Contenuto di zolfo nel greggio: cosa significano “sweet” e “sour” per i prezzi delle commodity

Definizione del contenuto di zolfo nel greggio
Il contenuto di zolfo è un indicatore di qualità fondamentale per il petrolio greggio. Secondo lo standard ASTM D4294, il greggio con meno dello 0,5% di zolfo in peso è classificato come “sweet” (dolce); il greggio con più dello 0,5% di zolfo è “sour” (acido). Un contenuto di zolfo più elevato richiede processi di raffinazione più complessi e costosi per la rimozione, rendendo il greggio sour meno pregiato del greggio sweet di densità equivalente. Il differenziale di prezzo — chiamato premio per il greggio sweet o sconto per il greggio sour — può variare da pochi dollari a oltre 10 dollari al barile, a seconda della capacità di raffinazione, delle normative sui carburanti e delle condizioni di offerta.

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Indice

1. Sweet vs Sour: la definizione base
2. Perché la soglia di zolfo varia tra le diverse fonti
3. Perché il contenuto di zolfo influenza il prezzo
4. Esempi reali di greggio: benchmark sweet e sour
5. IMO 2020: come una normativa marittima ha spostato i mercati petroliferi
6. L’analisi del greggio (assay): il manuale di qualità dell’acquirente
7. TAN: la terza dimensione della qualità
8. Domande frequenti
9. Punti chiave

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Sweet vs Sour: la definizione base

I primi operatori petroliferi assaggiavano e annusavano il greggio per valutarne la qualità: il greggio “sweet” aveva un odore gradevole, quasi fruttato, e un basso odore di zolfo. Il greggio “sour” emanava odore di acido solfidrico (H₂S), il gas che ricorda le uova marce. I nomi sono rimasti in uso molto tempo dopo che i test chimici hanno sostituito la prova olfattiva.

Oggi la distinzione è quantitativa. Lo standard ASTM D4294 — il metodo di test autorevole utilizzato a livello globale — definisce la soglia allo 0,5% di zolfo in peso:

• Greggio sweet: meno dello 0,5% di zolfo (scritto anche come <0,5 wt%)
• Greggio sour: oltre lo 0,5% di zolfo (>0,5 wt%)

Lo zolfo nel greggio esiste in diverse forme chimiche: acido solfidrico (H₂S), mercaptani, solfuri, disolfuri e tiofeni. Il test ASTM D4294 misura il contenuto totale di zolfo in tutte le forme utilizzando la fluorescenza a raggi X; non distingue tra le diverse tipologie.

Il contenuto di zolfo non è uniforme in tutto il barile di greggio. Le diverse frazioni di distillazione (nafta, cherosene, diesel, olio combustibile) concentrano lo zolfo in modo differente. Le frazioni più pesanti e a punto di ebollizione più alto trasportano tipicamente più zolfo. Ciò significa che anche un greggio moderatamente sour può produrre frazioni di nafta e cherosene relativamente sweet, concentrando lo zolfo nel residuo pesante di olio combustibile.

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Perché la soglia di zolfo varia tra le diverse fonti

Nella letteratura di settore si incontrano definizioni contrastanti. Alcune fonti (inclusi alcuni produttori di apparecchiature e vecchi testi industriali) definiscono il greggio sour come avente uno zolfo superiore all’1,0%, non allo 0,5%. Altre utilizzano la soglia ASTM dello 0,5%.

La spiegazione: le due soglie servono a scopi diversi.

La soglia ASTM D4294 / 0,5% è lo standard di classificazione della qualità del greggio utilizzato nel commercio delle commodity, nei differenziali di prezzo e nella selezione del greggio per la raffinazione. Questa è la soglia corretta per scopi di mercato delle commodity.

La soglia dell’1,0% talvolta utilizzata nell’ingegneria petrolifera si riferisce a un contesto diverso, spesso legato alle specifiche degli oleodotti, alle valutazioni del rischio di corrosione o ai requisiti di gestione dell’H₂S. Quando un’azienda produttrice di apparecchiature afferma che è “sour sopra l’1%”, potrebbe riferirsi a una soglia rilevante per la metallurgia e il controllo della corrosione, non per il prezzo del greggio.

Per scopi di prezzo e negoziazione delle commodity: utilizzare lo 0,5% come soglia sweet/sour. Se una fonte di dati utilizza una soglia diversa, prendine nota ma non trattarla come lo standard del mercato delle commodity.

In pratica, la zona grigia (0,5%-1,0% di zolfo) contiene diversi gradi di greggio importanti, tra cui il Brent, con circa lo 0,37-0,45% (appena dentro il range sweet), e vari gradi del Mare del Nord. Questi gradi vengono scambiati come sweet e ricevono il relativo trattamento di prezzo.

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Perché il contenuto di zolfo influenza il prezzo

Lo zolfo nel greggio è un problema di lavorazione. Deve essere rimosso prima che i prodotti raffinati possano essere utilizzati, perché i composti solforati nei carburanti per il trasporto:
– Danneggiano i convertitori catalitici nei veicoli
– Creano inquinamento atmosferico da anidride solforosa (SO₂)
– Corrodono le apparecchiature di raffineria
– Riducono l’efficienza dei catalizzatori nei processi a valle

Il processo di rimozione è chiamato desolforazione o idrotrattamento. L’idrogeno gassoso viene fatto reagire con i composti dello zolfo ad alta temperatura e pressione, convertendoli in acido solfidrico che viene poi catturato e rimosso. L’attrezzatura e il processo hanno un costo:
– Costo in conto capitale: un’unità di idrodesolforazione (HDS) costa centinaia di milioni di dollari
– Costo operativo: la produzione di idrogeno è ad alta intensità energetica; l’idrotrattamento consuma idrogeno
– Complessità: i greggi con più zolfo richiedono più idrogeno, più cicli di catalizzatore e una configurazione di raffineria più complessa

Non tutte le raffinerie sono uguali nella loro capacità di trattare greggio sour. Una raffineria “semplice” con una capacità di idrotrattamento limitata può trattare solo greggio sweet. Una raffineria “complessa” — dotata di unità complete di idrotrattamento, idrocracking o cracking catalitico a letto fluido (FCC) — può trattare economicamente il greggio sour pesante. Il Nelson Complexity Index classifica le raffinerie su questa scala (semplice = 1-5, complessa = 8-15+).

Questo crea il premio per lo sweet: il greggio sweet può essere trattato da più raffinerie, quindi più acquirenti competono per esso, spingendone il prezzo verso l’alto. Il greggio sour ha meno acquirenti potenziali. Il premio che lo sweet ottiene rispetto a un greggio sour equivalente oscilla in base a:

• La quota di raffinerie complesse in un determinato mercato
• Le specifiche del carburante nelle principali regioni consumatrici (specifiche di zolfo più severe → maggiore domanda di sweet)
• L’equilibrio tra domanda e offerta di gradi sweet rispetto a quelli sour
• Le normative marittime IMO 2020 (vedi sotto)

Storicamente, il premio per lo sweet ha oscillato tra 1 e oltre 15 dollari al barile. Durante periodi di scarsa offerta di sweet o forte domanda di prodotti “puliti”, lo spread si allarga significativamente.

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Esempi reali di greggio: benchmark sweet e sour

I gradi di greggio reali coprono un’ampia gamma di contenuto di zolfo. Sapere dove si collocano i gradi nominativi sullo spettro è essenziale per interpretare i differenziali di prezzo.

Grado di Greggio	Origine	Zolfo (wt%)	Classificazione
WTI Cushing	USA (Permian/Mid-Continent)	0,24%	Sweet
Brent Blend	Mare del Nord (UK/Norvegia)	0,37-0,45%	Sweet
Saharan Blend	Algeria	0,09%	Molto sweet
Bonny Light	Nigeria	0,13%	Molto sweet
Arab Light	Arabia Saudita	1,8%	Sour
Arab Heavy	Arabia Saudita	2,8%	Sour
Mars Blend	USA (Golfo del Messico)	2,0%	Sour
Urals	Russia	1,3-1,5%	Sour
Basrah Heavy	Iraq	3,0%+	Molto sour

Il WTI e il Brent — i due benchmark per il prezzo del petrolio più citati al mondo — sono entrambi greggi sweet. I prezzi quotati per il “petrolio greggio” nei media si riferiscono quasi sempre a questi benchmark sweet. I gradi sour vengono scambiati a sconto rispetto a questi benchmark, riflettendo il differenziale dei costi di lavorazione.

Ad esempio, se l’Arab Light è quotato a “meno 2,50 dollari rispetto al Brent”, tale differenziale è in parte spiegato dal suo maggiore contenuto di zolfo (1,8% rispetto allo 0,4%). La differenza non è interamente dovuta allo zolfo — anche la densità (gradi API) gioca un ruolo — ma lo zolfo è un fattore materiale.

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IMO 2020: come una normativa marittima ha spostato i mercati petroliferi

IMO 2020 è un regolamento dell’Organizzazione Marittima Internazionale entrato in vigore il 1° gennaio 2020. Ha ridotto il contenuto massimo di zolfo consentito nel carburante bunker marino (carburante per navi) dal 3,5% allo 0,5% a livello globale, con limiti più rigorosi dello 0,1% nelle aree di controllo delle emissioni (ECA) come il Mare del Nord e le coste degli Stati Uniti.

Questa normativa è stata un evento importante per il mercato delle commodity.

Prima di IMO 2020, le navi bruciavano high-sulphur fuel oil (HSFO) — la frazione più economica, pesante e contaminata da zolfo della raffinazione del greggio. L’HSFO era, di fatto, un prodotto di scarto per il residuo ricco di zolfo del greggio sour.

Dopo IMO 2020, le navi avevano bisogno di:
1. Very low sulphur fuel oil (VLSFO) — carburante che rispetta il limite dello 0,5%, tipicamente prodotto tramite miscelazione o ottenuto da greggio meno sour
2. Marine gas oil (MGO) — carburante distillato conforme al limite dello 0,1% delle ECA, ma costoso
3. Scrubbers — sistemi di pulizia dei gas di scarico che lavano lo zolfo dalle emissioni, consentendo il continuo utilizzo dell’HSFO
4. GNL o altri carburanti alternativi per navi più recenti

L’effetto sui mercati del greggio:
– La domanda di greggio sweet è aumentata perché il greggio sweet produce in modo più efficiente prodotti raffinati a basso contenuto di zolfo, incluso il VLSFO
– Il mercato dell’HSFO è crollato rispetto ai prodotti più raffinati — lo spread tra HSFO e VLSFO si è allargato drasticamente nel 2019-2020
– Il premio per lo sweet rispetto al greggio sour si è allargato negli anni attorno all’implementazione dell’IMO 2020
– I produttori di greggio sour (Arabia Saudita, Iraq) hanno dovuto affrontare un’ulteriore pressione sui prezzi poiché il loro output era più difficile da trasformare in carburante marino conforme

La transizione IMO 2020 ha creato un prolungato periodo di aggiustamento in tutto il settore marittimo e della raffinazione. Rimane la normativa sui carburanti marittimi più significativa della storia marittima e continua a influenzare gli spread dei prezzi del greggio.

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L’analisi del greggio (assay): il manuale di qualità dell’acquirente

Un crude oil assay (analisi del greggio) è un rapporto completo di analisi di laboratorio che caratterizza in dettaglio uno specifico grado di greggio. È la guida per l’acquirente su cosa stia acquistando esattamente.

Un’analisi standard del greggio include:
– Proprietà globali: gradi API, contenuto di zolfo, TAN (vedi sotto), viscosità, punto di scorrimento, sedimento base e acqua (BS&W)
– Curva di distillazione (TBP): come il greggio si separa in frazioni a diverse temperature — qual è la percentuale di nafta, cherosene, diesel, gasolio, residuo
– Proprietà delle frazioni: contenuto di zolfo, densità e caratteristiche qualitative di ogni taglio di distillazione separatamente
– Contenuto di metalli: nichel, vanadio, ferro — contaminanti che avvelenano i catalizzatori di raffineria
– Contenuto di azoto: influenza la qualità del prodotto e l’attività del catalizzatore

Le raffinerie utilizzano le analisi per eseguire modelli di ottimizzazione di programmazione lineare (LP) — software che calcolano il paniere ottimale di greggio (mix di diversi gradi) per massimizzare il margine di raffineria dati i prezzi attuali dei prodotti e i vincoli operativi.

Per acquirenti e trader di commodity, l’analisi risponde a domande critiche: quale rendimento di diesel possiamo aspettarci da questo greggio? La nostra unità di idrotrattamento avrà capacità sufficiente per lavorarlo? Soddisfa le nostre specifiche di qualità contrattuali a lungo termine?

I database principali sulle analisi del greggio sono gestiti dai produttori (Saudi Aramco, Equinor e altri pubblicano le analisi per i loro gradi), dalle agenzie di reporting dei prezzi (Argus, Platts) e da società di consulenza private. I dati delle analisi non sono sempre disponibili pubblicamente: alcuni produttori trattano i dati dettagliati come riservati.

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TAN: la terza dimensione della qualità

Il contenuto di zolfo e i gradi API sono le due dimensioni di qualità primarie per il prezzo del greggio. Il TAN (Total Acid Number) è la terza.

Il TAN misura l’acidità del greggio, espressa come milligrammi di idrossido di potassio (KOH) necessari per neutralizzare un grammo di greggio. I greggi ad alto TAN (TAN superiore a 0,5 mg KOH/g) contengono acidi naftenici — acidi organici che corrodono in modo aggressivo le apparecchiature di raffineria, in particolare a temperature elevate nelle colonne di distillazione e negli scambiatori di calore.

I greggi ad alto TAN vengono scambiati con uno sconto che riflette:
– Il costo in conto capitale della metallurgia resistente alla corrosione nelle unità di raffineria
– Il requisito di miscelazione: il greggio ad alto TAN viene tipicamente diluito con greggio a basso TAN per mantenere la miscela complessiva entro i limiti dell’attrezzatura
– Il numero limitato di acquirenti: solo le raffinerie specificamente progettate per greggio ad alto TAN possono lavorarlo

Esempi: molti greggi dell’Africa occidentale (Dalia, Kuito) e alcuni gradi sudamericani sono sia ad alto TAN che (in alcuni casi) ad alto contenuto di zolfo. La penalità combinata da entrambi i fattori può essere sostanziale. Al contrario, alcuni greggi ad alto TAN sono anche sweet, creando un profilo di qualità misto che richiede un’attenta analisi di raffineria per una valutazione corretta.

Il TAN è meno discusso dello zolfo nei commenti pubblici, ma è una considerazione costante in ogni negoziazione per l’acquisto di greggio per i gradi interessati.

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Domande frequenti

Il greggio “sweet” è sempre migliore del greggio “sour”?

In generale, sì: il greggio sweet spunta un prezzo più alto perché più raffinerie possono lavorarlo e rende prodotti raffinati di maggior valore con costi di lavorazione inferiori. Tuttavia, una raffineria complessa specificamente progettata e ottimizzata per il greggio sour potrebbe effettivamente preferirlo, poiché può catturare lo sconto producendo comunque prodotti ad alto margine. Il greggio “migliore” dipende dalla configurazione specifica della raffineria.

Che cos’è lo standard ASTM D4294?

ASTM D4294 è il metodo di test standard per lo zolfo nel petrolio e nei prodotti petroliferi mediante spettrometria di fluorescenza a raggi X a dispersione di energia, pubblicato da ASTM International. È il metodo principale utilizzato a livello globale per misurare il contenuto di zolfo nel greggio e nei prodotti petroliferi. I risultati sono riportati come percentuale in peso di zolfo (wt%).

Perché alcune fonti usano “sulphur” e altre “sulfur”?

Entrambi sono corretti: “sulphur” è l’ortografia britannica/IUPAC usata nel Regno Unito, in Australia e negli standard internazionali. “Sulfur” è l’ortografia dell’American Chemical Society (ACS) usata negli Stati Uniti. In questo articolo usiamo “sulphur” seguendo la convenzione UK/IUPAC. Entrambe le grafie si riferiscono allo stesso elemento.

Quanto riduce il valore del greggio l’alto contenuto di zolfo?

Lo sconto per il greggio sour rispetto a quello sweet varia in base alle condizioni di mercato. In linea generale, un grado di greggio con il 2% di zolfo potrebbe essere scambiato a 3-8 dollari/barile in meno rispetto a un grado sweet equivalente della stessa densità. Durante mercati del greggio sweet ristretti o dopo il rafforzamento dell’IMO 2020, questo spread è stato più ampio. Durante periodi di forte domanda di greggio sour (quando la capacità di raffinazione complessa è abbondante), lo sconto si restringe.

Cosa succede allo zolfo rimosso dal greggio?

Le raffinerie che desolforano il greggio e i prodotti raffinati catturano lo zolfo come zolfo elementare liquido (un flusso di sottoprodotto). Questo zolfo elementare viene venduto all’industria dei fertilizzanti (per produrre acido solforico, che crea fertilizzanti fosfatici) o per altri usi industriali. Le operazioni di estrazione dalle sabbie bituminose in Canada generano enormi quantità di zolfo elementare come sottoprodotto dell’upgrading del bitume.

Il WTI è sempre scambiato a sconto rispetto al Brent?

Non sempre. Lo spread WTI-Brent è guidato principalmente dalla logistica degli oleodotti e delle esportazioni dal Midwest americano, non dal contenuto di zolfo (entrambi sono sweet). Storicamente il WTI veniva scambiato con un premio di 1-3 dollari rispetto al Brent. Il boom dello shale negli USA (post-2010) ha creato un eccesso di offerta interno a Cushing, Oklahoma — il punto di consegna del WTI — portando il WTI a grandi sconti (20 dollari+) rispetto al Brent. L’espansione delle infrastrutture di esportazione e l’autorizzazione all’esportazione di greggio dagli USA (dopo il 2015) hanno generalmente riportato lo spread a livelli contenuti.

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Punti chiave

• Lo standard ASTM D4294 definisce il greggio sweet con meno dello 0,5% di zolfo e il greggio sour con oltre lo 0,5% — questa è la soglia del mercato delle commodity utilizzata nella definizione dei prezzi e nel commercio.
• Alcune fonti di settore utilizzano una soglia dell’1,0%, ma questa si applica a contesti ingegneristici e di corrosione, non alla classificazione dei prezzi delle commodity.
• Il greggio con più zolfo richiede costosi processi di desolforazione (idrotrattamento), riducendo il numero di raffinerie che possono acquistarlo e il suo prezzo rispetto al greggio sweet.
• Il premio dello sweet rispetto al greggio sour varia tipicamente tra 1 e 15 dollari al barile a seconda della capacità di raffinazione, delle condizioni di mercato e delle normative sui carburanti.
• Il WTI (0,24% S) e il Brent (0,37-0,45% S) sono entrambi sweet. L’Arab Heavy (2,8% S) e il Mars Blend (2,0% S) sono sour e vengono scambiati con sconti significativi.
• L’IMO 2020 (in vigore da gennaio 2020) ha limitato lo zolfo nel carburante bunker marino allo 0,5%, aumentando drasticamente la domanda di greggio sweet e prodotti a basso contenuto di zolfo.
• L’analisi del greggio (assay) è il documento completo delle specifiche di qualità — coprendo gradi API, zolfo, TAN, rendimento di distillazione e contenuto di metalli — che i raffinatori utilizzano per valutare e lavorare uno specifico grado di greggio.
• Il TAN (Total Acid Number) è la terza dimensione della qualità insieme ai gradi API e allo zolfo, misurando l’acidità del greggio e il suo impatto corrosivo sulle apparecchiature di raffineria.

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