車用柴油新標(biāo)準(zhǔn)的硫含量修訂及其影響

牟明仁，姜 莉，張代華，曾 澤，李百舸，胡曉靜，孫興權(quán)，李 強(qiáng)，黃道臣

（1.遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧 大連 116001；2.中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院，北京 100123；3.中國石油大連分公司，遼寧 大連 116020）

0 引 言

我國汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車保有量的急劇增加，給人們出行帶來方便快捷的同時(shí)，機(jī)動(dòng)車尾氣排放也給我們生活的環(huán)境帶來污染、影響人們的身體健康［1－3］。汽車燃油燃燒后生成由多元素組成的有毒有害氣體，排放到大氣中污染和影響著空氣質(zhì)量，導(dǎo)致近來大中城市霧霾天氣越來越多，乃至許多三、四線城市出現(xiàn)的霧霾天氣也接連不斷。這些霧霾天氣的產(chǎn)生與頻繁發(fā)生，都與汽車油品燃料質(zhì)量問題產(chǎn)生了很大關(guān)系。近來人們針對(duì)汽車尾氣排放有毒有害氣體污染環(huán)境空氣這個(gè)污染源的討論與爭論不僅持續(xù)不斷，并且再度成為輿論熱點(diǎn)與話題。防止和控制污染源問題一直是科技人員研究的課題［4－7］。由于我國油品燃料中的硫含量始終居高不下，機(jī)動(dòng)車排放的有毒有害氣體對(duì)環(huán)境污染的程度，都是與油品燃料中硫含量的大小有關(guān)聯(lián)的［8－11］。因此說，提高燃油質(zhì)量，加快改善汽車燃料油品質(zhì)量升級(jí)，盡快修訂現(xiàn)有車用柴油標(biāo)準(zhǔn)、降低原有標(biāo)準(zhǔn)中的硫含量指標(biāo)限值就顯得刻不容緩、也是勢在必行的事情了。在這個(gè)背景下，新修訂的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 19147—2013《車用柴油（Ⅳ）》標(biāo)準(zhǔn)已于2013年2月7日頒布并于同日實(shí)施［12］。在時(shí)隔3年多的時(shí)間里，車用柴油標(biāo)準(zhǔn)又一次被修訂，說明我們國家在車用燃油標(biāo)準(zhǔn)的制修訂上還是積極作為的。為了了解修訂前后標(biāo)準(zhǔn)中硫含量的變化對(duì)實(shí)際生產(chǎn)、應(yīng)用及檢驗(yàn)帶來的影響，本文對(duì)此進(jìn)行了分析。

1 主要修訂要點(diǎn)

1）新修訂的GB 19147—2013《車用柴油（Ⅳ）》標(biāo)準(zhǔn)就是根據(jù)我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際情況，環(huán)保的現(xiàn)實(shí)要求，并考慮我國煉油工業(yè)目前的整個(gè)生產(chǎn)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力狀況，在參考?xì)W盟在實(shí)施歐IV階段排放時(shí)所實(shí)施的車用柴油標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)GB 19147—2009《車用柴油》［13］標(biāo)準(zhǔn)中的部分內(nèi)容與個(gè)別項(xiàng)目指標(biāo)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男抻?。因?yàn)槲覈嚺欧艠?biāo)準(zhǔn)主要以歐盟體系為參照的，在提高汽車燃油油品質(zhì)量，降低汽車尾氣有毒有害氣體的排放，減少汽車尾氣對(duì)大氣環(huán)境的污染的問題上，我國與世界其他各發(fā)達(dá)國家一樣，在改進(jìn)和提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和制造水平的同時(shí)，也要求制定相應(yīng)嚴(yán)格的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)與之配套。為了與先進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)相一致或接近，在技術(shù)指標(biāo)上與國際接軌，也分門別類的制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［14－15］。新修訂的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 19147—2013《車用柴油（Ⅳ）》就是其中之一。

2）本次新標(biāo)準(zhǔn)修訂的最大亮點(diǎn)，也是人們關(guān)心并爭論已久的老問題，就是對(duì)柴油中的硫含量技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了較大調(diào)整。為滿足我國第Ⅳ階段機(jī)動(dòng)車污染物的排放要求，減少車用柴油經(jīng)機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒后尾氣排放對(duì)大氣造成的污染，新頒布的GB 17930—2013《車用柴油（Ⅳ）》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硫含量做了新的修訂，由原來車用柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于350mg／kg，修改為現(xiàn)在的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50 mg／kg，降低幅度還是非常可觀的。其技術(shù)指標(biāo)僅相當(dāng)于歐盟在歐Ⅳ階段排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的技術(shù)指標(biāo)水平。歐盟在制定歐IV階段排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，車用柴油中的硫含量限值也是質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50mg／kg，但歐盟是在2004年就已制定，我們是在2013年才頒布，時(shí)間上相差了9年之多。這主要是綜合考慮我國當(dāng)前的實(shí)際國情，并經(jīng)過多次討論、多方協(xié)商、充分論證的基礎(chǔ)上而確定的。新標(biāo)準(zhǔn)為考慮將來的發(fā)展要求，為了滿足我國第Ⅴ階段將要實(shí)施的排放要求，與世界先進(jìn)國家與地區(qū)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)要求相一致，根據(jù)國外車用柴油發(fā)展趨勢，在附錄C的表C.1中提出了建議性車用柴油技術(shù)指標(biāo)，其中的硫含量指標(biāo)就確定為質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10mg／kg。

3）新修訂的GB 19147—2013《車用柴油（Ⅳ）》標(biāo)準(zhǔn)是在參考?xì)W盟標(biāo)準(zhǔn)EN 590：2004《汽車燃料—柴油—要求和試驗(yàn)方法》基礎(chǔ)上而進(jìn)行修訂的［8］。但與EN 590：2004《汽車燃料—柴油—要求和試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上還是有所不同的。新標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)上與EN 590：2004《汽車燃料—柴油—要求和試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)存在的主要差異為：在規(guī)范性引用文件中引用了24個(gè)GB、9個(gè)SH標(biāo)準(zhǔn)、一個(gè)ASTMD標(biāo)準(zhǔn)；按照低溫流動(dòng)性，將車用柴油劃分為6個(gè)牌號(hào)；增加了表1的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法及酸度、凝點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)含量的限值要求和相應(yīng)的試驗(yàn)方法；增加了第7章、第8章的內(nèi)容及附錄A、附錄B、附錄C內(nèi)容。修改了水分、餾程、黏度、脂肪酸甲酯含量等限值要求及表2中的車用柴油的著火性能要求；刪除了總污染物含量、濁點(diǎn)項(xiàng)目及EN590：2004標(biāo)準(zhǔn)中的附錄A。

4）新標(biāo)準(zhǔn)雖然于2013年2月7日頒布，并與2013年2月7日實(shí)施。但新標(biāo)準(zhǔn)在第9章節(jié)特別指出：“本標(biāo)準(zhǔn)自發(fā)布之日起實(shí)施，表2規(guī)定的技術(shù)要求過度期至2014年12月31日，自2015年1月1日起，表1規(guī)定的要求廢止?！币簿褪钦f2014年12月31日，車用柴油中的硫含量可以是質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于350mg／kg，也可以是質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50mg／kg，這期間為車用柴油硫含量二者限值要求的共同應(yīng)用過度期；而直到2015年1月1日起，才完全執(zhí)行車用柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50mg／kg的限值要求。

2 現(xiàn)狀與影響

2.1 現(xiàn) 狀

1）我國是一個(gè)燃油消費(fèi)的大國，2011年國內(nèi)油品消費(fèi)量為4.538億噸，而2012年國內(nèi)油品消費(fèi)量估計(jì)為4.719億噸［16］；成品油表觀消費(fèi)量25 080萬噸，其中柴油15 334萬噸，增長0.6%［17］。在原油開采及石油加工方面，2012年我國生產(chǎn)原油20 459萬噸，加工原油41 526萬噸［17］。在原油進(jìn)口方面，自1993年以來我國就已成為石油凈進(jìn)口國，每年原油的進(jìn)口量都呈上升趨勢。由于我國近年來國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，汽車工業(yè)的快速擴(kuò)張，汽車保有量的急劇遞增，燃油消費(fèi)的不斷增加，再加上化工原料需求的猛增，促使我國煉油行業(yè)與煉油企業(yè)不得不進(jìn)行生產(chǎn)擴(kuò)能改造；新設(shè)備的不斷投產(chǎn)、新增煉廠的不斷開工、煉油企業(yè)加工量的逐年提高，從而加大國內(nèi)煉油企業(yè)對(duì)進(jìn)口原油的依賴度。2012年原油凈進(jìn)口量就增加1 863萬噸，達(dá)到2.687億噸；石油進(jìn)口依存度已由2011年的59.9%上升到2012年62.1%［16］。柴油是我國成品油生產(chǎn)中的主要產(chǎn)品之一，也是我國進(jìn)出口貿(mào)易中的大宗商品之一。2012年我國生產(chǎn)柴油15 444萬噸，增長0.9%［17］，全年進(jìn)出口柴油達(dá)280.93萬噸，其中進(jìn)口柴油94.71萬噸、出口柴油186.22萬噸；與2011年相比，進(jìn)口量減少149.79萬噸、出口量減少16.89萬噸，進(jìn)出口量相對(duì)2011年各減少61.2%和8.3%［16］。

2）在生產(chǎn)技術(shù)與裝置方面，升級(jí)汽車燃料油品質(zhì)量的關(guān)鍵在于脫硫。單從技術(shù)上來講，只要煉油企業(yè)設(shè)計(jì)安裝適當(dāng)?shù)拿摿虻燃夹g(shù)裝置，都可以改進(jìn)油品燃料的生產(chǎn)。我國從南到北目前有多個(gè)煉油企業(yè)，現(xiàn)代化的大型煉油企業(yè)正在得到迅速發(fā)展。在煉油生產(chǎn)裝置中，47%的煉油裝置為2005年后新建，20%的煉油裝置為2007年后新建［18］。這些新建煉油裝置不僅技術(shù)先進(jìn)、一體化程度高、操作穩(wěn)定可靠，而且單體裝置加工能力明顯增大。這些技術(shù)與設(shè)備的改善，為生產(chǎn)滿足國Ⅳ要求的柴油，在技術(shù)與加工設(shè)備上提供了有力保障。早在2008年3月，為了為北京奧運(yùn)會(huì)提供綠色清潔能源，中石油遼陽石化分公司就成功研制生產(chǎn)出滿足“國Ⅳ”系列要求的柴油，既車用柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50 mg／kg。而2009年5、6月份，中石化鎮(zhèn)海煉化分公司就已生產(chǎn)出符合歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油，即車用柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10mg／kg，該批產(chǎn)品也是我國內(nèi)地首次批量生產(chǎn)符合歐Ⅴ要求，并裝運(yùn)發(fā)往香港地區(qū)的的車用柴油。這不僅標(biāo)志著中國煉油企業(yè)生產(chǎn)的車用柴油質(zhì)量早已達(dá)到世界最高標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)也說明我國一些先進(jìn)的煉油企業(yè)生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)要求的柴油，在生產(chǎn)技術(shù)上已經(jīng)不是問題。

2.2 影 響

1）首先對(duì)生產(chǎn)的影響：我國國土面積幅員廣大，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還十分不平衡。雖然國內(nèi)一些大型煉油廠大多具備生產(chǎn)符合國四排放標(biāo)準(zhǔn)要求的車用柴油的能力，但仍然還有一些老企業(yè)、老設(shè)備仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。目前我國車用柴油中的硫含量還是為質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于350mg／kg，而出口輕柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)多在1 300～1 600mg／kg。在現(xiàn)階段，如果在全國范圍內(nèi)立即采用符合歐Ⅳ、歐Ⅴ排放標(biāo)準(zhǔn)要求的車用柴油，即由原來生產(chǎn)車用柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于350mg／kg，立即改為生產(chǎn)現(xiàn)在的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50mg／kg，對(duì)一些煉油企業(yè)的壓力還是非常大的。車用柴油質(zhì)量升級(jí)不僅對(duì)一些老煉油企業(yè)生產(chǎn)柴油技術(shù)是一次沖擊，而對(duì)石油行業(yè)，特別是各大煉油企業(yè)所面臨的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)與生產(chǎn)任務(wù)也是相當(dāng)巨大與艱巨的。負(fù)擔(dān)與困難的最根本原因是：我國國內(nèi)開采的原油逐漸呈現(xiàn)重質(zhì)化的趨勢，并且我國原油加工62.1%［16］依靠進(jìn)口，而進(jìn)口原油中的硫含量參差不齊，有的屬于中、低硫原油，有的就屬于高硫原油［19］。煉油企業(yè)在石油加工中為脫除原油中的硫含量，改善油品質(zhì)量，就必須增加加氫脫硫裝置、更新催化劑、提高現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)、改造現(xiàn)有工藝。這些設(shè)備、技術(shù)、工藝的改進(jìn)與投入，無形中會(huì)增加企業(yè)困難與負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致企業(yè)成本大幅度提升，同時(shí)產(chǎn)量會(huì)減少。就以汽油測算結(jié)果為例看，京五與國三標(biāo)準(zhǔn)的汽油價(jià)差在472元／噸，廣州粵四汽油與國三汽油價(jià)差在387元／噸，上海的滬四標(biāo)準(zhǔn)汽油和國三標(biāo)準(zhǔn)汽油價(jià)差在393元／噸［20］。油品質(zhì)量升級(jí)就必須要先期投入，如設(shè)備更新、設(shè)備改造、工藝改進(jìn)等，由此帶來的巨大差價(jià)成本究竟由誰來買單、究竟由誰負(fù)擔(dān)，是當(dāng)前我國油品質(zhì)量升級(jí)面臨的主要問題，也是無法回避的現(xiàn)實(shí)。

2）對(duì)檢驗(yàn)的影響：由于標(biāo)準(zhǔn)中將硫含量由質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于350mg／kg降至不大于50mg／kg，也給我們的檢驗(yàn)工作帶來新的挑戰(zhàn)。我國各煉油企業(yè)及相關(guān)各石油實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)?zāi)芰κ植痪?，擁有的檢驗(yàn)儀器、特別是針對(duì)油品中硫含量的檢驗(yàn)儀器也參差不齊。就目前情況看，如果完成對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)中車用柴油硫含量的檢驗(yàn)，并做到快速、準(zhǔn)確，對(duì)有些實(shí)驗(yàn)室來說，在完成該項(xiàng)檢驗(yàn)時(shí)還是有些困難。為了完成車用柴油中硫含量的檢驗(yàn)工作，有些實(shí)驗(yàn)室無論從人員的培訓(xùn)、儀器的更新，都需要提高和完善，以滿足新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硫含量檢驗(yàn)的要求。

3 結(jié) 論

車用燃料標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求的不斷修訂，是優(yōu)化車用燃料清潔化、減少汽車尾氣排放對(duì)大氣污染的主要途徑。新修訂的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 19147—2013《車用柴油（Ⅳ）》頒布，降低了車用柴油中硫含量的指標(biāo)，縮小了與先進(jìn)國家在車用燃料標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求方面的差距。新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，為減少汽車尾氣排放對(duì)大氣造成的污染在技術(shù)措施上提供了手段，為大中城市減少霧霾天氣的發(fā)生創(chuàng)造了條件。

為了使新標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際中得到貫徹落實(shí)，就要求煉油企業(yè)在有限的過度期間內(nèi)，針對(duì)煉油企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備狀況，有針對(duì)性地開發(fā)新技術(shù)、新工藝，優(yōu)化組合現(xiàn)有工藝流程的結(jié)構(gòu)。為早日實(shí)現(xiàn)車用柴油生產(chǎn)質(zhì)量的升級(jí)，在2015年1月1日前全面生產(chǎn)符合新標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)要求，即車用柴油中的硫含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于50mg／kg的新產(chǎn)品做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以滿足市場要求。同時(shí)，利用新標(biāo)準(zhǔn)、硫含量新指標(biāo)要求在實(shí)際應(yīng)用時(shí)的過渡期，有關(guān)單位應(yīng)加快培訓(xùn)現(xiàn)有石油實(shí)驗(yàn)室有關(guān)油品檢驗(yàn)人員，更新和完善符合要求的儀器，為快速、準(zhǔn)確完成車用柴油中硫含量的檢驗(yàn)任務(wù)而做好準(zhǔn)備工作。

國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 19147—2013《車用柴油（Ⅳ）》頒布與實(shí)施，為全面提高我國車用柴油的質(zhì)量，減少汽車尾氣有毒有害物質(zhì)的排放，縮小與發(fā)達(dá)國家之間的差別必將產(chǎn)生積極影響。

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