我国石油焦产品品质与应用分析

王永邦 罗望群 姚思涵

(1.中国石化炼油销售有限公司，上海 200050；2.华东理工大学，上海 200237)

石油焦是电解铝、金属硅和钢铁冶炼等行业的重要原材料，对支撑相关产业的健康发展至关重要[1]。“十三五”期间我国国民经济和石油下游产业的快速发展，拉动了对石油焦的需求，文章重点分析了“十三五”期间我国石油焦产品的资源量及其品质，以期对未来市场资源的分析提供借鉴。

1 我国石油焦市场分析

1.1 国产石油焦生产情况分析

表1是我国2015—2020年延迟焦化产能变化情况，从中可以看出“十三五”期间延迟焦化工艺作为重要的重油二次加工手段仍维持增长，但装置投产速度较缓慢，总产能基本达到顶峰。未来随着炼油结构转型升级和渣油加氢装置的建设，部分延迟焦化装置将停产淘汰。

表1 我国延迟焦化产能变化情况

2020年国内净增延迟焦化产能2.90 Mt/a，总加工能力为135.85 Mt/a,其中中石化46.15 Mt/a、中石油18.70 Mt/a、中海油9.80 Mt/a、地方炼厂61.20 Mt/a。

表2是2015—2020年我国石油焦产量变化情况，2018年我国石油焦总产量达到28.20 Mt的最高峰，2019—2020年石油焦产量持续下滑，主要是由于新建渣油加氢装置后渣油加工路线改变，焦化产能利用率逐年下降，部分焦化装置闲置。

表2 我国石油焦产量变化情况

表3是我国石油焦产量对比，中石化是我国最大的石油焦生产企业，2020年产量为10.1 Mt，占我国石油焦总产量的37.9%，但2020年石油焦产量较2018年和2019年有较大幅度减少，主要是新增了渣油加氢项目，部分延迟焦化装置闲置或负荷降低。中石油和中海油的石油焦产量相对稳定，地方炼厂，由于近几年新增了部分焦化装置，产量和占比有所上升。

表3 石油焦产量对比 Mt

1.2 我国石油焦进口情况分析

表4是近几年我国石油焦进口量变化情况，2015—2016年由于产业政策调整，玻璃、水泥等领域对燃料焦的需求大幅下滑，导致弹丸焦进口量下降。2018年石油焦进口量达到顶峰，2019年石油焦进口量8.04 Mt，有较大幅度下降，主要是高硫焦进口受到海关的限制。2020年进口量再创新高，主要由于国产石油焦产量下滑，中国疫情防控取得较好效果后，国内市场需求快速恢复，旺盛的市场需求吸引国际石油焦资源流入。

表4 我国石油焦进口量变化情况

2020年我国石油焦进口前五大来源国是美国、沙特阿拉伯、俄罗斯、加拿大和哥伦比亚，占我国进口总量的87%，其中美国占比达到40%，沙特阿拉伯占比达到19%。

1.3 我国石油焦应用情况分析

表5是2020年我国石油焦应用消费情况，全年消费总量36.64 Mt，其中铝用炭素(含出口用)是最主要的消费领域，达到22.65 Mt，占比61.8%。

表5 2020年我国石油焦应用情况

石油焦产品的应用与产品品质密切相关。通常用于石墨电极和负极材料行业的石油焦主要是硫质量分数小于0.5%的低灰优质石油焦；铝用炭素行业使用的主要是中高硫的海绵焦；碳化硅行业使用的主要是中低硫海绵焦；金属硅行业使用的多是高硫石油焦；劣质的如高灰分石油焦或含弹丸焦的石油焦主要用于燃料行业，如水泥、玻璃、循环流化床(CFB)锅炉等领域。

2 石油焦品质分析

2.1 国产石油焦的品质

为比较我国石油焦产品品质，将石油焦按硫质量分数的不同，分为1号焦(硫质量分数≤0.5%)、2号焦(硫质量分数为0.5%～1.5%，即2A、2B和2C)、3号焦(硫质量分数为1.5%～3.0%，即3A、3B和3C)、4号焦(硫质量分数为3.0%～7.0%)、5号焦(硫质量分数>7%)。表6是近几年国产石油焦分品种统计及产品质量变化情况。

表6 2017—2020年国产石油焦分品种统计及产品质量情况

从表6中可以看出：各品种占比基本稳定。2020年4号焦和5号焦占比最大，合计比例达到45%，总量接近12.00 Mt，表明我国石油焦以高硫焦(硫质量分数大于3%)为主，这与我国大量进口高硫原油有关，主要生产企业是中石化炼厂；优质低硫焦(1号焦)占比约11%，主要生产企业是加工国产低硫原油的中石油炼厂；2号焦占比约12%，3号焦占比约31%，主要生产企业是地方炼厂和中石化炼厂。

2.2 进口石油焦品质

为比较进口石油焦品质，结合海关分类数据，将进口石油焦品质分为中低硫海绵焦、高硫海绵焦、中低硫弹丸焦和高硫弹丸焦。表7是2017—2020年进口石油焦分品种统计，可以看出，2020年进口高硫石油焦(含海绵焦和弹丸焦)6.92 Mt，同比大幅增加87%；进口弹丸焦6.61 Mt，同比增加21%；能适用铝用炭素行业使用的中低硫海绵焦进口量保持在1.00 Mt左右，仅占10%～20%，表明国际市场优质中低硫海绵焦资源相对固定。

表7 2017—2020年进口石油焦分品种统计 Mt

3 “十四五”石油焦生产与品质预测

3.1 “十四五”石油焦生产情况预测

“十四五”期间，在建、新建延迟焦化的炼厂不多，主力炼厂有江苏盛虹石化集团有限公司2 Mt/a和中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司7.60 Mt/a延迟焦化装置将投产，山东部分地方炼厂规划的延迟焦化项目投产不确定性较大。随着渣油加氢项目的建设和投产，中国石化作为我国最大的延迟焦化加工厂家，产能将持续下降。预计“十四五”我国延迟焦化加工能力为135 Mt/a，维持“十三五”末水平。

“十四五”期间，延迟焦化总加工能力变化不大，但部分炼厂焦化装置可能处于闲置状态，石油焦总产量或将维持在26～28 Mt/a。

3.2 “十四五”石油焦品质与应用预测

我国原油对外依存度超过65%，进口原油主要是中高硫原油，原油结构决定了“十四五”期间我国优质低硫石油焦资源增量有限。新增延迟焦化的炼厂集中于沿海地区，以加工进口原油为主，其产品主要为中高硫石油焦。我国石油焦品质结构将是低硫石油焦比例逐渐减少，高硫石油焦比例将进一步上升。

电解铝行业仍将是石油焦最主要的应用领域。燃料行业受到“碳达峰”和“碳中和”的驱动，石油焦的应用比例将下滑。随着新能源汽车和储能市场的快速发展，负极材料行业对石油焦的需求将快速增长。目前市场已出现势头，部分负极材料企业大范围筛选普通石油焦用于生产高性价比的中低端负极材料和作为石墨化保温料，未来该领域的需求将与电解铝行业争抢有限的优质石油焦资源，并进而刺激拉动石油焦价格。增加高硫石油焦的应用比例、减少高硫石油焦的应用风险或将是各个下游行业共同面对的问题。

4 结语

从对我国国产和进口石油焦品质的分析来看，国产石油焦以中高硫海绵焦为主，适用于铝用炭素领域；从保障电解铝、钢铁、工业硅等下游行业健康发展来看，需要维持国产石油焦的生产供应。进口石油焦以弹丸焦等劣质石油焦为主，仅能作为燃料使用，未来随着我国生态环保要求的进一步升级，和石油焦下游产业链“碳中和”和“碳达峰”的推进，可能会促进进口石油焦品质提升和劣质石油焦的禁入。