【专题】原油价格波动向化工传导逻辑
作者： 中信期货北京分公司
| 发布于: | 雪球 | 转发：2 | 回复：0 | 喜欢：3 |
导读
作为能源化工体系的定价核心，原油会通过各种直接或间接的方式对化工品价格产生影响。但反之由于品类繁多且总价值在炼油产品中占比不高，化工品却很少会决定原油的价格，因此在能化业内素有“油头化尾”的说法。
在不同的供需矛盾下，原油对化工品的影响不尽相同，如果将时间拉长并进行横向比较，化工期货价格与原油价格联系紧密程度由高到低可排序为：（1）PTA、苯乙烯（2）甲醇、PP（3）LLDPE、乙二醇（4）PVC。
前言
原油价格变化对化工品的影响主要通过石脑油与汽油这两个中介进行传导。本文将从这两个主要中介物展开分析，梳理原油价格波动对化工品的影响。
石脑油是原油经过一次与二次加工后得到的轻质油品，主要用途包括裂解生产烯烃、重整生产芳烃或汽油、异构生产汽油、直接调入汽油等，作为连接能源与化工的重要中枢，石脑油会将原油价格的波动传导至化工品的成本曲线，从而在一定时间内影响化工品的供应与价格。
汽油是原油不同加工过程的产品与一些化工品的组合，相较作为中间品的石脑油，汽油是直接用于消费的产成品。汽油与化工的联系主要存在于两个维度，一是部分调油组分本身也是化工生产原料或下游产品，如甲苯、二甲苯既是高辛烷值调油组分又是纯苯、PX的生产原料，并可进一步用于生产苯乙烯、PTA，二是部分汽油组分在生产过程中会副产化工原料，且两者比例可以在一定范围内进行调节，如催化裂化生产汽油的同时也会副产丙烯，可用于生产PP。当原油价格变化时，会通过汽油改变这些化工品的生产成本或下游利润，进而影响其供需与价格。
从石脑油到化工品
石脑油是由碳原子数为5—11个的碳氢化合物组合而成的轻质油品，根据来源划分，石脑油可分为直馏石脑油与二次加工石脑油，前者来自于原油的常压蒸馏，是石脑油的主要供应来源，后者包括加氢石脑油、焦化石脑油、重整抽余油等，来自于加氢裂化、延迟焦化等二次加工装置，是前者的补充；根据馏程划分，石脑油又可分为轻石脑油与重石脑油，轻石脑油馏程约为30-90℃，重石脑油馏程约为80-180℃，不同种类的原油略有差别。
石脑油的需求包括蒸汽裂解、催化重整、直接调油、异构调油、生产溶剂油等，概括来说就是油品需求与化工需求。
油品需求是通过催化重整、异构调油、直接调油生产不同的汽油组分；
化工需求则是通过蒸汽裂解生产烯烃、催化重整生产芳烃。
油品需求中，石脑油本身辛烷值并不高，因此直接调油价值较低，但经过重整与异构后，就可以获得大量高辛烷值的芳烃，从而成为优质的汽油组分。
化工需求中，蒸汽裂解是烯烃供应的重要来源，提供全球近50%的乙烯、丙烯与超过90%的丁二烯，下游产品包括聚乙烯、乙二醇、聚氯乙烯、苯乙烯、聚丙烯、环氧丙烷、合成橡胶等，上市期货品种有LLDPE、MEG、PVC、EB、PP。蒸汽裂解的主要原料有石脑油、丙丁烷与轻柴油（较少），一般3-3.3吨石脑油可以产出1吨乙烯、0.48吨丙烯、0.14吨丁二烯、0.22吨纯苯，若采用丙烷进料，乙烯比例会有所增加，丁二烯、纯苯比例则降低。
催化重整是石脑油生产化工的另一个重要工艺，也是石脑油能源属性不可或缺的转化中枢，石脑油催化重整后的产物主要是纯苯、甲苯、二甲苯等芳烃。其中纯苯是生产苯乙烯、己内酰胺、苯酚等化工品的原料，对二甲苯PX是生产PTA的原料，两者是重整产品中最主要的化工去向，剩下的甲苯、二甲苯、三甲苯等则可以通过甲苯歧化与烷基转移、甲苯脱烷基、二甲苯异构等工艺生产纯苯与PX，再进一步向下延伸。
作为蒸汽裂解原料，石脑油需要具有高比例的链烷烃，而作为催化重整原料，石脑油需要有高比例的环烷烃与芳烃，一般而言，直馏轻石脑油、重整抽余油与加氢尾油会被用作裂解原料；直馏重石脑油、加氢石脑油会被用作重整原料；焦化石脑油加氢后用于裂解与重整原料的都有，裂解比例稍高。
作为连接能源与化工的中枢，石脑油价格在与原油紧密相关的同时，也会决定许多化工品成本曲线非常重要的一部分，进而在一定时间内影响化工品的供应与价格。
在化工品本身供需过剩的矛盾不严重、不以成本定价时，或原油价格波动的预期级别不足以威胁石脑油裂解与重整的生产利润时，石脑油并不是一个好的原油价格波动的传递载体。原因是东北亚的裂解与重整开工相对刚性，较少跟随利润（化工品价格-石脑油成本）而变化，因此对边际供应影响较为有限。
对于与原油的联系渠道基本只依靠石脑油的乙烯类衍生品如聚乙烯、乙二醇、聚氯乙烯而言，原油价格的传导相对不流畅，聚氯乙烯因国内供应结构已转向以煤为原料的电石法，所受影响更小。
从汽油到化工品
作为原油加工主要产品，成品油在体量与规模上远胜化工，会在生产过程中影响化工原料的需求与供应，进而改变化工品的价格，这是原油除石脑油以外另一条影响化工的路径。在成品油中，主要与化工产生联系的就是汽油。
终端市场消费的车用汽油实际是一种混合物的概念，由原油经过不同加工步骤产出的汽油组分与添加剂混合而成，包括催化裂化汽油、催化重整汽油、直馏汽油、异构汽油、烷基化汽油、MTBE等。概括来说，汽油与化工的联系主要集中在两个维度，一是对化工原料产生调油需求，进而影响产业链上下游的化工品价格，二是副产化工原料，并影响下游化工品的供应与价格。
（一） 原油影响汽油价格，进而影响参与调油的化工品相关价格
汽油调油需求涉及化工的主要是两条线，一是催化重整汽油，二是MTBE，下游涉及的化工品主要是PTA、苯乙烯与甲醇。
在石脑油催化重整的产品中，甲苯、二甲苯、三甲苯等芳烃都是高辛烷值的主要提供者。既可以与除纯苯以外的其他重整产品共同调入汽油池成为优质的汽油组分；也可以将其抽提后采用甲苯歧化与烷基转移、甲苯脱烷基、二甲苯异构等工艺生产纯苯、PX等化工原料，并进一步加工得到苯乙烯与PTA。
在甲醇方面，参与调油路径有两条，一是直接调入汽油，二是与异丁烯反应后制得MTBE调油，共同优点是都能提供非常高的辛烷值，缺点则是直接调油因高腐蚀性会对汽车造成损害，而MTBE存在污染地下水的风险，因此两者在汽油中的添加都十分受限，尤其是甲醇直接调油使用较少。
当原油价格发生变化时，会通过汽油池中的催化重整汽油与MTBE对甲苯、二甲苯以及甲醇的需求与价格产生同向拉动，并通过纯苯与PX向下传导至苯乙烯、PTA等品种。
由于汽油调油与生产化工原料占据了甲苯、二甲苯等芳烃需求的绝大部分且切换灵活，以及苯乙烯、PTA的生产一体化程度不算很高，“原油-汽油-甲苯/二甲苯-纯苯/PX—苯乙烯/PTA”的传导较为流畅，相对而言，甲醇用于调油的比例有限，调整弹性也不高，因此受原油影响的时滞偏长。
（二） 原油影响汽油价格，进而影响重要调油组分副产的化工品价格
除了调油会对化工原料产生需求以外，部分汽油组分的生产也会副产化工原料，典型例子就是催化裂化汽油之于丙烯。
催化裂化技术是将劣质重油在高温与催化剂的作用下转变为轻质气体、汽油、柴油与石油焦等高价值组分，是原油二次加工的主要方法之一，催化裂化汽油辛烷值较高，是国内汽油池最主要的组成部分，占比可高达到60-70%，副产的轻质气体主要由C3、C4的烯烃构成，也就是丙烯和丁烯。
作为催化裂化的主要目标产品，汽油与丙烯的收率可以在辅助手段下进行一定调节，例如部分采用FDFCC技术的装置可以通过控制反应温度调整丙烯的收率，其他不具备该功能的FCC装置也可以通过添加丙烯助剂达到类似效果。
因此，当原油价格波动引起催化裂化汽油价值变化时，催化裂化装置副产丙烯的机会成本也会随之变化，最终影响丙烯、聚丙烯的产量与价格。
在丙烯供应与价格发生变化后，对聚丙烯的影响大致体现在两个方面，一是部分炼厂的PP聚合开工可能会发生变化，幅度可以有5-15%，二是市场上丙烯单体的供应会随之变化，进而影响PP粉料生产。
考虑到FCC产品的收率调整受诸多条件约束，PP聚合开工的调整弹性有限，以及“丙烯-粉料-粒料”的传导链条较长，原油价格波动对PP的影响是大致是“不可忽略但又不具备决定性”的水平，传导时间相对较长。极端假设下，我们认为原油价格变化通过FCC渠道对PP供应的影响可以达到5-6%的水平。
总结
在不同的供需矛盾下，原油对化工品影响不尽相同，如果将时间拉长进行横向比较，我们认为期货上市化工品种与原油联系紧密程度由高到低依次为：
（1） PTA、苯乙烯 ——传导路径石脑油与汽油兼具，“原油-重整汽油-甲苯/二甲苯-PX/纯苯-PTA/苯乙烯”是主要通道，由于调油与生产PX、纯苯构成了甲苯/二甲苯的主要需求且切换灵活，以及PTA/苯乙烯一体化程度不算太高，原油价格向PTA/苯乙烯的传导相对流畅。
（2） PP ——传导路径石脑油与汽油兼具，“原油-催化汽油-丙烯-PP”是主要通道，由于催化裂化工艺中汽油与丙烯的收率调整灵活度不高，石脑油裂解的开工也相对刚性，以及“丙烯-聚丙烯”的供应传导有限，原油价格影响PP需要的时间稍长。
（3） 甲醇 —— 传导路径主要是汽油，除此以外也会有“原油-乙烯/丙烯-MTO-甲醇”的通道，由于前者在甲醇需求结构中占比不高且波动有限，后者传导路径较长且乙烯/丙烯本身并不是好的传导中介，原油对甲醇的影响也是更多体现在中长期而非短期。
（4） 聚乙烯、乙二醇 —— 传导路径为石脑油裂解制乙烯，乙烯原料来自于石脑油的比例不低，因此成本曲线中的很大一部分会跟随原油波动，不过由于石脑油裂解的开工相对刚性，且绝大部分都是一体化装置，成本向价格的传导相对不流畅。
（5） PVC —— 传导路径仅有石脑油裂解制乙烯，由于国内流通与定价以电石法为主，乙烯原料来自石脑油的占比较低，且品种本身进口弹性较低，受原油的影响相对最小。
通过对2013年-2020年已上市期货品种与原油价格的相关性分析，结果基本与上述推断一致。
