焦化行业:环保升级或将推动新一轮去产能 相关个股有望受益

2018年05月10日 14:08
作者:陈雳 许惠敏
来源: 川财证券
编辑:东方财富网

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截止2017年年底,全国焦化产能6.5亿吨,其中2/3产能为独立焦化厂。根据焦炭行业十三五规划,焦炉高度4.3米以下的产能被定义为落后产能,然而目前国内近一半产能焦炉高度在4.3米;按照熄焦工艺分类,目前全国干熄焦产能占比仅有37%,大部分产能仍在采用污染大但成本投入小的湿熄工艺。其中,钢厂焦化厂干熄焦比例为78%,独立焦化厂干熄焦比例仅有16%。

  核心观点

  焦化行业复盘:传统弱势行业,2018年将迎来环保升级重大变革

  焦炭是钢铁的生产的重要原料,在炼钢过程中为高炉提供热能和骨架。焦化上下游产业链较为封闭,上游炼焦煤全部用于炼焦炭,下游87%的焦炭用于钢厂炼钢。焦化作为中间加工行业,由于技术门槛不高、市场集中度低,在黑色产业链中议价能力一直最弱。

  2018年以来,以徐州焦化限产为序幕,拉开全国焦化行业新一轮环保升级浪潮。截止发稿日,徐州焦化企业陆续从限产转为闷炉,环保升级力度持续增强。借力此轮环保升级,焦化行业或迎来落后产能淘汰、市场集中度提高的重大变革。

  焦化行业产能结构现状:主流炉型4.3米,干熄焦占比仅37%

  截止2017年年底,全国焦化产能6.5亿吨,其中2/3产能为独立焦化厂。根据焦炭行业十三五规划,焦炉高度4.3米以下的产能被定义为落后产能,然而目前国内近一半产能焦炉高度在4.3米;按照熄焦工艺分类,目前全国干熄焦产能占比仅有37%,大部分产能仍在采用污染大但成本投入小的湿熄工艺。其中,钢厂焦化厂干熄焦比例为78%,独立焦化厂干熄焦比例仅有16%。

  焦化行业污染源及环保升级趋势:干熄焦改造或导致8000万吨产能退出

  焦化行业属于典型的重污染行业,一直处于环保治理的风口浪尖,且处于“26+2”城市的焦化企业自2019年10月1日起,将执行污染物特别排放限值标准。为实现环保要求,现有焦化产能环保升级方式主要包括安装脱硫脱硝装置和干熄焦改造。脱硫脱硝设备投入成本虽不高,但目前焦化行业脱硝工艺并不成熟,因此干熄焦改造几乎成为了技术角度上环保升级最可行的手段。

  干熄焦改造投入巨大,从成本收益角度测算,100万吨年产能以下的独立焦化厂不具备干熄焦改造的经济性。经测算,目前湿熄焦独立焦化厂中产能低于100万吨的焦化产能为8000万吨,占全国比重14.5%。这部分产能极有可能在2018年开始的这波焦化环保升级中主动退出。

  环保推动新一轮去产能,焦化个股整体受益

  目前国内焦化上市企业剔除ST后标的包括:美锦能源山西焦化陕西黑猫金能科技宝泰隆云煤能源。熄焦工艺上,上市公司均配备干熄焦设备,焦化行业环保政策趋严有利于板块上市公司个股。考虑山西、陕西为焦化主产区,且山西地区潜在退出产能占比较高(25%),一旦徐州环保政策在全国推进,山西地区上市企业将最为受益。

  风险提示:钢材供需走弱;环保政策变化。

  正文目录

  一、焦化行业复盘:传统弱势行业,2018年将迎来环保升级重大变革

  1.1 焦炭定义及上下游产业链分布

  1.2产能严重过剩,市场集中度低

  1.3 市场表现复盘:焦化股相对表现与钢铁基本同步

  二、焦化行业工艺和现有产能结构

  2.1 焦化工艺环节

  2.2 焦化现有产能结构

  三、焦化行业污染源及环保升级趋势

  3.1 焦化污染主要环节

  2.2 焦化行业环保标准变化

  2.3 焦化行业环保升级措施和推进进程

  四、焦化上市公司对比

  风险提示

  一、焦化行业复盘:传统弱势行业,2018年将迎来环保升级重大变革

  焦炭是钢铁的生产的重要原料,在炼钢过程中为高炉提供热能和骨架。焦化上下游产业链较为封闭,上游炼焦煤全部用于炼焦炭,下游87%的焦炭用于钢厂炼钢。焦化作为中间加工行业,由于技术门槛不高、市场集中度低,在黑色产业链中议价能力一直最弱。

  作为传统化工行业,重污染一直是困扰焦化行业的首要难题。2018年开始,各行业环保污染治理开始呈现市场化、常态化。年初以来,徐州、山西等地开始密集推进焦化行业环保升级改造。借力此轮环保升级,焦化行业或迎来落后产能淘汰、市场集中度提高等重大变革。

  1.1 焦炭定义及上下游产业链分布

  焦炭定义:炼焦煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段(高温干馏)最终制成焦炭。焦炭根据用途不同可分为三类:冶金焦、气化焦、电石用焦。炼焦煤是对可以应用于炼焦炭的所有煤种的统称,并非单指特定煤种,包括焦煤、瘦煤、气煤和肥煤等。

  焦化产品中,80%为焦炭,20%为粗苯、煤焦油、焦炉煤气等其他化产品。焦炭下游中,有86.7%用于冶炼生铁,13.3%用于生产电石有色等其他行业。

  1.2产能严重过剩,市场集中度低

  2017年底,全国焦化产能大约6.5亿吨,焦炭年产量4.3亿吨,产能开工率仅有66%。且根据Mysteel等资讯机构统计,2018-2020年之间,仍有4000万吨焦化新增产能陆续释放。区域上,焦化产能与国内粗钢产能基本匹配,华北和华东是焦炭两大主产区,华北产能占比40%,华东产能占比22%。

  从产业链上下游集中度来看,上游煤矿CR10为42%,下游钢铁CR10为35%,独立焦企CR10仅有13%。行业集中度低直接导致产业链议价能力弱,焦化利润长期受制于下游钢企利润。我们测算2012年以来钢厂利润和焦化利润,钢厂利润一般提前焦化利润1个月左右。

  1.3 市场表现复盘:焦化股相对表现与钢铁基本同步

  焦化利润来源于下游钢厂利润的让渡,二者股价同样表现出较强的一致性。从2009年以来的相对股价表现可以看到(行业指数/沪深300),焦化行业与钢铁行业表现基本同步。唯一一段明显背离区间出现在2015.12-2017.2.2016年,由于煤炭行业供给侧改革,导致焦煤和焦炭出现长期缺口,这期间原料价格拉涨但成材利润受挤压,焦化股表现强于钢铁股。

  二、焦化行业工艺和现有产能结构

  以2018年4月上旬徐州焦化集体限产改造为标志,焦化行业新一轮环保升级改造序幕正式拉开。根据2018年初发布的26+2城市大气污染特殊排放值要求,焦化行业在2019年10月份之前达到特殊排放要求。2018年成为在限期到来之前集中改进的关键之年。

  本文将从当前焦化行业的工艺和产能结构入手,分析焦化污染源以及对应的环保升级措施,最后大致测算出这些环保升级对供应端的影响量。

  2.1 焦化工艺环节

  煤焦化是指煤在隔绝空气条件下加热、分解,生成焦炭、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程。焦化生产主要包括炼焦及化学产品回收两大部分,其中,焦炭生产包括储煤、备煤(配煤和破碎)、炼焦、熄焦、筛焦、储焦;化学产品回收主要包括冷鼓、脱硫、脱氨、粗苯四部分。此外,焦化生成还需配套锅炉房、给水处理、循环水冷却系统、办公宿舍食堂等公用和辅助设施。

  目前国内焦化企业炼焦工艺路径差别不大,以按照焦炉炉型的差异,焦炭生产可分为顶装焦和捣固焦两大类。捣固焦技术主要是为了节约稀缺的焦煤资源,扩大炼焦用煤范围而开发的技术。两种方式对焦炭质量和环境影响实践中差别不大。

  以熄焦方式区分焦炭生产可以分为湿熄熄焦和干熄熄焦。国内焦化厂普遍采用湿熄焦工艺,该工艺的优势在于成本低,设备投资仅为干熄设备投资的1/4-1/5。但缺点是高污染,热能浪费,以及影响焦炭质量。有研究表明,焦化厂大约33%的污染来自湿熄焦环节。因此,湿熄焦向干熄焦改造成为此轮环保升级的重中之重。我们下文中将会对此详细阐述。

  2.2 焦化现有产能结构

  截止2017年,全国焦化产能6.5亿吨,其中2/3产能为独立焦化厂。且独立焦化厂炉型以4.3米的落后炉型为主,熄焦工艺普遍采用投资更低的湿熄焦。

  •   独立焦化厂占比66%,4.3米炭化室占比45.1%

  目前全国6.5亿产能中,约66%为独立焦化厂,34%为钢厂自有焦化厂。且这一比例近5年来变化均不大。

  炭化室高度上,根据焦炭行业十三五规划,4.3米以下炭化室被定义为落后产能。中国炼焦行业协会口径,截止2016年,4.3米以下焦化产能为2000万吨,占比3%。4.3米高度产能仍然是主流,产能占比在45.1%;5-6米炭化室占比39.6%,6-7米以及7米以上的炭化室占比12.3%。

  •   干熄焦工艺占比仅有37%,华北和西北干熄焦比例最低

  按照熄焦工艺分类,目前全国干熄焦产能占比仅有37%,大部分产能仍在采用污染大但成本投入小的湿熄工艺。其中,钢厂焦化厂干熄焦比例为78%(十三五规划要求钢厂焦化厂干熄焦比例提高至90%),独立焦化厂干熄焦比例仅有16%。

  分区域看,地区之间分化极大。华南地区由于均是钢厂焦化厂,因此干熄焦比例接近100%;华东、华中地区干熄焦也较高,分别为60%和43%;独立焦化厂最多的华北和西北干熄焦比例最低,分别为26%和30%。

  三、焦化行业污染源及环保升级趋势

  随着环保要求不断趋严,环保升级成为了焦化企业保生存的唯一路径。2018年年初,环保部正式下发《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》,要求处于“26+2”城市的焦化企业,自2019年10月1日起,执行二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物特别排放限值。随着环保常态化推进,部分不在“26+2”名单中的城市,也自发执行特别排放限值标准。为达到这一排放目标,焦化企业必须从干熄焦改造、脱硫脱硝工艺、水处理、加盖筒仓等方面进行一系列环保升级。

  3.1 焦化污染主要环节

  焦化行业属于典型的重污染行业,从储煤备煤-炼焦熄焦-筛焦贮焦到尾端的化学产品回收均涉及废水、废渣和废气的排放。

  废水污染方面,污染源主要来自炼焦熄焦和化学产品回收过程中的洗涤和冷却用水。包括:原煤裂解析出的冷凝水、煤气净化过程中产生出来的废水、以及化学产品回收过程中产生的含氨废水。

  废气污染方面,主要污染来源为备煤、筛煤过程的粉尘;以及焦化、化工产品回收的过程中产生的含有SO2、CO、H2 S、NOX、NH3的挥发性气体、燃烧废气。其中,焦炉烟气是焦化企业中最主要的废气污染源,约 60%的 SO2及90%的 NOx 来源于此。

  废渣污染方面,主要污染来源为备煤洗煤过程中的矸石、粉尘;以及化学产品回收和过程产生废渣,包括焦油渣、酸焦油、脱硫废液、粗苯残渣等。

  2.2 焦化行业环保标准变化

  焦化行业目前执行2012年版《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)。2018年1月,环保部发布《关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》,要求处于“26+2”城市的焦化企业,自2019年10月1日起,执行二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物特别排放限值。

  对比新旧标准,特别排放值在颗粒物、二氧化硫和氮氧化物方面均做出更为严苛的要求。其中,颗粒物排放较2012版标准降低50%,二氧化硫排放较2012版标准降低约30%,氮氧化物排放变化最大,较2012版本降低70%。

  降低焦炉烟囱中的SO2和NOx,即我们常说的“脱硫脱硝”。由于钢厂自有焦化厂炉型较大且可以采用高炉煤气加热,SO2和NOx排放量更低。而国内独立焦化炉大都采用单一方法的废气循环低氮氧化物燃烧技术,烟道废气很难持续稳定达到800mg/m3以下,更不要说是150mg/m3的特别排放标准。根据中国炼焦行业协会的数据,截止2014 年,真正能达到《炼焦化学工业污染物排放标准》新建排放标准(SO2 50 mg/m3 、颗粒物30 mg /m3 、NOx500 mg/m3)的焦化产能不足10%。

  2.3 焦化行业环保升级措施和推进进程

  为实现以上几点目标,新建产能以钢厂自有的大型焦化为主,现有焦化产能主要通过加增加化产品、安装脱硫脱硝和干熄焦工艺、水处理、VOCs、堆场封闭改造为主。对比各项环保升级措施的投入、施工周期和当前进程:长期来看,增加粗苯、煤焦油等化产副产品,不仅降低了炼焦污染排放,还增加了企业收益,是解决炼焦污染的良好途径。但焦化化产项目投资额巨大,建设周期长,焦化行业在2015-2016年期间密集投放化产项目后,目前整体建设进度明显放缓。对于独立焦化厂来说,当前环保升级的主要方式集中脱硫脱硝装置和干熄焦改造。

  •   脱硫脱硝推进难点在于缺乏稳定工业化技术

  目前国内钢厂、焦化厂普遍已安装脱硫脱硝设备,且脱硝设备成本多在3000万元以内,对焦化厂资金投入并不大。但相较于传统脱硝处理,焦炉煤气呈现温度低、氮氧化物比例高、成分复杂的特点,以往在电力行业中普遍采用的SCR脱硝法无法直接使用。草根调研了解,目前国内脱硝工艺成功稳定工业化运营的案例并不多。2019年10月份之前是否能够看到成熟工艺成型尚存在较大不确定性。

  •   干熄焦改造将成为淘汰落后产能的重要推手

  对比脱硝工艺的不成熟,干熄焦改造成为了技术角度上环保升级最可行的手段。且焦化行业对环境33.3%左右的污染是由湿法熄焦过程中的污染物排放所造成的,干熄焦改造成为了不可逆转的趋势。

  上文简单分析过,目前国内焦化厂目前全国干熄焦产能占比仅有37%,大部分产能仍在采用污染大但成本投入小的湿熄工艺。其中,钢厂焦化厂干熄焦比例为78%,独立焦化厂干熄焦比例仅有16%。干熄焦改造投入巨大,需要配套建设:干熄焦主体、干熄焦锅炉、氧气消除系统、废水处理系统、发电系统、干熄焦烟尘治理系统与自动控制等一系列项目。我们认为,干熄焦改造将成为焦化行业市场化去产能的重要推手。

  以一家100万吨/年焦化厂为例,干熄焦投资1.5亿元(含干熄炉及发电),备用湿熄焦装置(600万元),而焦炉及化产部分总投资也只在6-8 亿元。以收入角度测算,假设每吨焦炭净利润50元/吨,该焦化厂年盈利5000万,光收回设备成本就需要3年。从成本收益角度测算,100万吨年产能以下的独立焦化厂不具备干熄焦改造的经济性。

  经测算,独立焦化厂中产能低于100万吨且当前工艺为湿熄焦产能为8000万吨,占全国产能比重14.5%。这部分产能极有可能在2018年开始的这波环保升级中主动退出。

  •   当前干熄焦改造进程——以徐州为例

  江苏徐州是此轮焦化厂环保升级的示范城市,从目前政策执行情况来看,当地焦化厂要求在完成干熄焦改造之前维持低20%-30%地开工率。我们汇总了徐州地区焦化厂环评项目公示,有干熄焦改造公示的产能占徐州总产能95%。项目启动时间集中2018年3-4月,按照9-12个月的施工周期,改造完成时间最快在2018年年底至2019年年初。在此之前,徐州焦化预计可能将进入全城关停状态。

  徐州当期独立焦化总产能1500万吨,占全国焦化产能比例3%,徐州地区停产尚无法趋势性扭转全国焦炭供需格局。我们将持续关注徐州事态变化,以及华北、西北等主产区的环保政策趋势。

  四、焦化上市公司对比

  上市公司层面,目前国内焦化上市企业剔除ST后标的包括:美锦能源、山西焦化、陕西黑猫、金能科技、宝泰隆和云煤能源。熄焦工艺上,上市公司均配备干熄焦设备,焦化行业环保政策趋严有利于板块上市公司个股。

  分区域看,山西焦化和美锦能源位于山西、陕西黑猫位于陕西、金能科技位于山东、宝泰隆和云煤能源分别位于黑龙江和云南。考虑山西、陕西为焦化主产区,且山西地区潜在退出产能占比较高(25%),一旦徐州环保政策在全国推进,山西地区上市企业最为受益。

  风险提示

  钢材供需走弱

  焦化行业环保驱动加强,但在产能过剩格局没有完全扭转之前,焦炭价格仍然取决于钢材价格。钢价强弱是决定焦炭价格的决定性因素。从1-4月份钢市表现来看,终端需求表现超预期,钢市价格十分坚挺。

  环保政策变化

  环保政策变化主要在于两方面:一是本文预期的干熄焦改造政策在全国的推进情况;二是对于焦化行业来说,钢厂环保和焦化环保强弱力度差异阶段性影响焦炭供需平衡。

(原标题:焦化行业环保升级或将推动新一轮去产能)

(责任编辑:DF302)

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