揭秘低硫燃料油(图文)

来源：CTA基金网　

　　证监会近日批准上海国际能源交易中心开展低硫燃料油期货交易，同时确定低硫燃料油期货为境内特定品种，引入境外交易者参与交易。低硫燃料油期货合约正式挂牌交易时间为2020年6月22日。

　　CTA基金网通过全市场筛选，在微信“南华期货微客服”和“国投安信期货”找个了两篇比较的介绍，一并分享给大家。

　　燃料油市场的“角儿”，来了！

　　燃料油市场当下的“角儿”是谁，从今年开始，是低硫燃料油（LU）了！

　　主唱多年的高硫燃料油（FU），逐渐要退居二线了。

　　一、燃料油介绍

　　传统的高硫燃料油也叫重油、渣油，主要是由原油的裂化残渣油和直馏残渣油制成，燃料性能好，发热量大，雾化性良好，燃料完全，积炭及灰少，腐蚀性小，闪点较高，存储及使用较安全，广泛应用于国际远洋船舶的动力燃料，以及部分国家地区的发电燃料。下图为传统高硫燃料油的加工工艺流程（尚未进行渣油加氢脱硫工艺来产低硫燃料油）。

　　图1 高硫燃料油加工工艺

 

　　资料来源：公开网页整理 南华研究

　　在供给端，OPEC预测，今年全球燃料油产量约4亿吨，其中用于船用加注的需求量约3-3.2亿吨（占据燃料油下游消费的大多数）。俄罗斯、中东、南美等地是燃料油的主要产地，而从未来的新增产能看，中国、韩国、越南以及中东部分国家均有规划扩大产能。我国借助低硫燃料油的战略契机，规划在今年释放1800万吨以上的燃料油产能，成为全球燃料油供给的新生力量。

　　在需求端，目前全球有四大船用油市场，分别是亚洲地区（新加坡、日本、韩国、中国香港、中国）、欧洲ARA 地区（阿姆斯特丹、鹿特丹、安特卫普）、地中海地区（富查伊拉）和美洲地区（美洲东海岸）。以上地区的海洋贸易繁荣，远洋航运畅旺，船用油市场非常发达。从全球不同地区供求关系看，欧洲地区、俄罗斯地区、美洲地区、中东地区处于供大于求状态，亚太地区则有较大需求缺口。在亚太地区，很多的燃油都会进口到新加坡，在新加坡这边进行混调，调制之后再出口到其他地区，中国就是新加坡的一个出口地。但随着我国低硫燃料油产能的逐渐释放，从新加坡进口的燃料油体量逐年萎缩（目前以少量高硫燃料油为主），低硫燃料油的进口依赖度越来越低。

　　二、低硫燃料油的推广背景

　　完成这“角儿”更替的推手，就是4年前起草的IMO2020新规，国际海事组织（IMO） 确认将2020年1月1日定为全球船舶燃油硫含量不应超过0.5% m/m标准的实施时间。这是在全球大气污染问题愈发严峻的背景下提出的，海上大型船舶燃烧后的硫化物释放到大气中形成酸雨，进一步加剧环境污染，因此降低燃料油中硫含量的要求标准愈发迫切。对于硫排放新规的应对方案，国际主流应对方式有两种：一、从源头端遏制硫排放，即使用低硫燃料油；二、从尾气排放端遏制硫排放，即继续使用高硫燃料油，但需要在船舶上安装脱硫塔。目前来看选择第一种方式的船东占据了大多数。新加坡作为目前全球最大的船用燃料油市场，目前的高硫燃料油销量占比已低于20%，而我国更是全面主打低硫燃料油加注，在去年年底推出的低硫燃料油加注退税政策让我国的低硫燃料油产能全面释放到保税燃料油加注中去，高硫的销量比例可能远低于新加坡的水平，打造物美价廉的低硫燃料油加注市场，成为我国争夺国际航运加注中心的一大战略支点，低硫燃料油期货的推出亦是在这样的背景下应运而生。

　　图2 新加坡高低硫燃料油销量对比

 

　　数据来源：Wind 南华研究

　　三、低硫燃料油的加工工艺

　　低硫燃料油的生产三种生产路径：1、直接用低硫原油炼制；2、使用高硫燃料油和超低硫柴油等油品混调；3、对高硫燃料油进一步渣油加氢脱硫处理生产低硫燃料油。

　　我国东北辽河油田的重质原油具有先天的低硫优势，在生产低硫燃料油时有一定的优势，但产量非常有限。同样的，全球低硫原油油品主要为美国WTI和欧洲北海布伦特。前者硫含量在0.2%以下，后者硫含量平均在0.38%，均是炼制低硫燃料油的优质原料。但该两个产区的原油在燃料油方面的出率（属于轻质原油）十分有限，而且未来可以预见的边际增长亦十分有限：一方面原因是WIT和Brent原油炼化路线更多偏向于附加值和利润更好的轻质油品（汽柴油、石脑油、煤油等）；另一方面，虽然WTI原油近年来已经开始出口，但受制于美国本土庞大的汽柴油消费需求，未来出口的边际增量并不会很大，而欧洲北海油田近年来仅仅100万桶/天左右的产量，炼厂原油还大部分依赖俄罗斯和中东进口，而俄罗斯的中东的原油大多就都是高硫原油了，需要后续进一步渣油加氢脱硫工艺处理，由于我国目前大部分炼厂使用的原油也都是俄罗斯和中东的高硫原油，因此我国低硫燃料油的加工工艺还是以路径2和3为主。

　　四、低硫保税燃料油的发展展望

　　我国的保税燃料油市场经历了近3年快速增长，目前已成全球最为瞩目的船用油增量市场。随着去年保税低硫船用燃料油一般贸易出口退税政策的出台，我国保税燃料油加注市场在供应渠道、消费结构等方面发生了翻天覆地的变化。

　　首先是保税市场供应渠道的变化：今年以前，我国保税燃料油主要依赖进口（年进口量约1400万吨左右），主要通过新加坡、马来西亚、阿联酋、日本、韩国等国家进口，其中新加坡和马来西亚是主要进口国，进口量占60%左右，进口油品主要为混调380高硫燃料油，而MGO（船用柴油）则主要来自韩国和日本。去年我国保税油市场初步实现“进口-生产-调和”三位一体供应模式，保税油整体供应量大幅增加。其中国内炼厂生产低硫船燃的数量约20万吨（还没放开出口退税），而通过混兑调和获得的保税船用油数量为159万吨，进口保税油数量为1427万吨（去年依然占据主导）。

　　今年以来，随着燃料油出口退税政策的落地，国内炼厂开始规模化生产低硫船燃。据金联创不完全统计，2020年1-5月份中国保税用低硫船用重质燃料油总产量在216万吨左右。其中中石化低硫船燃供应水平提升尤为明显（占国内炼厂产量的 66%），中石油约占国内炼厂产量的17%，民营炼厂约占10%。从供应区域来看，目前渤海湾地区与长三角地区供应量处于国内较高水平，中石化与中石油在北方地区炼厂产能释放明显。另外，长三角地区得益于舟山海事和港航政策新突破，浙石化与中海油炼厂产量也不容小觑。据悉中海油宁波大榭石化、中海油舟山石化与浙江自贸区中石油国际事业有限公司签署了长期出口合作协议，双方将进一步扩大低硫燃料油出口规模，这意味着舟山本地炼厂低硫燃料油产能加速释放。

　　我国1月份国内炼厂低硫燃料油产量在3.5万吨左右，2月份产量在17.6万吨左右，3月份产量在60万吨左右，4月产量在65万吨左右，5月产量在70万吨左右。但由于目前受疫情影响，航运需求疲软，加之低硫船燃价格跌至低位，炼厂生产效益并不高，所以国内炼厂产能并未全部释放。如果新冠肺炎疫情在下半年有所好转，且航运业逐步复苏，国内炼厂月产量会继续增长，保守预计今年炼厂低硫燃料油产量能达到800-1000万吨左右。随着我国低硫船燃的规划生产加速，将有力推动从传统的低硫船燃进口国转变为自给自足的生产国，保税低硫船燃燃油进口依存度会大幅下降。据海关进口数据显示，今年1-4月我国保税船燃的进口量为467.4万吨，同比大幅下滑19.65%。

　　图3 今年1-4月我国低硫燃料油产量及港口消费量（万吨）

 

　　数据来源：Wind 中国海关 南华研究

　　上月底，商务部及海关总署宣布将低硫船用燃料油纳入出口许可证管理货物目录（2020 年）， 同时商务部下达了2020年第一批低硫船用燃料油出口配额的通知。首批配额安排为：中石化429万吨，中石油295万吨，中海油90万吨，中化90万吨，浙石化100万吨。共计 1000万吨配额。我国目前低硫船燃的生产已初具规模，体量达到90-100万吨，占保税油需求的 36%。另外从当前发放的1000万吨配额而言，从产能上看基本没有问题，我国目前保税船燃加注已经基本将发展目前都定在低硫燃料油这一突破口上。

　　五、低硫保税燃料油合约解析

　　首先，当前上海期货交易所交易的燃料油（FU）即为高硫燃料油（硫含量3.5% m/m），这在2020年以前是国际最主流的远洋船舶加注油品，是彼时的“角儿”，这位过去的“角儿”并不会完全退出历史舞台，低硫燃料油期货合约（LU）上市后高硫燃料油期货（FU）仍然将继续存在。

　　6月22日即将登陆期货市场的低硫燃料油，将在上海能源交易所上市交易，同时确定低硫燃料油期货为境内特定品种，并引入境外交易者参与交易。新上市低硫燃料油拟挂牌合约为LU2101至LU2112的连续12个月份合约，交易时间和当前的高硫燃料油一致，为每周一至周五上午9：00~11：30，下午13：30~15：00，夜间21：00~23：00。

　　下表为低硫燃料油期货合约相关交易参数介绍：

　　表1 低硫燃料油期货合约交易参数

 

　　资料来源：上期所

　　表2 低硫燃料油期货持仓限额

 

　　资料来源：上期所

　　下个月，我们就可以在国内期货市场同时交易低硫燃料油和高硫燃料油了，我国油品类期货的品种进一步得到了丰富和完善。未来我们除了低硫燃料油本身的投资交易外，也可以针对低高硫燃料油两个品种之间的价差、以及对能源交易所的原油的裂解价差做进一步的跨品种套利，交易标的和方式得到了进一步的拓展和深化。（南华期货咨询服务部  顾双飞）

　　现货市场探踪

　　1、燃料油的特性和用途

　　燃料油的定义有广义与狭义之分，广义上的燃料油是指用做各种类型工业燃烧设备（包括锅炉等）燃料的油品，但不包括汽油和轻柴油，多数属于比较黏稠的重质燃料，狭义上的燃料油主要指原油蒸馏、裂化等过程产生的残渣油，这也是实际中最常用的定义。一般来说，燃料油具有粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青(2638, 16.00, 0.61%)质多的特点。

　　粘度是燃料油最重要的质量指标，它是对流动性阻抗能力的度量，直接影响着油泵、喷油嘴的工作效率和燃料消耗量。目前国内常用的是40℃运动粘度和100℃运动粘度，国际常用为50℃运动粘度，单位为每秒平方毫米（mm2/s），实际测定中常用厘斯（即cst，1cst=1mm2/s）表示。此外，燃料油比较重要的质量指标还有硫含量、闪点、倾点等，硫含量主要影响使用过程中对设备的腐蚀程度以及废气对环境污染程度，闪点主要用来评定安全防火性能，倾点是反映其低温流动性的指标。我国燃料油按照SH/T 0356-1996分为1号、2号、4号轻、4号、5号轻、5号重、6号和7号共8个牌号。

　　表1：燃料油部分国家质量标准

 

　　资料来源：公开资料整理，国投安信期货

　　燃料油主要用于船舶燃料、炼化、工业制造、电力等行业。本世纪初，全球燃料油消费结构中占比最大是作为炼厂深加工原料，其次为船舶燃料、工业燃料及发电。近年来，随着炼厂装置不断升级，轻质油收率不断提高，燃料油作为原料进行加工的需求逐步减少，另一方面，大部分国家环保意识不断提高，燃料油型电厂陆续淘汰，工业及发电用需求也部分被清洁能源替代，唯有船用油市场需求稳中有升，在当前燃料油消费结构中占比最大。

　　我国燃料油消费结构也经历了从发电、炼化主导到船用主导的演变。随着国内燃油发电机组淘汰，此前一度占国内燃料油需求中近40%的发电需求已基本退出舞台，地炼进口原油双权放开也使得燃料油作为原料的炼化需求大幅降低，2019年船用需求在我国燃料油消费中占比已达54%，其中保税船用占比为28%，内贸船用占比为26%。

　　图1：全球燃料油消费结构及变化

 

　　资料来源：IHS，国投安信期货

　　图2：我国2019年燃料油消费结构

 

　　资料来源：中石化经研院，国投安信期货

　　2、船用燃料油的特性和分类

　　燃料油相对易于储存和运输，热值较高，长期以来被作为船舶运输（特别是远洋航运）中最重要的动力来源，船用燃料油是在传统燃料油的基础上进行再加工而成的调和油品，其品质必须符合船舶内燃机使用的各项要求，否则容易造成较大的安全隐患。

　　我国参照ISO 8217 国际标准制定的船用燃料油国家标准GB 17411规定，船用燃料油分为DM组（Diesel Marine，馏分型船用燃料）和RM组（Residual Marine，残渣型船用燃料）。馏分型燃料主要是以轻油成分为主的油品，根据密度和十六烷值等质量指标分为四种，分别为DMX（相当于-10#轻柴油）、DMA（相当于0#轻柴油）、DMZ（介于A、B之间）、DMB（相当于5#轻柴油），馏分型燃料油的称谓还有MGO（Marine Gas Oil）和 MDO（Marine Diesel Oil）等不同的说法，都是柴油馏分，但粘度有所区别，MGO是轻柴油，适用于高速柴油机，MDO是重柴油，适用于中速柴油机。通常来说，馏分型燃料油主要为短距离航行的中小型船舶提供动力，或用于船舶的辅机发电使用。

　　残渣型船用燃料油是以重质渣油为主要成分的油品，其根据7个粘度档、6个质量档，共分为11个品牌号，分别为RMA10、RMB30、RMD80、RME180、RMG180、RMG380、RMG500、RMG700、RMK380、RMK500、RMK700，牌号中数字即表示50℃运动粘度，发动机马力越大要求的黏度越高，最高可达到700CST。目前180CST、 380CST是市场上的主流品种。残渣型船用燃料油用于低速柴油机，或者与馏分型燃料混合后用于低速柴油机，主要在国际运输船舶以及沿海、沿江运输的较大船型中使用。

　　相对应的，1.1中燃料油国家质量标准规定的1号与2号为馏分燃料油，4号轻和4号燃料油一般为重质馏分型燃料油或馏分型燃料油和残渣型燃料油的混合，5-7号燃料油为残渣型燃料油。

　　根据供应对象，船用燃料油可分为保税船用燃料油和内贸船用燃料油，两个市场相对独立，保税船用燃料油具体是指对进出我国的国际航线运营船舶供应的燃料油，进口和销售均免征税费，储存在指定的保税油专用油库，由海关实施保税监管，内贸燃料油是指为内贸船舶供应的燃料油。

　　根据硫含量，船用燃料油可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级，分别为硫含量不大于3.50%、0.50%、0.10%。

　　通过以上主要分类方式区分，上海期货交易所2018年挂牌上市的保税380燃料油期货合约标的硫含量为Ⅰ级与Ⅱ级，粘度不大于380CST，上海国际能源交易中心即将挂牌上市的低硫燃料油合约标的硫含量为Ⅱ级，粘度为100CST-380CST，两个期货合约标的均为残渣型保税船用燃料油。由于硫含量的不同是两个期货合约标的的本质区别，后文将分别把两个期货合约标的简称为“高硫燃料油”和“低硫燃料油”。

　　图3：船用燃料油主要分类方式

 

　　资料来源：公开资料整理，国投安信期货

　　3、低硫燃料油产业链

　　低硫燃料油的产业链条相对简单，原油是其直接上游，航运船舶是其终端下游，但由于船用油调和方案相对多元，决定了其生产路线并不唯一。低硫船用燃料油的调和组分以低硫渣油馏分为主，炼厂最为直接的方式为采购低硫重质原油直接生产，但低硫重质原油在全球原油中仅占约2.78%，低硫资源有限及原油成本高企使得直馏渣油路线难以成为主流。

　　图4：全球原油产量按品质分布情况

 

　　资料来源：ENI《World Oil and Gas Review 2016》，INE

　　一般来说，渣油加氢是最为常见的高硫渣油脱硫技术，配有固定床渣油加氢装置的炼厂，可调整装置原料性质和装置参数，产出指标满足要求的固定床加氢重油，设沸腾床渣油加氢裂化装置的炼厂，通过降低装置转化率、提高加氢脱硫深度，调整进料性质和馏分切割，可产出沸腾床加氢重油参与调和。相比较而言，渣油加氢路线生产低硫燃料油对原油的适应性较强，但加工费用较高，对现有装置的后续装置负荷影响偏大，且新建装置投资较大。

　　表2：不同低硫船用燃料油生产路线特点

 

　　资料来源：王天潇．典型炼油企业低硫重质船用燃料油生产方案研究[J]．当代石油石化，2019，27（12）：27-34 ，国投安信期货

　　除了低硫渣油馏分外，低硫船用燃料油的调和一般还需要包括柴油组分（催化柴油）、催化油浆以及其他满足使用和储运要求的组分。

　　图5：低硫燃料油产业链

 

　　资料来源：公开资料整理，国投安信期货

　　4、限硫政策及影响

　　为控制船舶行业日益严重的污染排放问题，近年来许多国际和地方组织出台了一系列控制船用燃油硫含量的政策法规，低硫燃料油的现货格局也在限硫令下不断发生变革。

　　国际海事组织（IMO）隶属于联合国，最早成立于1959年1月6日，国际海事组织船用燃料硫含量排放限定具备较强法律约束力。船用燃料硫含量排放限定属于《国际防止船舶造成污染公约》（MARPOL公约）附则Ⅵ，该公约有136个缔约国，缔约国海运吨位总量占世界海运吨位总量的98%。根据其早期规定，船上使用的任何燃料油含硫量不得超过4.5%，随着全球环保意识不断提高，限硫条款不断修订，2012年1月1日及2020年1月1日起分别将非排放控制区的硫含量上限按3.5%及0.5%实施，排放控制区的硫含量要求更加严格。

　　图6：全球船用燃料油硫含量要求

 

　　资料来源：公开资料整理，国投安信期货

　　为应对国际海事组织0.5%限硫新规，航运业有三种应对方案：一是进行简单改装和洗舱后使用低硫燃料油，二是安装船用洗涤设备（亦称脱硫塔）后继续使用高硫燃料油，三是为新建或加装液化天然气等清洁能源的驱动系统。三种方案各有利弊，选用何种方案，短期需要考虑可操作性，长期还需综合考虑经济性等。

　　图7：脱硫塔回收期测算（油耗40吨/天为例）

 

　　资料来源：refinitiv，国投安信期货

　　图8：已安装脱硫塔种类

 

　　资料来源：refinitiv，国投安信期货

　　由于此前保税船用油产业链长期以高硫燃料油作为最主要的供应产品，低硫燃料油供应能力在切换初期明显不足，且在稳定性、粘度、润滑性等方面需要船舶重新适应，可能影响发动机性能，加上低硫燃料油价格偏高，增加船东燃油成本，对低硫燃料油的选择主要仍是基于合规诉求。

　　虽然船舶加装脱硫塔后可继续使用价格相对低廉的传统高硫燃料油，但脱硫塔的一次性投资成本偏大，回收周期受高低硫价差影响存在较大不确定性。脱硫塔主要分为开式、闭式和混合式三种，成本相对偏低的开式脱硫塔利用弱碱性的海水对含有硫氧化物的船舶废气进行中和脱硫，已被许多港口限制使用，而闭式脱硫塔是将化学洗涤水与船舶废气进行中和脱硫，脱硫后的废液将统一收集，虽然污染性小但使用成本较高，因此都难以较难大规模推广。

　　表3：航运业应对燃料油限硫的方案比较

 

　　资料来源：公开资料整理，国投安信期货

　　图9：限硫令影响下船用燃油需求构成及走势预估

 

　　资料来源：公开资料整理，国投安信期货