我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)的路徑

劉初春，馬興義，徐正安

（大連西太平洋石油化工有限公司， 遼寧 大連 116600）

我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)的路徑

劉初春，馬興義，徐正安

（大連西太平洋石油化工有限公司， 遼寧 大連 116600）

介紹了發(fā)達(dá)國(guó)家目前汽油質(zhì)量的水平及質(zhì)量升級(jí)過(guò)程，分析了汽油中存在的有毒物質(zhì)及對(duì)大氣污染的形式、化學(xué)形態(tài)，也介紹了發(fā)達(dá)國(guó)家目前所推廣的汽油辛烷值等級(jí)，提出了借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的質(zhì)量升級(jí)經(jīng)驗(yàn)，適度放寬汽油中烯烴、芳烴含量，結(jié)合我國(guó)自己的國(guó)情，實(shí)現(xiàn)清潔與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一,建議國(guó)家、生產(chǎn)企業(yè)、消費(fèi)者積極推廣中低檔汽油的使用。

汽油質(zhì)量升級(jí)；歐-Ⅴ；污染物；辛烷值

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活需求在不斷變化,汽車作為現(xiàn)代化的交通工具,已成為人們生活的重要消費(fèi)品。過(guò)去10年,中國(guó)汽車產(chǎn)銷量及增長(zhǎng)速度躍居世界前列幵將繼續(xù)保持高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。與此同時(shí),汽車尾氣排放已成為對(duì)環(huán)境的重要污染源之一。使用清潔燃油,減輕對(duì)大氣的污染越來(lái)越受到人們的重視。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家已率先實(shí)現(xiàn)汽油質(zhì)量升級(jí)幵領(lǐng)導(dǎo)著升級(jí)的步伐。歐洲相繼推出了歐-2、歐-3、歐-4、歐-5標(biāo)準(zhǔn)，更高的標(biāo)準(zhǔn)正在醞釀中；美國(guó)、日本、韓國(guó)目前也推行了與歐-5相近的標(biāo)準(zhǔn)。發(fā)展中國(guó)家正加快步伐跟迚，中國(guó)政府已明確在2015年1月1日起在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行與歐-4接近的國(guó)-4標(biāo)準(zhǔn)，在2018年1月1日全面實(shí)行與歐-5接近的國(guó)-5標(biāo)準(zhǔn)。

為達(dá)到國(guó)-4、國(guó)-5標(biāo)準(zhǔn)，煉油業(yè)將在短期內(nèi)投入巨資迚行技術(shù)升級(jí)，在這一過(guò)程中，如何通過(guò)低成本路徑實(shí)現(xiàn)燃油清潔綠色，實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展，它是政府、企業(yè)、消費(fèi)者應(yīng)聯(lián)手解決的大問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)西方國(guó)家汽油升級(jí)路徑的分析提出我國(guó)汽油升級(jí)路徑的建設(shè)性建議。

1 歐洲及主要發(fā)達(dá)國(guó)家汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)介紹[1,2]

1.1 歐盟汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

歐洲汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以環(huán)保為理念，始終引領(lǐng)全球，除要求重污染物（硫、苯）含量低外，其辛烷值總體是全球最高的，優(yōu)質(zhì)汽油的消費(fèi)比例也是全球最高的。目前使用的歐-5標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 歐盟汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)Table 1 Gasoline specs in EU

1.2 美國(guó)汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較復(fù)雜，國(guó)家沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各州存在一些差別，從2006年1月開(kāi)始汽油

中硫含量已降至50×10-6左右，芳烴、烯烴含量分別小于50%、35%；在過(guò)去20年汽油質(zhì)量升級(jí)的過(guò)程中，汽油蒸汽壓指標(biāo)呈逐漸下降趨勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)變化見(jiàn)表2，目前總體水平接近歐-4。汽油標(biāo)號(hào)以抗爆指數(shù)［（M+R）/2］代表，國(guó)家沒(méi)有統(tǒng)一觃定標(biāo)號(hào)等級(jí)，市場(chǎng)上主要銷售87、89、91#汽油，部分加油站銷售85、93#汽油，各石油公司可根據(jù)自身能力銷售各檔次汽油。

表2 過(guò)去20年美國(guó)汽油蒸汽壓標(biāo)準(zhǔn)變化Table 2 RVP spec changes in USA in past 20 years

1.3 日、韓汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

日本、韓國(guó)汽油已升級(jí)為“歐-5”標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)附件1、2。日本汽油標(biāo)準(zhǔn)中硫、苯含量與歐-5相同；允許加入一定量的MTBE和乙醇，但總的加入量控制較低（氧含量為1.3%）；辛烷值范圍較寬；對(duì)烯烴、芳烴含量沒(méi)有限制，這與其它國(guó)家存在很大差別。韓國(guó)汽油標(biāo)準(zhǔn)中，硫含量、烯烴含量與歐-5相同，芳烴、苯含量控制比歐-5更為嚴(yán)格（分別為24%、0.7%），辛烷值范圍窄且相對(duì)較低，市場(chǎng)上主要銷售以普通汽油為主。韓國(guó)要求的辛烷值(RON值)在91～94之間，日本是89以上。

2 汽油中的主要污染物及危害

汽油中含有硫、苯、芳烴、鉛、烯烴及其它微量雜質(zhì)等有毒有害物質(zhì)，汽油中烴類燃燒主要生成水、二氧化碳等無(wú)毒物質(zhì)，而硫、鉛等其它微量雜質(zhì)燃燒生成相應(yīng)的有害氧化物；按照其物理、化學(xué)性質(zhì)的差異，它們對(duì)環(huán)境、設(shè)備的污染和損害有明顯差別，主要危害有：

2.1 揮發(fā)性污染

汽油中含有揮發(fā)性強(qiáng)的小分子烴類，在儲(chǔ)存、輸轉(zhuǎn)過(guò)程中，不可避免有少量揮發(fā)，隨著油品的揮發(fā),對(duì)大氣產(chǎn)生污染,揮發(fā)性污染主要和汽油蒸汽壓有關(guān)，汽油蒸汽壓越高，揮發(fā)性越強(qiáng)，從歐、美汽油質(zhì)量升級(jí)的發(fā)展過(guò)程看，汽油蒸汽壓總體在下降。

2.2 燃燒氧化污染

汽油在汽車氣缸內(nèi)燃燒，硫與空氣在高溫下發(fā)生氧化反應(yīng)變成硫氧化物等強(qiáng)酸性物質(zhì)，經(jīng)汽車尾氣排放產(chǎn)生嚴(yán)重污染。

2.3 燃燒不完全的污染

汽油在汽車氣缸內(nèi)燃燒，可能由于汽油組分與空氣配比不合適或霧化不好，石油烴燃燒不完全生成一氧化碳或部分烴根本沒(méi)燃燒，經(jīng)汽車尾氣排放產(chǎn)生嚴(yán)重污染。

2.4 鉛等重金屬污染

鉛及鉛化物對(duì)人體有害，汽油中鉛化物無(wú)論以何種方式排向大氣都產(chǎn)生污染，但我國(guó)已取消了有鉛汽油，汽油中微量鉛的污染非常輕微。

2.5 烯烴的危害

烯烴本身對(duì)大氣的污染也非常輕微，但有觀點(diǎn)認(rèn)為烯烴在高溫燃燒過(guò)程中可能縮合積碳，對(duì)汽車氣缸、噴嘴產(chǎn)生損害。在日常工況中，這種損害幵不多見(jiàn)。

2.6 芳烴的危害

通常我們把含有苯環(huán)的碳?xì)浠衔锓Q為芳烴,相較而言,芳烴的毒性比烷烴、環(huán)烷烴、烯烴要略大一些；在芳烴中又以苯的毒性為最強(qiáng)，且容易揮發(fā)，因此，苯的危害最大，業(yè)內(nèi)把苯作為一項(xiàng)獨(dú)立的指標(biāo)而區(qū)別于其它芳烴；汽油中的芳烴通過(guò)汽油的揮發(fā)或燃燒不完全而迚入大氣，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。

3 西方國(guó)家汽油質(zhì)量升級(jí)過(guò)程中的辛烷值等級(jí)及市場(chǎng)需求

從西方國(guó)家汽油升級(jí)的路徑看,提升汽油質(zhì)量的總體方向是:保持合理辛烷值的同時(shí)主要注重＂清潔＂,如最大限度降低污染物硫、苯含量以及可能影響汽油燃燒性能的烯烴含量。汽油的清潔性主要取決于硫、苯、鉛、甲醇等含量的高低，與汽油辛烷值幾乎無(wú)關(guān)；辛烷值是汽油的主要特性指標(biāo)，它反映其燃燒性能，這一燃燒抗爆性指標(biāo)主要滿足汽車固有特性要求。對(duì)煉油廠來(lái)說(shuō)，汽油池中組分通常有催化汽油、重整汽油、烷基化油、MTBE等；催化汽油和重整汽油仍是汽油池中的兩大主要組分，催化汽油作為相對(duì)低成本汽油組分其硫、烯烴含量高，通常脫硫、降低烯烴的技術(shù)途徑是加氫，降低烯烴的過(guò)程無(wú)疑會(huì)降低汽油辛烷值，再?gòu)浹a(bǔ)辛烷值損失將需要更大的投資；重整汽油芳烴、苯含量高，辛烷值也高，脫除苯后可彌補(bǔ)催化汽油辛烷值的不足；烷基化油、異構(gòu)化油、MTBE等都是提高汽油辛烷值的組分,尤其烷基化油具有含硫低、無(wú)芳烴、無(wú)烯烴之優(yōu)點(diǎn)，是汽油池中的理想組分；各種標(biāo)號(hào)等級(jí)的商品汽油都由上述組分調(diào)和而成。

當(dāng)辛烷值達(dá)到一定水平后，其抗爆性能差異很小。因此，西方國(guó)家在實(shí)現(xiàn)汽油燃料清潔、綠色的同

時(shí)，更注重國(guó)情，因地制宜。據(jù)調(diào)查,近兩年歐、美、日、韓等國(guó)家地區(qū)汽油辛烷值及消費(fèi)比例見(jiàn)表3，從表3可看出，除歐洲外，美、日、韓等國(guó)主要以較低辛烷值為主，尤其是日、韓等國(guó)更注重經(jīng)濟(jì)性。這種發(fā)展軌跡很值得中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家借鑒。

表3 近兩年歐、美、日、韓等國(guó)家地區(qū)汽油辛烷值及消費(fèi)比例.Table 3 List of RON and consumption ratio in EU, USA, Japan, S Korea in recent two years

4 中國(guó)汽油質(zhì)量的現(xiàn)狀及未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)建議與實(shí)施

中國(guó)人口眾多且相對(duì)集中，城市人口密集，和日本有相似之處，中國(guó)的汽車業(yè)是在短期內(nèi)急速發(fā)展起來(lái)幵有方興未艾之勢(shì)，在考慮汽油質(zhì)量升級(jí)的同時(shí)，不能不考慮汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。同時(shí)中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、不協(xié)調(diào)，與汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展不相適應(yīng)的一系列的問(wèn)題已浮出水面，各地政府都在采取措施應(yīng)對(duì)這種新變化。作為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主體，汽車生產(chǎn)商仍競(jìng)相推出大排量、名車、豪車，力圖主導(dǎo)中國(guó)汽車市場(chǎng)，無(wú)疑增加了高檔汽油的消費(fèi)。對(duì)此，國(guó)家應(yīng)通過(guò)制定適合中國(guó)國(guó)情的政策引導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)展，汽車技術(shù)的研發(fā)也要適應(yīng)汽油升級(jí)的需要幵降低污染物排放；消費(fèi)者應(yīng)樹(shù)立理性消費(fèi)的理念，樹(shù)立為國(guó)家分憂的意識(shí)。從長(zhǎng)進(jìn)看，中國(guó)可能更適合發(fā)展小排量汽車。

4.1 中國(guó)汽油質(zhì)量的現(xiàn)狀

目前，部分中心城市北京、上海、廣州已全部推行國(guó)-4標(biāo)準(zhǔn)，幵加快升級(jí)使用“國(guó)-5標(biāo)準(zhǔn)”；其它地區(qū)仍在使用國(guó)-3汽油，汽油中硫、苯等有害污染物含量相對(duì)較高，無(wú)疑對(duì)大氣質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。在國(guó)-3、國(guó)-4標(biāo)準(zhǔn)中，按辛烷值標(biāo)號(hào)分別有90#、93#、97#汽油，但在大部分地區(qū)生產(chǎn)商已經(jīng)停止了90#汽油的供應(yīng)。2013年國(guó)務(wù)院已決定：從2015年1月1日起，全國(guó)推行國(guó)-4標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)-3、國(guó)-4標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)附件-3、4，2018年1月1日起，全國(guó)推行國(guó)-5標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)-4、國(guó)-5主要以降低硫、苯等重污染物為主要目標(biāo)。

4.2 中國(guó)汽油未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)建議與實(shí)施

國(guó)家已明確2018年1月1日全面推行國(guó)-5，但現(xiàn)在還沒(méi)有正式發(fā)布國(guó)-5標(biāo)準(zhǔn)，僅提出國(guó)-5（建議）標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)附件3，國(guó)-5（建議）標(biāo)準(zhǔn)總體接近歐-5。值得指出的是，我國(guó)在汽油質(zhì)量升級(jí)過(guò)程中應(yīng)該借鑒西方國(guó)家的經(jīng)歷和路徑，尤其要結(jié)合煉油業(yè)的國(guó)情，在實(shí)現(xiàn)清潔、綠色的同時(shí)，對(duì)汽油中的烯烴、芳烴指標(biāo)及辛烷值標(biāo)號(hào)應(yīng)確定在合理范圍內(nèi)，不能盲目跟迚，避免因過(guò)度升級(jí)而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)投資巨大浪費(fèi)[4-6]；對(duì)此，我們認(rèn)為：

4.2.1 烯烴、芳烴可適當(dāng)放寬

前已述及，烯烴、芳烴對(duì)大氣的污染較輕微，如日本對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)就沒(méi)有限制，美國(guó)的指標(biāo)范圍也較寬；因此，建議我國(guó)未來(lái)國(guó)-5汽油標(biāo)準(zhǔn)中：烯烴含量放寬至 不大于35%（v）或仍維持國(guó)-4標(biāo)準(zhǔn)不變；芳烴含量可設(shè)定在40%～45%（v）之間。

4.2.2 辛烷值控制在90～93對(duì)中國(guó)應(yīng)是合適范圍

過(guò)去我國(guó)汽油以90、93、97#三個(gè)標(biāo)號(hào)為主，未來(lái)應(yīng)以推廣90、93#為優(yōu)先方向，不鼓勵(lì)或控制高標(biāo)號(hào)汽油的生產(chǎn)、消費(fèi)，幵通過(guò)價(jià)格引導(dǎo)鼓勵(lì)使用普通汽油，汽車的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)也要協(xié)調(diào)行動(dòng)。

4.2.3 汽油蒸汽壓以相對(duì)較低為宜

中國(guó)幅員遼闊，人口密度大的南部氣溫較高，因此，宜借鑒美國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，把國(guó)-4、國(guó)-5汽油蒸汽壓指標(biāo)調(diào)整為：不大于50～60 kPa,降低汽油揮發(fā)損失給環(huán)境造成的污染。

5 結(jié)束語(yǔ)

（1） 汽油質(zhì)量升級(jí)是大勢(shì)所趨,我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)應(yīng)結(jié)合國(guó)情,嚴(yán)寬相濟(jì),充分借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)控制汽油中硫、苯等有毒物質(zhì)，適當(dāng)降低汽油蒸汽壓，適度放寬汽油中烯烴、芳烴含量，實(shí)現(xiàn)清潔與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一。

（2） 政府、企業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)鼓勵(lì)幵積極使用中低標(biāo)號(hào)清潔汽油，通過(guò)政策和市場(chǎng)引導(dǎo)減少過(guò)度消費(fèi)和浪費(fèi)，于國(guó)于民有利。

［1］朱慶云.世界汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢(shì)[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2011(5):33-37.

［2］朱慶云.歐美清潔汽油的發(fā)展歷程及對(duì)我國(guó)的影響[J].石化技術(shù),2012, 19(2):66-70.

［3］蘇秋紅.我國(guó)汽油質(zhì)量升級(jí)過(guò)程及質(zhì)量現(xiàn)狀[J].煉油與化工,2011, 22(6):4-6.

［4］伊光明. 我國(guó)汽油消費(fèi)和質(zhì)量升級(jí)發(fā)展趨勢(shì)[J].當(dāng)代石油石化,2010, 187(7):22-26.

［5］倪蓓. 符合國(guó)家第Ⅳ階段排放要求的車用汽油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究[J].石油商技,2012(4):66-69.

［6］喬莉 車用汽油標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)我國(guó)車用汽油標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)建議[J].石油商技,2012(1):76-79.

美國(guó)Permian原油供應(yīng)過(guò)剩導(dǎo)致價(jià)格大幅下跌

由于鉆井商們正在開(kāi)采出日益增加的原油，但卻沒(méi)有足夠的管線來(lái)進(jìn)行輸送，因此來(lái)自于西得克薩斯州Permian盆地的原油已經(jīng)變得越來(lái)越廉價(jià)。

2014年夏初，Permian盆地生產(chǎn)的石油價(jià)格比俄克拉荷馬州的基準(zhǔn)石油價(jià)格要低17.5美元/桶，創(chuàng)下兩者之間的最大差距，主要是因?yàn)樵撆璧氐氖彤a(chǎn)量增加以及當(dāng)?shù)責(zé)捰蜕虃冞M(jìn)行停工檢修。雖然一些輸油管線已經(jīng)在建設(shè)中，但是在這些管線投用前，Permian原油價(jià)格可能將繼續(xù)以折扣價(jià)格進(jìn)行貿(mào)易。EIA預(yù)測(cè)今年10月仹該地區(qū)的石油產(chǎn)量將沖擊約180萬(wàn)桶/天的歷史最高水平。

China’s Route on the Quality Upgrading of Gasoline

LIU Chu-chun, MA Xing-yi, XU Zheng-an
（Dalian West Pacific Petrochemical Co., Ltd.,Liaoning Dalian 116600, China）

Current quality grades of motor gasoline and its upgrading process in the developed countries were introduced; air pollutant and its chemical forms caused by the poisonous component existing in gasoline were analyzed; main RON grades of gasoline in developed countries were introduced; gasoline quality upgrading experiences of developed countries were put forward. Based on our national conditions, the limitation of olefin and aromatic contents in the gasoline should be properly relaxed, middle or low RON grade gasoline should be widely used.

Gasoline quality upgrading; Euro Ⅴstandard ; Pollutant ; Octane number

TE 624

A

1671-0460（2014）09-1820-03

2014-07-13

劉初春（1963-），男，湖南婁底人，教授級(jí)高工，1983年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院煉油工程專業(yè)，長(zhǎng)期從事石油煉制和經(jīng)營(yíng)管理工作。E-mail：liuchuchun@wepec.com。