Qu'est-ce que Oil Refinery Crack Spread?
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Le crack spread est la différence entre le prix de marché des produits pétroliers raffinés (essence, diesel, carburéacteur) et le coût du pétrole brut utilisé pour leur production, exprimé par baril. Il représente la marge brute théorique de raffinage – ce qu'une raffinerie gagne en « craquant » le pétrole brut en ses composants raffinés les plus précieux. Le terme vient du processus de raffinage consistant à craquer des molécules d’hydrocarbures lourds en carburants plus légers et plus précieux. Les spreads de crack constituent la principale mesure d'évaluation de la rentabilité des raffineries et sont activement négociés sous forme de contrats de spread sur la bourse NYMEX de CME, permettant aux raffineurs de couvrir leur marge brute et aux spéculateurs de prendre position sur l'écart entre les prix du brut et des produits. Les configurations de propagation de crack les plus fréquemment citées sont : la propagation de crack 3-2-1 (3 barils de brut produisent 2 barils d'essence et 1 baril de distillat/diesel) et la propagation de crack 5-3-2 (5 barils de brut → 3 barils d'essence + 2 barils de distillat). L'écart de crack 3-2-1 en USD par baril est calculé comme suit : (2/3 × prix de l'essence + 1/3 × prix du distillat) − Prix du pétrole brut. Tous les prix sont en dollars par baril (l'essence et le distillat sont généralement indiqués en cents par gallon et doivent être convertis : multipliez par 42 gallons/baril). Les écarts de craquage sont très saisonniers : les écarts de craquage de l'essence s'élargissent au printemps lorsque les raffineurs commencent à produire de l'essence de qualité été (une formulation plus coûteuse), et les écarts de craquage des distillats s'élargissent en automne à mesure que la demande de mazout augmente avant l'hiver. Lors de ruptures d'approvisionnement (arrêts de raffinage, ouragans dans le golfe du Mexique, pannes de pipelines), les écarts de craquage peuvent augmenter considérablement à mesure que l'offre de produits se resserre alors que le brut reste disponible.
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Formule
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Calcul de la marge des raffineries de pétrole :
Étape 1 : Collectez le prix actuel de l'essence NYMEX RBOB ($/gallon), le prix NYMEX ULSD ($/gallon) et le prix du pétrole brut WTI ($/baril).
Étape 2 : Convertissez les prix de l'essence et du diesel de $/gallon en $/baril en multipliant par 42 (gallons par baril).
Étape 3 : Calculez la propagation des fissures 3-2-1 : CS = (2 × Gasoline_$/bbl + 1 × Distillate_$/bbl) / 3 − WTI_$/bbl.
Étape 4 : Pour le crack 1-1-1 : CS = (Gasoline_$/bbl − WTI) ou (Diesel_$/bbl − WTI) pour le crack de produit spécifique.
Étape 5 : Comparez la propagation des fissures aux coûts d'exploitation de la raffinerie (généralement 5 à 10 $/baril pour une raffinerie américaine complexe) afin de déterminer la rentabilité.
Étape 6 : Évaluez les tendances saisonnières : été = saison de l'essence (crack d'essence élargi), hiver = saison des distillats.
Étape 7 : Pour la couverture, calculez la proportion d’entrée de brut et de sortie de produit pour dimensionner correctement la couverture de propagation des fissures.
Chaque étape s'appuie sur la précédente, combinant les calculs des composants dans un résultat complet de marge de raffinage de pétrole. La formule capture les relations mathématiques régissant le comportement des marges des raffineries de pétrole.Légende des variables
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| Symbole | Nom | Unité | Description |
|---|---|---|---|
| CS_321 | 3-2-1 Propagation des fissures | USD per barrel | Marge brute de raffinage utilisant 3 barils de brut pour produire 2 barils d'essence + 1 baril de distillat. |
| P_gasoline | Prix de l’essence RBOB | USD per gallon | Prix du mélange reformulé NYMEX RBOB pour le mélange d'oxygénés (référence de l'essence). |
| P_distillate | Prix du distillat ULSD | USD per gallon | Le paramètre P_distillate représente une entrée quantitative clé dans le calcul de la marge des raffineries de pétrole, mesurée dans son unité standard et influençant directement le résultat calculé via la formule mathématique. |
| P_crude | Prix du pétrole brut WTI | USD per barrel | Le paramètre P_crude représente une entrée quantitative clé dans le calcul de la marge des raffineries de pétrole, mesurée dans son unité standard et influençant directement le résultat calculé via la formule mathématique. |
| Yield_gasoline | Rendement de l'essence | percent | Proportion du baril de brut converti en essence ; généralement 40 à 50 % pour les raffineries américaines. |
| NRM | Marge nette des raffineries | USD per barrel | Propagation brute des fissures moins les coûts d'exploitation (énergie, main d'œuvre, maintenance) ; mesure raffinée de la rentabilité des raffineries. |
Comment Oil Refinery Crack Spread
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- 1Collectez le prix actuel de l'essence NYMEX RBOB ($/gallon), le prix NYMEX ULSD ($/gallon) et le prix du pétrole brut WTI ($/baril).
- 2Convertissez les prix de l'essence et du diesel de $/gallon en $/baril en multipliant par 42 (gallons par baril).
- 3Calculez la propagation des fissures 3-2-1 : CS = (2 × Gasoline_$/bbl + 1 × Distillate_$/bbl) / 3 − WTI_$/bbl.
- 4Pour le crack 1-1-1 : CS = (Gasoline_$/bbl − WTI) ou (Diesel_$/bbl − WTI) pour le crack spécifique du produit.
- 5Comparez la propagation des fissures aux coûts d'exploitation de la raffinerie (généralement 5 à 10 $/baril pour une raffinerie américaine complexe) pour déterminer la rentabilité.
- 6Évaluez les tendances saisonnières : été = saison de l'essence (crack d'essence élargi), hiver = saison des distillats.
- 7Pour la couverture, calculez la proportion d’entrée de brut et de sortie de produit pour dimensionner correctement la couverture de propagation des fissures.
Exemples résolus
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Forte propagation des fissures ; une moyenne supérieure à 5 ans d'environ 25 à 30 $/baril indique une rentabilité élevée de la raffinerie
Conversion de l'essence en $/baril : 2,85 $ × 42 = 119,70 $ ; diesel en $/baril : 3,10 $ × 42 = 130,20 $. Valeur moyenne pondérée du produit : (2×119,70 + 1×130,20)/3 = 123,20 $/baril. En soustrayant le WTI à 80,00 $, on obtient un 3-2-1 de 43,20 $/baril. Après des coûts d'exploitation typiques de 8 $/baril, la marge nette de la raffinerie est d'environ 35 $/baril — un environnement très rentable qui inciterait à un débit maximal de brut et à une maintenance retardée.
Les fermetures des raffineries de la côte du Golfe ont créé une pénurie de produits entraînant une éruption de crack
L'ouragan Ida a fermé près de 25 % de la capacité de raffinage de la côte américaine du Golfe en septembre 2021. Avec du pétrole brut toujours disponible à 70 $/baril mais des produits raffinés en pénurie, l'écart de crack 3-2-1 a explosé, passant de 18 $ à plus de 66 $/b. Les raffineries en dehors de la zone des ouragans – sur la côte Est et dans le Midwest – ont fonctionné à leur débit maximum pour profiter des marges extrêmes. Cela illustre comment les chocs d’offre de produits modifient les spreads de crack indépendamment des prix du brut.
La Russie a fourni environ 8 % du diesel de l’UE ; la menace de sanctions a provoqué une expansion sans précédent du crack
La propagation du crack diesel a atteint des niveaux records en 2022, les marchés européens prenant en compte la perte potentielle des exportations de distillats russes. À 75 dollars le baril, le diesel s'échangeait avec une prime de 62,5 % par rapport au pétrole brut. Les raffineries européennes ont fonctionné à plein régime, les raffineries américaines ont exporté des records de diesel vers l’Europe et les raffineries asiatiques ont redirigé leurs cargaisons vers l’ouest – toutes attirées par la marge extraordinaire. Cette réaction de la demande a finalement normalisé la situation, mais pas avant d’avoir fait grimper les prix de détail du diesel à des niveaux record dans toute l’Europe.
Le ratio 3-2-1 nécessite de vendre du produit et d'acheter du brut pour verrouiller la marge de raffinage.
Pour garantir la marge brute de 35 $/baril sur 100 000 barils de brut, la raffinerie exécute une couverture 3-2-1 : acheter 300 000 barils de contrats à terme sur le brut WTI (100 000 barils × 3 notionnels), vendre 200 000 barils de contrats à terme sur l'essence RBOB (les 2 parties) et vendre 100 000 barils d'ULSD. futures (la 1 partie). Cela garantit une marge brute d'environ 35 $/baril × 100 000 = 3,5 millions de dollars, quels que soient les mouvements des prix des matières premières, protégeant ainsi contre un effondrement du spread de crack tout en sacrifiant tout potentiel de hausse supplémentaire.
Applications pratiques
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La direction des raffineries couvre les marges brutes avec les contrats de propagation de fissures du NYMEX, ce qui représente un domaine d'application important pour la marge des raffineries de pétrole dans des contextes professionnels et analytiques où des calculs précis de la marge des raffineries de pétrole soutiennent directement une prise de décision éclairée, une planification stratégique et une optimisation des performances.
Les négociants en énergie spéculent sur les déséquilibres entre l'offre et la demande de produits, ce qui représente un domaine d'application important pour la marge des raffineries de pétrole dans des contextes professionnels et analytiques où des calculs précis de la marge des raffineries de pétrole soutiennent directement une prise de décision éclairée, une planification stratégique et une optimisation des performances.
L'analyse de marge intégrée par les sociétés pétrolières pour l'allocation du capital, représentant un domaine d'application important pour la marge des raffineries de pétrole dans des contextes professionnels et analytiques où des calculs précis de la marge des raffineries de pétrole soutiennent directement une prise de décision éclairée, une planification stratégique et une optimisation des performances.
Développement d'une stratégie d'achat et de couverture de carburant pour les compagnies aériennes, représentant un domaine d'application important pour la marge des raffineries de pétrole dans des contextes professionnels et analytiques où des calculs précis de la marge des raffineries de pétrole soutiennent directement une prise de décision éclairée, une planification stratégique et une optimisation des performances.
Les chercheurs universitaires et les professeurs d'université utilisent la marge des raffineries de pétrole pour des études empiriques, des recherches de thèse et des publications évaluées par des pairs nécessitant une analyse quantitative rigoureuse de la marge des raffineries de pétrole dans des conditions expérimentales contrôlées et des études comparatives.
Cas particuliers
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{'case': 'Norme sur les carburants renouvelables (RFS) et coûts du RIN', 'description': 'Les raffineurs américains sont soumis à des exigences de mélange obligatoires en vertu de la norme sur les carburants renouvelables. Ceux qui ne peuvent pas mélanger des biocarburants doivent acheter des numéros d’identification renouvelables (RIN) sous forme de crédits. Les prix du RIN (0,10 $ à 1,50 $ et plus par gallon) s'ajoutent directement aux coûts d'exploitation de la raffinerie et réduisent les marges nettes de craquage. La gestion des coûts du RIN est devenue un facteur majeur de P&L pour les raffineurs marchands américains.'}
{'case': 'Règlements sur le soufre 2020 de l'OMI', 'description': "Les réglementations de janvier 2020 de l'Organisation maritime internationale limitant la teneur en soufre des carburants marins de 3,5 % à 0,5 % ont radicalement modifié la demande mondiale de carburant.
{'case': 'Exigences saisonnières de reformulation', 'description': 'Les exigences de reformulation de l'essence de l'EPA des États-Unis varient selon la saison et la région, l'essence d'été conforme au RVP étant requise entre le 1er juin et le 15 septembre dans la plupart des régions. La transition entre les qualités d'hiver et d'été réduit temporairement l'approvisionnement en essence chaque printemps (réduisant les stocks de mélange) et crée une opportunité saisonnière prévisible d'élargissement de la propagation du craquage.'}
NYMEX 3-2-1 Crack Spread — Contexte historique ($/bbl)
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| Période | Moy. 3-2-1 Crack | Événement clé | Pilote principal |
|---|---|---|---|
| 2019 normale | 15-20 $ | Marché normal | Cycles de demande saisonniers |
| T2 2020 | 2-8 $ | Effondrement de la demande | Verrouillages ; exiger la destruction |
| Reprise 2021 | 20-30 $ | La raffinerie redémarre | Demande refoulée ; récupération des compagnies aériennes |
| Pic du deuxième trimestre 2022 | 50-60 $ | Russie-Ukraine | Pénurie de distillat ; enregistrer les coûts des LGN |
| Normalisation 2023 | 25-35$ | Réponse de l'offre | Nouvelle capacité ; modération de la demande |
| 2024 cumulé | 20-30 $ | Équilibre du marché | Gestion de l'OPEP+ ; Croissance de la production américaine |
Questions fréquentes
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Quelle est la différence entre une répartition de fissures 1-1-0, 3-2-1 et 5-3-2 ?
La configuration de propagation des fissures reflète le rendement typique en produit d'un type de raffinerie particulier. Un crack 1-1-0 (simple : 1 baril de brut → 1 baril d'essence) est une approximation mono-produit. Le 3-2-1 est la norme américaine, reflétant une raffinerie qui produit environ 67 % d’essence et 33 % de distillat à partir de brut. Le 5-3-2 met l’accent sur les produits plus lourds. Les raffineries européennes produisent généralement des rendements de distillat plus élevés (plus de diesel, moins d'essence) en raison des flottes de véhicules européennes à forte consommation de diesel, ce qui rend les calculs de propagation du craquage européens généralement exprimés avec un poids de distillat plus élevé.
Pourquoi la propagation des fissures s’élargit-elle avant l’été ?
Les raffineries américaines passent à la production d’essence d’été (conforme au RVP, faible pression de vapeur Reid) entre la fin de l’hiver et le printemps – une reformulation plus coûteuse qui réduit temporairement l’offre. De plus, la demande d’essence culmine pendant la saison estivale (du Memorial Day au Labor Day). La combinaison de la réduction de l’offre pendant la période de transition et de l’anticipation de la demande entraîne généralement un élargissement de la propagation du crack RBOB de février à mai. Les raffineries qui terminent leurs révisions (maintenance programmée) avant cette fenêtre saisonnière maximisent leur rentabilité.
Comment les spreads de crack sont-ils cotés en bourse ?
CME/NYMEX propose des contrats à terme directs sur spread de crack qui négocient directement la différence entre le produit et le brut, éliminant ainsi le besoin de gérer les jambes séparément. Le contrat NYMEX sur la propagation du crack sur l'essence (GS) et le contrat sur la propagation du crack sur le mazout (HO crack) permettent aux raffineurs et aux négociants de se couvrir ou de spéculer sur la marge de raffinage en une seule transaction. Cependant, la plupart des grands raffineurs utilisent des swaps de gré à gré (OTC) avec les banques pour couvrir leurs profils de rendement spécifiques et leurs besoins de timing, qui sont plus personnalisables que les contrats de change standardisés.
Quel est l’impact de la complexité des raffineries sur la propagation des fissures ?
Les raffineries complexes (avec unités d'hydrocraquage, de craquage catalytique fluide et de cokéfaction) peuvent traiter des pétroles bruts plus lourds et moins chers et maximiser les rendements de produits légers de grande valeur, extrayant ainsi plus de valeur du baril de brut. Une raffinerie complexe pourrait réaliser des marges supérieures de 5 à 8 $/baril à celles d’une simple unité de nappage sur le même brut. L'indice de complexité Nelson (NCI) mesure cela : les raffineries simples obtiennent un score de 1 à 3, tandis que les raffineries complexes de la côte du Golfe obtiennent un score de 10 à 15. Une complexité plus élevée permet aux raffineurs de capturer une plus grande partie de la propagation des fissures et réduit leur sensibilité aux différences de qualité du brut.
Comment la guerre entre la Russie et l’Ukraine a-t-elle affecté les marges des raffineries à l’échelle mondiale ?
La guerre russo-ukrainienne de février 2022 et les sanctions qui ont suivi ont considérablement perturbé les marchés mondiaux des produits raffinés. La Russie a fourni environ 25 % des importations européennes de diesel. Avec le remplacement du diesel russe, les raffineries européennes ont fonctionné à leur capacité d’utilisation maximale, l’UE a importé des volumes records de diesel américain et l’utilisation des raffineries mondiales a atteint des sommets depuis plusieurs années. La propagation du crack à l’échelle mondiale – en particulier pour les distillats – a atteint des records historiques à la mi-2022, faisant de 2022 l’année la plus rentable de l’histoire moderne pour les sociétés pétrolières intégrées exposées au raffinage.
Quels sont les coûts d’exploitation du raffinage et quel est leur impact sur les marges nettes ?
Les coûts d'exploitation (également appelés dépenses d'exploitation ou OPEX) des raffineries comprennent les coûts énergétiques (turbines à gaz, production de vapeur, électricité — généralement 40 à 60 % des OPEX), la main-d'œuvre, le remplacement du catalyseur, la maintenance et les coûts de conformité environnementale. Pour une raffinerie américaine complexe typique, les coûts d’exploitation varient de 5 à 10 dollars par baril de brut produit. La marge nette de raffinage (NRM) = Spread brut de crack − Coûts d'exploitation. Un spread de crack de 30 $/baril avec des coûts d'exploitation de 8 $/baril génère un NRM de 22 $/baril. Pendant les périodes de prix élevés de l’énergie (2022), les raffineries européennes ont vu leurs coûts d’exploitation grimper jusqu’à 15-20 $/baril, comprimant les marges nettes alors même que les fissures brutes étaient élevées.
Quelle est la relation entre la qualité du brut et les spreads de crack ?
Les pétroles bruts plus légers et plus doux (densité API élevée, faible teneur en soufre) sont plus faciles à raffiner et produisent une essence et un diesel de plus grande valeur. Les bruts lourds et acides nécessitent un équipement de raffinage plus complexe et produisent davantage de fioul résiduel de faible valeur. Le différentiel de qualité (pâte à tartiner douce/aigre, différentiel léger/lourd) est une composante de l'économie des raffineries aux côtés de la répartition absolue du crack. Pendant les périodes de craquage des distillats élevés, les raffineries complexes qui transforment le brut lourd en diesel peuvent réaliser des marges supérieures à la normale en capturant à la fois le différentiel de qualité et la marge élevée du produit.
Erreurs courantes à éviter
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- !Oublier de convertir les prix de l'essence et du diesel de $/gallon en $/baril (multiplier par 42) avant de calculer la propagation du crack.
- !En utilisant le brut Brent dans un calcul de spread de crack basé sur le WTI, faites toujours correspondre la référence du brut aux produits dont le prix est fixé.
- !En traitant la propagation brute du craquage comme un profit : les coûts d'exploitation de 5 à 10 $/baril doivent être soustraits pour obtenir la marge nette du raffinage.
- !En ignorant le profil de rendement de la raffinerie spécifique, un écart de 3-2-1 peut ne pas refléter une raffinerie avec des rendements de produits inhabituels.
- !Ne prenant pas en compte les coûts du RIN dans l’analyse de la marge des raffineries américaines : en 2022, les coûts du RIN dépassaient 2 $/baril pour certains raffineurs.
Conseil Pro
Suivez la propagation des fissures du NYMEX 321 sur une base saisonnière par rapport à la moyenne des 3 à 5 dernières années. Un écart de 50 % supérieur à la moyenne saisonnière signale une rentabilité exceptionnelle du raffinage et prédit souvent une augmentation des taux d'utilisation des raffineries et une demande de brut plus élevée dans les semaines suivantes — un signal utile pour l'analyse du marché du pétrole brut.
Le saviez-vous?
La raffinerie Pasadena, Texas Marathon (capacité de 280 000 barils/jour) a gagné plus en un seul trimestre de 2022 – lorsque les spreads de crack ont atteint plus de 60 $/baril – qu'il n'en a coûté pour construire et capitaliser l'ensemble de la raffinerie. Le second semestre 2022 a été historiquement la période la plus rentable jamais enregistrée pour les raffineurs indépendants américains.
Références
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