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焦炭都去哪了?

2019-7-5 14:27| 发布者: a353138127| 查看: 56| 评论: 0

摘要:   我们根据焦炭的产量数据,下游消费领域,自下而上跟踪焦炭供需,以需求推算消费总量,试图构建焦炭供需平衡表。  焦炭分类:根据炼焦温度的不同,分为焦炭和半焦(兰炭)两个大类。焦炭是通过高温干馏形成的, ...

  我们根据焦炭的产量数据,下游消费领域,自下而上跟踪焦炭供需,以需求推算消费总量,试图构建焦炭供需平衡表。

  焦炭分类:根据炼焦温度的不同,分为焦炭和半焦(兰炭)两个大类。焦炭是通过高温干馏形成的,在烧结、炼铁、铁合金等钢铁相关领域均有应用,又称冶金焦炭。兰炭与焦炭区别在于热反应后机械强度差,主要应用于电石、铁合金等行业。

  焦炭供给:产量的统计口径,主要有统计局和第三方资讯机构。2018年统计局口径焦炭产量为4.38亿吨,钢联等机构统计的焦炭产量高于统计局数据,数据差异的原因在于统计口径、样本、企业漏报等几个方面。在观测年度、月度级别的产量变化时,以统计局数据更有代表性,而在观测月度以内的产量变化时,可以使用多个调研数据交叉验证,以反映真实的产量供给变化。

  焦炭需求:统计局公布的焦炭月度表观消费,实际为当月国内产量与净出口量的差值,对研究焦炭需求指导意义不大。焦炭下游行业众多,但主要消费行业又较为集中,黑色产业链焦炭消费占比超过85%。2018年,钢铁行业冶金焦总消耗约38500万吨,其中烧结、炼铁、铁合金工序消耗分别为4500万吨、33000万吨、1000万吨,这与统计局数据较为一致。化工、碳素、有色、机械等行业消费数据的获取较为困难,难以细分至各个子行业的具体消费量,仅能判断大概用途与趋势。

  供需平衡构建:总量平衡的构建,主要考虑产量、净出口量、消费量的动态变化,以统计局月度数据为主要依据,假定钢铁工业在焦炭总消费中的比例不变,以钢铁行业的焦炭消耗推算焦炭总消耗。周度平衡数据的构建,主要考虑焦炭产量、铁水产量的相对大小,主要参考钢联230家焦化厂焦炭日产量以及247家钢厂日均铁水产量,以此计算模拟库存的变化,总体趋势与实际库存变化基本一致。

  1 焦炭产量有多少?

  1、焦炭是什么?包含哪些种类?

  焦炭是一种固体燃料,主要化学成分为碳,主要特性是质硬、多空、发热量高。根据炼焦干馏温度的不同,焦炭又分为焦炭和半焦两个大类。烟煤在隔绝空气下加热到950-1050℃,经干燥、热解、熔融、固化、收缩等阶段最后制成的为焦炭,在干馏温度为500-700℃情况下制成的焦炭称为半焦。

  通常所说的焦炭,包括在期货市场交易的焦炭,主要是通过高温干馏形成的,由于主要用于钢铁冶金领域,在烧结、炼铁、铁合金领域均有应用,又称为冶金焦炭。兰炭,也称半焦,是无粘结性或弱粘结性的高挥发分烟煤在中低温条件下热解,析出煤焦油、煤气后得到的一种低挥发分的固体炭质产品,兰炭与焦炭最大的区别在于机械强度的差异,兰炭热反应后机械强度差,因此不能用于高炉炼铁。目前,兰炭主要应用于电石、铁合金、冶金、电厂、炭质吸附剂等行业。

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  2、焦炭产量有多少?

  (1)焦炭产量统计口径

  关于焦炭产量的统计口径,主要有统计局和第三方资讯机构。统计局口径为月度数据,特点是统计范围广,覆盖企业多,统计方法为企业-地方统计局-国家统计局逐层上报。第三方资讯机构主要有上海钢联(75.69 -0.42%,诊股)、找焦网、汾渭能源等机构,数据发布为周度数据,统计方法为资讯机构向样本企业实地或电话调研,主要包括全国100家独立焦化厂样本、230家独立焦化厂样本等数据。

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  (2)统计局口径焦炭产量

  根据国家统计局的数据,2018年全国焦炭及半焦产量为4.38亿吨, 这其中包含冶金焦和半焦(兰炭)两部分。在2016年之前,国家统计局还会公布焦炭消费的各行业分布,2010年以来,钢铁工业在焦炭消费中的占比一直稳定在85%左右,假设冶金焦产量仍为焦炭总产量的85%,如果按这个比例计算,那么冶金焦产量为3.72亿吨。

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  另外从焦炭产能的角度看,根据中国炼焦工业协会的数据,截止2017年底,全国焦炭总产能6.5亿吨,其中冶金焦产能5.6亿吨,兰炭产能7000万吨,热回收产能1900万吨,由于去产能的影响,2018年冶金焦产能去化约1000万吨,那么2018年冶金焦产能约5.5亿吨,总产能约6.4亿吨,冶金焦产能占焦炭总产能的比例为85.9%,以此比例计算,冶金焦产量约3.76万吨。

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  (3)钢联口径焦炭产量

  根据上海钢联的统计数据,以230家独立焦化厂(均为冶金焦企业)数据为例,此样本数据占到独立焦化厂产能的90%,2018年平均日产量为66.2万吨,以此计算230家焦化厂全年焦炭产量为2.42亿吨,由此推算全年焦炭产量为4.12亿吨,这远大于统计局数据,另外钢联的全样本统计数据,2018年国内冶金焦产量达到4.45亿吨,远大于统计局数据。

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  (4)找焦网口径焦炭产量

  根据找焦网100家独立焦化厂的调研数据,涉及产能16425万吨,2018年样本企业平均日产量为35.9万吨,按冶金焦产能5.5亿吨比例推算,全年焦炭产量4.39亿吨,这与钢联口径的冶金焦产量较为相似。

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  另外,微观层面关于兰炭的统计,由于兰炭产业较为分散,集中分布在陕西、内蒙、宁夏等地,目前为止,并没有关于全国兰炭产量的官方数据,我们主要参考中国兰炭协会的数据,2018年兰炭协会统计到的兰炭产量在5000万吨左右,以统计局产量减去兰炭产量既为焦炭产量,由此计算的冶金焦产量3.88亿吨。

  (5)焦炭产量数据差异的原因探析

  首先是统计口径的差异,统计局产量累计数据与当月数据都是企业直接报送的数据,若本月核实的累计产量与上月填报数据有差异,按统计制度要求,要修改到累计数据中,即发现上月预估数小了,应加到本月累计数据中,如果发现上月预估数大了,应从本月累计数据扣除,从而保证全年累计数据的准确性。而调研数据为每周产量数据的累加,这样会造成数据的差异。第二是样本的差异,由于统计局数据覆盖面更大,调研样本无法全覆盖,在所调研的焦化厂中,又属于产能利用率高于全国平均水平,而全国来看,存在部分的焦化产能虽在,但处于闲置或利用效率偏低的状态,造成调研产量数据高于全国平均水平。第三是企业数据报送的问题,即企业向统计局报送数据时,存在少报或漏报的现象,造成焦炭的表外供给,这也造成了统计局数据少于微观调研数据。

  由于统计局数据覆盖范围更广,在观测年度、月度级别的产量变化时,以统计局数据更有代表性,而在月度以内的产量变化时,可以使用多个调研数据交叉验证,以反映真实的产量供给变化。

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  1、月度表观消费指导性不大

  关于焦炭消费量的数据,国家统计局公布的焦炭月度表观消费数据,实际为当月国内焦炭产量与净出口量的差值,由于数据时间滞后,且不能反映焦炭真实需求,对研究焦炭需求指导意义并不大。

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  2、焦炭消费行业细分

  如果冶金焦产量为4亿吨以上,那这么高的产量都去了哪里?我们可以根据焦炭的消费领域,自下而上,以需求推算消费总量,试图构建焦炭供需平衡图。焦炭作为煤化工产业的中间品,主要成分为单质碳,因此从化学的属性来看,其用途主要是充当化学反应的还原剂,另外在反应时可以放出大量的热,且反应后强度较高,充当还原剂的同时也作为工业能源。从国民经济分类的角度来看,焦炭下游行业众多,包括黑色金属及延压加工,化学原料及化工制品、非金属矿物制造、通用设备制造、有色金属冶炼及延压加工等行业,但主要消费行业又较为集中,黑色产业链焦炭消费占到焦炭总产量的85%以上,因此,焦炭属于典型的黑色产业链品种,通过观测高炉开工数据即可从大的方向上监测焦炭需求。

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  3、重点行业焦炭消费

  (1)钢铁工业焦炭消费

  钢铁工业对焦炭的需求主要集中在烧结、高炉、铁合金生产等细分工序。以2018年数据为例,国家统计局口径年度产量4.38亿吨,假定钢铁行业焦炭消费量仍占总产量的85%,那么钢铁工业所消耗焦炭产量约3.72亿吨,需要注意的是这3.72吨焦炭并非完全用于高炉炼铁,而是烧结+高炉+铁合金。

  其中烧结是将铁矿石粉矿颗粒黏结成块的过程,焦炭主要作为烧结燃料使用,主要以焦粉的形式加入,每吨烧结矿的焦炭使用量约40-50kg。2018年,进口铁矿量约10.6亿吨,国产铁矿量约2.4亿吨,铁矿原料总量约13亿吨,在13亿吨的铁矿原料中,平均品味约61.5%,烧结矿大约占75%,入炉品味约56%,由此估算烧结矿产量大约有10.5亿吨,对应焦炭消耗5000万吨左右。

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  高炉炼铁是焦炭最大的消费领域,在高炉炼铁过程中,焦炭的主要作用是作为发热剂、还原剂、并为料柱提供骨架支持。高炉每冶炼一吨合格生铁所耗用焦炭的吨数,也称为焦比,是高炉炼铁的重要技术经济指标之一,按焦炭粒度来分,又可分为焦比和小焦比,小块焦为冶金焦炭的筛下物,既可以作为燃料,也可以部分替代冶金焦以降低焦比。随着炼铁技术的发展,焦比也在逐渐降低,根据中钢协的数据,2018年会员单位平均焦比为372kg/t,小焦比35kg/t,综合焦比在407kg/t。考虑中钢协会员单位多为钢铁行业重点企业,技术水平高于全国平均水平,因此全国高炉综合焦比更高,初步估算在430kg/t,同期全国生铁产量为7.7亿吨,以此比例计算,在长流程炼钢环节的焦炭消耗为3.3亿吨。

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  钢铁工业的另一部分焦炭消耗在铁合金生产中,主要用于还原剂,与MnO、SiO2等氧化矿反应生成铁合金,冶炼不同的铁合金品种,所需的焦炭量不同,2018年我国铁合金产量约2300万吨,对焦炭的需求总量约1700万吨,其中焦炭1000万吨,兰炭600万吨。

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  因此,综合烧结、炼铁、铁合金等钢铁工业相关工序的焦炭消耗,2018年焦炭总消耗约38500万吨,这与统计局数据基本一致。

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  (2)化工行业焦炭消费

  化工领域是除了黑色金属以外最大的焦炭消费领域,其消费量在焦炭总量中的占比超过8%,若按此比例计算,2018年焦炭在化工行业的消费量在3500-4000万吨,主要是用于生产煤气、电石(碳化钙)、二氧化碳、黄磷等化工品。其中气化焦是指专用于生产煤气的焦炭,主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内,作为气化原料,生产以CO和H2为可燃成分的煤气,关于气化焦的产量并没有相关的统计数据。

  化工行业的另一大焦炭消费领域在于电石的生产,电石用焦加入电弧炉中,在电弧热和电阻热的高温(1800-2200℃)作用下,和石灰石发生化学发应,生成熔融状态的碳化钙(电石)。2018年我国电石产量约2612万吨,每吨电石需要消耗焦炭0.6-0.8吨,电石工业的焦炭消耗量在1590-1855万吨。

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  电炉法制磷生产的主要原料是磷矿、焦炭和硅石,其中焦炭作为还原剂,在电极通电作用下,经硅石催化与磷矿发生反应生成单质磷。2018年,我国黄磷产能180万吨,产量约80万吨,每吨磷生产需要焦炭约900-1100kg,因此黄磷生产焦炭消费量在100万吨左右。

  总体而言,化工领域所用的焦炭多为半焦,其性质与冶金焦差异较大,行业消费数据的获取也较为困难,难以细分至各个子行业的具体消费情况,仅能判断化工焦的大概用途、无法通过自下而上的方法推算焦炭需求。

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  (4)其他行业焦炭消费

  通用设备制造业中的焦炭消费主要用于铸造,以焦炭作为热量来源融化金属,使其保持一定的过热,以生产铸铁、各类机械铸件等,相比于冶金焦,铸造焦产量总体较小,下游行业的用户消费量也较为分散。有色金属行业的焦炭消费主要是用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼。

  焦炭供需平衡的构建

  1、总量平衡的构建

  焦炭总量平衡的构建,主要考虑产量、净出口量、消费量的动态变化,以统计局月度数据为主要依据,由于焦炭主要消费在钢铁工业,且无法确定钢铁产业以外的焦炭消费量,可以假定钢铁工业在焦炭总消费中的比例不变,以钢铁行业的焦炭消耗推算焦炭总消耗,以此基础构建出的焦炭供需与焦炭月度平均价格基本呈现反向关系,既供给宽松下价格下跌,供给偏紧格局下焦炭价格上涨。

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  2、周度平衡的构建

  焦炭周度平衡的构建,同样主要考虑焦炭产量、铁水产量的相对大小,主要参考钢联230家焦化厂焦炭日产量以及247家钢厂日均铁水产量,以此计算模拟库存的变化,总体趋势与实际库存变化基本一致。

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