來源:銀河期貨
一、成分
LPG是以丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)為主,混有少量丙烯(C3H6)、丁烯(C4H8)組成的液態碳氫混合物,常溫常壓時是氣體,加壓或降溫條件下變成液體。國產LPG成分主要是C3和C4混氣(C3組分在20-60%),進口LPG成分則大部分是C3或者是C4的純氣。
二、主要來源
LPG的來源主要有煉廠氣和伴生氣,國內產量主要來自於煉廠氣,進口主要來自於美國和中東的伴生氣。
1. 煉廠氣
催化裂解和熱裂解的副產品(FCC VBR TC),佔整體出率的4-10%(LPGyield=LPG產量/中國總加工量得到的是10%左右)。根據工藝可以分為蒸餾氣(CDU)、熱裂化氣(TC VBR)、催化裂化氣(FCC)、催化重整氣(RFM)和焦化氣(Coker)等5種,這5種氣體中含有C1-C5組分,通過收集和分離吸收裝置將其中的C3 C4組分分離提煉出來得到LPG。煉廠氣C4含量較大,因此通過混和純氣C3得到LPG,加壓後液化進入壓力罐 。
圖表:LPG出率
來源:EA 銀河期貨
2. 伴生氣
油田開採中的烴類氣體,在低溫(-40℃)或者加壓後會液化,美國能源署定義為碳氫化合液(HGL),隨著頁巖氣和頁巖油的開發逐年產量快速增長。油田開採石油和伴生氣同時噴出,利用油井上面的油氣分離裝置將石油和油田伴生氣分離,溼氣進入天然氣處理廠和分餾廠,原油和凝析油進入煉廠,伴生氣中含有5%左右的丙烷、丁烷組分,處理後得到丙烷純度很高而含硫量很低的高質量LPG。天然氣田中天然氣、丙烷、乙烷佔比是6:3:1。從美國的2019產量來看,乙烷、丙烷、丁烷產量分別佔HGL產量的34%、29%和16%,佔天然氣處理廠的38%、33%和18%,其中乙烷的佔比是逐年提升的。NGL中一半是LPG(C3 C4)。
圖表:HGL化工分類 圖表:美國HGL產量快速增長和各組分產量
來源:EIA 銀河期貨
圖表:HGL生產流程圖和分類
圖表:2019年美國伴生氣HPL產量佔比 圖表:2019年天然氣處理廠產量佔比
來源:EIA STEO 2003
四、化學性質
LPG具有熱值高、清潔環保、有毒、易爆炸的特點。熱值25200k cal/m3是天然氣的3倍,人工煤氣的8倍;燃燒後的硫化物和氮氧化物是煤炭的萬分之0.4和萬分之6;空氣中濃度超過10%會有害人體,嘔吐、噁心甚至昏迷;與空氣混合,達到爆炸極限(1.5-9.5%),遇明火爆炸。
圖表:化學性質比較
來源:銀河期貨
五、LPG全球供需和貿易格局
1. 全球供應
全球2018年的NGL產量是1279萬桶/天(LPG噸桶比11.6),4億噸/年,LPG(丙烷、丁烷)產量在3.04億噸/年,丙烷產量1.77億噸/年,其中煉廠氣0.5億噸/年,伴生氣1.27億噸/年,10年來主要增量來自於伴生氣(+4600萬噸/年),煉廠氣小幅增長(+400萬噸/年)。主要的產國也就是主要的產油地以及煉廠所在,美國產量7300萬噸/年,沙特1600萬噸/年,伊朗600萬噸/年,卡達600萬噸/年,阿聯600萬噸/年,科威特300萬噸/年,美國頁巖油革命以來,目前油的增速見頂,但NGL受天然氣產量推動增速仍然在持續增加,且分餾裝置不斷投產,丙烷、乙烷更加過剩,正丁烷開始變地過剩,預計會持續不斷地出口,LPG從國際供應增速格局來說,是個長期大幅增長的格局。
圖表:全球丙烷10年增長主要來自於伴生氣 圖表:全球LPG供應2億噸
來源:IHS 銀河期貨
圖表:美國分餾裝置產能快速增加
來源:IHS 銀河期貨
圖表:世界NGL來源(千桶/天)
來源:bp2019年鑑 EA 銀河期貨
2. 全球需求
全球LPG需求2.95億噸,丙烷需求預計在1.67億噸/年,主要集中在東北亞,其中居民和商業需求8000萬噸,化工需求5400萬噸,工業需求1300萬噸,機械燃料1300萬噸,其他500萬噸。10年來主要需求增量來自於化工需求(+2200萬噸),居民和商業需求增量其次(+1600萬噸)。按地區分,北美、中國是主要是丙烷需求地。
3. 全球貿易
全球LPG貿易1.5億噸,其中純丙烷貿易佔2/3(65%),純丁烷貿易佔1/3(35%),沒有混氣貿易,主要是從北美、中東出口至亞洲。近年來,美國頁巖油頁巖氣大量開發導致丙烷供過於求,大量出口。美國出口量在3680萬噸/年,中東出口量在2000萬噸/年,近5年來主要增量在美國,出口增加1500萬噸/年,中東增量有限,出口增量300萬噸/年。亞洲方面中國的化工需求是進口貿易的主要驅動,中國進口LPG2000萬噸/年,日本進口1000萬噸/年,韓國進口量800萬噸/年。
圖表:全球丙烷淨出口量
來源:IHS 中化國際
圖表:美國丙烷丙烯2019年出口量3680萬噸
來源:EIA 銀河期貨
圖表:日韓LPG進口量
來源:日本經濟省 韓國國家石油公司 銀河期貨
六、中國供需格局
1. 產量和進出口
中國2019年產量在130萬桶/天 4063萬噸/年,出口4.5萬桶/天 140萬噸/年,進口65.2萬桶/天 2052萬噸/年,需求192.2萬桶/天 6047萬噸/年,需求佔全球的15%。山東佔產能的1/3,廣東、遼寧各佔1/10,主營佔60%,地煉+燃氣深加工企業佔40%。後期隨著中石油中石化紛紛相繼建設自身的烯烴深加工裝置,原料醚後碳四將以自用為主,外放量將逐步減少,主營單位的液化氣產量或將逐漸減少,非主營廠家佔比將會有所擴大。
圖表:LPG月度產量和進口量逐年遞增(萬噸/月)
來源:國家統計局 銀河期貨
圖表:主營和非主營產量佔比
來源:金聯創 銀河期貨
2018年中國LPG進口總量1899.61萬噸,其中進口丙烷1345.90萬噸,佔比70.85%。進口丁烷536.61萬噸,佔比28.25%。中東佔比71%,中美貿易戰導致再無美國LPG進口。
圖表:2018年LPG進口主要來源國
來源:海關 銀河期貨
國內生產企業和進口企業之間充分競爭,進口沒有資質、配額限制,市場無壟斷,進口企業數110家,前5大企業佔進口的67%,前10佔86%。通過槽船海運(國際貿易LPG槽船2.2萬噸/艘),VLCC中65%是丙烷。
圖表:LPG主要進口企業佔比
來源:隆眾資訊 銀河期貨
出口方面主要是轉口需求,越南沒有接駁能力,通過中國接駁轉口至越南,量也可以忽略不計。
2、中國需求
國產LPG(混氣)主要用於終端民用燃氣需求(55%)。廣泛運用於餐飲、民用和工商業等天然氣不覆蓋的領域(打火機 火鍋LPG罐 鋼瓶 管線 熱水器 農村無法通氣地區)(C3丙烷組分在20%-60%)。也用於化工的汽油添加劑,MTBE,用丁烯制異辛烷來提升辛烷值。
進口LPG(純氣)主要用於化工深加工(43%),有以下兩類:
① 替代石腦油,比如PDH(LPG制烯烴 )
② 合成塑料、橡膠、纖維、醫藥、炸彈、燃料等
圖表:中國LPG主要用途
來源:公開資料 銀河期貨
燃料用LPG難以被天然氣替代,因為1000戶/平方公裡才會鋪設天然氣管線,農村不會全面通天然氣。化工用LPG容易被石腦油替代作汽油添加劑。化工用LPG比如汽油添加劑企業會用混氣、PDH是用純氣,因此混氣純氣都有。
2018年,我國LPG表觀消費量為5586.5萬噸,較2017年同比增長4%。2010年後,LPG消費進入快速增長階段,年均增長12%。2011年西氣東輸二線開啟後需求增速下降,天然氣替代了部分LPG需求,2015-2018年國內液化石油氣表觀消費量逐年增長,其中2016年增量最大,主要因為當年國內LPG深加工裝置投產密集,深加工行業消費量增長迅速,帶動整體實際消費量劇增。2017-2018年裝置投產速度較之前有所放緩,但因為國內民用燃燒需求隨著人口增長而緩慢增加,國內LPG總實際消費量仍然保持穩步上升趨勢。所以LPG的需求增量 其實主要是跟著化工裝置的投產進度而來的。
華南、華東和華北是主要消費地。三地消費量合計達到3855萬噸,佔總消費量69%。華北是最大的消費地區,消費量1732萬噸,約佔全國總量的31%。華東地區消費量1062萬噸,佔全國總量的19%。華南地區消費量1006萬噸,佔全國總量的18%。華南和華東是最大的淨流出地區。華北和華中是最大的淨流入地區。從全國各省市液化石油氣需求量來看,2017年,中國液化石油氣需求量排第一的是廣東省,需求量為794萬噸,佔總需求量的22%;排名第二的是山東省,需求量為367萬噸,其次是浙江省,需求量為343萬噸。
七、LPG國內現貨貿易
國內LPG生產企業300家,貿易企業1.2萬家,下遊分散集中度低,化工氣下遊集中度高,汽油添加劑工廠73家,PDH企業8家,點對點貿易。貿易上從進口商的2.2萬噸船到PDH工廠1000-2000噸,再到終端100-200噸,逐步分流。貿易流向上主要是廣東地區進口,流向華南地區作為原料,再運輸到山東作為化工原料。
2018年LPG庫容336萬噸,全部是自用儲罐,沒有公共倉儲,其中廠庫61萬噸,20天的庫容,主要分布在華北、華東、華南地區,三地庫容312萬噸,佔全國的93%。
圖表:隆重華東華南港庫
來源:隆眾
八、價格
北美MB(FOB)、 中東CB(沙特FOB)、日韓FEI是LPG的三大基準,期貨方面美國有丙烷、丁烷的期貨,新加坡有丙烷丁烷的swap。總體來說跟原油趨勢一致,但是波動更大。國內定價方面有煉廠氣、丙烷價格,燃料用LPG定價比較市場化,化工無市場報價。
圖表:LPG相關價格走勢百分比(以10年2月為初始值)
來源:彭博 銀河期貨
燃料用LPG市場化定價,國產氣受國內煉廠和海外進口價格影響。化工用LPG也可以作燃料,上限是汽油價格,下限是燃料價格。