调油用的原料 (掀起你的盖头来正谱)

随着经济水平的发展,我国汽车保有量逐年增加,汽油消耗量不断提升,对调油原料的需求也呈直线上升趋势。市场上调油原料种类众多,今天我们主要选择几种最为普遍,应用十分广泛的调油原料来分析。

据隆众石化网大量数据及从市场人士处了解,目前所占市场份额最多的三种调油原料分别是MTBE、烷基化汽油和混合芳烃(排名不分先后)。下面我们逐一来探秘,揭开它们的神秘面纱。

1.MTBE的物理属性及使用

甲基叔丁基醚,英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),是一种无色、透明、高辛烷值的液体,具有特殊气味,含氧量为18.2%,沸点55.2℃,溶点-109℃。MTBE纯度约为97%-99.9%,分子式为:CH3OC(CH3)3,相对分子量:88.15。MTBE具有醚样气味,是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份,作为汽油添加剂曾在全世界范围内普遍使用。 MTBE的应用范围众多,除了作为调油原料,在化工领域也使用广泛, 但是我国MTBE 90%以上用于调和汽油。2016年我国汽油对MTBE的需求量在850万吨左右,占据MTBE消费量的91%。预计2017年地炼产量将继续增加,2017年MTBE用于汽油的需求量将跟随继续增长。

图1 2013-2016年我国MTBE产能统计

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由于汽油消费量的迅猛增加,国内投建MTBE装置的热情不断高涨,MTBE产能迅速增加。尤其2013-2015年,随着汽油标号的不断升级、新技术的不断发展以及地方炼厂逐步取得原油进口权,我国MTBE装置产能又开始大幅增长。然随着经济大环境的不景气,2015年后汽油需求发展减缓,加上MTBE产能近年来扩张迅速,导致产能过剩日益凸显, 2014年闲置产能达500万吨以上,2015年达到700万吨以上,装置产能过剩情况已日益严峻,受此影响,2016年MTBE产能增速骤减。

图2 2013-2016年我国MTBE表观消费量统计

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2013-2016年我国MTBE表观消费量处于稳步增长阶段,2013-2016年年均增长率达17%,2013年我国表观消费量在529.7万吨,2014年突破630万吨,2015年突破730万吨, 2016年突破850万吨。

随着国内装置的不断发展,产品品质及产量逐步达到国内下游客户的需求,国产货陆续取代进口,进口需求占比逐年下滑。2010年进口量在74.15万吨,达到了MTBE进口史上的峰值,进口依存度达16.4%,而近年来随着国内装置的不断扩大,进口占比不断下滑,2016年进口量仅在24.87万吨,进口依存度下降到了3.4%。

2.烷基化基本属性及应用

烷基化油是一种重要的汽油组分,其成分是以异辛烷为主的C8异构烷烃,纯度高的烷基化油也可以称为异辛烷。而实际上,由于烷基化油含有一部分异辛烷之外的C8异构烷烃,其辛烷值在93-97期间。烷基化油的辛烷值显著高于催化裂化组分,略高于重整汽油组分,亦可以提高汽油的辛烷值,且低硫,不含烯烃、芳烃,不含氧,是一种优良的调和汽油组分。

图3 2012-2016年国内烷基化装置产能变化趋势图

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随着油品品质的不断提升,我国C4烷基化装置产能也在不断扩张。据隆众最新统计数据显示,目前国内烷基化装置产能在1578万吨/年左右规模。其中,山东地区烷基化装置产能达631万吨/年,占全国烷基化装置总产能的43.5%,成为未来烷基化装置主要集散地。

图4 2012-2016年烷基化产量情况

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2016年烷基化油产量在675万吨,同比增长36.36%。产量增加有两方面:一方面得益于烷基化装置产能的扩充;另一方面油品升级带动烷基化油的需求,吸纳烷基化油资源能力增强。随着后期汽油不断升级,烷基化油的产能依旧将保持良好的增长势头。

未来中石化、中石油企业由于具有原料、成本及市场优势,烷基化油装置的开工率将很高,而民营企业受原料短缺影响则开工率较低。隆众预计,2017年新上烷基化民营企业不足10家,新增装置产能约150万吨/年,若装置开工率按60%计算,产量有望增加72万吨。

3.混合芳烃主要属性及应用

混合芳烃是一种无色透明液体,窄馏分重整芳烃抽提所得的芳烃混合物,其中含有苯、甲苯和二甲苯,含有C5-C9等低分子量有机物,还有其他的杂质,如硫、苯、烯烃等。芳烃是一种优良的汽油辛烷值提供原料物质,优势特别是在调整汽油馏程段,因为混合芳烃一般是全馏程的,与汽油类似。且价格具有优势,因比重较大,但是因混合芳烃的芳烃含量过高,且泰国芳烃高苯含量,也限制其过量的添加。

我国混合芳烃产品主要依赖进口,之前因国内重整装置较少,炼厂重整汽油均自用为主,基本无货源外放。进口混合芳烃也就是国外的重整汽油,因指标优良,因此受到调油业者的青睐。

图5 2013-2016年我国混合芳烃进口量对比图

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2016年其他芳烃混合物产品进口量与2013年相比年均增幅达到43.44%。随着我国汽油消费量的增加对调油原料的需求逐渐提升,混合芳烃进口量大幅增加。2014年底至2015年初全球油价由100美元/桶猛跌至50美元/桶以下,混合芳烃进口成本大幅下降,进口量急剧增长。2015-2016年,国际原油继续低位徘徊,尤其2016年第一季度,油价甚至低至30美元/桶,各大进口商大量进口,导致了第二季度的亏损出现。2016年第四季度,国际油价开始逐渐走高,但仍维持在55美元之下,进口资源量仍不在少数。

据本网估算统计,2016年我国混合芳烃需求总量在1400万吨左右,较2015年的942万吨增长48.62%。其中进口混芳总量约在950万吨,占总量的46.4%。

图6 2016年我国混合芳烃需求量占比图

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随着我国汽油标准不断升级,对调油原料的指标要求提高,因此指标优良的低苯欧芳市场占有份额排名第一。且2016年原油低价助力,进口混芳成本下降,越来越多的企业开始操作进口混芳。国产资源由于量少,且产量增长缓慢,因此市场占有率较低。不过2016年下半年开始,越来越多的地方炼厂将重整装置的建设提上日程,3-5年内预计我国重整装置能力将有大幅提升,重整汽油的产量增加,对进口混芳将带来较大冲击。

4.三者优劣势及使用占比

表1 MTBE 烷基化 混合芳烃指标对比

产品名称 密度 辛烷值
进口欧芳 0.8-0.85 98以上 ≤1ppm
MTBE 0.70-0.8 110-115 ≤10ppm
烷基化油 0.69-0.70 95以上 ≤5ppm

图中是三种调油原料主要指标对比,我们可以看到,三者各有千秋,那么在调油使用中的占比三者又是怎样的比例呢?

调油配方同样具有多样化,主营炼厂、地方炼厂及调油商的配方都是不同的,甚至于每天都会有变化,都要根据成本利润来核算。因此我们这里只选择几种具有代表性的调油配方。

表2 某主营企业国五汽油调和方案

调和原料 所占比例
催化汽油 60%
重整汽油 20%
MTBE 7%
烷基化 8%
石脑油 5%

主营企业的配方中,因自产催化汽油和重整汽油,因此其他调油原料所占比例较低。

表3 某地炼企业调和国五92#汽油方案

调和原料 所占比例
89# 60%
MTBE 10%
烷基化 20%
混合芳烃 10%

地炼企业的调油配方中,89组分油比例相对较高,同时也有混合芳烃、烷基化、MTBE等的添加。

表4 某贸易商国Ⅴ92#汽油调和比例

名称 比例(%)
烷基化 30
混合芳烃 20-25
二甲苯 20-25
MTBE 11
其他助剂 9-19

调油商的调油配方中,调油原料种类较多,且比例明显扩大,因调油商自身不产组分油。

这几种配方基本可以代表市场主流,我们可以得出结论,目前MTBE在调油中比例在10%左右,烷基化在20%-30%,混合芳烃在20-30%,各企业根据自身情况及市场价格随时调整。

5.汽油指标继续升级对调油原料的占比影响

表5 国内汽油升级主要指标变动一览表

日期 执行标准 烯烃(%) 芳烃(%) 苯(%) 硫(mg/kg)
2014/1/1 国Ⅳ ≤29 ≤40 ≤1 50
2016/1/1 国Ⅴ ≤24 ≤40 ≤1 10
2017/1/1 京Ⅵ ≤15 ≤35 ≤0.8 10

随着汽油指标的不断升级,对调油原料的要求也越来越高。以京六指标来说,烯烃含量芳烃含量及苯硫的含量都有了不小的降低,因此各种调油原料的添加比例也将会有一些变化。混合芳烃依照进口地域不同,其苯含量在0.2%-3.8%,京六标准对苯含量的要求减少到0.8%,因此高苯混合芳烃的添加比例将受到限制,以泰国为主的高苯混芳的市场需求量将明显减少。另外国六标准或将对芳烃含量做适当调整,进口混芳的芳烃含量一般在65%以上,亦将影响混芳在调油中的应用。混合芳烃市场将面临变革,进口混芳的部分数量或将被国内重整汽油代替,且多以密度低、苯含量少的欧美混芳为主,未来混芳市场将逐渐演变成进口重整汽油与国产重整汽油的对弈。

MTBE 优势在于密度与汽油密度相似,但是劣势在于MTBE氧含量较高,但是新标准氧含量并无变化,因此汽油升级对MTBE添加量的影响不大,仍将控制在10%左右。

烷基化汽油各项指标均不超标,因此添加比例不降反而有增加的可能,未来添加比例最高或可达40%。

揭秘到这里,这三种调油原料基本已无面纱遮挡了,相信大家对他们的了解又更多了一层,后期想继续加深认识,请继续关注隆众石化网!更多精彩内容,敬请期待。