浅析国际原油升贴水与原油性质关系_汪洪涛.pdf

计其机与应用化母期 日第卷第 年月 仰 浅析国际原油升贴水 与原油性质关系 汪洪涛 李霞 杨磊 王华 中国石油天然气股份公司规划总院 北京 中国石油大连石化公司生产运行处 辽宁 大连 摘要为了研究国际原油升贴水的影响因素 详细考察了原油升贴水构成 提出了影响性质升贴水的几个主要因素 包括原 油的 硫含量 金属含量 氮含量及残炭 并通过指数函数对原油性质及原油升贴水进行关联 通过一 算法及全局优化算法对历史数据进行拟合 得到预测原油性质升贴水的公式 为合理预测进口原油的升贴水提供一定的技术支 持 为沿海炼 化企业 进 口原 油未来价格 预测提 供 了重要 的数据支撑 关键 词国际原油升贴水一全 局优化性质 中图分类号夕一文献标识码文章编号一一一 引言 国际市场上原油价格的影响因素很 多 经常会 出现 较大幅度 的波动 但从长期来看 原油价格上的差异很 大程度上还是取 决于原油本身性质的差异 而原油的组 成与性质非常复杂 国际原油交易市场 上只通过密度及 硫含量来反 映原油 的品质是不够的 本文在考察 了国际 原油市场上 以原油作为基准油的原油升贴水的影 响因素 拟合 出原油升贴水与原油性质之 间的关系式 为合理预测原油升贴水提供一定的参考依据 国际原油市场作价机制 随着世界石油市场的发展和演变 现在原油市场 贸 易合 同一般采用公式计算法 即选用一种或几种参考 原 油 的价格为基础 加上升贴水 其基本 公式为 其 中为原油结算价格 为基准价 为升贴水 参 考价格并不是某种原油某个具体 时间的具体成交价 而 是与成交前后一段时间的现货价格 期货价格 或某报 价机构的报价相联系计算 出的价格 基准价包括 官家体 系 主要针对 中东油种 和基准油体系 基准油中以 为主 可占交易主要有西北欧原油 俄罗斯西 向 原油 地 中海原油 西非原油 部分 中东原油 原油升贴水与原油性质 的关系 原油升贴水 的构成 原油的升贴水主 要包含 以下几个方面原油 品 质引起 的升贴水海运 费引起 的升贴水其它 因 素引起 的升贴水 可 以简 单 的将升 贴水通 过下 面 的公式进 行描述 十 其 中为原油品质引起的升贴水 为海运 费引起 的升 贴水 为其 它 因素 引起 的升 贴 水 原油性质引起的升贴水是本文研究的重点 在以往 的研究中仅以密度及硫含量做为衡量原油性质的因素是 不全面的 在 原油交易过程 中会进一步考察原油的其它 性质如金属含量 氮含量 残炭等 其 中金属中镍钒含 量会使渣油加氢及催化裂化装置中催化剂中毒 缩短催 化剂 的使用寿命 而砷含量会导致重整催化剂的永久性 失活 钠盐会破坏催化剂 的骨架结构等等 氮 含量 的多 少从一定程度上反 映一种原油 的加工难易度 含在芳基 化合物上氮是很难被裂解的 同时具有很强的吸附在催 化剂活性位上 的趋势 同时碱性氮还会中和催化剂上 的 酸性 中心导致催化剂失活 残炭含量高意味着会有更 多 的大的芳烃分子吸 附在催化剂里面 降低 了所有分子的 反应活性位的可接近度及可利用度 导致 反应缓慢 综合 以上分析 本文在 考虑原油性质 引起 的升贴水 时 考虑 了以下几个主要 方面 硫含量 金属含 量 镍 钒 砷等 氮含量 残炭 则 式 中为密度 引起的升贴水 为硫含量引起 的升贴水 为金属含量 镍 钒 砷等 引起的升贴 水 为氮含量引起 的升 贴水 巧 为残炭 引起的升 贴水 对于影响原油升贴水 的主要 因素 国 内外的研 究主 要以线性关系及指数关系为基准 寻找升贴水与各因素 的内在关系 本文采用指数 函数考察各项性质对性质升 贝 占 水 的影响 对于原油不同性质对升贴水 的影响可 以通 过建立相 应 的关系式进行描述 具体关系式如下 口了厂尸 了叮 其 中 分别代表各项性质 密度 硫含量 金属 含量 氮含量 残炭 为系数 几 为指 收稿 日期一 一修回 日期一 一 作者简介汪洪涛一 男 山东人 硕士研 究生 二 2013 汪洪涛 等 基于优化模型的原油选择方法研究及案例分析 数项为常数 海运费引起的升贴水 可 以通过下面 的计价公式进行计算 式中为世界油轮运价 由租船方与船主谈判 确定 标准的运价 以基于吨的标准货船 为为装船基本费率 由国际油轮组织每年 公布一次 与运距 油轮价格等关联为油轮吨位 其它因素引起的升贴水 包括市场供应量与需求 量的关系 历 史地缘政治等 这些 因素很难通过一定的 数学关系式将其清晰的表示出来 但这又是影响升贴水 的一个重要因素 本文在处理时将其作为一个独立的影 响因子进行处理 通过上面的介绍可知原油升贴水 因素影响很多 其 中海运费引起的升贴水可以通过上面介绍的公式计算出 来 本文在后面所列的升贴水数据都为不含海运费的升 贴水 数据处理 对于上述复杂的多元非线性方程 只用采用合适的 处理方法才能得到模型参数的最优解 首先介绍一下 一 盯算法及全局优化算法 一算法 工程中的反演问题通过适当地定义 目标函数普遍可 以形成非线性函数的平方和 目标函数的最小化形成了 非线性最小二乘问题 目标函数的定义 最小二乘 问题可 以写为 而 其 中一 歹 一 于 功 二 为 未 知 变 量 歹 厂分别为节点位置向 量的预测值和真实值 目标函数 的偏导数 目标函数对未知变量的一阶偏导为 可了 侧同理目标函数对未知变量的 二阶偏导为 一丁 式式为高斯一牛顿法一出 一搜索方向由下式给出 丁 二一了 尺 式 一 使用 其 中刀 其中 一 艺 尺尺 搜索方 向 通过将 目 标 函数的一阶偏导设为 以达到将其最 小化的 目的 即 望卫 击 则 一 设搜索方 向为 几 则 一 将式带入式得 一了 忽略 式变为 一 法有一于年提 出 可 以有效处理有关矩阵奇异性的病态问题 由 选取方式 的不 同 发展了许多种的一 法 其 中由 提出的修正一 法最为成功 被推荐为非线性最小二乘 问题的通用解法 全局优化算法 全局优化的研究的是目标函数在某个区域上全局最 优点的特征和计算方法 全局优化问题 的一般可 以表示为 而 任 其 中 为可行域 是中一个非空集合为 目标 函数 是定义在上的实值 函数 如果存在某个 对所有满足一三 的任 有卜 点 任称为局部极小 点伍 如 果对于所有的 任 有三 我们说任是一个全局极 小点 尽管在世纪年代 就有人开始研究现在称为 全局优化的问题 但是 那时大多数人的关注点主要集 中在线性规划和非线性规划局部化数值算法方面 局部 优化算法远比全局优化算法成熟 具有通用易实现的特 点 但其搜索性能完全依赖于邻域函数和初始点 且在 搜索过程中无法避免陷入局部极小 因此 若不在搜索 策略上进行改进 在大多数情况下是无法实现全局最优 数据拟合 结合一算法及全局优化算法对 表的数据进行拟合分析 得 到相关结论 通过前面论述 上表中升贴水可通过式进行描述 夕厂 叮 为常数 用进行表示 则式变为 阴夕夕 守 通过一算法及全局优化算法对表 的数据按照上式进行拟合得 出各参数值为 口 一 一 一 吓 一 奋 任 其 中均 方差介 江残差 平 方和 相 关 系 数相 关 系数 之 平 方 决 定 系 数卡 方 系 数一 统计 少 少 咤 口 了 94 8 计算机与应用化李 表某石化 公司进 口原油 升贴水平 均数据及对 应油种 的 性质数 据表 丁 原油种类 金属 含量 氮含量残炭升贴水 桶 原油种类 南巴 卡宾达 吉拉索 扎菲罗 马里布 博尼轻质 夸伊泊 布拉斯河 艾斯可拉夫 阿克泊 撒 哈拉 布鲁多尼奥 福特斯 艾斯希尔德 阿泽瑞 乌拉尔 尼罗油 达尔油 白虎 苏 图丹 卢 比 阮东 米纳斯 杜里 伯纳卡 马杜拉 塔皮斯 米瑞 拉邦 石 名 一 一 一 硫含 量 一 一 一 金属 含量 氮含量残炭升贴水 桶 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 宾土鲁 阿布 帕那拉 丸 石 石 刀 刀 硫含 量 一 仓生 月 住 刀 结论 通 过对 原油升贴水 的研 究发现 只将密度 硫 含量做为性质升贴水 的判断标准 不能反应性质升贴水 的变化趋势本文综合考虑原油的密度 硫含量 金属 含量 氮含量 残炭含量做为原油性质升贴水的评价标 准 通过对历史数据 的拟合得到升贴水与原油