专题 | 新湖能化:低硫燃料油的生产—调和篇

1、引言： 自2020年IMO“限硫令”实施后，低硫燃料油开始主导船加注市场。一般而言，炼厂通过加工超低硫原油可以得到低硫渣油，但超低硫原油数量稀缺，价格高，同时低硫渣油是催化裂化装置的理想原料，若用于船加注，经济性较差。因此大多数的低硫燃料油不是一次加工装置直接生产的，而是通过后续调和而成的。渣油加氢是炼厂降低渣油硫含量的主要方式，但是并非所有炼厂都配置了渣油加氢，且为降低成本，调油商会选择高低硫燃料油混兑调和的方式来生产低硫燃料油。 由于没有明确的低硫调和标准，市面上存在大量的低硫燃料油调和配方，组分多种多样，质量参差不齐，加上船东在使用过程中的不规范，导致船舶运行故障率较高。因此规范调和标准，加强技术检验，是保障低硫燃料油质量的关键举措。 2、低硫燃料油质量标准 低硫燃料油的调和除了要满足限硫令的要求外，还要满足粘度、倾点、铝硅含量、密度、沉淀物、碳芳香度、稳定性、兼容性等要求。目前国际上燃料油指标标准是ISO8217-2017,在此基础上，我国制定了GB1744-2015。 这里介绍两个决定燃油是否适用的两个关键指标:燃油中沥青烯的含量以及芳香烃指数。沥青烯在燃油中保持悬浮状态的能力，是燃油的稳定性体现。在混合不同调和组分时，会打破燃油的稳定性，导致沥青烯析出形成油泥，为了防止这种现象，在选择低硫燃料油调和组分时，要关注调和组分的芳香烃指数，因为芳香烃成分有改善稳定性的作用，它能将沥青烯分散、保持悬浮。除此之外，温度、存储条件等也可能导致沥青烯析出，从而形成油泥，油泥会堵塞分油机和滤器，导致主机停机。 下表是燃油部分参数标准，以及相应的超标危害，其中CCAI是碳芳烃指数，用以衡量燃料点火质量。 3、调和组分 低硫燃料油的调和配方多种多样，从成分占比来看，低硫燃料油主要组分有以下几种：①渣油加氢尾油②常压渣油③减压渣油+催化柴油④减压渣油+催化柴油+脱固油浆。其中渣油、油浆属于高密度油(密度大于水)。柴油是一种常见的稀释油，具有粘度低，含硫量低的特点。调和中使用的比较多的是以下几种柴油：催化裂化柴油，硫含量较低且在50℃下黏度很低,加氢之后，得到加氢催化柴油，可以灵活调变其调合比例，以达到降低低硫船用燃料油产品硫含量和黏度的目的。减粘裂化，可以最大限度降低渣油黏度，节省调和时所需的催化柴油，降低调和成本。轻循环油LCO(粘度低，接近普通柴油)也叫裂解轻柴油，是催化裂化的产物，海关税则号为27079990，进口免征消费 税，主要来自东南亚地区，国内不生产，具有很高的芳香性，但有些LCO是高密度油。下面从保税市场和内贸市场分别研究低硫燃料油的调和组分。 保税区低硫燃料油混兑调和 3.1 保税区的低硫燃料油主要是主营供应，然后和高硫燃料油进行混兑，主营出口的低硫燃料油来自于炼厂生产。我国渣油加氢装置产能为 10890万吨，国内的低硫大部分都是渣油加氢脱硫。 我国商务部于2018年7月下发的保税燃料油混兑调和加工贸易业务的复函指出，可采用以下6种组分进行物理混兑调和,且调和后的低硫燃料油不得转为内贸。2023年，舟山油企实际供油670.3万吨，其中，混兑高低硫保税燃料油占比18%。国内采用这一方式的有中船燃和中石化。 上表中5-7号燃料油、其他燃料油作为主要组分，市场中的渣油、油浆、焦化蜡油属于该分类，渣油，包括常减压渣油AR/VR、减粘裂化后的渣油、脱硫后的渣油，属于高密度油，密度越高，燃烧特性越差。 减压渣油，当低硫原油的硫质量分数高于0.25%时，生产出的减压渣油的硫质量分数已经超过0.5%；硫质量分数低于0.25%的原油价格贵，资源少，因此减压渣油需要通过加氢装置或者加入低硫稀释油来降低硫含量。与渣油加氢尾油相比，减压渣油流程短、成本低。 脱固油浆，也叫脱灰后油浆、油浆CLO澄清油(高密度)，是催化裂化油浆通过油浆脱固装置，过滤脱除其中的催化剂颗粒物,也叫Cat-fines，使(硅+铝)的质量分数控制在100μg/g以下。其存在多环芳烃，燃烧状态不如LCO。中石化和中石油多家炼油厂以油浆为调和组分。 天然沥青等为基本成分的沥青混合物，也叫稀释沥青，主要来自于马来西亚和委内瑞拉。其含环烷烃较多，馏分含蜡量极少，凝固点低，是生产沥青的理想原料。 焦油砂，又称“油砂”或“沥青砂”，是在通常情况下用蒸气吞吐法无法开采的稠油，常温下呈固态。其中，沥青含量为10～12%，沙和粘土等矿物占80～85%，余下为3～5%的水。具有高密度、高粘度、高碳氢比和高金属含量的油砂沥青油。 炭黑油是炭黑原料油，一般为煤沥青和蒽油调配而成。也有用煤焦油直接加工而成。含硫量很低(等于或小于1%)，能在不完全燃烧时生成质量较高的炭黑，可用于油墨工业和橡胶工业。 内贸船用燃料油调和 3.2 据隆众统计，2023年中国内贸船用燃料油调和产量为424万吨，华北地区调和产量占比最大，对应环渤海消费占比最高。 内贸船用油调和中，渣油、水上油的比例均大于20%，页岩油、煤柴油、蜡油的比例均大于10%，其余为乙烯焦油、酚油、洗油、塔底油等品质不高的原料。2023年我国渣油产量为813万吨，低硫渣油外放量为430万吨，其中约228万吨用于内贸船用油调和； 水上油，中温煤焦油，静置分层，密度大于水的叫重油，主要用于烧火及煤柴油原料，而小于水的叫水上油。据金联创统计，2023年约 170万吨水上油用于内贸船燃调和。 页岩油是页岩层中所含的石油资源，国内页岩油的主要供应地区集中于辽宁、新疆和甘肃，据金联创统计，2023年约85万吨水上油用于内贸船燃调和。 煤柴油是中温煤焦油通过分馏装置提炼而来，主要分布于新疆、陕北、内蒙古、辽宁、山西、河北和山东。据金联创统计，2023年煤柴产量为605万吨，其中约53万吨用于内贸船用油调和；水上油和煤柴，主要是西北地区煤化工企业生产，受环保政策影响大。 其他小料，据金联创统计，2023年约30万吨小料用于内贸船燃调和。这些小料种类繁多，以下列举一些较为常见的种类：酚油，是煤焦油蒸馏中获得的一个馏分(170℃-210℃)，主要含有焦油酸和萘。乙烯焦油，是石脑油蒸汽裂解制乙烯时的副产物，又叫乙烯裂解焦油。裂解萘馏分，是乙烯焦油经采用减压、低聚合分离技术连续生产得到的副产品，俗称裂解柴油，是烃类裂解制乙烯时的副产物，组成中绝大部分是C10-C16芳烃，馏程为200℃-300℃。轮胎油，实际上是一种通过废旧轮胎热裂解工艺获得的燃料油，也被称为裂解油。这种油主要由废旧轮胎中的橡胶、炭黑和特殊添加剂经过裂解后得到，其油液密度大约为0.91，热值高达1万大卡以上。 除了主要调和原料外，各地使用的其他原料差异较大。调油商为节省成本，通常就地取材，具体见下表。 4、调和方法 目前国内船用燃料油调和方式主要有油罐批量调和和管线连续调和两种，其中主要以罐式批量调和为主。 罐式调和，即把需要调和的原料分别送到混合罐，先输入重组分，然后输入轻组分，再利用泵循环，电动搅拌等方法，将它们混合均匀。如果重油与轻油混合不均匀，在燃油储运和使用过程中容易发生分层及舱柜内沉淀，从而在燃烧过程中影响燃油的雾化，对船舶各类燃油分滤设备和柴油机造成危害。 5、小结 2020年IMO“限硫令”实施后，低硫燃料油需求激增，因超低硫原油数量稀缺，调和成了低硫燃料油的主要生产方式。当前加氢装置是降低硫含量的主要方式，但并非所有炼厂都配置了加氢装置，因此该部分高硫油品将通过和低硫油品调和，以生产低硫燃料油。通过调和，使炼厂的低价劣质油品得到高价值用途，达到提高炼厂效益的目的。 本文通过保税区和内贸两个市场整理了低硫燃料油调和组分。从调和组分来看，主要原料大体一样，都是以渣油、油浆为主，辅料部分差异较大，内贸调和市场中，贸易商依据当地资源，调油组分更加多样。由于各调油组分的复杂性，实际操作中，低硫燃料油的调和比较复杂，包括调和比例选择、油品性质评估等。此外，除了调和组分外，储存、运输和使用方法也是影响低硫燃料油性能的关键。 分析师：施潇涵 投资咨询号：Z0013647审核人：李明玉 免责声明 本报告由新湖期货股份有限公司（以下简称新湖期货，投资咨询业务许可证号32090000）提供，无意针对或打算违反任何地区、国家、城市或其他法律管辖区域内的法律法规。除非另有说明，所有本报告的版权属于新湖期货。未经新湖期货事先书面授权许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发布。如引用、刊发，须注明出处为新湖期货股份有限公司，且不得对本 报告进行有悖原意的引用、删节和修改。本报告的信息均来源于公开资料和/或调研资料，所载的全部内容及观点公正，但不保证其内容的准确性和完整性。投资者不应单纯依靠本报告而取代个人的独立判断。本报告所载内容反映的是新湖期货在最初发表本报告日期当日的判断，新湖期货可发出其他与本报告所载内容不一致或有不同结论的报告，但新湖期货没有义务和责任去及时更新本报告涉及的内容并通知更新情况。新湖期货不对因投资者使用本报告而导致的损失负任何责任。新湖期货不需要采取任何行动以确保本报告涉及的内容适合于投资者，新湖期货建议投资者独自进行投资判断。本报告并不构成投资、法律、会计、税务建议或担保任何内容适合投资者，本报告不构成给予投资者投资咨询建议。