來源：永安期貨
作者： 杭州研究中心
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IMO 2020與燃料油
全球80％的貿易量由海運實現，2019年全球航運燃料需求近400萬桶/天，其中高硫燃油需求佔比超70％。2016年10月，國際海事組織（IMO）海上環境保護委員會召開的第70屆會議出臺了《國際防止船舶造成汙染公約》修正案、導則和通函等，重點對附則Ⅵ《防止船舶造成空氣汙染規則》進行了修正，決定自2020年1月1日起，在全球範圍內實施船用燃油硫含量不超過0.50％的規定。
《國際防止船舶造成汙染公約》附則Ⅵ《防止船舶造成空氣汙染規則》的目標是減少全球船舶硫化物排放對大氣的汙染。對排放達標有兩類措施和規定：一是船舶燃料油硫含量降至≤0.5％；二是允許採用替代燃料，例如液化天然氣（LNG）、液化石油氣（LPG），或採取尾氣脫硫措施繼續使用高硫船舶燃料油，但尾氣排放應該與使用低硫船舶燃料油達到同等水平，《防止船舶造成空氣汙染規則》明確了各國海事組織檢查監管措施，船舶燃料油使用者、供油者的資質誠信必須通報國際海事組織，並在全球實現共享信息。目前，承諾履行公約國家的貿易量佔世界貿易總量的98％，意味著世界幾乎所有的船舶必須執行該公約。少數國家宣布暫緩執行《國際防止船舶造成汙染公約》，意味著在其領海放鬆船舶燃料油排放限制，相關監管也較寬鬆，但這不是主流。基於自身對環境保護的要求，一些國家在執行《國際防止船舶造成汙染公約》的基礎上出臺了更加嚴格的法規，採用替代措施（尾氣脫硫）的船舶若要進入這些國家的領海、大氣汙染物排放控制區，就會遇到困難，此外為提高港口和政府的限硫執行力度，2020年3月1日起IMO實施不合格燃油攜帶禁令，禁止未安裝脫硫塔船隻攜帶不合規燃油（高硫燃油作為貨物除外）。IMO新政導致高硫燃油需求斷崖式下滑，低硫燃油需求大幅增長，市場份額不斷增加。
從技術上來說，使用低硫船舶燃料油和採用尾氣洗滌脫硫方案都是可行的。從目前的數據來看，隨著IMO 2020限硫令的實施，全球燃料油池開始向低硫化演變。新加坡銷售的船燃中，高硫的比例已經從19年初的92％下降至2020年5月份的21％，伴隨需求的轉變，主要燃料油生產方式也隨之轉變。
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低硫燃料油生產與定價
2.1 生產與定價
一般有以下幾種調油料用於高/低燃料油調和：
（1）常減壓渣油（AR/VR）；
（2）減粘裂化後的渣油
（3）脫硫後的渣油；
（4）催化裂化（FCC）的產物：輕循環油（LCO）、油漿（或澄清油CLO）；
（5）減壓瓦斯油（又稱減壓蠟油，VGO）；
（6）超低硫原油、重質甜油；
（7）其他如生物燃料等等；
其中渣油、油漿在調和中是一種高密度油（HDA），而輕循環油、柴油等通常作為一種稀釋油（Cutter）。傳統高硫380調和的基本配方是高硫高密度油+稀釋油。
與高硫380調和不同，由於國際上未形成嚴格的超低硫燃料油的調和標準，因此在超低硫燃料油調和中存在大量不同的配方。其中較為常規的幾種是低硫油漿+Cutter、脫硫後的渣油+Cutter或者低硫直餾渣油+Cutter等等。
就生產工藝而言，高低硫燃料油對應的煉廠裝置均為常減壓（AR/VR）、減粘裂化（裂化渣油）、渣油加氫（加氫料）、催化裂化（油漿）。但由於高硫原料佔比大，因此高低硫燃料油在原料選擇上有差異，高硫的主體是高硫渣油，而低硫的主體則轉移至低硫渣油、蠟油上來，因此從定價上來看，高硫主體位於成品油的最末端（最重質的部分），而低硫主體接近於蠟油與柴油（餾分油），因此所以目前市場最常規的是用柴油價格作為超低硫燃料油的錨，採用柴油+升貼水的模式。同時，低硫-柴油價差也是低硫相關價差中最活躍的標的。
從供應的角度來看，加氫料事實上可以大量用於低硫船燃的調和，但其通常為催化裂化裝置的進料，結合上圖西北歐油品的現貨價格，可以發現低硫燃料油價格一般位於蠟油和柴油之間。
2.2 催化裂化、渣油加氫與低硫燃料油生產
流化催化裂化（Fluid catalytic cracking，又作Fluidized-bed catalytic cracking ，或Fluidized catalytic cracking ；簡稱FCC），是石油精煉廠中最重要的轉化工藝之一。被廣泛用於將石油原油中高沸點、高分子量的烴類組分轉化為更有價值的汽油、烯烴氣體和其他產品。石油烴類的裂化最初都是通過熱裂化（thermal cracking）完成；如今熱裂化已幾乎全部被催化裂化所取代，因為催化裂化可以產生更多具有高辛烷值的汽油。此外，催化裂化也能產生更多擁有碳碳雙鍵的副產品氣體（即更多的烯烴），所以相比於熱裂化具有更高的經濟價值。
應用於低硫燃料油生產中，可以參考下圖的一種FCC工藝流程。FCC工藝可分為前置脫硫、後置脫硫。通常來說前置脫硫是從進料端脫硫，裝置一次投資較大，但後期綜合回報率高。後置脫硫，一般是通過調和、加氫精制等手段，降低所需成品油中的含硫量。
對於FCC而言，其用於生產低硫燃料油/高硫燃料油的組分主要有CLO和LCO兩種。
CLO：是在催化裂化過程中從分餾塔的底部提取並已除去殘留催化劑的重油，可以說CLO是FCC油漿脫去殘留催化劑的重油。油漿中的含硫量取決於FCC是否有前置脫硫工藝。通常脫硫後的FCC油漿含硫量在0.8％左右。
LCO：也稱裂解輕柴油，是FCC裝置的不同沸點的柴油產品，通常LCO沒有做進一步處理，一般被用作質量較差的混合柴油的原料/組分，平均含硫量在0.2％左右。LCO一般用作稀釋油。
CLO和LCO都具有很高的芳香性，對於調和燃料油的穩定性具有重要意義。CLO除作為船用燃料油的原料之一，也可用作生產針狀焦、瀝青改性等等。
專門用於生產低硫燃料油的渣油加氫裝置，其本質上是FCC前置加氫環節的改進，這就是為什麼說低硫燃料油的供應池非常大，一個經典的煉廠組合工藝就是渣油加氫+重油催化裂化。
渣油加氫技術分四大類，即固定床、沸騰床（又稱膨脹床）、移動床和懸浮床（又稱漿態床）渣油加氫，已工業化的有固定床、沸騰床和移動床三種。
固定床是目前工業應用最多的渣油加氫技術，主要用於催化裂化原料的加氫預處理，能夠加工處理高硫渣油，但不能適應高金屬（Ni+V含量>；200μg/g）和高殘炭（>；20％）渣油的加工。渣油沸騰床加氫裂化技術能夠加工高硫、高殘炭、高金屬的劣質渣油，相較於固定床加氫處理技術具有較高的轉化率，但仍舊有25％～45％的未轉化尾油，存在裝置投資大、操作技術複雜等問題，在工業上的應用不如固定床普遍。相比之下，渣油懸浮床加氫裂化技術由於原料適應性強，適合於高金屬、高殘炭、高硫、高酸值、高黏度劣質渣油的深加工，具有轉化率高、輕油收率高、柴汽比高、產品質量好、加工費用低等優點，雖然尚未實現工業化應用，但正在建設多套工業裝置，具有很好的發展前景。
固定床加氫處理技術由於催化劑上金屬（Ni、V）富集以及催化劑孔道口積碳阻礙反應物分子進入催化劑內表面發生反應，每1～2 年需要停工進行催化劑置換，裝置難以實現長周期運轉。沸騰床加氫裂化技術通過採用催化劑在線加排以保持催化劑活性的方式解決了上述難題，運轉周期要比固定床工藝更長。沸騰床加氫裂化技術可用來加工高殘碳、高金屬含量的劣質渣油，兼有裂化和精製雙重功能，轉化率和精製深度高；但氫壓較高（>； 15 MPa），對催化劑也有特殊要求，所以投資較高，在工業應用上遠不如固定床廣泛。
懸浮床（又稱漿態床）渣油加氫裂化是指渣油餾分在臨氫與充分分散的催化劑共存條件下於高溫、高壓下發生熱裂解與加氫反應的過程。該技術最早由Friedrich Bergius發明並因此獲得了1931年的諾貝爾獎。該技術的一次轉化率可以達到95％甚至更高，原料可以是極其劣質的渣油甚至是煤和渣油的混合物，而處理所得產品是硫含量很低的石腦油、柴油、蠟油等，且總液體收率大於100 ％。
總體來看，由於脫硫率較高，因此渣油加氫後的加氫料大部分可作為低硫船燃的調和料，但分流加氫料意味著分離成品油的產量，因此成品油與低硫燃料油之前的強弱與再平衡也是分析中關鍵。
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全球燃料油供需情況簡介
3.1 供應
全球燃料油的主要生產區集中在中東、南美洲、俄羅斯、中國等，EA數據顯示2019年全球燃料油的產量690萬桶/天，2020年由於IMO 2020限硫令的實施，預計燃料油產量進一步下降至635萬桶/天。由於燃料油屬於非清潔燃料，事實上多年來燃料油的產銷均呈現下降趨勢。
對應到低硫燃料油，在EA燃料油的統計口徑中，事實上流向低硫船燃池子的量並不大。根據第一節的分析，我們認為由於全球大量渣油加氫產能的存在，加氫料、蠟油為低硫燃料油提供了無上限的一個產能基數。因此分析所謂「燃料油」分項下的供應表現，對於低硫燃料油的影響可能相對較小；在需求端，高硫燃料油與低硫燃料油也有差異，儘管兩種燃料油均在船燃領域使用，但高硫燃料油也大量用於發電、煉廠加工，而被歸於船燃池的這部分低硫燃料油，其用途單一，基本只有船用油，但由於背後支撐低硫燃料油供應的體系很龐大，其原料用途又不止可以用作船燃，比如加氫料和低硫渣油也是一種很好的FCC進料、低硫油漿也可用於生產石油焦、用作其他化工用途等等。這種供需特性決定了低硫燃料油的分析相對複雜，單從低硫燃料油的供需來對其定價可能會比較困難，一種更好的解決途徑可能是將低硫放入整個油品體系中進行分析。
3.2 需求
根據上節的分析，我們知道低硫燃料油的供應較為複雜，但其需求結構單一，在「低硫燃料油」分項下，由於其調和複雜多樣的特性，也決定了低硫燃料油標的對應的實貨，恐怕很難被煉廠、發電廠再用作其他用途，因此基本僅能用於船燃。這一點上，高硫截然不同，由於高硫生產方案相對成熟，其質量標準也相對固定，但低硫燃料油不具有這個性質，因此在指標上，除非特殊情況，否則在市場上通行的低硫燃料油由於指標不可預測，難作他用。
全球有四大船用油市場，分別是亞洲地區（新加坡、中國、日本、韓國）、歐洲ARA地區（阿姆斯特丹、鹿特丹、安特衛普）、地中海地區（富查伊拉）和美洲地區（美洲東海岸）。以上地區的海洋貿易繁榮，遠洋航運暢旺，船用油市場非常發達。
目前全球高硫燃料油供應和需求的主要貨物流向為歐洲出口至新加坡和美灣地區；中東地區出口至新加坡及東北亞地區；美灣墨西哥及拉丁美洲地區（包括墨西哥、委內瑞拉、巴西等）出口至新加坡及東北亞地區。
新加坡是全球船用燃料油最大的消費地，2019年的消費量約為4746萬噸。依靠其優越的地理位置、靈活的經濟政策、注重石油交易市場的長期發展，新加坡吸引了幾乎所有跨國石油公司和全球性石油貿易公司參與當地燃料油市場經營，全球其他地區出產的燃料油組分資源流向新加坡，經過油品調合後再進行成品的銷售。
根據EA的統計數據來看，2019年全球燃料油需求671萬桶/天，2020年下降至620萬桶/天，其中絕大多數仍以高硫燃料油為主，對於低硫燃料油的需求，需要進一步尋找航運領域的指標，作為指引。