一、煤基甲醇制烯烃工艺分析
1、主要制备烯烃工艺对比
按原料划分，低碳烯烃生产工艺可分为石脑油蒸汽裂解制烯烃、丙烷脱氢制烯烃和煤经甲醇制烯烃。传统的乙烯和丙烯制备方法是采用裂解石脑油或轻柴油工艺，但近年来受国际原油供应量、价格持续波动，国内石脑油制烯烃产业受到冲击，上世纪80年代以来，我国开始研制煤制烯烃工艺，国内煤制烯烃和丙烷脱氢技术不断成熟。
三种主要制备烯烃工艺特点对比
资料来源：公开资料整理
煤（甲醇）制烯烃是指由煤合成烯烃（包括乙烯和丙烯）的工艺技术，其生产路线主要分为三个步骤：第一步是煤制甲醇（其中合成气法最为先进）；第二步为甲醇制乙烯、丙烯；第三步为乙烯、丙烯经过聚合反应生成聚乙烯和聚丙烯。
煤-甲醇-烯烃工艺流程图
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国煤基甲醇制烯烃市场前景预测及投资规划研究报告》
2、煤基甲醇制烯烃路线分布
煤基甲醇制烯烃主要包括CTO（煤→甲醇→烯烃）、MTO（甲醇→烯烃）、CTP（煤→甲醇→丙烯）、MTP（甲醇→丙烯）四种路线，其中MTO和CTO的不同之处在于原料甲醇不用自己生产，需要外购，当第二部分的产物仅为丙烯时该部分流程被称为MTP。
三种煤基甲醇制烯烃工艺对比
资料来源：公开资料整理
在三种煤基甲醇制烯烃工艺中，CTO烯烃收率较高，乙烯、丙烯及少部分丁二烯的产率合计高达85%以上，占据最大比重，达44%；其次为MTO，占比39%；CTP和MTP生产工艺产能占比分别为11%、6%。
2019年Q1中国各煤基甲醇制烯烃工艺路线占比
资料来源：公开资料整理
二、煤基甲醇制烯烃上游市场
据统计，2018年我国煤、石油、天然气占能源消费总量比例分别为59%、18.9%和7.8%，“多煤、贫油、少气”的资源禀赋使得发展现代煤化工具有重要的战略意义和现实意义。目前我国煤炭资源主要以动力煤为主，占比75.8%，炼焦煤资源较为匮乏，占比仅为24.2%，主要集中在华北地区，以山西为最。
中国煤炭资源分布
资料来源：公开资料整理
随着我国实体经济向高端、绿色化转型，在国家政策引导下，国内焦炭产业结构调整持续推进，近年来落后产能逐步淘汰，2018年我国家焦炭产能为6.45亿吨，同比2017年下降了3.73%，预计未来几年中，焦炭行业产能仍将持续收缩，焦炭价格因此大幅上升，烯烃价格受煤价影响，中长期有望延续中高位运行。
2012-2018年中国焦炭产能情况
资料来源：公开资料整理
聚乙烯和聚丙烯价格与煤价的相关性
资料来源：公开资料整理
三、煤基甲醇制烯烃下游市场
下游烯烃一般指乙烯和丙烯等低碳烯烃，目前国内消费结构以聚烯烃形态为主，在乙烯消费结构中，聚乙烯占比最大达60%；在丙烯消费结构中，聚丙烯占比最大达70%。
乙烯下游消费结构
资料来源：公开资料整理
丙烯下游消费结构
资料来源：公开资料整理
聚乙烯和聚丙烯作为最常用的塑料产品，其需求主要与国民经济发展息息相关，在新兴经济体需求强劲增长的刺激下，2018年我国聚乙烯表观消费量为3014.2万吨，同比增长9.7%，聚丙烯表观消费量为2531.6万吨，同比增长15.7%。但目前国内烯烃产量无法满足市场需求，主要聚烯烃产品均是净进口状态。
2014-2018年中国聚乙烯及聚丙烯表观消费量
资料来源：公开资料整理
受石油进口依赖限制，烯烃对外依存度较高，烯烃缺口的长期存在激发煤化工路线的投资热情，2010年以来，我国产业政策开始大力支持烯烃原料多元化，煤基路线占比逐步提升。以丙烯为例，2010-2018年我国煤化工CTO/MTO路线丙烯产能占比从1.9%提升至17.4%。
2010-2018年丙烯生产路线变化
资料来源：公开资料整理
四、煤基甲醇制烯烃产能现状
伴随新技术的工业化成功，煤（甲醇）制烯烃产能持续快速增长，从2010年神华宁煤第一套MTP投产开始，标志着我国实现了煤基甲醇制烯烃技术工业化应用“零”的突破。2018年中国煤基甲醇制烯烃产能达1303万吨，同比2017年增长了4.8%，2019年Q1产能达1363万吨，其中CTO路线装置产能达601万吨。
2012-2019年Q1中国煤基甲醇制烯烃产能情况
资料来源：公开资料整理
我国煤基甲醇制烯烃装置产能分布具有明显地域特征，其中西北地区属于煤炭主要产地，煤炭资源丰富，一体化程度较高，区域产能占比达到68%，其次为华东、华北地区，2019年Q1煤基甲醇制烯烃装置产能占比分别为10%、20%。
2019年Q1中国煤基甲醇制烯烃装置产能分布
资料来源：公开资料整理
五、主要企业运营现状
我国煤制烯烃项目大多是从2010年之后开始建成并运行，国内煤制烯烃装置，整体可以分为自产甲醇、外购甲醇两大阵营。截至2019年6月底，国内不包括外购甲醇制烯烃项目在内的已投产煤制烯烃项目约11个，其中国有产能以神华集团和中煤集团下属项目为主。
截至2019年6月国内主要已投产煤制烯烃项目
资料来源：公开资料整理
与油制烯烃相比，煤制烯烃的固定成本占比较高，2018年宝丰能源、神华包头煤化工、中煤能源煤化工的原材料、燃料及动力成本分别占比76.15%、66.81%、65.32%。
2018年三大企业煤制烯烃项目业务成本结构
资料来源：公开资料整理
宝丰能源煤化工的聚烯烃毛利率水平明显高于神华包头、中煤能源，其中聚乙烯毛利率达43.28%，聚丙烯毛利率达44.36%。主要原因在于宝丰能源煤制烯烃的原料除了煤以外，还有焦炭业务板块副产的焦炉气，在公司产业链集群化发展下，利用焦炉气为原料制甲醇，大大降低了烯烃生产成本，提高了毛利率。
2018年三大企业煤化工聚烯烃毛利率对比
资料来源：公开资料整理
宝丰能源是国内现代煤化工龙头企业，目前已拥有上下一体且资源流动自由的循环经济产业链，其主营业务包括烯烃产品、焦化产品、精细化工产品三个分部。2015年宝丰新建以煤为原料经甲醇生产烯烃项目，开启业绩增厚元年，2019年上半年宝丰能源实现营业收入65.2亿元，同比增长9.72%；实现归母净利润18.9亿元，同比增长了38.14%。
2013-2019年H1宝丰能源营业收入
资料来源：公开资料整理
六、煤基甲醇制烯烃发展前景
煤基甲醇制烯烃技术作为新型工艺技术，是在甲醇汽油以及二甲醚之后，甲醇下游进行生产的工艺。作为我国自主研发的新型技术之一，煤基甲醇制烯烃技术的发展速度由我国经济增长速度所决定。相比于传统的制备技术，甲醇所具有的低成本优势，必将使煤基甲醇制烯烃技术在市场中具有很强的竞争力。
1、我国作为一个多煤少气的国家，为满足国民经济发展的需求，对甲醇下游进行生产工艺的研发很有必要。目前我国大面积出现甲醇资源过剩的现象，对乙烯以及丙烯在刚性上需求的提升，使得新型煤化工技术符合我国的国情发展需要。
2、中国经济社会的可持续发展路线决定了在今后50年内，只能依托自身的资源和条件大力发展现代煤化工，走新一代的煤基能源化工发展的战略路线，而煤基甲醇是我国的优势能源，依托现代煤化工技术的发展，特别是煤基“多联产”体系的发展为支撑，实现以优势能源替代劣势能源的原则。
3、相关示范项目的成功运转，使得烯烃行业效益增加，同时也为我国现代煤化工业的快速发展打下了结实的基础。随着国家政策的支持，对应的生产技术也在不断的更新换代，届时有更多的项目将投入建设，由此煤制烯烃新技术工艺将会大大改变我国现有的烯烃技艺局面，打破原有的“东富西贫”局面。
