专题 | 新湖化工(LPG)专题报告:中国LPG化工需求分析

液化石油气，简称LPG或液化气，主要包括丙烷、丁烷、碳四烯烃及其混合气。全球LPG消费中，约46%的需求为民用燃烧需求，其次是化工需求，约占25%。中国的消费结构与之不同，随着PDH装置的大量投产，化工需求占比已从2020年的45%攀升至2024年的68.3%。据隆众统计，2024年中国LPG表观消费量约8920万吨，同比增加6%。LPG的化工下游繁多，不同工艺消耗液化气的不同组分。本文通过跟踪国内装置，按照烷烃和烯烃两大分类，分析我国的化工需求。 2、丙烷化工需求 烷烃深加工占LPG消费的41%，占化工需求的6成以上，具体分为丙烷深加工和丁烷深加工。丙烷，化学结构简单，热值较高，属于能源品，近几年，远东地区，尤其是中国，烷烃深加工装置大量投产，因此本文主要介绍其在化工用途上的需求。丙烷主要用于PDH装置、MDH装置和轻烃裂解装置，截至2024年12月，国内共有37套PDH装置，华东地区产能占比高达50%，其次是山东省，占比28%。据金联创统计，2024年丙烷消费量约为2983万吨，同比增加8.8%，化工占比高达74%，26%的丙烷用于燃烧领域。 2024年9月，齐翔腾达将70万吨的PDH装置产能改造成42万吨的MDH产能。11月15日齐翔腾达完成改造，增加了碳四进料，产品除了丙烯外，更多的是异丁烯，异丁烯配套下游的MTBE装置。 近些年来，乙烯装置的原料越来越轻质化。从整个裂解装置来看，主要以石脑油作为原料，除此之外，轻烃类组分，如乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等，也可以作为裂解装置原料。根据进料不同，裂解装置可以分为三类，第一类是不可进料丙烷的石脑油裂解装置，第二类是石脑油和轻烃可切换进料，当轻烃经济性较好时，乙烷、丙烷、正丁烷、混合戊烷、富乙烷气等轻烃，可以部分替代石脑油进料。第三类是轻烃裂解装置，该装置不可进料石脑油，自2019年新浦化学110万吨投产，至目前轻烃裂解装置共590万吨产能，其中华东地区为415万吨。 新建的乙烯装置，大多具有灵活切换原料的能力，以提高装置的经济效益。三江化工100万吨/年的裂解装置，石脑油和LPG的切换比例超50%，当石脑油与LPG价差超100美元/吨时，裂解装置倾向于多进料LPG，中国可切换的LPG需求约50万吨/月。2026年-2027年投产的裂解装置可切换比例高，如广州惠州ExxonMobil160万吨/年的裂解，中石化镇海120万吨/年的裂解，BASF湛江100万吨/年裂解装置等。 万华化学一期100万吨/年的乙烯装置于2020年投产，原料是纯丙烷，近些年，因丙烷价格持续升高，乙烯装置效益快速下降并出现亏损，根据彭博，全球约有4900万吨/年的丙烯产能将投放，其中中国市场占比60%左右。彭博新能源财经认为，2024年-2030年，丙烯产能增量将比下游需求增量多出1400万吨/年，这将抑制丙烯的开工率，不利于装置的经济性。乙烷制乙烯，成本低、收率高，装置效益较石脑油、丙烷可观，因此2024年6月，万华化学发布公告，将100万吨/年的乙烯裂解装置的原料从丙烷改为乙烷。在原有丙烷、乙烷混合进料的基础上，增加100%乙烷进料的情况。100%乙烷进料的情况下，乙烷加工量为160.89万吨/年，乙烯年产量达120万吨/年，预期将于2025年末完成改造。 2024年9月，华泰盛富对60万吨/年乙丙烷脱氢装置进行改造升级，部分丙烷炉改造成乙烷炉，增加乙烷用料，减少丙烷用料，乙烯产能从70万吨上升到87万吨，改造项目已于12月开工投产。据阿格斯资讯，浙石化的裂解装置也增加了乙烷炉。 中国有13套蒸汽裂解装置能够以乙烷作为原料，其中5套可以100%进料乙烷，总产能为460万吨，其余的8套装置，乙烷可进料10%-30%，产能为990万吨。浙江卫星石化、中石油塔里木油田和万华化学三套新建产能正在建设，预计2029年产能将增加540万吨。 3、丁烷化工需求 丁烷的化工用途较多，除了上文提到的MDH装置和轻烃裂解装置消耗丁烷外，丁烷还可以用于生产顺酐等。2024年1-11月我国进口554万吨丁烷，约占LPG进口量的17%，同比减少42万吨。国内丁烷产量主要来自于地方炼厂，分品种来看，得益于国内炼化一体化的投产，异丁烷产量最高，其次是正丁烷，据隆众统计，2024年正丁烷商品量为104万吨，异丁烷商品量为224万吨，混合丁烷商品量为27万吨。受顺酐新产能大量投放的带动，2024年丁烷深加工产能增加至1156万吨/年，异丁烷脱氢和正丁烷异构是前两大下游，2024年丁烷需求量为1046万吨，其中异丁烷需求量约589万吨。 在化工利用方面，正丁烷可以裂解制乙烯、丙烯，异构化制异丁烷，催化氧化制备顺酐、乙醛、甲乙酮等，正丁烷还可用作气溶剂和发泡剂。化工用途的正丁烷，纯度要求较高，用于生产顺酐的正丁烷要求正丁烷含量在98%以上。国内顺酐的生产工艺包括正丁烷氧化制顺酐和苯氧化法制顺酐。因环保要求，苯氧化法制顺酐产能停止增加，而正丁烷制顺酐产能发展迅速，目前国内仅有7套苯氧化法制顺酐，产能18.5万吨，占比约7.2%。正丁烷氧化法凭借其在低原料成本以及较少污染物排放等方面的显著优势，逐渐取代苯氧化法工艺成为市场主流。顺酐(MA)又叫马来酐，下游最大应用为合成树脂（56%）和合成丁二醇（17%），其中，丁二醇可用于制备可降解塑料。2024年国内正丁烷法制顺酐产能增加83万吨/年，且厂家多数自带原料，顺酐在正丁烷下游消费中占比约33%，占丁烷整体消费的13.7%。随着产能的逐渐增加，该装置利润亏损增加。2024年正丁烷法制顺酐产量为141万吨，消耗正丁烷约152万吨。 正丁烷异构化制异丁烷，要求正丁烷含量在95%以上。异丁烷深加工用途较多，异丁烷脱氢联产MTBE、异丁烷共氧化法产MTBE，此外，异丁烷还可以用于烷基化反应、脱氢制异丁烯等。MTBE生产工艺较多，脱氢装置盈利性最强，开工率也较异构醚化和气分醚化高。自2022年开始，MTBE出口增量明显，部分缓解了国内基本面压力。 4、烯烃化工需求 与美国和中东的乙烷裂解产烯烃不同，中国的烯烃碳四主要来自于炼厂副产、MTO、乙烯裂解等装置。市场上对于烯烃碳四有各种叫法，如裂解碳四、抽余碳四、醚前碳四(混合碳四)、醚后碳四、高烯烃碳四等，这些都属于烯烃碳四。裂解碳四来自于乙烯裂解装置，石脑油为原料的裂解中的碳四含量较多，以乙烷、丙烷、丁烷裂解中的碳四含量相对较少，抽出其中的丁二烯后，称为抽余碳四，抽余碳四中含有40%的异丁烯。气分装置产生的烯烃碳四叫醚前碳四，所含异丁烯含量为15%-20%左右，主要用于醚化反应，生成MTBE和醚后碳四。醚后碳四含有正丁烯、反丁烯、顺丁烯和残余的异丁烯，含量约为35%-45%，是生产烷基化油的原料。高烯烃碳四主要来自于MTO装置，所含的正丁烯含量为80%-90%，西北地区是主产地，是烯烃异构联产MTBE的原料。据隆众统计，烯烃碳四供应量中，7成以上为醚后碳四，其次是醚前碳四和高烯烃碳四。 2024年国内烯烃碳四商品量约1064万吨，净进口量约38万吨，进口依存度为1.6%。烯烃的组分很多，包括正丁烯、异丁烯等，下游主要有烷基化装置、MTBE装置和甲乙酮、醋酸仲丁酯等，烯烃深加工占LPG需求的27%。据隆众统计，2024年中国碳四烯烃需求量约2438万吨，烷基化需求占比最大，约83%，其次是异构化装置，约占11%，甲乙酮、醋酸仲丁酯等需求占比仅6%左右。 正丁烯有三种同分异构体，分别是1-丁烯、顺-2-丁烯和反-2-丁烯。醋酸仲丁酯(乙酸仲丁酯)是正丁烯与冰醋酸在酸性催化剂作用下发生加成反应合成的，醋酸仲丁酯厂家进料醚后碳四。醚后混合碳四与乙酸反应，在生成乙酸仲丁酯的同时，也起到了分离碳四烷烃和烯烃的作用，是具有竞争力的醚后碳四利用途径之一。 正丁烯还可用于生产甲乙酮。甲乙酮的生产方式是丁烯水合法，以丁烯为原料,甲乙酮厂家采购醚后碳四作为生产原料。目前国内丁酮有效产能为70万吨，开工率在六成偏上。2023年丁酮进口量约559吨，出口量约13.7万吨，产量约为48.5万吨。甲乙酮是一种有机化合物，为无色透明液体，具有溶解性好、稳定性高且毒性低的特点。甲乙酮下游最大的应用为胶黏剂（36%）、PU制革（22%）以及涂料（14%）。 异丁烯是生产甲基叔丁基醚、丁基橡胶、聚异丁烯等化工产品的原料，可以通过烯烃异构获得。异构化装置主要是将液化气中含有的有效烯烃成分异构成异丁烯，并配套MTBE装置循环使用，生产高附加值的MTBE以及醚后碳四液化气或者高清洁液化气。95%的MTBE用于燃油添加剂，剩余不足5%的MTBE被用于制作异丁烯。MTBE由异丁烯和甲醇发生醚化反应生成，因为含有氧元素，因此添加比例限制在13%以下，其辛烷值较高，在烷基化油征收消费税后，其消费受到提振。根据卓创资讯，中国是全球第一大MTBE生产国，占比约50%以上。随着新能源汽车对传统汽油的替代作用，国内需求增长乏力，为了缓解国内的产能过剩问题，出口成了企业提升盈利能力的重要手段。 烷基化油是异丁烷和烯烃在酸性催化剂反应下生成的，具有辛烷值高、蒸气压低、敏感性小、不含芳烃、硫和烯烃等优点，因此是清洁汽油的理想调和组分。自2012年起，随着国家对成品油质量要求的不断提高，烷基化产业蓬勃发展。2023年6月30日，财政部发布公告，对烷基化油按照汽油征收消费税，每吨增加消费税2172元，导致调油需求下降，带动了MTBE的发展。 芳构化，利用碳四烯烃，进行芳构化反应，生产汽油添加剂——芳构化汽油。该工艺是国内采用的第一种液化气深加工工艺，2006年山东齐旺达投产国内第一套芳构化装置，因装置效益颇丰，众多装置产能纷纷上马，历史上最高产能超800万吨/年。随后市场日趋饱和，装置利润急速下滑，此外，国内汽油品质升级，催生了烷基化和MTBE装置的崛起，芳构化因不符汽油品质升级，被市场所淘汰，2014年便走向没落。从兴起到没落仅用了五年时间。2021年中国仅有70万吨/年的芳构化产能可以正常运行，目前仅偶尔运行。 5、小结 我国LPG的化工需求增长迅速，本文从烷烃和烯烃出发，梳理了液化石油气在化工领域的下游应用，得出以下结论：1.我国LPG的化工需求中，烷烃占比约为6成，烯烃占比约为4成。2.烷烃需求中，PDH装置需求最大，但值得注意的是，近两年PDH装置效益较差，部分PDH装置和轻烃裂解装置通过技术改造，增加了乙烷投料。3.烯烃需求，主要应用于调油终端，甲乙酮、醋酸仲丁酯和丁二烯等下游，体量较小，且产能发展缓慢，难以驱动烯烃需求增加。 分析师：施潇涵投资咨询号：Z0013647审核人：李明玉 本报告由新湖期货股份有限公司（以下简称新湖期货，投资咨询业务许可证号32090000）提供，无意针对或打算违反任何地区、国家、城市或其他法律管辖区域内的法律法规。除非另有说明，所有本报告的版权属于新湖期货。未经新湖期货事先书面授权许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发布。如引用、刊发，须注明出处为新湖期货股份有限公司，且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。本报告的信息均来源于公开资料和/或调研资料，所载的全部内容及观点公正，但不保证其内容的准确性和完整性。投资者不应单纯依靠本报告而取代个人的独立判断。本报告所载内容反映的是新湖期货在最初发表本报告日期当日的判断，新湖期货可发出其他与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告，但新湖期货没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知更新情况。新湖期货不对因投资者使用本报告而导致的损失负任何责任。新湖期货不需要采取任何行动以确保本报告涉及的内容适合于投资者，新湖期货建议投资者独自进行投资判断。本报告并不构 成投资、法律、会计、税务建议或担保任何内容适合投资者，本报告不构成给予投资者投资咨询建议。