液化石油气专题：液化石油气产业链基础介绍.pdf

投资咨询业务资格： 证监许可【 2011】 1289 号 研究院 能源化工组 研究员 潘翔 0755-82767160 panxianghtfc 从业资格号： F3023104 投资咨询号： Z0013188 陈莉 020-83901030 clhtfc 从业资格号： F0233755 投资咨询号： Z0000421 联系人 张津圣 020-68757985 zhangjinshenghtfc 从业资格号： F3049514 梁宗泰 020-83901005 liangzongtaihtfc 从业资格号： F3056198 康远宁 0755-23991175 kangyuanninghtfc 从业资格号： F3049404 陆阳 021-60679369 luyanghtfc 从业资格号： F3069180 华泰期货 |液化石油气 专题 2020-03-29 液化石油气产业链基础介绍 报告摘要： 3 月 19 日，中国证监会发布通知，批准大连商品交易所开展液化石油气（ LPG）期货及期权交易 。 LPG 期货合约将 在 3 月 30 日开始正式开始挂牌交易，同时也为广大市场参与者开启新的机遇。 基于为广大投资者服务的理念，我们将在近期陆续推出液化石油气上市的系列专题。本文作为系列专题的第一篇，将主要对液化石油气的产业链基础进行介绍与梳理。 华泰期货 |液化石油气 专题 液化石油气 基础 概念 梳理 液化石油气（英文名称 LPG： Liquefied Petroleum Gas），是一种 在提炼原油时生产出来的，或从石油或天然气开采过程挥发出的气体 。由于其包含的基本概念相对复杂，很难用简单的一句话去定义，因此这里我们从成分、来源、理化性质与用途等多个方面来对“ LPG 是什么？”进行 综合 阐述。 成分 液化石油气的主要成分是丙烷与丁烷，并可能含有少量丙烯、丁烯组成的碳氢化合物。在实际应用中，液化石油气有两种存在形式：一种是纯气，即 气体（基本上）仅含有丙烷或者丁烷的单一成分；另一种是混气，即以丙烷、丁烷为主并混有少量烯烃的混合物形式。 值得一提的是，国际上 LPG 以纯气形式为主，而在我国 LPG 更多以混气形式存在。 来源 液化石油气的来源 大致 有 以下 4 种途径 ： 1） 从油、气田开采中生产 。 在油田开采时把携带在原油中的烃类气体，或在气田开采时把携带在天然气中的其他烃类，经初步分离及处理后，再集中送到气体分离工厂进行加工，最后分别获得丙烷和丁烷。在一定的压力下或冷冻到一定的温度对丙烷、丁烷分别进行液化，分装在不同的储罐中。生产商可以分别出售丙烷、丁烷，也可以把丙烷、丁烷按照一定的比例调配成符合质量标准的 LPG 再出售 。 2） 石油炼制过程中的副产品。通常原油在常减压蒸馏、热裂化、催化裂化、催化重整、加氢裂化及延迟焦化等工艺装置加工处理过程中都会产生烃类气体，这些气体经吸收稳定工序后，在一定的压力下分 离出干气与富气。干气的主要成分为甲烷和非烃类气体，还有少量乙烷和乙烯等。通常将这类气体直接送到气柜集中，然后分送到炼油厂的加热炉中作燃料；富气的主要组份为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯类，还有少量戊烷、戊烯类及非烃类化合物，这类气体在一定压力下成为主要由丙烷、丙烯、丁烷、丁烯组成的 LPG。 值得一提的是， 我国炼油厂生产的 LPG 主要从催化裂化装置中获得 。 3)从炼厂乙烯装置中生产。 在轻油或轻烃进行裂解生产乙烯的过程中，也会产生 LPG 组份；这类 LPG 质量较差，一般含碳四组分高。如果炼油厂与乙烯厂是同属一个单位，通常可把这 两种来源不同的 LPG 进行适当的调配，以便获取符合国家标准的 LPG。 4） LPG 深加工尾气 。 目前针对 LPG 中的碳四组分，经过深加工装置后，部分未被利用的组分也构成 LPG 重要来源。目前碳四深加工主要有烷基化装置、异构化装置、芳构化装置、甲乙酮装置、醋酸仲丁酯装置等主要的大规模量产工艺路线。其中烷基化装置利用碳四组分中的正丁烯和异丁烷，约有 20%LPG 尾气副产；异构化装置主要利用正丁烯组分，华泰期货 |液化石油气 专题 约 20%的 LPG 尾气副产；芳构化利用正丁烯组分，约 60%的 LPG 尾气副产。 对于在油气田开采过程中分离出来的液化气，我们一般称之为伴生气。而后 3 种途径则可一同归为由炼厂生产， 并 统称 为炼厂气。再 结合 前文 对 LPG 存在形式的说明 ， 油气田伴生一般纯度较高，是国际上生产 LPG 的主要途径。而炼厂加工得到的 气体 通常以混气形式存在， 是我国生产 LPG 的主流方式。 理化性质 液化石油气 常温常压下为无色气体，气态密度为 2.35kg/m； 在加压或降温条件下变成无色有挥发性的液体，液态密度为 580kg/m。此外，液化石油气还具有以下 几个 重要性质： 1）热值高。 LPG 热值为 25200kcal/m， 为天然气热值的三倍 ； 2）燃烧产物 清洁环保：完全燃烧后硫化物和氮氧化物排放量与天然气相当 ，属于相对清洁的能源 ； 3）易燃易爆性。液化石油气闪点低 （ -140 到 -40 ）， 与空气接触后可被微小火星点燃； 4）低毒性。液化石油气在空气中的浓度低于 1%时，对人体健康基本没有危险。但是长时间接触浓度较高的液化石油气，会对神经系统产生不良影响。如果空气中液化石油气浓度超过 10%则会使人窒息。 对于上述 4 条性质，前 2 个决定液化石油气可以成为一种理想的燃料，而后两种性质则反映其具有一定危险性， 在实际生活 中 LPG 也的确被归入到危险化学品的范畴。 用途 液化石油气的用途主要有两大方向 ：燃料与化工 。 对于燃料这一用途 ，如前文所提， 液化石油气依靠其 热值高与清洁环保的特点成为一种出色的燃料 ， 在 实际应用中常作为炊事、供暖、汽车等终端的热量来源，一般燃料用的 LPG 为混气，用户对品质的要求相对没有那么高 ； 就化工用途而言，液化石油气主要被用作生产丙烯和汽油添加剂的原料，与石脑油间具有相互替代的关系。在实际应用中 化工用混气比例小，对品质有特殊要求 。 图 1： 液化石油气产业链图示 数据 来源： 公开资料整理 华泰期货研究院 华泰期货 |液化石油气 专题 全球 液化石油气 市场情况介绍 LPG 全球 总体供需情况 液化石油气从全球整体来看供需 大致 平衡。 供应方面 ， LPG 全球总供应量 3.04 亿吨 /年，年均增幅 3%；来源以气田纯气为主，占 2/3，大部分炼厂气存在于亚洲； 从生产区域来看，北美为产量最高地区（约 9181 万吨 /年），其次为中东（约 6414 万吨 /年） 。 需求方面，当前 全球 LPG 总 消费 量 约 2.95 亿吨 /年，年均增幅 5%以上 ；在 消费结构 上，全球范围看燃料用途占据主要份额，约为总需求的 70%，其余 30%的需求则用于 化工 领域 ；就区域性而言， LPG 的消费展现出较高的集中度，仅 亚洲 一个地区的 需求占到全球 的 50%（ 其中 中国为 第一大 消费国）， 另外 北美占 22%。 在当前的供需格局下， 亚洲为 LPG 资源主要短缺地区，中东与北美为 LPG 过剩地区，中东由于本地消费较小，所以可供出口资源量反而高于第一大产区北美。 图 2： 全球 液化石油气供需平衡表 单位：百万吨 /年 数据 来源： 大连商品交易所 华泰期货研究院 LPG 全球贸易情况 基于前面的供需情况，我们大致可对 LPG 的 国际 贸易格局窥得一二。 具体而言 ， 中东与北美 作为资源盈余较多的地区，自然是 全球 LPG 的 主要流出地。 就国家来看，全球前五大出口国分别为美国、卡塔尔、阿联酋、沙特与俄罗斯，均是油气田资源较为丰富的地区。 这 5个国家合计 LPG 出口量可以达到 6790 万吨 /年，约占全球总出口量的 74%，由此可见 LPG在资源供应上会具有 较强 的垄断性。此外， 由于国际上的贸易以纯气为主，所以在出口 LPG-30-20-10010203040-80-60-40-20020406080100中东 北美 独联体 非洲 大洋洲 欧洲 拉美 远东 南亚 印度次岛供应量 需求量 缺口华泰期货 |液化石油气 专题 的具体种类上不同地区各有侧重。 参考 具体 数据 ， 美国丙烷出口 量为 2758 万吨， 丁烷 出口量仅为 558 万吨 ；与此同时 中东地区合计出口丙烷 2030 万吨 ， 出口丁烷 1860 万吨。 可以看出美国 LPG 出口以丙烷为主，而中东地区出口的 LPG 则在种类上相对平衡。 与北美、中东地区相对 ，由于本地 LPG 供不应求， 亚洲和欧洲 则成为 全球 主要的 资源流入地 ，其中亚洲缺口最大， LPG 的进口量也是最 高 的 。 全球前五大进口国中国、日本、印度、韩国、印尼全部来自亚洲，这五个国家的 合计 进口量大概为 5050 万吨 /年，可以占到全球 总进口量的 56%。 从实际的贸易流向来看， 中东 LPG 的传统市场在南亚和东南亚；北美 LPG 的传统市场在南美、欧洲和日韩地区，中国由于贸易战的影响主要依赖于中东资源。 值得一体的是，由于贸易战的缓和，未来中美间的 LPG 贸易 量可能 还 具有 一定的增长潜力。 图 3： 2019 年 LPG 全球十大进口国 单位： 万吨 图 4： 2019 年 LPG 全球十大出口国 单位： 万吨 数据 来源： 大连商品交易所 华泰期货研究院 数据 来源 ： Bloomberg 华泰期货研究院 LPG 国际基准价格 与主要定价区域 全球来看， LPG 有三大主要的 定价区域与基准价格 ，这 也 跟整体的供需结构有很大的关系 。其中， 中东和 北美作为全球 供应的两极， 接近处于 寡头垄断 的地位，因此 对国际 LPG 价格具有举足轻重的话语权。与此同时，远东地区作为首要的消费和资源进口地区，对于定价的影响力也不容忽视。因此，目前全球最重要的基准价格也来自于这三个地区，它们分别为来自中东的 CP 价格、来自北美的 MB 价格以及来自远东的 FEI 价格。 1） CP 价格 CP 价是沙特阿美石油公司根据上一个月的月初、月中和月底 3 次招标的中标价，并参考现货价格趋势而制定的月度长协合同价格，通常是月底对外正式公布下一个月的 CP 价，报价为 FOB 价，丙烷和丁烷分开进行报价。由于带有对未来价格趋势的判断，因此价格变动带有主观因素。目前沙特几乎 90%以上产出的 LPG 都通过签订长协合同进行销售，每月按照提货月当月 CP 价来进行结算，有很少量现货通过招标销售。与之签订长协合同的企业以大0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%020040060080010001200140016001800进口量 占比0%5%10%15%20%25%30%35%40%0500100015002000250030003500出口量 占比华泰期货 |液化石油气 专题 型 LPG 进口商（日韩企业居多）或者贸易商为主，由于 CP 价为 FOB 价，因此通常需要有较强的 LPG 远洋运输能力。长协合同较少有一年一签的， 3 年、 5 年、 10 年合同都有，合同上定量也定价，其中价指的是每月对 CP 基准价的升贴水。由于中国进口资源一大半来自中东地区， CP 价对我国影响尤为重要。 2） MB 价格 MB 价是目前以美国为代表的北美地区最常用的 LPG 定价标准。每日由 OPIS（ Oil Price Information Service）发布丙烷、正丁烷、异丁烷等产品的报价。 MB 地处德州南部，是美国主要 LPG 产区，也是整个北美的 LPG 定价中心。随着美国出口份额逐渐扩大， MB 价格的运用比例也日趋上升。与中东相同，美国出口商基本将所有产出资源以长约形式销售，并按照 MB 价格进行结算。该价格为美国本地价格，计算 FOB 价还需要加上美国特有的管道费（ terminal fee），其价格会根据当时市场状况、商家信用等级情况、运输数量和频率以及签订的合同期限产生一定变动，一般情况下管道费在 6-16 美 分 /加仑，极端情况下该价格会出现大幅波动。 3） FEI 价格 FEI 价是 Argus 和普氏共同发布的以亚洲远东地区为主的价格，部分亚洲市场成交会运用FEI 价格进行结算，是东北亚地区 LPG 到岸价格的重要参考。虽然目前中国和印度是亚洲消费最大的两个国家，但目前 FEI 价格标的是以日韩为代表的东北亚地区作为基准价。 FEI与 CP 和 MB 价最大的不同在于 FEI 为到岸价，一定程度上规避了运费波动的风险。 值得一提的是， 由于石脑油与 LPG 在化工用途上具有相当高的替代性，因此石脑油的基准价格 MOPJ（普氏评估的石脑油日本到岸价） 与 LPG 价格也具有较好的联动性 。在实际 的LPG 定价和预测中 ，除了三大基准价格外， MOPJ 也经常被 纳入考量 。 图 5： LPG 全球主要定价区域与基准价格 数据 来源： Argus SK Gas 中国燃气 华泰期货研究院 华泰期货 |液化石油气 专题 中国液化石油气市场情况介绍 在我国， 液化气作为炼油过程中的副产品，近年来炼油产能的持续增长带动液化气产量同步提升。但由于液化气自用量不断加大，商品量逐年萎缩，我国 LPG 进口依存度保持稳中有升的态势。较大的供应缺口仍需依靠进口气来填补，与此同时我国出口量则基本维持在低位水平 。 从 总体 数字 来看， 2019 年我国 LPG 产量为 4057.1 万吨；进口量 2067.3 万吨；出口量 140.8万吨；表观消费量 5983.5 万吨；进口依存度 32.2%。 图 6： 中国液化石油气供需平衡表 单位：万吨 数据 来源： 隆众资讯 华泰期货研究院 中国 液化石油气 供应情况 国产气 2015-2019 年我国 LPG 产量分别为 2930.8 万吨， 3490.4 万吨， 3672.8 万吨， 3800.5 万吨和4057.1 万吨；近四年年增长率分别为 19.1%、 5.2%、 3.4%和 6.8%。 由于国内油气田资源相对缺乏，国产 LPG 主要为炼厂气（约占到 99%），因而近年国内 LPG产量的增长和炼厂原油加工量的提高有较强的趋同性。 2015-2019 年我国 LPG 产量占原油总加工量的比值大概在 5.5-6.5 这个区间浮动。 0%5%10%15%20%25%30%35%40%010002000300040005000600070002014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年产量 进口 出口 表观消费量 进口依存度（右轴）华泰期货 |液化石油气 专题 图 7： 中国 LPG 产量与原油加工量 单位：万吨 数据 来源： 隆众资讯 华泰期货研究院 从生产的 地域 性来看， 山东、华东、华南为我国 LPG 产量最高的地区， 2019 年产量分别为1380 万吨、 659 万吨、 655 万吨，三个地区总产量可以占到全国的 66%；站在企业的角度，我国 LPG 供应的集中度并不算抬高 。 三桶油产量大概占到全国的 51%。其中，在大量进口贸易企业和民营地方炼厂的竞争下，三桶油在华东地区供给量（地区自产量 +进口）的占比均不到 30%。 图 8：中国 LPG 分地区产量 单位：万吨（左轴） 图 9：中国 LPG 产量企业占比 单位：无 数据 来源： 隆众资讯 华泰期货研究院 数据 来源 ： 隆众资讯 华泰期货研究院 中国 液化石油气 供应情况 进口气 近五年来，国内 LPG 进口量处于逐年递增的趋势，由于 2015 年和 2016 年进口量提升迅速，近五年来国内 LPG 进口量的平均增速高达 26.4%。液化丙烷为我国最主要的进口产品， 2019年进口量为 1494.5 万吨，占进口量的 72%。 值得一提的是， 进口运输方式为槽船海运（国际贸易 LPG 槽船 2.2 万吨 /艘）。 010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,0000500100015002000250030003500400045002015年 2016年 2017年 2018年 2019年产量（左轴） 原油加工量（右轴）0%5%10%15%20%25%30%35%40%02004006008001000120014001600山东 华东 华南 东北 西部 华北 华中2019年产量（左轴） 占比（右轴）32%16%3%42%7%中石化 中石油 中海油 地方炼厂 其他华泰期货 |液化石油气 专题 图 10：中国 LPG 进口量 单位：万吨（左轴） 图 11： 中国 LPG 分类别进口量 单位：万吨 数据 来源： 隆众资讯 华泰期货研究院 数据 来源 ：隆众资讯 华泰期货研究院 从进口来源来看， 我国最主要的 LPG 进口地 为中东。 LPG 进口来源国排名 前四 的分别是阿联酋、卡塔尔、科威特、沙特 ，均为中东地区国家 。 此外， 受到中美贸易战影响， 2018 年中国进口商对美国资源采购大幅下滑，同时对中东资源采购热情 进一步 上升。 从到港区域来看， 我国 LPG 进口集中在华南、华东和华北的沿海城市，三地区进口量占比达到全国进口量的 99%。 图 12：中国 LPG 进口来源 单位：无 图 13： 中国 LPG 各省份进口占比 单位：无 数据 来源： Wind 华泰期货研究院 数据 来源 ： Wind 华泰期货研究院 中国液化石油气 国内消费 情况 2015-2019 年来国内 LPG 消费处于稳步增长的状态，近三年增长率有所回落，但依然保持在每年 5%以上。其中，燃料用 LPG 近年来保持稳定增长，化工用 LPG 消费增长则更为迅猛。目前燃料需求约占到总消费的 55%（相比之下全球比例则为 70%）。 从细分的消费终端来看， 对于燃料用途 ， 民用（包括城镇和农村）占比 61% 、餐饮业 34%、工业（陶瓷、铸造等） 5%；而对于化工用途，汽油添加剂原料占比 49%，丙烷脱氢生产丙烯占比 22%；其他用途占比 29%。 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%050010001500200025002015年 2016年 2017年 2018年 2019年进口量 增长率050010001500200025002015年 2016年 2017年 2018年 2019年液化丙烷 其他液化丁烷 其他液化石油气及烃类气32%16%11%11%8%4%4%14%阿联酋 卡塔尔 科威特 沙特 美国 尼日尼亚 安哥拉 其他26%19%14%13%12%6% 10%广东省 浙江省 山东省 上海市 江苏省 天津市 其他华泰期货 |液化石油气 专题 从国内消费的 地域 性来看， 华北、华东、华南是国内 LPG 主要消费地，三地消费总量约占全国的 69%。各地 LPG 消费结构存在差异：华北以化工为主，燃料消费仅占区域总消费量的 31%；华东结构平衡：区域燃料消费占比为 56%；华南以燃料为主：区域燃料消费占比高达 83%。 除此之外，我国国内 LPG 消费还具有以下几个 重要 特点： 1） 燃料用 LPG 都是混气（纯气可燃烧但不经济） ， 终端民用燃气 C3 组分在 20,60%这个区间 内，对于 C3 含量 低于 20%的LPG， 加气站通过混入纯气 C3 提高比例 ； 2） 燃料用 LPG 替代性弱，不能完全被天然气替代难以替代性主要归功于其不依赖管网设施，成本相对较低 ； 3） 化工用 LPG 混气、纯气皆有 。其中 纯气主要用于生产汽油添加剂，而纯气则用于丙烷脱氢 ； 4） 化工用 LPG 可替代性较强 ，其中 石脑油 可 替代 LPG 作为 汽油添加剂 的生产 原料 。 图 14：中国 LPG 表观消费量 单位：万吨（左轴） 图 15： 中国 LPG 消费结构 单位：无 数据 来源： 隆众资讯 华泰期货研究院 数据 来源 ：隆众资讯 华泰期货研究院 图 16：中国 LPG 分区域消费量 单位：万吨（左轴） 图 17： 中国 LPG 分区域消费结构 单位：无 数据 来源： 大连商品交易所 华泰期货研究院 数据 来源 ：大连商品交易所 华泰期货研究院 中国液化石油气 现货市场情况 0%5%10%15%20%25%30%010002000300040005000600070002015年 2016年 2017年 2018年 2019年表观消费量 增长率55%45%燃料需求 深加工需求0%5%10%15%20%25%30%35%02004006008001000120014001600华北 华东 华南 华中 东北 西北 西南消费量 占比0%20%40%60%80%100%120%华北 华东 华南 华中 东北 西北 西南燃料用 化工用