丙烯行业深度报告：丙烯景气有望好转，看好丙烷脱氢产业链.pdf

行业及产业 行业研究/行业深度 证券研究报告 化工 / 石油化工 2018 年 05 月 28 日 丙烯景气 有望好转 看好丙烷 脱氢产业链 看好 丙烯 行业深度报告 证券分析师 谢建斌 A0230516050003 xiejbswsresearch 研究支持 江真俊 A0230116080006 jiangzjswsresearch 联系人 徐睿潇 (8621)23297818转 xurx2swsresearch 本期投资提示： 丙烯行业好转， 原料轻质化 ， 带动 丙烯未来新增 供应受限 。 目前全球丙烯产能约 1.26 亿吨，表观需求约 1 亿吨，其中 60%以上需求来自于聚丙烯。 2017 年全球乙烯的生产原料中石脑油路线占 47%， 乙烷路线占 35%；根据 S&P 数据， 2027 年石脑油的路线占比将会下降到 44%，而乙烷路线将会上升到 38.5%。美国在 2017 年是迎来第一波的乙烯投产高峰，产能均以乙烷为裂解原料，对应的丙烯产量极少。同时，这些产能的投产有可能会冲击全球，尤其是高成本端如西北欧、日本的以石脑油为裂解原料的装置负荷。 丙烯 下游应用广泛 ， 需求增速有望持续 。 2017 年中国丙烯产量约 2840 万吨，净进口量309.9 万吨，表观需求约 3150 万吨；但是考虑聚丙烯、环氧丙烷、丁辛醇等衍生品的进口，当量需求约 3300 万吨。聚丙烯 PP 是丙烯最主要的下游应用，根据 Wind 数据， 2017年中国国内聚丙烯产量 1900.46 万吨，净进口 288.2 万吨，表观消费 2188.8 万吨；同期国内聚乙烯的表观消费量为 2553.71 万吨。 聚丙烯 具有良好的机械性能和化学稳定性， 应用范围广泛，近年来 我国聚丙烯主要消费领域为拉丝、注塑和薄膜，此外还有管材、吹塑等。 据统计， 2011-2016 年间全球聚丙烯的需求增速为 4.9%，聚乙烯为 3.6%； 预计 未来聚丙烯的需求增速仍高于聚乙烯。 看好丙烷脱氢产业链 。丙烷脱氢（ PDH）是一种吸热 反应，是除裂解装置副产、炼厂副产外最主要的丙烯生产方式，也是最重 要的 On-purpose 生产工艺。目前全球丙烷脱氢装置共有 26 套，总产能约 1250 万吨 /年；其中中国有 12 套丙烷脱氢装置，总计产能约 580万吨 /年 。美国是 原料 丙烷的主要出口地， 2017 年出口约 90.5 万桶 /天， 未来随着页岩气开发，副产丙烷出口量将会继续增大。 但美国的丙烷脱氢装置仅有三套，且之前规划的如Enterprise 第二套装置、 REXtac 公司的装置均有取消。 在丙烷脱氢的具体应用方面，国内更加有优势；随着美国丙烷出口的逐渐增加，丙烷相对于石脑油的价格优势将更加明显。 未来影响丙烯价格的主要因素。 影响丙烯的价格因素较多，除了自身供需以及乙烯原料轻质化以外，丙烯的供应还受到以下因素影响 。 1） 成 品油消费增速 ，如需求放缓， 对应炼厂开工率 下降，则影响相应丙烯产量。 2） 甲醇价格与 MTO 开工 ，尤其是外购甲醇生产烯烃的 装置。由于美国制裁，未来伊朗新增甲醇产能有不确定性，或将维持紧张 。 3）丙烯商品量减少，一体化装置受益。由于大炼化投产，丙烯下游基本配套；同时 传统的丙烯外售企业自己配套丙烯下游，未来丙烯的商品量有望减少 。 我们 看好未来丙烯上下游产业链一体化的装置。 重点推荐 ： 我们看好丙烯 产业链的景气程度 向好 ，美国乙烯原料轻质化致新增供应放缓，国内丙烷脱氢相对于传统石脑油路线更有优势，推荐东华能源、卫星石化、海越股份等。 请务必仔细阅读正文 之后的各项信息披露与声明 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 2 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 1.丙烯景气向上：原料轻质化 带动供应受限 . 5 1.1 丙烯最主要的供应路线来自于裂解乙烯、炼油副产 . 5 1.2 美国乙烯大规模投产 带动行业开工下降及原料轻质化 . 6 1.3 丙烯未来新增产能 以炼油副产为主 . 7 2.丙烯景气向上：下游应用广泛 需求增速有望持续 . 9 2.1 丙烯下游应用广泛 . 9 2.2 聚丙烯主导丙烯下游需求 需求有望提速 . 10 2.3 主要 下游产品盈利有望改善 . 11 3.丙烯景气向上：看好丙烷脱氢产业链 . 12 3.1 中国主导全球丙烷脱氢产能 . 12 3.2 丙烷相对于石脑油有望保持价格优势 . 14 3.3 丙烷脱氢 竞争力对比 . 15 4.未来影响丙烯价格的主要因素分析 . 16 4.1 成品油消费增速 对应炼厂开工率对丙烯产量的影响 . 17 4.2 甲醇价格与 MTO 开工 对于丙烯产量影响 . 18 4.3 丙烯未来商品量减少 一体化装置有望受益 . 20 5.观点 与投资推荐 . 21 5.1 东华能源（ 002221.SZ）： LPG 贸易及丙烷脱氢行业龙头 . 21 5.2 卫星石化（ 002648.SZ）：立足 PDH-丙烯酸 延伸乙烯产业链 . 22 5.3 海越股份（ 600387.SH）：丙烷脱氢弹性标的 . 22 6.风险 . 23 目录 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 3 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 图表目录 图 1：全球丙烯供应路线 . 5 图 2：丙烯未来供需假设 . 8 图 3：全球丙烯产能分布 . 8 图 4：全球聚丙烯产能分布 . 10 图 5：国内聚丙烯需求及增速 . 11 图 6：国内聚乙烯需求及增速 . 11 图 7：全球聚乙烯、聚丙烯需求 . 11 图 8：全球人均聚乙烯、聚丙烯需求 . 11 图 9：环氧丙烷、丙烯酸单吨净利润 . 12 图 10：丁辛醇、聚丙烯单吨净利润 . 12 图 11：美国与中国丙烯价差 . 13 图 12：美国的丙烷出口 . 14 图 13：石脑油与丙烷的价差 . 15 图 14：不同丙烯工艺路线的成本对比假设 . 16 图 15：丙烷脱氢价差（丙烯 -1.2*丙烷） . 16 图 16：美国 油品加工与炼厂丙烯产量 . 17 图 17：美国炼厂丙烯产量产出占比 . 17 图 18：国内成品油需求及增速 . 18 图 19：国内甲醇产量及需求增速 . 19 图 20： MTO 吨价差趋势 . 20 图 21：丙烯的商品量供应 . 21 图 22：丙烯的商品量需求 . 21 表 1： 2017 年中国国内丙烯供应路线假设 . 6 表 2：美国主要投产乙烯项目 . 7 表 3：未来全球主要新增炼油产能 . 8 表 4：中国的主要丙烯下游应用 . 9 表 5：全球主要丙烷脱氢装置 . 12 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 4 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 表 6：重点公司估值 . 23 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 5 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 1.丙烯景气 向上 ：原料轻质化 带动 供应受限 1.1 丙烯最主要的供应路线来自于裂解乙烯、炼油副产 丙烯是重要的化工原料，在石化产品的地位仅次于乙烯；但是相对于乙烯，丙烯的应用更加广泛，商品化程度更高。 目前全球丙烯产能约 1.26 亿吨，表观需求约 1 亿吨，其中60%以上需求来自于聚丙烯。 丙烯的主要供应路线来自于 ： 1、 裂解乙烯副产 ：一般情况下，以石脑油为原料的裂解乙烯生产路线，对应的乙烯收率约为 31%，丙烯 16%；而以乙烷为原料的裂解乙烯路线，对应的乙烯收率约 80%，丙烯约 3%。 2、 炼油厂副产 ： 炼厂丙烯主要来自催化裂化 (FCC)、减粘 /热裂化和焦化等三类装置 , 其中 FCC 丙烯约占炼厂丙烯的 97%, 是丙烯的第二大来源 。 3、 丙烷脱氢： 是 On-purpose 的工艺，一般生产一吨丙烯需要 1.2 吨丙烷，少量副产氢气，是近年来快速发展并成为丙烯供应有效补充的路线。 4、 烯烃转化： 分为 烯烃歧化和 烯烃裂解， 烯烃歧化是以乙烯和 2-丁烯为原料反应生成。 烯烃裂解是将炼厂和乙烯蒸汽裂解装置中联产 的 C4 以上的烯烃组分裂解为乙烯和丙烯的催化反应。 5、 甲醇制烯烃、煤制烯烃： 以 甲醇为原料，或 煤经过甲醇；其中 乙烯 /丙烯收率比可在 0.77 - 1.33 间调节 ；也有以鲁奇公司为代 表的 MTP 专门生产丙烯的工艺。 图 1：全球丙烯供应路线 资料来源：申万宏源研究， Argus，卓创资讯 截至 2017 年底，中国已建成丙烯产能约为 3023 万吨，较 2016 年新增 186 万吨，新增产能主要来自 CTO/MTO 及石化路线。 2017 年，中国丙烯产量达 2840 万吨，较 2016年大幅增长 13.7%；丙烯进口量为 309.9 万吨，较上年增长 6.75%；丙烯极少量 出口；丙烯表观消费量为 3250 万吨，较上年增长 10%。 裂解乙烯（副产）46%FC C （炼油催化裂化副产）30%PD H （丙烷脱氢）10%烯烃转化4%甲醇制烯烃4%煤制烯烃2%其他4%行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 6 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 目前，国内乙烯 /丙烯生产原料仍以石油为主，但比重逐年降低。截至 2017 年底，中国 石油路 线 的 丙烯占丙烯总产能的 54.7%，煤化工路线丙烯产能占比由 2014 年 17.7%提升到了 28.3%，丙烷脱氢与混合烷烃脱氢路线丙烯产能占比由 2014 年的 9.7%增长到了17%。 根据 2017 年国内的炼油和乙烯产量，我们估算国内丙烯约 30%来自于炼油（主要是FCC 催化裂化装置）、约 30%的供应来自于石脑油裂解乙烯副产。近年来，随着丙烷脱氢装置的陆续投产，丙烷脱氢 PDH 的供应路线未来的占比将会逐渐提升。 表 1： 2017 年中国国内丙烯供应路线假设 项目 产能（万吨） 主产品产量（万吨） 丙烯产量（万吨） 占比 原油加工（万吨） 80000 56777 852 30% 石脑油乙烯（万吨） 1863 1695 848 30% 煤制烯烃 CTO（万吨） 713 570 342 12% 甲醇制烯烃 MTO（万吨） 496 397 238 8% 丙烷脱氢（万吨） 530 477 477 17% 其他（万吨） 83 3% 总计 2840 100% 资料来源：申万宏源研究 、 wind 1.2 美国乙烯大规模投产 带动行业开工下降 及原料轻质化 丙烯的主要供应路线来自于石脑油裂解乙烯副产、以及炼油装置的催化裂化副产。如未来 乙烯原料的轻质化，采用乙烷（或丙烷、丁烷）为原料代替石脑油生产乙烯，则对应副产的丙烯量减少。 2017 年全球乙烯的生产原料中石脑油路线占 47%，而乙烷路线占 35%；根据 S&P 数据， 2027 年石脑油的路线占比将会下降到 44%，而乙烷路线将会上升到 38.5%。 美国在 2017 年是迎来第一波的乙烯投产高峰，根据我们不完全统计，预计 2017 年投产 的乙烯 产能为 505 万吨， 2018 年为 509 万吨， 2019 年为 109 万吨。这些乙烯产能均以乙烷为裂解原料，对应的丙烯产量极少。同时，这些产能的投产有可能会冲击全球，尤其是高成本端如西北欧、日本的以石脑油为裂解原料的装置负荷。 我们对于 未来乙烯原料轻质化对于丙烯的敏感性影响分析如下： 1、 对于未来乙烯行业开工率的影响 ： 如果 全球石脑油路线乙烯开工率降低 2 个百分点 ，则影响丙烯产量约 75 万吨， 约 占全球 总 需求的 0.7%。 2、 对于原料比重的影响 ： 假设石脑油中有 5%的比例添加液化石油气（乙烷、丙烷、丁烷）进行混合裂解，则 影响丙烯产量 约 140 万吨，约占全球需求的 1.4%。 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 7 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 3、 炼油厂对丙烯产量的影响较为复杂 ： 一般 情况下，炼厂的副产丙烯相对会少； 但 可通过提高 FCC 反应深度、加入分子筛催化剂和改进 FCC 装置结构等方式，且增产丙烯技术都是以少产汽油和中间馏分油为代价。 表 2： 美国主要投产乙烯项目 投产时间 公司 地址 乙烯产能（万吨） 预计进度 下游 2017 Dow Freeport, TX 150 2017 年 Q3 EPDM、弹性体、 PE、 PE Braskem-Idesa JV Parkersburg, West Virginia 105 2012 年 5 月开工，2016 年 6 月投产 PE 利安德巴塞尔 Corpus Christi,TX 36.3 2017 年 Q2 Oxychem/Mexichem JV San Patricio County, TX 55 2017 年 Q1 PVC Westlake Calvert City， KY 3.2 2017 年 Q2 Sasol Lake Charles, LA 155 2018 年 Q2 LDPE、 EO、 MEG 2018 ExxonMobil Baytown, TX 150 2018 年 Q2 PE（ 130 万吨） Formosa Point Comfort, TX 115 2018 年 Q4 HDPE30 万吨， LDPE80 万吨， EG80 万吨 CP Chemical Cedar Bayou, TX 150 2018 年 Q1 聚乙烯 50+50 万吨 Shintech Plaquemine,LA 50 2018 PVC 30 万吨 Indorama Lake Charles, LA 44 2018 H2 重启 2019 Axiall 与 Lotte 化学（ LAAC） Lake Charles, Louisiana 100 2019 MEG 70 万吨（ 11 亿美金） 陶氏杜邦 Orange， TX 9.1 2019 年初扩建 2020 年后 壳牌 Monaca， PA 150 2020 年后 HDPE、 LLDPE Total/Borealis/Nova Port Arthur, TX 100 2020 年后 PE PTT Global Belmont County, OH 200 2018 年 Q1 FID HDPE 70 万吨， MEG50 万吨， EO 陶氏杜邦 Freeport， TX 50 2020 年后 扩建 Ineos Chocolate Bayou， TX 27 FID 2018 H2 扩建 利安德巴塞尔 Channelview， TX 25 2020 年后 扩建 Sabic/埃克森美孚 Corpus Christi,TX 360 2018 年 FID PE、 MEG Formosa St James Parish， LA 240 许可中 HDPE40 万吨， LDPE40 万吨， EG80 万吨 资料来源：申万宏源研究 ， ICIS 1.3 丙烯未来新增产能 以炼油副产为主 相对于历史上丙烯的 最 主要供应路线来自于石脑油裂解乙烯副产，未来丙烯的新增供应主要是来自于炼油副产，以及丙烷脱氢。 根据未来炼油产能投产，尤其是中国以恒力股份、浙江石化为主的大炼化将会陆续投产，会给丙烯市场带来压力，但考虑到 对地炼的冲击致 行业整体开工率下降， 加上 石脑油路线乙烯投产较少等原因，丙烯仍有望长期紧张。 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 8 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 表 3： 未来全球主要新增炼油产能 （ 万吨） 所有者 地址 2017E 2018E 2019E 总计 美国 810 250 250 1310 加拿大 North West Redwater Edmonton 400 400 哈萨克斯坦 Kazmunaigas 175 50 225 俄罗斯 400 100 500 伊拉克 国有 Kirkuk 65 65 伊朗 NIOC Bandar Abbas 300 600 600 1500 科威特 KNPC Shuaiba -500 -500 -1000 阿曼 阿曼炼化 Sohar 210 210 420 沙特 阿美 Jeddah -450 -450 中国 中海油 惠州 500 500 1000 中国 中石油 昆明 650 650 1300 中国 中石油 任丘 250 250 500 中国 中化集团 泉州 150 150 300 中国 恒力股份 大连 1000 1000 中国 浙江石化 舟山 1000 1000 文莱 恒逸石化 文莱 500 500 印度 BPCL Kochi 600 600 印度 HPCL/Mittal Bhatinda 110 110 220 中国台湾 CPC 大林 240 240 越南 Petro Vietnam Nghi Son 500 500 1000 总计 2080 4150 4400 10630 资料来源：申万宏源研究 ， ICIS 未来丙烯的新增产能主要是在亚洲，尤其是以炼油产能投放带来的新增产能。但如果成品油为主的主要产品 需求过剩， 影响到炼油的 开工率，则有可能带来丙烯的供应短缺。 经过 2017 年丙烯新增产能的市场消化，未来新增产能有望放缓，行业开工率逐渐提升。中国在未来丙烯产能在全球占比将会逐渐提升。 图 2： 丙烯未来供需假设 图 3： 全球丙烯产能分布 资料来源：申万宏源研究， IHS 资料来源：申万宏源研究， IHS 1264513199 1365814090 1446710597 1102111473 119431240982%83%83%84%84%85%85%86%86%02000400060008000100001200014000160002016 2017E 2018E 2019E 2020E产能 ( 万吨 ) 需求（万吨） 开工率 %19%23%9%14%7%14%4%5%3% 2% 18%27%8%13%8%12%4%5%3% 2%北美 中国 中东 东北亚（除中国外） 东南亚 西欧 中东欧 印度 南美 非洲2020E 年2016 年行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 9 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 2.丙烯景气向上：下游应用广泛 需求增速有望持续 2.1 丙烯下游应用广泛 2017 年中国丙烯产量约 2840 万吨，净进口量 309.9 万吨，表观需求约 3150 万吨；但是考虑聚丙烯、环氧丙烷、丁辛醇等衍生品的进口，当量需求约 3300 万吨。 相对于乙烯，丙烯的商品量多，应用更加广泛，其中丙烯最大的下游应用是聚丙烯，其余为环氧丙烷、丙烯腈、丙烯酸、丁辛醇 、乙丙橡胶、苯酚 /丙酮 等。 1）聚丙烯 PP：丙烯最大的下游应用，约占 70%。目前全球 PP 需求近 7000 万吨，中国约 2200 万吨。 PP 的下游主要是拉丝料（约 30%），其余为薄膜、注塑、纤维等。 PP的下游需求结构良好，尤其是来自于无纺布以及食品包装行业的需求。由于当前 PP 的 价格相对较低，加上回收料的使用限制 ，未来将成为丙烯下游需求增长的主力军。 2）环氧丙烷 PO： PO 的历史盈利一直较好，下游应用广泛，除聚氨酯行业外，还有涂料、不饱和树脂、表面活性剂、日化等领域。目前国内 PO 产能约 350 万吨，需求约 280万吨，但是由于山东地区的约 150 万吨氯醇法受环保因素，开工率受限；双氧水直接氧化法开工仍不稳定；我们预计未来 PO 行业仍相对乐观。 3）丁辛醇： 在 2013 年国内产能集中爆发， 目前 国内正丁醇、辛醇总产能分别约 208.5万吨 /年、 221 万吨 /年；而各自的表观消费量仅约约 180-200 万吨。丁醇主要应用于丙烯酸丁酯、醋酸丁酯等涂料领域；辛醇主要用于生产 PVC 增塑剂 DOP， 近年来行业均面临一定的下滑。 4）丙烯酸：当前产能约 320 万吨 /年，表观需求约 160-180 万吨 /年。丙烯酸下游建筑涂料行业的需求放缓， 但在 SAP 应用领域潜在空间较大。 丙烯酸的供应商多为一体化大型石化装置 ； 未来行业的反转主要是出口带动、房地产和汽车的需求好转、以及 SAP 等新产品的应用开发等。 5）丙烯腈： 丙烯腈是丙烯下游中门槛最高的产品，全球的技术主要是英力士、日本Asahi 等少数巨头手中掌握，且工艺复杂，副产品多 ，剧毒等。丙烯腈的主要下游为腈纶（约40%）、 ABS 和 SAN 树脂（约 35%）、丙烯酰胺和聚丙烯酰胺（约 20%）、丁腈橡胶和精细化工等行业（约 5%）。目前腈纶占比较高，但是需求比例在逐渐下降。 目前国内需求超 200 万吨 /年，仍有一定的缺口。 丙烯腈的投产带来副产氢氰酸副产的增多，对于甲基丙烯酸甲酯、原甲酸酯等行业的原料供应具有较大的影响。 表 4： 中国的主要丙烯下游应用 产品 产量（万吨） 净进口量（万吨） 表观需求（万吨） 对应丙烯需求（万吨） 占比 % 聚丙烯 1900 288 2189 2189 67% 丁醇 164 27 191 143 4% 辛醇 169 21 190 171 5% 环氧丙烷 263 23 286 229 7% 丙烯腈 188 30 218 240 7% 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第 10 页 共 24 页 简单金融 成就梦想 丙烯酸 155 -2 153 107 3% 丙酮 105 43 148 116 4% 乙丙橡胶 15 26 41 16 0.5% 其他 30 30 60 60 2% 总计 3272 100% 其他丙烯下游主要为：聚氨酯制品（聚醚）、环氧树脂制品（环氧氯丙烷）、 ABS 树脂等 资料来源：申万宏源研究 ， wind，卓创资讯 2.2 聚丙烯主导丙烯下游需求 需求有望提速 聚丙烯 PP 是丙烯最主要的下游应用， 约占丙烯下游需求的应用 60%以上；与聚乙烯PE 类似，二者在下游应用领域有一定比例的替代。根据 Wind 数据， 2017 年中国国内聚丙烯产量 1900.46 万吨，净进口 288.2 万吨，表观消费 2188.8 万吨；同期国内聚乙烯的表观消费量为 2553.71 万吨。 根据 ICIS 数据， 2017 年聚丙烯的全球产能达到 7792 万吨，东北亚已经成为全球最大的 PP 生产地，目前产能已经达到 3220 万吨；中国目前产能已经达到 2171 万吨，占到全球的 28%； PP 新增产能主要集中在亚洲地区，占据总新增能力的 80%；全球未来 3 年新增的产能超过 700 万吨。 图 4： 全球聚丙烯产能分布 资料来源：申万宏源研究， ICIS 聚丙烯具有良好的机械性能和化学稳定性， 加工性能良好，被广泛应用于农业、工业、卫生、医药、日常生活用品等领域。我国聚丙烯主要消费领域为拉丝、注塑和薄膜，此外还有 管材 、 吹塑 等。 近年来， 由于无纺布、汽车配件、塑料包装等消费相关的需求较好，国内 消费增长较快的领域 主要 是拉丝和吹塑 领域 。 2004-2010 年间 国内 需求平均增速：聚丙烯为 9.4%； 聚乙烯为 10.5%。 2011-2017 年间 国内 需求平均增速：聚丙烯为 7.9%；聚乙烯为 6.3%。 中国 , 28%东北亚及其他 , 14%北美 , 11%拉丁美洲 , 4%欧洲 , 15%非洲 , 2%中东 , 12%东南亚 , 14%