2023年卓然股份研究报告:烯烃扩产潮+拓展工艺包,乙烯裂解炉龙头打开成长空间

中信建投   2023-08-27 11:12:46

公司介绍

公司是大型炼油化工专用装备模块化、集成化制造的提供商,专业为石油化工、炼油、天然气化工等领域 的客户提供设计、制造、安装和服务一体化的解决方案。公司已形成集研发设计、产品开发、生产制造、智能 运维、工程总包于一体的全流程服务体系,主要产品及服务包括石化专用设备、炼油专用设备和工程总包服务。


(资料图片仅供参考)

2017-2022 年公司营业收入从 6.89 亿元增长至 29.36 亿元,CAGR 为 33.64%,归母净利润从 0.44 亿元增长 至 1.80 亿元,CAGR 为 32.64%。2022 年公司营业收入和归母净利润分别同比下降 24.74%和 43.01%,主要是受 新冠疫情反复的不利影响,项目施工进度受到了制约,项目验收滞后。2023Q1 公司实现营业收入 0.55 亿元,同 比增长 65.29%,归母净利润-0.78 亿元,同比下降 33.27%。

公司产品结构以石化专用设备为主,2022 年公司石化专用设备收入占比为 66.30%。公司毛利率呈下降趋 势,主要系公司近年来大客户增多,单个项目规模不断增大,公司给予部分大客户一定的让利。公司建立了完善的营销体系,产品和服务覆盖国内 27 个省/直辖市和海外 16 个国家,客户包括中石化、中 石油、中海油、中化集团、浙石化、德希尼布、美国空气化工公司、西班牙 TR 公司、法国液化空气公司、林德 工程、韩国乐天化学、泰国 SCG 集团、巴斯夫、赛科等国内外著名跨国公司,深受客户赞誉。

公司使用超募资金 1.55 亿元投资建设上海创新研发中心项目,项目 2023 年 2 月已开工,公司将布局催化 氧化脱氢、催化裂解、低碳烯烃催化聚合工艺等方面的研究;公司也将聚焦与现有石化领域相关的新能源专用 设备,如石化行业内含碳尾气的捕集利用、副产氢气能源利用、石化园区绿色能源利用、石化园区生物质利用 等相关专用设备。 公司产品生产主要由两家子公司负责,即卓然靖江及博颂能源,卓然靖江主要负责工业炉主体压力部件(压 力容器、离心浇铸炉管、对流模块等)的制造,博颂能源主要负责大型工业炉整体装备和移动装置的制造。公 司于 2020 年 4 月在岱山设立卓然(浙江)集成科技,进一步扩大石化装备产能。公司生产模式主要有传统模块 化、大型模块化及整炉模块化集成化等三种生产供货模式,公司会根据不同客户的实际需求和不同项目的现场, 选择相应的供货模式。

2022 年公司发布股权激励计划,拟授予限制性股票数量 608 万股,占总股本的 3.00%,授予对象包括董事、 高级管理人员、核心技术人员等,共计 37 人。业绩考核目标以 2021 年营业收入为基数,2022/2023/2024 年营 业收入增长率不低于 20%/40%/60%。 公司共同实际控制人为张锦红和张新宇,张锦红直接持有公司 29.61%的股权,杭州明诚持有公司 2.25%的 股权,其第一大股东为浙江荣盛控股集团。公司于 2022 年 11 月在海南成立了卓然(海南)能源服务有限公司, 以期通过联合开发、技术引进等手段,聚集石化行业的低碳技术。公司 2022 年发行定增募资不超过 4.13 亿元, 全部用于补充流动资金,公司共同实际控制人张锦红先生和张新宇先生认购本次定增,彰显信心。

乙烯裂解炉龙头,受益乙烯产能持续投放

“降油增化”趋势下,乙烯产能进入新一轮投放期

我国乙烯对外依存度高。乙烯作为石化行业重要的起始物料,是石化产业链的核心化工品,上游原料包括 原油精炼后的石脑油、乙烷气体以及煤炭,下游产品为聚乙烯、乙二醇、PVA、PVC、苯乙烯等,乙烯及下游产 品占石化产品的 75%左右。2022 年我国乙烯产量为 2897.5 万吨,当量消费量为 6250 万吨(国内乙烯的实际市 场容量一般采用“当量消费量”,当量消费量=产量+净进口量+下游产品净进口折算量),当量自给率仅为 46.36%, 缺口超过 3300 万吨。工信部等六部门联合印发的《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》 指出,到 2025 年乙烯当量保障水平大幅提升。

炼油产能过剩,“降油增化”为发展方向。我国炼油产能利用率低,近十年都在 70%左右,远低于全球 90% 的平均水平,2022 年我国炼油产能为 9.2 亿吨,原油加工量为 6.9 亿吨,产能过剩超过 2 亿吨。工信部等六部 门联合印发的《关于“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》指出要有序推进炼化项目“降油增 化”,延长石油化工产业链。

2021 年 5 月国家发改委部署落实遏制“两高”项目盲目发展,加快推动绿色低碳发展,导致多地化工项目 审批有所收紧。2021 年中央经济工作会议中提出“原料用能不纳入能源消费总量控制”,石油和化工行业原料 用能占到全国原料用能总量的 70%,将原料用能从能耗总量控制中移出,使行业内新增项目不再受“能源消耗 总量”考核指标的限制,乙烯项目审批自 22 年逐渐恢复。 我国乙烯产能进入新一轮投放周期。2017-2022 年我国乙烯产能从 2363 万吨增长至 4953 万吨,CAGR 为 15.95%,2022 年我国乙烯产能超过美国,升至世界第一位。根据《2020 年国内外油气行业发展报告》以及公开 数据的整理,预计十四五期间我国将新建乙烯产能 4102 万吨,项目合计 41 个,其中 2023-2025 年我国将新建 乙烯产能 2267 万吨,项目合计 19 个。

公司具备技术、生产、项目经验优势,在手订单充足

公司主要产品中的乙烯裂解炉投资大、能耗高、工艺技术壁垒高,是乙烯装置中的关键和核心工艺设备, 而裂解炉的反应和裂解过程于辐射段模块内的高温离心铸造炉管内完成,故对辐射段模块的处理能力、传热效 果、热负荷和收率等指标有较高的要求。辐射段模块是炼化专用设备最重要的部分,其制造成本约占整个设备 总成本的 40%-50%,公司已可以实现辐射段模块 100%自产。 公司自研炉管在抗结焦性能、燃料消耗量、运行周期等方面具有优势。乙烯裂解炉在日常运行中最主要的 问题是产生结焦,公司从乙烯裂解炉炉管入手,通过研发新型稀土耐热钢炉管材料,采用扭曲片、高温辐射涂料等技术,与普通耐热钢炉管相比,抗结焦性能明显提高,使乙烯裂解炉的清焦周期从 40-90 天提高到了 90-116 天,并且燃料消耗量降低 1.5%、运行周期延长 37%。

模块化及集成化生产制造与供货模式已成为公司的核心竞争优势。乙烯裂解装置从原理上可分为裂解和分 离两部分,从流程和装置布置上,可分为裂解炉区、急冷区、裂解气压缩区、冷区和热区等,裂解炉区跟各个 区域都有交集,通过工艺管道相连,因此裂解炉的建设进度决定了整个乙烯装置的建设进度。公司凭借“裂解 炉模块化技术”和“整体模块化供货技术”,可以将十分繁杂的化工装置进行模块化、集成化生产制造,并以 集成组装供货的模式发货至业主现场,不仅缩短供货时间、提高设备质量、节约制造成本,同时保障了设备运 行安全。

公司与国内外头部企业合作年限长,具备丰富的项目经验优势。公司与“三桶油”合作年限超过 10 年,与 巴斯夫的合作始于 2009 年,合作十几年间公司为巴斯夫提供近 20 台/套产品及服务。2013 年公司完成出口“马 来西亚 TITAN9 万吨/年乙烯裂解炉项目”,首次由中国设计,采用中石化 SEI 工艺,由公司运用综合的材料技 术和制造技术生产;2014 年公司完成“中化泉州 1200 万吨/年炼油项目 14 万标立制氢装置”,荣获业主颁发的 PC 样板工程奖;公司与浙石化从 2017 年开始合作,先后为浙石化提供过近 20 台/套产品及服务。 2022 年 11 月 4 日的中德经济界代表座谈会,公司董事长张锦红应邀出席并在座谈会上发言,2023 年 4 月 14 日公司与林德就落地中国境内第一个全球合作 EDHOXTM 项目签订战略合作协议。

公司凭借技术、生产、项目经验等方面优势,乙烯裂解炉市占率高。2020 年我国石脑油裂解制乙烯产能约 新增 430 万吨,新增乙烯裂解炉装置总数为 34 台,其中公司供货数量为 15 台,占比 44.12%。公司历史主要参 与的乙烯裂解炉项目共招标 126 台装置,公司合计供应 83 台,占比 65.87%。

公司在手订单充足,目前跟踪的订单覆盖门类产品较多,包括乙烯、炼油、丙烷脱氢、环氧乙烷、乙二醇、 环氧丙烷、聚乙烯、聚丙烯、DMC 等工艺类型的成套装置及既有客户的配件及相关维保服务。截至 2022 年末 公司已签订的重大采购和重大销售合同总金额为 97.55 亿元,截至 2023 年 4 月 23 日,公司 2 亿元以上的在手 订单合计为 120.89 亿元,其中石化专用设备在手订单为 25.46 亿元,炼油专用设备在手订单为 7.80 亿元,EPC 总包服务在手订单为 78.00 亿元,其他产品和服务在手订单为 9.63 亿元。

原油直接裂解工艺为发展趋势,公司从设备供应拓展工程总包

乙烯的工业制备方法一般分为石油路线和非石油路线两大类,石油路线包括管式炉蒸汽裂解、石脑油催化 裂解、重油催化裂解、原油直接裂解等,非石油路线包括乙烷裂解、煤(甲醇)制乙烯、合成气制乙烯、生物乙 醇脱水制乙烯、甲烷制乙烯等。根据《乙烯工业如何实现高质量发展》,蒸汽裂解生产乙烯是我国乙烯的最主 要生产技术路线,约占我国乙烯总产能的 84%,专利商主要有 LUMMUS、KBR、Linde、CBI、S&W 等,目前 管式炉蒸汽裂解工艺已经非常成熟,未来该技术的发展方向是低能耗、低投资、高原料适应性和长运转周期。

原油直接裂解工艺更经济、环保,符合“降油增化”方向。原油直接裂解制烯烃技术最大的特点是省略了 常减压蒸馏等炼油装置,使得工艺流程大为简化,并且有助于降低原材料成本、能源消耗和碳排放。2014 年, 埃克森美孚在新加坡裕廊岛建成了全球首套原油直接制烯烃的商业化装置,乙烯产能为 100 万吨/年,其工艺改 进是在裂解炉对流段和辐射段之间加入一个闪蒸罐,原油在对流段预热后通过闪蒸分离出气态轻组分和液态重 组分,其中轻组分进入辐射段进行裂解,重组分则送至炼厂或直接销售。

中石化实现我国原油直接裂解技术零突破。工信部等六部门联合印发的《关于“十四五”推动石化化工行 业高质量发展的指导意见》指出,要加快原油直接裂解制乙烯等节能降碳技术开发应用。中石化 2021 年 4 月在 扬州石化实现了原油催化裂解技术全球首次工业化应用,2021 年 11 月重点攻关项目“轻质原油裂解制乙烯技 术开发及工业应用”在天津石化工业试验成功,实现了原油蒸汽裂解技术国内首次、全球唯二的工业化应用。 两种技术化学品产率都在 50%左右,若将两种技术结合,有望把原油生产的化学品产率提高到 70%以上。

顺应原油直接裂解工艺发展,公司布局原油催化裂解新工艺。公司联合中国石油大学开发的“原油直接超 级催化裂解制烯烃技术(UPC)”在山东东明石化集团有限公司 5 万吨/年 UPC 技术工业化试验装置上得到应 用,于 2022 年 1 月 18 日试验开车一次成功,并通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。该技 术具有“短流程、高效率、低排放”、化学品收率高等优点,与传统“炼化一体”化工艺相比,生产的高端化学 品收率达到 81%以上,技术总体达到国际领先水平。

公司具备提供工程总包服务的能力,从设备供应商向 EPC 总承包商发展。公司深耕核心炉管性能及整炉生 产工艺多年,在炉管离心铸造设备、炉管材料万小时持久性能及炼化装备模块化集成化制造技术等方面都有深 厚的技术沉淀。公司拥有完善的乙烯裂解炉等大型炼油化工装备生产制造体系,并且具备远程故障诊断与运维 保障理念,可开发用于乙烯生产区过程监测、生产控制、工艺优化的核心软件,这使得公司的快速响应能力和售后服务等均居行业先进水平,能为客户提供设计、研发、制造、安装、运维等整体解决方案,2021 年公司工 程总包服务收入为 4.70 亿元,同比增长 61.19%。

公司承接项目规模逐步扩大,平均中标金额大幅提升。目前炼化工业在向炼油、乙烯一体化,生产规模大 型化方向发展,公司也从承接乙烯裂解炉等炼油化工装备项目转变为大型炼化一体化项目。2018-2019 年公司平 均中标金额为 1 亿多,2020 年公司平均中标金额接近 4 亿元,同比增长 252.45%。2020 年公司中标的三江化工 125 万吨轻烃利用装置乙烯裂解炉区项目、盛虹炼化一体化项目 110 万吨/年乙烯装置项目,两项合同金额为 20.12 亿元。

与振华石油签订重大订单。2023 年 4 月公司下属全资子公司卓数与振华石油签署总额为 69.36 亿元(含税) 的 EPC 总承包合同,其中 30/67 万吨/年 PO/SM 主装置及其配套模块化设计制造安装 EPC 总承包合同订单金 额为 33.56 亿元(含税),40 万吨/年丁烷反应单元工程设计制造安装 EPC 总承包合同订单金额为 21.34 万元, 26 万吨/年顺酐主装置及其配套模块化设计制造安装 EPC 总承包合同订单金额为 14.46 万元。

手握首个国产丙烷脱氢工艺包,潜在空间较大

丙烯作为重要的石油化工起始物料之一,是石化产业链的核心化工品之一,聚丙烯、丙烯晴、丁/辛醇、环 氧丙烷、苯酚/丙酮等都是其重要的下游产品。根据百川盈孚的数据,我国 2022 年丙烯产能为 5047.60 万吨/年, 产量 3886.81 万吨,开工率为 73.31%,2017-2020 年产能复合增速为 6.11%,中国石油和化学工业联合会预计 2025 年我国丙烯产能将达到 6858 万吨/年。

丙烷脱氢工艺(PDH)有着原料单一、流程短、丙烯收率高、投资成本低、经济性高等优势,是市场占有率 增长较快、富有前景的丙烯生产新技术。根据 ACMI 的数据,截至 2022 年底,我国在运营 PDH 装置 23 套,总 产能达到 1238 万吨/年,占丙烯产能约 23%,近几年 PDH 产能一直保持快速扩张,2022 年投产 PDH 装置 7 套, 新增产能达到 315 万吨/年。2023 年仍处于 PDH 装置密集投产期,预计当年新增产能超 1000 万吨。

原材料价格下行推升利润率,持续性有待观察。相比于其他工艺路线,PDH 工艺原材料及产出均较为单一。 原料为高纯度丙烷,此工艺水平下,每生产 1 吨丙烯通常需消耗 1.18 吨丙烷,过去 PDH 项目多将副产氢气作 为生产过程中燃料。此外,还涉及折旧、燃料动力及人工费用等综合费用,根据联合资信的数据,目前在运行 的 PDH 项目测算,单吨综合费用一般为 1200~1500 元,可取中间值 1350 元,即单吨丙烯利润=丙烯单吨价格- 1.18×丙烷单吨价格-1350 元。因为 PDH 装置对原料丙烷的纯度要求较高,国内 PDH 原料端丙烷较为依赖进 口,近年来复杂的国际形势影响下,丙烷价格波动较大。

自 2 月份沙特阿美公司公布 CP,将丙烷价格上调 200 美元/吨至 790 美元/吨之后,后续月份丙烷合同价一 路下行,3-7 月分别为 720/555/555/450/400 美元/吨,随着原材料价格走低,PDH 制丙烯二季度扭亏为盈,现阶 段 PDH 产能利用率整体维持在 80%。以上根据金联创的数据,二季度 PDH 制聚丙烯二季度利润平均在 79 元/ 吨,6 月份在 112 元/吨。不过当前 PDH 的利润主要来自于丙烷的低成本,PP 等下游市场表现并没有明显起色, 未来如果中东供应收紧、终端消费回升带动丙烷价格反弹,PDH 装置利润可能会再度承压。

PDH 工艺包被海外垄断,公司联手博颂化工成功实现国产替代。PDH 主流工艺为霍尼韦尔(Uop)的 Oleflex 以及 ABB Lummus 的 Catofin,相关技术被美、德等少数国家所垄断,我国现有的多套丙烷脱氢法丙烯装置工艺 均从国外高价引进;催化剂也依赖进口,且为贵金属基,价格高昂,实现丙烷脱氢工艺技术的国产化替代是炼 化行业的紧迫要求。

中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室李春义教授课题组于 2008 年前后开始潜心研究 ADHO 工艺 与工程技术的开发,经过多年的努力,成功开发出无毒无腐蚀性的非贵金属氧化物催化剂,并为之配套开发了 高效循环流化床反应器,成功实现脱氢反应、催化剂烧焦再生连续进行,填补了国内空白。在全球丙烯需求增 长迅速及地方政府的推动下,李春义教授为了将其实验室工艺运用于实际项目中,联合多位业内专家于 2018 年3 月共同创立博颂化工,其主要技术来源于李春义教授等多位业内专家自身的技术积累。

公司在得知李春义教授课题组的研发成果及博颂化工的创立背景后,因看好短链烷烃催化脱氢技术路线的 通用性,公司出于加大技术储备的战略发展考虑,于 2020 年与博颂化工原股东协商后取得其持有的博颂化工 100%股权,以实现技术上的突破,为设计制造适合新型工艺要求的炼化装置打好基础,从而打通乙烯、丙烯整 个装备供应产业链。 2022 年 6 月 19 日,濮阳市远东科技有限公司发布消息,该公司总投资 11 亿元,15 万吨/年 PDH 装置开车 成功,采用的博颂化工的 ADHO 工艺,是国内首套自主技术的 PDH 装置。据悉,濮阳远东科技还计划投资 40 亿建设 75 万吨/年的 PDH 二期项目,建设地址在河南省濮阳市范县濮州化工工业园,二期全部投产后,该公司 PDH 产能将达到 90 万吨/年。

后续若丙烯丙烷价差重新走阔、伴随氢能产业发展下对氢气需求提升,PDH 项目盈利能力提升,公司在 ADHO 工艺包上的布局有望给公司带来新的增长点。公司 60 和 75 万吨/年的 ADHO 数字化标准工艺包处于后 期试验阶段。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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