炼化一体化产业升级，未来三年进入投资高峰期
中国炼厂主要由中石油、中石化以及地炼三部分组成。2015 年国家放开地炼的进口石油使用权，地炼开工率由2014 年的37.8%上升至2016 年的52%，成为仅次于中石油和中石化的炼油势力。截止2016 年12 月，中国一次原油加工能力达8.4 亿吨/年，仅次于美国。
2016 年中国炼厂结构
资料来源：公开资料
炼厂名义产能过剩，但结构亟需调整。根据目前下游的需求估算，成品油消费增长不乐观，产能过剩十分严重。但乙烯和丙烯市场需求量大，2016 年我国乙烯表观消费为1945.84 万吨，到2017 年乙烯表观消费上升至2036.85 万吨，同比增长4.68%，增长率有所回升；2016 我国丙烯表观消费2563 万吨，同比增长13.11%，增长率超过了GDP 增长速率，丙烯消费市场大好，利于炼化行业的发展。
2012-2017 年乙烯表观消费数据（万吨）
资料来源：wind
2012-2017 年丙烯表观消费数据（万吨）
资料来源：wind
PTA 产能较大，PX 严重依赖进口。PTA 是重要的化工原料之一，我国是世界上PTA 产能最大的国家，约占世界产能的50%。2017 年，（立鼎产业研究网）我国PTA 产能为5060 万吨，同比增长3.08%，增长速率放缓；我国是原材料PX 的最大消费市场，尽管2017 年产能约占世界的28%，仍然需要大量进口PX， PX 供给和需求不对称，增长速率较为缓慢。2017 年，我国PX 产能为1399 万吨，同比增长-2.85%，近6 年第一次出现负增长。预计受国内消费市场的影响，2018年PX 产能会有所回升。
2012-2017 年PTA 产能（万吨）
资料来源：wind
2012-2017 年PX 产能（万吨）
资料来源：wind
炼化一体化产业升级，未来三年进入投资高峰期。中国石化行业“十三五”规划的主要方向是炼化一体化，国企、地炼、合资企业以及民营炼化一体化的市场格局形成，拉开大炼化序幕。根据2015 年的《石化产业规划布局方案》，将建设七大世界级石化基地，单个炼厂的规模在1500 万吨/年以上。到2025年，七大石化基地的炼油产能将占全国总产能的40%。此轮炼化周期将会在未来三年迎来产能投放高峰期。2017 年中国石油华北石化的扩建产能500 万吨/年，云南石化新建的1300 万吨/年项目，和中海油惠州炼厂二期扩大产能 1000万吨/年。
中国 2017-2020 年新建炼油项目产能（万吨）
集团 | 炼油项目 | 规模 | 投产时间 | 地区 |
中石油 | 云南石化 | 1300 | 2017年 | 云南 |
中海油 | 惠炼二期项目 | 1000 | 2017年 | 广东 |
浙石化一期 | 舟山石化 | 2000 | 2018年年底 | 浙江 |
恒力石化 | 恒力石化 | 2000 | 2019年年底 | 辽宁 |
中海油 | 大榭石化改扩建 | 600 | 2018年年底 | 浙江 |
中石油 | 华北石化改扩建 | 500 | 2018年 | 河南 |
盛虹石化 | 盛虹炼化 | 1600 | 2019年 | 江苏 |
河北浅海 | 一泓炼化 | 1500 | 2019年 | 河北 |
河北新华冶金 | 新华联合 | 2000 | 2019年 | 河北 |
中石化 | 中科大炼油 | 1000 | 2019年 | 广东 |
中国兵器 | 盘锦炼油 | 1500 | 2020年 | 辽宁 |
浙石化二期 | 舟山石化 | 2000 | 2020年 | 浙江 |
中石油 | 揭阳 | 2000 | 2020年 | 广东 |
资料来源：公开资料
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石油焦是石油炼化的副产品。石油焦主要成分是碳，也含有氢、氮、硫、氧等元素，主要通过石油渣油生产，是炼化过程的副产品，所以生产成本基本忽略不计。由于是副产品，炼化企业不会因为石油焦的利润高低，去调节成品油的产量，供应也不会跟随石油焦价格变动而变化，而是与成品油的产量相一致。
石油焦分类及应用。未经热处理的生石油焦，氢、硫、氧等元素含量高，经过煅烧后，挥发分大幅降低，硫分也会下降0.2-0.5pct，生产出熟焦，又称煅后焦，预焙阳极、石墨电极的石油焦原料主要是煅烧焦。石油焦中硫分的高低，对下游应用影响非常大，硫分越低应用领域越高端，根据硫分含量，石油焦分为1#焦、2#焦、3#焦、4#焦等。
石油焦产品示意图
资料来源：立鼎产业研究中心
石油焦产品分类
资料来源：立鼎产业研究中心
石油焦是石油炼化副产品，以原油蒸馏后的重油为原料，通过焦化工艺获得，目前石油主要通过延迟焦化工艺获得，焦化工艺主要包括以下4个工艺：
1）加热：减压渣油进入原料缓冲罐预热，预热后的原油进入分馏塔底换热，然后经热油泵打进加热炉，加热到焦化反应所需的温度（500℃），然后进入焦炭塔，进行焦化反应。
2）裂解缩合：焦化原料进入焦化塔，发生裂解反应、缩合反应，分别将渣油转化为气体、轻质油、焦炭。
3）分馏：油气进入从焦炭塔顶进入分馏塔，与原料油进行换热，经过分馏得到气体、汽油、柴油和蜡油。分馏塔底循环油和原料（减压油）再进行焦化反应。
4）出焦：塔内焦炭用蒸汽去除轻质组分后注水冷却，最后将焦块从底部清出。
石油焦延迟焦化生产工艺
资料来源：立鼎产业研究中心
石油焦主要用来制作电极，下游终端主要包括电解铝、新能源车和钢铁。石油焦中碳元素含量比较高，自然也常用于生产石墨，做电极。石油焦在下游的应用，基本按照硫分高低来区分。
低硫焦主要应用领域：1）普通功石墨电极，石墨电极应用终端为钢铁的短流程电炉；2）中低端锂电负极，终端为新能源车和储能，锂电负极和石墨电极只能采用低硫焦，主要因为两者都要进行石墨化，而石油焦中的硫分在石墨化过程中，会急剧逸出，产生不可逆的体积膨胀，形成“气胀现象“。3）高端预备阳极，由于海外预焙阳极标准对产品硫分要求不超过2.4%，所以需要低硫焦进行生产，主要用于出口，普通预焙阳极也会用低硫焦掺混生产，终端为电解铝行业；4）其他碳素产品。
中硫焦主要用于制造国内普通预备阳极，主要因为国内预焙阳极标准中没有硫分的要求，中硫焦价格便宜，国内预焙阳极基本采用中硫焦生产，高硫焦硫含量太高，电解铝企业生产过程中，SO2排放量高，污染容易超标，此外SO2会侵蚀设备，提高阳极电阻率，高硫焦在国内预焙阳极中应用较少，不过预焙阳极企业也会采用高硫焦，掺混生产预焙阳极。高硫焦主要用作燃料和还原剂，燃料下游包括玻璃厂、发电厂、水泥厂等，做还原剂主要用来冶炼硅，如制造电石、碳化硅。
石油焦产业链
资料来源：立鼎产业研究中心
2018 年，PX 价格呈上行态势，并在下半年伴随着原油价格和汇率因素大幅波动。2018 年，PX CFR 台湾地区均价为 1066.7 美元/吨，较前一年均价大幅上涨 213.2 美元/吨。以人民币计价的 PX 均价为 8397.6 元/吨，较前一年均价上涨 1519.7 元/吨。与 PTA 价格波动类似，四季度 PX 价格大幅下跌同样也是受成本端原油价格大幅下跌所拖累。但是，在 PX 价格大幅波动背后，PX 价差却自 2018 年下半年以来持续位居高位，与 PTA、涤纶长丝等产品形成鲜明对比。2018 年，PX 平均价差为3073.5 元/吨，较前一年大幅上涨 600.4 元/吨。特别是下半年，PX 平均价差为 3790.2元/吨，较前一年同期上涨 1504.0 元/吨，较 2018 年上半年环比上涨 1445.4 元/吨。进入 2019 年，PX 价差仍位居高位。近期，PX 产品价格受新增产能和库存影响，价格明显回落，价差也随之下降。截至 4 月 19 日，PX 价差为 2612.3 元/吨。
