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为未来基础油创造市场

汽车润滑油营销商目前正在为“一低一高”的目标而努力:更低油耗但更高燃油经济性,更低排放但更高车辆性能。基础油产量也因此进行了调整,而曾经偏爱API I类原基油的局面正逐步变为支持乘用车和重型车辆润滑油的II类和III类矿物油和合成基础油。


      根据位于新泽西州帕西波尼的市场调研公司Kline & Co的数据显示,汽车行业的演变技术和环境要求以及基础油供应的改变正为低粘度高性能的原基油创造需求。


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      Kline在印度的能源实践项目经理阿努杰˙库马尔说道,“拥有更好的燃油效率和满足更严格的排放标准正推动优质润滑油的增长。”“然而像美国和西欧等市场已经设有严格排放标准,其他重大市场如中国和印度等同样也在执行更严格标准方面取得快速进展,从而将进一步推动更好性能的原基油需求。”


      2016年,全球润滑油需求估计为38.5百万吨,其中汽车发动机油是最大的产品分部。位于俄克拉荷马市的K&E Petroleum Consulting行业顾问厄尼˙亨德森表示,重型柴油机油占据23%市场份额,而乘用车发动机油占据21%市场份额。


      排放控制和燃油经济性并不是要求更优质汽车润滑油的唯一因素。配方设计师还需要在维持耐用性的同时降低粘度和挥发性。但降低粘度通常会提高挥发性——导致更高蒸发损失——因此找到乘用车和重型车应用所用的发动机配方平衡点至关重要。9月,在芝加哥ICIS & ELGI北美工业润滑油会议(North American Industrial Lubricants Congress)上,亨德森告知与会者,通过使用改良添加剂和高粘度指数原基油可以战胜这些挑战。


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      汽车润滑油需求造成基础油产能的全球性转移,根据Lubes’n’Greases 2017润滑油行业概况(Lubricants Industry Factbook)估计,2017年全球每天石油产量略高于1.1百万桶(每年54百万公吨)。目前,I类占这个产能的39%,而十年前为65%。


      相反,II类和III类基础油那段时间稳步增长:II类占全球产能的35%,高于2007年的19%,而III类为13%,十年前为4%。(环氧树脂和再精制基础油维持了平衡。)


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  亨德森指出,整体基础油需求为每年36.3百万吨,仍然远低于每年54百万吨的产能。供过于求导致I类供应合理化。根据概况(Factbook)数据显示,自2014年以来,全球共有13间基础油工厂(大部分为I类)已经关闭,削减了市场上3.3百万吨的产能。


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I类的市场份额

     尽管2017年全球I类产能仍然超过每年22.6百万吨,但各种因素正导致其下降。这些因素包括曲轴箱规格要求更优质的原基油、II类生产成本相比I类更低以及市场产能过剩,将高成本的I类炼油商挤出市场。


     2004年,从ILSAC GF-4发动机油开始,乘用车发动机油规格中的硫含量限制便是许多曲轴箱配方中禁止使用I类的开始。根据定义,I类油中硫含量的重量百分比超过0.03(使其在许多汽车应用中不受欢迎),而II类和III类几乎不含硫。Infineum在其2017趋势(Trends)报告中指出,“II类的优势,结合其高可用性和低成本,意味着在许多领域的应用中它被持续用来替代I类。”


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     这并不是说I 类将会消失。添加剂公司解释,它仍在工业应用中占有一席之位,这就是对余下I类工厂进行优化生产并在尚有技术存在时提供更高价值润滑油产品而言至关重要的原因。


     埃克森美孚国际公司原基油和特种油全球市场经理Ted Walko 在Infineum趋势(Trends)报告中说道,“客户对石油蜡、萃取物和重粘度等级(包括光亮油)等产品感兴趣,是与I类生产有关的。”“这就是我们预期具成本效益的I类生产商将继续在未来有效推广这些产品的原因。”


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II类和III类产量增加

     Lubes’n’Greases 研究表明,2017年API II类和III类基础油的全球产能合计高达每年26.5百万吨,并且持续增长以应对汽车需求,而到2021年新项目、升级产品和产能增加将合计超过每年9.7百万吨。


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     根据杂志中2017年《全球基础油精炼指南》(Global Guide to Base Oil Refining)显示,仅2016年,基础油市场就增加了超过1百万吨II类和III类的产能,尤其是来自中国台州的中国海洋石油总公司基础油工厂产量(每年610,000吨);阿拉伯联合酋长国鲁韦斯的阿布扎比国家石油公司工厂产量(每年600,000吨);以及俄罗斯下卡姆斯克的Tatneft工厂产量(每年190,000吨)。将今年这些产量加起来将相当于Luberef在沙特阿拉伯廷布的II类工厂产量(每年708,000吨),而明年,埃克森美孚国际公司在鹿特丹的大量II类工厂据Lubes’n’Greases估计为每年1百万吨。


     必不可少的是,中国的海南汉地阳光石油化工和恒力石化的目标是在2018年增加产能:前者为每年780,000吨III类,而后者为超过每年684,000吨II类和III类。


     北美洲SK润滑油的副技术总裁迈克˙布朗表示,用于混合发动机油配方的III类原基油提供更好的低温流动性能,因为它们的芳香烃含量低。而他指出,由于它们的异链烷烃含量高,III类原基油拥有相对较高的粘度指数和较低的挥发性能。此外, III类的化学杂质含量较低,可以改善添加剂反应,而加上其相对稳定的化学结构,提高了抗氧化性和热稳定性控制。


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     随着汽车部门——尤其是乘用车——转向使用低粘度SAE 0W和5W多级发动机油,许多人预期III类基础油的需求将更为强劲。K&E Consulting的亨德森表示,“当今,北美洲三分之二的[乘用车汽车]行业由0W和5W发动机油驱动。这里存在大量合成和半合成材料。所有这些因素推动我们转向使用低粘度、高粘度指数的原基油。”


     北美洲加拿大石油公司提高III类产能至4,000桶/天,而Calumet和Avista也有少量增加。Motiva(现由沙特阿拉伯国家石油公司拥有)报道期望在德克萨斯州阿瑟港展开III类产能,但迄今为止进口量已经满足了该地区每年超过1百万吨的需求,而Infineum预期其将能持续满足需求。


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合成材料的利基市场

     相比矿物油竞争对手方,属于IV类(聚α烯烃)和V类(环氧基、酯类、聚二醇、烷基萘、生物基以及其他类型)的合成原基油在全球基础油市场中占有更专业的利基市场。例如,Infineum发现合成原基油像PAO主要与具备极高粘度指数的III类基础油竞争,而这类基础油可非正式称为III+类。


     Lubes’n’Greases研究发现,目前全球PAO产能约为每年700,000吨,而近几年用于汽车润滑油和工业特种油的需求持续增长引起了增加产量的角逐。雪佛龙菲利普斯化工去年春天在德克萨斯州雪松河口完成了每年10,000吨PAO的扩张,而英力士低聚物公司在德克萨斯州拉波特委托了每年20,000吨PAO。英力士表示其接下来将会在美国墨西哥湾岸区一处未命名的场地建设全球最大的“单车间”低粘度PAO工厂,到2019年将达每年120,000吨。英力士的PAO市场经理凯文˙拉特利夫补充道,将持续增加其在比利时费鲁每年125,000吨的产能,“如果需要的话,再增加15%的产能仍然是可行的选择。”


     北美洲PAO产能的增加受到低天然气价格的支持,使得新项目可以生产制作PAO的主要成分——线性α- 烯烃(LAO)。雪佛龙菲利普斯已经在其雪松河口工厂增加每年100,000吨LAO的产能,而英力士正在德克萨斯州Chocolate Bayou建设每年420,000吨产能的装置;后者将增加约每年85,000吨1-癸烯(制作用于SAE 0W-16和其他轻型乘用车发动机油的低粘度PAO的主要LAO)。III+类同样以这个应用为目标,因为在重型和乘用车配方上原始设备制造商需要较低挥发性和较好的低温流动性能。相比使用相同粘度的PAO,超高粘度指数的III+类能够降低混合润滑油的成本,而PAO在挥发性和低温流动方面表现更为出色。


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     使用气转液技术制作的III+类是制作高性能发动机油的另一个选择——那么,至少如果你是壳牌石油,因其与在卡塔尔拉斯拉凡的卡塔尔石油公司的Pearl GTL合营企业而实际垄断III+类。“GTL基础油使我们得以制备低粘度SAE 0W 燃油高效发动机油,具有增强的粘度控制、高粘度指数、氧化稳定性和降低油耗等特点,”Shell全球产品管理的总经理Selda Gunsel在趋势(Trends)报告中表示。“由于燃油经济性和排放目标仍持续为全球原始设备制造商的首要任务,我们预期在保养填充和实际应用中对低粘度发动机油的需求将会增加。”


     Renkert Oil业务发展副总裁杰拉德˙杰克逊认为,事实上,III+类基础油拥有为决定使用III类或低粘度PAO的制造商降低整体生产成本的潜力,并有可能在不久的将来降低后者的需求。“未来随着更多GTL和III+类进入市场,我认为配方设计师将选择使用在某些应用中表现还算好的更优惠产品。”


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原基油的重点

     除了粘度和挥发性外,整体原基油的质量同样重要,因为它是更长的发动机换油周期和永久性密封传输的持续推动力。氧化稳定性、耐热降解性和低温启动保护将同样推动耐用车油的需求。添加剂反应也是一个因素,但需要炼油厂与添加剂供应商之间的密切合作才可了解。


     虽然其在汽车发动机油市场的地位正在下降,但I类原基油仍占有一席之位。它们的主要价值是生产高粘度等级油、光亮油、蜡类和其他特种油,属于市场上非常有利可图的利基市场。I类的全球产能份额有可能下降,但其会找到其“最佳地位”并将继续在市场中发挥作用,协助行业顾问如K&E的亨德森、MyEnergy的艾米˙克拉克斯顿、SBA Consulting的斯蒂夫˙艾姆斯和Kline & Co.的伊恩˙蒙克里夫以及其他顾问的研究。


     由于基础石油市场的发展,Infineum建议,改进API的五类基础油可以降低未来成品油配方的复杂性。例如,III类仍缺乏基础油互换和粘度等级交叉指引,这将简化拓展使用API许可发动机油的方法。相反,配方设计师使用它们时通常不得不重复高成本的测试以验证其性能,这些测试是其他记录良好的原基油可能遗漏的测试。


     “由于粘度指数的相对总差异,饱和烃和硫、I类和II类在行业中继续获得良好应用,”Infineum的润滑油业务经理布鲁斯˙罗扬表示。“然而,III类、IV类和V类都可以在概念上从测试中受益,从而确定是否可以定义更有效的分类。然而,这将是一个具有挑战性的工作。”


文:咖罗˙坎德拉里亚、史蒂夫˙斯维德贝格              

编译:刘婷