纯苯上市专题（1）

投资观点：震荡 聚酯 报告日期2025-4-25 专题报告 分析师：陈胜 从业资格证号：F3066728投资咨询证号：Z0017251 本系列报告为苯上市专题报告，主要关注于纯苯的产业链基础与生产工艺，以及产业链上下游配套情况。 纯苯是重要的化工原料之一，可以用来制备染料、农药、塑料、树脂、合成橡胶、合成纤维、合成洗涤剂、合成药剂、清漆等。是石油化工的重要基础原料，在芳烃产业链中占据龙头位置。 报告会介绍纯苯的不同生产工艺，如石油馏分催化重整、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以及煤焦油抽提等。还会讨论不同工艺路线下的产出效率和成本效益分析。 报告会关注纯苯市场供需情况，分析国内及国际市场的供给状况，包括产能分布、产量增长趋势等，对下游需求进行评估，特别是苯乙烯、己内酰胺、苯酚等主要应用领域的需求变化。 往期相关报告 1.纯苯理化性质 1.1.纯苯的性质 1.1.1.纯苯是重要的化工原料 苯是重要的化工原料之一，可以用来制备染料、农药、塑料、树脂、合成橡胶、合成纤维、合成洗涤剂、合成药剂、清漆等。 苯也是精细化工重要的溶剂及原料。苯可以进行烷基化、酰基化、加成、卤代、硝化、磺化、氧化、加氢等反应，制取多种苯的衍生物，可以生成氯苯、硝基苯、苯酚和乙基苯等产品。而这些苯的衍生物都是重要的化学中间体，可以被广泛用于香料、洗涤剂、食品添加剂、表面活性剂、乳化剂、染料、颜料、塑料、橡胶、涂料、粘合剂、增塑剂、聚合引发剂、农药、医药、炸药、合成树脂、溶剂、润滑剂等方面。 苯是橡胶、脂肪和许多树脂的良好溶剂，但由于毒性大，目前已经逐渐被其他化学溶剂所取代。到20世纪50年代，苯几乎全部由焦炉气和煤焦油的轻油部分中分出。随着化学工艺的快速进步，目前苯主要由石油的某些馏分(如石脑油)催化重整取得。苯还可以由甲苯歧化或烷基苯脱烷基的方法制得。 在化工工业较为发达的国家，苯主要来源于石油加工的芳构化过程，或通过焦化工业中的粗苯精制得到，后者称焦化苯或者加氢苯。中国各大型焦化厂都生产焦化苯。 1.1.2.苯的分子结构 苯是最简单的芳香烃，分子式C6H6。1865年德国化学家F.A.凯库勒提出，苯具有单、双键交替排列的六边形结构式，一直沿用至今。 图表2、鲍林式 图表1、凯库勒式 根据杂化轨道理论，苯分子中的6个π电子为一整体，均匀地分布在环平面的上方和下方，苯的结构也可用六边形中加一圆圈表示。苯分子具有特殊的芳香环结构。含有苯环结构的烃称为芳香烃，含有苯环结构的化合物都称作芳香族化合物。 1.1.3.苯基本的理化性质 纯苯为无色具有芳香气味的液体。易挥发，易燃，有毒。纯苯的密度为0.879g/cm3，熔点5.5℃，沸点80.1℃，凝固点5.53℃，折射率1.5011，1.4979，闪点-11.1℃，自燃点562.22℃。纯苯不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、二硫化碳、冰醋酸、丙酮等有机溶剂。燃烧时发生光亮而带烟的火焰。其蒸气与空气形成爆炸性混和物，爆炸极限为1.5%～8.0%。 1.1.4.苯的毒性 纯苯属中等毒，主要以蒸气从呼吸道吸收，经皮吸收量不大。纯苯急性中毒主要抑制中枢神经系统，慢性中毒以影响造血组织及神经系统为主。我国已将职业性苯中毒列为职业病。 苯已证实为致癌物，靶器官为造血组织、乳腺、呼吸系统、性腺等，苯为断裂剂，并有致畸作用。国际癌症研究所(LARC)将苯列为人类化学致癌物。 1.1.5.苯的衍生品应用领域广泛 苯是重要的有机原料，纯苯由石油分馏制取或从焦炉气回收，用作塑料、橡胶、纤维、染料、药物、去污剂、杀虫剂的原料，还用作溶剂及稀释剂。 2.纯苯的工艺流程 2.1.纯苯工艺类型 2.1.1.纯苯的生产工艺 当前，全球纯苯的生产主要依赖于石油馏分的催化重整生成油和裂解汽油，仅有一小部分来源于煤焦油。依据原料来源的不同，纯苯可以分为石油苯和加氢苯两大类。 石油苯主要是通过一系列复杂的化工过程获得，包括催化重整、芳烃联合（如歧化及烷基转移、异构化）、乙烯裂解、催化裂解、催化制烯烃以及轻烃芳构化等工艺过程中的副产品。这些过程中产生的物料经过芳烃抽提和分离步骤后，最终得到石油苯。在中国，石油苯占据了纯苯总产量的大约80%。 另一方面，加氢苯是通过炼焦过程中产生的粗苯进一步加工而来。具体来说，先从炼焦过程中收集粗苯，再通过加氢处理和分离技术精炼得到加氢苯，这种类型的纯苯约占中国纯苯总产量的20%。 由于纯苯通常作为石油化工和煤化工生产过程中的副产物出现，其产能的增长受到原油初加工能力、焦化行业过剩产能以及环保政策等多种因素的限制，因此纯苯生产能力的提升相对有限。面对这种情况，为了增加纯苯供应，一些国内企业采取了使用甲苯并通过甲苯脱甲基技术来制造纯苯的方法。这种方法为解决纯苯供给不足提供了一种有效的替代途径。 2.2.石油制纯苯工艺 2.2.1.催化重整工艺 催化重整工艺获得的纯苯是纯苯主要来源。 催化重整工艺是获取纯苯的主要工艺，通过这种方法得到的产物中甲苯和二甲苯的比例较高，而苯的比例相对较少。具体来说，在典型的连续重整工艺中，总芳烃的收率可以达到71%，其中苯占7%，甲苯占24%，二甲苯占21%，C9+芳烃则占20%。 随着国内炼化一体化项目的不断推进和投产，连续重整装置已成为生产纯苯的主要工艺路径。催化重整主要是利用石脑油作为原料，在特定的反应条件下转化为芳烃，并在这一过程中产生大量的氢气。采用连续重整工艺的一个显著优势在于它能够在简化压力等生产条件的情况下，大幅提升芳烃的产出效率。 当前工业领域广泛应用的连续重整技术主要为移动床技术，其中以UOP技术、Axens技术以及中石化的技术为代表。影响重整反应效果的因素主要包括温度、压力、空速以及氢油比等参数。这些因素对于优化芳烃特别是苯的产量至关重要。因此，通过改进这些操作条件，企业能够更有效地提高其芳烃产品的整体产出率和质量。 资料来源：卓创资讯、国贸期货研究院 芳烃抽提不同工艺差异相对较小，国内大多数装置普遍采用了Sulfolan技术，甲苯的抽提成本大约为每公吨63美元。催化重整过程中使用的石脑油以及烃类热裂解产生的加氢汽油均含有芳烃和非芳烃成分的混合物。由于这些化合物的碳数相近，它们有时会形成共沸物。为了有效分离这些组分，溶剂萃取技术被广泛应用，精馏装置在这一过程中也扮演着重要角色，它可以将混合物中的BTX（苯、甲苯、二甲苯） 与其他类型的芳烃化合物分离开来。 2.2.2.甲苯歧化工艺 甲苯歧化是通过酸催化剂的帮助，将两个甲苯分子中的侧链烷基从一个分子转移到另一个分子上。这个过程可以将甲苯转化为苯和二甲苯。如果引入C9芳烃进行烷基转移反应，则能够进一步增加产物的产量。烷基化转移指的是不同芳烃分子间发生的烷基转移反应，这种反应有助于调整芳烃产品的组成比例，提高特定产物的产出量。 芳烃异构化过程是利用含有少量或不含对二甲苯的C8混合芳烃作为原料，在特定催化剂的作用下，通过改变各组分的比例来增加对二甲苯的产量。根据是否转化乙苯以及所使用的催化剂种类的不同，C8异构化工艺被分为多种类型。 对于二甲苯分馏和吸附装置（ELX装置），其处理的原料包括来自催化重整、甲苯歧化和异构化装置的C8+芳烃。原料经过分馏步骤，分离出符合吸附分离要求的C8芳烃。通过吸附分离技术，将C8芳烃中的对二甲苯与其他同分异构体分离开来。分离后的贫PX母液会被送至异构化装置进一步处理；甲苯和C9+芳烃则会被送往歧化及烷基转移等装置进行后续加工。 资料来源：卓创资讯、国贸期货研究院 2.2.3.裂解乙烯副产苯工艺 高温裂解汽油副产苯是苯的第二大来源。催化重整油和裂解汽油芳烃产生的BTX（苯、甲苯、二甲苯）占据了全部芳烃来源的大约83%。以石脑油为原料并通过深度裂解方法时，产物中苯含量可达27%，甲苯23%，二甲苯和乙苯共占12%；而采用轻柴油作为原料时，产物中的苯含量则上升至31%，甲苯降至18%， 二甲苯和乙苯占比为11%。值得注意的是，在通过高温裂解生产乙烯的过程中，副产的芳烃中含有较多的苯。 近年来，轻质烃进行芳烃化以生产苯的技术受到了越来越多的关注。低碳烃类或液化石油气可以被选择性地转化为苯，特别是在中东地区新建的一些装置中广泛采用了这种生产工艺。主要的工艺技术包括： ALPHA工艺：由日本Asahi化学工业公司及其子公司Sanyo化学工业公司联合开发，该工艺使用的原料范围从丙烷到辛烷(C3-C8)，并于1993年建成了首个工业规模的装置。 AROMAX工艺：由美国Chevron公司开发，适用于加工环烷基石脑油，并在美国、日本以及沙特阿拉伯等地建立了多个生产设施。 Cycar工艺：这是英国BP公司与美国UOP公司合作的结果，使用C3-C4烷烃作为原料，其芳烃收率可达到62%-66%。 在全球范围内，生产乙烯的主要原料仍然是石脑油，约占60%，其次是乙烷、丙烷等轻烃作为原料的比例大约为30%。乙烯行业的发展趋势正朝着裂解原料轻质化的方向发展。由于轻烃裂解工艺具有乙烯产率高、能耗低以及单位投资成本低的优点，它已经成为北美、中东等地区新建乙烯项目的首选方案。然而，在亚太地区，因为乙烷资源相对稀缺，大多数项目仍然倾向于使用石脑油裂解路线。 资料来源：卓创资讯、国贸期货研究院 在炼化一体化的规划中，合理分配石脑油原料对于重整装置和乙烯装置至关重要。这一过程遵循“宜芳则芳、宜烯则烯、宜油则油”的原则，即根据石脑油的具体成分和特性，决定其最适合转化为芳烃、烯烃还是保持为汽油等其他油品，从而实现石脑油利用的最大经济效益。 我们以某炼厂为例，其石脑油来源多样，包括常减压装置产生的直馏石脑油、加氢裂化过程中得到的石脑油、重整戊烷油、芳烃联合装置中的抽余油、焦化过程中产生的石脑油以及轻烃回收装置处理后的石脑油。 在重整过程中，石脑油中的正构烷烃有助于提高烯烃的收率，并且这些正构烷烃在重整条件下发生异构化，能够提升生成油的辛烷值。另一方面，环烷烃成分更容易脱氢生成芳烃。“组分炼油”理念强调按照石脑油的不同组分来优化加工方案：含有较多正构烷烃的石脑油更适合用于生产烯烃；富含环烷烃的石脑油则更适合转化成芳烃；而对于那些既不适合生产芳烃也不适合生产烯烃的石脑油，则可以考虑将其作为汽油或其他成品油的原料。通过这种方式，根据每种石脑油的具体组成，精准匹配最适合的加工路径，以达到资源的最佳配置和经济效益的最大化。 理论上，如果石脑油组成中正构烷烃加上异构烷烃的含量超过65%，则该石脑油馏分被视为优质的乙烯裂解原料。具体来说，加氢裂化轻石脑油、芳烃联合抽余油、焦化石脑油、重整戊烷油以及轻烃回收得到的轻石脑油都属于这一类优质原料。 另一方面，常减压直馏石脑油和加氢裂化重石脑油由于含有较高比例的环烷烃，更适合用于催化重整过程，以生产高价值的芳烃产品。对于那些不完全符合优质乙烯裂解或重整原料标准的石脑油（例如轻烃回收得到的重石脑油，其正构烷烃与异构烷烃含量为61%，重整指数(N+2A)只有50%），它们既不适合高效地生产乙烯，也不适合用作重整原料来生成芳烃。这类石脑油在进行重整时，因为其重整指数较低，导致芳烃转化效率低下，需要通过提高反应温度来保证产品的芳烃含量，这无疑增加了加工成本。 在中国，乙烯的主要生产工艺路线是采用石脑油等混合油品进行蒸汽裂解，其次是甲醇制烯烃和煤制烯烃。鉴于当前国内炼油产能过剩的情况，新建的炼厂多采取炼化一体化模式，将更多的油品转化为三烯和三苯等化工产品，主要依赖于石脑油等混合油品的蒸汽裂解工艺。 自2018年以来，中国新建的乙烯项目呈现出大型化和集成化的趋势，新建项目的乙烯年产能大多超过了百万吨级规模。 我国能源结构为“贫油、少气、多煤”，这使得煤化工路线制烯烃在我国仍然占据近20%。虽然煤制烯烃（CTO）、甲醇制烯烃（MTO）工艺存在一定的环境问题。但是对我国的却是重要的战略技术储备，同时煤制烯烃的单体规模随着技术的成熟也在扩大。 随着美国等地区大量乙烷出