PDF《原油期货基础知识》

原油期货基础知识

一、原油基础知识 1.

1 原油是如何形成的 原油即石油, 也称黑色金子, 是一种深褐色或暗绿色黏稠液态或半固态的可燃物质, 大部分是黑色,也有暗褐、暗绿,有少数呈桔红色、浅黄色,甚至还有无色的.是古代 海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化而形成的烃类和非烃类的复杂混合物, 与煤一样属 于化石燃料.它是由不同的碳氢化合物混合组成,原油的性质因产地而异,比重一般小 于1,多数在 0.80~0.98g.粘度范围很宽,凝固点差别很大(30 至- 60°C),沸点 范围在 30℃~600℃,可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液.主要成 分是烷烃,此外还含硫、氧、氮、磷、钒等元素以及其他杂质.主要储存在地壳上层部 分.原油与煤一样同属于不可再生的化石燃料,是世界上最重要的一次能源之一.因含 有硫化物(H2S)、氮化物,所以具有臭鸡蛋的特殊气味.今天 88%开采的石油被用作 燃料,其它的 12%作为化工业的原料. 原油的化学元素主要是碳 (83% 至87%) 、 氢(11%至14%) 、 硫(0.06%至0.8%) 、 氮(0.02%至1.7%)、氧(0.08%至1.82%)及微量金属元素(镍、钒、铁等) 原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面.物理性质包括颜色、密度、粘度、 凝固点、溶解性、发热量、荧光性、旋光性等;

化学性质包括化学组成、组分组成和杂 质含量等. 石油的形成 资料来源:中国石化 1.2 原油的基本性质 密度 原油相对密度一般在 0.75~0.95 之间,少数大于 0.95 或小于 0.75,相对密度在 0.9~1.0 的称为重质原油,小于 0.9 的称为轻质原油. 粘度 原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力,原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成.温度增高其粘度降低,压力增高其粘度增大,溶解气量增 加其粘度降低, 轻质油组分增加, 粘度降低. 原油粘度变化较大, 一般在 1~100mPa・ s 之间,粘度大的原油俗称稠油,稠油由于流动性差而开发难度较大.一般来说,粘度大 的原油密度也较大. 凝固点 原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点.原油的凝固点差异较大,大约在 -50℃~35℃之间.凝固点的高低与石油中的组分含量有关,轻质组分含量高,凝固点 低,重质组分含量高,尤其是石蜡含量高,凝固点就高. 含蜡量 含蜡量是指在常温常压条件下原油中所含石蜡和地蜡的百分比. 石蜡是一种白色或 淡黄色固体,由高级烷烃组成,熔点为 37℃~76℃.石蜡在地下以胶体状溶于石油中, 当压力和温度降低时,可从石油中析出.地层原油中的石蜡开始结晶析出的温度叫析蜡 温度,含蜡量越高,析蜡温度越高.析蜡温度高,油井容易结蜡,对油井管理不利. 含硫量 含硫量是指原油中所含硫(硫化物或单质硫分)的百分数.原油中含硫量较小,一般 小于 1%,但对原油性质的影响很大,对管线有腐蚀作用,对人体健康有害.根据含硫 量的不同,可以将原油分为低硫原油、含硫原油和高硫原油.低硫原油的含硫量小于 0.5%,含硫原油的含硫量介于 0.5%-1.0%之间,高硫原油的含硫量大于 1.0%. 含胶量 含胶量是指原油中所含胶质的百分数.原油的含胶量一般在 5%~20%之间.胶质 是指原油中分子量较大(300~1000)的含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物,呈 半固态分散状溶解于原油中.胶质易溶于石油醚、润滑油、汽油、氯仿等有机溶剂中. 成分组成 平均而言,原油由以下几种元素或化合物组成: 碳――84% 氢――14% 硫――1 到3%(硫化氢、硫化物、二硫化物和单质硫) 氮――低于 1%(带胺基的碱性化合物) 氧――低于 1%(存在于二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有机化合物中) 金属――低于 1%(镍、铁、钒、铜、砷) 1.3 原油的分类 根据不同的标准,原油可以进行以下分类: 按组成分类:石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油.石蜡基、环烷基和中间基原 油是按照原油中烃类的成分来划分的.石蜡基原油含烷烃较多,环烷基原油含环烷烃、 芳香烃较多,中间基原油介于前二者之间. 根据硫含量不同,可以分为超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类. 按相对密度(API 重度)分为轻质、中质和重质(light,medium,heavy)原油 三类. 由于原油的组成十分复杂,对原油进行明确分类是非常困难的.在历史上,根据原 油物理和化学特性,从石油炼制角度或工业需求出发,产生了不同的分类方法. 生产方式分类 原油按生产方式可分为常规原油和非常规原油, 常规原油是直接开采就可获得的天 然原油,非常规原油经过加工和合成后才能得到,如油砂、页岩油等. 工业分类法 工业分类法又名商品分类法.其依据很多,如密度、含硫量、含氮量、含蜡量、含 胶质量等.目前,世界各国无统一的分类标准,国际原油市场常用的计价标准是按 API 重度和含硫量分类的. 化学分类法 原油的化学分类法是以原油的化学组成为基础进行分类的, 最常用的分类法是特性 因数分类法和关键馏分特性分类法. 特性因数分类法 根据特性因数的大小,将原油分成三类:石蜡基原油(K>

12.1)、中间基原油 (K=11.5~12.1)和环烷基原油(K=10.5~11.5). 石蜡基原油:含蜡量高,密度小,凝点高,含硫、氮、胶质量较低.如大庆、克拉 玛依原油. 环烷基原油:密度较大,凝点较低,环烷基中的重质原油含大量的胶质和沥青质, 又称为沥青基原油,如孤岛原油等. 中间基原油:性质介于二者之间,例如大港油、胜利混合油等. 我国已开采的原油以低硫石蜡基居多.大庆等地原油均属此类.其中,最有代表性 的大庆原油,硫含量低,蜡含量高,凝点高,能生产出优质煤油、柴油、溶剂油、润滑 油和商品石蜡. 胜利原油胶质含量高(29%), 比重较大(0.91 左右), 含蜡量高(约15-21%), 属含硫中间基. 关键馏分特性分类法 把原油置于特定的简易蒸馏设备中, 在规定条件下进行蒸馏, 常压取得 250~275℃ 和395~425℃(5.33KPa, 275~300℃)两个关键馏分,分别测定两个关键馏分的密度, 并对照分类标准确定两个关键馏分的基属,最后参照关键馏分特性分类确定原油的类 别. 关键馏分分类标准 基别 关键馏分 石腊基 20°C 密度 中间基 20°C 密度 环烷基 20°C 密度 第一关键馏分

40 0.8210~0.8562 API0 =33~40 >

0.8562 API0 0.9305 API0

34 10.0

15 备注:我国多以高胶、高蜡油为主 资料来源:南华研究 1.4 原油的计量单位 桶(barrel)和吨(ton)是常用的两个原油计量单位.欧佩克和欧美等西方国家 原油计量单位用桶来表示,而中国与俄罗斯等国则常用吨(t)作为原油计量单位. 石油最常用的衡量单位―― 桶 为一个容量单位,即42 加仑.因为各地出产的 石油的密度不尽相同,所以一桶石油的重量也不尽相同.一般来说,一吨石油大约有 7.35 桶.产量、需求量单位国际惯例是 XXX 桶/天 . 常用换算比例 升(L) 立方米(m3) 加仑(美) 加仑(英) 桶(油) 158.98 0.15898

42 34.973

1 1 0.001 0.26418 0.21998 0.00629

1000 1 264.18 219.98 6.29 资料来源:南华研究 但由于吨是质量单位, 桶是体积单位, 而原油的密度变化范围又比较大 (0.75~1) , 因此在原油交易中, 如果按不同单位计算, 会有不同的结果. 加仑 (gallon) 和升 (litre) 是两个比较小的成品油计量单位.欧美等西方国家的加油站,通常用加仑作单位,而中 国的加油站,则以升来计价.一吨油相当的桶数=1/p * 6.29 桶(油) 大庆原油换算系数=6.29/0.8602=7.31 ,胜利原油换算系数=6.29/0.9082=6.93 全球主要原油及其品质 资料来源:南华研究 原油单位 桶 的来历 桶 是个很特殊的计量单位,它只用来计量石油.石油的规模开发利用是

1859 年从 美国的宾夕法尼亚州开始的.当时,美国一个名叫伊云?狄拉克的人在宾夕法尼亚的达梯 索维尔镇钻出了美国第一口油井,他挖了

24 口井,1860 年就产出原油

9 万吨,紧接着 其他找油者也在当地打出了油.由于当时盛装原油的容器主要是木桶,于是人们在石油 生产和交易时也就以桶作为石油的计量单位.后来,这种计量单位一直沿袭下来,直到今 天.桶是体积单位,如果要换算成质量单位,就必须考虑密度的不同.事实上,由于产地的 不同,不同产地的石油在质量上并不完全相同.各地所产的原油重度是不一样的,所以仅 用桶来计量并不精确,国际上规定以沙特阿拉伯产 34API(相对密度为 0.855)的轻质原油 为国际标准原油,国际标准原油

1 桶约等于 0.136 吨.1870 年洛克菲勒成立标准石油 公司时,大量使用家族自产的木桶,自立交货规格

1 桶为

42 加仑,而且把木桶喷成蓝 色以与其他厂家区别.当时石油的交易是以桶为单位,各家油商从不同的油厂提油,所 提领每桶数量都不一样,这对政府来说公告价格与税收也没有标准,所以定一个标准量 的桶,成为石油买卖双方及作为第三者的政府税务当局的当务之急,所以美国在

1876 年内战前,采取了英国商人和美国商人能共同接受的一个标准,制定

42 加仑为

1 桶. 这个标准的石油计量单位桶(每加仑为 4.54609L,故1桶约 190L)就成为至今全世界 都采用的原油交易单位.

二、原油产业链 原油主要用途 早在东汉时期,我国人民已开始使用石油.东汉史学家班固在《汉书・地理志》记 载在今陕西北部延安、延长一带就发现了石油,当地人民把它作为燃料和润滑剂. 北宋初年, 石油 一词开始出现.李P等编纂的《太平广记》是迄今为止发现的 最早记载 石油 一词的文献.而宋朝科学家沈括在其著作《梦溪笔谈》中大量的使用 了 石油 这一名称. 原油产品在社会经济发展中具有非常广泛的作用与功能.原油产品可分为石油燃 料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等

6 类. 其中,各种燃 料产量最大,接近总产量的 90%;

各种润滑剂品种最多,产量约占 5%. 石油最主要的消费部门是运输部门、工业和民用部门、发电部门.估计 1995-2020 年间,世界运输部门的石油消费将以年平均 2.3%的速度增长,在工业和民用部门的增 长率为 2.6%/年,用于发电燃料的石油的增长率为 2.3%/年.今天 90%的运输能量是依 靠石油获得的,石油运输方便、能量密度高,因此是最重要的运输驱动能源. 原油产业链图 资料来源:南华研究

1、原油产品是能源的主要供应源 原油产品,主要指原油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气,是当前主 要能源的主要供应源.原油产品提供的能源主要作汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉的 燃料,少量用作民用燃料. 原油产品是材料工业的支柱之一,金属、无机非金属材料和高分子合成材料,被称 为三大材料.全世界原油化工提供的高分子合成材料产量约 1.45 亿吨.除合成材料外, 石油产品还提供了绝大多数的有机化工原料,在属于化工领域的范畴内,除化学矿物提 供的化工产品外,石油产品生产的原料,在各个部门大显身手.

2、与工业部门生产息息相关 现代交通工业的发展与燃料供应息息相关,可以毫不夸张地说,没有燃料,就没有 现代交通工业.金属加工、各类机械毫无例外需要各类润滑材料及其它配套材料,消耗 了大量原油产品.建材工业是原油产品的新领域,如塑料管材、门窗、铺地材料、涂料 被称为化学建材.轻工、纺织工业是石油产品的传统用户,新材料、新工艺、新产品的 开发与推广,无不有原油产品的身影.

3、原油产品促进农业发展 农业是我国国民经济的基础产业.石油工业提供的氮肥占化肥总量的 80%,农用塑 料薄膜的推广使用,加上农药的合理使用以及大量农业机械所需各类燃料,形成了石油 工业支援农业的主力军. 原油用途 资料来源:中石化 中国与国际原油炼制成成品油不同比例情况 中石化:1 吨原油提炼汽油 0.177 吨、柴油 0.383 吨.成品油率 60.8%. 中石油:1 吨原油提炼汽油 0.215 吨、柴油 0.394 吨.成品油率 63.7%. 国际水平:1 吨原油提炼汽油 0.29 吨、柴油 0.49 吨.成品油率 80%以上. 三. 影响原油价格的主要因素 OPEC 供应 OPEC 拥有世界上绝大部分探明石油储量, 其产量和价格政策对世界石油供给和价 格具有重大影响.OPEC 作为一个产油国政府之间的联盟,可通过不断调整自身的能源 政策,改变成员国原油产量配额,并通过调控 OPEC 的原油产量,来控制国际市场原 油价格的走势,以维护成员国的利益,实现其成员国石油资源的最佳利润................