張德浩
中國石油化工股份有限公司煉油事業(yè)部
從2016年年中開始,國際原油價格觸底反彈,伴隨著國際原油市場變化,供應側也發(fā)生變化。2017年特朗普執(zhí)政后,大力發(fā)展美國國內(nèi)石油經(jīng)濟,打破原油出口禁令,實現(xiàn)原油出口,雖然受限于原油碼頭裝卸能力及國內(nèi)原油管線輸送能力,但美國2018年原油出口量相比2017年增長近一倍。
由于出口解禁后開拓市場的需要,美國原油性價比較其他地區(qū)原油高,因此美國輕質(zhì)低硫原油迅速進入亞太、歐洲市場,對西非低硫原油市場形成沖擊,甚至影響到北海原油價格。中國作為世界第二大原油消費國,近70%的原油需求需要進口原油來滿足,所以需要穩(wěn)定市場供應,不斷拓寬原油資源渠道,采購加工美國原油恰在此時成為了一個選擇。
隨著美國頁巖油革命爆發(fā),新技術和數(shù)字分析的應用,使得美國油氣產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率提升,生產(chǎn)成本大幅下降。不僅油氣產(chǎn)量有了大幅增長,還打破了自20世紀70年代開始的石油出口禁令,使得美國原油重新走向世界,重塑了美國原油在世界能源的影響力。美國原油產(chǎn)區(qū)分布見圖1,2019年3月EIA公布的美國原油主要產(chǎn)區(qū)主要油種及產(chǎn)量見表1。
美國原油大部分都在美灣裝港,由小船過駁到VLCC(超大型油輪)上,然后向東繞行好望角、穿過龍目海峽、臺灣海峽(或巴士海峽),到達中國東海岸。航行時間大約50 d。
中國進口美國原油品種主要有西德克薩斯、庫欣低硫、巴肯、瑪斯、南綠谷等,其主要性質(zhì)見表2。
美國原油特點鮮明,一種是輕質(zhì)低硫原油,如巴肯、西德克薩斯、庫欣低硫以及部分凝析油,另一種是中質(zhì)高硫原油,比如瑪斯、南綠谷,此外還有少量API度居中的原油,如布萊恩芒德、巨山等。巴肯、西德克薩斯、瑪斯、南綠谷一般為不經(jīng)調(diào)混的原油,而庫欣低硫原油是按照紐約商業(yè)交易所規(guī)定的交割原油的品質(zhì)標準由多種不同性質(zhì)的原油調(diào)混而成。紐約交易所可交割油種包括6個美國國內(nèi)油種和5個其他國家油種。
從2019年開始,美國紐約商業(yè)交易所交割原油的標準在硫含量、API度、黏度、雜質(zhì)含量等內(nèi)容基礎上增加了金屬含量、殘?zhí)康戎笜?,更能反映混合原油的加工性能,避免了混合原油中金屬和雜質(zhì)含量不一,不能反映原油的真實品質(zhì)和價值。
圖1 美國原油產(chǎn)區(qū)分布
表1 美國原油主要產(chǎn)區(qū)油種及產(chǎn)量
表2 中國進口美國原油品種的主要性質(zhì)
輕質(zhì)低硫類原油
對于如西德克薩斯、庫欣低硫一類的低硫輕質(zhì)原油,API度基本在42上下,適合化工輕油需求強度的大企業(yè)加工。此類原油還具有硫含量、康氏殘?zhí)考敖饘俸康偷忍攸c,可與高硫原油摻煉,滿足蒸餾裝置設防值要求,其渣油也可作為催化裂化裝置進料配渣。
美國輕質(zhì)低硫類原油與產(chǎn)自英國的福蒂斯原油及產(chǎn)自埃及的西部沙漠原油相比,輕石腦油收率略高,但15~180 ℃組分中鏈烷烴含量未達到65%(體積分數(shù)),作為乙烯裂解原料顯得差強人意。
西德克薩斯、庫欣低硫、福蒂斯、西部沙漠及巴肯原油的性質(zhì)對比見表3,西德克薩斯、庫欣低硫和巴肯15~180 ℃組分的組成對比見表4。
在加工過程中,西德克薩斯摻煉比例過高時,因其石腦油收率較高,會導致蒸餾裝置初常頂負荷過大,影響裝置加工負荷。同時,可能出現(xiàn)常頂硫化氫含量過高,采樣分析工作存在風險,相關操作人員需要提高安全意識,做好防護措施。
庫欣低硫為調(diào)混原油,即參照一定的質(zhì)量標準,由幾種原油調(diào)合而成,所以可能混有一些密度大、金屬含量高等性質(zhì)較差的原油,如果沒有按照合理的加工路線加工,一旦其高金屬渣油作為催化裂化裝置原料配渣,就很有可能導致催化裂化裝置產(chǎn)品分布變差,甚至影響全廠蠟重油平衡,使生產(chǎn)安排變得被動。
表3 5種原油的性質(zhì)對比
瑪斯、南綠谷等API度在29、硫含量在2%(質(zhì)量分數(shù))左右的中質(zhì)高硫類原油,適合焦化裝置能力及全廠硫磺裝置能力有富余的企業(yè)作為摻煉降本油種?,斔埂⒛暇G谷原油的減壓渣油康氏殘?zhí)吭?2%(質(zhì)量分數(shù))左右,基本不會產(chǎn)生彈丸焦。此外,瑪斯原油出現(xiàn)過氯含量異常升高的情況,所以企業(yè)在加工時,需要關注原油中石腦油、航煤、柴油組分的氯含量變化,合理控制摻煉比例。
美國原油中還有少量凝析油,如鷹灘60,API度在60左右,可緩解油化一體化企業(yè)化工輕油平衡緊張的局面。當然,我們會遇到由于加工凝析油而導致蒸餾裝置加工量受限的情況。建議利用舊蒸餾塔,用于凝析油拔頭處理,拔出石腦油組分后,塔底餾分再進入蒸餾裝置加工,來降低蒸餾裝置初常頂加工負荷。
表4 3種原油15~180 ℃組分的組成對比
我國大部分煉廠加工原油整體API度基本在30上下,硫含量在1.6%(質(zhì)量分數(shù))左右。由于美國原油性質(zhì)兩極分化明顯,與我國煉廠長期加工的原油性質(zhì)差異較大,所以在加工美國原油時需要按照一定比例摻煉,比如部分企業(yè)蒸餾裝置只能摻煉30%左右的西德克薩斯。這樣就造成了單獨煉廠無法大批量采購美國原油,而且使用SUEZMAX型及以下船型遠距離運輸經(jīng)濟性差。一般來說,SUEZMAX船型的單桶運費較VLCC要高0.5美元,同樣運輸200萬桶原油,使用VLCC船型就要比使用SUEZMAX船型節(jié)約運費100萬美元。
加工效益還要通過相關計算軟件進行較為詳細和科學的測算,如PIMS、RSIM軟件等。美國原油原始計價為美國紐約商業(yè)交易所的WTI原油期貨價格,但因美國國內(nèi)管輸能力限制,在休斯敦離岸成本中,除了要考慮基價和貼水變化以外,還需要考慮美國國內(nèi)管輸費用的變化。當然,也可以通過第三方報價機構直接獲取休斯敦地區(qū)美國原油現(xiàn)貨價格。
目前國內(nèi)大部分煉油企業(yè)裝置設計是以加工中東、西非中重質(zhì)原油為主,而目前美國原油絕大部分都是API度大于40的輕質(zhì)原油,輕組分多、渣油收率低,大量加工美國輕質(zhì)原油適應性有待改善。
雖然美國原油在開拓市場初期性價比較高,但隨著其需求增大,采購強度增加,其性價比會有變化。根據(jù)企業(yè)PIMS測算結果,在某些時間里,西德克薩斯、庫欣低硫、巴肯等油種,不如西非輕質(zhì)低硫原油、索克爾和薩哈林輕油等原油。瑪斯、南綠谷等美國中質(zhì)高硫原油在高低硫原油價差大于2.5美元/桶時,性價比不如沙中原油等中東中重質(zhì)原油。美國鷹灘60凝析油加工效益比南帕斯原油差。
部分加工美國原油企業(yè)反映,瑪斯氯含量較高,西德克薩斯硫化氫含量高、庫欣低硫原油鎳、釩等重金屬含量不穩(wěn)定,石腦油組分氧化物含量高等情況,容易引發(fā)煉油企業(yè)安全環(huán)保風險及生產(chǎn)波動。
美國原油運距長、成本高,按到國內(nèi)日照港測算,其海外運輸成本比西非原油高1.5美元/桶左右,且運輸時間一般為50~60 d,較中東、西非原油多近30 d,資源供應風險增加。
美國原油付款期為提單日后30 d,但其運距長,運輸時間一般50~60 d,超過中東、西非原油運輸時間近一倍,資金占用時間長、成本高。
☆中國是原油凈進口國,從原油資源保障供應角度出發(fā),國內(nèi)企業(yè)應當積極試煉或加工美國原油,掌握美國原油性質(zhì)特點,積累美國原油加工經(jīng)驗,拓寬企業(yè)原油資源供應渠道。
☆雖然目前庫欣原油交割品質(zhì)有了新的要求,但在采購過程中務必注意混合原油的采購,建議在簽訂采購合同中再次明確原油的主要性質(zhì),尤其是作為催化路線加工的油種,要規(guī)定金屬含量,避免影響平穩(wěn)生產(chǎn)。
☆對于化工輕油需求量大的油化一體化企業(yè),考慮充分利用現(xiàn)有裝置,增上輕質(zhì)原油預處理塔,初步分離出石腦油組分,再將蠟渣油組分作為蒸餾裝置進料,減輕蒸餾裝置塔頂側線負荷,提高全廠加工量。
☆持續(xù)加強美國原油性價比測算。國際原油貿(mào)易中沒有永遠性價比高的原油,只有通過不斷的效益測算,才能不斷捕捉市場機遇,提高企業(yè)盈利水平。
☆堅持使用大型油輪運輸。因VLCC在進口原油運輸中經(jīng)濟性一般較好,所以建議區(qū)域內(nèi)企業(yè)共同協(xié)商資源采購策略,實現(xiàn)遠洋運輸大型化,提高美國原油加工效益。