純苯、甲苯、對二甲苯/鄰二甲苯(BTX、俗稱三苯)等芳烴系列產品是染料/有機顏料及聚酯系列產品中間體的起始原料。它們主要來自石油,因此其價格隨油價波動,但供求關系及三苯平衡,也是決定產品價格的重要因素。所以,了解三苯產品的供求動向及其平衡關系,有助于染料/有機顏料及聚酯系列產品廠家評估自己的成本變化。
一、美國將繼續大量進口純苯
目前有8種工藝生產純苯,不過,2004年全球生產的純苯,主要來自重質油裂解及石腦油裂解制烯烴所聯產的熱解汽油和石腦油重整工藝(合計占75%、見表1)。
表1 2004年純苯的主要生產工藝
生產工藝 | 熱解汽油萃取 | 石腦油重整 | 甲苯選擇性歧化* | 甲苯氫化脫烷基 | 煤焦油精制 | 其它工藝 | 合計 |
分配率(%) | 38 | 37 | 7 | 6 | 4 | 8 | 100 |
*包括甲苯歧化所占的1%。
UOP公司專家認為,在工藝上采取以下措施能夠增產純苯,即:●使用質地較輕的石腦油,也就是說把石腦油生產的初餾溫度從99℃降至80℃,終餾溫度從158℃降至145℃,可減少重整裝置結焦,增大產率,使苯產量提高21%。●采用結焦比其它催化劑少的新型催化劑(如UOPR-264)可使苯產量進一步提高5.4%。●把異構化催化劑由UOPI-400改為UOPI-300可使甲苯選擇性歧化工藝增產苯22.5%,但這也會使對二甲苯(PX)減產,因為更多的甲苯轉化成了苯,而不是PX。所以,甲苯選擇性歧化工藝、甲苯氫化脫烷基工藝、以及上述工藝改進,能夠增產純苯,緩解三苯之間的不平衡。
在美國,純苯主要用于生產乙苯/苯乙烯、異丙苯/苯酚、以及環己烷/己內酰胺三大系列產品(合計占需求總量的90%,見表2)。
表2 美國純苯用途分布(%、2004年)
應用領域 | 乙苯/苯乙烯 | 異丙苯/苯酚 | 環己烷/己內酰胺 | 硝基苯/苯胺 | 烷基苯、氯苯等* | 合計 |
分配率 | 51 | 25 | 14 | 6 | 4 | 100 |
*烷基苯占2%、氯苯占1%、其它占1%。
美國苯乙烯單體裝置主要分布在盛產油氣的墨西哥灣地區(見表3)。
表3 美國海灣的區的苯乙烯單體裝置
廠家 | 廠址 | 生產能力(萬噸/年) |
Lyondell公司 | LA州Channelview | 125.9 |
Cosmar公司 | LA州Carville | 115.0 |
Chevron Phillips化學公司 | LA州Donaldsonville | 95.3 |
Sterling公司 | TX州Texas | 77.2 |
Nova化學品公司 | TX州Bayport | 68.6 |
Dow化學公司 | TX州Freeport | 64.4 |
Innovene公司 | TX州Texas | 45.3 |
Westlake公司 | LA州Lake Charles | 20.5 |
合計 | 8個廠 | 612.2 |
2005年下半年,上述裝置受颶風影響,都曾停產或減產,因此估計美國2005年苯乙烯單體產量低于2004年。美國2004年的苯乙烯單體產量水平是580萬噸,其中30%出口。美國也大量生產技術含量高的苯乙烯類合成樹脂,并通過苯酚/丙酮生產雙酚A/聚碳酸酯,通過己內酰胺,生產尼龍等下游產品。這些產品除了在美國消費以外,同樣大量出口。美國純苯的第二大用途是生產苯酚,苯酚的生產能力為303.5萬噸/年,2004年需求量為192萬噸,主要用于制造雙酚A和酚醛樹脂(見表4)。美國苯酚裝置2004年開工率約為80%,生產苯酚243萬噸,其中凈出口約51萬噸,占產量的21%。
表4 美國苯酚用途分布(%)
應用領域 | 雙酚A | 酚醛樹脂 | 己內酰胺 | 烷基酚類 | 二甲酚等 | 合計 |
分配率 | 48 | 25 | 11 | 4*1 | 12*2 | 100 |
*1包括對壬基酚和對十二烷基酚。*2包括二甲酚類4%、苯胺2%、己二酸和水揚酸等6%。
美國純苯的第三大用途是生產已內酰胺。己內酰胺的裝置開工率大于90%,2005年產量約為80萬噸。由于其國內尼龍纖維減產,美國己內酰胺向亞洲出口呈上升趨勢。總之,在純苯下游產品大量出口的拉動下,美國純苯需求量很大。但是,2001年以前美國純苯市況不好,曾使美國純苯廠家閑置了大約380萬噸/年生產能力(其中88%,即:335萬噸/年,是甲苯氫化脫烷基裝置。);所以,盡管美國純苯生產能力在2004年就超過1,000萬噸/年,但當年純苯產量僅為500萬噸,開工率不足50%,因此進口依存度高達43.4%(見表5)。
表5 美國純苯供求情況(萬噸、%)
年份 | 2003 | 2004 | 變化率 | 2008* | 年均變化率 |
產量 | 470 | 500 | +6.4 | 550 | +2.4 |
凈進口量 | 387 | 383 | -1.0 | 406 | +1.5 |
表觀需求量 | 857 | 883 | +3.0 | 956 | +2.0 |
進口依存度 | 45.2 | 43.4 | - | 42.5 | - |
*預測值
估計美國純苯有效生產能力目前僅為625萬噸/年,全部為石腦油重整法和熱解汽油萃取法裝置;預計美國閑置的純苯裝置,今后幾年也不大可能恢復生產;但是現有純苯萃取裝置的產量,通過改進工藝或收購苯含量更高的原料進行萃取加工,能夠有一定程度提高;因此,美國2008年的純苯產量,可能微增到550萬噸;進口還會稍有增加(見表5)。
二、亞太地區在世界純苯市場中的作用將進一步增強
全球純苯生產能力目前依然大于消費能力,但消費能力比生產能力增長快,過剩生產能力已經從2001年的810萬噸/年縮減到了2005年530萬噸/年;Dewitt公司預計,2009年將進一步縮減到460萬噸/年;此后才會稍有增加(見表6)。
表6 全球純苯供求情況(萬噸/年、%)
年份 | 2001 | 2005 | 2009 | 2015 |
生產能力 | 4,630 | 4,900 | 5.580 | 6,227 |
年均變化率 | - | +1.43 | +3.30 | +1.85 |
消費能力 | 3,820 | 4,370 | 5,120 | 5,740 |
年均變化率 | - | +3.42 | +4.04 | +1.92 |
過剩生產能力 | 810 | 530 | 460 | 480 |
年均變化率 | - | -11.19 | -3.60 | +0.71 |
亞太地區、西歐、美國、和東歐是世界純苯主產區(見表7)。
表7 世界純苯產量(2005年、萬噸,來源:Dewitt公司加筆者評估)
國家/地區 | 亞太地區 | 歐洲*1 | 北美*2 | 中東/非洲 | 南美洲 | 合計 |
產量 | 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西歐864萬噸、東歐約400萬噸。*2美國約500萬噸、加拿大約100萬噸。
Dewitt公司預計,在2015年以前,世界純苯生產格局將不會有很大變化(見表8)。
表8 全球各地區純苯生產能力增長情況(萬噸/年、%)
國家/地區 | 2005年生產能力 | 分配率 | 2015年生產能力 | 分配率 | 生產能力年均變化率 |
亞太地區 | 1,880 | 38.4 | 2,570 | 41.3 | +3.2 |
西歐 | 960 | 19.6 | 1,086 | 17.4 | +1.2 |
東歐 | 480 | 9.8 | 590 | 9.5 | +2.1 |
美國/加拿大 | 1,167 | 23.8 | 1,224 | 19.6 | +0.5 |
中東/非洲 | 268 | 5.5 | 547 | 8.8 | +7.4 |
拉丁美洲 | 145 | 2.9 | 210 | 3.4 | +3.8 |
合計 | 4,900 | 100 | 6,227 | 100 | +2.4 |
亞太地區純苯生產能力增長,主要受新增石腦油裂解裝置聯產的熱解汽油萃取拉動,到2015年,熱解汽油萃取法純苯生產能力將增加近500萬噸/年,達到1,070萬噸/年,將占當年該地區純苯生產能力的41.63%,增加的此法生產能力將占純苯生產能力增量690萬噸/年的72.5%。而中東/非洲地區增加的純苯生產能力,將主要來自石腦油重整裝置,到2015年將增加204萬噸/年,達到341萬噸/年,將占當年純苯生產能力的62.34%。值得注意的是,該地區純苯消費量將更快增長,將從2005年的139萬噸增至2015年410萬噸,年均增長11.4%;因此,純苯出口量將從2005年的79.4萬噸減少到2007年僅40萬噸,不過隨后會逐漸增加,2015年超過70萬噸。巴西是拉丁美洲最大的純苯生產國,其產量占該地區總產量的75.8%(見表9)。巴西也是純苯凈出口國,出口的純苯主要進入美國市場。
表9 拉丁美洲各國的純苯/苯乙烯產量(萬噸、2004年)
國家 | 巴西 | 阿根廷 | 墨西哥 | 委內瑞拉 | 合計 |
純苯 | 92.9 | 15.8 | 12.1 | 1.8 | 122.6 |
苯乙烯 | 41.0 | 11.0 | 12.9 | 無 | 64.9 |
亞太地區純苯市場目前供大于求,韓國和日本是主要凈出口國,出口市場同樣依賴美國;所以,美國進口暫時性減少即引起亞太地區純苯價格下跌;2006年3月,韓國甲苯平均售價比純苯高出20-25美元/噸,與氫化脫烷基制純苯裝置贏利所需的純苯比甲苯價格高50美元/噸的價差,以及甲苯歧化制純苯裝置所需的價差:20-30美元/噸相距甚遠,由此引起廠家減產或停產保價。歐洲市場純苯國際貿易量不大。盡管歐洲純苯產量占世界總產量的31.6%,西歐只有少量純苯凈出口,東歐純苯市場則基本自給自足。
綜上所述,純苯主要來自熱解汽油萃取和石腦油重整,美國將繼續大量進口純苯,進口量將微增,進口依存度仍將大于40%。預計到2009年,全球純苯過剩生產能力將從2005年的530萬噸/年縮減到460萬噸/年。加拿大和巴西出口的純苯主要進入美國市場。中東地區純苯生產沒有優勢,出口量將減少。亞太地區純苯生產能力在全球總生產能力中的比重,將從2005年的38.4%上升到2015年占41.3%,亞太地區在世界純苯市場中的作用將進一步增強。
三、下游產業發展拉動我國純苯需求強勁增長
我國純苯生產能力2005年達到320萬噸/年,同比增加了6.7%,產量約為306萬噸,同比增加19.7%,凈進口量約為24.5萬噸;因此,表觀消費量達330.5萬噸,與2004年的260萬噸相比,增長27.1%,自給率為92.6%。預計我國純苯生產能力2006年將上升到353.5萬噸/年,同比增加10.5%,2010年將增長到大約500萬噸/年,在2005年基礎上年均增長9.3%。但是,純苯下游產業發展在拉動我國純苯需求強勁增長,預計2010年將出現大約274.5萬噸/年的供求缺口。
苯乙烯是我國最重要的純苯下游產品,其需求主要受聚苯乙烯(PS)市場拉動。CMAI公司的數據表明,中國PS消費量在2000-2003年間每年增加64萬噸;而這期間世界其他地區PS消費量是負增長。因此,把進口的苯乙烯下游產品折合為苯乙烯計算,我國苯乙烯需求量在1998-2003年間增加了338萬噸(每年增加67.6萬噸),2003年達644萬噸,年均增長率約為16%;而這期間,世界苯乙烯需求總量也只增加450萬噸。我國增加的苯乙烯需求量占了全球增量的75%;我國苯乙烯消費量占了2003年全球總量2,300萬噸的28%。所以說,中國引領全球苯乙烯市場。2003年以來,我國PS增長趨緩,但苯乙烯的其它下游產品,如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)等,需求依然強勁。所以,CMAI公司預計,在中國市場的拉動下,全球苯乙烯需求量在2003-2008年間將年均增長4.4%,2008年達到2,850萬噸。這意味著,全球將每年增加苯乙烯需求量100多萬噸,其中大約60萬噸將是我國增加的需求量。但是,如果不計進口的苯乙烯下游產品,我國2005年苯乙烯單體消費量估計為438萬噸,同比增長了12.3%;產量138萬噸,比2004年的102萬噸增長35.3%;因此,進口依存度從2004年的74%下降到了大約68.5%。專家預計,我國2010年苯乙烯單體需求量將增長到560萬噸,年均增長約5%;而2010年的苯乙烯單體產量最多能夠達到450萬噸。據此,以生產1噸苯乙烯消費0.78噸純苯計算,我國苯乙烯單體生產所消費的純苯很可能從2005年的大約108萬噸增長到2010年351萬噸。但是,如果把進口的苯乙烯下游產品折合為苯乙烯計算,我國2012年的苯乙烯供需缺口則將高達1,000萬噸。看來,我國在相當長的時間內仍將繼續大量進口苯乙烯單體及其下游產品,拉動全球苯乙烯/純苯需求量穩定增長。