低硫与含硫原油加工经济效益分析

低硫与含硫原油加工经济效益分析成迪龙（中国石化镇海炼油化工股份有限公司，宁波，315207）摘要：2004年以来全球石油需求大幅增加，特别是低硫原油需求十分旺盛，造成低硫与含硫原油的价差创下历史新高。文章分析了低硫原油与含硫原油价差扩大的原因，并从炼油毛利和加工成本等方面对两种原油的加工经济效益进行了剖析，提出了大力发展炼油加氢工艺、提高含硫原油加工能力是今后炼油厂发展的必然趋势。关键词：低硫原油含硫原油加工效益2004年以来，国际原油价格持续攀升并屡创历史新高。纽约商品交易所西德克萨斯轻质原油价格曾一度高达55.17美元/桶，创下该所自1983年开始该原油期货交易以来的最高价。与此同时，品质较好的低硫轻质原油与品质相对较差的含硫原油（按国内惯例，凡硫含量超过0.5%的原油统称含硫原油）的价差也不断扩大，从表1（布伦特原油为低硫原油代表，迪拜原油为含硫原油代表）可以看出，通常情况下布伦特原油价格低于30美元/桶时，布伦特与迪拜原油的价差小于2.5美元/桶；当原油价格低于35美元/桶时，两者价差将扩大至3美元/桶左右。但从2004年看，当布伦特原油价格超过40美元/桶并持续高企时，低硫原油与含硫原油价差不断扩大，曾一度高达前所未有的13美元/桶价差，创下历史新高（见图1）。2004年布伦特原油与迪拜原油的平均价差为4.57美元/桶,比上年增加106%，为加工含硫原油的炼厂提供了较大的毛利空间。表1近年以来布伦特与迪拜原油价格比较美元/桶年份1998199920002001200220032004布伦特12.7518.0628.6324.4524.9628.8338.26迪拜12.1717.3826.3622.7723.6926.6133.69价差0.580.682.271.681.272.224.5725354555JFMAMJJASOND图12004年布伦特与迪拜原油走势1低硫原油与含硫原油价差扩大原因美元/桶迪拜布伦特（1）炼厂设计低硫化。从全球炼厂的设计建设来看，目前已建成运行的近800家炼厂，当初受原油资源及当时炼油技术限制，80%炼油厂的设计为加工低硫原油。进入20世纪90年代，国际石油大公司进军亚太地区，受投资利益驱动，建设了许多大规模的投资相对低廉的加工低硫简单型炼油厂，如韩国、新加坡等炼厂。2004年受全球经济复苏步伐加快、成品油需求强劲的影响，提高了装置生产使用率，从而极大地拉动了低硫原油的加工量。（2）技术改造忽视脱硫能力。由于近几年全球炼油业开始步入景气周期的上升阶段，各国为提高重油加工深度，增加炼油产品的附加值，将简单加工型炼厂逐步改造为复杂裂化型炼厂，二次加工转换能力比例也逐步提高(如表2)，但加氢脱硫能力没有及时跟上，改造后的深度加工装置无法处理含硫原料。表2全球炼油加工能力与二次加工能力比较[1]Mt年份20002001200220032004全球加工能力40824132416641834223二次加工能力13801450150415481744（3）环保要求成品油较低的含硫量。目前全球范围环保要求日益提高，各国成品油实行新标准的进程加快，要求炼厂提供更加清洁环保的成品油，主要是产品中的硫含量越来越低。如欧洲Ⅰ号车用汽油硫含量为1000×10-6，欧洲Ⅱ号为500×10-6，欧洲Ⅳ号的硫含量极低，只有50×10-6。炼油厂加工低硫原油容易达到成品油质量要求，而且加工成本相对要低一些。我国成品油质量升级步伐加快（如表3~4）。2003年7月1日起，已在全国范围内汽油实行GB17930-1999新标准，要求硫含量不大于800×10-6；柴油实行GB252-2000新标准，要求硫含量不大于2000×10-6。我国汽油和车用柴油将从2005年7月1日开始全面执行欧洲Ⅱ号质量标准，2010年前全面达到欧III标准。2010年左右北京、上海、广州等一些主要城市还将执行欧IV标准。表3国内外车用汽油质量指标比较项目GB17930-19991993年EN228-93欧洲Ⅰ号1）1998年EN228-98欧洲Ⅱ号2）2000年EN228-99欧洲Ⅲ号3）2005年EN228-欧洲Ⅳ号硫，%≤0.08≤0.10≤0.05≤0.015≤0.005烯烃，%≤35≤18≤18注：1）目前国内参考标准；2）2005年国内参照标准；3）2008年国内参照标准。表4国内外车用柴油主要质量指标比较项目GB252-20001993年EN590-93欧洲Ⅰ号1）1998年EN590-98欧洲Ⅱ号2）2000年EN590-99欧洲Ⅲ号3）2005年EN590-欧洲Ⅳ号硫含量，%0.20.20.050.0350.005十六烷值4549495158注：1）目前国内参考标准；2）2005年国内参照标准；3）2008年国内参照标准。（4）追求高轻油收率争夺轻质原油。2004年中国石油消费快速增长，中国石油增量约占40%的全球石油增量，令全球炼油毛利快速上升，具体表现为汽油、柴油等轻质油品价格大幅上升。这样，轻油收率高就意味着好的效益。为此，各炼厂互相争夺轻质原油资源以提高轻油产量。从新加坡市场看，2004年以来，汽油、柴油和煤油价格涨幅远高于其他产品，新加坡市场汽油与燃料油的价差不断扩大，并一度接近35美元/桶。这些追求效益最大化的炼厂，想方设法购买和加工轻质原油以提高轻油收率，使其炼油毛利超越同行。（5）高负荷运行需要品质较好的轻质原油。目前较高的炼油装置生产负荷率，要求尽量加工低硫原油以确保装置安全平稳运行。2004年以来，美国炼厂的装置生产负荷率平均超过92%，欧洲也达到了90%，新加坡为87%。在这样较高的生产负荷下，炼油厂不愿意加工含硫原油以影响其生产的平稳性。毕竟加工含硫原油对生产装置、管道等有较强的腐蚀性，易产生不可预测的停产。一旦发生事故则得不偿失。因此，从高负荷下的生产安全性考虑，炼油厂首选加工低硫原油。（6）原油供需结构性矛盾突出，欧佩克增产多为含硫原油。2004年以来，欧佩克为满足全球原油强劲的需求，从6月起三次提高产量配额共400万桶/日，但从实际上增产的原油产量看，大都是含硫原油。欧佩克只是表面上缓解了原油的整体供应量，而原油供需结构性矛盾依然突出。2加工含硫原油经济效益分析（1）成品油质量升级增加成本随着全球对环境重视程度不断提高，要求成品油质量标准越来越高。据美国国家石油委员会(NPC)的一份研究报告称，美国把汽油硫含量从目前的340×10-6降低至30×10-6，至少要投资80亿美元，炼油厂的生产费用将增加4.5美分/加仑（1.189美分/L）；车用柴油将目前的350×10-6降低至30×10-6，需要投资40亿美元，估计生产费用增加5.8美分/加仑（1.532美分/L）。对于国内炼厂，据测算将油品质量从欧Ⅰ提升至欧Ⅱ标准，对一个10Mt/a的炼厂而言，需要投资5亿~10亿元人民币，对出厂成品油成本而言，会提高5%，约100元/t（约1.5美元/桶，见表5）。表5欧Ⅰ至欧Ⅳ标准新增投资额项目单位新增额/元·t-110Mt/a炼厂新增额低限/亿元高限/亿元欧Ⅰ至欧Ⅱ50~100510欧Ⅱ至欧Ⅲ50~100510欧Ⅲ至欧Ⅳ100~2001020欧Ⅰ至欧Ⅳ合计200~4002040（2）炼油毛利和吨油完全费用炼厂总成本来自两个方面，一是原油成本，二是加工成本（完全费用）。由于原油成本占总成本的比例达90%左右，因此，降低原油成本是关键。近几年来通常的含硫原油与低硫原油价差已经使加工含硫原油炼厂获益匪浅。2004年下半年以来，以加工含硫原油为主的炼油厂炼油毛利更是远高于加工低硫原油的炼厂，成为炼油业及市场关注的重点。新加坡市场2004年10月含硫原油炼厂炼油毛利高达13美元/桶，比加工低硫原油炼油厂高出约2.5倍（如表6）。表62004年10月新加坡市场炼油毛利美元/桶项目含硫原油低硫原油含硫/低硫比较，%轻油收率，%74.676.3-2.23产品平均价格50.7252.82-3.98原油成本37.6849.10-23.26炼油毛利13.043.72250.54完全费用2.972.0346.31利润10.071.69495.86加工含硫原油的吨油完全费用高于低硫原油完全费用，主要是由于装置初期投资成本较高、正常运行过程中由于硫对设备和管道的腐蚀和加氢脱硫催化剂价格相对较高等因素，造成加工含硫原油中装置折旧、修理费用和催化剂费用较高（如表7）。一般情况下，加工含硫原油的完全费用比加工低硫原油高出约1美元/桶，但与总成本相比，所占比例较小。因此，炼油厂的降低成本的重点主要在原油价格上，尽量采购适合加工的低成本原油。如果原油加工成本中，含硫与低硫价差在1美元/桶以上，加工含硫原油已经具有盈利可能。表710Mt/a炼厂吨油完全费用比较项目含硫原油低硫原油炼厂总投资/亿美元1613完全费用/美元·桶-12.972.03变动费用0.340.13催化剂0.210.12修理费用0.650.35装置折旧1.451.18其他0.320.25(3)投资回收期和内部收益率利用贴现现金流量指标对整个炼油厂的投资项目进行内部收益率分析，并计算相应的投资回收期。假设新建10Mt/a炼油项目评价期为18年，其中建设期3年，生产经营期为15年，贴现率为12%。固定资产按15年直线折旧考虑，固定资产修理费按2%~3%计取；炼油毛利按近年国际市场平均值计，加工低硫炼油毛利为5美元/桶，加工含硫炼油毛利为6.75美元/桶。表8新建与改造炼厂投资回收期与内部收益率项目新建改造低硫含硫低限高限总投资/亿元1081322040净现值/亿元16.9322.375.37.5内部收益率，%13.2314.924.216.7投资回收期/年9.48.83.85.3从表8估计可以看出，新建含硫原油炼厂的投资回收期为8.8年，比新建低硫原油炼厂的投资回收期少0.6年。依托老炼厂进行技术改造，投资回收期要比新建炼厂短许多，同时内部收益率较高，因此通过技术改造方式是一个投资少、见效快的提升炼厂加工含硫原油能力的最佳选择。3大力发展加氢工艺，提高含硫原油加工能力是今后炼油厂发展趋势从国际上看，2004年加工含硫原油的炼厂都获得了较高的效益。如美国最大的加工能力为80Mt/a的Valero公司，其中一个位于加州的以加工含硫原油为主的炼油厂，2004年炼油毛利高达20美元/桶，远高于一般炼油厂5~10美元/桶的水平。从国内看，实践证明，前几年改造的沿海四大含硫原油加工基地，经济效益都明显高于国内同行，并不断创下历史新高。我国目前原油加工能力约为319Mt/a，而加氢脱硫加工能力仅为45Mt/a，仅占总加工能力的比例仅为14.1%，远低于全球57.6%的平均水平，与日本101.7%和美国的86.1%的差距更大（如表9）。表9全球加氢脱硫能力比较[2]项目全球美国中国日本西欧中东炼油能力/Mt·a-14130835320235733324加氢脱硫能力/Mt·a-1238071945239550140加氢/总加工能力，%57.686.114.1101.775.043.2另外，从原油资源的储量上看，已探明石油储量中，含硫原油比较丰富，而的低硫原油基本上已经全部开发，今后低硫原油供应增量有限，较多的增量来自于含硫原油。因此，今后在全球性的原油日益变重、变劣以及需要深加工的总趋势下，由于加氢工艺具有加工的原料范围广，产品灵活性大和收率高等特点，目前各国炼厂的加氢工艺在炼厂中的比例不断提高，新建或改造成含硫型的复杂炼油厂、开发具有优良加氢性能的新一代催化剂是炼油业的发展趋势，也是提高国际竞争力的迫切需要。参考文献1BPstatisticsreviewofworldenergy,June20042Oil&Gas,Dec2004AnalysisonEconomicProfitsofProcessingofSweetCrudeandSourCrudeChengDilong（SINOPECZhenhaiRefiningandChemicalCo.,Ltd.,Ningbo,315207）ABSTR