| 2007-2-28 | 在线收藏 |
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运用改进了的弹性系数法对乙烯和乙烯为主要原料的石化产品的市场需求进行了预测，并且对乙烯等石化产品的生产-消费结构进行了系统分析，为我国石化产业的结构调整和发展提供了具体建议和对策。
以乙烯为标志的石化工业，最基础的产品是三烯三苯，它们是重要的石化基础原料，对三大合成材料的发展起着重要的作用，而三大合成材料又促进着相关行业的发展。文章通过对这些基础原料衍生物的需求研究，预测了三烯的需求，为我国石化工业的发展提供了必要的市场信息。
1 预测方法讨论
讨论之前先对一些定义和概念进行必要的解释。
表观消费量：一个产品的表观消费量等于其产量加进口量减出口量减累积库存。对石化产品来说库存量较少，因此假定其当年累积库存为零。
乙烯当量消费：由于我国乙烯装置是与其下游装置同步规划、同步建设的，再加上乙烯单体运输困难，因此，我国乙烯单体进出口贸易较小。这样，我国乙烯的产量实际上近似的等于表观消费量。如果要确定国内乙烯市场容量，仅考虑乙烯的建设规模，乙烯的表观消费量就不能代表真正的市场容量。因此，我们使用乙烯当量消费来表示乙烯的需求，即：乙烯表观消费量加上下游产品净进口量的折合或乙烯下游产品表观消费量折合的乙烯量。对丙烯、丁二烯、苯、苯乙烯、丙烯腈、乙二醇、己内酰胺、尼龙66盐、PTA等中间体也都采用当量消费量来表示它们的需求。
计算基线：国内消费的统计必须要界定一个基线。以乙烯衍生物（三大合成材料）作为计算基础，即：计算到原形树脂、橡胶生胶和纺好的合成纤维。基于这样的原则，对于合成树脂，只计算进口的树脂，不计算进口的塑料制品；对于合成橡胶，只计算进口的生胶（可能包括一部分混炼胶），不计算进口的橡胶制品；对于合成纤维，只计算进口的纤维，不计算进口的纺织品。为了与此一致，对于出口也应该采取相同的原则。这样，所谓“复出口”的制品，在概念上（不是在数量上）抵消了进口制品的数量，应该计算在国内的消费之内。
预测原理：许多产品的需求增长与经济增长是密切相关的，石化产品需求增长是随着国民经济的增长而增长的，因此，我们采用弹性系数法，将两者关联起来，先预测出弹性系数（β），再根据政府预测的国内生产总值（GDP）增长速度，求出需求增长率。除乙烯、丙烯、丁二烯、苯和前面提到的中间体采用下游产品折合预测外，三大合成材料和有机原料主要采用中国石化咨询公司开发的改进弹性系数法计量经济学模型进行预测。具体方法简要说明如下：
弹性系数(β)=需求增长率/GDP增长率
β值的确定从以下几个方面考虑。
依据历史数据模拟：对现有的历史数据进行模拟，建立数学模型，然后根据历史发展的变化趋势外推，并结合产品今后的发展趋势，在外推的基础上进行校正，从而求出未来各年的β，设为β1。它主要反映经济惯性对未来的影响。
依据产品的最终用途推算：石化产品的需求发展取决于其应用领域的扩大和应用水平的提高，各应用领域、各应用行业都有各自的发展计划，因此，这部分反映计划对发展的作用。对某一产品，可以认为该产品的β值等于其各种最终用途β的加权平均值。权数是依据各用途所占的比重及发展速度，经过分析判断而定的。此β值设为β2。
新用途开发前景的取值0～0.5，设为β3。根据产品应用现状和未来开发新用途的可能性，以及新用途的竞争强度来考虑。
替代产品的可能性取值范围为-0.5～0，设为β4。根据替代产品与预测产品之间竞争强度来考虑。
若没有行业发展计划数据，则引入专家综合分析、判断得到的β值，设为β5。 各行业的发展情况参考轻工行业、化工行业、纺织行业等部门专家的意见。
最终：β=［(β1+β2)/2］+β3+β4 （1）
或 β=［(β1+β2+β5)/3］+β3+β4 （2）
该方法与传统的数理统计模型预测方法相比，具有受历史波动因素干扰小、一定程度上可以反映政府调控、宏观经济、科技进步等因素对市场的影响。
1.1 需求预测方法的应用
为讨论方便，以乙烯衍生物需求预测为例，讨论改进弹性系数法预测模型的应用。
预测乙烯需求首先应预测它的主要衍生物的需求，这些衍生物包括聚乙烯、聚氯乙烯（乙烯法)、苯乙烯、乙二醇、商品环氧乙烷、醋酸乙烯、乙丙橡胶、醋酸。从历年数据分析，这些品种折合的乙烯占乙烯消费的95%以上（见表1）。因此，其他衍生物如乙烯共聚物等仅作一个比例的估计。
表1 1982-1997年乙烯消费结构 （%）
1.1.1 β1的计算
首先对1982-1997年高密度聚乙烯历史数据进行分析、计算，得到表观消费量。再结合此阶段的GDP增长率计算出每年的β1，数据见表2。
对β1进行数学模拟，得到如下数学模型：
β1=1+6×b1.5［sin(b0.052π(n-1981)/3+5π/6)+0.75］ (3)
式中：b——衰减系数，其值可由下式计算：
b＝exp[- (0.25+0.0875×(n-1981))]
n——年份，即n为1982，1983，…，2010；
π=3.14。
表2 计算高密度聚乙烯β1基础数据
使用衰减系数有三方面的原因：一是从历史数据看，由于石化产品离最终市场有一段距离，经常面临库存问题，因此循环波动性较大，而在今后的预测中应削减这一因素；二是我国的石化工业在90年代以前基本上是处于成长期，需求增长十分迅速，大大高于GDP增长率，而进入90年代后，由于改革开放政策得以实施，需求得到充分的发展，现已刚刚进入成熟期，其弹性系数将逐渐减小并趋于平稳。三是我国的石化产品市场将逐渐从“卖方市场”过渡到“买方市场”，因此，曲线的振幅应减小，所以模型中加入了衰减系数b。
根据模型计算2000、2005和2010年β1值分别为0.92、1.29和1.12，列于表7中。
1.1.2 计算β2
依据产品的最终用途推算。高密度聚乙烯的主要应用领域为薄膜、板材、管材、单丝、编织、吹塑、注塑、旋转成型等。每一用途的增长相对GDP增长有一弹性系数，可以认为该产品的β2等于上述主要应用领域之β的加权平均值。权数是依据各用途所占的比重确定。根据对相关行业发展趋势和发展计划的调查，对各个应用领域发展趋势进行计算，得到所需HDPE的预测量，然后计算出2000、2005和2010年消费结构，见表3。根据国家公布的GDP增长率，1997-2000年为7％～8%，2000-2010年为6％～7％，可计算出薄膜、板材、管材、单丝、编织、吹塑、注塑、旋转成型β值，见表4，乘以权数，得到2000、2005和2010年的β2，见表4。
表3 HDPE消费结构（%）
表4 计算聚乙烯β2基础数据
1.1.3 计算β3、β4
新用途开发前景的取值为0～0.5、替代产品的可能性取值范围为-0.5～0。采用专家调查法（特尔斐法），将调查表格设计成打分形式进行专家调查，然后综合专家调查结果。通过对10多位塑料行业的专家进行调查，综合调查结果如表5。
表5 调查β3表格
专家认为我国的HDPE在应用领域上基本上与国外相近，但在某一领域的用途会有一些缺乏，如：管材，现在主要用于建筑业，而用于煤气管道几乎为0，因此，煤气管材应考虑为新用途；己烯共聚的茂金属HDPE将开发作为光纤电缆护套；其他一些观点不太集中的归并为其他新用途。
替代产品的可能性预测同样采用专家调查法，综合调查结果见表6。
表6 调查β4表格
对HDPE最具竞争力的产品是共聚PP加工的周转箱，目前因缺乏共聚PP而用HDPE代替。随着PP产品结构的调整和我国生产水平的提高，加上丙烯资源丰富，共聚PP将会部分替代HDPE；随着环保意识的提高和国民经济综合水平的提高，纸袋会取代一部分HDPE的购物袋、包装材料等等。
1.1.4. 计算β值，预测HDPE需求
综合以上几部分的βi值，β=β(1+β2)/2+β3+β4，得到HDPE的β值，如表7。再根据国家预测1997-2000年GDP年均增长率为7%～8%，2000-2010年为6%～7%，可计算出各年的HDPE需求增长速度：
Dn=βn×GDP增长率 （4）
式中：Dn-各年的HDPE增长速度；
n-年份。
按上式计算，1998年HDPE之需求为：1997年需求乘以D98。以此类推，可求出各年的HDPE需求量分别为1580～1640kt、2230～2330kt和3020～3210 kt。高值、低值是基于不同的GDP增长率。
表7 2000-2010年高密度聚乙烯β值
1.2 乙烯需求预测
采用上述预测HDPE的方法，预测出其他主要乙烯衍生物需求量，见表8。
表8 主要乙烯衍生物需求预测结果
在将衍生物折合成乙烯时，考虑逐步淘汰乙炔法PVC，VAM和HAc仅计算乙烯法部分。苯乙烯需求预测、乙二醇需求预测方法则与乙烯需求预测方法完全相同，也是应用改进弹性系数法计量经济学模型先预测出其衍生物的需求，然后分别折合成苯乙烯需求、乙二醇需求。
1.3 主要石化产品需求预测
按照上述预测原理，文章预测出了34种产品的需求量，见表9。需求预测是以1997年数据为基数的，见表10。
表9 34个石化产品需求预测 （kt）
表10 34个石化产品成本1997年基础数据
预测结果分析与讨论
根据预测结果，主要对三烯的供需进行分析和讨论，包括生产结构和消费结构、生产能力和产品需求的分析和讨论。
2.1 乙烯市场分析
乙烯工业是石化工业发展的重要标志。我国乙烯工业经过40年的发展，特别是在“八五”期间的迅速发展，现已具有一定规模，1997年全国乙烯生产能力已达4000 kt/a，1999年预计能达到4350 kt/a，排世界第5位。
1997年我国生产乙烯3580 kt，净进口石化产品折乙烯约3920 kt，全国乙烯当量消费约在7500 kt左右，国产乙烯市场占有率仅为47.7%。
从结构上来看，生产聚乙烯消耗的乙烯占乙烯总产量的64.1%，聚乙烯消费量折合乙烯占乙烯当量消费的61%，相差三个百分点，生产与消费不相适应。
生产苯乙烯消耗乙烯占乙烯产量3%左右，而苯乙烯实际需求折乙烯占乙烯当量消费的10%，说明国内苯乙烯生产装置较少，生产结构严重不适应消费结构，造成每年大量进口苯乙烯下游产品近2000 kt（PS+ABS）的被动局面。具体比较见表11。
其他乙烯衍生物生产消耗乙烯比例与消费的结构差别不大。
由此可看出，我国乙烯用于生产苯乙烯的比例相对较少。目前各种乙烯衍生物都需大量进口，国内乙烯衍生物市场供小于求的现象暂时掩盖了生产消耗结构与消费结构不相适应的矛盾，应及早引起注意。
表11 1997年我国乙烯生产和消费结构比较 （%）
那么将来的发展情况将如何？根据需求预测知道，乙烯及其衍生物的需求量，其中2000年至2010年聚乙烯需求折合乙烯占乙烯总需求的比例逐年降低，说明随着人民生活水平的提高，人们对石化产品的需求更多样化，也促使我们的企业调整产品结构。具体数据见表12。
表12 我国乙烯生产结构和需求结构比较 （%）
从供应来分析，“九五”期间，主要依托老厂改造，到2000年，乙烯能力预计达到5000 kt。2000-2005年，乙烯能力的增加来自两个方面。一是现有450 kt/a乙烯装置将进一步扩建到650 kt/a左右的规模；二是南海、扬子和上海新建600 kt/a乙烯工程的投产。预计2005年乙烯能力将达到7500 kt。2005-2010年，乙烯能力的增加主要是其他3套新的600 kt/a乙烯装置和一些其他的改扩建项目，届时乙烯能力估计在10000 kt/a以内。
由生产结构分析，生产聚乙烯所消耗的乙烯比例愈来愈高，由2000年的60.7%增加到2010年的63.7%，将使生产结构与消费结构的不适应更为严重。主要原因是无论现有乙烯工程的改造和新建大乙烯工程的产品方案，绝大部分仅配套聚乙烯和聚丙烯装置，生产的产品结构未得到改进。但乙烯自给率还是有所提高，2000年将由1997年的47%提高到58%；2010年约达59%。国内生产的乙烯仍然满足不了国内需求。
为及时调整乙烯产品方案。建议：（1）为避免在有限的市场容量中处于竞争劣势，新建聚乙烯装置时，要考虑专用料的生产。目前，每年约需1100 kt的PE专用料，其中约22%由通用料替代，60%依赖进口。PE专用料国内自给率仅不到20%，主要生产的是棚膜料、电缆料、涂层料、高强度薄膜料和管材料。到2000年约需专用料1800 kt，有700 kt的增量。因此，石化企业建设聚乙烯装置要抓住这个机遇，产品牌号要着重考虑占领这部分市场。（2）尽快建设苯乙烯装置。乙烯用于生产苯乙烯比例偏低，使合成树脂生产结构不合理（聚苯乙烯生产能力占五大合成树脂的比例仅在8.5%左右）。同时也造成大量苯乙烯进口。如果江苏地区的几套聚苯乙烯装置在2000年左右如期投产，届时需进口500～600 kt的苯乙烯。因此，苯乙烯投资者应抓住时机，加快建设计划。（3） 在乙烯工程现有产品方案的基础上考虑增加聚氯乙烯和环氧乙烷的生产，加速淘汰电石法PVC的生产。
2.2 丙烯市场分析
我国丙烯进口较少，而大量进口丙烯衍生物。1997年我国丙烯总产量约3097 kt，进口22 kt，出口10 kt，表观消费量约3110 kt，而丙烯衍生物净进口折合丙烯约2200 kt。丙烯当量消费5300 kt，自给率为58%。
从结构来分析，丙烯生产结构与消费结构的矛盾主要体现在聚丙烯和丙烯腈上。国内丙烯用于生产聚丙烯的比例较高，而用于生产丙烯腈的比例较低，使得生产结构中聚丙烯比例高于消费结构中的聚丙烯比例5个百分点。而丙烯腈正好与之相反，生产结构比例低于消费结构8个百分点。详情见表13。这主要是因为新上了一批用炼厂气生产聚丙烯的中型装置，而丙烯腈的生产装置近期没有增加，因此进口丙烯腈的量相对较大。
表13 1997年丙烯衍生物生产结构与消费结构（%）
丙烯未来产量的增加主要来自两部分，一部分是由于前面提到的乙烯产量的增加而增加联产丙烯，另一部分来自炼厂气精制丙烯的增加。预计2000年丙烯产量约4200 kt，预测2005年和2010年将分别为6000 kt和7000 kt。
根据需求预测和产量预测，可得到两点结论：
（1）2000年前后丙烯将有缺口，进口量有可能增加。近期投产的7套以炼厂丙烯为原料的聚丙烯装置到2000年运行将基本正常，负荷将逐渐增加，相当一部分炼厂需外购原料丙烯，预计届时需进口100 kt左右的丙烯，增加了进口量；通过改造和新增能力，2005年和2010年丙烯生产量基本上能满足国内下游产品生产的需要，但仍满足不了消费需求，还需进口聚丙烯等下游产品。
（2）2000年丙烯生产结构仍不适应消费结构。主要衍生物需求，预测折合成丙烯的需求，2000、2005年和2010年分别为6300～6500 kt、8200～8700 kt和11400～12450 kt。到2000年，丙烯的消费结构将稍有变化，聚丙烯、有机原料消费比例稍有上升，而主要作为化纤原料的丙烯腈消费比例有所下降，结构更趋于合理，见表14。但丙烯生产结构还是满足不了需求结构的变化。由于两套新建大乙烯工程产品方案中都有大规模的环氧丙烷装置，致使环氧丙烷产量过剩，而聚丙烯的生产又满足不了国内需求。
从改进产品结构的角度出发，认为目前丙烯腈的建设及现有丙烯腈装置的技术改造是必要的。另外，在新建聚丙烯装置时，要考虑专用料的生产方案。目前，每年约需750 kt的PP专用料，其中约7%由通用料替代，70%是依赖进口。PP专用料国内自给率仅占23%，主要生产的是BOPP料、纤维专用料、烟用丝束专用料。到2000年约需专用料1200 kt，有近500 kt的增量。因此，集团公司在建设聚丙烯装置时，要抓住这个空缺，产品牌号着重考虑这一细分市场。另外，新建大型乙烯工程应有我国自己的发展战略，而不要成为国外大公司生产原料的基地。如环氧丙烷问题，若壳牌公司建成共氧化环氧丙烷装置后，国内产量已能满足需求，如果再增加大型装置，只能是为他们在国外其他地区的下游装置提供原料，经济上来说是不合理的。
表14 预测丙烯生产结构和需求结构比较 (%)
2.3 丁二烯市场分析
1997年生产丁二烯约500 kt，净进口16 kt，表观消费513 kt；丁二烯下游产品进口量较大，折丁二烯约300 kt，当量消费约800 kt，自给率为62%。
从结构来分析，丁二烯生产结构很不适应消费结构。1997年丁二烯供应量中，用于生产顺丁橡胶约占55.4%，丁苯橡胶占35%，ABS仅占0.6%。而在丁二烯当量消费中，顺丁橡胶消费约占35%、丁苯橡胶消费占29%、ABS消费占23%。用于生产顺丁橡胶的比例过高，在供需基本平衡的状态下，已造成顺丁橡胶大量压库而致使开工率降低。而用于生产ABS的比例太低，每年进口近百万吨的ABS树脂。
根据下游产品需求预测折合丁二烯需求，2000、2005、2010年分别为980～1000 kt、1280～1370 kt和1590～1780 kt。根据目前的计划和规划，我们预计2000、2005年和2010年丁二烯生产能力分别为700 kt/a、1150kt/a和1300 kt/a，与之同步建设的下游生产装置所需丁二烯分别为800 kt/a、1150 kt/a和1250 kt/a。因此，2000年不但要进口丁二烯下游产品，而且还将继续进口原料丁二烯；2010年虽然还将进口其下游产品，但丁二烯作为原料有可能少量出口。生产与消费结构不相适应的矛盾到2010年会有所缓解，建议在考虑产品方案时，适当增加SBS和ABS的生产，暂时不再建设顺丁橡胶装置。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
