姓名:杨黎期货从业证号:F031079252023年09月11日 01 对二甲苯(PX)基础知识 基本定义 nPX,中文名叫对二甲苯(Para-xylene),化学式C8H10,苯的衍生物,是重要的芳烃化合物之一,二甲苯异构体之一,其余异构体包括邻二甲苯、间二甲苯,PX是链接炼油和化工的重要化工材料 基本性质 n常温下具有芳香味的无色透明液体,不溶于水,可溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数有机溶剂;易燃,易挥发,长期吸入PX对中枢神经系统和听力产生影响,具有潜在致癌性n熔点:13.2℃n沸点:138.5 ℃n密度:0.861g/cm^3 运输与储藏 nPX属危险化学品,主要风险在于运输、贮存过程中出现翻车、泄漏以及火灾等造成意外污染的事故,运输中流速一般不宜超过3m/s,并应具有接地装置,防止静电。运输过程中也要轻装轻卸,以免损坏容器。储存应远离火种和火源,夏季仓库内温度不宜超过40℃ n运输方式主要为三种:船运、铁路运输及管道运输。其中船舶运输方式占比最大,90%的PX工厂采用船舶运输结合短途陆运,管道运输占比约8%,铁路运输占比约2%n参与对二甲苯的生产、运输、储存的企业需持有危化品资质。储存对二甲苯时,一定要远离所有火源,并储存在阴凉通风的地方 芳烃产业链 芳烃基本概念 n苯环(BenzeneRing),苯分子结构,平面为正六边形,每个顶点是一个碳原子,每个碳原子和一个氢原子结合n芳烃是芳香烃的简称,因为此类化合物取自具有芳香气味的树脂、香液、香油脂而得名,从有机化学角度来说,目前是含苯环结构的碳氢化合物的总称n芳烃中最重要的是苯、甲苯和二甲苯,俗称“三苯”。其次是乙苯、异丙苯和萘,从产业链的角度来说,芳烃产品在炼化一体化装置中属于中间产品,既可以从调油产品进入油品消费领域,也可以用作化工原料用于基础化工品n生产过程主要分为两种:1、石油苯生产,以石脑油为原料,通过催化重整或者裂解汽油加氢生产芳烃,再转化分离成苯、甲苯及二甲苯。2、焦化芳烃的生产,高温作用下,煤在焦化炉进行干馏,形成焦炭和粗苯,之后通过分馏得到BTX等芳烃 PX的运输方式方式以船运、铁路运以及管道运输为主 ØPX运输方式主要为三种:船运、铁路运输及管道运输。其中船舶运输方式占比最大,90%的PX工厂采用船舶运输结合短途陆运,管道运输占比约8%,铁路运输占比约2%。部分企业生产的PX运输用船采用长期期租模式,运费成本稳定,不受近期海运费波动影响。 ØPX海运,其作为易燃、易爆、有毒化工品的特殊性决定了其适载船舶的特殊性。PX适载船舶与集装箱船、散杂货船、油轮等船舶相比,危险性大、防止对环境的污染性要求高。IMO(国际海事组织)要求的此类有特殊的专用液体运输船舶必须具有双壳双底,因而化工船舶投入成本较高,另外装卸货物的设备其资产专用性较强,一般化工品运输船舶不会轻易中途退场。 Ø管道运输,主要用于厂内自产PX,用于储存工艺装置上下游之间的中间原料之间的相互运输,用以满足上下游装置事故小修时,接受上游来料或向下游装置供料,以及个别上下游装置流量调控和特殊存储需要。 数据来源:钢联、隆众、同花顺、公开资料、东吴期货研究所 PX的定价模式 Ø目前市场上对于PX的定价主要有以下四种,分别是亚洲合约价格,PLATT’S普氏评估价格,ICIS安迅思评估价格以及SPCP中石化价格体系,除此之外,受PX实货流通性的限制,新交所纸货、上海清算所纸货交易等衍生品交易也开始活跃,但是交易数量和灵活度始终无法匹配国内PTA期货交易的需求。目前PX合约货公式定价为50%CFR台湾/中国均价+50%ACP价格+α。下游PTA工厂按照50%普氏现货均价和50%的ACP谈判合约价格,α为升贴水溢价,当月ACP合约未达成,则PX合约价位当月现货均价。由于国内炼化一体化装置逐步投产,PX新增产能大幅增加,ACP成交量几乎没有,后续郑商所PX期货上市后,将填补国内PX定价空白,PX期货将发挥期货价格发现的功能,为亚洲PX的定价提供参考 n亚洲合约价格(ACP,Asian Contract Price) nPLATT’S普氏评估价格 ü普氏的现货估价是远月的船货价格,普氏对当日起往后的第2至第6个半月的PX价格进行估价,基准价为第4、第5和第6个半月的均价。举例来说,在5月上旬,普氏会评估5月下、6月上、6月下、7月上、7月下、8月上等六个半月价格,5月12日的基准价为当日7月上、7月下和8月上三个价格的平均 ü由日本、台湾等老牌PX和PTA生产厂家早年建立的价格谈判组织,基于市场主流买卖双方意愿一致原则ü亚洲市场有五位PX亚洲合约价卖家,分别是新日本石油株式会社、日本出光兴产株式会社、埃克森美孚、韩国双龙石油和SK全球化学。另外共有七位ACP买家,三井化学、三菱化学、碧辟(BP)、中美联合(CAPCO)、亚东石化(OPC)、逸盛和盛虹ü通常月末由五大PX卖家提出倡导价,七大买家给出还盘价格,最终商议后,在月末最后一日达成下月ACP结算。有两对以上ACP达成,即宣布达成ACPü近几年谈成次数屈指可数,影响力几近消失;恒力石化近几年已逐步取消在长约中ACP的取价,与部分主流供应商单谈合约价格的形式出现 nSPCP中石化价格体系 nICIS安迅思评估价格 ü安迅思现货估价依旧是远月的船货价格,基准价选取第2、3、5个半月的平均价格,每月15日PX估价换月。ü普氏和安迅思的评估价格存在差异,但是从市场的实际参与情况看,普氏MOC的参与活跃度更高。 ü中石化的月结价格体系,基础体系还是来自于外盘价格公式,但无法满足主流的“PTA点价销售”的成本计算 数据来源:钢联、隆众、同花顺、公开资料、东吴期货研究所 PX生产工艺 ØPX作为芳烃联合的主产品,其生产工艺与石油苯一致,主要有催化重整、乙烯裂解、甲苯歧化和二甲苯异构化。过去从重整油和裂解加氢汽油中抽提是生产PX的主要工艺,但是由于PX的需求量日益上行,此两种工艺已经无法满足PX需求,为了满足需求,工业上后来采用二甲苯歧化的方式,将邻二甲苯和间二甲苯的异构体转化为对二甲苯。如果不进行异构化,PX收率不到3成,但是通过甲苯歧化烷基化转移工艺、异构化以及甲苯选择性歧化,对二甲苯的收率可达到80%-90% Ø催化重整:在催化剂条件下,将重石脑油中的烃类分子结构重新排列为新的分子机构,其富含芳烃,辛烷值高,是理想的汽油调和组分,且副产氢气,重整副产的氢气是后续炼厂加氢精致成品油和加氢裂解的源头。重整汽油可以进行芳烃抽提,进一步制取得到纯苯、甲苯、二甲苯,因此此三苯与汽油密不可分,如果汽油需求旺盛,则重整汽油直接进入调油池,芳烃抽提的量减少,那么对应产生的三苯的量也会减少,反之亦然Ø歧化/选择性歧化:歧化反应的目的是为了得到更多的二甲苯,选择性歧化,甲苯在催化剂的作用下,让一个甲苯中的甲基转移到第二个甲苯从而获得一个纯苯及一个二甲苯。甲苯的需求紧张,会导致歧化的利润转差,从而导致甲苯没有过高的意愿往二甲苯去转 Ø吸附分离:市场上常说的二甲苯是混合二甲苯(MX),有乙苯、邻二甲苯、对二甲苯和间二甲苯四种异构体组成,通过吸附分离可以将对二甲苯从其他异构体中分离出来,得到纯度更高的对二甲苯。其平衡组成大致为邻二甲苯20%,对二甲苯25%,间二甲苯55%Ø裂解装置:以上工艺均为重石脑油后续产物,而轻石脑油主要是直链烷烃,进催化裂解,主要是为了获得烯烃原料,副产裂解汽油,裂解汽油经 抽提纯苯后可进入调油池。但裂解汽油亦可进一步得到三苯,但其中二甲苯的乙苯含量过高,需进一步通过歧化反应/烷基反应/吸附分离获得对二甲苯,制取成本较重整路线更大,因此乙烯裂解副产的二甲苯,相对主流的重整路线来说,并不是主流路线 PX生产成本 ØPX生产成本较为复杂,随着大炼化一体化的装置不断投产,不同装置之间的原料以及配比不同,各厂商可以根据自身经济性进行调节,在加上芳烃类产品本身具有调油属性以及生产工艺的多样性,导致PX的生产单耗难以确定。Ø目前市场上普遍用PX和石脑油(Naphtha)的价差(PXN)以及MX-PX价差来观察芳烃联合装置的收益情况,前者主要代表炼化一体化装置的加工费, 参考日韩装置来看,目前PX加工费主要取300美元/吨,但随着炼化一体化装置的完善,部分大厂的加工费可以压缩至200-250美元/吨。在此工艺下,进料、出料和主副产品都十分重要,炼厂在生产PX之外还有油品,在计算PX利润的同时,也同要会有其他芳烃联合的副产品(例如纯苯)的收益可以折扣成本,因此这就导致即使PXN低于200的时候,如果副产品的利润好,那么企业也不会选择降低芳烃联合装置的出率 Ø后者,MX-PX价差主要代表短流程装置加工费,一般在100美元/吨左右,相较于二甲苯异构化工艺来说,短流程MX制PX的原料消耗较为清晰,生产每吨PX消耗MX1.15吨,甲苯歧化烷基化则每吨PX消耗1.3吨甲苯,因此PX生产成本为MX价格*1.15(单耗)+110美金加工费,目前亚洲大概10%的PX产能是通过外采MX生成的 PX的主要用途—与聚酯产业和调油需求密切相关 聚酯产业 调油需求 ü在生产工艺上,PX是由二甲苯异构化或甲苯歧化得到的,而二甲苯和甲苯在提升油品质量方面也有重要的作用。目前通行的降低汽油中含硫量的做法是“加氢脱硫”,通过将油品中的硫分变成硫化氢过滤的方法,减少汽车尾气对空气的污染。在实际生产中,就常常利用PX生产中富余的氢做为汽油“加氢脱硫”的原料。同时,由于脱硫会降低汽油辛烷值,而辛烷是保证汽油在汽缸内抗爆性能的重要成分,为了使汽油在“加氢脱硫”后仍能保证需要的辛烷值,目前国际上通行的做法是在汽油中加入芳烃产品来提高汽油的辛烷值。因此调油市场的强弱对PX市场也同样有着举足轻重的地位 üPX是重要的芳烃产品之一,主要用于生产精对苯二甲酸(PTA),进而与乙二醇(MEG)生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),即聚酯。PET可以进一步加工成为合成纤维,用于服装和纺织,同时也可以生产聚酯瓶片、聚酯薄膜、工程塑料及轮胎帘子布等其他工业产品ü大约有98%以上的PX被用于生产PTA(精对苯二甲酸),其中 又有96%以上的PTA被用于生产PET(聚酯),其中有小部分的PX被用于DMT(对苯二甲酸二甲酯)和涂料 PX全球产能逐步向亚洲及中国转移 üPX全球产能正处于快速扩张周期之中,截至2022年,全球PX产能达到了7949万吨,产量约为6442万吨,年均产能增速为7%。过去10年,PX经历了两轮高速扩张,分别是2014年和2019年。其中2014年,产能增速搞到11%,主要因为2011-2014年PTA产能大幅扩张,PX供应紧张,刺激亚洲日韩地区产能集中投放,其次为2019年,受中国民营大炼化PX装置投产影响,产能增速高达15% ü近十年,全球PX投产主要集中在东北亚、东南亚、南亚以及中东地区,欧洲地区产能几乎无变化,而北美地区产能有下跌趋势,2020年至今海外无新增投产 ü中国为近年PX产能增量最大来源国,新增产能占比近86%,2016-2022年期间,全球PX产能增长2832万吨,其中中国总计贡献了2411万吨ü全球PX供应正在加速向东北亚地区集中,而亚 洲以我国产能占比最为集中,成为全球排名第一,截至2022年,亚洲PX产能7150.6万吨,占全球87%,其余产能则分布在中东、美洲及欧洲。亚洲产能之中,中国产能占比54%,韩国占比15%,印度和日本分别占比8%和6%。自2019年国内大炼化投产开始,中国PX产能则大幅增加,以往中日韩三足鼎立局面逐步已经转变为一超多强 PX亚洲产能分布情况 n截至2022年,PX东北亚产能约1800万吨,主要集中在日、韩、台湾,其中韩国产能1200万吨,占比67%,在经历了两轮大投产之后,韩国拥有了海外最大PX产能,韩国PTA产能约550万吨,对PX需求量约300万吨,60%以上PX出口消化。日本产能约400万吨,国内PTA产能仅约65万吨,其PX出口为主。现主要两套装置长流程为主。台