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第五阶段车用汽油国家标准带动油品质量升级采访记

发布时间:2020-03-20 11:03:05 阅读: 来源:塑料模厂家

问“油”哪得清如许

——第五阶段车用汽油国家标准带动油品质量升级采访记

□本报记者徐建华

新年伊始,我国正式进入第四阶段车用汽油国家标准(以下简称国四标准)时代,意味着我国汽油油品升级又迈出了重要一步。而在4年之后,我国汽油油品将会再次升级——进入第五阶段车用汽油国家标准(以下简称国五标准)时代。

2013年12月18日,车用汽油国五标准正式发布,它与此前发布的车用柴油国五标准一起,将我国车用燃油标准一步推向国际最高级别(与欧Ⅴ相当)。自发布之日起就已经正式实施的国五标准,技术指标上的改变到底会带来什么?4年之后,汽车想都“喝”上国五标准汽油,升级之路的难点、要点和关键点在哪里?带着这些问题,记者采访了业内专家,探究国五标准到底如何才能带动油品升级。

车“喝”好油少雾霾

近日,中科院大气物理研究所一份北京市PM2.5六大来源中,汽车尾气仅仅贡献4%的结论引起了社会的广泛关注和轩然大波。随后,中科院明确回应称,这一研究结果严重低估了汽车尾气对雾霾的影响。

事实上,一再肆虐的雾霾天气和备受关注的PM2.5,是推动我国油品升级加速的重要原因之一。国五汽柴油标准的依据,是环保部2012年第68号公告——“就实施中‘气体燃料点燃式发动机与汽车第五阶段排放限值’有关事项公告”。中国工程院院士、全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会主任委员曹湘洪认为,国家的环保指标,从第一阶段到第五阶段,是一个不断前进、不断严格的过程,油品标准也是一个不断提升的过程,质量升级的根本目的,就是减少汽车尾气污染物排放,改善空气质量。

据测算,国五标准实施后将大幅减少车辆污染物排放量,预计在用车每年可减排氮氧化物约30万吨,新车5年累计可减排氮氧化物约9万吨。“国四标准升级为国五标准,重要的变化是硫含量、锰含量减少和烯烃含量降低。无论是硫的含量还是锰的含量,如果偏高的话,很容易造成烧不尽的情况,从而造成积累,对汽车的喷嘴、汽油尾气催化转换器等重要部件造成损害。一些产物如锰的氧化物还会以微粒排放到大气中,增加了空气中颗粒物的浓度。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室副主任姚春德教授告诉记者,汽油产品质量升级,最重要的贡献就是减少汽车尾气对大气的污染,比如烯烃含量的降低,就有利于减少雾霾,因为烯烃能调节辛烷值,是一种不饱和烃,虽然其辛烷值高,但是挥发到大气中则很容易形成雾霾。

2013年12月23日,在国新办举行的新闻发布会上,工信部部长苗圩在回答有关工信部工业领域污染治理和节能减排方面具体措施的提问时,同样对机动车产品的升级效果予以充分肯定。他以北京为例回答说:“北京2013年3月1日提前实施了国五的排放标准。就尾气的颗粒物排放,标准上如果达到国五,比国四下降80%,也就是国五排放车的颗粒物只相当于国四的20%,这个力度是相当大的。”

升级的“代价”

硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm,降低了80%;锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降低为2mg/L,禁止人为加入含锰添加剂;冬季蒸气压下限由第四阶段的42kpa提高到45kpa,夏季蒸气压上限由第四阶段的68kpa降低为65kpa;烯烃含量由第四阶段的28%降低到24%……从以上数据不难看出,国四标准升级为国五标准绝不仅仅是一个数字的变化,而是意味着大量指标的改变。

“对国内的炼化企业来说,由于催化汽油占汽油总量的70%至80%以上,导致国四、国五升级的主要工作都集中在催化汽油的脱硫上。国五标准中要求汽油的硫含量进一步降低到10ppm,这就需要对原来设计目标为国四标准的催化汽油脱硫装置进行投资改造,来进一步提高脱硫的深度,同时生产能耗、氢耗也会有所增加,汽油的生产成本相应提高。”中国石油天然气股份有限公司规划总院炼化所专家纪晔接受记者采访时说。

据介绍,催化汽油的硫含量由50ppm降到10ppm时,由于烯烃的饱和,产品的辛烷值会有较大的降低,尤其是采用加氢脱硫的工艺,产品的辛烷值损失平均能达到两个单位以上,明显降低企业高标号汽油的产量,对企业的经济效益将产生较大的影响。因此,如何解决催化汽油脱硫的同时维持产品的辛烷值少损失是炼化企业面对国五标准升级所需解决的技术难题。部分企业需要通过增加其他高辛烷值汽油组分(如重整汽油、烷基化油、醚化汽油等)的生产能力来弥补全厂汽油的辛烷值,需要进行装置投资。

中国石化总公司石油化工科学研究院汪燮卿院士曾表示,目前,我国升级油品质量关键在脱硫。技术上不存在困难,只要根据各自加工的原油品质、现有炼厂装置水平以及产品结构的不同来选择适当的脱硫环保新技术都可以改进生产,具备高标准油品的生产能力。但是,这并不意味着就能保障充足的供应。油品质量升级需要持续的设备淘汰、更换、改造等工作,巨额成本的投入是当下炼厂面临的最大难题。在国际油价居高不下的背景下,很多炼厂面临亏损的压力,如果还要同步加大投资力度改善油品质量,确实是非常大的压力,需要各企业咬牙度过。

有专家表示,国内汽油的升级为了与欧美等发达国家看齐,减排效果与支付的升级成本相对失衡。按中国石油年产3000万吨汽油测算,由国四标准升级到国五标准,实际减少排放硫1200吨,中国石化按4000万吨汽油产量折算减排的硫为1600吨,按煤炭的含硫1%计算,两家企业合计减排的硫仅相当于28万吨煤燃烧的排放量,占2012年全国煤炭38亿消费量的0.007%,不足万分之一。中国石油、中国石化两家企业在汽油国四标准到国五标准的升级中,需对现有工艺流程进行改造,投资有可能超过300~400亿元,相对减排的总硫来说投资巨大,这还不包括生产国五标准汽油的能耗、损失等方面的成本增加。

4年的“生死时速”

目前,北京、上海及江苏等地,已经正式实施了相当于国五标准的地方汽油标准,而对于全国其他大部分地区来说,今年才刚刚升级到国四标准,升级到国五标准需要等到2018年1月1日,也就是有4年左右的过渡期。

“此次汽油升级到国五阶段,对我国炼油企业而言,意味着要进行大量的投入来进行装置的改造,其中最难的是所有油品均需经过加氢工艺后才能达到脱硫至10ppm以下这一要求。目前我国炼厂已有较为先进的加氢工艺技术,然而新建或改造加氢装置所需的加氢反应器制造出现困难,国内设备加工能力有限,不能满足我国所有炼厂加氢反应器的制造,大量的加氢设备需要在国外定制,这就需要一定的设备加工周期,再加上装置建设周期,这就是为什么每次油品质量升级需要有一个过渡期。”全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会秘书处联络秘书、中国石化科技部技术监督处高级工程师华祖瑜告诉记者,从标准发布到过渡期截止这几年的时间内,国五标准汽油将随着我国炼厂装置改造的逐步完成而开始生产和供应。因此,在考虑了过渡期后,我国届时应该可以按期完成国五标准汽油质量升级的。

从目前情况来看,我国最大的两大汽油供应企业——中石化和中石油,对汽油的升级一直做着充分的准备。2013年10月,中国石化对外宣布全面完成汽油国四标准升级的部署,部分企业实现国五标准汽油的生产能力。目前,中国石油已完成国四标准汽油的升级工作,而华北石化、大连石化等企业也提前具备了供应国五标准汽油的能力,分别从2012年7月、2013年10月开始供应京五、沪五标准的汽油。

与此同时,广大小企业能否及时跟上就成为关键。目前民营企业的炼油能力已经接近全国的1/4,去年约为6.8亿吨加工能力,油品产量超过全国油品产量的10%。“国五汽油标准能否顺利实施的最大障碍之一,就是小炼油厂太多,目前数量可能有上千家,他们能否完成升级改造,非常关键。”天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室主任尧命发研究员说。

据悉,国五标准在起草过程中,不仅参考了京五标准,还曾经对汽油生产能力现状和未来执行汽油国五标准能力进行了科学分析,是为了保证新标准最晚在2017年年底实施之后,全国绝大多数炼油企业都能够按照标准生产而“不至于断供”,尤其考虑到大部分民营企业通过技术改造,能够按国五标准来达标生产。

“针对2018年全国执行国五标准的要求,最大的问题应该是在升级项目的建设周期上。企业实施国五标准汽油升级,要对现有的装置进行改造和新增高辛烷值汽油组分的生产能力,从前期方案的论证、到项目的审批、设计、采购、建设、投产运行,时间上一般都要2~3年,对大型、复杂项目的实施还需更长的时间周期,而且国内众多炼厂扎堆儿开展内容相近的升级改造项目,设计工作、设备的制造周期有可能进一步拉长。因此,4年时间对国内炼化企业开展升级工作来说是相对紧迫的,企业最好能够尽早开展升级研究,提前落实国五标准汽油的生产能力。”纪晔说。

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