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保护环境不降油价:中国油品质量到底差在哪儿
2016-01-04 11:34:26  出处:搜狐IT   编辑:雪花   点击可以复制本篇文章的标题和链接

近日,全国人大牵头召开的《大气法》实施座谈会上,国家能源局副局长郑栅洁会上表示,未来京津冀、长三角等大气污染防治重点地区,将优先获得国五标准汽柴油供应,以改善空气污染状况。

两年前的上海车展,韩寒曾说:“现在PM2.5值那么高,很多原因就是因为我们的汽油的质量很差。我自己赛车,我用过国外的汽油,我用过赛车油,我用过各种各样不同的汽油,我可以很负责任的说中国的汽油太差了。”从官方到民间,都把燃油当成了中国空气污染的罪魁祸首之一,而中国成品油的质量究竟有差在哪儿呢?

要想说明白中国汽油的问题,就不得不从中国的汽油标号谈起。原油经过分馏提炼出来的汽油,由异辛烷和正庚烷两种化学物质组成,其中异辛烷具有良好的燃烧性和抗爆性,而正庚烷却很不稳定,在大冲程发动机中容易产生爆震现象。因此炼油工程师要做的事,就是尽量提升异辛烷在汽油中所占的百分比。

93号汽油,就是说该汽油中异辛烷所占百分比为93%。由于无法完全根除汽油中的正庚烷,因此不可能出现异辛烷含量高达100%的100号汽油,这就好比纯度再高的黄金也无法做到100%的纯度一样。

从原理上来说,汽油标号越高,就代表辛烷值越大,意味着汽油的燃烧值越大,同时抗爆能力也越强,由此可以保证汽车的油耗降低。

美国一共有4种汽油标号:85号、87号、89号和93号,其中85号汽油比较少见,已经处于被淘汰的边缘;中国汽油一般为93号、97号,北京、广州等地 施行国五标准,分为92号、95号汽油。表面来看,中国汽油标号貌似优于美国汽油,但为何大家普遍反映汽油品质远低于美国呢?

这个问题的奥妙在于中美两国汽油牌号的制定法则不同。美国汽油标准则是按照马达法来制定的,而中国汽油标准是按照研究法来制定的。辛烷值代表汽油抗爆性能高低,马达法辛烷值测定条件苛刻,更贴近于汽车在高速、重负荷条件下行驶过程中汽油的抗爆性;而研究法辛烷值测定条件温和,反映汽车缓慢行驶时汽油的抗爆性。对同一种汽油,研究法辛烷值比马达法辛烷值高大约0~15个单位。

有研究表明,中国研究法标号90号相当于美国马达法标号的82号;中国研究法标号93号相当于美国马达法标号的85号;中国研究法标号97号相当于美国马达法标号的87号。

中国成品油的质量,除了“名不符实”外,更遭人吐槽的是污染问题。汽车尾气的关键指标虽然包括硫、锰、苯、铅、烯烃等,其中最主要的就是硫含量,它几乎决定了机动车排放的所有污染物水平,无论是PM2.5值、氮氧化物还是碳氢化合物、一氧化碳,都会随着硫含量的增加而增加

目前美国推行的燃油含硫量是<30ppm(注:ppm是英文partspermillion的缩写,即表示百万分之几),日本的燃油含硫 量<10ppm,欧盟的燃油含硫量也<10ppm。但是中国大部分地区还在使用国三号燃油,其硫含量<150ppm,是美国的5倍、日 本和欧洲的15倍。

即便国四号燃油,但是硫含量依旧是<50ppm,还是很高。只有北京等大城市现在推行的国五号燃油,硫含量达到了欧盟标准。但是在国五标准中,芳烃含量还是<40%,烯烃还是<24%。相比于美国燃油中的芳烃<25%、烯烃<10%的标准,中国的燃油还是“太脏”。

烯烃是比较活泼的烃类,挥发到大气中后因发生光化学反应而加速臭氧的形成,会使环境受到严重污染;另一方面,由于烯烃的热不稳定性,它易使发动机形成胶质和积炭。

芳烃是一种较高辛烷值和高热值的汽油调和剂。芳烃燃烧会导致致癌物的形成,并易增加燃烧室的积炭而增大二氧化碳的排放。很明显,中国燃油中除了过高的硫含量之外,芳烃和烯烃的过高含量也在严重威胁着人们的身体健康。造成中国油品质量如此地下的原因是什么?第一个就因为“先天不足”。

中国成品油除了极少量来源于进口之外,中石油、中石化是主要供应来源,另外还有相当部分汽油来源于地方炼厂以及社会调和单位。

中石油、中石化作为中国油品供应的龙头大哥,基本可以代表中国成品油供应方。其中,中石化加工原油主要是来自于中东地区的高硫中质原油,诸如沙特阿拉伯、阿联酋,伊朗,伊拉克等国家;中石油加工原油则主要是国产高硫中质原油,包括大庆、胜利等油田原油等。

相对而言,欧洲炼厂加工北海原油以及美国WTI原油皆属于低硫轻质甜原油,生产加工容易,轻汽油产量高且对设备腐蚀程度较小。相比之下,国内中石油、中石化等主营炼厂加工原油品质就略逊一筹,所生产的汽油质量难免有瑕疵。

至于地方炼厂以及社会调和单位生产的汽油,加工的原料主要包括马瑞二次原油、俄罗斯M100燃料油、新加坡180#、280#、380#燃料油等劣质原料,原料品质甚至不及高硫重质原油,炼制产出汽油品质更差,产品收率也是低的可怜。

中国生产汽油主要是以催化裂化为主,催化汽油辛烷值相对较低,硫含量高,烯烃含量高(车用汽油中烯烃含量高达30-40%);而品质较高的重整汽油、烷基化汽油、醚化汽油等组分占比较少。

而美国很大一部分汽油生产是加氢裂化。根据相关资料,加氢裂化和催化都是石油炼制的方式,而加氢裂化的液体产品收率达98%以上,其质量也比催化石油要高很 多。虽然加氢裂化有许多优点,但由于它是在高压下操作,条件较苛刻,需较多的合金钢材,耗氢较多,投资较高,故没有像催化裂化那样普遍应用。

前文说到,中国油品标号虚高。虚高的原因之一是测量方法不同,还有一个原因是生产中加入了大量的抗爆剂。

美国生产不同标号的汽油严格采用了多次分馏裂解工艺;而中国生产汽油则采用一次分馏裂解工艺,一次分馏裂解后所获得的汽油添加不同的抗爆剂,便能“勾兑”出不同标号的汽油。

汽油抗爆剂的作用是让汽油中正庚烷的化学特性趋于稳定,其实质是一种钝化剂。中国现在最常用的是锰盐抗爆剂,锰抗爆剂加上一点乙醇,既能让汽油在抗爆指数上 达到较高的辛烷值,又能避免汽车动力性能的过分下降,且可满足“氧含量不大于2.7%”的国家标准。有评论认为,锰盐抗爆剂就是中国汽油里大量添加的三聚 氰胺。

当然,如果每升汽油中的锰盐抗爆剂添加量超过18毫克,则会在气缸内部产生金属沉积物,从而导致汽缸磨损,火花塞点火不良,氧传感器和三元催化器中毒等严重后果。

在整个的油品质量博弈中,石化行业左右着油品质量标准的制定。据农工党中央的数据,全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会人员构成中,90.9%的委员来自 石化系统,2.3%的委员来自汽车产业系统,4.5%的委员来自环保系统,主任委员来自中石化,且秘书处设在中石化;而在石油燃料和润滑剂分技术委员会人 员构成中,石化系统委员占70.3%,汽车产业系统委员占8.1%,环保系统委员占5.4%。

光提升标准并不能改变油品质量低下的现实。如果要提升油品质量,最主要是需要配备一套加氢处理能力装置,制氢装置又是高耗能易爆装置,这些都将增加炼厂的投 资生产成本和安全成本。一个260万吨柴油加氢精制产能的项目,需要投资5亿元左右,包括其他配套装置在内的油品质量升级改造项目需要的总投资则更多。油 企有多大意愿投资,则是一个未知数。

甚至于有的地方想买好油都买不到,去年火爆一时的纪录片《穹顶之下》就给出这样的信息:“我们看上去有好油,我们有国四以及以上的油,但是这部份油只占3% 的比例,这就是杭州的痛苦,杭州有钱,想买好油,但是2013年之前就是没有,费了九牛二虎之力,你只能烧国三的油。”

于是,就形成了一个闭环:中国成品油质量低下——机动车是空气污染源之一——雾霾天机动车限行,周而复始。成品油质量低下造成的负面效果,最终全部由开车人买单。

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