2011年1月1日,中國開始執行第四階段重型柴油車排放標準;7月1日開始執行第四階段輕型汽車(國Ⅳ)排放標準。
隨著排放標準的提高,市場上對清潔燃料的需求日益迫切,油品清潔化、煉油技術升級的壓力不斷加大。
“我國油品質量明顯低于國外先進水平,煉廠現生產的汽油質量(硫含量)與國外先進水平差2~3檔!9月5日,在“2011中國清潔燃料高峰論壇”上,中國工程院院士,中國石化集團公司科學技術委員會顧問曹湘洪對《第一財經(微博)日報》記者稱,我國油品質量與發達國家有著明顯差距。
這個差距必須盡快縮小。道理很簡單:汽車尾氣已成為許多城市及地區大氣的主要污染源!叭绻徊扇∵M一步控制,車輛的污染排放將快速增長!眹H清潔運輸委員會董事會主席Michael P. Walsh說。
機動車污染日趨嚴重
2009年,中國首次成為世界汽車產銷第一大國。但同時,中國也邁入了世界上機動車污染最嚴重的國家序列。
根據國家環境保護部發布的《中國機動車污染防治年報(2010年度)》,機動車尾氣排放成為我國大中城市空氣污染的主要來源。
該年報統計顯示,2010年,國內汽車保有量接近7800萬輛,千人汽車保有量從24輛提高到58輛,其中乘用車從11輛提高到35輛。而根據2011年國家信息中心預計,2015年和2020年國內汽車需求量還將上升到2700萬輛和3500萬輛左右,保有量從目前的7800萬輛上升到2015年的1.66億-1.76億輛,2020年進一步增加到2.46億-2.88億輛。
按汽車排放控制水平分類,目前達到國Ⅲ及以上排放標準的汽車占汽車總保有量的25.4%,國Ⅱ汽車占31.8%,國I汽車占25.7%,其余17.1%的汽車還達不到國I排放標準。
隨著機動車保有量的增加,機動車污染物排放對環境的影響日趨嚴重,給城市和區域空氣質量帶來巨大壓力。2009年環境監測顯示,全國113個環保重點城市中三分之一的城市空氣質量不達標,很多城市尤其是大中城市空氣污染已經呈現出煤煙型和汽車尾氣復合型污染的特點,加劇了大氣污染治理的難度。
同時,我國一些地區酸雨、灰霾和光化學煙霧等區域性大氣污染問題頻繁發生,部分地區甚至出現了每年200多天的灰霾天氣,這些問題的產生都與機動車排放的氮氧化物、細顆粒物等污染物直接相關。
“汽車尾氣中CO、HC、SOx、NOx、CO等空氣污染物的排放是極為分散的面源污染,一旦排入大氣,無法治理,只能從源頭控制!辈芟婧檎f,汽車尾氣中空氣污染物的排放與汽車技術(包括發動機技術、尾氣轉化器技術)有關,更與油品質量有關。
為什么燃料很重要?為什么需要含硫量低的燃料?Michael P. Walsh給記者的解釋是,燃料成分直接影響著排放,燃料變化能立即影響空氣質量。比如,硫含量下降可減少二氧化硫的排放,減少大氣中硫酸鹽的形成。另一個好處是,硫含量下降可減少引擎磨損。
研究顯示,當硫含量由2500ppm下降為500ppm時,引擎磨損可下降10%~20%,如果是從5000ppm下降到500ppm的話,那么引擎磨損會下降33%。
聯合國環境規劃署交通運輸局官員Vered Ehsani女士也給記者兩組數字:目前公路運輸燃油消耗量占世界總消耗量的三分之一還多,其二氧化碳排放量占世界總量的17%;二氧化碳污染治理費用已占全球GDP的5%還多。Vered Ehsani認為,采取有力的車輛和燃油控制措施肯定不是一個虧本的買賣。
“清潔燃料目前在亞洲還未成熟,但它會逐漸開辟自己的市場空間。”亞洲清潔燃料協會經理張美心說。
油品清潔化之路艱辛
但對中國來說,油品清潔化之路還有很長的艱辛的路要走。
曹湘洪注意到,國外的石油資源呈劣質化趨勢,而中國對進口石油的依賴度卻在增強。
我國石油消費需求隨著經濟發展迅速增長,國內增產能力有限,石油的國際依存度不斷提高!凹纫m應原料劣質化,又要實現原料進一步清潔化是煉油企業面臨的重大挑戰之一!辈芟婧檎f。
統計顯示,2010年我國原油加成品油凈進口量為2.49億噸,進口依存度已達到55.6%,預測2015年、2020年國內的石油需求可能達到5.5億噸、6.5億噸,進口依存度為62%、68%。
曹湘洪說,未來幾年,國內石油產量將維持2億噸左右水平。增加的原油消費主要靠國際市場獲得,而國際市場可增加的原油供應以含硫、含酸重質原油為主。
近幾年原油價格不斷上漲,國家為控制物價過快上漲,對成品油一直采取價格控制政策,煉油企業盈利能力極低,資金狀況極差。曹湘洪說:“增產提質同步實施,資金嚴重短缺是煉油企業面臨的又一大挑戰。”
而我國目前的煉油裝置結構在短期內也難以改變。曹湘洪分析說,我國由于原油品質和經濟發展所經歷的特殊過程,造成了煉油裝置的結構和國外的煉油裝置結構明顯不同。按照國外標準來實現中國油品類清潔化,難度顯得更加突出。
“過去一些煉油廠都是深加工、短流程,市場上對汽油的質量沒有嚴格要求,只要是油就行!辈芟婧檎f,當時國家經濟基礎比較薄弱,沒有那么多錢搞精細的加工。
“一些搞煉油行業的人都知道,過去搞的是窮煉油,而歐美發達國家是富煉油,他們有錢,像裝修房子一樣,都是高檔裝修,中國只能是低檔裝修。”曹湘洪說,這是歷史發展所必須經歷的過程,當然,這也為煉油企業迅速趕上發達國家的步伐增加了很多困難。
除了煉廠的問題外,張美心介紹,清潔燃料的大面積推廣和應用也遇到了諸多方面的挑戰,如一些國家缺乏清晰、確定的清潔燃料戰略,包括燃料質量法律法規;缺乏有效的燃料監測法規和系統;短期行為為主;人們認為升級煉油廠生產更清潔的燃料成本高;燃料補貼造成煉油方在生產更清潔燃料方面經濟上不可行;缺乏對煉油廠提升的政府激勵措施等等。
但亞洲城市清潔空氣行動中心政策與合作經理Glynda Bathan認為,亞洲不存在生產清潔燃料的技術障礙。清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室研究員王建昕也舉例說,我國生產乙醇汽油在技術上沒有問題。
生物柴油是繼天然氣和乙醇之后的最有可能大規模應用的車用替代燃料,但目前主要問題是資源不足。王建昕認為,應積極開源,抓好廢棄油脂循環利用和規模種植野生植物。
我國于2004年頒布了“車用乙醇汽油”(GB18451-2004)標準,開始在全國推廣使用乙醇汽油。2011年頒布了新的車用乙醇汽油標準“車用乙醇汽油(E10)”(GB18351-2010)。目前已有10個省或直轄市在推廣使用10%的乙醇汽油(E10),形成了102萬噸的燃料乙醇年生產能力,每年銷售乙醇汽油700萬噸以上。
王建昕預計,如果2020年時能在全國范圍內推廣E10乙醇汽油應用,有可能替代汽車燃料5%~8%(按當時車用燃料中汽油比例超過50%估算)。
加強機動車排污監控
按照中國政府提出的目標,到2020年時,可再生能源要占能源總量的8%,汽車替代能源要達到汽車能源消費的20%。
“借鑒國外經驗,我國油品質量標準的具體指標,應堅持科學態度。在組織好油品質量與排放關系的研究基礎上制定!辈芟婧檎f,根據大量的試驗數據,經過石油、汽車行業和環保部門專家的認真討論,我國滿足第四階段排放要求的汽油標準已經公布。該標準中對添加錳劑,石油與汽車行業有明顯的不同意見,但對未來滿足第五階段排放要求的汽油標準中不允許加入錳劑、適當降低汽油辛烷值指標已達成共識。
據記者了解,滿足第四階段排放要求的車用柴油質量標準正在制定中,可以肯定的是硫含量會降低到最大不超過10ppm,十六烷值和多環芳烴含量也將有明確要求。
曹湘洪說,國外對燃料油中硫含量指標也已提出限值要求。我國也應盡早研究制定并公布燃料油質量標準,告知煉油企業適時安排提升燃料油質量的技術改造。
曹湘洪預計,“十二五”最晚到2016年我國汽柴油將全面實施國Ⅳ標準,緊接著國Ⅴ標準的實施也指日可待。他建議,從現在起就應該圍繞國Ⅴ油品質量標準開展技術研究開發工作,按歐Ⅴ排放的要求,盡快開展各種油品質量指標對排放指標的影響研究。
在汽油方面,曹湘洪認為,應重點開發催化裂化汽油深度脫硫、降烯烴和辛烷值保留技術,降低催化裂化汽油中苯含量的技術,同時要針對國Ⅴ汽油不允許人們加入提高辛烷值的錳劑后,高辛烷值汽油調和組分不足的矛盾,開發各種利用液化氣生產高辛烷值汽油組分的新技術。
在柴油方面,要重點開發生產超低硫、低多環芳烴含量柴油為主的加氫裂化技術,超深度脫硫的柴油精制技術。
在流程整合技術方面,重點形成可用于加工不同品質原油的老煉油廠進行生產歐Ⅴ標準清潔油品技術改造的流程整合技術。
對于機動車排污監控問題,國家環境保護部機動車排污監控中心主任湯大鋼對記者表示:“環保部門將加大新車生產一致性檢查力度,擴大抽檢覆蓋范圍。”
“抽檢率將提高十個百分點!睖箐摫硎荆h保部門將加大環保處罰和信息公開力度,建立完備的企業監管平臺和數量庫,建設全國在用車管理信息系統。
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