纯苯、甲苯、对二甲苯/邻二甲苯(BTX、俗称三苯)等芳烃系列产品是染料/有机颜料及聚酯系列产品中间体的起始原料。它们主要来自石油,因此其价格随油价波动,但供求关系及三苯平衡,也是决定产品价格的重要因素。所以,了解三苯产品的供求动向及其平衡关系,有助于染料/有机颜料及聚酯系列产品厂家评估自己的成本变化。
一、美国将继续大量进口纯苯
目前有8种工艺生产纯苯,不过,2004年全球生产的纯苯,主要来自重质油裂解及石脑油裂解制烯烃所联产的热解汽油和石脑油重整工艺(合计占75%、见表1)。
表1 2004年纯苯的主要生产工艺
生产工艺 | 热解汽油萃取 | 石脑油重整 | 甲苯选择性歧化* | 甲苯氢化脱烷基 | 煤焦油精制 | 其它工艺 | 合计 |
分配率(%) | 38 | 37 | 7 | 6 | 4 | 8 | 100 |
*包括甲苯歧化所占的1%。
UOP公司专家认为,在工艺上采取以下措施能够增产纯苯,即:●使用质地较轻的石脑油,也就是说把石脑油生产的初馏温度从99℃降至80℃,终馏温度从158℃降至145℃,可减少重整装置结焦,增大产率,使苯产量提高21%。●采用结焦比其它催化剂少的新型催化剂(如UOPR-264)可使苯产量进一步提高5.4%。●把异构化催化剂由UOPI-400改为UOPI-300可使甲苯选择性歧化工艺增产苯22.5%,但这也会使对二甲苯(PX)减产,因为更多的甲苯转化成了苯,而不是PX。所以,甲苯选择性歧化工艺、甲苯氢化脱烷基工艺、以及上述工艺改进,能够增产纯苯,缓解三苯之间的不平衡。
在美国,纯苯主要用于生产乙苯/苯乙烯、异丙苯/苯酚、以及环己烷/己内酰胺三大系列产品(合计占需求总量的90%,见表2)。
表2 美国纯苯用途分布(%、2004年)
应用领域 | 乙苯/苯乙烯 | 异丙苯/苯酚 | 环己烷/己内酰胺 | 硝基苯/苯胺 | 烷基苯、氯苯等* | 合计 |
分配率 | 51 | 25 | 14 | 6 | 4 | 100 |
*烷基苯占2%、氯苯占1%、其它占1%。
美国苯乙烯单体装置主要分布在盛产油气的墨西哥湾地区(见表3)。
表3 美国海湾的区的苯乙烯单体装置
厂家 | 厂址 | 生产能力(万吨/年) |
Lyondell公司 | LA州Channelview | 125.9 |
Cosmar公司 | LA州Carville | 115.0 |
Chevron Phillips化学公司 | LA州Donaldsonville | 95.3 |
Sterling公司 | TX州Texas | 77.2 |
Nova化学品公司 | TX州Bayport | 68.6 |
Dow化学公司 | TX州Freeport | 64.4 |
Innovene公司 | TX州Texas | 45.3 |
Westlake公司 | LA州Lake Charles | 20.5 |
合计 | 8个厂 | 612.2 |
2005年下半年,上述装置受飓风影响,都曾停产或减产,因此估计美国2005年苯乙烯单体产量低于2004年。美国2004年的苯乙烯单体产量水平是580万吨,其中30%出口。美国也大量生产技术含量高的苯乙烯类合成树脂,并通过苯酚/丙酮生产双酚A/聚碳酸酯,通过己内酰胺,生产尼龙等下游产品。这些产品除了在美国消费以外,同样大量出口。美国纯苯的第二大用途是生产苯酚,苯酚的生产能力为303.5万吨/年,2004年需求量为192万吨,主要用于制造双酚A和酚醛树脂(见表4)。美国苯酚装置2004年开工率约为80%,生产苯酚243万吨,其中净出口约51万吨,占产量的21%。
表4 美国苯酚用途分布(%)
应用领域 | 双酚A | 酚醛树脂 | 己内酰胺 | 烷基酚类 | 二甲酚等 | 合计 |
分配率 | 48 | 25 | 11 | 4*1 | 12*2 | 100 |
*1包括对壬基酚和对十二烷基酚。*2包括二甲酚类4%、苯胺2%、己二酸和水扬酸等6%。
美国纯苯的第三大用途是生产已内酰胺。己内酰胺的装置开工率大于90%,2005年产量约为80万吨。由于其国内尼龙纤维减产,美国己内酰胺向亚洲出口呈上升趋势。总之,在纯苯下游产品大量出口的拉动下,美国纯苯需求量很大。但是,2001年以前美国纯苯市况不好,曾使美国纯苯厂家闲置了大约380万吨/年生产能力(其中88%,即:335万吨/年,是甲苯氢化脱烷基装置。);所以,尽管美国纯苯生产能力在2004年就超过1,000万吨/年,但当年纯苯产量仅为500万吨,开工率不足50%,因此进口依存度高达43.4%(见表5)。
表5 美国纯苯供求情况(万吨、%)
年份 | 2003 | 2004 | 变化率 | 2008* | 年均变化率 |
产量 | 470 | 500 | +6.4 | 550 | +2.4 |
净进口量 | 387 | 383 | -1.0 | 406 | +1.5 |
表观需求量 | 857 | 883 | +3.0 | 956 | +2.0 |
进口依存度 | 45.2 | 43.4 | - | 42.5 | - |
*预测值
估计美国纯苯有效生产能力目前仅为625万吨/年,全部为石脑油重整法和热解汽油萃取法装置;预计美国闲置的纯苯装置,今后几年也不大可能恢复生产;但是现有纯苯萃取装置的产量,通过改进工艺或收购苯含量更高的原料进行萃取加工,能够有一定程度提高;因此,美国2008年的纯苯产量,可能微增到550万吨;进口还会稍有增加(见表5)。
二、亚太地区在世界纯苯市场中的作用将进一步增强
全球纯苯生产能力目前依然大于消费能力,但消费能力比生产能力增长快,过剩生产能力已经从2001年的810万吨/年缩减到了2005年530万吨/年;Dewitt公司预计,2009年将进一步缩减到460万吨/年;此后才会稍有增加(见表6)。
表6 全球纯苯供求情况(万吨/年、%)
年份 | 2001 | 2005 | 2009 | 2015 |
生产能力 | 4,630 | 4,900 | 5.580 | 6,227 |
年均变化率 | - | +1.43 | +3.30 | +1.85 |
消费能力 | 3,820 | 4,370 | 5,120 | 5,740 |
年均变化率 | - | +3.42 | +4.04 | +1.92 |
过剩生产能力 | 810 | 530 | 460 | 480 |
年均变化率 | - | -11.19 | -3.60 | +0.71 |
亚太地区、西欧、美国、和东欧是世界纯苯主产区(见表7)。
表7 世界纯苯产量(2005年、万吨,来源:Dewitt公司加笔者评估)
国家/地区 | 亚太地区 | 欧洲*1 | 北美*2 | 中东/非洲 | 南美洲 | 合计 |
产量 | 1,780 | 1.264 | 600 | 240 | 116 | 4,000 |
分配率 | 44.5 | 31.6 | 15.0 | 6.0 | 2.9 | 100.0 |
*1西欧864万吨、东欧约400万吨。*2美国约500万吨、加拿大约100万吨。
Dewitt公司预计,在2015年以前,世界纯苯生产格局将不会有很大变化(见表8)。
表8 全球各地区纯苯生产能力增长情况(万吨/年、%)
国家/地区 | 2005年生产能力 | 分配率 | 2015年生产能力 | 分配率 | 生产能力年均变化率 |
亚太地区 | 1,880 | 38.4 | 2,570 | 41.3 | +3.2 |
西欧 | 960 | 19.6 | 1,086 | 17.4 | +1.2 |
东欧 | 480 | 9.8 | 590 | 9.5 | +2.1 |
美国/加拿大 | 1,167 | 23.8 | 1,224 | 19.6 | +0.5 |
中东/非洲 | 268 | 5.5 | 547 | 8.8 | +7.4 |
拉丁美洲 | 145 | 2.9 | 210 | 3.4 | +3.8 |
合计 | 4,900 | 100 | 6,227 | 100 | +2.4 |
亚太地区纯苯生产能力增长,主要受新增石脑油裂解装置联产的热解汽油萃取拉动,到2015年,热解汽油萃取法纯苯生产能力将增加近500万吨/年,达到1,070万吨/年,将占当年该地区纯苯生产能力的41.63%,增加的此法生产能力将占纯苯生产能力增量690万吨/年的72.5%。而中东/非洲地区增加的纯苯生产能力,将主要来自石脑油重整装置,到2015年将增加204万吨/年,达到341万吨/年,将占当年纯苯生产能力的62.34%。值得注意的是,该地区纯苯消费量将更快增长,将从2005年的139万吨增至2015年410万吨,年均增长11.4%;因此,纯苯出口量将从2005年的79.4万吨减少到2007年仅40万吨,不过随后会逐渐增加,2015年超过70万吨。巴西是拉丁美洲最大的纯苯生产国,其产量占该地区总产量的75.8%(见表9)。巴西也是纯苯净出口国,出口的纯苯主要进入美国市场。
表9 拉丁美洲各国的纯苯/苯乙烯产量(万吨、2004年)
国家 | 巴西 | 阿根廷 | 墨西哥 | 委内瑞拉 | 合计 |
纯苯 | 92.9 | 15.8 | 12.1 | 1.8 | 122.6 |
苯乙烯 | 41.0 | 11.0 | 12.9 | 无 | 64.9 |
亚太地区纯苯市场目前供大于求,韩国和日本是主要净出口国,出口市场同样依赖美国;所以,美国进口暂时性减少即引起亚太地区纯苯价格下跌;2006年3月,韩国甲苯平均售价比纯苯高出20-25美元/吨,与氢化脱烷基制纯苯装置赢利所需的纯苯比甲苯价格高50美元/吨的价差,以及甲苯歧化制纯苯装置所需的价差:20-30美元/吨相距甚远,由此引起厂家减产或停产保价。欧洲市场纯苯国际贸易量不大。尽管欧洲纯苯产量占世界总产量的31.6%,西欧只有少量纯苯净出口,东欧纯苯市场则基本自给自足。
综上所述,纯苯主要来自热解汽油萃取和石脑油重整,美国将继续大量进口纯苯,进口量将微增,进口依存度仍将大于40%。预计到2009年,全球纯苯过剩生产能力将从2005年的530万吨/年缩减到460万吨/年。加拿大和巴西出口的纯苯主要进入美国市场。中东地区纯苯生产没有优势,出口量将减少。亚太地区纯苯生产能力在全球总生产能力中的比重,将从2005年的38.4%上升到2015年占41.3%,亚太地区在世界纯苯市场中的作用将进一步增强。
三、下游产业发展拉动我国纯苯需求强劲增长
我国纯苯生产能力2005年达到320万吨/年,同比增加了6.7%,产量约为306万吨,同比增加19.7%,净进口量约为24.5万吨;因此,表观消费量达330.5万吨,与2004年的260万吨相比,增长27.1%,自给率为92.6%。预计我国纯苯生产能力2006年将上升到353.5万吨/年,同比增加10.5%,2010年将增长到大约500万吨/年,在2005年基础上年均增长9.3%。但是,纯苯下游产业发展在拉动我国纯苯需求强劲增长,预计2010年将出现大约274.5万吨/年的供求缺口。
苯乙烯是我国最重要的纯苯下游产品,其需求主要受聚苯乙烯(PS)市场拉动。CMAI公司的数据表明,中国PS消费量在2000-2003年间每年增加64万吨;而这期间世界其他地区PS消费量是负增长。因此,把进口的苯乙烯下游产品折合为苯乙烯计算,我国苯乙烯需求量在1998-2003年间增加了338万吨(每年增加67.6万吨),2003年达644万吨,年均增长率约为16%;而这期间,世界苯乙烯需求总量也只增加450万吨。我国增加的苯乙烯需求量占了全球增量的75%;我国苯乙烯消费量占了2003年全球总量2,300万吨的28%。所以说,中国引领全球苯乙烯市场。2003年以来,我国PS增长趋缓,但苯乙烯的其它下游产品,如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等,需求依然强劲。所以,CMAI公司预计,在中国市场的拉动下,全球苯乙烯需求量在2003-2008年间将年均增长4.4%,2008年达到2,850万吨。这意味着,全球将每年增加苯乙烯需求量100多万吨,其中大约60万吨将是我国增加的需求量。但是,如果不计进口的苯乙烯下游产品,我国2005年苯乙烯单体消费量估计为438万吨,同比增长了12.3%;产量138万吨,比2004年的102万吨增长35.3%;因此,进口依存度从2004年的74%下降到了大约68.5%。专家预计,我国2010年苯乙烯单体需求量将增长到560万吨,年均增长约5%;而2010年的苯乙烯单体产量最多能够达到450万吨。据此,以生产1吨苯乙烯消费0.78吨纯苯计算,我国苯乙烯单体生产所消费的纯苯很可能从2005年的大约108万吨增长到2010年351万吨。但是,如果把进口的苯乙烯下游产品折合为苯乙烯计算,我国2012年的苯乙烯供需缺口则将高达1,000万吨。看来,我国在相当长的时间内仍将继续大量进口苯乙烯单体及其下游产品,拉动全球苯乙烯/纯苯需求量稳定增长。