頁巖革命將對(duì)樹脂等有機(jī)材料的價(jià)格和采購起到?jīng)Q定性的影響。由此，普利司通開發(fā)的丁二烯新制法受到了關(guān)注（圖1）。

       丁二烯是輪胎用合成橡膠的主要原料，沒有丁二烯就造不出輪胎。但三菱化學(xué)控股公司認(rèn)為，“如果以頁巖氣為原料的化工廠全面啟動(dòng)，丁二烯將變得緊缺”。丁二烯新制法受到關(guān)注是因?yàn)椋?ldquo;普利司通先于其他公司迅速找到了應(yīng)對(duì)未來丁二烯短缺的方法”。

       丁二烯新制法是以從甘蔗等提煉的生物乙醇為原料，完全不同于此前以石油和天然氣為原料的傳統(tǒng)制法，因此實(shí)現(xiàn)了原料的多樣化，可大大降低造不出輪胎的風(fēng)險(xiǎn)。

       普利司通介紹說，“材料開發(fā)的基本方針是原料的多樣化，尤其是要替換為可循環(huán)利用的材料，丁二烯也不例外。新制法是本公司的中長(zhǎng)期措施，并不是考慮到頁巖革命而開發(fā)的，不過當(dāng)然可以在采用傳統(tǒng)制法的丁二烯緊缺時(shí)成為代替技術(shù)”。

       頁巖革命對(duì)有機(jī)材料的影響不僅僅是丁二烯，對(duì)汽車上大量使用的PP（聚丙烯）、家電產(chǎn)品使用的PS（聚苯乙烯）以及ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂）的供應(yīng)和價(jià)格都會(huì)產(chǎn)生巨大影響。有機(jī)材料的采購環(huán)境正在發(fā)生“地殼變動(dòng)”。

       為何輪胎的主要原料會(huì)因頁巖革命而變得緊缺呢？前面曾說過，隨著美國(guó)陸續(xù)開建大規(guī)�；�工廠，樹脂等有機(jī)材料的供應(yīng)將得到緩解，那么價(jià)格應(yīng)該隨之降低才對(duì)。的確，基本趨勢(shì)確實(shí)如此。但如果頁巖氣在某種化學(xué)品的原料中所占的比例升高，就會(huì)改變這種化學(xué)品的供需平衡”。因此，個(gè)別來看，會(huì)出現(xiàn)丁二烯變得短缺的情況。那么，頁巖革命對(duì)樹脂材料究竟會(huì)有哪些影響呢，下面就具體看一下。
頁巖氣的成分不同

       樹脂等多種有機(jī)材料的制造都是從石腦油、石油伴生氣以及天然氣（頁巖氣）等的分解和分鎦開始的＊1。利用由此獲得的乙烯、丙烯、丁烷和苯類等為原料，經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)就能制造出各類樹脂。

＊1　日本的化學(xué)工廠利用通過原油提煉工藝制造的石腦油為起始原料。石腦油中所含的丁二烯和苯類相對(duì)較多。美國(guó)的化學(xué)工廠在頁巖革命以前就多以天然氣為起始原料，近年中東不斷新建的化學(xué)聯(lián)合工廠也以成分與天然氣類似的石油伴生氣為起始原料。在陸續(xù)啟動(dòng)大型工廠的中國(guó)、東亞和歐洲，以石腦油為起始原料的設(shè)備較多。

       樹脂是通過化學(xué)反應(yīng)使單體（單分子）的基礎(chǔ)化學(xué)品結(jié)合，變成大的聚合物（高分子）。例如，聚丙烯就是由大量丙烯聚合在一起形成的〔圖2（a）〕。純聚丙烯的原料只有丙烯一種，因此制造過程非常簡(jiǎn)單，而聚苯乙烯需要先通過乙烯和苯制造苯乙烯，然后聚合苯乙烯制成聚苯乙烯〔圖2（b）〕。

     ABS樹脂就更復(fù)雜了，要使丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種原料交互結(jié)合起來。如果像開篇介紹的一樣，丁二烯因緊缺而價(jià)格暴漲，以其為主原料之一的ABS的價(jià)格也會(huì)大幅上升。因?yàn)闃渲瑑r(jià)格深受起始原料價(jià)格的影響。

       但隨著以頁巖氣為原料的化工廠不斷增加，作為起始原料的基礎(chǔ)化學(xué)品的供需平衡將發(fā)生變化。頁巖氣的構(gòu)成成分與原來的天然氣基本相同（表1）。用于發(fā)電時(shí)可直接作為燃料使用，而作為化學(xué)品原料使用時(shí)則按成分分開。頁巖氣中比例最大的是只有一個(gè)碳原子的甲烷，占75～90％。甲烷也主要用作燃料。

       其他成分由多到少依次為：有2個(gè)碳原子的乙烷、3個(gè)碳原子的丙烷、4個(gè)碳原子的丁烷以及擁有六角形碳骨架的苯類＊2。這些成分主要用作樹脂等有機(jī)材料的原料，但頁巖氣與石腦油相比，丁烷和苯類的含量極少。因此，預(yù)計(jì)在乙烷和丙烷供給過剩的同時(shí)，丁烷和苯類將出現(xiàn)供應(yīng)短缺（圖3）。丁二烯是由丁烷制造的，因此供應(yīng)也會(huì)變得緊張。

＊2　苯類指BTX（Benzene、Toluene、Xylene）�；瘜W(xué)行業(yè)取苯（Benzene）、甲苯（Toluene）和二甲苯（Xylene）的首字母，稱之為BTX，為便于了解物質(zhì)，本文統(tǒng)稱為苯類。

乙烯生產(chǎn)將快速增加

       利用乙烷可以制造最基本的化學(xué)原料乙烯。因此，美國(guó)正在大規(guī)模建設(shè)利用頁巖氣中所含的廉價(jià)乙烷制造乙烯的工廠。僅近幾年內(nèi)的新增產(chǎn)量就將接近2012年日本全國(guó)產(chǎn)量（615萬噸）的2倍——約1200萬噸/年（表2）。因此，在這些工廠全面投入使用的2016年以后，廉價(jià)的乙烯及其衍生品將大量投入市場(chǎng)。也就是說，樹脂等有機(jī)材料今后將全面受到頁巖革命的影響。目前正處于“革命前夜”。

   英國(guó)大型監(jiān)查及咨詢公司PricewaterhouseCoopers（PwC）的美國(guó)子公司PwC US分析了各地區(qū)乙烯、高密度PE（聚乙烯）及乙二醇等的生產(chǎn)成本。結(jié)果顯示，乙烯的生產(chǎn)成本在美國(guó)為316美元/噸，在沙特阿拉伯為455美元/噸，而亞洲是美國(guó)的5倍以上，為1717美元/噸。高密度PE的生產(chǎn)成本在美國(guó)為526美元/噸，在沙特阿拉伯為692美元/噸，而亞洲為2018美元/噸。防凍液和PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）的原料——乙二醇的生產(chǎn)成本在美國(guó)為336美元/噸，在沙特阿拉伯為524美元/噸，而亞洲為1378美元/噸＊3。因此，美國(guó)產(chǎn)品在成本競(jìng)爭(zhēng)力方面具有壓倒性優(yōu)勢(shì)。

＊3　據(jù)估算，在沙特阿拉伯作為原料的石油伴生氣的價(jià)格為0.75美元/MMbtu（按原油換算約為4.5美元/桶），美國(guó)的頁巖氣價(jià)格為3美元/MMbtu（按原油換算約為18美元/桶），亞洲的原油價(jià)格為100美元/桶。btu是天然氣使用的熱量單位，1btu＝1.054kJ，MMbtu為100萬btu。
 

      日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2013年4月30日公布了“世界石油化學(xué)產(chǎn)品的未來供求動(dòng)向（對(duì)象期間為2004～2017年）”（以下簡(jiǎn)稱“未來供求動(dòng)向”）。這是由化學(xué)公司、石油公司、貿(mào)易公司及金融機(jī)構(gòu)的20位董事級(jí)人士組成的世界石油化工產(chǎn)品供求動(dòng)向研究會(huì)，以經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省化學(xué)課為秘書處整理出來的報(bào)告，經(jīng)過了縝密的調(diào)查分析。

       “未來供求動(dòng)向”中預(yù)測(cè)，乙烯衍生品的產(chǎn)能（按乙烯換算＊4）將隨著北美、中南美、中東、中國(guó)及印度增減新設(shè)備而大幅增加，2017年全球產(chǎn)能將達(dá)到1.8億噸/年以上（表3），而預(yù)計(jì)2017年乙烯衍生品（按乙烯換算）的需求約為1.53億噸。因此產(chǎn)能將大大超過需求。

＊4　按乙烯換算：乙烯衍生品有很多種類，因此并沒有單純合計(jì)，而是換算成衍生品中所含的乙烯的量后來分析。

   日本化工行業(yè)認(rèn)為，制造成本的差距與龐大的增產(chǎn)規(guī)模是嚴(yán)重的問題。為防止供應(yīng)過剩，三菱化學(xué)的鹿島事務(wù)所、三菱化學(xué)與旭化成化學(xué)（總部：東京）共同運(yùn)營(yíng)的水島聯(lián)合工廠（岡山縣倉敷市）以及住友化學(xué)的千葉工廠（千葉縣市原市）共計(jì)3座乙烯工廠（年產(chǎn)能合計(jì)為113萬噸/年）計(jì)劃停產(chǎn)。與鋼鐵共同支撐著重工業(yè)的石油化學(xué)工廠已經(jīng)開始縮小規(guī)模。

丙烯類也將供大于求

       預(yù)計(jì)聚丙烯等的原料——丙烯的產(chǎn)能也將大大超過需求（表4）。以前一直以為頁巖氣中所含的丙烷比例較低，因此利用丙烷制造的丙烯和丙烯衍生品會(huì)出現(xiàn)緊缺。但最近發(fā)現(xiàn)，頁巖氣中其實(shí)含有相當(dāng)多的丙烷。因此，美國(guó)計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)能達(dá)到數(shù)百萬噸的丙烯制造工廠。

 另外，中國(guó)接連新建了多座以石腦油而非頁巖氣成分為原料制造丙烯衍生品的大規(guī)模工廠。“未來供求動(dòng)向”中的數(shù)據(jù)顯示，與2011年相比，2017年北美及中南美的年產(chǎn)能將增加420萬噸，中國(guó)將增加1420萬噸。隨著工廠的增加，預(yù)計(jì)2017年丙烯衍生品的全球總產(chǎn)能將達(dá)到1.266億噸/年。但預(yù)計(jì)需求只有1.1億噸/年。

       另一方面，關(guān)于可能會(huì)出現(xiàn)原料不足的苯類，預(yù)計(jì)2017年甲苯和二甲苯將陷入供不應(yīng)求的局面。苯的全球總需求為4720萬噸/年，而產(chǎn)量為5010萬噸/年，看起來似乎能確保需求量，但預(yù)計(jì)甲苯和二甲苯的需求將大于生產(chǎn)。

       預(yù)計(jì)2017年甲苯的需求為2650萬噸/年，而產(chǎn)量只有2570萬噸/年，將出現(xiàn)80萬噸/年的缺口。同樣，二甲苯的需求為5330萬噸/年，而產(chǎn)量為5030萬噸/年，預(yù)計(jì)將出現(xiàn)300萬噸/年的缺口。不過，針對(duì)這種供不應(yīng)求的情況，供貨方將采取應(yīng)對(duì)措施，陸續(xù)開拓新的供給渠道。例如，三菱化學(xué)“正在考慮通過石油精煉工藝提取苯類作為化學(xué)原料使用”的方法。

       關(guān)于丁二烯和丁二烯衍生品，“未來供求動(dòng)向”中并沒有分析。不過，三菱化學(xué)控股公司代表董事社長(zhǎng)小林喜光在該公司2013年3月召開的中期經(jīng)營(yíng)計(jì)劃說明會(huì)上表示，（丁二烯和丁二烯衍生品）將受頁巖革命的影響“出現(xiàn)短缺”。

       該公司認(rèn)為這是一個(gè)商機(jī)，其旗下的三菱化學(xué)正討論使自主開發(fā)的丁二烯制法實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)化。除了開篇提到的普利司通和三菱化學(xué)外，旭化成、昭和電工及三井化學(xué)等也開發(fā)了丁二烯新制法，正在討論或計(jì)劃投入量產(chǎn)。如果新制法能順利推進(jìn)量產(chǎn)，丁二烯及其衍生品可能就不會(huì)出現(xiàn)供給不足的情況。

甲醇的用途越來越廣
      在美國(guó)，利用頁巖氣的主要成分甲烷制造甲醇的工廠建設(shè)計(jì)畫也接連涌現(xiàn)。以全球最大的甲醇生產(chǎn)商Methanex為首，預(yù)計(jì)多家企業(yè)都會(huì)在2014～2017年增產(chǎn)，總增產(chǎn)規(guī)模預(yù)計(jì)為500萬噸/年。

       三井物產(chǎn)與美國(guó)大型化工品廠商塞拉尼斯（Celanese）各出資50％設(shè)立了業(yè)務(wù)公司，該業(yè)務(wù)公司計(jì)劃建設(shè)年產(chǎn)能為130萬噸的甲醇工廠，于2015年中期投入使用（圖4）�？偼顿Y達(dá)8億美元。

  
  新工廠生產(chǎn)的甲醇由兩公司各購買50％，三井物產(chǎn)主要在美國(guó)銷售，而塞拉尼斯將作為自公司產(chǎn)品的原料使用。此前，甲醇大多被用作福爾馬林、汽油添加劑和醋酸等的原料，但近年來，通過甲醇經(jīng)由乙烯和丙烯制造聚乙烯和聚丙烯的技術(shù)受到關(guān)注。如果能用甲醇制造樹脂，將對(duì)樹脂的供求關(guān)系產(chǎn)生巨大影響。

接下來是“煤炭革命”？

       利用頁巖氣制造甲醇，以此為原料制造聚乙烯和聚丙烯的工廠也已經(jīng)提上議程，已經(jīng)有工廠率先展開了行動(dòng)，也就是以煤氣為原料的工廠。這是一項(xiàng)歷史悠久的技術(shù)，但煤炭資源豐富的中國(guó)對(duì)其進(jìn)行了改良，使其在最近幾年突然開始受到關(guān)注。在盛產(chǎn)煤炭的中國(guó)內(nèi)陸地區(qū)，利用煤炭制造乙烯的年產(chǎn)30萬噸的工廠已經(jīng)投入使用。

       “未來供求動(dòng)向”的數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)已公布的利用煤炭制造乙烯和丙烯的工廠簡(jiǎn)單相加“將超過1000萬噸/年”。不過，“未來供求動(dòng)向”對(duì)確定性高的新設(shè)計(jì)畫進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為，以煤炭為原料的乙烯和丙烯工廠的規(guī)模只有120萬噸/年。不過，如果按照公布的計(jì)劃，中國(guó)的乙烯和丙烯合計(jì)年產(chǎn)能將增加1000萬噸。

       這樣一來，中國(guó)的化學(xué)品進(jìn)口量將銳減，樹脂等化學(xué)品整體的供求和采購環(huán)境極有可能從根本發(fā)生變化。這可以說是“巨大變化”。樹脂等有機(jī)材料是否會(huì)在頁巖革命之后掀起“煤炭革命”將成為最大的關(guān)注點(diǎn)。