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油品为何“带病”升级?
发布时间:2017-2-7 0:00:00      发布者:admin

 

油品为何“带病”升级?

MTBE的终结者原来是它!

 

今年2月,国家发改委、国家能源局等11个部门联合发文,要求进一步推进成品油质量升级及加强市场管理。文件指出,11号开始,11个省市(东部地区)已提前实行国标准的车用汽油、柴油供应;201711日起,全国范围都将全面供应符合国标准的车用汽油(含E10乙醇汽油)、车用柴油(含B5生物柴油),同时停止国内销售低于国标准车用汽、柴油。

在饱受雾霾之苦后,国汽油终于在民众的翘首期待中出台,其目的当然是要通过油品升级,降低汽车尾气的有害成分,改善大气质量,这本是一件令人欢欣鼓舞的事。然而,中国化工报记者最近采访了解到,一些行业专家对于国标准汽油是否真正清洁,却有着截然不同的看法。

 

院士:雾霾元凶仍逍遥法外

20141226日,中国工程院院士孙优贤向全国人大常委会提交了一份题为《关于尽快推广使用异辛烷,真正提高汽油品质,有效改善大气环境的建议》的汇报材料。

孙院士在汇报材料中指出:汽油中烯烃、芳烃含量高,是造成汽车尾气污染严重的最主要原因。目前,我国国汽油标准中除硫含量达到欧标准外,烯烃、芳烃等有害物质的含量仍然与国际标准存在很大差距。比如,我国标准中烯烃、芳烃等有害物质含量的控制指标分别是24%40%,欧标准是18%35%;美国加州标准指标仅为4%22%。换句话说,我国虽然在不断提高汽油标准,但实际降下来的只是硫和锰,真正造成雾霾的元凶”——烯烃、芳烃含量指标却几乎没有触动。

孙院士在汇报材料中还提到了另一个令人担忧的问题,那就是MTBE的污染。

MTBE学名甲基叔丁基醚,是一种汽油添加剂。炼油厂为降低汽油中的硫、芳烃以及烯烃等杂质的含量,在加氢过程中不得不损耗部分芳烃,使长链变为短链,异构烷烃减少,辛烷值下降,导致汽油的燃烧效率相应降低。MTBE作为汽油抗爆组分,能显著提高辛烷值。据测算,汽油中如加入10%MTBE,可使辛烷值提高1.8~2.0个单位。随着我国油品质量的不断升级,为补偿或增加汽油辛烷值,我国炼油企业普遍采用在汽油中添加MTBE来解决,添加量也从上世纪90年代的平均0.4%逐渐提高到2008年的3.1%,目前甚至已高达13%

MTBE对提高辛烷值成效明显,但其自身却是一个潜在污染物。由于它自身含氧、含硫,过度添加会造成汽油的氧、硫含量超标;同时MTBE还会对水源造成难以分解的长期污染,对人体肾脏和肝脏造成严重伤害。上世纪90年代,美国加州因为在饮用水中发现了痕量MTBE2002年底全美禁用MTBE作为汽油抗爆剂。继美国将MTBE认定为潜在致癌物后,北美、欧洲及亚洲地区的一些发达国家纷纷出台法律,全面禁止或者限制MTBE在汽油中的应用。

为此,孙院士建议:国家要找准治理雾霾的根本对策,加快使用高标准清洁汽油步伐,严格限制汽油中烯烃、芳烃含量,与世界燃油规范接轨;建议率先在雾霾严重地区推行用异辛烷(烷基化油)为添加剂的清洁汽油进行试点,逐步在全国推广;为保护环境和人体健康,应尽快立法限制或禁止MTBE在汽油中的应用。

如今,国标准也将全面实施,孙院士等人反映的关于国汽油标准中烯烃、芳烃含量过高,MTBE污染等问题,依然悬而未决。

 

异辛烷:汽油清洁化的有效途径

孙院士在材料中提出,应率先在雾霾严重地区推行使用异辛烷(烷基化油)添加剂的清洁汽油进行试点,那么异辛烷又是何种物质呢?

发达国家成功治理雾霾的丰富经验足以表明,异辛烷是用作替代MTBE,有效提高汽油抗爆性和动力性能品质,改善汽车尾气污染的最理想的清洁汽油添加剂,这一点已成为全行业的共识。目前,烷基化油在美国、澳大利亚、欧洲等发达地区普遍得到应用。在美国,汽油中异辛烷添加比例约14%,异辛烷每年使用量接近4500万吨;在欧洲,异辛烷的添加比例为12%,每年使用量约为3000万吨。

异辛烷具有辛烷值高、蒸汽压低、无硫、无氧、无芳烃、无烯烃等优点,添加异辛烷,不仅可以降低汽油中硫、烯烃、芳烃等含量,还能促进汽油中其他组分充分燃烧,有效减少尾气污染。此外,由于异辛烷具有较低蒸汽压,可减少汽油在使用和储运过程中VOCs(挥发性有机物)的无组织排放。

20148月,中石化石油化工科学研究院联合国家石油产品质量监督检验中心、国家汽车研究中心北京分部等多家权威机构,对异辛烷作为汽油调合组分进行多项试验,结果显示:汽油中添加10%~15%的异辛烷,汽车尾气主要污染物排放最高可降低40%左右。

 

产业化:我国已实现重大突破

作为MTBE的最佳替代物,异辛烷绿色汽油环保添加剂具有一定的市场前景。国内不少企业看到其中商机,纷纷引进技术或进行开发,产业化进程不断推进。

上个世纪80年代末,我国就曾引进13套异辛烷装置,每套规模为6万吨/年。当时由于市场需求严重不足,再加上引进的大多是氢氟酸技术,不能很好地解决环保和安全问题,这13套装置先后被关闭或者改造。

2000年之后,我国又陆续引进了多套STRATCO硫酸法异辛烷装置,同样存在生产规模小、装置能耗大、产品质量低、污染排放重等诸多弊端,基本无法正常生产。

异辛烷产业化最终取得实质性突破是在2014年。宁波海越新材料有限公司60万吨/年异辛烷项目在宁波石化经济技术开发区建成投产。该项目采用美国鲁姆斯公司中试专利技术,经工程设计单位进行工艺优化、放大而成,是该技术全球首套工业化装置,也是目前全球规模最大的装置。海越拥有该技术大中华区域35%、全球其他区域10%的专利分享权。与传统硫酸法相比,该装置在工艺技术、主反应器、能源综合利用、割除酸碱水洗等方面都进行了重大创新,实现基本无三废排放,硫酸用量降低约40%

20149月,宁波海越异辛烷项目试产成功后,浙江省科技厅组织专家论证会,对海越异辛烷项目进行论证。与会专家一致认为:与MTBE相比,该异辛烷产品不含重金属、不含芳烃、基本不含硫(小于5ppm),在显著提高汽油辛烷值、促进油品质量升级的同时,油耗和有害气体排放大幅下降,可完全满足国排放标准要求,是目前替代MTBE和其他同类产品的最有效方法。

 

推广替代:还需政策扶持

尽管异辛烷终将替代MTBE这一趋势已成为行业共识,但真正实现起来却并不容易。

记者采访了解到,目前MTBE在我国仍在大量应用,且产能还在继续扩大,其主要原因在于国家政策并没有明确加以限制,而市场需求也在上升,再加上生产原料甲醇价格低廉,MTBE利润丰厚,自然吸引着更多的投资者纷纷进入。而相比之下,异辛烷虽然具有突出的环保优势,但相对于MTBE成本要高一些。炼油厂要考虑经济效益,转型升级主动淘汰MTBE的热情并不高。因此,如果政府部门不在政策上给予支持,我国异辛烷要大规模替代MTBE会难上加难。

浙江省石化协会副会长张旭认为:异辛烷作为MTBE的理想替代物,在国外已经取得了成功经验,国内也完全具备大规模推广的客观条件。当务之急一是行业加大宣传力度,积极向国家相关管理部门呼吁并反映实际情况,引起中央高度重视,加快步伐出台MTBE限制和逐步禁用政策措施;二是炼油企业应从履行企业社会责任出发,主动淘汰MTBE,积极引入异辛烷作为新型环保油品升级添加剂,为保护环境和人类身体健康作出贡献。