中國船用燃料油生產(chǎn)供應(yīng)合理規(guī)模及經(jīng)濟性提升分析

劉初春，邊振昱，劉詩煒

( 1.大連西太平洋石油化工有限公司；2.珠海振戎有限公司）

煉油是石油化工的重要一環(huán)，是國家能源安全、經(jīng)濟社會發(fā)展的重要保障，建立門類齊全、自我保障能力強的煉化體系是國家行穩(wěn)致遠的根基。然而，船用燃料油作為海上運輸?shù)闹髁鲃恿δ茉?，長期以來被中國煉油行業(yè)認為是低端且無足輕重的產(chǎn)品，政府、行業(yè)對其若即若離，始終鼓勵和引導(dǎo)企業(yè)以“吃干榨盡”的方式利用原油資源生產(chǎn)輕質(zhì)成品油（汽油、煤油和柴油）或化工原料為目標，對船用燃料油的研究和生產(chǎn)投入相對薄弱。因此，基于船用燃料油產(chǎn)品的品質(zhì)特點、市場需求等情況，充分認識船用燃料油生產(chǎn)的經(jīng)濟性，分析確定中國煉油行業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)的合理規(guī)模，為國家制定相應(yīng)政策提供依據(jù)，助力保障國家能源安全、實現(xiàn)“雙碳”目標，對國家和煉油業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 船用燃料油的性質(zhì)及計價特點

1.1 船用燃料油的性質(zhì)

因船舶（尤其重載船舶）普遍采用低轉(zhuǎn)速、大功率發(fā)動機，其燃料使用柴油類餾分油，適應(yīng)比柴油更劣質(zhì)的餾分，且粘度較大的餾分更適合發(fā)動機使用，允許較高含量的金屬等其他雜質(zhì)存在，這種低標準要求，可以降低燃料的生產(chǎn)成本，從而降低船舶的燃料費用[1]。表1是國際海事組織（IMO）制定的船用燃料油國際標準。

表1 RMG180、RMG380船用燃料油國際標準

1.1.1 餾程重且寬

船用燃料油對餾分餾程沒有限制，從密度、粘度、傾點、殘?zhí)康闹笜丝?，容許船用燃料油由低硫減渣、脫硫減渣、減粘渣油、焦化蠟油、其他蠟油等重餾分及各種餾分油調(diào)和而成，通過閃點約束輕餾分含量，通過密度約束多環(huán)芳烴的含量。餾程范圍非常寬，調(diào)和具有靈活性。

1.1.2 硫含量仍然較高

盡管國際海事組織從2020年1月1日起對船用燃料油標準進行了質(zhì)量升級，硫含量指標從原來的3.5%下降至0.5%，相比其他成品油（各國汽、柴油硫含量指標大多≤0.001%），船用燃料油仍屬于高硫產(chǎn)品，這可以降低生產(chǎn)過程的脫硫成本。

1.1.3 可容許高的雜質(zhì)含量

船用燃料油容許較高含量的有害物質(zhì)（例如金屬、灰分、殘?zhí)康龋┐嬖冢@就為原油渣油餾分、催化裂化油漿餾分通常存在的有害物質(zhì)提供了一個轉(zhuǎn)移和容納的場所，降低了脫金屬、脫灰分、脫殘?zhí)康某杀尽?/p>

1.2 計價方式差異

與其他成品油（汽油、柴油、航空煤油）不同，國際市場上船用燃料油通常都以重量計價，這種計價方式不能直觀反映船用燃料油與原油、其他成品油的性價比，尤其在中國原油、煉廠產(chǎn)品、成品油零售產(chǎn)業(yè)鏈計價方式不統(tǒng)一的情況下。以RMG 380低硫船用燃料油不同密度、品質(zhì)、噸桶比與價格關(guān)聯(lián)（按近期新加坡市場價格600美元/噸）為例可見（見表2），性價比差別較大，值得引起生產(chǎn)者高度重視。

表2 RMG 380船用燃料油重量、容積計價關(guān)系

2 船用燃料油市場對中國煉油行業(yè)的積極意義

船用燃料油是一個國際國內(nèi)高度市場化的產(chǎn)品，如果中國完全依賴進口來保障沿海船用燃料油供應(yīng)，既增加船用燃料油成本，也降低船用燃料油保障能力，影響國家貿(mào)易競爭力，威脅國家能源供應(yīng)安全。合理利用中國沿海港口船舶的燃料油需求，可實現(xiàn)一舉多得。

2.1 為中國煉油業(yè)帶來了新的市場機會

船用燃料油大幅提升含硫標準后，減少了硫化物對大氣的污染。按照升級前的標準，可用于生產(chǎn)調(diào)和船用燃料油的組分資源更多、餾程更寬，生產(chǎn)成本更低；質(zhì)量升級后，很多硫含量高的原有組分受到限制或需要脫硫處理，可調(diào)和使用的餾分資源減少，船用燃料油價格被推升，導(dǎo)致原有生產(chǎn)供應(yīng)資源格局被打破，加工成本上升，低硫原油的渣油餾分以硫含量低的特點更多轉(zhuǎn)向船用燃料油組分，高硫渣油餾分更多用于生產(chǎn)瀝青，高硫渣油餾分作船用燃料油組分必須進行脫硫處理，從而提升了低硫原油價格，降低了高硫原油價格。生產(chǎn)供應(yīng)船用燃料油需要新的渣油脫硫能力，這就為中國產(chǎn)能過剩的煉油行業(yè)提供了新機遇[2]。

2.2 有利于原油加工過程餾分的合理分配

由于船用燃料油是重餾分、低端產(chǎn)品，煉廠生產(chǎn)船用燃料油是原油中重餾分段免于深度轉(zhuǎn)化的市場渠道，是煉廠低投資、淺加工的建設(shè)和運行模式之一，也是生產(chǎn)經(jīng)營過程中以市場為導(dǎo)向、合理布局加工流程、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的手段[3]。

2.3 可以降低原油加工難度，減輕污染物排放

如果煉廠不生產(chǎn)船用燃料油、瀝青，原油的渣油餾分將需要脫硫、脫金屬、脫除其他雜質(zhì)，還要進行加氫改質(zhì)把渣油轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)成品油。缺乏瀝青、船用燃料油、焦炭這些合理的需求，將迫使中國煉油行業(yè)進行深度加工。加工過程碳排放上升，原油加工技術(shù)難度增大，這不僅導(dǎo)致有害物質(zhì)排放壓力增加，加工成本也會大幅提高。

反之，若生產(chǎn)瀝青、船用燃料油、焦炭都是通過淺加工解決原油加工過程中渣油餾分利用的技術(shù)路線和有效手段，原油加工深度顯著降低，單位碳排放強度自然會下降。

3 中國市場船用燃料油合理生產(chǎn)量確定

中國是經(jīng)濟大國，也是國際貿(mào)易大國，海上船舶運輸是低成本的交通方式，中國沿岸港口無疑需要船用燃料油供應(yīng)，供應(yīng)的資源可以由中國沿海煉廠生產(chǎn)，也可依賴進口，但供應(yīng)渠道的選擇對國家和行業(yè)經(jīng)濟安全非常重要。

3.1 碳減排政策需要合理限制船用燃料油生產(chǎn)規(guī)模

為了探索未來低碳排放的新模式，海上交通的大型船舶在嘗試使用液化天然氣、氨、氫等低碳綠色燃料，理論上這些燃料都是可行的，最大問題是未來能否在全球普遍推廣。從安全、便利、可靠、經(jīng)濟等方面考慮，船用燃料油仍是目前最好的選擇方案。

船舶使用燃料油具有較高的碳排放，生產(chǎn)船用燃料油也有一定量的碳排放，海上交通的“零碳”排放模式需要全球共同行動，在可預(yù)見的較長時間內(nèi)，船用燃料油動力仍將是主流。對于一個大國來說，船用燃料油的生產(chǎn)供應(yīng)保障能力同樣影響國家安全，我們有必要權(quán)衡燃料油保障能力與碳減排的關(guān)系，完善和做強產(chǎn)業(yè)門類也是國家安全戰(zhàn)略的需要，船用燃料油的生產(chǎn)能力和規(guī)模不是要與不要的問題，而是多大規(guī)模的問題。

3.2 中國沿海煉廠生產(chǎn)船用燃料油的競爭性

中國的石油對外依存度很高，船用燃料油仍屬于低端產(chǎn)品，生產(chǎn)燃料油出口并不具有經(jīng)濟性；中國內(nèi)河及海南沿海航行船舶已強制使用低硫柴油，其他沿海區(qū)域和國際航線船舶也已使用低硫船用燃料油。對國際航線船舶，中國沿海港口具有競爭力的燃料供應(yīng)規(guī)模由原油資源成本、原油加工費用、燃料油供應(yīng)物流成本綜合決定。中國企業(yè)的主要競爭對手是新加坡、韓國供應(yīng)商。

3.2.1 原油資源成本

中國的石油供應(yīng)除國產(chǎn)原油、西部中亞原油、東部俄羅斯原油具有價格競爭力外，大部分需要從不具有價格競爭力的中東、非洲、美洲進口。與中國處于相同原油供應(yīng)路線上的新加坡原油價格比中國略低，日本、韓國原油價格與中國基本接近。

3.2.2 原油加工費用

全球煉油技術(shù)比較接近，單位原油加工費差別不大；但中國有巨大的石化產(chǎn)品、成品油需求市場，石化產(chǎn)品、成品油生產(chǎn)更希望消耗輕質(zhì)餾分，因此，需要加工與之匹配的大量原油來保障，這是新加坡、韓國所不具備的。因輕質(zhì)餾分的需求和價值提升，相應(yīng)降低了原油中渣油餾分的成本，中國船用燃料油生產(chǎn)較新加坡、韓國更具競爭力。

3.2.3 船用燃料油供應(yīng)物流成本

船用燃料油與輕質(zhì)成品油（汽油、柴油等）比，其粘度大、傾點高，儲存和運輸過程中都需要加熱，具有相對較高的物流成本，中國沿海煉廠對就近港口供應(yīng)便利、靈活，物流成本具有競爭優(yōu)勢。

3.2.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化

船用燃料油允許高的殘?zhí)考拜^高的金屬雜質(zhì)存在其中，適當生產(chǎn)船用燃料油合理轉(zhuǎn)移和消化原油中有害有毒物質(zhì)，實現(xiàn)物盡其用，是雜質(zhì)含量高的 劣質(zhì)原油降低加工技術(shù)難度、降低加工成本的優(yōu)選方案之一，不僅有利于提升煉廠效益，還有利于減輕污染排放，一舉多得。

3.3 中國船用燃料油生產(chǎn)供應(yīng)合理規(guī)模的確定

中國沿海煉廠生產(chǎn)船用燃料油供應(yīng)中國沿海港口具有一定的競爭優(yōu)勢。適度生產(chǎn)船用燃料油有利于原油加工產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理匹配，有利于降低加工難度，減少加工過程的污染物排放、碳排放，提高國家煉油產(chǎn)業(yè)完整性，從而增強國家能源安全保障[4]。從過去幾年中國船用燃料油的實際消費量變化（見圖1）可以看出：中國內(nèi)貿(mào)船用燃料油需求比較穩(wěn)定，基本保持在800萬噸/年；保稅船用燃料油消費量則連年上漲，尤其是在國際海事組織2020年1月1日實施船用燃料油新標準后，增長更加明顯，2021年達到2040萬噸。未來十年，在全球節(jié)能減排的大環(huán)境下，雖然航運業(yè)將進一步創(chuàng)新并推動綠色低碳能源的使用，新能源也將逐漸迎來蓬勃發(fā)展，但船用燃料油的主流地位短期內(nèi)難以改變，船用燃料油的整體市場規(guī)模將以穩(wěn)定為主。預(yù)計“十四五”末期保稅船用燃料油的消費量將達到3000萬噸/年，之后船用燃料油的整體市場規(guī)模也將維持穩(wěn)定。

圖1 2016－2021年中國船用燃料油消費量統(tǒng)計

綜上，中國船用燃料油生產(chǎn)供應(yīng)規(guī)模與市場需求具有4種情景（見表3）。對比分析4種情景，綜合考慮煉油產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制溫室氣體排放、國家能源及產(chǎn)業(yè)安全等各方因素，基于現(xiàn)階段中國外貿(mào)船舶數(shù)量、吞吐規(guī)模，優(yōu)先采用情景3或情景2是合理的。對于中國沿海超過3億噸/年的煉油產(chǎn)能和全國煉油產(chǎn)能過剩的行業(yè)狀況，沿海煉廠生產(chǎn)近3000萬噸/年船用燃料油，其收率（即每噸原油加工生產(chǎn)的船用燃料油數(shù)量）不足10%，這種結(jié)構(gòu)安排無疑是合理的。因此，中國沿海煉廠船用燃料油生產(chǎn)供應(yīng)規(guī)模約3000萬噸/年較合適，政府應(yīng)據(jù)此進行管控與支持。

表3 中國船舶燃料油生產(chǎn)規(guī)模與市場需求情景

4 船用燃料油的經(jīng)濟性提升

國際海事組織本次船用燃料油質(zhì)量升級主要是降低對大氣有污染的硫含量，原油重質(zhì)餾分的脫硫具有較大技術(shù)難度，脫硫過程也會引發(fā)其他指標的變化。硫含量標準提升后，一方面需要優(yōu)化調(diào)整原有生產(chǎn)船用燃料油的原油資源，優(yōu)先利用低硫重質(zhì)原油能充分利用船用燃料油質(zhì)量標準中的每一個指標，避免“質(zhì)量過?！?，最大限度地生產(chǎn)船用燃料油；另一方面，利用高硫原油通過渣油加氫脫硫需要根據(jù)船用燃料油指標特點調(diào)整催化劑“級配”及工藝技術(shù)，降低質(zhì)量成本。但因不同原油品質(zhì)的差異、煉廠加工流程及裝置的差別、選擇調(diào)和組分的不同，難以實現(xiàn)各項指標的綜合利用，這就會影響船用燃料油生產(chǎn)的經(jīng)濟性，因此應(yīng)該努力利用好對經(jīng)濟性影響大的主要指標。

4.1 充分利用低硫中間環(huán)烷基原油生產(chǎn)船用燃料油

中國自產(chǎn)原油約2億噸/年，其中大多數(shù)原油屬于低硫原油，低硫原油中又有部分屬于重質(zhì)中間環(huán)烷基原油，也有低硫含酸重質(zhì)中間環(huán)烷基原油，除低硫特點外，這些原油含蠟也低，是生產(chǎn)高等級瀝青的較好資源。利用重質(zhì)中間環(huán)烷基原油通過加工改質(zhì)轉(zhuǎn)化成輕質(zhì)的成品油（汽、煤、柴油）或化工原料，則需要較高的加工成本。由于瀝青對硫含量沒有要求，在船用燃料油質(zhì)量升級后，船用燃料油價值上升，低硫重質(zhì)原油用于生產(chǎn)瀝青就是一種資源浪費，用高硫重質(zhì)原油生產(chǎn)瀝青則具有更好的經(jīng)濟性。

此外，采用高硫渣油餾分深度脫硫生產(chǎn)船用燃料油，因渣油餾分中不僅硫含量高，通常還有高含量的金屬、殘?zhí)康入s質(zhì)，脫硫過程必然脫雜質(zhì)，烴品質(zhì)也得到很大改善，生產(chǎn)的船用燃料油“質(zhì)量過?！?，加工成本高。采用高硫重質(zhì)原油生產(chǎn)瀝青，因瀝青沒有硫、金屬等雜質(zhì)含量的限制，具有更低的加工成本。

4.2 保持高密度

密度能宏觀反映餾分的族組成、氫含量高低，例如密度大說明富含芳烴、氫含量低，而氫是煉油過程最寶貴、最有價值的成分，因此，餾分密度是經(jīng)濟性的主要指標。密度大的餾分，具有較低的噸桶比，通常加工成本低。生產(chǎn)船用燃料油，保持船用燃料油密度接近指標上限是關(guān)鍵。含硫原油通過渣油加氫脫硫后利用尾油作為船用燃料油主要調(diào)和組分，必須考慮尾油深度分離，提高渣油餾分密度至接近船用燃料油指標上限，使渣油加氫后尾油中的金屬、殘?zhí)康入s質(zhì)進入船用燃料油中；分離后的輕質(zhì)尾油性質(zhì)明顯改善，將產(chǎn)生更好的經(jīng)濟技術(shù)效果。

4.3 充分利用好其他規(guī)格指標

除硫含量、密度指標外，利用好其他指標（例如殘?zhí)?、金屬等）對生產(chǎn)船用燃料油的經(jīng)濟性更是“錦上添花”，由于船用燃料油允許較高含量的雜質(zhì)存在，原油中的一些雜質(zhì)可以轉(zhuǎn)移到船舶燃料中。前述通過渣油加氫脫硫生產(chǎn)船用燃料油，除對加氫尾油進行蒸餾切割外，還應(yīng)對催化劑“級配”進行調(diào)整，即降低脫金屬催化劑比例、提高脫硫催化劑比例，充分利用和發(fā)揮催化劑功能，優(yōu)化渣油加氫裝置的運行效果，抑制因船用燃料油質(zhì)量過剩產(chǎn)生的質(zhì)量成本，從而降低船用燃料油生產(chǎn)成本和總加工成本。

適應(yīng)中國沿海船用燃料油市場需求，適量生產(chǎn)供應(yīng)船用燃料油有利于煉油產(chǎn)業(yè)發(fā)展，有利于國家做強做全產(chǎn)業(yè)門類，有利于保障國家能源安全。國家應(yīng)在限制實質(zhì)性出口條件下支持沿海煉廠生產(chǎn)供應(yīng)船用燃料油。行業(yè)要加強對船用燃料油的技術(shù)、經(jīng)濟研究。煉廠生產(chǎn)船用燃料油要充分利用質(zhì)量標準，防止“質(zhì)量過?！?，提升船用燃料油生產(chǎn)的經(jīng)濟性。