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【华泰期货苯乙烯专题】苯乙烯产业链及供需格局介绍

2019年09月04日13:39 来源:华泰期货

苯乙烯专题摘要:

1、乙烯概述:苯乙烯是化工行业重要的基本构成要素,它的上游原材料是纯苯和乙烯,与原油息息相关。其最主要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯,也用于与其他单体共聚以制造多种不同用途的工程塑料,最终在家电,建筑和汽车等领域被消费。

2、苯乙烯供需格局:中国市场是全球苯乙烯最大的产销市场。产能、产量的年均增幅分别高达9.8%和13.8%,有效产能远远超过全球其他市场,占全球总产能的27%。随着新产能的不断投产和下游产能增长的基本停滞,未来苯乙烯供需格局将趋于缓和。

3、进出口方面:中国在过去几年里属于苯乙烯的净进口国,出口量几近于零。但是随着国内产能的不断建成落地,中国苯乙烯的对外依存度不断降低。由于国内苯乙烯产能投产速度远大于下游产能的建成速度,我们认为这一趋势仍将继续。而在进口来源国方面,由于2018年反倾销制裁的落地,之前的主要进口国韩国的地位逐渐被日本和沙特所取代。

1苯乙烯概述

苯乙烯(Styrene,C8H8)是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物,乙烯基的电子与苯环共轭,不溶于水,溶于乙醇、乙醚中,暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化。这是一种无色透明的油状液体,密度为0.909g/mL。作为化工行业重要的基本原料,苯乙烯最主要的用途是作为合成橡胶和塑料的单体,用来生产丁苯橡胶、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯,也用于与其他单体共聚制造多种不同用途的工程塑料。

1.1苯乙烯生产工艺

从苯乙烯的生产工艺的发展历程以及应用规模来看,乙苯脱氢技术在全球范围内依然是当前的主流工艺,但是环氧丙烷-苯乙烯联产法的份额在近几年逐渐提升。此外还有其他一些占比更小的生产技术,比如C8抽提技术和新兴的甲苯甲醇侧链烷基化一步制得苯乙烯的技术。

(1)乙苯脱氢法及生产成本

乙苯催化脱氢法在国际上的产能占比在80%左右。虽然这种方法具有耗能低,投入低,以及乙苯转换率高等特点,但是它对于工艺把控和催化剂的选择的要求较高。

一般情况下,生产一吨苯乙烯需要0.79吨纯苯加上0.29吨乙烯。由此可以得到苯乙烯生产成本的公式为:苯乙烯生产成本=0.79*纯苯价格+0.29*乙烯价格+1000~1500元加工费。关于加工费,主流厂商的价格费在1200元/吨,最低时可以达到1000元/吨。

以华东地区苯乙烯基准价格,华南地区纯苯价格和东北亚乙烯CFR(以人民币兑美元中间汇率进行折算)代入公式可以得到近年来苯乙烯的生产利润。

(2)环氧丙烷-苯乙烯联产法

另外一种联产法的全球产量占比在12%左右。这种方法以乙苯和丙烯为原料,最终生成苯乙烯和环氧丙烷。这一工艺的特点是生产每吨苯乙烯的同时会产生0.4吨的环氧丙烷。相较于前者,此工艺的反应较复杂,副产品多,工艺过程更长,且乙苯单耗量也较高。

(3) C8抽提法

C8抽提技术的应用最是小众。其原理是裂解汽油中含有的4%-6%的苯乙烯,运用此方法制得的产品色度一般较高,含有硫且波动较大,属于相对劣势的技术。

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1.2苯乙烯产业链概述

苯乙烯的直接上游是乙烯和纯苯,在主流工艺下,两者合成乙苯,再脱氢最后制得苯乙烯。若再往上追溯,乙烯的上游可以追溯到石脑油和原油,而纯苯则较复杂可以分为石油苯和加氢苯,前者可以通过重整石油进行芳烃抽提得到,也可以通过石脑油进行裂解联产制得。加氢苯主要以煤进行焦化制得。由于环保因素的考量,加氢苯通常只作为石油苯的补充存在。综合来看,苯乙烯的直接上游都和原油息息相关,故在分析苯乙烯的成本和利润时,对原油价格的把握也是时非常重要的一环。

苯乙烯的下游较为分散,主要有有聚苯乙烯(PS)、发泡聚苯乙烯(EPS)、丙烯腈\-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、丁苯橡胶和丁苯胶乳(SBR/SBL)、不饱和树脂UPR)等。其中PS、EPS、ABS是苯乙烯最大的下游需求。除了这部分主要下游需求之外,苯乙烯在制药、染料、农药和选矿等行业也有应用。

聚苯乙烯(PS)广泛应用于轻工行业,具体来说,可用于日用装潢、照明指示和产品包装。此外,聚苯乙烯在电气方面是良好的绝缘和隔热保温材料,因此也可用于制作各种仪器外壳,仪器零件以及电容介质。

苯乙烯,与丙烯腈、丁二烯共聚而成的ABS塑料是一种原料易得,综合性能良好,价格便宜且用途广泛的塑料。ABS兼有三种组元的特性:耐热,耐腐蚀,具有弹性和韧性,同时还有加工成型特性。由于这些优点,这种材料被广泛的应用在汽车、电子电器、办公和建材领域。

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2苯乙烯供需格局

2.1国际视角下的格局

从全球产能产量分布的情况来看,中国是苯乙烯的绝对主导国。经统计,世界苯乙烯的年产能在3600万吨左右,而中国的产能高达924.2万吨/年,全球占比在26%左右。此外,根据新增产能的计划来看,2019年到2022年期间,中国还将新增总计807.7万吨/年的产能,届时,中国地区的产能占比估计可以达到40%左右。

紧随其后的产能密集地区是西欧和北美地区,这两个地区分别占据了全球苯乙烯产能的14.7%和13.5%。北美地区的苯乙烯市场集中度较高,大部分产能都集中在苯领公司、利安德巴塞尔、Cosmar和美国苯乙烯四家手中。西欧地区的产能主要集中在荷兰和德国,法国意大利以及西班牙也有少量产能。

从进出口的情况来看,东北亚进口需求最大,相对的北美地区,中东地区在全球苯乙烯贸易格局中扮演着出口商的角色。

目前来说,东北亚地区,尤其是中国,仍然以进口苯乙烯为主。但是中国国内大量新增产能的投产情况以及对应的下游产能是否能及时去匹配都会对国际苯乙烯贸易格局带来巨大的变化。

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2.2国内格局

2.2.1国内生产供应情况

我国是全球苯乙烯产能增长最快的市场。产能、产量的年均增幅分别高达9.8%和13.8%,远远超过全球其他市场,占全球总产能的26%左右。截至2018年,我国共有苯乙烯生产厂家45家,基本集中在华东的山东和江浙地区。

根据目前新增产能的投产计划来看,在2019-2022年期间,我国有望继续新增总计约807.7万吨新产能。截止目前,河北盛腾的8万吨/年的苯乙烯生产线已于6月正式商业运营。中韩石化的苯乙烯生产线已经于2019年8月初正式出货。

按地区来看,我国苯乙烯的市场基本可以划分为东北区域市场、华北区域市场、华东区域市场、华南区域市场、华中区域市场、西南区域市场、西北区域市场。其中华东区域是苯乙烯产销的龙头,地区产能占全国产能的61%,华北,华南和东北市场占稍次要地位,产能占比分别为7.8%,11.9%,和10.38%。华中和西北区域只拥有少量苯乙烯装置且下游装置也在苯乙烯产业链中占比微弱,影响较小,分别占3%以及5%。最后,西南区域仅有少量终端下游,且无苯乙烯装置,故不在产能框架内体现。

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2.2.2国内主要生产基地---华东地区

在华东地区,山东地区是主要生产基地。根据隆众资讯的统计,截止2018年,山东地区有苯乙烯主流生产企业8家,共计苯乙烯设计产能154万吨/年,占全国设计总产能的16.63%。在2019,2020年中,山地地区预计再增加中信国安瑞华、万华化学、荣华化学以及齐旺达四条生产线,合计165万吨产能。

根据隆众石化的信息显示,山东地区苯乙烯生产线多数时间都保持在较高的开工率水平上,据估计全年平均开工维持在87%-95%之间,高于全国平均开工率。这主要是因为一方面山东地区下游产能较大,对苯乙烯有大量需求。另一方面,山东地区苯乙烯也供给周边地区,包括下游需求密集的华北和江浙地区,和自身产能并不充足的华中地区。

除开山东地区外,江浙地区也是产能供应链中的重要一环。根据石化资讯网数据,2018年江苏地区苯乙烯产能为194万吨/年,按照18年苯乙烯平均负荷算,全年苯乙烯的产量在153万吨。宁波市是浙江地区苯乙烯产能的代表,18年浙江苯乙烯产能据统计为103.5万吨,全年供应产量在89.5万吨。

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2.2.3国内产能开工情况及利润水平

苯乙烯的周度开工率如下图所示在近几年总体上呈现逐步上升的趋势。在17年下半年前,周度开工率水平在60%上下来回波动,而从17年8月开始,逐步走高,现阶段基本保持在80%水平之上。

通过统计我们发现,从18年开始,苯乙烯的利润开始进入一段上升趋势,之后于当年的7、8月达到历史最高水平,这一时段恰好与开工率提升的时间段相吻合。因此,选取适当的变量将苯乙烯的开工率和其利润进行回归,分析的结果表明苯乙烯的开工率和其生产厂商的利润率的增长有线性关系,滞后三周的利润增长率可以很好的解释当前的开工率水平。这一现象在经济上的解释可以认为是,生产厂商根据当前利润增速来调节整体开工。

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2.2.4国内下游需求格局

苯乙烯作为重要的化工基础原料,是合成橡胶以及塑料工业的重要原料之一。其主要下游应用在于四种重要化工产品:1、可发性聚苯乙烯(EPS)2、聚苯乙烯(PS)3、丙烯腈\-丁二烯-苯乙烯(ABS)4、不饱和聚酯树脂(UPR)以及小部分用于丁苯橡胶的生产。

其中,EPS和PS的消耗占据了下游需求的绝对大头,两者之和超过了苯乙烯下游需求总和的51%。前者EPS在北方地区常用于建筑的保温材料,在华东和南方地区常用于包装材料。后者PS的主要应用领域是家电和日用品。ABS则是常用于汽车和家电消费。

从下游需求的演变情况可以看出,EPS的下游消费占比在不断缩减,我们认为这主要是由于房地产的不景气造成的影响。PS的占比略有缩减,但是总体上保持稳定。ABS的占比有所提升,从14年的18%提升至18年的22%。考虑历史趋势,和近阶段贸易战的影响,国内家电和塑料的出口将会受阻,ABS和PS的消耗量有较大可能受到打压。

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2.2.5国内苯乙烯下游需求集中地区

类似于将国内的供给分析,国内下游需求的分析也可以分为东北区域市场、华北区域市场、华东区域市场、华南区域市场、华中区域市场、西南区域市场、西北区域市场进行分类讨论,本次报告选取了两个主要地区进行讨论。

华东地区

华东地区作为苯乙烯产销的龙头,上下游都聚集于此,故着重进行介绍。根据下游工厂的分布,不难发现华东地区的下游消耗主要集中于江浙和山东地区。其次重要的地区市场是华南和华北市场,两者共计占比在28%左右,紧随其后的是东北市场。西北,华中,西南市场的占比则较小。

首先就江浙地区来说,现货供应是远远无法满足当地需求的。江苏浙江两省的产能合计在297.5万吨左右。但是根据石化资讯网的数据,江苏省下游EPS/PS/ABS总产能在472万吨,浙江地区下游EPS/PS/ABS合计产能在225万吨,根据苯乙烯耗用比例计算,对应苯乙烯的需求在371万吨。UPR和SBR合计苯乙烯需求量48~70万吨,合计苯乙烯的江浙两省需求在420-450万吨附近。

山东地区的情况与江浙地区相反,当地苯乙烯市场呈现出供大于求的格局。根据隆众石化的信息整理,山东地区与苯乙烯相关的下游产能合计达到229万吨/年,根据投料比的测算,满负荷情况下需求的苯乙烯数量为129万吨/年左右。而上游对应的苯乙烯产能为154万吨/年。若将新增165的万吨产能考虑在内,则供求格局将继续大幅深化。

但是另一方面,华东的江浙两省和华北的供不应求的市场格局可以分流山东地区苯乙烯的供应。一般山东地区的货源有山东晟原、山东利华益、山东华星、山东玉皇、齐鲁石化、青岛炼化,青岛海湾化学等。

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华北市场

华北市场也是苯乙烯重要的主销基地,与江浙地区市场类似,华北市场在当前呈现出供应不足的情况。华北当地的苯乙烯设计产能在72.2万吨/年,只占全国苯乙烯产能的7.8%左右。

再反观其下游,当地的下游设计产能预计有220万吨/年左右,根据苯乙烯投料比例测算,总的苯乙烯需求量有141.61万吨,即使考虑下游的开工率状况,苯乙烯的需求量也在100万吨左右。可见华北市场是个严重的供低于求的苯乙烯市场,华北苯乙烯市场需要大量外部货源进入补充。一般,山东玉皇会因为地理便利,会优先来补充华北货源。

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2.2.6苯乙烯产业链利润

发泡性聚苯乙烯(EPS)以及聚苯乙烯(PS)是苯乙烯的两大主要下游。这一部分中,我们根据华东地区的EPS和PS的苯乙烯投料比来折算获得EPS/PS-苯乙烯的价差,并以这个价差来近似替代EPS/PS这两大下游的利润。

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2.3贸易流向及主要地区价差

江浙地区:江浙地区下游企业集中,需求旺盛,并且区域内现货供应严重不足,会吸引全国各地及美金货源补充。

山东地区:山东地区发至其他地区的货源较多,山东地区货源主要有青岛海湾化学、山东晟原、山东利华益、山东华星、山东玉皇、齐鲁石化、青岛炼化。根据隆众石化的信息显示,青岛海湾化学多以长约形式直销下游工厂,以船运方式运至大连、宁波、张家港、江阴。一般,发往山东省当地的下游工厂时多走车运。玉皇有现货运至江阴罐区。此外,玉皇、晟原石化会因其地理优势会有批量货物销往华北,华中和江苏等地。

华南地区:华南当地的苯乙烯生产企业基本都以供应当地需求为主,贸易方式上以长约为主。因其地理位置优势,华南地区的供需缺口也会通过海外货源补充。

东北地区:东北地区的贸易流向存在季节性的差异。正常情况每年3月至10月东北地区货源都只供应当地下游企业。但是进入冬季直到下一年春节结束,随着下游行业多数减产停车,地区内需求大幅下降,致使区内货源过剩,当地货源会发往周边地区。

从价差的角度来看,华东-华北是国内贸易的一个重要价差指标。一般情况下,华东-华北价差为负值,但在四季度末到来年一季度两到三个月里会由负翻正。华东-华南的价差的情况也类似。从相关性上讲,这两个价差也有一定的相关性。

华东地区在全国居于重要的产销龙头地位,并且在贸易流向上又属于全国苯乙烯贸易的心脏中枢。此外,华东地区库容及收发存货能力最强,总苯乙烯罐容可以达到47.5万立方米。因此,大商所在苯乙烯产品的设计上拟将华东地区设置为苯乙烯的基准交割地。

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3苯乙烯进出口格局

3.1 进出口情况概览及主要地区价差

从2015年至今的总体进口趋势来看,我国对苯乙烯的进口量是逐年下降的。2014年我国苯乙烯的对外依存度达到44%,而至2018年,苯乙烯的对外依存度已经下降到26%,这其中的主要原因是国内苯乙烯产能的不断建成和投出,而另一个因素是2018年,我国对韩国、台湾和美国采取的苯乙烯反倾销制裁。我们预计,我国苯乙烯年进口量将随着新增产能的进一步投入运行而进一步减少,甚至有一定可能使我国从苯乙烯净进口国转变为苯乙烯出口国。

从月度数据来看,苯乙烯国内月进口量总在25万吨到35万吨之间波动,并且呈现出一定程度的季节性,往往在每年的第二季度和第四季度会出现进口量的上升。

3.2 苯乙烯主要进口来源国

从进口来源国看,在2018年反倾销制裁之前,最大的进口来源国就是韩国。之后在2018年,贸易流发生改变,来自韩国的份额迅速萎缩,同时,来自沙特和日本份额快速提升。

这一变化的主要影响就是我国的苯乙烯的进口量将对于沙特的产能的检修情况十分敏感。这主要是由于沙特的生产线比较集中,且单线产能极大,沙特石化(SADAF)高达115万吨/年,而相对较小的朱拜勒雪佛龙菲利普斯也有77.5万吨/年的产能。

价差方面,可以关注中国大陆-中国台湾、中国大陆-韩国以及中国大陆-东南亚这几组价差。

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3.3苯乙烯进口流向

从苯乙烯进口的流向来看,约有50%流向了江苏省,其次是浙江省,占到了27%。上海市和广东省紧随其后,分别拥有8%和7%的进口流量。总结来说,华东和华南地区由于供不应求的市场格局,对进口苯乙烯货源有一定程度的依赖。

3.4苯乙烯出口情况

我国苯乙烯的出口量极少,2017年全年合计出口苯乙烯6.35万吨,2018年全年出口更是降到了0.5万吨左右。尽管在此前年度苯乙烯的出口少的可以忽略不计,但是在可预见的未来,随着苯乙烯新增产能的落地,和下游部分装置的淘汰,有不小的可能看到苯乙烯在出口量上出现提升。

(来源:华泰期货)

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