Вміст сірки в сирій нафті: що означають “солодка” та “кисла” нафта для цін на сировинні товари

Визначення вмісту сірки в сирій нафті
Вміст сірки є ключовим показником якості сирої нафти. Згідно зі стандартом ASTM D4294, нафта з вмістом сірки менше 0,5% за вагою класифікується як “солодка” (sweet), а з вмістом понад 0,5% — як “кисла” (sour). Вищий вміст сірки вимагає складнішої та дорожчої переробки на нафтопереробних заводах (НПЗ), що робить “кислу” нафту менш цінною, ніж “солодку” з аналогічною густиною. Різниця в ціні — так звана “премія за солодкість” або “дисконт за кислотність” — може коливатися від кількох доларів до понад $10 за барель залежно від потужностей НПЗ, паливних норм та умов постачання.

---

Зміст

1. “Солодка” проти “кислої”: основне визначення
2. Чому поріг вмісту сірки відрізняється в різних джерелах
3. Чому вміст сірки впливає на ціну
4. Приклади сирої нафти: еталонні сорти “солодкої” та “кислої” нафти
5. IMO 2020: як судноплавне регулювання змінило нафтові ринки
6. Паспорт якості нафти (assay): інструкція для покупця
7. TAN: третій вимір якості
8. Часті запитання
9. Основні висновки

---

“Солодка” проти “кислої”: основне визначення

Нафтовики минулого куштували та нюхали нафту, щоб оцінити її якість — “солодка” нафта мала приємний, майже фруктовий запах і низький рівень сірчаного смороду. “Кисла” нафта пахла сірководнем (H₂S), газом із запахом тухлих яєць. Ці назви закріпилися навіть після того, як хімічне тестування замінило оцінку “на нюх”.

Сьогодні це розрізнення є кількісним. Стандарт ASTM D4294 — авторитетний метод випробувань, що використовується в усьому світі — визначає поріг на рівні 0,5% сірки за вагою:

• “Солодка” нафта (sweet): менше 0,5% сірки (також записується як <0,5 wt%)
• “Кисла” нафта (sour): більше 0,5% сірки (>0,5 wt%)

Сірка в сирій нафті існує в кількох хімічних формах: сірководень (H₂S), меркаптани, сульфіди, дисульфіди та тіофени. Тест ASTM D4294 вимірює загальний вміст сірки в усіх формах за допомогою рентгенофлуоресцентного аналізу — він не розрізняє типи сполук.

Вміст сірки не є рівномірним у всьому барелі сирої нафти. Різні фракції дистиляції (нафта, гас, дизель, мазут) концентрують сірку по-різному. Важчі фракції з вищою температурою кипіння зазвичай містять більше сірки. Це означає, що навіть помірно “кисла” нафта може давати відносно “солодкі” фракції нафти та гасу, концентруючи сірку в залишках мазуту.

---

Чому поріг вмісту сірки відрізняється в різних джерелах

У галузевій літературі ви зіткнетеся з суперечливими визначеннями. Деякі джерела (включно з певними виробниками обладнання та старими галузевими текстами) визначають “кислу” нафту як таку, що має вміст сірки вище 1,0%, а не 0,5%. Інші використовують поріг ASTM 0,5%.

Пояснення: ці два порогові значення служать різним цілям.

Поріг ASTM D4294 (0,5%) — це стандарт класифікації якості сирої нафти, що використовується в торгівлі сировинними товарами, цінових диференціалах та виборі нафти для переробки. Це правильний поріг для цілей товарного ринку.

Поріг 1,0%, що іноді використовується в нафтоінженерії, стосується іншого контексту — часто пов’язаного зі специфікаціями трубопроводів, оцінкою ризику корозії або вимогами до поводження з H₂S. Коли компанія з виробництва обладнання каже “кисла вище 1%”, вони можуть посилатися на поріг, важливий для металургії та контролю корозії, а не для ціноутворення на нафту.

Для цілей ціноутворення та торгівлі: використовуйте 0,5% як поріг між “солодкою” та “кислою” нафтою. Якщо джерело даних використовує інший поріг, зверніть на це увагу, але не сприймайте його як стандарт товарного ринку.

На практиці в “сірій зоні” (0,5-1,0% сірки) знаходяться кілька важливих сортів нафти, включаючи Brent із вмістом приблизно 0,37-0,45% (це якраз “солодка” нафта) та різні сорти Північного моря. Ці сорти торгуються як “солодкі” і отримують відповідний ціновий статус.

---

Чому вміст сірки впливає на ціну

Сірка в сирій нафті — це проблема при переробці. Її необхідно видалити, перш ніж нафтопродукти можна буде використовувати, оскільки сірчані сполуки в паливі для транспорту:
– Пошкоджують каталітичні нейтралізатори в автомобілях
– Створюють забруднення повітря діоксидом сірки (SO₂)
– Спричиняють корозію обладнання НПЗ
– Знижують ефективність каталізаторів при подальшій переробці

Процес видалення називається десульфуризацією або гідроочищенням. Водень вступає в реакцію з сірчаними сполуками при високій температурі та тиску, перетворюючи їх на сірководень, який потім вловлюється та видаляється. Обладнання та процес коштують грошей:
– Капітальні витрати: установка гідродесульфуризації (HDS) коштує сотні мільйонів доларів
– Операційні витрати: виробництво водню енергоємне; гідроочищення споживає водень
– Складність: нафта з вищим вмістом сірки потребує більше водню, частішої заміни каталізатора та складнішої конфігурації НПЗ.

Не всі НПЗ однакові за своєю здатністю переробляти “кислу” нафту. “Простий” НПЗ з обмеженою потужністю гідроочищення може працювати лише з “солодкою” нафтою. “Складний” НПЗ — той, що має повні установки гідроочищення, гідрокрекінгу або каталітичного крекінгу в псевдозрідженому шарі (FCC) — може економічно переробляти важку “кислу” нафту. Індекс складності Нельсона оцінює НПЗ за цією шкалою (простий = 1-5, складний = 8-15+).

Це створює “премію за солодкість”: “солодку” нафту можуть переробляти більше НПЗ, тому за неї конкурує більше покупців, що підвищує її ціну. У “кислої” нафти менше потенційних покупців. Премія, яку “солодка” нафта отримує порівняно з аналогічною “кислою”, коливається залежно від:

• Частки складних НПЗ на даному ринку
• Паливних специфікацій у ключових регіонах споживання (жорсткіші норми щодо сірки → вищий попит на “солодку” нафту)
• Балансу попиту та пропозиції конкретно на “солодкі” та “кислі” сорти
• Судноплавних норм IMO 2020 (див. нижче)

Історично премія за “солодкість” становила від $1 до понад $15 за барель. У періоди дефіциту “солодкої” нафти або високого попиту на чисті продукти спред значно розширюється.

---

Приклади сирої нафти: еталонні сорти “солодкої” та “кислої” нафти

Сорти сирої нафти охоплюють широкий діапазон вмісту сірки. Знання того, де певний сорт знаходиться в цьому спектрі, є важливим для інтерпретації цінових диференціалів.

Сорт нафти	Походження	Сірка (wt%)	Класифікація
WTI Cushing	США (Пермський басейн)	0,24%	Солодка
Brent Blend	Північне море (Велика Британія/Норвегія)	0,37-0,45%	Солодка
Saharan Blend	Алжир	0,09%	Дуже солодка
Bonny Light	Нігерія	0,13%	Дуже солодка
Arab Light	Саудівська Аравія	1,8%	Кисла
Arab Heavy	Саудівська Аравія	2,8%	Кисла
Mars Blend	США (Мексиканська затока)	2,0%	Кисла
Urals	Росія	1,3-1,5%	Кисла
Basrah Heavy	Ірак	3,0%+	Дуже кисла

WTI та Brent — два найбільш цитовані у світі еталони ціни на нафту — обидва є “солодкими” сортами. Ціни на “сиру нафту” в ЗМІ майже завжди стосуються цих еталонів. “Кислі” сорти торгуються з дисконтом до цих еталонів, що відображає різницю у вартості переробки.

Наприклад, якщо Arab Light оцінюється як “мінус $2,50 до Brent”, цей диференціал частково пояснюється вищим вмістом сірки (1,8% проти 0,4%). Різниця не повністю зумовлена сіркою — густина (градуси API) також відіграє роль, — але сірка є вагомим фактором.

---

IMO 2020: як судноплавне регулювання змінило нафтові ринки

IMO 2020 — це регламент Міжнародної морської організації, який набув чинності 1 січня 2020 року. Він зменшив максимально допустимий вміст сірки в судновому паливі з 3,5% до 0,5% у всьому світі, із суворішими лімітами 0,1% у зонах контролю викидів (ECA), таких як Північне море та узбережжя США.

Це регулювання стало важливою подією на товарному ринку.

До IMO 2020 судна спалювали високосірчисте паливо (HSFO) — найдешевшу, найважчу фракцію нафтопереробки з найбільшим вмістом сірки. По суті, HSFO було побічним продуктом переробки “кислої” нафти.

Після IMO 2020 судам знадобилося:
1. Паливо з дуже низьким вмістом сірки (VLSFO) — паливо, що відповідає ліміту 0,5%, зазвичай виробляється шляхом змішування або з менш “кислої” нафти
2. Судновий газойль (MGO) — дистилятне паливо, що відповідає ліміту 0,1% для ECA, але дороге
3. Скрубери — системи очищення вихлопних газів, які видаляють сірку з викидів, дозволяючи продовжувати використання HSFO
4. ЗПГ або інші альтернативні види палива для нових суден

Ефект для ринків сирої нафти:
– Зріс попит на “солодку” нафту, оскільки вона ефективніше виробляє низькосірчисті нафтопродукти, включаючи VLSFO
– Ринок HSFO обвалився відносно більш очищених продуктів — спред між HSFO та VLSFO різко збільшився у 2019-2020 роках
– Премія за “солодку” нафту над “кислою” збільшилася в роки після впровадження IMO 2020
– Виробники “кислої” нафти (Саудівська Аравія, Ірак) зіткнулися з додатковим ціновим тиском, оскільки їхню сировину важче переробити на паливо, що відповідає нормам

Перехід на IMO 2020 створив тривалий період адаптації в судноплавній та нафтопереробній галузях. Це залишається найважливішим регулюванням вмісту сірки в історії морського транспорту і продовжує впливати на цінові спреди сирої нафти.

---

Паспорт якості нафти (assay): інструкція для покупця

Паспорт якості нафти (crude oil assay) — це комплексний лабораторний звіт, який детально характеризує конкретний сорт нафти. Це посібник для покупця, який точно вказує, що саме він купує.

Стандартний паспорт якості нафти включає:
– Основні властивості: густина API, вміст сірки, TAN (див. нижче), в’язкість, температура застигання, вміст води та механічних домішок (BS&W)
– Крива дистиляції (TBP): як нафта розділяється на фракції при різних температурах — який відсоток нафти, гасу, дизеля, газойлю, залишку
– Властивості фракцій: вміст сірки, густина та якісні характеристики кожної фракції окремо
– Вміст металів: нікель, ванадій, залізо — забруднювачі, які отруюють каталізатори НПЗ
– Вміст азоту: впливає на якість продукту та активність каталізатора

Нафтопереробники використовують паспорти якості для запуску моделей лінійної оптимізації (LP) — програмного забезпечення, яке розраховує оптимальну “нафтовий кошик” (суміш різних сортів нафти) для максимізації маржі НПЗ з урахуванням поточних цін на продукти та операційних обмежень.

Для покупців і трейдерів сировинних товарів паспорт дає відповіді на критичні питання: який вихід дизеля ми можемо очікувати від цієї нафти? Чи матиме наша установка гідроочищення достатню потужність для її переробки? Чи відповідає вона специфікаціям якості наших довгострокових контрактів на постачання?

Основні бази даних паспортів якості підтримуються виробниками нафти (Saudi Aramco, Equinor та інші публікують дані для своїх сортів), агентствами з оцінки цін (Argus, Platts) та приватними консалтинговими фірмами в нафтопереробці. Дані паспортів не завжди є загальнодоступними — деякі виробники вважають детальні дані комерційною таємницею.

---

TAN: третій вимір якості

Вміст сірки та густина API є двома основними вимірами якості для ціноутворення на сиру нафту. TAN (Total Acid Number — загальне кислотне число) є третім.

TAN вимірює кислотність сирої нафти, що виражається в міліграмах гідроксиду калію (KOH), необхідних для нейтралізації одного грама нафти. Нафта з високим TAN (вище 0,5 мг KOH/г) містить нафтенові кислоти — органічні кислоти, які агресивно викликають корозію обладнання НПЗ, особливо при високих температурах у дистиляційних колонах та теплообмінниках.

Нафта з високим TAN торгується з дисконтом, що відображає:
– Капітальні витрати на корозійностійкі сплави в установках НПЗ
– Вимоги до змішування — нафта з високим TAN зазвичай розбавляється нафтою з низьким TAN, щоб утримати загальну суміш у межах експлуатаційних обмежень
– Обмежене коло покупців — лише НПЗ, спеціально спроектовані для такої нафти, можуть її переробляти.

Приклади: багато сортів нафти Західної Африки (Dalia, Kuito) та деякі південноамериканські сорти мають як високий TAN, так і (у деяких випадках) високий вміст сірки. Сукупний штраф від обох факторів може бути значним. І навпаки, деякі сорти з високим TAN також є “солодкими”, створюючи змішаний профіль якості, який потребує ретельного аналізу НПЗ для правильної оцінки.

TAN обговорюється рідше, ніж сірка в публічних коментарях, але є постійним фактором у кожних переговорах щодо купівлі нафти для відповідних сортів.

---

Часті запитання

Чи завжди “солодка” нафта краща за “кислу”?

Загалом так — “солодка” нафта має вищу ціну, тому що більше НПЗ можуть її переробляти, і вона дає цінніші нафтопродукти з меншими витратами на переробку. Проте складний НПЗ, спеціально розроблений та оптимізований для “кислої” нафти, може віддати перевагу саме їй, оскільки він може отримати вигоду від дисконту, виробляючи високомаржинальні продукти. “Найкраща” нафта залежить від конфігурації конкретного НПЗ.

Що таке стандарт ASTM D4294?

ASTM D4294 — це стандартний метод випробувань для визначення сірки в нафті та нафтопродуктах методом енергодисперсійної рентгенофлуоресцентної спектрометрії, опублікований ASTM International. Це основний метод, що використовується в усьому світі для вимірювання вмісту сірки в сирій нафті та нафтопродуктах. Результати повідомляються у відсотках сірки за вагою (wt%).

Чому деякі джерела використовують “sulphur”, а інші “sulfur”?

Обидва варіанти правильні — “sulphur” — це британське/IUPAC написання, що використовується у Великій Британії, Австралії та міжнародних стандартах. “Sulfur” — це написання Американського хімічного товариства (ACS), що використовується в США. У цій статті ми використовуємо “sulphur”, дотримуючись конвенції Великої Британії/IUPAC. Обидва варіанти стосуються одного й того самого елемента.

Наскільки високий вміст сірки знижує цінність сирої нафти?

Дисконт для “кислої” нафти порівняно з “солодкою” змінюється залежно від ринкових умов. У загальних рисах, сорт нафти з 2% сірки може торгуватися на $3-8/барель дешевше, ніж аналогічний “солодкий” сорт такої ж густини. Під час дефіциту “солодкої” нафти або після посилення норм IMO 2020 цей спред був ширшим. У періоди високого попиту на “кислу” нафту (коли потужностей складних НПЗ вдосталь) дисконт звужується.

Що відбувається із сіркою, яку видаляють із нафти?

НПЗ, які здійснюють десульфуризацію сирої нафти та нафтопродуктів, вловлюють сірку у вигляді рідкої елементарної сірки (побічний потік). Ця елементарна сірка продається до промисловості добрив (для виготовлення сірчаної кислоти, яка використовується для виробництва фосфатних добрив) або для інших промислових цілей. Операції з розробки нафтоносних пісків у Канаді генерують величезні кількості елементарної сірки як побічного продукту модернізації бітуму.

Чи завжди WTI торгується з дисконтом до Brent?

Не завжди. Спред WTI-Brent зумовлений насамперед логістикою трубопроводів та експорту з центральної частини США, а не вмістом сірки (обидві є “солодкими”). Історично WTI торгувалася з премією $1-3 до Brent. Сланцевий бум у США (після 2010 року) створив внутрішній надлишок у Кушингу, штат Оклахома — точці поставки WTI, — що призвело до великих дисконтів WTI ($20+) порівняно з Brent. Розширена експортна інфраструктура та дозвіл на експорт сирої нафти зі США (після 2015 року) загалом повернули спред до вузьких рівнів.

---

Основні висновки

• Стандарт ASTM D4294 визначає “солодку” нафту як таку, що має вміст сірки менше 0,5%, а “кислу” — понад 0,5% — це поріг товарного ринку, що використовується в ціноутворенні та торгівлі.
• Деякі галузеві джерела використовують поріг 1,0%, але це стосується інженерних та антикорозійних контекстів, а не класифікації цін на товари.
• Нафта з вищим вмістом сірки вимагає дорогої переробки (гідроочищення), що зменшує кількість НПЗ, які можуть її купити, та її ціну порівняно з “солодкою” нафтою.
• Премія за “солодку” нафту над “кислою” зазвичай становить $1-15/барель залежно від потужностей НПЗ, ринкових умов та паливних регулювань.
• WTI (0,24% S) та Brent (0,37-0,45% S) обидві є “солодкими”. Arab Heavy (2,8% S) та Mars Blend (2,0% S) є “кислими” і торгуються зі значними дисконтами.
• IMO 2020 (набрав чинності в січні 2020 року) обмежив вміст сірки в судновому паливі до 0,5%, різко збільшивши попит на “солодку” нафту та низькосірчисті продукти.
• Паспорт якості нафти (assay) — це повний документ специфікації якості, що охоплює густину API, сірку, TAN, вихід дистиляції та вміст металів, який нафтопереробники використовують для оцінки та переробки конкретного сорту.
• TAN (загальне кислотне число) — це третій вимір якості поряд із густиною та вмістом сірки, що вимірює кислотність нафти та її корозійний вплив на обладнання НПЗ.

Related Reading

To deepen your understanding of the topics covered in this article, explore these related guides: how traders classify grades along the quality spectrum, the parallel distinction based on density and distillation yield and the benchmarks that reflect these quality differences in their pricing.