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研究员：董丹丹
期货交易咨询从业信息：Z0017387
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助理研究员：樊荣
期货从业信息：F03133900
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发布日期：2024年10月16日
LPG以C3和C4为主要组分，其中C4包括正丁烷、异丁烷2种烷烃和正/顺/反丁烯、异丁烯、丁二烯3种烯烃。组分种类较多、贸易环节复杂、数据口径多样等特点使得C4在很大程度上成为LPG研究的难点。本文旨在通过对C4产业链结构和供需格局进行梳理，帮助读者更加准确地阅读与分析LPG市场信息。
C4化工下游主要包括顺酐、MTBE、烷基化油。C4组分间可通过异构、脱氢等工艺相互转化。部分C4烷烃与丙烷一道作为裂解或脱氢原料使用。C4主要来自进口伴生气、国产炼厂气和MTO工厂副产。进口伴生气C4主要以混合丁烷形式存在。国产炼厂气中，常减压、重整气绝大部分为烷烃，焦化气含部分烯烃，裂化气烯烃含量较多，气分后以混合C4形式存在，裂解气绝大部分为烯烃，抽提丁二烯后以混合C4形式存在。MTO工厂副产C4以正/顺/反丁烯为主要成分。
进口C4以混合丁烷或民用气形式流通。炼厂气部分自用，部分以民用气形式外放。裂化及裂解所产混合C4基本首先供给配套MTBE装置，消化异丁烯后剩余组分以醚后C4形式外放。MTO工厂副产一般称作高烯烃C4。单独售卖的正丁烷、异丁烷多来自C4深加工企业加工或气分产出。
通过对C4产业链结构和供需格局进行梳理，我们得以对市场上各种LPG供需数据口径进行辨析。供需平衡测算结果支撑我国LPG市场仍以燃烧需求为根本、但由PDH和顺酐贡献主要需求增量的判断。
后市展望：
重点关注燃烧、PDH、顺酐等需求对LPG市场的影响。
风险提示：
宏观环境发生较大变化、地缘冲突加剧。
LPG以C3和C4为主要组分，C3包括丙烷1种烷烃和丙烯1种烯烃，C4包括正丁烷、异丁烷2种烷烃和正（顺/反）丁烯、异丁烯、丁二烯3种烯烃，市场情况较C3更为复杂。上述组分中，丙烯、丁二烯作为三烯之二，其生产、贸易、下游等环节与其余组分差别较大，基本不做燃烧用途，一般不列入LPG行列讨论。丙烷的主要化工下游PDH需求已在此前的文章中加以分析。本文旨在梳理其余正丁烷、异丁烷、正（顺/反）丁烯、异丁烯4种主要C4组分的产业链与供需格局情况。
从需求端来看：除燃烧外，C4组分的主要化工下游为：正丁烷氧化制顺酐、异丁烯醚化制MTBE、异丁烷与丁烯烷基化制烷基化油。C4组分之间还可以相互转化，主要转化路径为：正丁烷异构制异丁烷、异丁烷脱氢制异丁烯、丁烯异构制异丁烯。除此之外，还有部分C4烷烃与丙烷一道作为裂解或脱氢原料使用。
从供给端来看：C4组分主要有进口伴生气和国产炼厂气两个来源，另有部分来自MTO工厂副产。进口伴生气几乎全部为烷烃，C4组分主要以混合丁烷（正丁烷+异丁烷）形式存在。国产炼厂气产自常减压、裂化、裂解、重整、焦化等炼油环节：其中常减压、重整产C3、C4组分绝大部分为烷烃，主要作为民用气供燃烧使用，占炼厂气总量的半数以上；焦化产含部分烯烃；裂化产烯烃含量较多，气分丙烷、丙烯后以含上述4种组分的混合C4形式存在；裂解产绝大部分为烯烃，其中丁二烯含量较高，抽提丁二烯后同样以混合C4形式存在。MTO工厂副产C4则以正/顺/反丁烯为主要成分。
从贸易端来看：进口C4组分以混合丁烷或民用气形式流通。炼厂产C3、C4部分供燃烧、裂解等自用，部分以民用气形式外放，但裂化及裂解所产混合C4直接外放情况较少，大部分首先供给配套MTBE装置，消化其中高价值异丁烯后，剩余组分以醚后C4形式外放。MTO工厂副产C4正/顺/反丁烯含量较高，外售时一般称作高烯烃C4。除此之外，单独售卖的正丁烷、异丁烷多来自C4深加工企业加工或气分产出（少部分来自炼厂外放），正/顺/反丁烯单独售卖的情况较少。
观察山东地区C4相关产品价格走势（高烯烃C4价格为内蒙价格 + 运费估算）。民用气作为所有组分的托底去向，绝大部分时间内充当这一价格体系的下限。丙烷与正丁烷一般互有高低，价格略高于民用气，异丁烷价格在绝大部分时间内高于正丁烷，但价差逐渐收窄。2022年后，含有烯烃的醚后C4价格通常高于烷烃，但并不稳定，烯烃含量更高的高烯烃C4价格又通常高于醚后C4，2023年以来这一差距十分明显。
如前文所述，市场流通的C4相关产品主要有民用气、醚后C4、混合丁烷、正丁烷、异丁烷、高烯烃C4、异丁烯等形式，其中体量占绝对多数的是炼厂外放的民用气和醚后C4，以及进口的混合丁烷。2021年以来，民用气商品量约22-27万吨/周，醚后C4商品量约14-17万吨/周，丁烷进口量季节性明显，平均约50万吨/月。国内炼厂和深加工企业外放的混合丁烷约0.2-1万吨/周，正丁烷约1.2-3万吨/周，异丁烷约2.5-5万吨/周。MTO工厂外放的高烯烃C4约1万吨/周。以上数量均未表现出明显的增长趋势，C4产业链的相对稳定与C3产业链的狂飙突进形成明显差别。
C4产业链的整体格局已在前文表述完毕，除燃烧和裂解外，主要有三个体量较大的化工下游，分别是MTBE、烷基化油和顺酐。与正丁烷异构、异丁烷脱氢、丁烯异构等C4组分之间互相转化的工艺、以及将民用气或混合丁烷分离为不同组分的过程不同，这些下游产品的生产过程会导致C4组分从整个LPG（C3、C4）资源池中流出，并因此左右LPG的供需平衡。
如前文所述，炼厂裂化与裂解所产混合C4，大部分首先供给配套MTBE装置，消化其中高价值异丁烯后，剩余组分以醚后C4形式外放。这种以混合C4为原料生产MTBE的过程称为气分醚化，现有产能1000余万吨大部分属于炼厂，开工亦主要受炼厂开工情况影响。脱氢醚化即异丁烷脱氢、异丁烯醚化联产，原料主要为混合丁烷或气分、异构所得异丁烷，现有产能约600万吨。异构醚化即丁烯异构、异丁烯醚化联产，原料主要为富含正/顺/反丁烯的醚后C4或高烯烃C4，现有产能约400万吨。脱氢醚化、异构醚化产能大部分属于独立C4深加工企业，开工受利润情况影响较明显。PO/MTBE共氧化法原料为异丁烷、丙烯和氧气，联产环氧乙烷与MTBE，产能占比较小。
近年来全国MTBE产能相对稳定略有增加，总产能2100余万吨。开工率一般在60%上下波动，即生产MTBE约1300万吨，理论上消耗异丁烯约830万吨。假设气分、脱氢、异构醚化开工率相同，则气分醚化消耗异丁烯约410万吨，换言之炼厂产出混合C4，经气分醚化消耗其中410万吨异丁烯、再经烷基化消耗部分醚后C4后，剩余820万吨作为醚后C4商品量外放。醚后C4、高烯烃C4、混合丁烷等C4资源经深加工企业脱氢、异构重新转化为异丁烯后醚化生产MTBE，再度消耗420万吨。以此数据为例，搭建供给等于商品量加进口量的LPG供需平衡表，则生产MTBE所消耗C4应采用后文420万吨口径而非前文830万吨口径。
烷基化即将异丁烷与正/顺/反丁烯合成为异辛烷，用以提升汽油辛烷值。近年来产能增速放缓，总产能3000与万吨，其中约1/3为炼厂配套，2/3属于独立C4深加工企业。醚后C4成分为正丁烷、异丁烷和正/顺/反丁烯，是生产烷基化油的理想原料，高烯烃C4等其他含烯烃原料也可用于生产烷基化油。
烷基化产能利用率较低，按45%的平均产能利用率计算，产量约1350万吨，理论上消耗C4组分1350万吨，其中独立C4深加工企业消耗约900万吨。也就是说搭建供给等于商品量加进口量的LPG供需平衡表，MTBE需求量在400万吨量级，而烷基化需求量在900万吨量级，烷基化对需求侧的影响力甚于MTBE。
正丁烷氧化制顺酐是近年来新兴的工艺路线，产能由2020年的不足100万吨迅猛增长至2024年的300余万吨，但利润下滑已导致产能利用率大幅走低。按300万吨产能、70%产能利用率计算，则顺酐产量约210万吨，按1.15平均单耗计算，需正丁烷约240万吨，这一数量已可以与MTBE和烷基化相提并论，在显著提升C4需求的同时，或将改变不同C4组分间的价格关系。
05 启发：我国LPG需求仍以燃烧为根本，由PDH和顺酐贡献主要增量
C4产业链组分种类较多、贸易环节复杂、数据口径多样。本文通过简单计算搭建LPG供需平衡框架。供给端：商品量2800万吨、进口量3600万吨，共约6400万吨。需求端：C4方面，MTBE、烷基化、顺酐分别消耗C4组分420万吨、900万吨和240万吨，共约1600万吨。C3方面，PDH消耗丙烷约1700万吨。反推独立裂解等其他化工需求和燃烧需求共约3100万吨，考虑到独立裂解等其他化工需求体量有限，即我国LPG燃烧需求仍有近3000万吨/年的体量。综上所述，我国LPG市场呈现以燃烧需求为根本，由PDH和顺酐贡献主要需求增量的基本格局。
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