纯苯专题系列报告（一）：纯苯产品介绍及生产工艺

2024年11月11日 纯苯产品介绍及生产工艺 研究员：隋斐 第一部分纯苯基础知识 期货从业证号：F3019741投资咨询从业证号：Z0017025:021-6578 9235:suifei_qh@chinastock.com.cn 纯苯（英语：Benzene，缩写:BZ）是结构最简单的单环芳烃，六个碳原子构成平面六边形环，每个碳原子均连接一个氢原子，分子式为C6H6，是一种不饱和烃，难溶于水，但易溶于酒精、乙醚、丙酮、氯仿、汽油、二硫化碳等有机溶剂。熔点5.5℃，沸点80.1℃，在常温常压下为具有芳香气味的无色透明易挥发性液体。能放出有毒蒸气，蒸气能与空气形成爆炸性的混合物，属于液体化工危化品。 纯苯是最重要的石油化工产品之一，是芳烃龙头产品。纯苯按照来源不同分为石油苯和焦化苯，其中石油苯品质比较纯净，纯度在99%以上；焦化苯是煤炭炼焦过程中提取的，是酸洗苯、精制苯和加氢苯的统称，纯度低于96%。石油苯比焦化苯杂质少、应用较广，行业一般默认纯苯即石油纯苯。 纯苯作为重要的化工中间体，下游产品种类丰富，产业链长，被广泛应用于合成橡胶、合成树脂、合成纤维、医药、农药、炸药和染料等一系列化工产品的生产，同时也是一种重要的化学溶剂。主要次级衍生产品有4种：乙苯、异丙苯、环己烷和硝基苯（合计占比90%偏上），其它较为重要的衍生物还有烷基苯、顺酐和氯化苯等（合计占比接近10%）。 在纯苯的四大次级衍生物中，乙苯消耗的纯苯数量最多，乙苯主要用于生产苯乙烯，苯乙烯下游广泛应用于建筑、汽车、家电、包装和日用品等行业。异丙苯主要用于生产苯酚/丙酮的联合生产，苯酚是多种合成树脂的重要原料。环己烷主要被用于生产己内酰胺、己二酸和己二胺，三者进而加工合成相应的尼龙材料，应用于纺织行业。硝基苯用于生产苯胺，苯胺是生产MDI的重要原料。 数据来源：银河期货，公开资料整理 数据来源：银河期货，公开资料整理 数据来源：银河期货、公开资料整理 第二部分纯苯生产工艺 大部分纯苯是作为一种“副产物”生产出来的。石油苯是以石油为原料，通过石油馏分催化重整、乙烯装置联产、炼油厂重整芳烃抽提、对二甲苯装置甲苯歧化的生产工艺来获得。目前通过催化重整工艺副产的纯苯是全世界最主要的生产来源。 催化重整作为一种工艺解决方案，起初通过烷烃异构化和将环烷烃转化为芳香烃等反应，将低辛烷值的石脑油改造升级成高辛烷值的汽油调和组分，提高芳香烃的含量来提高汽油的产量和品质，后来随着环保要求的提高和技术的发展，在进料上改进了催化剂并选择更高馏分的石脑油（80-180℃）来生产高辛烷值汽油（重整汽油），经过改进的连续催化可以让生产时间大幅延长，且大修维护周期很短。催化重整的产物除了高辛烷值的汽油以外，还通过芳烃抽提制取轻芳烃BTX（苯、甲苯和二甲苯）以及副产氢气，其中BTX中甲苯和二甲苯的含量要高于苯的含量。 乙烯裂解是在催化裂化的基础上发展而来，主要的生产原料为直馏石脑油，通过加热和加压将重质烃类化合物裂解成轻质烃类化合物，获得乙烯、丙烯、丁二烯等重要的化工基本原料，同时副产出裂解汽油、柴油、燃料油等液态烃。裂解汽油经过加氢精制后可作为高辛烷值汽油组分或通过芳烃抽提得到苯、甲苯、乙苯、二甲苯等化工原料，相比重整汽油来说，裂解汽油的苯（C6）的含量最高能达到33%，其次是甲苯（C7）在15.6%附近；混合二甲苯和乙苯（C8组分）在10%左右。 为了响应“十三五”规划我国对提升PX自给率的号召，国内民营聚酯企业向上游延伸产业链，2019年以来，大型炼化一体化装置相继投产，芳烃产能迎来爆发性增长。芳烃产品多以石脑油为原料，通过芳烃联合装置进行生产，芳烃联合装置是目前国内外芳烃生产的主要途径。芳烃产品除了通过催化重整工艺得到的催化重整生成油和蒸汽裂解副产的加氢裂解汽油来生成，甲苯歧化与烷基转移技术也是增产芳烃的重要方式。前者甲苯歧化反应一般是指2个甲苯分子经过歧化反应生成1个苯分子和1个二甲苯分子，后者烷基化转移则是一般指的将1个甲苯分子和1个三甲苯分子在催化剂作用 下，生成2个二甲苯分子。 除了以石油为原料生产的石油苯之外，苯供应中还有约25%左右来自焦化苯。焦化苯主要是从煤炭炼焦的过程中副产的煤焦油中提取得来。加工工艺不同又细分为加氢苯和酸洗苯，加氢苯作为焦化苯工艺改良后的产品纯度较高，质量和价格与石油苯较为接近，可以用来替代石油苯，近几年产能和产量增长较快。后者纯度较低，价格稍便宜，用于纯度和质量要求不高的一些应用领域，如溶剂、染料、农药等。 数据来源：银河期货，公开资料整理 数据来源：银河期货，公开资料整理 第三部分纯苯消费结构 苯乙烯作为纯苯最大下游被广泛应用于PS、ABS、EPS等产品的生产，在纯苯消费结构中占据半壁江山；己内酰胺下游广泛应用于纺织行业，是纯苯的第二大下游，在纯苯下游占比约18%；苯酚近年来发展较为迅速，是酚酮产业链中承上启下的中间环节，在纯苯下游占比约15%，下游集中在双酚A领域，消费市场中环氧树脂和PC（聚碳酸酯）占比95%以上；苯胺是纯苯第四下游，是生产MDI的重要原料，广泛应用于保温材料和胶粘剂领域，在纯苯消费结构占比约10%；己二酸是纯苯的第五大下游，近年来发展较慢，产能增速相较于前四下游相比并不明显，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用。 数据来源：银河期货、卓创 第四部分纯苯储存运输和质量标准 纯苯属于易燃液体类危险化学品第二类，在存储与运输安全管理的要求较高。纯苯储存在密封、耐压、防腐的容器或储罐中，在储存条件上保持干燥、通风良好、无阳关直射的室内环境。由于苯闪点较低、爆炸浓度极限宽的特性，苯的温度是苯罐安全储存的一个重要方面，需要保持温度在0℃-30℃之间，避免高温和低温。纯苯的储存期限一般为6个月至1年，超过期限后应进行重新检验，合格后方可继续使用。 纯苯的运输方式分为公路运输、铁路运输以及水路运输，分别使用液体化学品槽车、危险品货箱、专门的化学品船来运输。 我国纯苯质量标准分为石油苯（GB/T 3405-2011）和焦化苯（GB/T 2283-2008）。石油苯根据质量标准中结晶点指标不同，分为石油苯-535和石油苯-545两个类别，“石油苯-545”为目前市场主要流通产品。 数据来源：银河期货，公开资料 作者承诺 本人具有中国期货业协会授予的期货从业资格证书，本人承诺以勤勉的职业态度，独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因，不因，也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接接收到任何形式的报酬。 免责声明 本报告由银河期货有限公司（以下简称银河期货，投资咨询业务许可证号30220000）向其机构或个人客户（以下简称客户）提供，无意针对或打算违反任何地区、国家、城市或其它法律管辖区域内的法律法规。除非另有说明，所有本报告的版权属于银河期货。未经银河期货事先书面授权许可，任何机构或个人不得更改或以任何方式发送、传播或复印本报告。 本报告所载的全部内容只提供给客户做参考之用，并不构成对客户的投资建议。银河期货认为本报告所载内容及观点客观公正，但不担保其内容的准确性或完整性。客户不应单纯依靠本报告而取代个人的独立判断。本报告所载内容反映的是银河期货在最初发表本报告日期当日的判断，银河期货可发出其它与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告，但银河期货没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知客户。银河期货不对因客户使用本报告而导致的损失负任何责任。 银河期货不需要采取任何行动以确保本报告涉及的内容适合于客户。银河期货建议客户独自进行投资判断。本报告并不构成投资、法律、会计或税务建议或担保任何内容适合客户，本报告不构成给予客户个人咨询建议。 银河期货版权所有并保留一切权利。 联系方式 银河期货有限公司大宗商品研究所 北京：北京市朝阳区建国门外大街8号北京IFC国际财源中心A座31/33层上海：上海市虹口区东大名路501号上海白玉兰广场28层网址：www.yhqh.com.cn电话：400-886-7799