來源:中信期貨微資訊
作者: 能源組
摘要:
2020航運業正在經歷百年未有之大變局,IMO新政正式實施,全球高低硫燃油轉換順利進行,低硫船舶燃料油已成為主流用油,這將從根本上改善港口、海洋和全球環境,也給全球船用油市場帶來巨大變革。低硫燃油現貨市場規模進一步擴大,同時國內低硫燃料油出口退稅政策的推出,成功開啟了國內保稅低硫船用燃料油自主供應的新局面。即將推出的國際化低硫燃料油期貨合約,可以更及時和更直接地反映全球現貨市場的供需情況,有利於以市場機制促進我國低硫燃料油行業的進一步發展,進一步加強我國大宗商品期貨市場在全球範圍內的影響力和競爭力,中國舟山等船用燃料油保稅港有望在亞太地區低硫船用燃料油市場擁有更大的話語權,讓我國在燃料油這一重要能源產品領域擁有更大的定價話語權,有利於支持中國海運業的發展。
低硫燃料油期貨將作為境內特定品種,採用「國際平臺、淨價交易、保稅交割、人民幣計價」的模式,全面引入境外交易者參與。這也是繼原油期貨之後第二個國際化能源期貨合約。
本文從IMO新政及我國應對措施、燃料油定義、燃料油供需、低硫燃油期貨合約介紹四個方面展開。
一、IMO新政及我國應對措施
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。兩種方案的技術差別是:使用低硫船舶燃料油,現有船上設施不需要做任何改變就能滿足規定的排放標準。採用尾氣洗滌脫硫方案需要在船舶上建設流程較為複雜的脫硫設施,有3種技術方案可供選擇,比較實用的有海水循環洗滌(Open loop,開式洗滌)、淡水鹼液洗滌(Closed loop,閉式洗滌)和混合洗滌(Hybrid,開、閉式兼用)。目前,技術簡易的海水洗滌措施不能滿足規定硫含量不得超過0.10%地區的排放標準。對於船舶來說,主要比較高低硫船舶燃料油價差與高硫船舶燃料油所用尾氣洗滌的運行成本和投資。據調查,一艘超大型油輪(VLCC)一年的燃油消耗量約為1.40萬~1.65萬噸,船舶從高硫燃油改為低硫燃油,不需要增加任何固定設施投資。對尾氣洗滌脫硫來說,不論「開式洗滌」還是「閉式洗滌」都要增加船上固定設施,佔用船舶空間,只是「閉式洗滌」流程更複雜且投資更大,據了解,尾氣洗滌脫硫設施的初期固定投資約為200萬~900萬美元,各地區設備和修(造)船廠的安裝費用存在較大差別。遠東地區一些船廠安裝的「開式洗滌」設施投資費用約為200萬美元,「閉式洗滌」設施投資費用約為500萬美元。如果一艘超大型油輪按10年折舊、年消耗燃油1.55萬噸計,則「開式洗滌」脫硫每噸燃油的折舊成本為89元,「閉式洗滌」為222元。船舶改用低硫燃油增加的運行成本體現為高低硫燃油價差。對尾氣洗滌脫硫來說,如果採用「開式洗滌」,主要增加海水泵耗電及所有相關設備的維護費用,每噸燃油的運行成本約為75元;「閉式洗滌」產生較高的運行成本。一艘超大型油輪通常裝有約3500噸燃油,如果用「閉式洗滌」,尾氣脫硫需消耗235.9噸純氫氧化鈉,並產生超過1250噸硫酸鹽溶液。按照目前國內市場鹼液價格測算,45%濃度離子膜氫氧化鈉價格約為1750元/噸(不含稅),折合純鹼約3900元/噸。一艘超大型油輪按年消耗燃油1.55萬噸計,每噸燃油耗用鹼液成本為262.9元,再考慮電、水消耗以及投資折舊、硫酸鈉溶液排放處理等費用,每噸燃油尾氣處理成本接近350元。基於目前的加氫技術,高硫燃油加氫脫硫加工成本低於300元/噸。在脫除硫的同時,燃油各項指標大幅改善,有害物質(例如金屬雜質)減少,密度顯著下降,單位重量發熱值上升,船舶運行燃油重量單耗可降低。
綜合對比,「開式洗滌」方案每噸燃油的脫硫成本約為164元,「閉式洗滌」方案約為572元,通過渣油加氫把高硫燃料變成低硫燃料的成本每噸約為300元。由此判斷,執行《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》的解決方案經濟性為:「開式洗滌」方案成本最低,使用低硫燃油次之,「閉式洗滌」方案成本最高。「開式洗滌」和「閉式洗滌」因技術具有本質差別,運行成本差別很大。目前「開式洗滌」在主流港口如新加坡及我國大部分港口禁止使用,據了解,截至2019年底,全球已有近3000艘船舶(尤其是新船)安裝了尾氣洗滌裝置,其中「開式洗滌」佔80.4%,「混合式洗滌」佔16.5%,未來少數船舶規劃還有安裝計劃。在總數超過2000艘的運輸原油的阿芙拉型油輪(AFRA)、蘇伊士型油輪(SUEZ)和超大型油輪等大型船舶中,已經或規劃安裝洗滌設施的比例約為15%~30%。
未來高低硫船舶燃料油及其他成品油的相對價格會在產能調整、市場供求平衡的不斷變化中趨於合理,船舶燃料油市場新格局的形成取決於船舶尾氣洗滌脫硫技術運行成本和渣油加氫運行成本的博弈。安裝了尾氣洗滌裝置的船舶,只能說在選擇高低硫船舶燃料油方面具有靈活性,由於使用高硫船舶燃料油存在輔助材料費用、設備腐蝕、運行管理難度等劣勢,加之高低硫船舶燃料油價差縮小,未來高硫船舶燃料油不可能長期保持優勢,隨著高低硫價差逐步收窄,使用低硫燃料油更具經濟性,低硫船舶燃料油全面取代高硫船舶燃料油的可能性更大。《未來低硫船舶燃料油市場走勢分析 劉初春 大連西太平洋石油化工有限公司》
機構預測2020年後全球高硫燃油(HSFO)需求下降50%(約180萬桶/天)至120萬桶/天,其需求被柴油、低硫燃油(VLSFO)替代。隨著脫硫塔安裝增速放緩(新加坡、中國等國大港口禁止開式脫硫塔,該禁令要求船隻在管控區域切換為低硫燃油,增加了脫硫塔原料切換不確定性),高低硫價差不斷收窄,IMO新政遵守比例提升(機構預計不執行IMO限硫令船舶比例從去年15%降至約12%),低硫燃油份額會不斷提升。機構此前預計2020年低硫燃油需求將增至110萬桶/天,但數據顯示1-2月新加坡低硫組分佔比已超80%超過該預期,其中VLSFO佔比59%,機構高估了MGO需求,低估了VLSFO需求,以此替換比例推算,全球VLSFO需求將為236萬桶/天,大超資訊機構預期。2021-2025年全球VLSFO有望保持15萬桶/天的增速,低硫燃油需求將維持高增速,份額逐步增加。
為滿足環保要求,我國先後於2018年12月、2019年10月發布了《船舶大氣汙染物排放控制區實施方案》和《2020年全球船用燃油限硫令實施方案》,對船燃硫含量的要求已完全與國際接軌。長期看,新標準每年將使全球近8000萬噸-1億噸的高硫船燃被低硫船燃、船用柴油等取代;我國低硫船燃市場也隨之被打開。近年來,我國船燃市場逐步開放,向規範化、標準化轉變,在亞太地區已成為僅次於新加坡的第二大船燃市場。但與新加坡等市場有所不同,我國船燃按用戶不同可分為保稅船燃與內貿船燃(保稅船燃:經國務院批准享受保稅政策,由海關實施保稅監管,未繳納進口關稅、進口環節增值稅和消費稅、不佔進口配額的國際航行船舶用油品,提供保稅油船燃視同出口;內貿船燃:普通內貿航線船舶供應的燃料油,供油商需要繳納各類稅費)。內貿船燃行業準入門檻低、管理規範相對薄弱、市場參與主體眾多,發展空間相對較小;而保稅船燃市場更為規範、準入門檻相對較高、參與國際競爭、發展潛力大,因此成為各方關注焦點,是國內主營煉廠重點競爭的市場。據隆眾資訊統計數據,2019年,我國船燃需求量1910萬噸,其中保稅船燃需求量1060萬噸;同期新加坡船燃需求量為4750萬噸。在全球貨物吞吐量、貨櫃吞吐量十大港口中,我國均佔有七席,但2019年保稅船燃總量不到新加坡的1/4。究其原因,過去燃料油出口的高稅費導致我國煉廠沒有生產船燃的積極性,船燃基本從周邊國家進口,因此價格明顯趨高,船舶大多選擇在周邊國家港口加注低價燃油,制約了我國保稅船燃需求。
今年1月22日,財政部等發布的《關於對國際航行船舶加注燃料油實行出口退稅政策的公告》指出,對國際航行船舶在我國沿海港口加注的燃料油實行出口退(免)稅政策。4月28日,商務部、海關總署同步發布《將低硫船用燃料油納入出口許可證管理貨物目錄(2020年)》和《關於下達2020年第一批低硫船用燃料油出口配額的通知》。《目錄》明確規定國內煉廠生產的低硫船燃出口需要出口許可證;《通知》規定2020年第一批低硫船燃出口配額共計1000萬噸,中石化、中石油等5家單位取得首批出口配額。三項新政的陸續出臺,標誌著我國低硫燃料油出口退稅政策基本成型,將在很大程度上降低國內出口船燃價格,提高競爭優勢,從而提升煉廠生產低硫船燃積極性。
我國煉油業面臨煉油能力過剩、結構性不合理等問題。長久以來,為滿足汽油、柴油和航煤供應,煉廠的規劃和設計都以提高輕油收率為主,追求「吃幹榨淨」,生產的重質燃料油較少,再疊加燃料油稅費因素,煉廠生產燃料油意願薄弱,導致市場汽柴油供大於求,但燃料油仍需進口。而近期出臺的燃料油出口退稅政策對低硫船燃供應保稅區是重大利好,將在很大程度上促進煉廠開啟低硫船燃資源常規生產流程。國內煉油企業應抓住機遇,加快調整布局,搶佔低硫船燃市場。《面對低硫船燃新規,國內煉廠如何應對 鄭麗君 中石油戰略與信息研究室》
二、燃料油定義
燃料油是成品油的一種,主要由石油裂化殘渣油和直餾渣油製成,特點是粘度大,含非烴化合物、膠質、瀝青質多,亦叫做重油,可以分為常壓重油、減壓重油、催化重油和混合重油。常壓重油指煉廠催化、裂化裝置分餾出的重油(俗稱油漿);混合重油一般指減壓重油和催化重油的混合。
燃料油主要用於交通運輸、煉化、工業製造、電力等行業,其中船用油市場需求呈穩定增長趨勢。船用燃料油作為運輸交通的動力來源,是在傳統燃料油的基礎上進行再加工而成的調和油品,其品質必須符合船舶內燃機使用的各項要求,否則容易造成較大的安全隱患。根據硫含量,船用燃料油可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個等級,其中殘渣型燃料油對應的標準分別是不大於3.50%、0.50%、0.10%。
船用燃料油分為餾分型船用燃料(MGO、MDO)和殘渣型船用燃料(HSFO)。國際標準化組織的船用燃料油標準ISO8217規定,餾分型燃料主要是以輕油(柴油)成分為主的油品,根據密度和十六烷值等質量指標分為四種,分別為DMX、DMA、DMZ、DMB;殘渣型燃料油是以重質燃料油為主要成分的油品,其根據質量和粘度分為7個粘度、6個質量檔,共11個品牌號,分別為RMA10、RMB30、RMD80、RME180、RMG180、RMG380、RMG500、RMG700、RMK380、RMK500、RMK700。RMD15、RME25、RMG35。其中「 R」代表殘渣,「M」代表船用,「D、E、G」等單獨無意義,380燃料油其他的稱呼有:IFO380 、HFO380 、380CST、RMG380。我國船用燃料油現行國家標準GB/T17411-2015是參考ISO8217制定的,我國國家標準GB17411規定,船用燃料油分為餾分型船用燃料和殘渣型船用燃料。國產燃料油種類:200號重油,7號燃料油、工業燃料油、催化油漿、蠟油漿、混合重油、瀝青,我國將燃料油分為1#、2#、4#輕、4#、5#輕、5#重、6#、和7#八個品種。其中:1#和2#是餾分燃料油,適用於家用或工業小型燃燒器使用。4#輕和4#燃料油是重質餾分燃料油或是餾分燃料油與殘渣油混合而成的燃料油。5#輕、5#重、6#和7#是粘度和餾程範圍遞增的殘渣燃料油。我國國標GB 17411-2015中的質量指標參數與國際標準ISO 8217:2017(E)標準基本一致。由於ISO標準3-5年才修訂一次,因此目前針對低硫燃料油仍然使用原先標準,僅在硫含量方面有不大於0.50%的要求。
Fu是保稅燃料油380(3.5%高含硫量殘渣型燃料油),美國燃料油分為1-6號燃料油,與亞太其他國家燃料油(Bunker A、B、C)的對應關係如下。Number 2 fuel oil=Bunker A= Heating oilNumber 5 fuel oil=Bunker BNumber 6 fuel oil=Bunker C=Residual fuel oil
餾分型燃料油和殘渣型燃料油存在明顯的界限,粘度差別較大。IMO只規定了硫含量限制,並未有ISO8217規定標準的低硫燃油,帶來了挑戰和機遇,挑戰是全球沒有統一的標準,質量穩定的低硫燃油對調和工藝要求較高;機遇是一旦工藝成熟、質量穩定,有助於快速搶佔市場份額。低硫燃油(VLSFO)打破了油品間的界限,多種組分均能滿足低硫要求,IEA研究表明,當下市場存在以下低硫調和組分:① 常壓渣油(直餾燃料油),0.5%含硫量,產量2-300萬桶/天② 全球超低硫原油(美國頁巖油、阿爾及利亞、奈及利亞、巴西、北海、澳大利亞等),但此種原油大部分被煉廠用於加工生產汽柴油等,外放量少。③ 脫硫後常壓渣油,約350萬桶/天的常壓渣油作為加工生產優質輕質油品的原料。脫硫工藝降低芳烴含量,影響燃油的兼容性。④ 煉廠各餾程組分混合物以及減壓瓦斯油、輕循環油、塔底油等。⑤ 中質組分與殘渣組分混合,例如80%瓦斯油20%高硫燃料油混合。⑥ 以重質甜油為基礎的混合物
嚴格意義上講只有前兩種能稱為低硫燃油,其他混合物過去是生產中質餾分和調和高硫燃料油的中間組分,此外貿易商為提高燃料油粘度和密度將重質甜油與其他組分調和,煉廠對高硫燃料油脫硫來生產低硫燃料油,低硫生產來源可分為貿易商調和與煉廠調和兩種,前者在市場供應較多,調和質量不及煉廠生產。
汽油、柴油供應依靠調和,多數汽柴油成品出廠前就完成了調和,為保證油品質量,各國均有嚴格、統一的指標規定,因此成品油的貿易商調和數量有限。但是IMO為低硫燃油設置了硫含量標準,並未統一規定其他指標,ISO 2017標準也沒有明確的新型低硫燃油成本指引,造成了現階段市場並無統一的低硫燃油指標,因此未來低硫燃油供應主要由貿易商調和與煉廠生產實現。低硫燃油供應主要依靠各組分調和(調和工藝決定了燃油品質,汽油調和關注辛烷值、烯烴、芳烴、氧含量、蒸汽壓和硫含量;燃油調和關注粘度、傾點、鋁矽含量、密度、沉澱物以及碳芳香度等),同樣是調和技術,煉廠出廠成品有較高質量保證,貿易商為追求利潤可能會加入油漿、化學廢料等廉價調和資源,雖然指標上完全滿足低硫船燃粘度和密度要求,但存在較大的安全隱患,因此現階段市場低硫組分雖多,但是品質穩定的低硫燃油較少,煉廠供應低硫燃油相比貿易商調和燃油穩定性、兼容性更好。大港口像新加坡、富查伊拉、鹿特丹等高低硫燃油均有供應,小港口則存在高低硫同時供應的問題,此外由於燃油來源不同,混合不同生產商的燃油將會引起兼容性等新問題,多種類燃油共存的市場為港口帶來新的挑戰和物流難題,對國內是挑戰也是機遇,隨著低硫燃油需求持續增加,集聚效應更加明顯,有能力供應合規燃料油的港口就有機會搶佔更多市場份額,與更多船東籤訂燃油供應合同概率會增加。
普氏機構預測,IMO對全球油品總需求量影響不大,但油品需求結構發生顯著變化,高硫燃油過剩,柴油、低硫燃油存在明顯缺口,意味著未來存量市場競爭更加激烈,有能力生產低硫燃油、柴油的複雜煉廠具備顯著優勢。我國煉廠產能充足,成品油產量過剩趨勢明顯,IMO為我國煉廠新舊動能轉換帶來新機遇。
三、燃料油供需
2018年全球船用油年消費量約2.8億噸,其中高硫燃料油(HSFO)佔比70%,市場需求量為2億噸,亞太地區船用燃料油需求量佔全球近50%,歐洲佔23%,中東和北美分別佔10%和8%。亞太主要燃料油消費前三位的依次是新加坡、中國和日本。亞太地區是全球燃料油缺口最大的地區,新加坡依託於自身港口優勢,貿易量大,是燃料油加注第一大港,該地區價格是全球燃料油價格風向標。
2016年歐佩克實施原油減產,同年美國輕質原油出口開始大幅增加,全球輕質化趨勢加強,全球燃料油產量呈現逐年下降趨勢。2017年開始,新加坡燃料油進口逐年下降,反映出亞太地區燃料油供應逐漸下降趨勢。
2020年後獨立國協、中東以及亞洲一些國家高硫燃油供應在較長一段時間內較難下降,需求斷崖式下滑背景下亞洲高硫燃油供應轉為過剩。2020年亞洲低硫燃油供應存在缺口,能夠生產合規低硫燃油的煉廠或僅在中國、日本、韓國,其他合規低硫燃油仍需從歐洲、美國部分國家進口。現階段市場低硫調和組分充足低硫燃油弱勢,大部分的低硫燃油供應還是通過各地的低硫組分的調和實現,燃油質量問題頻出,貿易商調和燃油存在一定的安全隱患,能夠穩定供應品質穩定低硫燃油的煉廠有較強競爭力。短期來看,新加坡在未來一段時間仍然是全球最大的船燃消費港口,其燃料油市場定價地位較難撼動,其低硫市場動態反映亞太地區乃至全球供需。
Energy Aspects數據顯示2019年中東和亞洲燃料油需求為373萬桶/天,按照低硫VLSFO份額59%替換比例計算,2020年亞太和中東低硫燃油總需求約為220萬桶/天,亞洲繼續從歐洲、拉美、美國進口組分滿足低硫需求,低硫燃油或存在缺口為87萬桶/天(目前市場通過各種低硫原油、柴油、低硫渣油彌補了該缺口,但低硫燃油問題頻發)。
進入2020年,IMO新規實施,新加坡燃料油進口由高硫資源向低硫資源傾斜,燃料油進口來源發生一定變化,自俄羅斯、中東、北美洲進口資源比例下降;自亞洲(馬來西亞、印度、泰國)、南美洲(巴西)進口資源集中,或意味著低硫資源主要集中在以上幾個國家。從2019年燃料油進口燃料油種類中來看,86%是以Fuel Oil(2020年維持該比例)呈現在路透船期中的,而新加坡燃料油銷量中60%以上已是VLSFO,或證實極少有成品VLSFO以貨船形式來到新加坡,更多的是低硫組分以Fuel Oil品名流轉至新加坡調和成低硫船燃。從亞洲市場來看,新加坡煉化企業目前沒有新投產或即將投產的渣油轉化裝置,新加坡各煉廠在未來3年內仍將保留相當比例的高硫燃料油,各煉廠只能利用現有裝置生產部分低硫燃料油,亞洲低硫燃料油市場格局有望重塑。
波蘭Grupa Lotos公司採用溶劑脫瀝青與加氫裂化和延遲焦化組合工藝處理減壓渣油,主要目標是增產柴油。通過調節脫瀝青裝置與焦化之間的原料分配,以及脫瀝青油加氫處理與下遊未轉化油減壓蒸餾裝置的組合工藝流程,可以增加煉油廠的靈活性,應對未來重質潤滑油基礎油和低硫燃料油需求變化帶來的挑戰;荷蘭Petrogenium諮詢公司介紹了擁有減黏裂化裝置的煉油廠應對國際海事組織新規的技術方案,減黏裂化裝置是應對新規的有效措施之一。由於用輕質餾分稀釋調和減壓渣油生產船用燃料會降低輕質餾分的價值,建議將純減壓渣油用作氣化原料、重質鍋爐燃料、生產瀝青或進入延遲焦化裝置。《中石油華東設計院有限公司袁明江,王志剛》
中國燃料油生產2020年1月22日,國家財政部、稅務總局、海關總署聯合發布《關於對國際航行船舶加注燃料油實行出口退稅政策的公告》,明確自2020年2月1日起對國際航行船舶在中國沿海港口加注的燃料油(編碼為27101922),實行出口退(免)稅政策,增值稅出口退稅率為13%。2月13日,中國石油遼河石化公司5300噸低硫船用燃料油在遼寧大連完成海關申報,成為全國首單享受出口退稅政策的船用燃料油業務。煉廠出產外貿低硫船用燃料油免徵收消費稅,能夠顯著降低煉化企業燃料油生產成本,目前各企業的船用燃料油出口暫未使用配額指標。目前,低硫船用燃料油外貿業務的市場關注度持續提升,除了前期4大集團布局的20家煉廠總計1800多萬噸/年的低硫船用燃料油產能陸續釋放外,具備生產能力的各大地方獨立煉廠也嗅到商機,開始積極籌備低硫船用燃料油的生產和供應。
已開發的重渣油加工過程主要有加氫和脫碳兩種工藝。脫碳工藝主要包括催化裂化、熱裂化、減粘裂化、焦化和溶劑脫瀝青工藝等;加氫工藝主要分固定床、沸騰床和懸浮床3種類型。加氫過程:固定床加氫工藝(ARDS常壓渣油加氫工藝,VRDS減壓渣油加氫工藝)、懸浮床加氫工藝、移動床加氫工藝(OCR)、沸騰床加氫工藝其中焦化和加氫是應用最廣的重油加工技術。《國內外渣油加氫處理技術發展現狀及分析 方向晨 中國石化撫順石油化工研究》
焦化技術屬於比較傳統的煉油工藝,因為具有技術成熟、流程簡單、投資和操作費用相對低、原料適應性強等優點,在處理高硫、高金屬含量的劣質渣油方面具有一定優勢,因此仍是當今大多數煉油廠處理渣油特別是劣質渣油的主要手段之一。儘管延遲焦化優點突出,但存在產品液體收率低、高硫石油焦處理困難等問題,因此從資源的合理利用和環境保護方面來看,延遲焦化並不是最理想的渣油加工技術。
最早的渣油加氫工藝始於20世紀50年代,採用含硫或高硫原油的餾分油加氫脫硫,脫硫後的減壓餾分油再與減壓渣油混兌以生產硫含量1%的燃料油,此過程稱為間接脫硫過程。70年代後,世界各國對燃料油硫含量限制越來越嚴格,使用間接脫硫過程已不能滿足生產低硫燃料油的要求,只能採用渣油固定床直接加氫脫硫過程以生產低硫燃料油。《渣油加氫處理技術 胡長祿 中國石化 撫順石油化工研究院》
固定床渣油加氫技術是比較成熟的渣油加工技術,相較於其它渣油加氫技術,固定床渣油加氫技術的投資和操作費用低、運行安全簡單,是目前渣油加氫技術的首選技術,佔渣油加氫總加工能力的3/4,固定床渣油加氫技術發展之初是為順應低硫船用燃料油的需求而開發的技術,但近年來,隨著優質輕質燃料油的需求增長快速,固定床渣油加氫與渣油催化裂化組合應用,已逐漸成為渣油輕質化的重要手段;沸騰床渣油加氫具有反應器內溫度均勻,運轉周期長,裝置操作靈活等特點,是加工高硫、高殘炭、高金屬重質原油的重要技術,國外新建的渣油加氫裝置中,沸騰床式裝置要多於固定床式裝置,近年來,中國石化撫順石油化工研究院和洛陽石油化工工程公司合作,現已開發出具有完全自主智慧財產權的STRONG沸騰床渣油加氫技術並解決了許多工程技術方面的難題,已申報相關工藝專利28項。在現有沸騰床渣油加氫處理技術的工業應用中,其主要目的產品或是生產商品燃料油,或是為催化裂化和焦化裝置提供原料。只有在一些特殊的情況下,如對雜質含量較高的各種減壓蠟油(油砂瀝青焦化重蠟油、煤液化油等)進行加氫裂化時,才會將沸騰床加氫技術用於加氫裂化全轉化過程,沸騰床渣油加氫裝置的投資比相同規模的固定床渣油加氫裝置高 60%~80%。當加工金屬含量在200μg/g左右的渣油時,STRONG沸騰床渣油加氫工藝與固定床加氫工藝相比仍具有較強的優勢。由於沸騰床渣油加氫可以在較高的反應溫度下操作,可以在線隨時更換催化劑,因此通常情況下,沸騰床加氫裝置被定位在可加工金屬含量大於300g/g、殘炭>;;;;;;;;;;;20%的渣油原料;懸浮床渣油加氫工藝類型較多,能夠加工其它渣油加氫技術難以加工的原料,如油砂瀝青等稠油原料,是一種非常有前景的渣油加氫轉化技術。2019年,恆力集團320萬噸/年沸騰床渣油加氫和中國石化鎮海煉化260萬噸/年沸騰床渣油加氫裝置順利投產,為深度轉化重質渣油樹立了典範,特別是沸騰床渣油加氫與延遲焦化/脫瀝青工藝組合,可實現渣油轉化率92%,甚至更高。
低硫船用燃料油在一定時期內已成為高附加值煉油產品。從產品競爭力角度出發,煉廠生產低硫燃料油首先要考慮自身是否具有原油資源優勢(低硫原油),例如遼河石化公司加工的是低硫重質原油。其次要考慮能否利用煉廠現有渣油加氫等設施的富餘能力,例如上海石化公司通過調整渣油加氫脫硫裝置生產低硫燃料油。對於加工環烷基原油的煉廠,加氫重油不是優質的催化裂解原料,裂解雙烯收率低,可考慮作為低硫燃料油的調和組分。《國內外渣油加氫處理技術發展現狀及分析 方向晨 中國石化撫順石油化工研究》
中石化布局鎮海煉化等十家臨近沿海煉油企業開展資源生產,2020年低硫重質清潔船用燃料油產能將達到1000萬噸/年,2023年產能將超過1500萬噸/年,目前上海石化、金陵石化、海南石化、齊魯石化、青島石化5家企業已生產出符合限硫規定的產品供應市場,除青島石化是外購低硫原油外,其餘都是採用渣油/蠟油加氫工藝生產調和而成,以淨化油漿、蠟油為原料,合理摻渣,保證燃料油的粘度。
中石油煉厂部署沿海煉廠遼河、大連、大連西臺、大港、廣西和兩錦生產,計劃產能為200-500萬噸/年,中國石油的國內資源如遼河油田、大港油田、大慶油田的原油是低硫油,可直接用來生產低硫船燃。主要調和組分:低硫渣油、焦化蠟油、焦化柴油、減壓柴油、催化油漿、催化柴油和其他調和方式如:催化油漿+加氫尾油。2019年6月,遼河石化生產的低硫調和料與大連西太生產的含硫深加工調和料在舟山自貿區內實現混兌調和,打通了國內煉廠的原料進入保稅船供油市場的調兌渠道。《船用燃料質量升級的行業影響及動向分析 中石油華東設計院》
影響:LSFO生產及調和的競爭力在於低成本,主要問題是降硫,難度在於保持粘度。除油漿組分外,LSFO基本都是優質的催化裂化原料,如通過減少催化裂化原料來生產LSFO,經濟效益嚴重依賴於LSFO價格,部分HSFO將會在鍋爐、發電廠等固定源應用領域與煤炭競爭,部分HSFO會轉產為瀝青產品,增加了瀝青產品的市場競爭。MGO及LSFO調和過程中使用更多的柴油組分,帶動了柴油消費。加氫能力較弱的煉廠,考慮低硫原油,會增加對海外輕質低硫原油的購買。
2018年中國保稅燃料油進口數量為1475萬噸,2019年中國保稅油市場初步實現了「進口-生產-調和」三位一體的供應模式,保稅油整體供應量大幅增加。其中國內煉廠生產低硫船燃的數量約20萬噸,通過混兌調和獲得的保稅船用油數量為159萬噸,進口保稅油數量為1427萬噸。進入2020年,隨著燃料油出口退稅政策的落地,國內煉廠開始規模化生產低硫船燃。據金聯創不完全統計,2020年1-5月份中國保稅用低硫船用重質燃料油總產量在216萬噸左右。1月份國內煉廠低硫燃料油產量在3.5萬噸左右,2月份產量在17.6萬噸左右,3月份產量在60萬噸左右,4月產量在65萬噸左右,5月產量在70萬噸左右。
中國燃料油進口
2020年前,中國燃料油出口退稅政策未落實,國內內貿燃料油市場與保稅燃料油市場相對獨立,內貿燃料油市場資源主要來自國內煉廠生產燃料油用以內貿船燃加注,部分資源來自進口轉內貿燃料油做煉廠加工原料;保稅市場主要集中與保稅區外輪船舶加注,過去我國船用燃料油未納入一般貿易的免稅退稅目錄,以往保稅燃料油主要依靠進口,成本長期高於新加坡,制約了行業發展,國產燃料油不退稅則不具備與保稅進口燃料油的價格競爭力,2019年中國保稅船用油供應實現了多元化,由依賴進口的供應格局轉變為「進口、生產、混調」三位一體的供應模式,未來隨著中國煉廠自主生產保稅船用油,中國保稅船用油的價格有望低於周邊國家港口。2018年舟山海關保稅船用燃料油供應量359.29萬噸,佔全國保稅船用燃料油供應總量1180萬噸的近1/3,2019年,浙江自由貿易區保稅船用燃油直供量達410.27萬噸,2020年中國保稅船用燃料油規模有望達到1500-1800萬噸。燃料油出口退稅政策落實後,國產燃料油會大量補充保稅船燃資源,燃料油進口依存度大概率持續下降,隨著我國保稅船燃規模不斷擴大,1000萬噸配額較難滿足2020年國內保稅燃料油加注需求,此外還有國內進口燃料油加工需求(燃料油和稀釋瀝青淨進口量約為國內煉廠進口燃料油加工需求),因此預計燃料油進口量仍將持續存在。
中國燃料油混調2018年7月,國家商務部批准同意在浙江自貿試驗區開展保稅油混兌加工貿易業務創新試點。在舟山市由浙江自貿試驗區管委會指定的符合監管條件的場所內,允許以加工貿易方式進口以下原料,進行物理混兌(非冶煉加工)後出口燃料油。2018年至今,浙江自貿區保稅船用燃料油混兌量82.4萬噸,佔供應量的17%左右。其中,不同稅號量5.6萬噸,同種稅號混兌量為76.8萬噸。
而中船燃近期混兌的產品為國內首單混兌低硫燃料油,除部分進口資源外,同時利用了國內遼河石化生產的低硫料和西太煉廠的含硫深加工料。據隆眾資訊了解,中船燃此次業務的開展,一方面令國內船燃輔料進入主渠道,另一方面利用國內低硫資源替代進口資源,降低成本,實現效益最大化。中石化及中石油煉廠均已陸續開展保稅低硫燃料油的煉廠生產及物理混兌加工供應。
合格的低硫保稅燃料油來源,可以通過自貿區混兌,2018年國家批准浙江自貿區開展不同稅號下混兌業務後,2019年舟山當地15%左右產品通過:進口原料+國產原料混兌,當地大的供油商都參與到了這項業務中。2020年 1-4月份,舟山地區保稅船燃混兌量有67萬噸左右,佔到了舟山地區供油量的49%左右。《「煉廠生產+混兌加工」 低硫保稅燃料油實現雙渠道供應 田秋瑾 隆眾資訊》
在2018年10月11發布《燃料油(期貨)補充檢驗項目暫行規定》,新增八項高硫保稅380化工檢測指標,LU僅添加粘度、密度最低值、相容性、苯乙烯和苯酚要求。
關於相容性,目前在重油實際使用中,即使總沉澱物指標合格,仍會遇到燃油過濾系統包括離心機和過濾器等存在過多油泥,導致分油機和過濾器阻塞現象。符合標準指標的油品單獨使用時無問題,但遇到非同類輕油或重質燃料油時,出現絮凝現象,這種現象在燃料油調和過程中會經常遇到,反應的是不同油品的相容性問題。目前國內規範檢測油品相容性的試驗方法普遍使用ASTM D4740《斑點試驗測定殘渣燃料的清潔度和相容性》,該方法適用於100℃運動粘度小於50mm/s的殘渣燃料油。通過本方法測定的燃料油的清潔度達到3級或以上,可能會有操作上的問題。一種燃料油清潔度好,但當其與另一種調和料混合後有可能產生固體懸浮物析出,使用該方法測得的相容性達到3級或以上說明二者不相容。
生成倉單的現貨有三種來源,國內出口、境外進口和保稅混兌,其中國內出口和境外進口會被標記為不同的倉單,因國內出口完成了出口退稅,按照規定僅允許船舶加注不允許出口,境外進口形成的倉單沒有要求,保稅混兌的情況相對複雜,如果沒有涉及出口退稅,理論上可以實現出口,後期有待觀察。