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徐海丰:能源转型推动全球炼化行业发生重大变化|文选

发表时间: 2021-06-16 10:06:36

作者: 徐海丰

来源: 《国际石油经济》

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摘要:能源转型使传统炼油产品逐渐被低碳能源和生物燃料等替代,炼油商需要配置新的装置,才能保证在减量的燃料市场和增加的石化产品需求之间保持结构平衡。欧美地区越来越多的炼厂重新将业务重点集中到生产生物柴油、航空燃料以及聚合物和化工原料。石油公司加快调整全球炼化业务布局,全球主要炼油商的行业地位发生明显变化。新型炼油化工一体化在中东和亚洲地区兴起,炼化生产商力求最大化生产化工产品。大型石油公司充分利用其庞大的加油站网络,加快调整销售战略,包括加强品牌批发业务、加快布局电动汽车充电业务以及加快积累客户大数据。

1.能源转型推动全球炼油化工行业变化特点

1.1    市场呈现结构性变化

能源转型使传统炼油产品逐渐被低碳能源和生物燃料等替代,市场将逐渐萎缩。2012-2019年,全球汽、煤、柴油需求增长620万桶/日,2020-2026年将下降17万桶/日,同期,乙烷、石脑油、液化石油气等石化原料需求将持续增长(见图1)。预计2020-2026年,全球乙烷、液化石油气和石脑油需求将增长43万桶/日,其中2/3以上用于石化原料,这些原料将占石油产品需求增量的70%。石化行业将成为石油需求增长的主导力量。全球基础化学品需求每年将增长约1500万吨,预计2050年总需求量约为8亿~10亿吨。全球成品油总需求量增长将在本世纪30年代中期达到峰值,基础化学品增速是成品油的2倍,两个市场的规模不成比例。10年以前,石化产品占基础化学品和炼油产品总量的10%左右,2050年将增至15%~20%。石化原料需求增加主要受新建裂解装置推动,而不同国家和地区的需求趋势各异,乙烷和液化石油气需求增长主要是在美国、中国、伊朗和卡塔尔等国家,石脑油的增长主要是在中国、韩国、俄罗斯和印度等国家。炼油商需要将资本转向新的装置配置,才能保证在减量的燃料市场和增加的石化产品需求之间保持结构平衡。

1.2    加快炼化生产方式转型

脱碳行动一方面使传统炼油产品市场萎缩,另一方面使炼厂面临降低生产过程中二氧化碳排放强度的挑战,而生物燃料、“绿氢”和化学回收等为炼油商提供了新的发展途径。面对不容乐观的市场走势,还要应对股东要求实现净零碳排放与产生丰厚股息的巨大压力,欧美炼油商做出了在几年前几乎无法想象的转变,包括对炼厂进行彻底改造、转产生物燃料、扩大氢的生产、开发低碳化工生产技术等。欧美地区越来越多的炼厂已开始从传统的炼油业务转型,将业务重点集中到生产更加清洁的生物柴油、可持续的航空燃料以及聚合物和化工原料。一些炼油商利用设备和人才优势,开发废弃塑料化学品回收和利用技术。

1.2.1       欧洲炼油商转型成为生物燃料生产商或转向生物燃料生产,降低碳排放

在能源转型加快的形势下,欧洲炼油商被迫寻求新的生存出路,转型成为生物燃料生产商或转向生物燃料生产,这已经成为炼油行业的一大趋势。欧洲炼油商正在把效益低下的炼油资产转化为生物炼油厂,一方面改善环境的可持续性,另一方面满足欧洲对清洁燃料的需求。欧洲一些炼油商计划将关闭的炼厂转为生物燃料厂,芬兰NESTE、意大利埃尼、西班牙雷普索尔等公司都已开始生产生物柴油。埃尼集团计划未来10年内退出传统的炼油活动,专注于生物炼油,埃尼在威尼斯和格拉的生物炼油厂就是由传统炼油厂改造而成的。目前,欧洲至少10家炼厂配置了原油和可再生原料联合加工能力。2019年7月,道达尔在法国南部马赛附近的La Mede厂开始生产生物柴油,这是欧洲最大的生物柴油厂,也是由传统炼厂改造而成的,年生产生物柴油50万吨,其中包括航空生物燃料。bp公司计划将生物燃料产量由2020年的每日2.2万桶提高到2030年的10万桶以上。芬兰炼油商NESTE将动物油脂及植物油转化成生物柴油,这是一种由100%可再生和可持续原材料生产的低碳燃料。


埃尼、道达尔以及雷普索尔公司生物柴油、可持续航空燃料等业务的发展速度和盈利性得到市场验证。不过,对于欧洲炼油商来说,向生物燃料方向转型也可能存在一定的技术瓶颈以及原材料供应等问题,如果炼油商都选择这一方式,大量关停炼油产能,未来5~10年欧洲可能面临成品油无法自给自足的境况。


欧洲炼油商努力降低碳排放。道达尔公司正将法国Grandpuits炼厂转变为“零原油”平台,该厂拥有3个新的工业部门——生物炼厂、生物塑料厂和塑料回收厂,生产生物塑料、生物燃料并对塑料进行化学回收。产能为10万吨/年的聚乳酸(PLA)生物塑料厂,以糖为原料,产品可生物降解和回收;塑料回收厂用热解方法将废塑料转化成聚合物原料;生物炼厂将生产可再生柴油、航空燃料以及可再生石脑油。德国Rheinland炼厂正在建造全球最大的聚合物电解质膜(PEM)电解槽,用可再生能源生产“绿氢”。埃尼公司将协同生物燃料和炼油系统以及化工业务的循环发展,日益增加更多的脱碳产品;逐渐将意大利的炼油厂进行转化,集中开发新技术,利用回收废料生产脱碳产品。壳牌公司正在与陶氏化学公司合作开发利用可再生电力加热裂解炉的技术,并将其视为化学工业脱碳的途径之一;与林德(Linde)公司合作开发和商业化乙烷催化氧化脱氢技术制乙烯,替代乙烷裂解制乙烯,以降低碳排放。

1.2.2       美国炼油商扩大生物燃料产能

美国一些传统炼油商加快调整炼厂装置配置,向生物燃料业务倾斜,扩大生物燃料产能。美国菲利普斯66、瓦莱罗能源、马拉松石油、霍利(Holly)能源、PBF能源等公司都提出增加生物燃料的计划,尤其是提高生物柴油产量。美国联邦生物燃料消费税抵扣政策、可再生能源认证码价值的不断上升和有利的碳减排指标等,都促使生物柴油在美国快速发展。

菲利浦斯66公司2020年8月宣布,计划将其罗德奥(Rodeo)炼油厂(产能为12.02万桶/日)改造成世界最大的生物燃料工厂,用食用油、脂肪、油脂和大豆油等有机原料替代原油,生产生物柴油、生物汽油和航空燃料。马拉松石油公司将把位于加州马丁内斯市的产能为16.1万桶/日的炼厂改造成终端设施和生物柴油工厂。美国炼油商HollyFrontier公司2020年6月宣布,将位于怀俄明州已经经营了86年的夏延(Cheyenne)炼厂转换为生物柴油工厂。PBF能源公司计划将收购的产能为15.64万桶/日的马丁内斯炼厂改造成为生物燃料工厂,公司还在考虑将特拉华城炼油厂(18.22万桶/日)改造为生物燃料工厂。美国一些小规模的炼油商也在考虑利用低碳燃料优惠政策,加大生物燃料生产。美国环境保护署要求炼油企业从2020年开始在汽油和柴油中混合200.9亿加仑生物燃料,这占全国运输燃料供应的10.97%。美国的生物柴油和其他低碳燃料的需求正在不断增长,改造炼油厂是通过有机投资来提高盈利能力、扩大环境足迹的机会,预计未来还将有更多具有灵活原料功能的生物柴油工厂诞生。

1.3    石油公司加快调整全球炼化业务布局,主要炼油商行业地位发生明显变化

近年来,石油公司持续调整炼油布局,中东和亚太等新兴市场炼化投资持续增加,而欧美地区的炼油能力大幅减少(见图2)。全球主要炼油商的炼油能力增幅较大,其在全球炼油版图中的地位发生明显变化。一些跨国炼油巨头的炼油能力持续下降,埃克森美孚公司和壳牌公司的炼油地位下降,bp、康菲、雪佛龙等公司因持续压减炼油能力,已经跌出全球十大炼油商之列。

全球炼油业正在经历第三波调整,已宣布将关闭炼油能力约360万桶/日。一些炼油商持续调整炼油布局,缩减部分地区炼油能力,保留具有核心竞争优势的炼化资产并加大投资。壳牌公司的战略是重组炼油业务,使之成为规模更小、更智能化的炼油业务组合,重点是进一步与壳牌贸易中心、化学品和营销部门整合。壳牌2020年宣布对其全球炼油化工业务进行重组,到2025年该公司的炼厂数量将从目前的14座减少到6座,留存的炼厂都将建成一体化能源化工园区,公司将保留6个化学品基地。从总的趋势看,近年来五大国际石油公司都在持续削减炼油能力(见图3)。埃克森美孚长期以来实施炼油化工一体化,其90%以上化工产能实现与其复杂程度高的炼厂和天然气加工厂一体化,能够按照需求在化工品和燃料之间转换生产,这部分资产具有很强的竞争力。公司计划对比利时安特卫普、荷兰鹿特丹、美国得州博蒙特(Beaumont)和新加坡的炼厂进行投资,这些炼化基地属于埃克森美孚的长期炼油化工投资组合。

炼油商加快整合资产,关闭、转型低效炼厂。欧美一些炼厂经营成本较高,一些老旧炼厂已经无法与亚太地区大型炼化一体化装置竞争。欧美炼油商正在加快对一些小规模、高成本和低效炼油厂进行关闭、转型或出售。壳牌、bp等公司计划削减亚太地区炼油能力。

欧洲许多国家包括法国、英国等已经提出在2040年前逐步淘汰化石燃料汽车的计划。欧洲转向清洁能源给欧盟许多炼厂经营前景蒙上了阴影。未来10年,欧洲炼油利润和产能利用率下降的趋势仍将持续。欧洲炼油厂的平均运营时间已经超过50年。对于急于减少损失的石油公司来说,关闭一家老旧炼厂并非易事,履行环境责任使关闭这些设施变得昂贵,有的炼油商更愿意选择将炼厂转换成燃料储存等替代用途,但这可能只是一个中期解决方案。

1.4    新型炼油化工一体化在中东和亚洲地区兴起,炼化生产商力求最大化生产化工产品

脱碳给炼油业带来了挑战,也带来了新的机遇,炼油商将更加关注炼化一体化来弥补燃料需求下降带来的压力。石油需求从油品向石化产品的转变,促进了原油制化学品和以多产化工产品为目标的新型炼油化工一体化的发展,尤其是亚洲和中东地区新兴一体化项目的发展。2014年以来,原油制化学品项目的兴起,意味着石化产业进入更大规模、更紧密一体化的新时代。近两年,在亚太和中东地区逐渐兴起的原油制化学品项目中,化学品转化率更高,化学品产量实现最大化,燃料产量可低至30%。与生产传统运输燃料的炼油厂相比,生产利润率更高的化学品衍生物可以提高生产商的盈利能力。

目前,中国在新型炼化一体化发展速度上领先。恒力石化公司和荣盛石化公司采用第二代一体化技术的炼化基地已投产,其化工产品收率都已超过40%(质量比)。中国石化石油化工科学研究院研发的原油催化裂解技术已经进行了工业试验,该技术可跳过传统炼油过程,直接将原油转化为轻质烯烃和芳烃,预计化学品收率最高可达70%。印度石油公司和沙特阿美公司等合作,继续加大新型一体化项目投资。中东对化学品转化率高的一体化项目更加感兴趣,视其为增加原油附加值的手段,沙特阿美公司在建的原油制化学品联合体项目计划在2025年投产。

目前,全球具备炼化一体化能力的炼厂占30%以上。其中,通过蒸汽裂解一体化的占50%,通过芳烃一体化的占33%,其他则通过催化裂化(FCC)生产烯烃实现一体化。仅注重增产传统燃料的炼油投资战略已成为过去,与不断增长的石化行业更深程度、更大规模一体化,将成为炼化业务发展的常态。目前,全球在建炼油能力约为550万桶/日,这些项目预计未来5年投运,其中大多为世界级规模、最新技术以及炼化一体化项目。

2.能源转型推动大型石油公司调整销售业务发展策略

2.1    加强品牌批发业务

北美地区消费者越来越喜欢寻找那些价格具有竞争力,或者与杂货店、超市在一起的加油站,而非一个特定的品牌加油站。这类加油站具有更综合性的非油业务,例如一体化便利店或洗车,因而比加油业务单一的站点销量更高。许多公司,即使那些以前限制零售业务的公司,已将一体化便利店引入业务中。

目前,北美炼油商的油品销售终端大部分转向品牌批发,大型炼油公司很少自营加油站。最普遍的方式是,炼油公司的品牌以长期供应协议进入加油站,典型的协议期限是10年或更长,合作方是经营便利店的第三方。在美国,埃克森美孚、bp、壳牌已完全转到品牌批发模式,仅有雪佛龙在零售渠道仍自营小部分业务(低于5%)。

炼油商收缩传统的零售业务,有利于新的经营者大量进入市场,例如,超市、贸易商或纯粹的市场参与者。大多数非炼油商品牌加油站单站的平均销量较高,因为其倾向于通过提供更低的汽油价格,来带动非油业务的销量和利润。在美国,非油业务占零售收入的大部分,并且具有比燃油销售更高的利润。大多数跨国石油公司不再拥有自营加油站,投资大部分用于改善非油业务的服务品质。例如,bp和Thornton's组建合资企业;雪佛龙与Jacksons食品服务公司成立合资企业,以Extramil便利店经营;埃克森美孚和瓦莱罗正在重整其便利店结构,加快便利店转型;壳牌在欧洲已拥有高端便利店一体化模式,特色之一是有自己的商店,例如便利店熟食品牌deli2go,旗舰便利店品牌Shell Select,熟食品牌“deli by Shell”等。壳牌在美国也引进了高端便利店概念。

在欧洲,许多跨国石油公司继续坚持品牌批发模式。例如,埃克森美孚进入了英国、法国、意大利和德国的品牌批发市场;bp在法国和英国,壳牌在英国、挪威和瑞典均已采用这种模式。

2.2    加快布局电动汽车充电业务

欧洲炼油商发挥现有销售终端优势,加快布局电动汽车充电市场。欧洲油品需求已经下降,移动出行方式的变化促使品牌炼油商支持电动汽车的发展,一些炼油商正在加快部署充电基础设施。

壳牌计划到2025年将其零售网络扩大20%以上,达5.5万个网点。壳牌通过合作加强其电气化网络。2018年,壳牌与充电网络运营商IONITY(宝马、戴姆勒、福特和大众的合资企业,为欧洲提供高速电动汽车充电网络)合作,进入欧洲电动汽车充电市场。未来,壳牌将成为全球最大的电力公司,该公司计划到2030年销售约560万亿瓦时电力,是目前销售电力的2倍。为了实现这一目标,壳牌在全球的电动汽车充电桩数量要从目前的6万多个增长到2025年的50万个左右,增幅超过7倍。

bp的目标是到2030年将其加油站增加近50%,达2.9万座,电动汽车充电桩增至7万个。bp已成为欧洲主要的电动汽车基础设施经营者,这主要归功于bp收购英国电动汽车充电公司Chargemaster,此举使bp拥有英国最大的公共充电网络Polar,在英国拥有7000个充电桩。bp还计划2021年在英国的加油站点安装400个超快速充电桩。

埃克森美孚在欧洲的非油业务开展得很好,公司也转向在该地区建立广泛的电动汽车充电网络。2019年埃克森美孚推出“The Mobil EV”产品线,为电动汽车齿轮、轴承和热管理提供高性能液体。

道达尔计划2025年将其在欧洲的电动汽车充电桩从目前的1.8万个增至15万个。2018年9月,道达尔完成对法国领先的电动汽车充电解决方案供应商G2 mobility的收购,计划2022年前在其300个加油站部署一个拥有1000个大功率充电桩的充电网络。2020年9月,道达尔从Bollore手中收购伦敦最大的电动汽车充电网络Source London,该网络包括1600多个街头充电桩,此次收购奠定了公司在欧洲电动交通领域的关键地位。道达尔还致力于用可再生能源为其充电装置供电。

2.3    加快积累客户大数据

来自电力公司、大型超市公司以及电动汽车充电行业新进入者的激烈竞争,可能会使石油公司未来的零售业务利润率越来越低,再加上石油消费可能已接近峰值,石油公司需要重新考虑其零售业务的发展方向,仅对零售业务进行适度改变或调整还不够,积累客户数据至关重要。bp的目标是在未来10年将其零售业务的日均“客户接触点”增加1倍,达到2000万人次;壳牌的目标是到2025年将其零售业务的日均“客户接触点”从目前的3000万人次增加到4000万人次。零售是油气价值链中唯一最接近客户的一环,石油公司想洞察消费者的出行趋势以及能源转型趋势等,这是获取数据的唯一渠道,对石油公司来说,客户数据将是新的“石油”。


原文信息

题目:能源转型推动全球炼化行业发生重大变化

作者:徐海丰

作者单位:中国石油集团经济技术研究院

刊登期号:《国际石油经济》2021年第5期

徐海丰:能源转型推动全球炼化行业发生重大变化|文选
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