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1、油品与添加剂对车用无铅汽油实施新标准的看法和建议陈惠敏中国石油化工集团公司（北京市!#$）摘要：#年!月!日我国开始实施车用无铅汽油新标准。长期以来我国汽油生产已形成以催化裂化装置为主的格局，而催化裂化汽油烯烃含量普遍较高，优化调合工艺，降低汽油烯烃含量、硫含量、苯和芳烃含量，规范使用清净剂等是汽油达新达标亟待解决的问题，而解决问题的关键是要在资源可得性、生产技术和使用性能三方面取得折衷和协调。本文就此加以分析并提出建议。主题词：车用汽油国家标准比较技术措施!世界无铅汽油规格标准在!$%年!月召开的第三届世界燃料会议上首次提出了实行统一的世界无铅汽油新规格的建议，并在!$年&月正式发布。世界无
2、铅汽油规格按车辆的技术性能和对排放控制的要求分为三类：第!类无铅汽油：适用于不控制排放或极少要求控制排放地区，主要考虑汽车发动机本身的基本性能；第#类无铅汽油：适用于严格控制排放地区，例如美国()*+或()*+!法规，欧洲!号或#号法规，以及类似排放控制水平的地区；第,类无铅汽油：适用于控制排放有超前要求或其他要求地区，例如美国加州低排放车辆（-./）或超低排放车辆（0-./），欧洲,号或 1 号法规，以及类似排放控制水平的地区。三类汽油全部体现了新配方汽油（234）的性能要求，而且在无铅化、保持高辛烷值水平、严格控制烃组成和挥发性的基础上，进一步要求超低硫和清净性。三类汽油都对挥发性（蒸气压
3、和馏程）作出了严格规定，还按使用环境温度和季节分为 5，6，7，8，.9 级。这三类汽油的质量指标体现不同地区和不同控制排放水平的要求：!辛烷值都分为,个牌号，可适应不同车型和市场的需要；硫含量指标各不相同，第,类最为严格，要求小于,:;?；$对第#和第,类汽油的烯烃体积含量制订严格限值，分别要求小于#?和!?；%苯含量指标各不相同，第,类最为严格，要求小于!?；&对挥发性作出严格规定，都按使用环境温度和季节分为 9级。最近美国一些地区由于汽油泄漏导致发现在地下和地表水中含有(6.，引起公众强烈关注，看来减少使用或禁用(6.势在必行。减少使用或禁用(6.已在炼油业界引起多米诺效应，刚刚颁布的世
4、界无铅汽油规格也面临严峻挑战。#!世纪的清洁汽油应是在无铅化的基础上，保持高辛烷值水平和超低硫。(6.的好处不能得到利用，提出无(6.汽油的炼制方案或调整汽油组分的解决办法应运而生!，特别强调：!充分利用71馏分扩大烷基化油的比例#；充分利用“富余”的异丁烯，开发丁烯二聚工艺；#把轻石脑油异构化作为一种策略性工艺技术。此外，催化裂化和连续重整作为汽油生产的主力装置，为了适应禁用(6.所引起的变化，在催化剂和工艺技术上也要作出相应的调整。例如，要求催化裂化装置生产的气体要富含烯烃，而催化裂化汽油要少含烯烃，并且尽量降低硫含量，还要保持较高的辛烷值水平。对于连续重整装置要保持适当苛刻度，继续加强对
5、苯的管理。对于降低硫含量，已开发一系列技术可供选择。收稿日期：#A&A#!；修改稿收到日期：#A$A#$。作者简介：教授级高级工程师，!$9%年毕业于北京石油学院炼制系。长期从事石油炼制科研、信息调研和供宏观决策参考的软课题研究工作。炼油设计#年!月B.(2C-.0 2.3DE.2F.E4DE.2DE4第,卷第!期!我国车用无铅汽油新规格标准和实施难点#年我国已基本上实现全部汽油无铅化，#$号以上汽油产量占汽油总产量#$%，其中#&号以上汽油占%，到!$年基本停止生产($号汽油，!$年 月 日起禁用含铅汽油，并实施)*(#&$#车用无铅汽油规格新标准。)*(#&$#车用无铅汽油规格新标准是在+
6、,$-#&无铅车用汽油行业标准基础上，考虑到我国!$年汽油无铅化后的实际情况及环保部门和汽车部门的要求而制定的，于#年!月!.日发布。新标准的主要变化是：!由行业标准升级为国家标准；硫含量指标由不大于$/0%降为$/$%。但为适应大城市汽车保有量的急剧增长和环保的需要，新标准要求从!$年(月 日起，在北京、上海和广州执行不大于$/$.%和从!$&年 月 日起，在全国执行不大于$/$.%的规定；#增加苯体积含量指标不大于!/0%；$增加芳烃体积含量指标不大于-$%；%增加烯烃体积含量指标不大于&0%，要求从!$年(月 日起，在北京、上海和广州实施，从!$&年 月 日起，在全国范围内实施；&氧质量
7、含量指标不大于!/(%；从!$年(月 日起，在北京、上海和广州销售的车用无铅汽油中应加入有效的汽油清净剂。车用无铅汽油新规格标准的各项技术要求如表 所示。表)*(#&$#车用无铅汽油技术要求牌号#$号#&号#0 号!#!#$!#&!#0抗爆指数!.0!.!#$铅含量 12 34$/$0馏程 1 5$%10$%($1!$#$%1终馏点#$1!$0残留量，%!蒸气压 1678#月 日至&月 0 日.&月 日至#月 0 日(-实际胶质 192 （$93）4 0诱导期 19:;-.$硫含量 1硫醇硫含量，%$/$1$/$博士试验通过铜片腐蚀（0$5，&级（较冷地区）的要求，而馏程相当于?和*级（较热地
8、区）的要求，由于轻重组分的分布不合理，导致驱动性能较差。（&）硫含量指标只相当于世界无铅汽油规格的第 类的要求，尽管实际生产中大部分汽油硫含量在$/$&%$/$0%，但是加工进口高硫原油的企业目前达标的难度很大，现有的装置构成和技术还不足于支持进一步降低硫含量。而降低汽油硫含量对现代汽车极为重要，提供超低硫汽油是为新世纪提供清洁燃料的重要目标。（-）苯和芳烃含量指标相当于世界无铅汽油规格的第!类，而烯烃含量介于第 和第!类无铅汽油之间。对于我国的汽油组分构成而言，烯烃含量达标的难度极大。我国汽油组分平均构成中催化裂化汽油高达(.%.$%以上，重整汽油只占 0%.%，烷基化油和 AB*C 很少，
9、还没有异构化油。美国汽油组分平均构成中催化裂化汽油和重整汽油约各占三分之一，烷基化油、异构化油和 AB*C 等合计占三分之一；新配方汽油除增加 AB*C 加入量外，更加重视提高烷基化油和异构化油的比例。欧洲汽油组分平均构成接近美国汽油组分平均构成，但烷基化油和异构化油的比例较低。我国汽油组分构成与国外的差异是显而易见的&。长期以来我国汽油生产已形成以催化裂化装置为主的格局，催化裂化汽油基本上全部用于调合汽油；而重整装置的生成油只有四分之一用于(0第 期陈惠敏/对车用无铅汽油实施新标准的看法和建议调合汽油；烷基化装置负荷率极低，!#$装置很少，因而导致汽油组分构成严重失调。短时间内装置构成难于改
10、变，组分构成比例也难于随之而变。催化裂化汽油的烃组成中烯烃含量普遍较高，而芳烃和苯含量不很高。例如燕山石油化工公司炼油厂重油催化裂化装置用掺渣率%&为进料生产的催化裂化汽油的烃族组成如下：饱和烃()*+，烯烃（主要是,&-,.）&/*+，环烷烃&*.，芳烃（主要是,%-,0/）01*/；其他炼油厂生产的催化裂化汽油的烃族组成大同小异。由于催化裂化汽油在我国汽油总合中占主导地位，特别是 1/号汽油，其催化裂化汽油比例甚至高达 1/以上，尽管苯和芳烃含量可以达到世界第(类甚至第)类无铅汽油的要求，但烯烃含量平均高达)/-2/以上，其中还含有少量二烯烃。世界第 0 类无铅汽油虽然没有对烯烃含量规定限
11、值，但是由于大多数工业发达国家汽油总合的组分构成相对均衡，其烯烃含量多在(/以下，例如日本汽油总合烃族组成中烯烃含量仅为0(-0&。（&）清净剂目前仅在北京、上海、广州等少数大城市试用，市场上出现的品种良莠不齐，加入量、加入方法和检测方法也有待规范。汽油清净剂的主要功能是防止在金属表面上形成沉积物，并对已形成的沉积物进行分散和清洗，同时还兼有抗氧、破乳和防锈功能。汽油清净剂化合物主要类型有胺基酰胺、聚丁烯基丁二酰亚胺、聚丁烯基胺、聚醚胺等。目前国外在汽油中广泛采用清净剂来减少发动机重要部位的沉积物，以改善排放水平，延长发动机的使用寿命。美国最早在新配方汽油中要求必须加入清净剂，现在已推广到全部
12、汽油。欧洲的德国、英国、西班牙、奥地利和亚洲的韩国、泰国、印度尼西亚的汽油全部加入清净剂。世界第(类和第)类汽油对其清净性有严格的要求，也包含着加入清净剂的要求。)我国车用无铅汽油达新标的对策建议现在我国所有炼油企业都面临着按新规格标准生产出达标的车用无铅汽油的考验。由于存在以催化裂化汽油为主的组分构成，降低烯烃含量必然是车用无铅汽油达新标迫在眉睫首要解决的问题。为此建议炼油企业重视以下工作。（0）继续改进催化裂化工艺及操作水平，利用国内外已开发的提高汽油辛烷值和降低烯烃含量的催化剂。石油化工科学研究院开发出降低烯烃的催化裂化催化剂，已在燕山、高桥、抚顺等石化公司的重油催化裂化装置上试用，可使
13、催化裂化汽油的烯烃含量降低 0/多个百分点，该催化剂已在长岭炼油化工总厂催化剂厂工业化生产。美国34567 89:9;?3（）系列催化剂2，能使催化裂化汽油的烯烃含量降低(&-2/，并保持汽油的辛烷值不变和不降低液化石油气的烯烃含量，洛阳石油化工工程公司炼制研究所开发的降低催化裂化烯烃的 AB 型助剂，在该公司炼油实验厂 0/CDE5 重油催化裂化装置上进行工业试验。当 AB 助剂添加量占装置催化剂藏量&*)时，汽油烯烃体积含量降低了 0/*2 百分点，!#增加(*(个单位。AB 助剂使用灵活，是解决国内催化裂化汽油烯烃含量过高的有效途径&。此外，降低催化裂化汽油终馏点，也能有效降低烯烃和硫含
14、量。长远目标之一可考虑配套建设高硫催化裂化进料的加氢预处理装置，以更有效降低催化裂化汽油的烯烃和硫含量。（(）提高催化重整装置负荷率，加大重整汽油调合比例，这是优化汽油组分构成的最现实的途径，最好将重整生成油先抽出苯后再作为汽油调合组分。（)）现有硫酸烷基化装置应提高负荷率，采用扩大进料烯烃范围的技术，增产烷基化油，也要适当安排此类装置的改造扩能和新建。对于大多数氢氟酸烷基化装置由于长期闲置，设备腐蚀严重，应在全面调查研究的基础上提出利用和改造方案。（2）利用液化石油气或汽油中的轻烯烃，进行迭合、齐聚或二聚转化为高辛烷值组分。上海石油化工研究院正在开发混合丁烯催化齐聚技术，采用固体磷酸催化剂，
15、使混合丁烯齐聚，得到异辛烯占./-.&的齐聚物，再经加氢后，可得到用于汽油调合的高辛烷值组分，现正准备在兰州炼油化工总厂进行工业试验，混合丁烯催化齐聚技术是很有发展前景的烷基化替代技术。几家国外公司利用“富余”的异丁烯，将其二聚成异辛烯，再加氢生成异辛烷的二聚工艺，也是很有发展前景的!#$替代技术。此外，轻汽油的异构化，催化.&炼油设计(/年第)/卷裂化的!#!$烯烃经迭合再加氢得到异构烷烃组分，应予以重视和开发。（$）规范化使用清净剂。在全面调查汽油烯烃含量和分布的基础上，开发适用于我国汽油组分构成特点的清净剂类型、配方、加入量和加入方式，支持清净剂国产化和定点生产并统一规划，进行技术经济分
16、析，规范市场行为，以求降低汽油生产成本和保证汽油质量。目前石油化工科学研究院开发的“邦洁”牌、茂名石油化工公司开发的“东宝”牌、天津商品研究所开发的“海龙”牌等复合配方汽油清净剂，具有较好的防止燃料喷嘴堵塞、抑制进气阀沉积物生成、抗氧、破乳和防锈等功能。（%）开好汽油加氢精制和脱硫醇装置；开发脱硫新工艺。（&）优化现有调合组分结构和调合工艺，充分利用辛烷值资源。结束语由于我国已形成的炼油装置结构不尽合理，汽油质量达新标遇到困难，需要大量投资和一段时间的努力才能加以克服。汽油标准的制修订，既要考虑汽车工业和炼油工业的技术进步，以及环境质量的要求，也要根据国情制定科学的实事求是的指标，分地区分阶段
17、制定和实施不同档次的标准，不同层次的环保要求对汽油的质量要求也要分不同层次。指标的涵盖范围应综合体现资源可得性、生产技术和使用性能三方面的折衷和协调。随着技术进步和资源状况的变化对规格标准定期加以修改。而随意提出补充标准或更严格的要求，只能增加生产成本。严格的环境法规很难改善炼油厂的盈利性，因此，对于产品中体现满足环保法规要求的质量指标，要在考虑各方面的利益后审慎确定。参考文献()*+,-./.$0)*+,-./.陈惠敏1炼油设计，(222，02（）：(#$；02（$）：3#(0)*+,-./.($王龙延等1炼油设计，0/，/（&）：（编辑吕艳芬）!#$#!$%!$&$!()#$*$&+
18、%,-$.-(.%!(/!,!(0&-.1(&*-%!0#$&!456 789:96!#$%&()*+,#+%-!*).*)%(#*$（/#0#$1(/02）-2345674)5;6?DA55 EF5 G556 56ABH5?68J，(1KB CB6E=9:5，K!L5:MB 869=AB?B:5BC965 NB?8H=9B61O45 HB6=56=BA BC5A96BC965 9CCJ 49E451O48，BN=9:9P96E=45 GC56?96E NBH596E=45 HB6=56=BA BC5A96，6?B:=9H，6?9P96E=45 85 8E56=NBGC5:=B G5 BCF5
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