我國石油焦產(chǎn)品品質(zhì)與應(yīng)用分析

王永邦 羅望群 姚思涵

(1.中國石化煉油銷售有限公司，上海 200050；2.華東理工大學(xué)，上海 200237)

石油焦是電解鋁、金屬硅和鋼鐵冶煉等行業(yè)的重要原材料，對支撐相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要[1]?！笆濉逼陂g我國國民經(jīng)濟(jì)和石油下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，拉動了對石油焦的需求，文章重點(diǎn)分析了“十三五”期間我國石油焦產(chǎn)品的資源量及其品質(zhì)，以期對未來市場資源的分析提供借鑒。

1 我國石油焦市場分析

1.1 國產(chǎn)石油焦生產(chǎn)情況分析

表1是我國2015—2020年延遲焦化產(chǎn)能變化情況，從中可以看出“十三五”期間延遲焦化工藝作為重要的重油二次加工手段仍維持增長，但裝置投產(chǎn)速度較緩慢，總產(chǎn)能基本達(dá)到頂峰。未來隨著煉油結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級和渣油加氫裝置的建設(shè)，部分延遲焦化裝置將停產(chǎn)淘汰。

表1 我國延遲焦化產(chǎn)能變化情況

2020年國內(nèi)凈增延遲焦化產(chǎn)能2.90 Mt/a，總加工能力為135.85 Mt/a,其中中石化46.15 Mt/a、中石油18.70 Mt/a、中海油9.80 Mt/a、地方煉廠61.20 Mt/a。

表2是2015—2020年我國石油焦產(chǎn)量變化情況，2018年我國石油焦總產(chǎn)量達(dá)到28.20 Mt的最高峰，2019—2020年石油焦產(chǎn)量持續(xù)下滑，主要是由于新建渣油加氫裝置后渣油加工路線改變，焦化產(chǎn)能利用率逐年下降，部分焦化裝置閑置。

表2 我國石油焦產(chǎn)量變化情況

表3是我國石油焦產(chǎn)量對比，中石化是我國最大的石油焦生產(chǎn)企業(yè)，2020年產(chǎn)量為10.1 Mt，占我國石油焦總產(chǎn)量的37.9%，但2020年石油焦產(chǎn)量較2018年和2019年有較大幅度減少，主要是新增了渣油加氫項(xiàng)目，部分延遲焦化裝置閑置或負(fù)荷降低。中石油和中海油的石油焦產(chǎn)量相對穩(wěn)定，地方煉廠，由于近幾年新增了部分焦化裝置，產(chǎn)量和占比有所上升。

表3 石油焦產(chǎn)量對比 Mt

1.2 我國石油焦進(jìn)口情況分析

表4是近幾年我國石油焦進(jìn)口量變化情況，2015—2016年由于產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整，玻璃、水泥等領(lǐng)域?qū)θ剂辖沟男枨蟠蠓禄?，?dǎo)致彈丸焦進(jìn)口量下降。2018年石油焦進(jìn)口量達(dá)到頂峰，2019年石油焦進(jìn)口量8.04 Mt，有較大幅度下降，主要是高硫焦進(jìn)口受到海關(guān)的限制。2020年進(jìn)口量再創(chuàng)新高，主要由于國產(chǎn)石油焦產(chǎn)量下滑，中國疫情防控取得較好效果后，國內(nèi)市場需求快速恢復(fù)，旺盛的市場需求吸引國際石油焦資源流入。

表4 我國石油焦進(jìn)口量變化情況

2020年我國石油焦進(jìn)口前五大來源國是美國、沙特阿拉伯、俄羅斯、加拿大和哥倫比亞，占我國進(jìn)口總量的87%，其中美國占比達(dá)到40%，沙特阿拉伯占比達(dá)到19%。

1.3 我國石油焦應(yīng)用情況分析

表5是2020年我國石油焦應(yīng)用消費(fèi)情況，全年消費(fèi)總量36.64 Mt，其中鋁用炭素(含出口用)是最主要的消費(fèi)領(lǐng)域，達(dá)到22.65 Mt，占比61.8%。

表5 2020年我國石油焦應(yīng)用情況

石油焦產(chǎn)品的應(yīng)用與產(chǎn)品品質(zhì)密切相關(guān)。通常用于石墨電極和負(fù)極材料行業(yè)的石油焦主要是硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5%的低灰優(yōu)質(zhì)石油焦；鋁用炭素行業(yè)使用的主要是中高硫的海綿焦；碳化硅行業(yè)使用的主要是中低硫海綿焦；金屬硅行業(yè)使用的多是高硫石油焦；劣質(zhì)的如高灰分石油焦或含彈丸焦的石油焦主要用于燃料行業(yè)，如水泥、玻璃、循環(huán)流化床(CFB)鍋爐等領(lǐng)域。

2 石油焦品質(zhì)分析

2.1 國產(chǎn)石油焦的品質(zhì)

為比較我國石油焦產(chǎn)品品質(zhì)，將石油焦按硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同，分為1號焦(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.5%)、2號焦(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%～1.5%，即2A、2B和2C)、3號焦(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%～3.0%，即3A、3B和3C)、4號焦(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.0%～7.0%)、5號焦(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)>7%)。表6是近幾年國產(chǎn)石油焦分品種統(tǒng)計(jì)及產(chǎn)品質(zhì)量變化情況。

表6 2017—2020年國產(chǎn)石油焦分品種統(tǒng)計(jì)及產(chǎn)品質(zhì)量情況

從表6中可以看出：各品種占比基本穩(wěn)定。2020年4號焦和5號焦占比最大，合計(jì)比例達(dá)到45%，總量接近12.00 Mt，表明我國石油焦以高硫焦(硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于3%)為主，這與我國大量進(jìn)口高硫原油有關(guān)，主要生產(chǎn)企業(yè)是中石化煉廠；優(yōu)質(zhì)低硫焦(1號焦)占比約11%，主要生產(chǎn)企業(yè)是加工國產(chǎn)低硫原油的中石油煉廠；2號焦占比約12%，3號焦占比約31%，主要生產(chǎn)企業(yè)是地方煉廠和中石化煉廠。

2.2 進(jìn)口石油焦品質(zhì)

為比較進(jìn)口石油焦品質(zhì)，結(jié)合海關(guān)分類數(shù)據(jù)，將進(jìn)口石油焦品質(zhì)分為中低硫海綿焦、高硫海綿焦、中低硫彈丸焦和高硫彈丸焦。表7是2017—2020年進(jìn)口石油焦分品種統(tǒng)計(jì)，可以看出，2020年進(jìn)口高硫石油焦(含海綿焦和彈丸焦)6.92 Mt，同比大幅增加87%；進(jìn)口彈丸焦6.61 Mt，同比增加21%；能適用鋁用炭素行業(yè)使用的中低硫海綿焦進(jìn)口量保持在1.00 Mt左右，僅占10%～20%，表明國際市場優(yōu)質(zhì)中低硫海綿焦資源相對固定。

表7 2017—2020年進(jìn)口石油焦分品種統(tǒng)計(jì) Mt

3 “十四五”石油焦生產(chǎn)與品質(zhì)預(yù)測

3.1 “十四五”石油焦生產(chǎn)情況預(yù)測

“十四五”期間，在建、新建延遲焦化的煉廠不多，主力煉廠有江蘇盛虹石化集團(tuán)有限公司2 Mt/a和中國石油天然氣股份有限公司廣東石化分公司7.60 Mt/a延遲焦化裝置將投產(chǎn)，山東部分地方煉廠規(guī)劃的延遲焦化項(xiàng)目投產(chǎn)不確定性較大。隨著渣油加氫項(xiàng)目的建設(shè)和投產(chǎn)，中國石化作為我國最大的延遲焦化加工廠家，產(chǎn)能將持續(xù)下降。預(yù)計(jì)“十四五”我國延遲焦化加工能力為135 Mt/a，維持“十三五”末水平。

“十四五”期間，延遲焦化總加工能力變化不大，但部分煉廠焦化裝置可能處于閑置狀態(tài)，石油焦總產(chǎn)量或?qū)⒕S持在26～28 Mt/a。

3.2 “十四五”石油焦品質(zhì)與應(yīng)用預(yù)測

我國原油對外依存度超過65%，進(jìn)口原油主要是中高硫原油，原油結(jié)構(gòu)決定了“十四五”期間我國優(yōu)質(zhì)低硫石油焦資源增量有限。新增延遲焦化的煉廠集中于沿海地區(qū)，以加工進(jìn)口原油為主，其產(chǎn)品主要為中高硫石油焦。我國石油焦品質(zhì)結(jié)構(gòu)將是低硫石油焦比例逐漸減少，高硫石油焦比例將進(jìn)一步上升。

電解鋁行業(yè)仍將是石油焦最主要的應(yīng)用領(lǐng)域。燃料行業(yè)受到“碳達(dá)峰”和“碳中和”的驅(qū)動，石油焦的應(yīng)用比例將下滑。隨著新能源汽車和儲能市場的快速發(fā)展，負(fù)極材料行業(yè)對石油焦的需求將快速增長。目前市場已出現(xiàn)勢頭，部分負(fù)極材料企業(yè)大范圍篩選普通石油焦用于生產(chǎn)高性價(jià)比的中低端負(fù)極材料和作為石墨化保溫料，未來該領(lǐng)域的需求將與電解鋁行業(yè)爭搶有限的優(yōu)質(zhì)石油焦資源，并進(jìn)而刺激拉動石油焦價(jià)格。增加高硫石油焦的應(yīng)用比例、減少高硫石油焦的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)或?qū)⑹歉鱾€(gè)下游行業(yè)共同面對的問題。

4 結(jié)語

從對我國國產(chǎn)和進(jìn)口石油焦品質(zhì)的分析來看，國產(chǎn)石油焦以中高硫海綿焦為主，適用于鋁用炭素領(lǐng)域；從保障電解鋁、鋼鐵、工業(yè)硅等下游行業(yè)健康發(fā)展來看，需要維持國產(chǎn)石油焦的生產(chǎn)供應(yīng)。進(jìn)口石油焦以彈丸焦等劣質(zhì)石油焦為主，僅能作為燃料使用，未來隨著我國生態(tài)環(huán)保要求的進(jìn)一步升級，和石油焦下游產(chǎn)業(yè)鏈“碳中和”和“碳達(dá)峰”的推進(jìn)，可能會促進(jìn)進(jìn)口石油焦品質(zhì)提升和劣質(zhì)石油焦的禁入。