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一篇文章看懂化工产业,建议收藏!

时间:

2023-06-30 13:44:35

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本文很长,主要内容有以下六项:

①、化工产业

②、PTA

③、苯乙烯

④、PVC

⑤、MDI

⑥、期货

围绕这六点会涉及到多个化工产品,需要不少的耐心,建议收藏,记得点赞哈!


化工行业放在任何国家,都是非常重要的产业,也是衡量整体实力的核心点之一。

我们是没有经历工业时代的,直接从农耕手工业跳跃到了信息时代,所以现在我们在很多关键技术才会落后那么多。

这是时代特殊原因造成的,几十年前,我们非常穷,在极端困难的情况下,在外汇少得可怜的情况下,我们依然“重金”砸在化工设备上。

说是重金,其实也就几个亿,说是化工设备,其实就是生产化肥。

我们当时连肥料都生产不了,普遍都是用“农家肥”,粮食产量很低。

而作为人口大国,首先要解决的就是温饱问题,吃饱肚子才能干活嘛。

所以化工产业成为了最高优先级,是我国第一个发展起来的工业。

很多化工产品的技术门槛其实是很高的,尤其是化学品很多都有毒或者有害,对生产的要求相比其他行业来说,要更高。

下面我们就来了解一下化工产业链上的主要产品。

一、产业

全球用来生产化工产品的原材料,主要是“石油、煤炭和天然气”这三种。

国外煤炭也用得不多,主要是用石油,少数用天然气。

我国众所周知煤炭多,石油和天然气少,所以我们的化工原材料,煤炭占了多数。


上图是我画的一张简易版的化工产业链图。

整个化工产业链是非常庞大,极其复杂的,产品很多,而且互相之间都还有关联。

可以简单的这样理解,除了金属之外,其他的都是化工生产出来的材料。

所以国际上衡量一个国家的工业水平,化工产业是最核心的指标。

当然这是广义上的化工,我这里要讲的,是能源化工。

从炼化过程来看,石油确实是最适合生产化工产品的原材料,技术难度相对没那么高。

我们缺石油,没办法只能硬啃煤化工,所以才有了万华化学等优秀企业。

我画的这个图,紫色框就是三种能源,蓝色的全都是炼化产物。

最上面还有一根红色的线,那就是“煤炼石油”。

这可是“中国神华”压箱底的本领,当然平时不会这么干,这属于战略储备技术。

从这一点也能看出来,石油能炼化出来的产品,煤炭也全部可以,只是麻烦一点。

所以蓝色框里面的产品,严格来说,都是交叉的,我为了避免画线太多,就简化了。

不管是用什么方式,反正目的是要获取到“芳烃、烯烃、电石以及合成气”。

芳烃和烯烃对于关注化工比较多的朋友应该比较熟悉,电石跟合成气可能陌生一点。

电石也就是“碳化钙”。


电石遇到水就会发生很激烈的化学反应,产生“乙炔”,然后加入“氯化氢”,就能产生“氯乙烯”,这是生产聚氯乙烯的主要原材料。

聚氯乙烯也就是我们常说的PVC。

电石和烯烃都能生产PVC,也是目前主流的两种技术,区别在于“乙烯法耗油,电石法耗电”。

另外电石也被用来生产水泥,可以代替石灰石,不过由于产量不高,应用不是很广。

煤化工另外一个重要产物“一氧化碳(CO)”,目的是为了获取“合成气”。

这个过程很复杂,难度也很大,顾名思义,这是多种气体合在一起的。

在煤炼聚氨酯的具体过程中,还有两个重要的原材料,苯和盐。

苯属于芳烃,是最简单也是最基础的化工原料,应用非常多。

以前的苯都是从煤里面提取,不过效率和产量都很低,所以在1950年后,基本上都是采用石油生产苯,到现在都是。

所以目前我们的苯主要靠进口,各化工企业也不会自己生产苯。


上图是万华化学2022年的主要原材料基本情况,纯苯的采购量每年都很大。

除此之外,还有盐,需要通过“氯碱装置”获得烧碱。

烧碱是通俗叫法,还有火碱也是,学名叫“氢氧化钠(NaOH)”。

把煤、苯和烧碱提取后通过特殊装置,就能生产“MDI、ADI、TDI、甲醇、尿素”等非常多产品。

我国企业能生产“MDI和ADI”的,只有万华化学一家,其他的都是外资。

TDI是现在新材料的宠儿,都在钻研这一块。

甲醇就就不用说了,下面有着一个庞大家族,而且它跟电石一样,可以直接去芳烃家族。

他自己名下,也有着“甲醛、醋酸和甲酸”三大金刚。

甲醛是我们每个人都熟悉的,因为健康意识的普及,大家对于装修和家具,都会考虑甲醛的影响。

确实没错,这东西属于“1类致癌物”。

甲醛主要用来制作树脂和粘合剂,产业链图上我用了胶水,是便于理解,并不准确,树脂和粘合剂在建筑和家具里面用得非常多。

醋酸就是乙酸,很多人每天都在吃。

没错,食醋里面,主要成分就是醋酸。

不过食醋里面的醋酸是发酵出来的,不是工业醋酸,产量只有整体的10%左右。

剩下的90%都是人工合成的,最常用的技术叫“BP技术”。

因为这是“BP公司”在1996年推出来的Cativa技术专利,后面的新技术基本上都是在这个基础上改进的。

甲酸也叫蚁酸,食品行业的人应该比较了解,因为这是常用的防腐剂。

除此之外,农药和医药行业也用得比较多,前两年因为新冠,医药对甲酸的需求增长非常大,导致2020年的市场规模增长破纪录。

不过现在已经恢复到了正常水平,我国是全球甲酸产量最大的国家,2022年产量超过66万吨。

不过正常情况下,我们的需求只有三四十万吨,所以我们也是甲酸出口大国。

代表性的公司是“鲁西化工”,他的甲酸、二氯甲烷和DMF出口量一直是行业领先。

而且他的研发投入里面,甲酸项目占了1/3。


鲁西化工2021年的业绩非常好,营收318亿,同比增长80.7%。

股价更是在一年时间内,从6元左右,大涨到21元,翻了3.5倍,不过现在已经腰斩。

下面我就选几个重点产品详细介绍一下。

二、PTA

熟悉期货市场的朋友,肯定知道PTA,因为2006年的年底,我国第一个挂牌上市的化工品期货,就是PTA,可见地位之高。


PTA学名叫“对苯二甲酸”,是全球产量最高的“二元有机酸”。

记不住这个名称不要紧,但是要知道为什么做衣服的原材料要选择它,而不是别的。

原因在下图的机构上面。


这种分子结构比较稳定,在保持一定刚性的情况下,还有很好的延展性,所以非常适合用来生产化学纤维,也就是我们平时简称的“化纤”。

以前的衣服主要是用棉花、蚕丝和动物毛制作,但是这种天然纺织品产量有限,不可能满足人类的穿衣需求。

所以自从有了化纤之后,保暖不再是问题。

PTA的用途主要有两个,90%以上用来生产“聚对苯二甲酸乙二醇酯”,也就是PET,剩下的大部分都用来生产“增塑剂”。

PET开始工业化是五十年代,最开始基本上都用来做成“合成纤维”,也就是我们所熟悉的“涤纶”。

后来到了八十年代,化工技术有了很大的突破,有了所谓的“五大工程塑料”,分别是:

“聚酰胺(PA/尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPO)和热塑性聚酯(PBT、PET)。”

其中PBT和PET一起作为热塑性聚酯列入五大工程塑料。

这是因为化工技术的进步,PET被分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。

其中纤维级聚酯切片保留了传统功能,被制作成涤纶短纤维和涤纶长丝,一般简称为“短纤和长丝”,化工企业的年报都这样写,最后经纺织做成衣服。

而非纤维级聚酯切片是后研发出来,一般用于工业,比如薄膜、包装和零部件等,所以才会和PBT成为兄弟。

现在涤纶的天花板很明显,但是非纤维级聚酯切片的增长却很不错,所以用于生产涤纶的量已将下降到75%左右。


明白这个产业逻辑,就能理解为什么全球PTA产能越来越大,2022年刚破“亿吨”,已经达到1.04亿吨,这在所有化工产品中,都是领先的。

我国在八十年代才具备生产PTA的能力,而且设备还是进口的,成本高,产能低。

一直到2009年,我们自己建成了90万吨的生产线,主要功臣是“中国昆仑和蓬威石化”。

随后就像开了挂一样,一路飞奔,到现在我国的PTA产能近7000万吨,占全球总产能的67%左右,这里面80%以上都是民营企业贡献的。

很显然未来我们将一直是全球PTA老大。

从行业格局来看,集中度还在一直提高,前五名是“逸盛石化、恒力石化、独山能源、福海创、虹港石化”,这五家拿走了2/3的市场。

再来看上游,生产PTA的主要原材料是对二甲苯(PX),芳烃家族的主要成员。

由于我们缺石油,所以PX一直都依赖进口,尤其是5年以前,大部分都靠进口。

不过现在好很多了,石化产业已经越来越成熟发达,2022年PX的进口量只有一千万吨多一点,占比已经下降到30%。

所以现在的化工企业年报里面,“一体化”这个词已经成为了常客,因为他们只需要买石油和部分催化剂,就能生产产业链上诸多产品。

但是自从2019年之后,那些化工巨头的扩产都非常夸张,近四年的新增产能就高达2000万吨以上,增速超过50%。

前面刚说了,75%的PTA是用来生产衣服,准确来说是纺织品,很显然我们的纺织品需求,根本消化不了这么大的产能。

所以现在PTA产能严重过剩,那为什么各巨头还在扩产的路上?


因为竞争已经这么激烈,只能用规模化和一体化来降低成本,所有玩家都不想出局,所以不想上也得上。

逻辑跟光伏行业类似,但是区别在于化工产品很多都是大宗商品,也就是根据期货价格,可以大致计算出公司的业绩和成本,不过需要结合公司财报验证。

不过麻烦的地方在于,企业不会公开自己所有的期货操作,但是可以肯定的是,所有化工企业都会用到“套保”,具体如何操作的,会在本文后面讲期货的时候详细说明。

那么这个计算过程就需要用到离散函数,来尽量平衡他们操作的价格差,这个函数模型设计得越合理,误差就会越小。

PTA的业务逻辑也很简单,要么采购石油,要么采购PX,再加上催化剂和能源消耗,这就是主要生产成本,然后卖出去就会体现在期货价格上。

不过这里面有一个现货价格“贴水”的影响需要考虑。

也就是可以简单的理解为,PTA就是赚加工费,这就到了代工厂的领域。

现在富士康、比亚迪和立讯精密这三个巨头,不是在搞黑灯工厂,就是在搞无人工厂,因为他们属于劳动密集型产业,人员成本占比不小,所以只能用技术代替人工。

化工企业不一样,化工产品除了新材料有技术更新之外,这些大宗商品早就很成熟,PX生产PTA的比例基本上固定了0.655,谁生产都差不多。

那么只能用一体化来减少流程,用产能来降低边际成本,真的是一点点抠。

这也是为什么行业库存已经很高了,各企业还开足马力使劲生产的原因,从各企业的年报可以看到,产能利用率都是100%左右,有的工厂甚至超过100%。

没办法,不生产的话,成本会急剧上升。

提醒一下,自动计算器的计算误差会比较大。


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