炼厂备货的季节性特征将被抹平

　　美国本土原油结构轻质化后，轻质油的产量占比自2015年的83%增长至2023年的91%，而同期重质油的产量占比自8.5%下滑至3%。用于催化重整的轻质油含芳烃量低、杂质少，经催化重整得到的高辛烷值芳烃组分含量远不及重质油。为避免供应链出现新的问题，美国炼厂预计会将调油组分进口需求维持在高位，进而抹平其季节性特征。

　　[辛烷值介绍]

　　辛烷值是衡量燃油抗爆震性能的指标，用以度量汽油中含有的抗爆震剂。它对于汽车引擎的性能和燃料的质量至关重要，高辛烷值能确保汽油在燃烧过程中均匀稳定，且不会引起爆震或引擎故障。爆震不仅会有异响，而且可能伴随活塞、连杆、曲轴的变形和磨损，导致动力下降。

　　常见的辛烷值有研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON）。RON是指使用标准发动机在特定的进气温度和较低的发动机转速（600±6）r/min条件下，比较待测样剂与标准燃料的爆震强度得到的抗爆性能的数字指标，被多数国家和地区直接作为市场销售的车用汽油标号数值。我国汽油标号多采用RON，如92#、95#和98#等。日本汽油主要分为高辛烷值和普通两种，其中高辛烷值在96以上，普通辛烷值在89以上。

　　MON是指使用标准发动机，在较高的混合气温度（149±1）℃和较高的发动机转速（900±9）r/min的苛刻条件下，通过比较待测样剂与标准燃料的爆震强度得到的抗爆性能的数字指标。MON相当于使用一个更高压缩比的发动机进行测试，模拟了高负荷和高温条件下发动机的情况，更贴近发动机实际使用情况。

　　除RON和MON外，部分国家和地区还使用二者的加权指标衡量辛烷值。例如，抗爆指数（AKI）是采用RON和MON的平均值，也称为PON。美国汽油标号多采用抗爆指数，如87#（在Regular定义内）、89#（在Mid-grade定义内）、91#和93#（在Premium定义内）等。不同公司出品的汽油可能会有不同的标号，但通常会在标号处标注汽油标号定值方法。

　　美国普遍使用的汽油定值方法MINIMUM OCTANE RATING（RON+MON）/2 METHOD，对应辛烷指数公式（1-K）×RON + K×MON，K取值0.5。

　　世界上多数地区和国家以RON直接作为汽油标号。欧洲、中国、新马泰、日本、越南等均以RON为车用汽油标号。

　　MTBE、甲苯、二甲苯、烷基化油具有较高辛烷值和较低RPV（雷氏蒸气压），适合作为调油组分。乙醇燃料因其含氧量高、挥发性强，在美国汽油中可添加的比例有限。乙苯辛烷值较小，且密度较大，一般作为调油组分的补充料。

　　观察调油组分的调油辛烷值性价比，与生产下游化工品的性价比的强弱，即可观察相关化工品供给面的边际变化。

　　以芳烃产业链的纯苯和甲苯为例，甲苯处于聚酯生产链条的中游环节，前端的石脑油经过催化重整或裂解工艺，产出纯苯、甲苯、混二甲苯（邻、间、对）等副产品。再将甲苯投入歧化装置，通过吸附分离的方法产出对二甲苯和纯苯。

　　纯苯不能直接用来调油，而甲苯则是常用的调油组分，故调油需求和甲苯辛烷值性价比若走强、甲苯更多地投向调油，则将导致歧化装置生产的纯苯减少。

　　我们采用甲苯的调油辛烷值价差来衡量甲苯调油性价比水平。以计算亚洲地区的甲苯调油性价比为例，使用具有代表性的新加坡97#汽油与新加坡92#汽油价格之差测算出单位辛烷值的市场价格，之后用韩国甲苯与新加坡97#汽油价格之差除以甲苯与新加坡97#汽油辛烷值之差（甲苯RON为120），测算出甲苯辛烷值高出汽油的部分所对应的单位价格，称为单位甲苯的调油价值。计算公式如下：

　　单位甲苯调油价值=

　　若油价对应的单位辛烷值市场价格大于单位甲苯调油价值，则说明甲苯调油有利可图，否则炼厂会因甲苯经济性较差而选择其他组分。基于上述逻辑，我们将单位辛烷值市场价格与单位甲苯调油价值作差，该差值即甲苯的调油辛烷值价差。当差值为正且偏离零值时，说明甲苯调油的经济性走高，更多的甲苯会被投入调油池，进而推高甲苯价格。若纯苯和二甲苯价格未能同步走高，则甲苯歧化利润将走低。

　　[美国汽油调油的结构]

　　美国的调油需求呈现季节性特征，夏季是汽油消费高峰，4—7月是对应的调油高峰。除了消费需求提振价格外，美国政府在夏季的汽油标准比冬季更严格，使得夏季汽油的生产成本更高。

　　具体而言，美国汽油调油标准主要看辛烷值和RVP。大气压力随位置不同而变化，在海平面上约为14.7磅/平方英寸（psi）。在温度超过华氏100度时，汽油的RVP必须远低于14.7 psi。否则，燃油可能会在油箱和储气罐中产生压力，破坏箱内较轻的部件，且蒸发的气体最终会进入大气造成空气污染。因此，美国环境保护署（EPA）规定夏季汽油的RVP最高不得超过9 psi，在某些地区甚至不得超过7 psi。2021年开始实行的EPA新规对夏季汽油标准进行了调整，取消了对调和后的汽油进行芳烃含量测试的要求，同时将 RVP 限制从夏季规格的 7.8 psi 降低到 7.4 psi。

　　根据EIA的炼厂产能数据测算，2022年美国调油工艺中FCC（催化裂化）汽油占比最高约40%、催化重整汽油占比约25%、烷基化汽油（包括丁烷汽油）占比约13%、异构化汽油占比约7%、其他（包含直馏汽油）占比约15%。纵观2011年美国页岩油革命以来美国调油工艺占比的变化，FCC汽油占比下降约5个百分点，重整汽油、烷基化汽油和异构化汽油占比较为稳定。直馏汽油的占比相对其他工艺提升最快，这与页岩油革命后美国轻质油产量大幅增加、直馏汽油供应量对应提升有关。

　　值得注意的是，上述工艺中的催化裂化汽油、直馏汽油等均需要加入相关组分调和，兼顾性能和环保要求后，才能作为合格的成品汽油。美国常用的调油组分有乙醇燃料、甲苯、二甲苯、丁烷（烷基化油）、乙苯、异丙苯等。

　　其中，美国通过纯苯与当地廉价的乙烯或丙烯进行反应，生成乙苯或异丙苯，用于调油，但乙苯和异丙苯的辛烷值相对其他组分较低，使用比例并不高。美国在夏季主要使用低RVP、高辛烷值的甲苯、二甲苯等芳烃组分投入汽油生产。

　　[美国芳烃组分紧缺的原因]

　　美国长期缺乏高辛烷值重质芳烃，背后是能源转型政策与现实供需的矛盾。

　　页岩油革命后产油轻质化，导致芳烃组分减少

　　图为美国轻质油和重质油产量占比

　　2011年页岩油革命后，美国一跃成为世界第一大产油国。截至2021年年末，美国原油产量占全球总产量的18.45%，较2011年增长9个百分点。在产量跃升的同时，美国产原油的API度也在提升，即原油的结构呈现轻质化趋势。根据公开信息整理，美湾炼厂加工的原油，平均API度自2011年的28.2上升到2018年的32.6。

　　根据EIA的定义，重质油的API度≤27、轻质油的API度≥35、中质油的API度处于27—35之间。

　　从EIA依据API度划分的原油日产量数据中可以发现，自2015年有分项数据以来，美国轻质油产量从740万桶/日增加至2023年的1100万桶/日。其间，轻质油的产量占比自83%攀升至91%，而重质油的产量占比自8.5%下滑至3%。

　　在生产日渐轻质化的同时，美国进口原油则向重质化趋势发展。根据EIA的数据，2011年页岩油革命开始时美国进口重质油占比为44%，到2015年，重质油进口占比已至60%—70%，此后便稳定在该区间。

　　图为美国重质油月度进口占比

　　究其原因，是美国本土原油结构轻质化，而用于催化重整的轻质原油含烷烃量高、含芳烃量低、杂质少、易挥发，经催化重整得到的芳烃组分含量远不及重质原油。美国炼厂需要加强重质油进口、替换本土轻质油作为重整装置的原料，以满足本国对芳烃组分的需求。

　　炼能长期清退，老装置流失

　　根据EIA的数据，2011年以来，美国炼厂运行数量由最高139家缩减至2023年的124家；美国炼厂常减压蒸馏炼能由2011年的1694万桶/日提升至2019年的1869万桶/日后快速回落，2023年预计为1768万桶/日，低于2014年的水平。

[万桶/日][家]

　　图为美国炼厂常减压炼能和运行家数

　　2019年后美国炼能加速清退的原因，一是2018年全球经济周期下行，油价自2018年三季度大幅下跌，且新冠疫情后成品油需求大幅萎缩。美国本土炼厂装置多数在20世纪80年代前投建，装置老化带来较高的成本，加之炼油利润下滑，许多炼厂萌生了退意。EIA的数据显示，2020—2021年，美国削减了100万桶/日的炼油产能。二是政策导向。2016年全球主要国家达成《巴黎协议》，之后全球快速推进新能源转型政策落地。2021年，亚、美、欧主要国家均制定了碳中和、碳达峰目标，美国传统能源开采冶炼行业可获得的资本投入大幅减少。失去资金支持、低碳环保政策变相提高产油成本，萌生退出意愿的炼厂进一步增多。

　　美国本土炼能总量收缩，占比稳定在25%的催化重整产能未能幸免，这一现状与美国缺乏VGO等重质料有关。

　　生物燃料政策促进传统炼能转型

　　美国生物燃料政策旨在成品油中规定可再生燃料的掺混比例，2007年EPA引进了可再生能源证书（RINs），以强制完成全美可再生燃料在原油中的添加配额。RINs是一串数字编码，厂家每生产一批次的生物燃料后伴随该编码生成。RINs会一直在贸易流通环节伴随该批次的生物燃料，随所有权转让而转让，直到其与汽油掺混调配后才会被剥离出来。剥离后的RINs可以放到市场上公开交易。

　　美国政府和EPA每年会根据政府制定的环保目标和每年全美汽柴油总进口量和产量制定未来几年的可再生能源义务（RVOs）。RVOs针对炼厂、汽柴油进口商和调油商，EPA根据各方每年非可再生燃料的产量或进口量来规定其义务量。假设炼厂对外销售成品油时，EPA如检测到其产品的可再生燃料掺混比例未达要求，则炼厂需提供足额的RINs以达到合规要求。

　　常用的生物燃料如乙醇，虽然也具有较高的辛烷值（RON为113），但挥发性较强、蒸气压较大，乙醇在高温燃烧下RVP在15—18 psi，无法替代传统的芳烃调油组分。既要保证汽油性能，又要达标环保要求，这无疑额外增加了炼厂的成本。

　　随着美国政府环保政策逐年趋严，全美的RVOs完成规模也逐年扩大。2023年6月EPA 发布了未来3年的生物燃料掺混规定，将2023年掺混量定为209.4亿加仑、2024年定在215.4亿加仑、2025年定在223.3亿加仑。RVOs规模扩大，驱动RINs价格持续上涨，由2019—2020年的0.1美元/加仑的低点提升至2023年的1.54美元/加仑，处于历史高位水平。

　　高标准的环保要求和价格高昂的RINs是近几年美国炼厂产能清退的原因之一，而RINs价格的上涨也吸引了部分炼厂向生产可再生燃料、生物柴油转型。马拉松公司于2020年4月永久关闭的马丁内斯炼厂（原产16.1万桶/日）改造为生产4.8万桶/日可再生燃料厂；菲利普斯66公司将其设计加工能力为12.02万桶/日的罗德奥炼厂改造成全球最大可再生燃料厂，可年产6.8亿加仑可再生柴油、汽油和航空燃料。这些炼厂转型还具有融资优势、生产可再生燃料的州政府补贴等政策支持。

　　综上所述，美国近年来芳烃组分的紧缺主要在于原油的轻质化，使得催化重整产出的芳烃和其他重质化工品减少。此外，美国炼厂在能源转型大背景下，环保要求趋严和经济性不佳，近几年产能处于清退状态，催化重整的总产能规模收缩，即美国本土的芳烃收率和可生产能力均呈下降趋势。

　　[芳烃调油需求常态化]

　　所谓常态化，即美国炼厂对芳烃调油组分的备货需求的季节性特征被抹平。经过2022年俄罗斯重质油进口中断的供应风险，北美炼厂为了抹平夏季的季节性波动，提高重整负荷生产并储备更多芳烃组分，其在2023年年初展开了提前备货计划。

[千桶/日]

　　图为美国汽油调和组分月度日均进口量

　　EIA的数据显示，2023年美国芳烃年产能预计较2022年减少2.07万桶/日，下滑至2011年以来的最低水平。在芳烃产能大幅收缩的背景下，美国炼厂自2022年12月开始明显提高汽油调和组分的净投入量和进口量。2023年美国汽油调和组分的进口量同比实现增长，且在1—2月达到往年同期最高水平。

　　与调油相关的芳烃组分，如甲苯、混二甲苯等，2023年上半年亚美价差同样呈现严冬走扩、旺季走平的趋势，美国汽油裂解价差也出现相同规律。展望未来，在全球炼能东移、美国传统能源长期清退、环保要求趋严的背景之下，美国炼厂重整与芳烃产能将持续流失，为避免未来供应链出现新的问题，预计美国炼厂将在全年保持调油组分进口需求，进而为高峰期作储备。整体而言，美国市场芳烃调油需求将成常态化。（作者单位：国联期货）

（文章来源：期货日报）