□ 鄭麗君 朱慶云 李雪靜

我國(guó)汽柴油質(zhì)量升級(jí)步伐加快

□ 鄭麗君 朱慶云 李雪靜

雖然我國(guó)汽柴油質(zhì)量升級(jí)的總體進(jìn)程略落后于歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)，但我國(guó)從國(guó)3到國(guó)5的進(jìn)程要短于歐盟、美國(guó)等同類指標(biāo)的進(jìn)程，這讓我們看到了我國(guó)提升油品質(zhì)量的決心。

加快油品質(zhì)量升級(jí)是近年來(lái)應(yīng)對(duì)大氣污染的重要手段之一。2017年1月1日，國(guó)5車用汽柴油在全國(guó)全面執(zhí)行、京6車用汽柴油在北京開(kāi)始執(zhí)行。雖然我國(guó)清潔油品標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始實(shí)施的時(shí)間晚于歐、美、日等世界先進(jìn)國(guó)家或地區(qū)，但我國(guó)用了更短時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了車用汽柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到這些國(guó)家或地區(qū)汽柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水平。標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施給煉油企業(yè)、汽車行業(yè)等均帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。只有發(fā)揮政府、煉油企業(yè)、汽車行業(yè)、社會(huì)公眾等共同作用，嚴(yán)格執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)，才能切實(shí)減少機(jī)動(dòng)車污染物排放，改善大氣質(zhì)量。

歐、美、日油品質(zhì)量升級(jí)歷程

歐盟、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)率先實(shí)行油品質(zhì)量升級(jí)，并引領(lǐng)著世界油品升級(jí)的步伐。由于硫含量過(guò)高會(huì)直接導(dǎo)致汽車尾氣中二氧化硫（SO2）排放量增加，同時(shí)影響催化性能，導(dǎo)致?lián)]發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、氮氧化物（NOx）等的排放量增加，因此，嚴(yán)格控制油品中的硫含量是清潔燃料油品質(zhì)量升級(jí)的共同點(diǎn)。

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。1993～1996年，歐盟實(shí)施歐1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定汽油和柴油的硫含量不大于1000ppm和2000ppm（1ppm為百萬(wàn)分之一）。此后，歐盟不斷進(jìn)行油品質(zhì)量升級(jí)。2000年開(kāi)始執(zhí)行的歐3標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定汽油和柴油的硫含量分別降至不大于150ppm和350ppm，并對(duì)汽油中的烯烴、芳烴以及柴油中的稠環(huán)芳烴開(kāi)始進(jìn)行限制。2009年，歐盟開(kāi)始實(shí)行歐5標(biāo)準(zhǔn)，汽油和柴油的硫含量均由歐4的不大于50ppm降至不大于10ppm?，F(xiàn)行的歐6標(biāo)準(zhǔn)與歐5標(biāo)準(zhǔn)相比，硫含量等眾多指標(biāo)沒(méi)有變化，車用汽油中對(duì)氧含量、蒸汽壓等指標(biāo)做了不同規(guī)定，車用柴油中進(jìn)一步對(duì)密度等指標(biāo)在歐盟不同地區(qū)或條件下的要求做了細(xì)化。由于歐洲國(guó)家較多，具體各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間以及一些限值有所不同。德國(guó)、芬蘭、瑞典和英國(guó)從2002年起開(kāi)始投用低硫或硫含量低于10ppm的汽油，2009年起所有車用汽油硫含量低于5ppm；瑞典、德國(guó)等國(guó)家也先于其他歐盟國(guó)家實(shí)施超低硫柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

美國(guó)的車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較為復(fù)雜，各州之間存在一定差異，其中以加州的標(biāo)準(zhǔn)最為嚴(yán)格。美國(guó)現(xiàn)行的汽油標(biāo)準(zhǔn)采用的是“復(fù)雜模型（complex models）”，即通過(guò)計(jì)算車用汽油VOC、NOx等的排放量來(lái)達(dá)到排放要求，其汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值分為最大值（Cap）、一般值（Flat）和平均值（Average）。美國(guó)從1998年開(kāi)始執(zhí)行第一階段新配方汽油（RFG 1）標(biāo)準(zhǔn)，2000年開(kāi)始執(zhí)行RFG 2，規(guī)定汽油的最大硫含量為80ppm，平均硫含量為30ppm。加州從1992年開(kāi)始執(zhí)行加州第一階段新配方汽油（CaRFG 1）標(biāo)準(zhǔn)，1996年執(zhí)行CaRFG 2標(biāo)準(zhǔn)，2003年開(kāi)始執(zhí)行CaRFG 3標(biāo)準(zhǔn)。CaRFG 3標(biāo)準(zhǔn)的最大硫含量為30ppm，平均硫含量為15ppm，苯的體積分?jǐn)?shù)最大為1.1%，平均為0.7%?？梢?jiàn)加州標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。為進(jìn)一步減少汽車尾氣排放，美國(guó)自2017年1月1日起將汽油硫含量降至10ppm。與汽油標(biāo)準(zhǔn)相比，美國(guó)的柴油標(biāo)準(zhǔn)不太復(fù)雜。美國(guó)現(xiàn)行聯(lián)邦柴油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硫含量的限值均為15ppm，但加州柴油標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)聯(lián)邦柴油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)總芳烴的要求有所不同，加州柴油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)大煉廠的柴油中總芳烴要求為體積含量不大于10%，而對(duì)煉油能力在350萬(wàn)噸/年以下的小煉廠其限值為20%，但要求在一定期限內(nèi)達(dá)到加州的正式標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)聯(lián)邦柴油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)總芳烴的限值為體積分?jǐn)?shù)不大于35%。

日本是世界上最早推行無(wú)鉛汽油的國(guó)家之一，目前在清潔燃料生產(chǎn)上仍處于較領(lǐng)先地位。日本自2005年起要求汽油硫含量降至50ppm，2008年起汽油硫含量進(jìn)一步降低至不大于10ppm，柴油中的硫含量也自2007年起降至不大于10ppm。

總體而言，歐盟、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)均自20世紀(jì)90年代開(kāi)始進(jìn)行油品質(zhì)量升級(jí)，總體朝著低硫方向發(fā)展，目前的汽油硫含量均不大于10ppm，歐盟一些國(guó)家更將限值降至5ppm。而各國(guó)對(duì)于烯烴和芳烴含量的制定各有不同，主要是烯烴和芳烴的含量是根據(jù)其具體煉油工業(yè)結(jié)構(gòu)，尤其是汽油調(diào)和組分的構(gòu)成確定的。

中國(guó)的油品質(zhì)量升級(jí)歷程

為了改善大氣質(zhì)量，加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣排放污染控制，我國(guó)在不斷加快車用油品質(zhì)量升級(jí)進(jìn)程。在20世紀(jì)90年代初，我國(guó)催化裂化裝置的大規(guī)模建設(shè)為汽油組分調(diào)整創(chuàng)造了條件，推動(dòng)了汽油無(wú)鉛化進(jìn)程。從1999年7月1日起，以中國(guó)石化、中國(guó)石油為代表的煉油企業(yè)停止生產(chǎn)70號(hào)汽油和含鉛汽油，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)汽油的無(wú)鉛化。從2003年至2017年，我國(guó)完成了車用汽油1、2、3、4、5的質(zhì)量升級(jí)；從2005年至2017年完成了車用柴油2、3、4、5的質(zhì)量升級(jí)。表1和表2分別為我國(guó)車用汽油和車用柴油的主要指標(biāo)。

我國(guó)的汽油質(zhì)量升級(jí)與歐美國(guó)家一樣，嚴(yán)控汽油中的硫含量，因此硫含量降低是每一次油品質(zhì)量升級(jí)的重要指標(biāo)。從表1和表2中可以看出，汽油中的硫含量從2010年的不大于150ppm降至2017年的不大于10ppm，車用柴油中的硫含量從2011年的不大于350ppm降至2017年的不大于10ppm，硫含量降低的進(jìn)程都短于歐盟同類進(jìn)程。需要指出的是，我國(guó)從2017年1月1日起在全國(guó)范圍內(nèi)執(zhí)行車用汽柴油國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)，但中國(guó)部分地區(qū)已提前執(zhí)行國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)，如北京從2012年率先開(kāi)始執(zhí)行第五階段機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)（京5），此后上海、廣東、江蘇等地陸續(xù)執(zhí)行車用汽柴油國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)。除京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)城市外，2016年1月國(guó)5汽柴油標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施范圍擴(kuò)大至整個(gè)東部地區(qū)11省市全境。

國(guó)5車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)4車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)最大的不同在于降低了重要指標(biāo)——硫含量的上限，國(guó)5汽柴油標(biāo)準(zhǔn)中的硫含量已降至10ppm以下，與國(guó)4相比降幅達(dá)80%，與美國(guó)剛實(shí)施的Tier 3標(biāo)準(zhǔn)以及歐、日標(biāo)準(zhǔn)持平。國(guó)5車用汽油標(biāo)準(zhǔn)變化的其他技術(shù)指標(biāo)包括：調(diào)整汽油牌號(hào)、蒸汽壓，降低烯烴含量、錳含量等；國(guó)5車用柴油標(biāo)準(zhǔn)除降低硫含量外，還提高了十六烷值。

為進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車排放污染控制，改善空氣質(zhì)量，我國(guó)車用汽柴油質(zhì)量升級(jí)的腳步不曾停歇。2016年12月23日，更加嚴(yán)格的國(guó)6車用汽柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

與以往的車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不同，國(guó)6車用汽油標(biāo)準(zhǔn)分為A、B兩個(gè)版本，實(shí)施時(shí)間分別為2019年1月1日與2023年1月1日。兩個(gè)版本最大的不同點(diǎn)在于對(duì)烯烴的要求。烯烴含量過(guò)高會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室形成沉積物、膠質(zhì)和其他不良燃燒產(chǎn)物的固體，影響發(fā)動(dòng)機(jī)效率，使NOx排放量有所增加，因此要控制烯烴含量。車用汽油國(guó)6A規(guī)定烯烴體積含量不大于18%（與現(xiàn)行車用汽油歐6標(biāo)準(zhǔn)烯烴含量相同），而國(guó)6B將該指標(biāo)降為不大于15%。由于汽油中的烯烴絕大部分來(lái)自催化裂化（FCC）汽油餾分，而我國(guó)汽油池中FCC汽油餾分遠(yuǎn)高于歐、美、日，因此我國(guó)汽油中的烯烴含量較高。由于降低烯烴比例會(huì)帶來(lái)辛烷值損失，因此國(guó)6汽油標(biāo)準(zhǔn)分兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)實(shí)施也為我國(guó)優(yōu)化煉油裝置結(jié)構(gòu)爭(zhēng)取了更多時(shí)間。除降低烯烴含量外，車用汽油國(guó)6標(biāo)準(zhǔn)還將芳烴含量由40%降至35%（與歐6相當(dāng)），苯含量由1.0%降至0.8%（優(yōu)于歐6），T50由國(guó)5的不高于120℃降至不高于110℃。

車用柴油國(guó)6標(biāo)準(zhǔn)將于2019年1月1日起在全國(guó)范圍內(nèi)執(zhí)行。與車用柴油國(guó)5標(biāo)準(zhǔn)相比，國(guó)6的主要變化為將多環(huán)芳烴含量由不大于11%降至不大于7%，并收窄了密度范圍。這些指標(biāo)的變化都使得車用燃料使用后的污染物排放進(jìn)一步降低，必將對(duì)改善空氣質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。

總體而言，我國(guó)汽柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的速度在不斷加快，指標(biāo)愈加嚴(yán)格和完善，標(biāo)準(zhǔn)也從以往的限制雜質(zhì)含量為主進(jìn)入優(yōu)化烴類組成為主的新階段。

北京市油品質(zhì)量升級(jí)

北京市油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施始終領(lǐng)先于全國(guó)。北京市先后于2004年、2005年、2008年、2012年開(kāi)始執(zhí)行第2、3、4和5階段地方油品標(biāo)準(zhǔn)（相當(dāng)于歐2、歐3、歐4和歐5排放規(guī)格的車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)）。自2017年1月1日起，實(shí)施京6車用汽油、車用柴油地方標(biāo)準(zhǔn)。表3和表4分別為北京市車用汽油和車用柴油地方標(biāo)準(zhǔn)中的主要指標(biāo)。

目前，北京市機(jī)動(dòng)車保有量已達(dá)565萬(wàn)輛，每年排放污染物總量約50萬(wàn)噸，因此，減少機(jī)動(dòng)車污染物排放對(duì)改善北京市空氣污染至關(guān)重要。

從表3和表4中可以看出，北京市自2012年執(zhí)行京5車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)起，硫含量就降至不大于10ppm。京6車用汽油、柴油標(biāo)準(zhǔn)兩項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)在硫含量維持低位不變（不大于10ppm）的情況下，進(jìn)一步嚴(yán)控汽油中的烯烴、芳烴、苯、蒸氣壓、餾程以及柴油中的多環(huán)芳烴、密度、閃點(diǎn)、清凈劑等主要環(huán)保指標(biāo)，特別是嚴(yán)格限制汽油的烯烴含量，以進(jìn)一步減少機(jī)動(dòng)車尾氣中污染物的排放。

據(jù)北京市環(huán)保部門(mén)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)使用京6標(biāo)準(zhǔn)油品后，在用汽油車顆粒物排放降幅可達(dá)10%，非甲烷有機(jī)氣體和氮氧化物降幅可達(dá)8%至12%；在用柴油車氮氧化物和顆粒物的排放降幅可分別達(dá)4.6%和9.1%。

（作者單位：中國(guó)石油石化研究院）