【研報】石油化工行業能源化工系列專題報告（三）：原料輕質化具有較好的經濟性-20200717[28頁].pdf

1、 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 已修改 行業研究/化工/石油化工 證券研究報告 行業專題報告行業專題報告 2020 年 07 月 17 日 Table_InvestInfo 投資評級 優于大市 優于大市 維持維持 市場表現市場表現 Table_QuoteInfo 1946.29 2277.39 2608.50 2939.60 3270.70 3601.81 2019/72019/102020/12020/4 石油化工海通綜指 資料來源：海通證券研究所 相關研究相關研究 Table_ReportInfo OPEC 6月超額減產OPEC月報點 評2020.07.16 海通化工_投資策略（

2、7 月份） ：國六驅 動尾氣后處理市場高增長 20200706 2020.07.06 5月美國原油日產量環比減少100萬桶 以上2020.06.24 Table_AuthorInfo 分析師:鄧勇 Tel:(021)23219404 Email: 證書:S0850511010010 分析師:朱軍軍 Tel:(021)23154143 Email: 證書:S0850517070005 分析師:胡歆 Tel:(021)23154505 Email: 證書:S0850519080001 聯系人:張璇 Tel:(021)23219411 Email: 原原料料輕質化輕質化具有較好的具有較好的經濟性經濟

3、性 能源化工系列專題報告能源化工系列專題報告（三三） Table_Summary 投資要點：投資要點： 核心觀點核心觀點。氣頭化工主要包括使用甲烷、乙烷和丙烷等輕質化原料生產化工品， 目前以甲烷為原料的天然氣化工發展受到一定限制，且以生產尿素為主。我們 認為天然氣化工整體發展空間不大，但天然氣制氫或有一定機會；乙烷裂解制 乙烯收率高，技術成熟，在美國積極擴大乙烷出口情況下，國內進口美國乙烷 進行裂解成為可能，但需要關注乙烷價格彈性；丙烷脫氫（PDH）在我國已經 發展多年，目前產能占比 14.5%，我們認為未來 PDH 經濟性有望持續。 天然氣化工發展受限天然氣化工發展受限。 2019 年， 我

4、國天然氣消費量 3038 億方， 同比增長 8.8%， 由于國內產量有限，對外依存度持續走高，在保障民生用氣、工業燃料用氣、 發電用氣情況下，化工原料用氣收到一定政策限制。目前氣頭化工主要以生產 尿素為主，且整體經濟性較差，單噸尿素成本較煤頭優質路線高出 600 元/噸以 上，且受天然氣供給和天然氣價格波動大，未來發展空間也有限。 天然氣制氫天然氣制氫或有或有一定空間一定空間。目前我國對氫能源的重視度提升，2017 年我國制氫 中天然氣為原料占比達到 19%，根據我們的測算，天然氣制氫成本約 2.09 元/ 立方米，與甲醇制氫成本接近，顯著低于電解水制氫路線，我們認為，未來國 內天然氣制氫或有

5、一定空間。 原料原料輕質化是行業發展趨勢輕質化是行業發展趨勢。 根據 Bloomberg 數據， 2018 年全球乙烯產能 1.75 億噸， 以乙烷或乙烷丙烷為原料生產乙烯的產能合計 4506 萬噸， 產能占比 26%， 較 2014 年提升 7 個百分點。2018 年全球丙烯產能 1.18 億噸，以丙烷、乙烷/ 丙烷生產丙烯產能 1506 萬噸， 產能占比 12.7%， 較 2008 年提升 6.4 個百分點。 國內乙烷裂解項目有望落地國內乙烷裂解項目有望落地。進口美國乙烷到國內進行裂解，需要關注以下幾 個問題：1）短期需要關注乙烷出口設施不完善帶來的出口能力限制；2）長期 需要關注資源獲取

6、的持續性和乙烷價格。由于公用工程以及船運等成本較為穩 定，在油價較低時項目盈利會受損。近兩年，以新浦化學、衛星石化為代表的 國內乙烷裂解項目有望陸續落地。 丙烯行業快速發展丙烯行業快速發展， 國內國內PDH項目不斷落地項目不斷落地。 2019年我國丙烯表觀消費量3624 萬噸， 2014-2019年復合增速11.0%， 下游主要為聚丙烯 （70%） 、 環氧丙烷 （7%） 、 丙烯腈（6%）等。國內 PDH 在 2013-2016 年不斷落地，截止 2019 年我國已 投產的 PDH 裝臵有 10 套，涉及 8 家公司，合計產能 566 萬噸，占國內丙烯總 產能的 14.5%，我們預計國內在

7、2019-2021 年迎來第二波 PDH 投產期。 PDH 盈利有望持續盈利有望持續。我們認為，未來隨著美國油氣產業鏈的發展，以乙烷、丙 烷為主要成分的天然氣液體（NGLs）將帶動國際丙烷資源供應量的增長，即使 國內丙烯價格處在較低水平，PDH 盈利也有望持續，2015-2019 年，PDH 平均 凈利潤為 669 元/噸。 投資建議投資建議。我們認為未來氣頭化工的主要發展方向為原料輕質化，盡管原料輕 質化的經濟性依然受到油價的較大影響，但基本保持較好盈利，且會隨著油價 回升，經濟性擴大。建議關注國內穩步推進乙烷裂解項目的衛星石化，使用丙 烷裂解乙烯的萬華化學，以及 PDH 龍頭企業東華能源，

8、在建 PDH 項目的濱化 股份、齊翔騰達、金能科技等。 風險提示風險提示：油價大幅波動；項目建設不及預期；美國乙烷產量下滑等。 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2 目目 錄錄 1. 天然氣化工發展受限，競爭力受氣價影響大 . 6 1.1 國內天然氣需求快速增長，對外依存度進一步提高 . 6 1.2 化工原料用氣在需求結構中占比較低 . 7 1.3 天然氣化工受政策限制 . 8 1.4 氣頭尿素經濟性較弱，天然氣制氫或有一定發展空間 . 9 2. 原料輕質化是行業發展趨勢 . 11 2.1 乙烯：乙烷/丙烷裂解產能占比逐步提升 . 11 2.2 丙烯：PDH 生產工

9、藝產能占比提升 . 13 3. 乙烷裂解產品收率高，經濟性較好 . 15 3.1 乙烷裂解產品收率高 . 15 3.2 美國乙烷產量保持增長，未來有望增加出口 . 15 3.3 進口乙烷裂解需要關注的幾個問題 . 16 4. PDH 盈利能力有望持續 . 19 4.1 PDH 工藝成熟 . 19 4.2 丙烯下游需求保持增長 . 19 4.3 PDH 產能占比較低，經濟性有望持續 . 20 5. 投資建議 . 22 5.1 衛星石化：毛利率提升增厚業績，長期增長可期 . 22 5.2 東華能源：貿易業務穩中有升，茂名項目動工建設 . 22 5.3 齊翔騰達：投資建設多個新項目，碳四龍頭揚帆再出

10、發 . 23 6. 風險提示 . 24 qRqPrRsNsNoMzRoRqMsNsR8OcMbRnPrRoMrRkPoOqPjMsQoO6MnNuNuOrMmQNZnQuN 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3 圖目錄圖目錄 圖 1 我國天然氣消費量及增速 . 6 圖 2 國內天然氣產量及增速 . 6 圖 3 2019 年我國天然氣產量結構（按企業） . 6 圖 4 國內天然氣進口量及增速 . 7 圖 5 2019 年我國天然氣進口結構（按進口來源） . 7 圖 6 2015-2019 年我國天然氣下游消費量 . 7 圖 7 我國天然氣消費結構（2019） . 8

11、圖 8 美國天然氣消費結構（2018） . 8 圖 9 德國天然氣消費結構（2018） . 8 圖 10 日本天然氣消費結構（2018） . 8 圖 11 全球制氫工藝原料占比（2017 年） . 10 圖 12 我國制氫工藝原料占比（2017 年） . 10 圖 13 北美地區乙烯消費及增速 . 11 圖 14 我國乙烯消費及增速 . 11 圖 15 全球乙烯消費及增速 . 11 圖 16 全球乙烯產能及增速 . 12 圖 17 中國、美國及沙特乙烯產能（萬噸） . 12 圖 18 全球乙烯產能結構（2018） . 12 圖 19 石腦油裂解乙烯產能 . 12 圖 20 乙烷裂解乙烯產能及增

12、速 . 12 圖 21 乙烷/丙烷混合裂解乙烯產能及增速 . 12 圖 22 全球丙烯產能及增速 . 14 圖 23 我國丙烯產能及增速 . 14 圖 24 全球丙烯消費量分布（2018） . 14 圖 25 2008-2018 年丙烯消費增量結構 . 14 圖 26 全球丙烯產能及增速 . 14 圖 27 全球丙烯產能結構（按工藝，2018） . 14 圖 28 2015 年以來美國 NGLs 月產量及乙烷月產量（萬桶） . 16 圖 29 美國乙烷庫存（萬噸） . 16 圖 30 美國乙烷 MB 價格（美元/噸） . 17 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 4

13、圖 31 美國乙烷出口遠東的主要航線 . 18 圖 32 進口美國乙烷裂解價差（美元/噸） . 18 圖 33 我國丙烯表觀消費量及增速 . 19 圖 34 國內丙烯下游需求結構（2019） . 19 圖 35 我國聚丙烯（PP）表觀消費量及增速 . 20 圖 36 國內聚丙烯下游需求結構（2019） . 20 圖 37 國內 PDH 裝臵凈利水平測算 . 21 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 5 表目錄表目錄 表 1 主要化工品不同工藝路線產能分布 . 9 表 2 氣頭尿素與煤頭尿素成本簡單測算 . 9 表 3 不同工藝制氫成本分析 . 10 表 4 美國乙烷裂

14、解產能情況（萬噸） . 13 表 5 石腦油和乙烷裂解產品分布（%） . 15 表 6 VLGC 主要船型乙烷運價 . 18 表 7 不同 PDH 工藝路線比較 . 19 表 8 2013-2019 年我國聚丙烯供需平衡表 . 20 表 9 2013-2019 年我國丙烯供需平衡表 . 20 表 10 國內已投產的 PDH 裝臵（截止 2019 年底） . 21 表 11 2015 年以來 PDH 與丙烯-聚丙烯環節盈利能力（元/噸） . 21 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 6 本文所指的氣頭化工，主要包括使用天然氣、乙烷、丙烷等作為化工原料，而原料 輕質化則主

15、要是指以乙烷和丙烷為原料生產乙烯和丙烯等基礎化工產品，以區分于傳統 的使用石腦油為原料生產路線。 1. 天然氣化工天然氣化工發展受限發展受限，競競爭爭力受力受氣價氣價影響影響大大 1.1 國內天然氣國內天然氣需求快速增長需求快速增長，對外對外依存度依存度進一進一步步提提高高 近幾年我國近幾年我國天天然然氣消費量快速增長氣消費量快速增長。2019 年，我國天然氣消費量 3038 億方，同比 增長 8.8%，2017-2018 年消費增速分別為 15.3%和 17.7%。我們認為，2017 年以來國 內天然氣消費增長，主要由于國內各地進行“煤改氣” ，促進了城鎮燃氣與工業燃料用氣 的使用，同時，進

16、一步在重點地區擴大發電用氣的使用量。我們認為，未來我國城鎮燃 氣、工業燃料用氣、發電用氣仍然有較大的發展空間。 圖圖1 我國天然氣消費量及增速我國天然氣消費量及增速 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 消費量（億立方米，左軸）增速（右軸） 資料來源：國家發改委，Wind，海通證券研究所 國內國

17、內天然天然氣氣產量保持穩定增長產量保持穩定增長。2019 年，我國天然氣產量 1731 億方，同比增長 9.0%，2017-2018 年產量增速分別為 8.7%和 6.8%，整體保持穩定增長。從產量結構來 看，三桶油仍然是我國天然氣生產的主力軍，2019 年合計產量占比達到 82.5%，其中 中國石油、中國石化、中國海洋石油國內天然氣產量分別為 1029 億方、297 億方和 102 億方，同比增速分別為 9.3%、7.2%和 18.3%，產量占比分別為 59%、17%、6%。 圖圖2 國國內內天然氣產量及增速天然氣產量及增速 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0 200 400 6

18、00 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2001200320052007200920112013201520172019 產量（億立方米，左軸） 增速（右軸） 資料來源：Wind，國家發改委，海通證券研究所 圖圖3 2019 年年我我國國天然氣產量結構天然氣產量結構（按企業按企業） 中國石油 59% 中國石化 17% 中海油 6% 其他 18% 資料來源：三桶油 2019 年年報，Wind，海通證券研究所 進口量快速增長進口量快速增長，對外依存度提升至，對外依存度提升至 44%。近幾年由于國內天然氣產量增速低于消 費增速，我國天然氣進口量快速增長。2019 年

19、，我國天然氣進口量 1341 億方，同比增 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 7 長 8.1%，2017-2018 年進口量增速分別為 21.5%和 35.7%。隨著進口量快速增長，我 國天然氣對外依存度也不斷提高，2019 年達到 44.1%。從進口來源來看，2019 年進口 管道氣 535 億方，占比 40%，進口 LNG 806 億方，占比 60%，我們認為，隨著中俄東 線投產通氣，未來幾年我國進口管道氣有望保持增長，占比也有望提升。 圖圖4 國內天然氣國內天然氣進口進口量及量及對外依存度對外依存度 -10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0

20、200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 2006200820102012201420162018 進口量（億立方米，左軸） 對外依存度（右軸） 資料來源：Wind，國家發改委，海通證券研究所 圖圖5 2019 年年我國天然氣我國天然氣進口進口結構結構（億方億方，按按進口來源進口來源） 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 20152016201720182019 管道氣LNG 資料來源： Wind，海通證券研究所 1.2 化工原料用氣化工原料用氣在在需求結構中需求結構中占比較低占比較低 我國我國天然氣天然氣消費消費結構以結構

21、以城鎮燃氣城鎮燃氣、工業燃料用氣為主、工業燃料用氣為主，發電用氣增長較快，發電用氣增長較快。2019 年我國天然氣下游消費中， 城鎮燃氣消費量 1130 億方， 占比 37.2%； 工業燃料用氣 1060 億方，占比 34.9%；發電用氣 540 億方，占比 17.8%；化工原料用氣 308 億方，占比 10.1%。從幾年消費增長來看，2019 年城鎮燃氣、工業燃料用氣、發電用氣、化工原料 用氣分別較 2015 年增長 79.9%、43.8%、90.1%和 9.2%。 圖圖6 2015-2019 年年我國天我國天然氣然氣下游下游消費量消費量（億方億方） 0 500 1000 1500 2000

22、 2500 3000 3500 20152016201720182019 城鎮燃氣工業燃料用氣發電用氣化工原料用氣 資料來源： 中國天然氣發展報告白皮書（2016-2019） ，海通證券研究所 近幾年我國近幾年我國化工原料化工原料用氣用氣保持穩定保持穩定。2019 年我國化工原料用氣量 308 億方，同比 增長 7.7%，近幾年整體保持穩中有升，但消費增速低于國內天然氣整體消費增速。我國 化工原料用氣占總消費量比例為 10%左右，相對美國（4%） 、德國（6%） 、日本（7%） 較高，我們認為主要原因是天然氣作為化工原料生產化工品，生產種類有限，產品競爭 力較差，即使是天然氣凈出口國的美國，仍

23、然沒有將天然氣作為化工生產的主要原料之 一，我們認為，未來我國仍會將天然氣作為清潔燃料使用，在天然氣出現供應偏緊時， 依然以保證城燃用氣、工業燃料用氣、發電用氣為主，化工原料用氣的重要性偏低。 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 8 圖圖7 我國天然氣消費結構我國天然氣消費結構（2019） 城鎮燃氣 37% 工業燃料用氣 35% 發電用氣 18% 化工原料用氣 10% 資料來源： 中國天然氣發展報告白皮書，海通證券研究所 圖圖8 美國天美國天然氣然氣消費消費結構結構（2018） 城鎮燃氣 28% 工業燃料用氣 28% 發電用氣 40% 化工原料用氣 4% 資料來源：

24、卓創資訊，海通證券研究所 圖圖9 德國天然氣消費結構德國天然氣消費結構（2018） 城鎮燃氣 33% 工業燃料用氣 28% 發電用氣 33% 化工原料用氣 6% 資料來源：卓創資訊，海通證券研究所 圖圖10 日本天然氣消費結構日本天然氣消費結構（2018） 城鎮燃氣 32% 工業燃料用氣 23% 發電用氣 38% 化工原料用氣 7% 資料來源： 卓創資訊，海通證券研究所 1.3 天然氣化天然氣化工工受政策限制受政策限制 天然氣化工發展受政天然氣化工發展受政策策限制限制。2012 年，國家發改委下發了對我國天然氣化工未來 發展的重要政策文件天然氣利用政策 ，自 2012 年 12 月 1 日施行

25、。文件中提到根據 不同用氣特點，天然氣用戶分為城市燃氣、工業燃料、天然氣發電、天然氣化工和其他 用戶。綜合考慮天然氣利用的社會效益、環境效益和經濟效益以及不同用戶的用氣特點 等各方面因素，天然氣用戶分為優先類、允許類、限制類和禁止類。 優先類中優先類中幾乎幾乎沒有沒有化工原料用氣化工原料用氣。根據天然氣利用政策 ，優先類主要為城燃用 氣，包括居民用氣、公共設施用氣、天然氣汽車、燃氣空調、集中式采暖等對民生影響 較大的用氣，以及工業燃料中建材、機電、輕紡、石化、冶金等工業領域中可中斷的用 戶，與作為可中斷用戶的天然氣制氫項目，即工業中部分行業的可中斷用戶，以保證天 然氣整體供應緊張下隨時可以減少

26、這部分用戶的天然氣供應。 其他化工原料用氣在任何 情況都沒有列入優先類。 僅天僅天然然氣氣制制氫處氫處于允于允許類許類。根據天然氣利用政策 ，允許類主要為工業燃料用氣， 包括建材、機電、輕紡、石化、冶金等工業領域中，以天然氣代油、液化石油氣項目， 或以天然氣為燃料的新建項目，或環境效益和經濟效益較好的以天然氣代煤項目，以及 城鎮（尤其是特大、大型城市）中心城區的工業鍋爐燃料天然氣臵換項目。此外，還包 括城燃用氣中分戶式采暖用戶，以及天然氣發電等一些情況。在允許類中，僅天然氣制 氫項目（包括不可中斷）位列其中。 天然氣化工多列入限制類和禁止類天然氣化工多列入限制類和禁止類。限制類中，天然氣化工包

27、括已建的合成氨廠以 天然氣為原料的擴建項目、合成氨廠煤改氣項目、新建以天然氣為原料的氮肥項目、以 甲烷為原料，一次產品包括乙炔、氯甲烷等小宗碳一化工項目。禁止類包括新建或擴建 以天然氣為原料生產甲醇及甲醇生產下游產品裝臵；以天然氣代煤制甲醇項目?？偨Y來 行業研究石油化工行業 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 9 說， 以天然氣為原料生產氮肥將限制供應， 但仍然會在天然氣整體供需寬松時保持供應， 但以天然氣為原料生產甲醇，則無法獲得天然氣供應。 1.4 氣頭尿素氣頭尿素經濟性較弱經濟性較弱，天然氣制氫或有一定發展空間天然氣制氫或有一定發展空間 天然氣化工產品種類有限天然氣化工產品種類有限。

28、從天然氣為原料生產化工品路線來看，其可以生產化工 品的種類有限，遠低于油頭路線和煤頭路線，以主要的大宗化工商品乙烯、丙烯為例， 天然氣化工需先將天然氣生產甲醇，再由甲醇生產烯烴，其經濟性不如煤制甲醇再制烯 烴，也不如由煤炭直接制取烯烴，因此在我國，新建或擴建以天然氣為原料生產甲醇及 甲醇生產下游產品裝臵；以天然氣代煤制甲醇項目被列入禁止類。 目前天然氣化工主要目前天然氣化工主要以尿素為主以尿素為主。我們以幾類主要化工產品為例，我國幾乎沒有以 天然氣為原料生產乙烯、丙烯、苯、甲苯、二甲苯、乙二醇、乙炔等，表 1 中天然氣路 線中乙烯產能占比 2%，是指以乙烷為原料制乙烯，天然氣路線中丙烯產能占比

29、 14%， 是指以丙烷為原料制丙烯，均非傳統的天然氣化工。目前，我國主要天然氣化工為尿素 及天然氣制甲醇。 表表 1 主要化工品不同工藝路線主要化工品不同工藝路線產能分布產能分布 產品產品 產能（萬噸產能（萬噸/年，年，2019） 產產量量（萬（萬噸噸/年年，2019） 產能分布產能分布 原油路線原油路線 天然氣（含輕烴）路線天然氣（含輕烴）路線 煤化工路線煤化工路線 乙烯 2854 2052 73% 2% 24% 丙烯 3927 3312 61% 14% 25% 苯（含加氫苯） 1961 1452 72% - 28% 甲苯 1648 1122 100% - - 二甲苯 2872 1991 1

30、00% - - 甲醇 8812 6216 - 10% 90% 乙二醇 1076 739 54% - 46% 尿素 7390 5174 - 25% 75% 乙炔 - - - - 95%（電石法） 資料來源：卓創資訊， 乙炔生產工藝應用與推廣_尹林虎等 ，海通證券研究所 氣頭尿素經濟性氣頭尿素經濟性整體較整體較差差。目前國內尿素的主要生產工藝為以煤炭為原料生產和以 天然氣為原料生產，兩種工藝主要成本差異來自于原材料，其中流化床工藝下無煙煤單 耗為 1 噸煤炭/噸尿素，耗電 1000 度左右，成本 1465 元/噸，航空爐和四噴嘴氣化爐成 本較低，分別為 816 元/噸和 843 元/噸，而氣頭路線

31、下，1 噸尿素需要 600-800 立方米 天然氣，以 2.1 元/方價格計算，加上電費約 1520 元/噸，比煤頭路線成本較高。 表表 2 氣頭尿素與煤氣頭尿素與煤頭頭尿素成尿素成本本簡單測算簡單測算 項目項目 無煙煤無煙煤 煙煤煙煤-航空爐航空爐 煙煤煙煤-四噴嘴氣化爐四噴嘴氣化爐 天然氣天然氣 原料原料單耗單耗 1.00 噸煤炭 1.40 噸煤炭 0.80 噸煤炭 700 立方米 原料原料價格價格 965 元/噸 522 元/噸 522 元/噸 2.1 元/立方米 電力電力 1000 kwh 170 kwh 850 kwh 100kwh 電力價格電力價格 0.5 元/kwh 0.5 元/kwh 0.5 元/kwh 0.5 元/kwh 合計合計 1465 元/噸 816 元/噸 843 元/噸 1520 元/噸 與氣頭成本與氣頭成本差異差異 -55 元/噸 -704 元/噸 -677 元/噸 - 資料來源：鄭商所，Wind，海通證券研究所（單耗均指 1 噸尿素所需原料，煤炭價格為 2019 年均價） 氣頭尿素受天然氣價格波動大氣頭尿素受天然氣價格波動大。除了成本較高等因素外，氣頭尿素成本還受到天然 氣整體供需格局以及價格波動的影響，在天然氣供給緊張的時候，由于需要首先確保民 生用氣和工業燃料用氣，因此一些氣頭尿素生產企業就無法獲得穩定的