国VI质量升级对油品调合组分需求的影响
■ 曹建军
成品油质量升级是能源革命和产业升级的重要组成。近年来，国家已经多次部署成品油质量升级工作，表现出升级加速、控制从严等迹象。同样是出于降低汽车排放控制，第六阶段成品油（简称“国VI”）质量升级与之前的诸次成品油质量升级却有很多不同。
由降硫转向组分控制
1、油品质量指标调整方向变化
在国V及之前的多次成品油质量升级中，都是以降硫为主要升级方向，等级区分都是以硫含量为特征指标，其他指标略有调整。但在由国V到国VI的质量升级中，硫含量不再降低，而是对组成、馏程等指标进行调整，即由杂质控制转向组分控制。在国VI标准中，部分指标严于欧VI标准。
此外，车用汽油对苯含量、芳烃含量、烯烃含量都有了更加严格的控制，其中苯含量指标严于欧VI，国VI-b的烯烃含量指标也严于欧VI，T50由120℃降至110℃，对油品的馏程结构提出新要求，另外，蒸汽压等指标也有调整。车用柴油方面，本轮升级主要从多环芳烃、密度、总污染物含量等方面提高了要求。车用汽油、柴油标准指标对比分别见表1、表2。
2、成品油产品结构体系发生变化
首先是车用柴油与普通柴油可能并轨。《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》要求，京津冀大气污染传输通道“2+26”城市率先完成城市车用柴油和普通柴油并轨，2017年9月底前，全部供应符合国六标准的车用汽柴油，禁止销售普通柴油。对全国范围内，尚未提出两者并轨的要求，但从产品质量升级的大趋势下，未来两者并轨的可能性较大。
其次是普通柴油、船用燃料油、石油焦等质量标准也进一步提高。2018年普通柴油将全面实施国V标准；按《中华人民共和国大气污染防治法》要求，内河和江海直达船舶应当使用符合标准的普通柴油，远洋船舶靠港后应当使用符合大气污染物控制要求的船舶用燃料油，禁止向非道路移动机械、内河和江海直达船舶销售渣油和重油，对相应油品硫含量等指标提出了严格要求；国际海事组织决定2020年全面推行0.5%硫含量船用燃料，船用燃料硫含量要求大幅度降低；石油焦等其他炼油产品也在酝酿提升标准，控制硫含量。一系列质量要求的变化将使部分原普通柴油产品转向船用燃料，控制石油焦硫含量等要求也可能迫使炼油厂调整总流程，从而引起产品结构的变化。
3、需要对调合池组分结构进行调整
与之前仅依靠产品精制手段就可完成成品油质量升级不同，国VI升级需要对汽油池、柴油池组成进行调整，尤其是汽油，原先的汽油池结构已无法满足升级要求，除需对原结构进行系统性调整、优化外，还需要补充低烯、低芳、馏程合理的高辛烷值组分。
升级与炼油产业结构调整紧密结合
国VI升级恰逢国民经济转型发展、能源革命、市场化推进等经济、产业新常态，需要协同推进，要与炼油产业结构紧密结合，在质量升级的同时，完成调整产品结构、规范国内市场、加大国际竞争等方面的任务。
1、消费结构发生较大变化
随着经济增速放缓，国内成品油需求数量虽仍有增长，但增速放缓、需求结构发生变化。预计未来成品油需求仍有10年左右的成长期，在2025年前仍有约0.8亿吨左右的需求增长；但需求增速将下降，预计“十三五”期间，成品油表观消费量年均增速约3%，较“十二五”期间5%明显放缓。
从成品油分结构需求看，汽油、煤油、柴油呈现不同的发展趋势。目前，柴油需求已经进入增长平台期；汽油需求近期仍将增长，预计将于2025年左右进入平台期；煤油将长期保持增长，预计2030年前不会达到峰值。预计“十三五”期间，汽油可保持年均约7%的增速，航煤年均增速可达10%左右的水平，柴油需求则略有降低。
与此相对应，柴汽比将进一步降低。消费柴汽比已由2010年的2.2降至2015年的1.41，预计到2020年将进一步降至1.1左右。
2、适应能源结构调整，油品替代快速增加
近年来，我国交通能源替代呈现多元化趋势，逐渐形成了以天然气为主，电动车、生物燃料、甲醇、煤制油等多种形式共同发展的格局。国内成品油中，石油基燃料占比约95%，煤基燃料占比0.5%（其中煤制油0.3%、甲醇0.2%），生物基燃料占比1%（其中乙醇0.6%、生物柴油0.3%），非油品占比4%（其中CNG 3%、LNG 1%）。
随着能源结构调整，“十三五”期间，煤制油、生物质燃料等还将继续发展，石油基油品比例将略有下降，但仍将保持90%以上的绝对主体份额。“十三五”末，成品油供应结构仍将以石油炼制生产的产品为主，煤制油、燃料乙醇、生物柴油和生物航煤为补充。成品油质量升级重点仍是石油基燃料。
3、进口原油使用权放开促使部分民营炼厂调整结构
进口原油使用权放开后，以山东民营炼厂为主的大量炼油企业对装置结构进行了调整，完善二次加工能力，布局建设了大量重整、加氢裂化装置，完善了汽、柴油加工手段，产品结构相应得到优化。但由于建设周期原因，这部分效果尚未完全体现。同时，进口原油的获得使民营炼厂产能得到释放，开工率有所增加。据不完全统计，2016年山东民营炼厂开工率较上年提高10个百分点以上。
4、国际竞争压力大，难以依靠出口有效化解产能过剩
近年来，我国成品油净出口大幅度增加，2016年超过3300万吨。但未来将面临极为严峻的国际竞争态势，难以将出口作为化解炼油产能过剩的有效工具。2010~2016年我国成品油净出口情况见图1。
一是美国的炼油产品在逐步增加。随着美国页岩气革命和制造业回归，美国能源结构发生重大调整，美国炼油业迎来重大利好，汽柴油净出口有望增加。二是中东、印度增加炼油能力，部分产品流向亚太，对我国成品油出口形成直接竞争。三是东南亚传统进口国发展炼油能力，提高自给率，压缩我国成品油出口空间。
总体看来，成品油国际贸易将面临严峻的市场竞争，未来成品油出口空间可能仍有增加，但难以维持近年来的增长势头，可能会在相比目前略高的某个数量达成平衡。
5、炼油结构调整对质量升级带来的新要求
化工发展对石脑油和芳烃需求增加，影响汽油辛烷值和芳烃含量，尤其对增量影响较大。为降低柴汽比和柴油并轨，需将劣质柴油转化为汽油组分，会使汽油中的苯、芳烃数量增加，将加剧汽油中芳烃含量矛盾。炼油企业加强自身配套，对社会资源需求降低，且使其原料受限，将压缩国内调油组分市场规模。
成品油质量升级伴随着系统性结构调整和产业升级，包括加工路线、装置结构、原料结构（含氢源）、市场竞争与合作、环境要素、技术水平、管理等多个方面。尤其是需求结构变化巨大，与质量升级要求同步出现，相互影响。
质量升级存在的主要问题及分析
1、主要问题
烯烃高 我国炼油生产以催化裂化路线为主，而催化裂化汽油的特点就是烯烃高，与质量升级要求形成典型矛盾。
芳烃高 目前，我国高标号汽油的生产主要依靠重整汽油，降低芳烃含量也将限制高标号汽油中的重整汽油调入量。
低烯烃、低芳烃、高辛烷值组分少 生产低烯烃、低芳烃、高辛烷值的烷基化装置、MTBE装置、异构化装置等能力占比低。
十六烷值低 十六烷值低、芳烃含量高的催化柴油在柴油组分占比较高。
2、主要原因
我国汽油池组成中，精制催化裂化汽油比例过高，占60%以上，而烷基化、异构化等低烯、低芳组分占比过低，2015年该比例不足5%，2016年不足10%，组分结构不合理是制约质量升级的主要原因；而欧洲两者各占约1/3和1/6，美国催化裂化汽油低于40%，烷基化油和异构化油占约20%。相比欧美，我国汽油池组成存在结构性差距。
3、原油性质差异和加工过程差异
原油性质对产品质量指标影响较大，尤其是直馏柴油。精制直馏柴油在柴油池中权重约60%，其质量指标影响巨大，但直馏柴油十六烷值直接受原油影响。国内加工的不同原油的直馏柴油十六烷值差可高达30左右，最典型的两种原油中，大庆直馏柴油十六烷值高达58，胜利混合直馏柴油只有43，两者相差15个单位，造成加工不同原油的企业，其柴油十六烷值达标的难度大不相同。各企业由于加工路线、加工过程不同，各种调合组分的比例相差很大，而各种调合组分性质相差也很大，使得汽油池、柴油池总体性质有较大差异，也是造成部分企业质量升级难度大的重要原因。例如，部分企业过分依靠催化裂化，催化汽、柴油比例高，使得全厂汽油烯烃、柴油十六烷值指标不能达标，这就需要企业或调整加工流程，系统优化产品产量与质量指标，或增加优质调合组分，弥补指标差距。
对调合组分市场的影响
在油品质量升级中，除企业内部优化流程以调整组分结构和性质外，还大量利用社会资源，弥补自身质量缺陷。目前，油品调合组分市场表现比较活跃，2016年，“混和芳烃”等可调油组分进口量大增，详见图2。
从质量升级角度讲，调油组分贸易增加的原因主要有两个方面，一是生产企业存在质量缺口，需外部资源弥补，各企业成品油质量本底不同，对调合组分的需求各异。目前部分企业质量升级改造所需投资高，而质量缺口不大，需要稳定的外部资源；部分企业装置升级改造未到位，采用外购资源作为过渡手段，尤其是山东民营炼厂，在进口原油使用权申报核准后，大量建设的重整等装置尚未投产，一定时期内需要大量购买重整汽油。二是部分非标油品流向市场，流通环节可能利用贸易资源进行质量指标补偿。
从前述调合组分性质可以看到，各组分性质差别很大，质量升级对不同调合组分的需求不同：
烷基化油是优质调合组分，辛烷值高，低烯低芳，馏程较好，影响因素主要是资源来源和价格竞争力。
异构化油低烯低芳，馏程较好，但辛烷值偏低，是调合组分市场的选择性组分，适合于有辛烷值余量但烯烃、芳烃紧张的企业。视经济性其需求空间有一定弹性，但总体看，需求空间有限。
芳构化油也是选择性组分，烯烃含量低，辛烷值较高，馏程可调，但芳烃较高，尤其是苯含量要严格控制，适合于烯烃紧张但芳烃有余量的企业。但从质量要求变化总体看，受到制约较多。
MTBE属于常规组分，低烯低芳高辛烷值，氧含量高，但与甲醇汽油、乙醇汽油冲突，在国家发展生物质燃料的大背景下，未来会受到政策约束。
目前汽油升级的主要思路是降烯烃、降芳烃、脱苯、保辛烷值、优化馏程（和辛烷值）结构。由于烯烃高的催化裂化汽油全部出自炼厂，市场资源要弥补炼厂质量指标，对烯烃是正贡献，但对芳烃、辛烷值等可能会是负影响，尤其是柴油转化后，炼厂质量本底中芳烃进一步增加，因此总体看，“混合芳烃”作为油品调合组分，其市场将会萎缩，尤其在民营炼厂重整装置集中投产后，趋势将更加明显。
对于柴油调合组分来讲，主要需求是在十六烷值、密度等方面形成互补，十六烷值低、密度高的柴油组分油用于质量升级的空间基本不存在；而间接液化柴油十六烷值高、密度低，对质量升级有利，但由于标准体系、凝点等问题，是否完全纳入车用柴油系统仍存在一定的不确定性。另外，部分柴油组分油资源可能转入燃料油市场。
从产业发展动向和长远趋势看，尚有以下几个方面需要重点关注：
1、标准体系如何继续升级。包括融合煤基、生物基的成品油质量标准，乙醇汽油强行全面推广的成品油标准体系，并轨后的燃料油标准等。
2、与发动机技术提升相关联的成品油质量需求。
3、企业的调节余度逐步成为盈利要素，如何有效将质量转化为效益。
4、如何进一步对贸易商规范管理和技术手段。
表1 车用汽油标准指标对比（以92#为例）
指标 国V 国VI-a 国VI-b 欧VI
硫含量/ppm 10 10 10 10
苯含量/%(v) 1.0 0.8 0.8 1.0
芳烃含量/%(v) 40 35 35 35
烯烃含量/%(v) 24 18 15 18
T50/℃ 120 110 110 -
表2 车用柴油标准指标对比（以0#为例）
指标 国V 国VI 欧VI
硫含量/ppm 10 10 10
多环芳烃/%(w) 11 7 8
密度/(kg·m-3） 810～850 820～845 820～845
总污染物含量/ppm 24 24