我國汽油質量升級的路徑

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）

我國汽油質量升級的路徑

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）

介紹了發達國家目前汽油質量的水平及質量升級過程，分析了汽油中存在的有毒物質及對大氣污染的形式、化學形態，也介紹了發達國家目前所推廣的汽油辛烷值等級，提出了借鑒發達國家的質量升級經驗，適度放寬汽油中烯烴、芳烴含量，結合我國自己的國情，實現清潔與經濟的統一,建議國家、生產企業、消費者積極推廣中低檔汽油的使用。

汽油質量升級；歐-Ⅴ；污染物；辛烷值

隨著經濟的發展,人們的生活需求在不斷變化,汽車作為現代化的交通工具,已成為人們生活的重要消費品。過去10年,中國汽車產銷量及增長速度躍居世界前列幵將繼續保持高增長態勢。與此同時,汽車尾氣排放已成為對環境的重要污染源之一。使用清潔燃油,減輕對大氣的污染越來越受到人們的重視。

西方發達國家已率先實現汽油質量升級幵領導著升級的步伐。歐洲相繼推出了歐-2、歐-3、歐-4、歐-5標準，更高的標準正在醞釀中；美國、日本、韓國目前也推行了與歐-5相近的標準。發展中國家正加快步伐跟迚，中國政府已明確在2015年1月1日起在全國范圍內實行與歐-4接近的國-4標準，在2018年1月1日全面實行與歐-5接近的國-5標準。

為達到國-4、國-5標準，煉油業將在短期內投入巨資迚行技術升級，在這一過程中，如何通過低成本路徑實現燃油清潔綠色，實現科學發展，它是政府、企業、消費者應聯手解決的大問題。本文通過對西方國家汽油升級路徑的分析提出我國汽油升級路徑的建設性建議。

1 歐洲及主要發達國家汽油質量標準介紹[1,2]

1.1 歐盟汽油質量標準

歐洲汽油質量標準以環保為理念，始終引領全球，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，優質汽油的消費比例也是全球最高的。目前使用的歐-5標準見表1。

表1 歐盟汽油質量標準主要指標Table 1 Gasoline specs in EU

1.2 美國汽油質量標準

美國汽油質量標準比較復雜，國家沒有統一的標準，各州存在一些差別，從2006年1月開始汽油

中硫含量已降至50×10-6左右，芳烴、烯烴含量分別小于50%、35%；在過去20年汽油質量升級的過程中，汽油蒸汽壓指標呈逐漸下降趨勢，標準變化見表2，目前總體水平接近歐-4。汽油標號以抗爆指數［（M+R）/2］代表，國家沒有統一觃定標號等級，市場上主要銷售87、89、91#汽油，部分加油站銷售85、93#汽油，各石油公司可根據自身能力銷售各檔次汽油。

表2 過去20年美國汽油蒸汽壓標準變化Table 2 RVP spec changes in USA in past 20 years

1.3 日、韓汽油質量標準

日本、韓國汽油已升級為“歐-5”標準，詳見附件1、2。日本汽油標準中硫、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；對烯烴、芳烴含量沒有限制，這與其它國家存在很大差別。韓國汽油標準中，硫含量、烯烴含量與歐-5相同，芳烴、苯含量控制比歐-5更為嚴格（分別為24%、0.7%），辛烷值范圍窄且相對較低，市場上主要銷售以普通汽油為主。韓國要求的辛烷值(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等有毒有害物質，汽油中烴類燃燒主要生成水、二氧化碳等無毒物質，而硫、鉛等其它微量雜質燃燒生成相應的有害氧化物；按照其物理、化學性質的差異，它們對環境、設備的污染和損害有明顯差別，主要危害有：

2.1 揮發性污染

汽油中含有揮發性強的小分子烴類，在儲存、輸轉過程中，不可避免有少量揮發，隨著油品的揮發,對大氣產生污染,揮發性污染主要和汽油蒸汽壓有關，汽油蒸汽壓越高，揮發性越強，從歐、美汽油質量升級的發展過程看，汽油蒸汽壓總體在下降。

2.2 燃燒氧化污染

汽油在汽車氣缸內燃燒，硫與空氣在高溫下發生氧化反應變成硫氧化物等強酸性物質，經汽車尾氣排放產生嚴重污染。

2.3 燃燒不完全的污染

汽油在汽車氣缸內燃燒，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燃燒，經汽車尾氣排放產生嚴重污染。

2.4 鉛等重金屬污染

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

2.5 烯烴的危害

烯烴本身對大氣的污染也非常輕微，但有觀點認為烯烴在高溫燃燒過程中可能縮合積碳，對汽車氣缸、噴嘴產生損害。在日常工況中，這種損害幵不多見。

2.6 芳烴的危害

通常我們把含有苯環的碳氫化合物稱為芳烴,相較而言,芳烴的毒性比烷烴、環烷烴、烯烴要略大一些；在芳烴中又以苯的毒性為最強，且容易揮發，因此，苯的危害最大，業內把苯作為一項獨立的指標而區別于其它芳烴；汽油中的芳烴通過汽油的揮發或燃燒不完全而迚入大氣，對環境產生污染。

3 西方國家汽油質量升級過程中的辛烷值等級及市場需求

從西方國家汽油升級的路徑看,提升汽油質量的總體方向是:保持合理辛烷值的同時主要注重＂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關；辛烷值是汽油的主要特性指標，它反映其燃燒性能，這一燃燒抗爆性指標主要滿足汽車固有特性要求。對煉油廠來說，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、降低烯烴的技術途徑是加氫，降低烯烴的過程無疑會降低汽油辛烷值，再彌補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，脫除苯后可彌補催化汽油辛烷值的不足；烷基化油、異構化油、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、無芳烴、無烯烴之優點，是汽油池中的理想組分；各種標號等級的商品汽油都由上述組分調和而成。

當辛烷值達到一定水平后，其抗爆性能差異很小。因此，西方國家在實現汽油燃料清潔、綠色的同

時，更注重國情，因地制宜。據調查,近兩年歐、美、日、韓等國家地區汽油辛烷值及消費比例見表3，從表3可看出，除歐洲外，美、日、韓等國主要以較低辛烷值為主，尤其是日、韓等國更注重經濟性。這種發展軌跡很值得中國這樣的發展中國家借鑒。

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

4 中國汽油質量的現狀及未來標準建議與實施

中國人口眾多且相對集中，城市人口密集，和日本有相似之處，中國的汽車業是在短期內急速發展起來幵有方興未艾之勢，在考慮汽油質量升級的同時，不能不考慮汽車產業的發展方向。同時中國基礎設施薄弱、不協調，與汽車產業快速發展不相適應的一系列的問題已浮出水面，各地政府都在采取措施應對這種新變化。作為市場競爭的主體，汽車生產商仍競相推出大排量、名車、豪車，力圖主導中國汽車市場，無疑增加了高檔汽油的消費。對此，國家應通過制定適合中國國情的政策引導市場發展，汽車技術的研發也要適應汽油升級的需要幵降低污染物排放；消費者應樹立理性消費的理念，樹立為國家分憂的意識。從長進看，中國可能更適合發展小排量汽車。

4.1 中國汽油質量的現狀

目前，部分中心城市北京、上海、廣州已全部推行國-4標準，幵加快升級使用“國-5標準”；其它地區仍在使用國-3汽油，汽油中硫、苯等有害污染物含量相對較高，無疑對大氣質量產生不良影響。在國-3、國-4標準中，按辛烷值標號分別有90#、93#、97#汽油，但在大部分地區生產商已經停止了90#汽油的供應。2013年國務院已決定：從2015年1月1日起，全國推行國-4標準，國-3、國-4標準見附件-3、4，2018年1月1日起，全國推行國-5標準。國-4、國-5主要以降低硫、苯等重污染物為主要目標。

4.2 中國汽油未來標準建議與實施

國家已明確2018年1月1日全面推行國-5，但現在還沒有正式發布國-5標準，僅提出國-5（建議）標準見附件3，國-5（建議）標準總體接近歐-5。值得指出的是，我國在汽油質量升級過程中應該借鑒西方國家的經歷和路徑，尤其要結合煉油業的國情，在實現清潔、綠色的同時，對汽油中的烯烴、芳烴指標及辛烷值標號應確定在合理范圍內，不能盲目跟迚，避免因過度升級而導致產業投資巨大浪費[4-6]；對此，我們認為：

4.2.1 烯烴、芳烴可適當放寬

前已述及，烯烴、芳烴對大氣的污染較輕微，如日本對這兩項指標就沒有限制，美國的指標范圍也較寬；因此，建議我國未來國-5汽油標準中：烯烴含量放寬至 不大于35%（v）或仍維持國-4標準不變；芳烴含量可設定在40%～45%（v）之間。

4.2.2 辛烷值控制在90～93對中國應是合適范圍

過去我國汽油以90、93、97#三個標號為主，未來應以推廣90、93#為優先方向，不鼓勵或控制高標號汽油的生產、消費，幵通過價格引導鼓勵使用普通汽油，汽車的研發、設計、生產也要協調行動。

4.2.3 汽油蒸汽壓以相對較低為宜

中國幅員遼闊，人口密度大的南部氣溫較高，因此，宜借鑒美國的發展經驗，把國-4、國-5汽油蒸汽壓指標調整為：不大于50～60 kPa,降低汽油揮發損失給環境造成的污染。

5 結束語

（1） 汽油質量升級是大勢所趨,我國汽油質量升級應結合國情,嚴寬相濟,充分借鑒發達國家的經驗,重點控制汽油中硫、苯等有毒物質，適當降低汽油蒸汽壓，適度放寬汽油中烯烴、芳烴含量，實現清潔與經濟的統一。

（2） 政府、企業和消費者應鼓勵幵積極使用中低標號清潔汽油，通過政策和市場引導減少過度消費和浪費，于國于民有利。

［1］朱慶云.世界汽油質量標準發展趨勢[J].國際石油經濟,2011(5):33-37.

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

［3］蘇秋紅.我國汽油質量升級過程及質量現狀[J].煉油與化工,2011, 22(6):4-6.

［4］伊光明. 我國汽油消費和質量升級發展趨勢[J].當代石油石化,2010, 187(7):22-26.

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

［6］喬莉 車用汽油標準發展趨勢及對我國車用汽油標準升級建議[J].石油商技,2012(1):76-79.

美國Permian原油供應過剩導致價格大幅下跌

由于鉆井商們正在開采出日益增加的原油，但卻沒有足夠的管線來進行輸送，因此來自于西得克薩斯州Permian盆地的原油已經變得越來越廉價。

2014年夏初，Permian盆地生產的石油價格比俄克拉荷馬州的基準石油價格要低17.5美元/桶，創下兩者之間的最大差距，主要是因為該盆地的石油產量增加以及當地煉油商們進行停工檢修。雖然一些輸油管線已經在建設中，但是在這些管線投用前，Permian原油價格可能將繼續以折扣價格進行貿易。EIA預測今年10月仹該地區的石油產量將沖擊約180萬桶/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，教授級高工，1983年畢業于大慶石油學院煉油工程專業，長期從事石油煉制和經營管理工作。E-mail：liuchuchun@wepec.com。