美国炼油行业概况

一、美国炼油行业概况美国的第一座炼厂始建于1862年，最早的炼厂以生产航煤为主。

随着汽车工业的发展，1911年汽油需求首次超过了航煤。

1920－1940年是美国炼油行业高速发展的阶段，从炼厂数量到成品油产量都有显著增长。

在随后的30年里，美国炼油行业布局逐渐形成，也建成了较为完善的原油和成品油管网。

美国最后一座复合型炼厂建于1976年，为马拉松石油公司（Marathon）位于路易斯安那州Garyville市的炼厂。

上世纪70年代至今，美国炼油行业主要以技术改造和环保升级为主要发展方向。

美国是世界上炼油能力最大的国家，约占全球原油一次加工能力的20%。

截至2012年，美国运营中的炼厂共有134座，总计加工能力8.37亿吨/年。

美国最大的炼厂是Motiva公司（壳牌和沙特阿美的合资企业）在得克萨斯州亚瑟港的炼厂，年加工能力达3000万吨。

美国炼油厂整体装置复杂程度是世界上最高的，以尼尔森复杂性系数（Nelson Complexity Index）衡量，美国最复杂的炼厂是马拉松公司位于得克萨斯城的炼厂（马拉松公司于2013年2月1日从BP公司收购该炼厂），复杂性系数为15.3。

1. 发展现状（1）炼油布局：五个炼油区域按照国防区域石油管理局（Petroleum Administration for Defense District, PADD）的划分，美国炼油布局共分为五个区域（见图1）。

其中PADD Ⅰ为美国东北部区域，有8座炼厂，总加工能力5050万吨/年；PADD Ⅱ为中西部区域，共有25座炼厂，总加工能力1.81亿吨/年；PADDⅢ为墨西哥湾区域，共有54座炼厂，总加工能力4.27亿吨/年；PADD Ⅳ为山地区域，共有17座炼厂，总加工能力3110万吨/年；PADD Ⅴ为美国西部（含阿拉斯加州和夏威夷州），共有30座炼厂，总加工能力1.47亿吨/年。

PADD Ⅲ是美国炼油业最为集中的区域，将近一半的炼油能力位于该区域，也是世界最大的炼油中心。

美国五个炼油区域的炼厂工艺流程和加工复杂程度不尽相同。

PADD Ⅲ和PADD Ⅴ区拥有世界上最复杂的炼厂，其中80%以上的炼厂具备高度复杂的加工能力，包括多重升级装置和深度处理装置，因此可以加工更重和含硫量更高的原油（见图2）。

PADD Ⅱ和PADD Ⅳ区的炼厂大多具备中度复杂的加工能力。

PADD Ⅰ区中超过一半的炼厂只有简单的炼制流程，因此相对其他区域的炼厂面临更大的挑战。

（2）炼厂数量下降，但炼油能力增加自1976年以来，美国没有再新建复合型炼厂。

2003年以来，美国各炼油区域中PADD Ⅱ、PADD Ⅲ、PADD Ⅳ区炼厂数量变化不大，但位于美国东北部（PADD Ⅰ）和西部地区（PADDⅤ）的炼厂近三年来关停较为明显，导致美国炼厂数量由2008年的146座降至2012年的134座（见图3），而且这种趋势将在2013年延续。

虽然近几年美国关停或闲置了一些炼厂，但总体炼油能力并未显著下降。

年加工能力维持在8.4亿吨左右，总加工能力甚至有所增加，2012年约为8.7亿吨/年（见图4）。

主要原因是现有炼厂经过扩建后提升了产能。

美国历史上最大的一次炼厂扩建是Motiva公司在亚瑟港的炼厂扩建，该项目投资70亿美元，于2012年5月完成扩容，年加工能力从1375万吨增加至3000万吨。

（3）原料成本下降使炼厂开工率提高美国炼厂的整体开工率呈周期性变化，2－4月为主要检修期，开工率为85%左右；进入夏季后，成品油消费量逐渐达到高峰，炼厂开工率也相应上升至90%左右，随后逐渐下降，到秋冬季后再次上涨（见图5）。

在过去5年中，美国最大的一次炼厂开工率下降出现在2008年，主要是由于原油价格大幅上涨，WTI原油在2008年7月份达到历史高点145.31美元/桶，炼厂进料成本增加，导致开工率下降。

受益于本土原油产量的迅速增加和原油外输受限等因素制约，2012年美国炼油业原料成本相对下降，炼厂毛利上升，尤其是PADD Ⅱ和PADD Ⅳ两个区域的炼厂，在毛利上升阶段增加开工率，使2012年炼厂开工率明显高于2011年。

在本土廉价原油不断增产和运输瓶颈尚未完全消除的双重因素作用下，美国炼厂高开工率的趋势将继续保持一段时间。

（4）注重炼化一体化发展美国炼油行业注重炼化一体化发展，超过半数的炼厂具有化工品生产能力，通过物料互供和公用工程共享，节省成本，提升效益。

美国主要的炼化一体化基地位于PADD Ⅲ区（见图6），2010年该区域约3/4的炼油能力有相应配套的化工能力，且美国67%的炼化一体化加工装置位于该区。

形成这种产业布局的原因主要有三个：一是由于PADD Ⅲ为美国最大和最集中的炼油基地，为化工品生产提供了充足原材料供应，在此配置化工厂可实现规模化生产；二是自1950年以来，位于得克萨斯州的MoutBelvieu一直是美国主要的液化石油气和化工品集散中心，便于PADD Ⅲ炼化一体化工厂在此销售产品；三是PADD Ⅲ仓储物流条件便利，水路、陆路都较为便捷，为化工产品销售提供了较为灵活的渠道。

2. 主要的炼油公司美国一共有超过50家各类公司参与炼油行业的直接运营，包括综合性能源公司、独立炼油商、仓储物流公司和投资企业，其中一半以上的炼厂为跨国石油巨头所掌控。

美国最大的炼油公司是瓦莱罗（Valero）能源公司，截至2012年其在美国共有13座炼厂，总加工能力为9300万吨/年，约占美国全部炼油能力的11%。

美国前10大炼油公司加工能力占全美总加工能力的70%，图7为美国前10家公司的炼厂数量、年加工能力及炼厂平均规模（即图中圆球面积）。

从图中可见，大多数公司的炼厂平均规模在800万〜1400万吨/年，其中特索罗（Tesoro）公司炼厂平均规模最小，埃克森美孚公司的平均规模较大。

二、炼厂原油供应的变化美国炼油行业的原油供应虽然偶有调整，但整体格局基本保持稳定。

美国五个炼油区域根据地理位置的不同，加工的油种也有较大差异。

PADD Ⅰ附近没有较大规模的油田及管线，主要通过水路进口欧洲、北非及中东等地生产的原油，以布伦特原油计价；PADD Ⅱ和PADD Ⅳ为内陆区域，主要接收美国原油集散地库欣的管道原油和加拿大原油，以WTI原油计价；PADD Ⅲ位于墨西哥湾，传统上以加工WTI原油为主，但随着大多数炼厂增设焦化装置，对重质原油的需求不断上升，近年来重油加工比例已超过60%，因此以WTI和墨西哥玛雅原油计价；位于美国西海岸的PADD Ⅴ，受落基山脉的纵向隔断，成为相对独立的区域，没有原油管道连接，油源主要为当地油田自产和水路进口的阿拉斯加北坡原油，计价通常参考阿拉斯加北坡原油。

近年来，美国炼厂炼油加工总量保持稳定，除2009年有显著下降外，2005－2012年基本处于1500万桶/日（约合7.5亿吨/年）的水平。

在整体加工量没有显著变化的前提下，美国炼油行业却经历了较为显著的结构性调整，主要体现在原油来源、原油品质和运输方式等几个方面。

本土轻质原油替代进口原油近年来美国国内油田上产迅速，以北达科他州的Bakken油田和得克萨斯州的Eagle Ford油田为代表，生产了大量轻质原油，部分取代了此前从非洲等地进口的轻质原油。

以PADD Ⅲ为例，轻质原油进口量从2010年的120万桶/日降至2012年的70万桶/日。

随着美国本土由北向南原油管线的新建和扩建，美国自产原油取代进口原油的趋势将继续保持，这有助于维持WTI相对于布伦特原油的价格优势。

炼厂在降低原油进料成本的同时，也增加了原材料供应的灵活性。

本土轻质原油逐步替代进口原油，也造成了美国炼厂加工原油品种的变化，2009－2012年，美国整体加工原油的含硫比例并未改变，维持在1.4%，但原油API度逐渐变轻，由30.25升至31。

进口原油的来源发生变化由于美国本土自产原油的增产，从2003年以来，美国原油进口量逐步下降，由高峰时的1000万桶/日降至2012年的800万桶/日；而且进口原油的主要来源也发生了较为显著的变化。

在美洲主要原油供应国中，加拿大对美国的原油出口量逐年上升，委内瑞拉和墨西哥对美国的出口量逐年递减（见图8）。

出现这种现象是两方面因素造成的：一是近年来加拿大重质原油的产量显著增加，对美国PADD Ⅱ区域的供应较为充足，PADD Ⅱ逐渐改变了从美国墨西哥湾进口南美原油的局面，并在2012年开始从位于中西部的库欣向墨西哥湾供应原油。

二是近年来墨西哥和委内瑞拉重油价格不断上涨，与加拿大重油价格差距加大，因此美国PADD Ⅱ、PADD Ⅲ炼厂增加了对加拿大重油的进口量。

管道运输比例增加运输方式的调整也是美国原油供应的主要变化之一。

与PADD Ⅲ相比，PADD Ⅰ的炼厂以加工轻质原油为主，原油仍主要来自欧洲、非洲及中东，也有以汽车和火车运送的少量原油来自中部地区。

这是因为美国东北部（PADD Ⅰ）的炼厂目前仍没有管线可以直接与中部（PADD Ⅱ、PADD Ⅲ）管网相连。

2006年和2011年美国的原油加工总量接近，但2011年比2006年的原油进口量显著下降，这在船运和管道两种运输方式上均有所体现。

另一个变化是更多原油通过管道运输而不是通过海运进入美国炼厂，2011年管道运输比例比2006年整体增加了3个百分点，其中国内管道油增加了5个百分点；2011年海运原油比例比2006年整体减少4个百分点，全部体现在进口原油上。

三、成品油生产及流向美国是世界上最大的石油消费国，也是最大的成品油生产国，其生产的产品以满足自用为主。

其中PADD Ⅲ产能最大，全国近45%的汽油供应来自该区域的炼厂，汽油和柴油等轻质产品通过管线运输并销售至PADD Ⅰ、PADD Ⅱ和PADDⅣ区域，形成了产品的单向流动。

另外几个区域则根据地理位置形成互补供应的关系。

在成品油的进出口流向上，PADD Ⅲ和PADD Ⅴ主要面向南美市场，PADD Ⅰ则主要面向欧洲市场。

成品油净进口转变为净出口得益于强劲的成品油需求和相对较低的原油价格，美国炼油行业在2004－2007年经历了所谓的“黄金时期”，炼厂的利润较为可观。

受宏观经济不景气的影响，美国的成品油需求及消费量自2008年开始逐年下滑，而同一时期的炼厂成品油产量并未下降，因此美国对成品油的进口需求有所下降。

2011年，美国成品油的进口量少于出口量，净出口量约为877万吨，这是自美国1949年以来首次由石油产品净进口转变为净出口。

2011年美国油品出口总量比2005年增长150%，占当年美国国内成品油产量的15%。

汽油比例下降，柴油比例上升近年来，美国炼油行业的成品油生产比例也出现了一些变化，比较显著的变化是汽油比例下降，柴油比例上升。

汽油生产比例下降的原因：一是汽车行业不断降低油耗水平，消费者更加青睐低油耗汽车，导致对汽油整体需求下降；二是为减少温室气体排放，从2007年开始，美国政府对车用汽油标准进行了严格的规定，在绝大多数地区要求掺混不少于10%的乙醇，从而减少了对汽油的需求。