世界炼油工业进入“白银时代”!石油巨头灵活调整炼化业务策略

作者:李雪静 文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2018-03-23
在能源变革和低油价时代,面对电动车高速发展对传统油气能源冲击加大的挑战,主要石油公司灵活调整炼化业务策略,聚焦优势领域,并布局新能源业务。

2017年,世界经济增长好于预期,稳健复苏。世界炼油业在经历了长达数年的缓慢恢复后,在原油价格低位运行的有利条件下,出现计划新建项目增多、装置开工率上升、利润大幅增长的繁荣局面,进入了继金融危机前2004~2007年“炼油黄金时代”之后的又一个行业发展的“白银时代”。

白银时代

石油供需趋向平衡,原油价格低位运行,利好炼油产业发展

石油市场供需情况是决定炼油产业发展的根本因素。随着世界经济的缓慢复苏,石油需求增长放缓,世界石油市场供需基本面保持宽松。

据国际能源署2018年1月19日发布的《石油市场报告》全球数据统计:

▲2017年石油需求量为9780万桶/日,比2016年增长160万桶/日,增幅1.6%;

▲预计2018年石油需求量将增长160万桶/日,达到9910万桶/日,增速下降到1.3%;

▲从原油生产情况来看,2017年原油供应量达到9770万桶/日,较2016年增加60万桶/日,增长0.6%,石油市场基本面由2016年的供应过剩70万桶/日下降到10万桶/日,供需基本面趋向平衡。

预计未来几年以美国为代表的非欧佩克国家原油产量将持续上升,美国将超越沙特成为最大的产油国,原油供应宽松局面将继续,全球原油需求仍将持续攀升,2019年或将突破1亿桶/日大关,新增需求中,70%以上将来自亚洲国家。

石油巨头灵活调整炼化业务策略

石油供需基本面的宽松直接反映到原油价格的变化上。自2014年下半年开始,国际油价呈断崖式下跌,2016年初曾达到26美元/桶的谷底价。

2017年,由于欧佩克减产达到预期目的,国际油价呈“V”形走势开始波动上涨,布伦特和WTI 原油期货均价分别达到 54.7美元/桶和50.9美元/桶,比上年分别上涨21.3%和17%。

2018年1月布伦特原油期货价格更是曾经一度超过70美元/桶,达到自2014年下半年油价大跌后的最高值。然而,由于地缘政治的不确定性和全球原油供应的增长,国际油价持续增长动力不足,2018年预计将在50~70美元/桶范围内波动。

石油

炼油格局持续调整,新建炼厂向大型化一体化发展

全球经济的缓慢增长和石油需求的增速放缓,导致近年来全球炼油能力的增长进入平台期。2017年全球炼油能力达到45.8亿吨/年,几乎与2016年的45.79亿吨/年持平。

炼油格局仍在调整中,北美、欧洲和亚太地区呈现差异化发展态势。新增炼油能力绝大部分位于亚太、中东。亚太地区,虽然日本等发达国家的炼油能力在下降,但是中国、印度等新兴经济体在炼油能力因需求增长而继续上升;美国炼油业受益于“页岩革命”带来的成本优势,出现明显增长态势;欧洲炼油能力在经过前几年的萎缩关停潮后已保持平稳发展;中东以沙特为代表的产油国继续推进产业链向下游延伸战略,炼油能力在快速增长中。

具体来看:

▲亚太仍为全球炼油能力最大的地区,产能达到14.18亿吨/年,占世界总产能的31%;

▲北美地区炼油能力达10.78亿吨/年,占比23.5%;

▲西欧地区炼油能力为6.73亿吨/年,占比14.7%;

▲中东地区炼油能力为4.54亿吨/年,占比上升到9.9%。未来世界炼油工业的发展重心还将继续向具有市场优势和资源优势的地区转移。

据《烃加工》杂志统计,目前全球在建拟建炼油项目约739个,新增炼油主要集中在中东、中国和其他亚太地区,其中亚太地区215个,占第一位,中东地区171个。这些项目集中在非常规原油加工、渣油改质以及生产更严标准的清洁燃料领域。预计到2021年全球新增总能力3亿吨/年,预计到2020年全球炼油能力将达49亿吨/年左右。

世界炼油工业继续向规模化大型化发展,产业集中度进一步提高。目前全球共有炼厂616座,比上年减少1座,炼厂平均规模达743万吨/年。与2010年相比,炼厂数量减少了7%,但平均规模提高了12%。规模在2000万吨/年以上的炼厂达到30座,其中有20座位于亚洲和中东。部分新建项目的能力向3000万吨/年以上发展。

美国《烃加工》杂志评出的2017年度最具影响力的炼油项目为科威特国家石油公司的KNPC AL-ZOUR 新建炼厂项目,该项目投资160亿美元,炼油能力达到3075万吨/年,建成后将成为中东最大的炼油厂,计划于2019年下半年投产运营。中国4000万吨/年浙江石化项目也列入4个提名项目之一。

中国民营炼化已呈快速崛起之势,除浙江石化外,恒力股份、盛虹石化等2000万吨/年以上的项目也在加紧建设中,国内的炼化油产业格局面临重塑,也必将对国际炼油格局产生影响。

印度信诚工业公司贾姆纳格尔炼油中心炼油总能力达到6200万吨/年,是世界最大炼油基地。中国的中国石化镇海炼化、茂名石化、金陵石化,中国石油大连石化和中国海油惠州炼油的炼油能力均已达到2000万吨/年,跻身世界最大炼厂之列。

从全球范围看,规模化、基地化、一体化是炼化产业发展的必然趋势,目前已经形成美国墨西哥湾沿岸、日本东京湾、新加坡裕廊岛、沙特朱拜勒和延布石化工业园等一批世界级炼化基地。

其中,美国墨西哥湾沿岸是最大的炼化工业基地之一,炼油能力为4.6亿吨/年,占美国炼油总能力的52%,其国内95%的乙烯也产于此地,乙烯总产能超过2700万吨/年。

中国也对产业规划布局进行了部署,将推动产业集聚发展,重点建设上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷、大连长兴岛、河北曹妃甸、江苏连云港七大基地。

近年来,一批新投产和建设中的大型炼化企业使基地化、一体化的趋势更加明显。如2013年开工投产的位于沙特朱拜勒的沙特阿美-道达尔炼化公司2000万吨/年炼化一体化项目,包括2000万吨/年的炼油、70万吨/年的对二甲苯、14万吨/年苯和20万吨/年的丙烯。正在建设中的我国浙江石化4000万吨/年炼化一体化项目,分两期建设,包括4000万吨/年的炼油、800万吨/年的芳烃、480万吨/年的乙烯。这些企业的炼化一体化程度高,生产规模大,采用的工艺技术、生产运行和管理水平都达到世界先进水平。

石油巨头灵活调整炼化业务策略

开工率和利润保持较高水平

从全球范围来看,受低油价影响,炼厂开工率自2013年以来总体处于上升趋势。

▲2017年,全球炼厂开工率达到85%,美国炼厂虽然在10~11月受飓风影响一度大量炼厂关停或降负荷运行,但全年平均开工率仍达到88%,最高时曾达到92%的峰值;

▲亚太地区炼厂开工率比2016年略有上升,达到85%;

▲欧盟地区由于前几年关闭了约1亿吨/年的炼油能力,炼厂开工率继续上升,达到近88%,创历史新高;

▲另外,我国炼厂开工率提高到75%,较上年上升3个百分点,但仍明显低于全球平均水平,结构性过剩形势依然严峻。

2017年,世界主要炼油中心毛利呈现不同程度增长。“哈维”飓风导致美国油品进口增加、出口减少,为亚太和西欧等地炼厂带来商机,美国墨西哥湾地区的炼油毛利增长到9.76美元/桶;西欧近年来加大炼油结构调整,连续关闭不少炼油能力,在需求好转情况下,炼厂经营利润明显改善,炼油毛利增长到6.18美元/桶;我国成品油出口增长明显放缓,为亚太地区炼厂创造了获利空间,新加坡炼油毛利达到5.78美元/桶。

影响炼油毛利的因素比较复杂,包括加工原油的价格、原油类型、装置结构、地理位置等等。业界认为,虽然近期的低油价可以使炼厂毛利增长,但从中长期来看,由于油品需求增速放缓,炼油能力过剩,在世界多数地区,炼厂不可能持续出现2005年炼油业黄金时期的高达86%开工率和超过10美元/桶的高额毛利。

特别是美国以外的其他地区炼厂,短期虽受益于低油价,但中长期毛利前景并不明朗,地区间的毛利差距还将加大,北美和中东毛利上升,欧洲和亚洲毛利下降。

Mckinsey 能源监测公司预测,由于炼油能力增长超过需求增长,相比于2015 年的高峰,到2020年前全球炼油业的开工率和利润不会增长,2020年以后,由于普遍开始实施国际海事组织的新船用燃料油法规,中馏分油需求上升,炼油业的开工率和利润可望继续增长。

石油巨头灵活调整炼化业务策略

清洁燃料标准升级,炼厂脱硫能力增长

随着对环境要求的不断提高,世界各国对油品的质量与环保要求更趋严格。主要国家和地区的油品质量升级步伐加快。

欧洲油品质量标准始终引领全球,从2014年在欧盟开始执行欧Ⅵ标准,汽油和柴油的硫含量不大于10μg/g。德国、芬兰、瑞典和英国从2002年起开始投用低硫或含硫量低于10μg/g的汽油,2009年起车用汽油硫含量低于5μg/g。

日本在2010年以前已限制汽油硫含量不大于10μg/g。美国从 2017年1月1日起,执行Tier Ⅲ油品标准,将汽油硫含量降至10μg/g。从主要国家汽柴油标准进步可看出,硫含量是汽柴油质量升级中最为重要的指标之一,汽柴油硫含量降至10μg/g及以下是国际趋势。

预计到2025年,除非洲、中东、拉美、东南亚部分地区外,全球大部分地区的汽油硫含量均要降至10μg/g及以下。

目前中国的油品质量标准已领先于多数发展中国家,部分省市地区已达到发达国家水平。自 2017年1月1日起,全国范围内执行国5车用汽柴油标准,北京市执行京6汽柴油标准;2017年9月底前,“2+26”城市率先供应国6车用汽柴油,并禁止销售普通柴油。国6车用汽柴油标准全面实施后,主要技术指标将达到欧Ⅵ标准,部分指标甚至优于欧Ⅵ标准,届时我国油品质量标准整体将达世界先进水平。

除进一步提高车用汽柴油质量标准外,船用燃料油的标准也在不断提高。国际海事组织(IMO)对船舶燃料油硫含量提出了严格要求:自2015年1月起,硫排放控制区(ECAs,指波罗的海、北海、美国和加拿大的沿海地区、美国加勒比海地区等4个排放控制区)的船用燃料油硫含量要降至0.1%;自2020年1月起,在全球范围内推行船用燃料油硫含量不超过0.5%的标准,这将彻底消除高硫船用油市场。在世界大部分地区,降低船用燃料油的硫含量是大势所趋。

油品质量法规的升级换代,推动全球炼厂继续增加投资提高脱硫能力。据“烃加工”新建炼油项目数据库统计,目前在建项目的脱硫能力高达11.5亿吨/年,其中大部分在亚洲和中东。其中,71%是馏分油脱硫能力,18%是汽油脱硫能力,11%是减压瓦斯油/渣油脱硫能力。据报道,俄罗斯天然气工业公司已开始生产硫含量低于0.1%的船用燃料油,利用加氢处理的减压瓦斯油经催化裂化生产,并添加了降低低温流动性和防止蜡沉降的添加剂。

石油巨头灵活调整炼化业务策略

跨学科融合发展,推动转型升级

炼油工业作为技术密集型工业,技术创新在推进行业转型升级、提高经济效益、降低生产成本、提升产品质量等方面发挥着重要作用。当前面对电动车的强烈冲击、替代生物燃料的发展、天然气和煤化工的兴起,以及能源生产与消费模式的变革,也迫切需要炼油行业通过技术进步来保持竞争力和产业的可持续发展。

传统炼油技术的发展已经趋于成熟,技术进展主要围绕应对加工原料的来源与质量变化、市场对产品需求变化、环保法规日益严格而集中在催化剂、工艺、装置运行改进等方面。近年来在渣油加氢技术开发方面有显著进展。

意大利Eni公司开发的EST悬浮床加氢裂化技术工业化进度取得突破,2013年在旗下Sannazzaro炼厂建成并投产了135万吨/年工业装置,近日签署协议将此技术许可给中国石化茂名石化用于新建260万吨/年渣油加氢装置。中国石化开发的STRONG沸腾床渣油加氢技术完成5万吨/年工业示范装置试验验证,已具备百万吨级工业化应用的条件。

炼油行业技术除对传统的单元技术继续进行催化剂和工艺操作方面的改进外,与其他能源技术、网络技术的跨学科、跨领域的融合与集成技术的研发成为一种趋势,如分子炼油、催化材料、氢能与燃料电池、能源基础材料、能源多元化利用形式等。

埃克森美孚、中国石化等公司结合原子经济反应、分子管理技术进步及网络技术、大数据处理技术的发展,开展分子炼油、智能炼厂等革命性技术创新。UOP、雅宝及一些高校科研机构探索开发新结构分子筛、等级孔氧化铝、纳米金属硫化物、金属有机骨架材料(MOFs)等催化材料合成技术。石油石化公司及其他能源公司在能源多元化、交通运输和能源存储利用等方面开展生物质能、太阳能利用、车用燃料电池、氢能储存及利用研究。

此外,还从战略角度开始研究能适应能源结构调整的未来炼厂模式,包括油煤混炼、油煤气混炼、油煤气生物质混炼以生产燃料、发电、制氢等各种能源形式的耦合集成型炼厂模式。

美国能源部2018年将为能源前沿研究提供9900万美元资金,主要开展有关量子材料、催化科学、合成化学、仪器科学、下一代电能储存、未来核能、能源中的水利用问题、氢经济等能源领域的前沿基础研究。

我国《“十三五”国家科技创新规划》也提出了与能源行业相关的一些重点科技创新方向,包括新材料技术、清洁高效能源技术、电动汽车智能化等现代交通技术、氢能和燃料电池等颠覆性技术等多项任务。能源领域的技术创新将引领和推进炼油行业的转型升级和可持续发展。

石油巨头

聚焦优势领域,布局新能源业务

在能源变革和低油价时代,面对电动车高速发展对传统油气能源冲击加大的挑战,全球主要大型国际石油公司均采取了诸多战略性举措,包括灵活调整炼化业务发展策略,主要体现在以下几方面:坚持规模化、集群化、炼化一体化发展;调整下游业务布局,炼油业务控制新增能力,化工业务投资于新兴市场,以各种方式布局新能源业务;集中发展优势业务,保持领域领先;挖潜增效,提高现有装置灵活性和盈利能力,以市场为导向调整产品结构。

▲埃克森美孚:

以稳健发展为原则,坚持拓展国际市场、上下游一体化协调发展的整体业务战略,炼油业务注重改进产品和服务,重点提高效率和效益,化工业务坚持发展在世界排名居前的基础化学品核心业务,保持竞争优势。选择性投资适应性强、收益好、可提高核心竞争力的项目,进入资源优势和市场潜力区域,扩大亚太、中东投资。高度重视技术研发,始终坚持内外结合、优化与创新结合的技术发展战略,公司研发投入每年保持在10亿美元以上,是炼油化工技术的开创者和全球领先者。炼油领域的核心技术呈多点覆盖之势,几乎囊括所有加工过程,化工领域重点开发聚烯烃技术和芳烃技术,在全球率先提出了“分子管理”理念和技术并投入实际应用,通过分子管理,该公司的下游业务取得较高收益。率先开发了原油直接裂解制乙烯技术,并在其新加坡乙烯装置应用。在新能源和前沿技术领域,布局生物燃料、燃料电池、二氧化碳捕集封存等。

▲壳牌公司:

总体发展战略为“强化上游,巩固下游,加强液化天然气业务,精干化工业务,开发可再生能源”。重点发展天然气业务,专注于液化天然气(LNG)、深水油气及化工等增长型业务领域。在炼油方面,调整欧美布局,剥离非战略资产,加大对中国等新兴市场的渗透,炼油集中度进一步提高。化工业务实施“乙烯裂解+1”战略,先后剥离近40%的非核心化工业务,专注于烯烃基础化学品及一级衍生物生产。2016年为集中优势,将新能源与天然气业务整合,全面统筹布局新能源领域,包括生物燃料和天然气发电,同时退出了风能、太阳能、水力发电等领域。新能源相关技术研发已占公司年度研发预算的1/5。最近宣布到2020年旗下加油(气)站能源供应的20%将来自低碳能源。并计划在欧美市场建设更多的充电站,推进向清洁能源转型。

▲中国石油炼化业务:

坚持稳健发展方针,按照整体协调发展、打造完整产业链的原则,坚持炼油化工一体化方向,巩固提高市场份额,持续提升竞争力。老企业坚持整体统筹,重点做好国内外资源优化、上下游业务、新老企业、炼销产业链、区域、企地关系的统筹。对于新项目则突出结构优化,紧盯市场,将炼化业务转型与供给侧结构性改革结合起来,坚持大型化、一体化、基地化、园区化建设方向。将炼化业务转型升级上升为公司战略,打造价值增长重要支柱。持续优化资源配置和产品结构,保持炼化生产安稳长满优协调发展新能源业务,打造综合能源服务商,培育发展地热、氢能、生物质等新能源。

▲中国石化在炼油业务:

着力调整结构、精益管理,抓好生产优化,深化产品结构调整,提升市场竞争力,重点推进成品油质量升级,增产航煤、高标号汽油,降低柴汽比;加强供需矛盾突出的原油品种采购和配置,降低原油采购成本。化工业务着力提质增效、转型发展,深化原料和产品结构优化,深化拓市扩销,实施“基础+高端”战略,降低乙烯原料成本,持续调整产品结构,注重产品差异化策略,加大高附加值新产品的研发、生产和推广。“十三五”期间,投资2000亿元优化升级打造茂湛、镇海、上海和南京四大世界级炼化基地。在非油气业务方面,有序发展煤化工,布局5个基地,向能源公司延伸。推进新能源产业发展,布局页岩气、煤层气、地热能、生物航煤、生物柴油、燃料乙醇、太阳能、充电站等领域。

综合国际大型石油公司的炼化策略,可以看出在能源转型阶段,石化公司均在进行业务战略调整,既坚持以发展传统油气能源为主,提高当前的竞争能力和绩效,又开始未雨绸缪,积极主动发展新能源,为未来的能源竞争和企业可持续发展提前布局、创造条件。

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