作者：国投安信期货 郑若金、庞春艳、吴刚、关迪

国内芳烃相关的化工品期货有PTA和苯乙烯，二者的原料分别是PX和纯苯，都是年内计划上市的期货新品种。2022年美国夏季汽油需求旺季，当地芳烃价格暴涨暴跌牵动全球芳烃市场神经，我国PTA和苯乙烯价格在二三季度也一度上演暴涨暴跌的剧烈波动行情。2022年化工品价格波动脱离基本面，更多受到油品市场的驱动，因此我们深度挖掘油品市场和化工品市场之间的联系，以期把握基本面之外的波动逻辑。本文从美国汽油市场入手，通过分析美国不同工艺的汽油生产情况、汽油调和组分的进口量等数据，以期理顺美国汽油市场和亚洲芳烃价格的联动性。

1汽油生产的重要工艺

(资料图片仅供参考)

汽油主要用于汽油发动机，是小轿车、摩托车、载重汽车、快艇、小型发电机和螺旋桨式飞机等的燃料。需要有良好的蒸发性、抗爆性安定性，无腐蚀性。

1.1直馏汽油

原油直接经常压蒸馏所得的汽油，馏程约为35~195℃，以C5-C11的烷基、环烷烃、芳香烃为主，不饱和烃含量低，有良好的化学安定性，但辛烷值低，不能单独作为汽油发动机的燃料，需要与二次加工汽油调和使用。

1.2二次加工汽油

1.2.1催化裂化

催化裂化又称FCC，是Fluidized Catalytic Cracker的缩写。在催化剂存在的条件下，在温度为470℃-530℃和0.1-0.3MPa的压力下，使原料发生一系列化学反应，转化为气体、汽油、柴油等轻质产品和焦炭的过程，原料一般是重质馏分油，如减压馏分油和焦化馏分油等，但随着技术的进步，催化裂化的原料范围也在扩大，部分或全部渣油也可以作为催化原料。重油催化裂化（RFCC）是以减压馏分油（VGO）掺兑渣油或常压渣油甚至减压渣油作为原料的催化裂化过程。

催化裂化是炼油工业中最重要的一种二次加工工艺，是重质油轻质化转化的重要过程之一。

催化裂化的特点有：

1）汽油、煤油和柴油等轻质油的收率高，可达70%~80%。

2）催化汽油的辛烷值较高，研究法辛烷值可达85以上，汽油的安定性也好。

3）催化柴油的十六烷值低，常与直馏柴油调和或加氢精制才能满足产品规格要求。

4）催化裂化气体产品产率为10%~20%，其中90%以上是C3、C4为主的液化石油气，含大量烯烃，是石油化工原料及生产高辛烷值汽油组分的原料。

整体看，催化裂化的主要目的产物是汽油，裂化反应、氢转移反应及缩合反应是催化裂化的特征反应。烃类的催化裂化反应使大分子分解为小分子的烃类，实现重质油轻质化；氢转移反应使催化汽油饱和度提高、安定性好；异构化、芳构化可以提高催化汽油的辛烷值。

催化裂化整体是一个平行顺序反应，是吸热反应，目的产物汽油、柴油和液化气实际是反应的中间产物，需要在适宜的时间及时终止反应，以减少其向干气和焦炭等目的产物的进一步转化。

1.2.2催化重整

催化重整的目的是生产高辛烷值汽油或芳烃化工原料，同时副产大量氢气用作加氢工艺。重整是对烃类分子结构的重新排列，使之变为另外一种分子结构的烃类。在催化重整的过程中将正构烷烃和环烷烃在催化剂存在的条件下，转化为异构烷烃和芳香烃。

催化重整的反应主要有六元环烷的脱氢反应，五元环烷的异构脱氢反应，烷烃环化脱氢反应，异构化反应和加氢裂化反应，同时还会有烯烃饱和及缩合生焦的反应。

催化重整通常以石脑油馏分为原料，根据生产目的不同，对原料油的流程有一定的要求。一般以生产高辛烷值汽油为目的时，原料油初馏点不宜过低，适宜的流程在80~180℃；

以生产芳烃为目的时，应根据希望生成芳烃的品种来确定原料的沸点范围：生产苯时，采用60~85℃的馏分；生产甲苯时，采用85~110℃的馏分，生产二甲苯时采用130~145℃的馏分，生产苯-甲苯-二甲苯时，采用60~145℃的馏分，生产轻芳烃-汽油时，采用60~180℃的馏分。为了维持催化剂的活性，对原料杂质含量有严格的限制，杂质含量高的重整原料不能直接进重整反应器，必须进行原料预处理。

重整的原料油有直馏石脑油，裂解汽油的萃取油，柴油加氢处理的汽油，加氢裂解的汽油等以及加氢后的焦化石脑油都可以作为重整原料；乙烯裂解汽油经抽提分出芳烃后的抽余油75%以上都是环烷烃，也可以作为重整原料；催化汽油的某段组分也可以作为重整原料。

1.2.3催化加氢裂化

加氢工艺通常涉及加氢精制、加氢处理和加氢裂化，其中加氢精制是对某些不能满足试用要求的石油产品通过加氢再加工达到规定的性能指标；加氢处理是对劣质的重油或渣油进行加氢预处理，得到其他二次加工的原料，同时产生部分高质量的轻质油品；加氢裂化是重要的重油轻质化的加工手段，以重油或渣油为原料，在一定的温度、压力和有氢气存在的条件下进行加氢裂化，获得高质量的轻质油品，转化率可达90%以上。

加氢裂化实质是加氢和催化裂化的有机结合，一方面使重质油品通过裂化反应转化为汽油、煤油和柴油等轻质油品，另外可以防止产生大量焦炭，还可以将原料中的硫、氮、氧化合物杂质加氢除去，使烯烃饱和，因此具有轻质油收率高，产品质量好的优点。加氢裂化的主要反应有裂化反应、加氢反应、异构化反应、环化及脱硫、脱氮和脱金属等反应。加氢裂化的产品方案可根据需要调整，可以生产汽油为主，也可以生产航煤和柴油等，还可以生产液态烃、化工原料及润滑油等。加氢裂化对原料的适应性强，可以处理的原料范围很广，包括直馏柴油、焦化蜡油、催化循环油、脱沥青油，甚至常压重油及减压渣油等，对高含硫和难裂化的原料油也可以加工成高质量的轻质油品。其产品特点是不饱和烃少，非烃杂质更少，油品的安定性好、无腐蚀、环烷烃多。

2美国汽油市场

美国的油品市场中，汽油消费占比达到50%以上，其次是柴油和取暖油等中间馏分，航煤是第三大石油消费品，之后是轻烃类和燃料油。

根据美国汽油产量、炼厂二次装置的加工量及进口调油组分和炼厂丁烷输入量等数据，倒推出美国直馏汽油产量后，得到美国汽油的成分来源。美国催化裂化加工量占比40%以上，催化重整占比约24%，催化加氢裂化约10%，还有大量的直馏汽油。以上不同工艺产生的汽油大多不能直接用作汽油发动机，而是要进行调和达到相应的标准后成为汽油商品。在调和的过程中需要兼顾各项指标，最主要的是加入高辛烷值组分，且在冬季和夏季有较大的区别。整体看，受汽油的RVP限制，冬季调油可以加入丁烷，但夏季调油要大幅降低偏轻的丁烷的使用，增加芳烃类的掺混比例。

2.1美国高辛烷值汽油调和组分

目前美国高辛烷值汽油调和组分主要有丁烷，烷基化油，重整油和乙醇等。

2.1.1丁烷

美国页岩气革命之后，由于其天然气多以湿气为主，分离后得到质量占比30%左右的天然气凝析液（NGL），其中含有体积比约15%的丁烷。因此，美国的丁烷资源丰富且廉价，成为汽油调和的油制组分。但由于其RVP高，因此添加比例受到明显限制，尤其是夏季汽油调和中，丁烷的添加比例更是大大下降，从美国炼厂的丁烷输入量走势看，呈现明显的季节性特征。

2.1.2重整汽油

催化重整可以在一定的条件下，将辛烷值较低的原料转化为高辛烷值的汽油，还可以抽提出芳烃用作化工原料。由于重整汽油辛烷值高，RVP低，硫含量低，安定性好，成为优质的汽油调和组分，尤其是夏季汽油调和中使用量较大。但由于重整油中的苯有致癌性，导致其在汽油中的添加比例也受到限制。

从美国炼厂的重整加工量来看，呈现“中间高、两头低”的季节性特点，与丁烷的季节性走势正好相反。将美国炼厂的丁烷的输入量和重整装置加工量相加后得到的总量曲线，季节性特点被抹平。

2.1.3 烷基化油

烷基化油是石油炼制过程中的一种含烃类的产品。将石油加工（例如热裂化或催化裂化过程）生成的异丁烷与丙烯、丁烯在酸性催化剂（硫酸或氢氟酸）存在下反应，生成以异辛烷烃为主的液体产品。烷基化油的辛烷值显著高于催化裂化，也高于重整汽油，且低硫、不含烯烃、芳烃和氧，因此不受汽油中烯烃、芳烃和氧含量的限制。烷基化油可以提高汽油辛烷值，稀释FCC汽油中的烯烃和硫、氮等有害杂质，稀释重整汽油中的苯含量，蒸气压较低，因此是一种理想的高辛烷值调油组分。

21世纪初的几年中，由于MTBE在国外被禁用，北美很多MTBE生产商在原有装置上通过改造引入这种技术来生产异辛烷。美国的烷基化油自20世纪80年代以来呈现持续增长的势头，2008年达到126万桶/日后维持平稳，2016年至2020年持续增长，最高达到135万桶/日的高位，近两年有所回落，2022年降至130万桶/日以内。

2.1.3含氧化合物

MTBE是一种高辛烷值低RVP的汽油添加剂，但由于其有一定毒性且可溶于水，深入土壤后会破坏地下水质，美国2004年起陆续禁用MTBE调油。随着MTBE在美国使用量的减少和最终的禁用，燃料乙醇将成为MTBE最佳含氧化合物的替代产品。

乙醇具有来源丰富，辛烷值高，降低排放等优势，被用于美国车用汽油调和中。但乙醇有热值低，RVP高，价格贵，抗水性差等缺点，导致其在汽油调和中的使用比例受限。大多数美国汽油中乙醇含量为10%，E15混合汽油的乙醇含量高达15%。但乙醇调和汽油引发“人汽争粮”的矛盾，也时常受到非议。

2.1.4进口调油组分

美国进口高辛烷值汽油调和组分主要划分为重整调油组分和常规调油组分，其中常规调油组分是去掉重整汽油、乙醇、烷基化物等组分外的，以甲苯、二甲苯等各种芳烃产品为主；常规调油组分的进口量大约是重整汽油的2倍。整体看，美国高辛烷值调油组分的进口呈现中间高两头低的走势，与美国夏季汽油对高辛烷值、低蒸气压的调油组分需求一致。其中，重整调油组分的进口季节性表现不明显，调油组分进口量的季节性波动主要来自常规汽油调和组分。

2.1.4.1重整汽油调和组分

近两年的进口量数据看，美国的重整汽油调和组分主要来自加拿大和欧洲地区（除去俄罗斯），欧洲地区的荷兰和英国各占欧洲出口量的4成附近。

加拿大、荷兰和英国是美国重整调油组分最主要的进口来源地。加拿大至美国的出口呈现中间低两头高的季节性特点，其中每年的四季度至次年的1-2月，其对美国重整汽油调和组分的出口量都比较高，3月份之后持续下降，至三季度中期再度回升。荷兰和英国至美国的重整油出口整体表现平稳，季节性特点不明显。

美国2022年重整汽油调和组分进口量同比下降29%。2022年加拿大至美国的重整调油组分自6月份之后快速下降，7月份之后降至历年同期低位，虽在四季度有明显回升，但依旧处于近几年低位，全年对美国重整组分出口下降35%；荷兰至美国的重整调油组分在2022年7月大幅回落后回升，全年对美国出口下降29%；英国至美国的出口连续两年增长，2022年增幅21.5%。

2.1.4.2常规调油组分

美国的常规调油组分最大的进口来源地是欧洲，2010年总量最高达到1亿桶，2011年后快速下降至7000万桶附近，于此同时从北美洲、东北亚的进口量在增加。

从近几年美国的进口数据看，欧洲地区常规调油组分依旧占据美国进口量的一半左右，东北亚地区占1/4附近；2021年欧洲占比57%，东北亚22%；2022年欧洲降至49%，东北亚和北美洲的占比分别上升1.6和8个百分点。其中，北美洲地区主要是加拿大和巴哈马增量明显。

近几年美国常规汽油调和组分总进口量波动较大，其中2020年因新冠疫情影响下滑明显，2021年大幅恢复后，2022年受全球油品物流重构影响，全年进口1.4亿桶，同比下降20%。具体分地区看，自欧洲（不含俄罗斯）进口量从2021年的8250.6万桶降至6144万桶，同比下降25.53%；自俄罗斯进口量从1744万桶降至230万桶，大幅萎缩86.81%；自东北亚地区进口量下降6.86%，自沙特进口量近800万桶，同比增加25.85%；自非洲进口量小幅增长0.98%至400万桶以上；自南美洲进口量从1091万桶降至664万桶，同比下降39.2%；自北美洲进口量从1460万桶增加至2300万桶以上，同比增长57.73%。

整体看，欧洲地区是美国夏季汽油调和组分的重要进口来源地，2022年欧洲的重整汽油调和组分和常规汽油调和组分对美国的出口同比均有明显下降；俄罗斯对美国汽油调和组分的直接出口量比较大，尤其是常规汽油调和组分。2022年俄乌冲突后，西方国家对俄罗斯油品进行制裁，随后迎来美国夏季汽油需求旺季，导致美国夏季调油组分传统的进口格局被打破，欧洲的大幅下降导致美国不得不转向欧洲之外的中东、北非、北美和东北亚等地增加夏季汽油调和组分的进口。其中，2022年7-9月自韩国的常规汽油调和组分共232.7万桶，比2021年同期115.7万桶的水平翻倍，亚洲芳烃市场平衡被打破，是2022年夏季亚洲芳烃价格暴涨的重要原因。

2.2美国汽油市场的变化

除了外部调油组分对美国的供应变化之外，美国国内炼厂的调整也是导致其辛烷值需求变化的原因。2011年之后美国页岩油产量明显增长，其既轻又甜的特点决定其比中东和俄罗斯的石油更容易炼化成汽油等产品，但美国的炼厂早期设计更多匹配的是进口的中东油种，其炼油能力是还是用于处理进口的中质组分。近几年，美国炼厂进入去产能周期，其二次装置的加工能力也有所调整。

2.2.1 二次加工路线的变化

2020年以来，美国炼能下降，其汽油产量在2019年已经开始高位回落，疫情三年美国汽油产量波动较大。

从近10年美国炼厂二次装置的加工量看，催化裂化装置的加工量占比呈现下滑状态，2011年占比在48%以上，2020年后已经降至43%附近；与此同时催化加氢裂化的加工量占比逐年上升，从2010年14%附近上升到近几年的18%；催化重整装置的加工量占比略有提升，但幅度有限，从25%左右提升至26%附近，烷基化产能占比自2016年的12%的低位回升，疫情三年波动较大，2020年最高达到14.5%，2022年回落至13%附近。美国炼厂二次加工装置自2010年以来的调整呈现明显的趋势性，主要是增加加氢裂化降低催化裂化，于此同时随着其国内轻质油的供应增加，直馏汽油的产量逐年上升。根据美国汽油年产量和二次加工量及进口调油组分等数据大致推算美国直馏汽油产量，其在美国汽油中的占比从2012年的30%上升至34%。

整体看，美国汽油轻质化及炼厂的二次装置的调整导致其对汽油辛烷值需求的增加。高辛烷值的烷基化物产能自2015年以来持续增长，但重整产能由于缺乏原料，2015年后的增长有限，因此在夏季汽油需求旺季到来之前需要通过增加重整汽油及芳烃类等高辛烷值汽油调和组分的进口来满足持续增长的汽油需求。

2.2.2 俄乌冲突加剧美国辛烷值短缺

催化裂化依旧是美国汽油的重要来源之一，其重要原料VGO约10%依赖进口，从VGO的进口量与美国FCC装置的首次投入量对比看，二者之间有一定的联动性。

俄罗斯是美国重要的VGO进口来源国。从路透船期数据看，2020年俄罗斯VGO占美国市场的近6成，2021年中东、北美、加勒比海和中美洲地区及西欧对美国的出口均有增加，导致俄罗斯的占比VGO降至4成附近。2022年3月之后，因美国对俄罗斯能源的制裁，其来自俄罗斯的VGO中断，来自中东和北美地区的增量明显。从2023年的数据看，1-2月美国的VGO海外进口量同比去年大幅增长，主要来自沙特、印度、英国和智利。

整体看，俄乌冲突之后，美国VGO的进口物流发生了明显的变化。俄罗斯对美出口大幅降量后，美国3月份之后的FCC装置加工量快速下降，恰逢美国夏季汽油生产即将到来的时间窗口，西方国家制裁俄油导致欧洲、俄罗斯地区的高辛烷值调油组分向美国的出口也发生快速萎缩。多因素共振，美国夏季汽油供应紧张，裂解价差快速上升的原因之一；之后北美和中东对美国的VGO出口增加，FCC开工率逐渐恢复；在巨大的价差下，全球各地的高辛烷值调油组分流向美国市场，是引发全球芳烃调油需求走强，芳烃价格剧烈波动的重要原因。

2.2.3物流完成重构，市场波动趋缓

通过以上分析可以发现，2022年芳烃调油需求的突然爆发与俄乌冲突之后美国很快迎来夏季汽油生产窗口期，丁烷的使用下降，芳烃类的需求上升。西方国家对俄能源制裁导致欧洲市场原油、成品油的来源紧急调整，全球油品物流进入重构阶段。在此过程中高辛烷值调油组份的供应受到影响，除了俄罗斯对美国的直接输出中断之外，作为主要的高辛烷值调油组分来源国的荷兰对美国的出口下降明显，美国辛烷值价格暴涨，吸引全球各地货源流入，其中包括亚洲的韩国。

经过了近一年的调整之后，全球油品的物流重构基本结束，今年2月份之后西方国家对俄罗斯成品油的制裁落地。从俄罗斯中轻质成品油的船期数据看，出口只在制裁生效后出现短暂的下滑，之后快速恢复，整体看3月的装船量没有受到影响，5月份以来装船量的下降可能与俄罗斯炼厂检修及海外需求偏弱有关，没有对全球油品市场带来明显波动。整体看，主导2022年夏季汽油行情及芳烃调油需求的因素在今年表现得较为缓和，尤其是经过了去年夏季的极端行情之后，调油商已经在夏季调油季到来之前提前做准备，从韩国至美国的芳烃出口可见一斑。

3芳烃与油品联动性将长期存在

从上半年的表现看，3月中旬因亚洲地区装置检修，叠加对美国的出口增加，CFR中国PX和纯苯的价格一度走强，市场提前交易调油需求的利多。但4月中，随着美国汽油裂解价差的回落，该逻辑难以持续支撑芳烃价格。市场交易检修重启后供应增加的利空，PX和纯苯价格双双走弱。整体看，和去年4月底启动至6月上结束的行情相比，今年芳烃调油需求的利多行情提前启动，且仅维持了1个月；同时，价格波动幅度明显低于去年。从价差走势看，今年PX-石脑油价差最高460美元/吨，3月中至5月中近两个月的时间价差维持在400美元/吨以上的高位，相比去年暴涨暴跌的走势更为缓和；2022年纯苯和PX同步暴涨暴跌，今年纯苯比PX表现弱，可见除了芳烃调油需求的利多之外，PX化工需求表现同样较好。

5月份已经进入北美夏季汽油需求旺季，中旬以来的美国汽油裂解价差止跌回升，也一度对芳烃市场产生了一定的提振。整体看，芳烃价格和油品市场的联动性增强，一旦汽油需求向好对芳烃会有直接的利多提振，这种逻辑在全球炼化一体化、炼厂降油增化的背景下得到加强。但2022年的极端行情是在俄乌冲突导致的物流阶段性重构的背景下发生的，2023年以来随着全球油品市场物流重构的完成，地缘政治因素的相对缓和，成品油市场也趋于平稳，对芳烃的影响依旧有所体现。后市看，芳烃调油对芳烃市场的影响值得长期关注，在二季度调油季前发生的季节性特点较为明显，尤其是在油品和化工品双双向好的年份里会表现更为突出。

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