一、石油焦行业基本概述
石油焦是以原油常减压蒸馏后的渣油为主要原料,经延迟焦化工艺深度裂解缩合得到的固体残余产物。石油焦主要成分是碳,也含有氢、氮、硫、氧等元素,主要通过石油渣油生产,是炼化过程的副产品。
未经热处理的生石油焦,氢、硫、氧等元素含量高,经过煅烧后,挥发分大幅降低,硫分也会下降0.2-0.5%,生产出熟焦,又称煅后焦,预焙阳极、石墨电极的石油焦原料主要是煅烧焦。石油焦按照硫含量的高低可以分为高硫焦,中硫焦和低硫焦。石油焦中硫分的高低,对下游应用影响非常大,硫分越低应用领域越高端,根据硫分含量,石油焦分为1#焦、2#焦、3#焦、4#焦等。
资料来源:公开资料,华经产业研究院整理
二、石油焦行业发展政策
近些年来,为了促进石油焦行业的健康发展,我国政府部门发布了《中华人民共和国循环经济促进法》、《关于印发打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》、《关于印发“无废城市”建设试点工作方案的通知》等政策。
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相关报告:华经产业研究院发布的《2023-2028年中国石油焦行业市场发展现状及投资方向研究报告》
三、石油焦行业发展现状
1、产量及需求量
随着我国石油炼化产业的发展,石油焦产量及需求量整体呈增长态势,产量从2012年的1941.6万吨增长至2022年的3003.1万吨,CAGR为4.46%,需求量从2015年的2937.64万吨增长至4349.08万吨,CAGR为5.77%。预计石油焦未来供应不容乐观,一方面,汽车电动化兴起,我国新能源车市场更是高速发展,石油消费逐渐被挤出,传统石油公司资本支出下降,石油产量增速下行或将对石油焦供应形成约束;另一方面,由于“双碳“政策实施,为降低碳排放强度,部分炼化企业新项目房企延迟焦化装置,改用加氢装置,也影响石油焦供应。
资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理
2、产量区域结构
从区域分布上来看,石油焦区域划分有一定的特殊性,中国石油焦的生产区域依旧主要分布在北方地区。2022年,华东地区石油焦生产供应量继续占据首位,占比56.21%;其次是华南、东北地区,分别占比12.14%、10.3%,其他地区的产量占比均不超过10%。
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3、进出口数量
近几年石油焦进口依存整体呈现上行走势,2022年我国石油焦进口总量达到1508.86万吨,较2021年增加234.83万吨,我国石油焦进口以高硫焦为主,主要用来做燃料以及搭配使用生产预焙阳极。我国石油焦出口量整体保持下行趋势,从2015年的241.92万吨下跌至2022年的162.88万吨,主要因为海外电解铝产量较低,国内预焙阳极出口增加,挤占海外预焙阳极企业市场。出口以中硫焦为主,海外企业主要用来生产预焙阳极。
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四、石油焦行业产业链
1、产业链示意图
石油焦是石油炼化的副产品,石油焦主要用来制作电极,下游终端主要包括电解铝、新能源车和钢铁。石油焦中碳元素含量比较高,自然也常用于生产石墨,做电极。石油焦在下游的应用,基本按照硫分高低来区分。
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2、下游
在国内,在石油焦下游需求行业里,电解铝比重占据首位,电解铝市场是决定石油焦上升空间源原动力。中国是全球最大的电解铝生产国和消费国,近年来国内电解铝产量持续增长。根据国家统计局数据,2022年,中国电解铝年产量突破4000万吨,为历史新高,2015至2022年期间复合年增长率为3.6%。2023年上半年产量为2016万吨,较2022年同期增长2.44%。在政策的严控下,预期未来行业产量提升空间有限。
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五、石油焦行业竞争格局
从石油焦市场各集团产能占比来看,伴随着新增产能变化,主营单位及地炼产能变化趋势也跟随调整。2022年独立炼厂占比为46.43%,2022年三桶油石油焦产量占比53.57%,其中,中石化产能占比34.95%,中石油产能12.16%,中海油产能6.46%。目前独立炼厂延迟焦化装置产能继续占据首位,中石化产能位居第二。
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六、石油焦行业提质优化的改进建议
随着铝用碳素、锂电池负极材料等产业蓬勃发展,对石油焦的需求将快速增长,同时,随着“双碳”战略实施以及节能降耗等环保要求,下游行业越来越追求产品质量,优质石油焦已经成为高附加值炼油产品。为保证相关产业原料供应链稳定,也为实现炼油企业效益最大化,建议炼油企业持续优化石油焦产品品质。
1、控制焦化原料,稳定产品质量
炼油企业应转变观念,高度重视石油焦是下游行业主要原料的属性,将石油焦作为焦化装置主要目标产品,推进石油焦品质提升工作,加强生产管控。建议以加工高硫原油为主的沿海炼油企业,增加焦化原料储罐、油浆脱固等预处理设施,将硫含量较低(建议2%以下)的脱油沥青、渣油加氢未转化油、催化裂解重油等组分收集分储,必要时,与脱固后低硫油浆混合进焦化装置,稳定控制石油焦产品指标在3B以上,并可以大幅降低微量元素含量,达到预焙阳极的使用要求。
2、优化焦化工况,提升产品质量
炼化企业应充分利用现有焦化装置的工艺调整能力,围绕石油焦挥发分、颗粒强度等指标,优化操作工况,提升产品质量。建议以加工中低硫油为主的沿江炼油企业,优化焦化温度、延长生焦时间,提高石油焦颗粒强度、窄幅控制挥发分、提高黏结指数(自黏成型率不小于60%),将产品质量提升至符合负极材料的使用要求。
3、加强技术攻关, 提高应用档次
建议炼油企业加强技术攻关,重点研究石油焦微量元素含量的问题,探讨源头控制降低微量元素含量的解决方案,同时,通过修订出厂产品标准,与下游应用行业关注的关键指标接轨,建议配置光谱分析仪、黏结指数测定仪器、哈氏可磨性指数测定仪,采用 YS63.16–2019、 GB/T5447–2014、GB/T 2565–2014试验方法,将微量元素、哈氏可磨性指数、黏结指数纳入出厂常规分析。针对优质阳极、负极材料等高端化利用方向,提升石油焦产品检验能力,强化为应用服务的基础,组织产销研用联合攻关,开展“焦化原料—成焦工艺—焦的质量控制—结构特性指标研究—应用性能评价”的专题研究,形成高端专用石油焦生产质量保证体系。
华经产业研究院对中国石油焦行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2023-2028年中国石油焦行业市场深度分析及投资潜力预测报告》。