Un modello di previsione per i prezzi delle poliammidi

Dal prezzo del petrolio al prezzo delle poliammidi: i meccanismi di trasmissione dell'industria petrolchimica

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Petrolio Poliammide Petrolchimica Strumenti e Metodologie

Le Poliammidi sono termoplastiche che hanno avuto molto successo sui mercati mondiali grazie alle loro notevoli proprietà: dalla resistenza all'invecchiamento, all'elevata rigidità; dall'elevata fluidità, che consente un agevole riempimento degli stampi, ad una buona resistenza all'abrasione.
I primi utilizzi di queste termoplastiche furono nella produzione di tessuti altamente resistenti, quali i paracaduti e i costumi da bagno. Successivamente gli utilizzi si sono molto ampliati, trovando impieghi nell'industria automobilistica, degli elettrodomestici, dell'elettronica di consumo, delle attrezzature sportive e dei mobili.
All'interno del gruppo delle poliammidi, due prodotti rivestono la maggior importanza: la poliammide 6.6 e la poliammide 6. Queste due poliammidi si caratterizzano per un prezzo che segue le medesime dinamiche, ma con livelli diversi. Nella media degli ultimi 20 anni, il prezzo all'ingrosso sul mercato europeo della poliammide 6 e 6.6 è stato rispettivamente di 2100 e 2730 euro per tonnellata.
Entrambi i prezzi hanno registrato un forte aumento nel corso del ciclo 2021-2022 arrivando a raggiungere massimi storici nel corso di questa estate.

Prezzi delle Poliammidi 6.6 e 6, Euro/Ton
Prezzi delle Poliammidi 6.6 e 6

Questo articolo descrive il modello sviluppato in PricePedia per prevedere i prezzi di queste due poliammidi. Il modello è di tipo strutturale e identifica le varie fasi del processo petrolchimico che, partendo dal petrolio, consentono di produrre le due termoplastiche. Questo processo nelle prime fasi è comune a entrambe, quindi si differenzia, passando attraverso la produzione di caprolattame, nel caso della poliammide 6, e la produzione di acido adipico nel caso della poliammide 6.6. L'infografica che segue descrive l'intero processo.

Processo petrolchimico delle poliammidi

 

Il processo petrolchimico utilizzato per la produzione delle due poliammidi può essere scomposto in due sotto-processi:

  • il primo in comune ai due prodotti, necessario per produrre il cicloesano dal benzene, derivato a sua volta dal petrolio.
  • il secondo, diverso per i due prodotti: per la poliammide 6, il processo di produzione passa attraverso la produzione del cicloesanone e del caprolattame; per la poliammide 6.6, esso consiste nella combinazione di cicloesanone con cicloesanolo per produrre l'acido adipico che, assieme all'esametildiammina, rappresenta la componente base della poliammide 6.6.

Sotto-processo dal petrolio al cicloesano

Dal punto punto di vista economico (e non solo chimico) esiste una forte relazione tra il prezzo del petrolio e il prezzo del benzene prima e del cicloesano, poi. Queste relazioni emergono in modo molto evidente attraverso delle semplici regressioni. Nella tabella che segue sono riportati i risultati di due modelli stimati con il metodo Engle & Granger che consente, nei casi in cui le serie siano cointegrate [1], di stimare in modo separato:

  • una funzione di lungo periodo, che esprime la relazione strutturale tra le variabili;
  • una relazione di breve periodo, che riproduce il meccanismo di trasmissione degli effetti di breve periodo.

Per effettuare le diverse stime abbiamo utilizzato la nuova funzionalità Stima disponibile nella sezione Visualizza>Statistiche della piattaforma PricePedia.

Stima relazioni Benzene Petrolio

La prima relazione che è stata stimata è quella che lega il prezzo del Benzene al prezzo del Petrolio.

Relazione di lungo periodo

Di seguito è riportata la tabella dei risultati della relazione di lungo periodo.

Risultati della stima di lungo periodo
Risultati della stima di lungo periodo

Per l'equazione di lungo periodo, il modello stimato è molto buono. Particolarmente importante è il coefficiente stimato per l'esogena Last Price - Petrolio Greggio, con un valore di 0.81 e un intervallo di confidenza al 2.5% compreso tra 0.74 e 0.88[2]. Poichè è stata considerata la trasformata logaritmica delle serie storiche, il valore dei coefficiente stimato può essere interpretato come

l'elasticità del prezzo del benzene in euro al prezzo del petrolio in euro, pari a 0.81

Questo vuol dire che una variazione del prezzo del petrolio del 10% si traduce in una variazione percentuale nel prezzo del benzene dell'8.1%. Tramite la relazione stimata sarebbe possibile con poco sforzo, ad esempio, calcolare quale sarebbe il prezzo del benzene in Euro/Ton a fronte di una ipotesi alternativa di futuri prezzi del petrolio in dollari per barile.

Relazione di breve periodo

Di seguito è riportato la tabella dei risultati della relazione dei breve periodo.

Risultati della stima di breve periodo
Risultati della stima di breve periodo

Anche nel caso dell'equazione di breve periodo i risultati di stima sono molto buoni. Particolarmente interessanti sono i valori dei coefficienti:

  • della variabile SHOCK, prossimo a 1. Questo significa che tutte le variazioni del prezzo del benzene "di equilibrio", dovute alla relazione di lungo periodo rendono a tradursi, nello stesso mese, i variazioni del prezzo del benzene "effettivo". In altre parole, il meccanismo di trasferimento delle variazione dei prezzo del petrolio alle variazioni del prezzo del benzene è immediato (avviene cioè senza alcun ritardo).
  • della variabile ECM_L1, costruita utilizzando gli errori di stima dell'equazione di lungo periodo. Esso è pari a -0.3 e significa che il 30% delle eventuali differenze tra il valore "di equilibrio" e il valore effettivo del prezzo del benzene vengono "corrette" fin dal primo mese. Anche in questo caso si ricava l'indicazione di un mercato del benzene che non accetta distorsioni rispetto al suo prezzo di equilibrio, ricavato dal prezzo del petrolio. In altre parole, il mercato del benzene è molto competitivo, con un prezzo determinato sostanzialmente dai suoi costi di produzione.

Una sintesi

Nella tabella che segue sono riportati i risultati principali della stima della relazione tra prezzo del petrolio e prezzo del benzene. Nella medesima tabella sono riportati i risultati di stima della relazione tra prezzo del benzene e prezzo del cicloesano.

Risultati di stima delle relazioni tra petrolio, benzene e cicloesano
Lungo periodoBreve periodo
Var. dipendenteVar. esogeneCoefficienteRegressoreCoefficiente
BenzeneConstante1.049 SHOCK1.054
Petrolio0.809 ECM_L1-0.294
CicloesanoConstante-0.482 SHOCK0.953
Benzene1.151 ECM_L1-0.625

Anche la relazione tra prezzo del benzene e prezzo del cicloesano è caratterizzata da un istantaneo, e in questo caso completo, trasferimento delle variazioni del prezzo del benzene al prezzo del cicloesano. Nell'insieme di questo sotto-processo petrolchimico, il prezzo del cicloesano è, via benzene, interamente determinato dal prezzo del petrolio. Se si considera che il prezzo del petrolio doganale (considerato in queste regressioni) è perfettamente allineato al prezzo del petrolio Brent, quotato all'Intercontinental Exchange (ICE) di Londra, si arriva alla conclusione che:

gli intermedi chimici utilizzati per la produzione delle poliammidi sono completamente allineati alle quotazioni finanziari del Brent

Ciò che succede al prezzo del Brent ha, quindi, effetti diretti e immediati sui prezzi delle componenti di base delle poliammidi.

Sotto-processo dal cicloesano alle poliammide

Come già visto i processi di produzione delle due poliammidi 6.6 e 6 partono entrambi dal cicloesano, ma seguono poi due strade diverse: la poliammide 6.6 passa attraverso l'acido adipico, mentre la poliammide 6 passa attraverso il caprolattame. Nella tabella che segue sono riportati le stime delle equazioni che riguardano le diverse basi dei due processi.

Risultati di stima delle relazioni tra cicloesano e poliammide
Lungo periodoBreve periodo
Var. dipendenteVar. esogeneCoefficienteRegressoreCoefficiente
CicloesanoneConstante1.286 SHOCK0.184
Cicloesano0.739 ECM_L1-0.318
Acido AdipicoConstante2.024 SHOCK0.504
Cicloesanone0.584 ECM_L1-0.055
Cicloesanolo0.039
CaprolattameConstante1.336 SHOCK0.588
Cicloesanone0.697 ECM_L1-0.237
Acido Solforico0.050
Poliammide 6.6Constante-2.341 SHOCK0.552
Acido adipico0.132
Esametildiammina0.226 ECM_L1-0.037
Prezzi al consumo UE1.122
Poliammide 6Constante1.221 SHOCK0.355
Caprolattame0.719 ECM_L1-0.239

L'analisi dei risultati di stima segnala alcune caratteristiche particolarmente interessanti dei mercati di questi prodotti:

  • i meccanismi di trasmissione dai costi ai prezzi finali sono più lenti, in media inferiori alle metà, della velocità con cui i costi si trasferiscono ai prezzi nel caso di benzene e cicloesano.
  • Elasticità ai costi e velocità di trasmissione costi-prezzi per la poliammide 6 non sono molto diverse da quelle dei prodotti intermedi di questa filiera (cicloesanone, acido adipico e caprolattame). Ciò porta a considerare la poliammide 6 più una commodity che non una specialty.
  • completamente diverse risultano, invece, l'elasticità ai costi e la velocità di trasmissione nel caso della poliammide 6.6. Il prezzo di questa termoplastica è, inoltre, influenzata significativamente dall'inflazione, suggerendo una formazione del prezzo legata non solo ai costi ma anche alle attese degli utenti finali. Queste caratteristiche portano a considerare la poliammide 6.6 più una specialty che non una commodity.

Conclusioni

Il processo processo petrolchimico che parte dal petrolio per produrre le poliammidi, si caratterizza per le prime fasi completamente governate dai prezzi finanziari del Brent. I prezzi di benzene e cicloesano si aggiustano istantaneamente ai prezzi finanziari del petrolio. È molto probabile che i contratti riguardanti questi beni prevedano un prezzo perfettamente indicizzato al prezzo del Brent (o del WT>I). Questo significa che, la previsione dei prezzi di questi intermedi può essere facilmente ricavata dalle previsioni del prezzo del petrolio.
Nelle fasi successive di trasformazione, i prezzi dei prodotti, pur riflettendo la dinamica dei costi, presentano velocità di aggiustamento minori rispetto a quelle del benzene e del cicloesano. Da un aggiustamento istantaneo per questi ultimi si passa a periodi di aggiustamento mediamente di 3 mesi. Ciò significa che gli shock a monte richiedono un po' di tempo per trasferirsi a valle.
Dal punto di vista dei meccanismi di mercato, poliammide 6.6 e poliammide 6 sono due prodotti tra loro molto diversi. Il primo presenta più le caratteristiche di una specialty, i cui prezzi risentono anche delle percezioni generali di inflazione degli utilizzatori, con trasferimenti dei costi a valle mediamente lenti. Il secondo ha maggiormente le caratteristiche di una commodity, con comportamenti di mercato non diversi dagli altri intermedi chimici.

Le variazioni dei prezzi del petrolio lungo il processo petrolchimico sono molto veloci nelle trasformazioni iniziali e tendono a perdere velocità man mano che si procede verso valle. Nel caso della poliammide 6.6 i tempi si allungano significativamente, "mescolandosi" a quelli dell'inflazione generale.


[1] Due o più serie sono cointegrate se esiste una loro combinazione lineare tale da risultare una serie storica "stazionaria", ossia che si muove sempre attorno alla sua media, senza mai scostarsi significativamente da essa.
[2] Un intervallo di confidenza al 2.5% significa che c'è un'altissima probabilità (pari al 95%) che il vero valore del coefficiente stimato sia compreso tra i due estremi dell'intervallo. Se gli estremi dell'intervallo sono molto vicini tra loro, come nel caso del coefficiente del petrolio, si può essere ragionevolmente certi che il coefficiente stimato è molto prossimo al valore effettivo che lega il prezzo del benzene a quello del petrolio.