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【摘 要】在全球经济迅速发展的驱动下,汽车产业得到了迅猛发展。国内汽车的保有量和销售量也得到了明显的提高。但与此同时,汽车排放的尾气量也随之增加,汽车尾气对空气所造成的污染變得日趋严重。保护人类赖以生存的环境不再仅仅是政府的责任,也是我们每个公民不可推卸的责任。为此就我国汽油质量现状进行详细的分析,并结合我国汽油工业装置的结构、加工的流程和产品的方案等实际情况提出了相应的改善汽油质量的措施。以此来满足汽油产业的新标准要求。
【关键词】汽油质量;现状;改善途径
由于汽车产业的迅速发展和汽油消耗量的不断增加,汽车排放的尾气量越来越高。作为空气污染的主要途径之一,汽车尾气污染已经受到了世界各国人民的广泛关注。对于人口流动量最大的城市来说,汽车尾气污染是空气污染的重要因素之一,汽车尾气破坏的不仅仅是我们周边的环境,对我们的日常生活、工作、学习及我们的身体健康造成的威胁也是不容忽视的。因此,改善车用汽油的质量,减少汽车尾气排放对环境所造成的污染成了我国政府高度重视的问题。
一、我国汽车产业的发展
近些年来,随着我国汽车产业技术的不断改善与创新,我国汽车保有量得到了迅速的发展。据相关资料显示,我国机动车保有量在1990年仅仅只有554万辆,私人汽车保有量也只有机动车保有量的百分之十四。而在私人汽车中私人轿车的数量则还是寥寥无几。进入二十世纪之后,我国的汽车生产量和销售量出现了井喷式增长。我国在2009年成为了世界上第一汽车产销大国,全国汽车保有量达到了18658.1万辆。与1990年相比,有了明显的进步。在2009年,我国的汽车保有量一直呈较快的增长趋势,并且私人汽车保有量占机动车保有量的比重也明显增加。在2009年6月份,私人汽车已经达到13565.4万辆。随着汽车产业的迅速发展,汽油的消耗量也呈上升趋势。据资料显示,我国汽油消耗量在2000年为3452万吨,而在2009年已经达到了6627万吨,年均增长了百分之七点五。与此同时,汽油的产量也由4136万吨增长到7197万吨。可以看出中国的汽车市场发展前景较大,据相关专业人士预计,中国汽车保有量在2020年将会达到2亿辆左右,中国的汽车工业在未来的几年里仍然会保持着月均百万辆的增长速度。这就意味着汽车技术方面的提升和汽油质量的改进势在必行。
二、我国汽油质量和现状分析
由于汽车数量的迅猛增长,汽车尾气污染已经成为了空气污染的重要污染因素之一。汽油中含有硫、烯烃、芳烃、苯等多种有害物质。硫的不完全燃烧就会转化为一氧化硫、二氧化硫等含硫化合物;排放到大气中的二氧化硫不仅仅会对动物、植物和建筑物造成伤害,而且大气中的二氧化硫在阳光的照射下以及在某些金属粉尘(如工业烟尘中的氧化铁)的催化作用下,很容易被氧化成为三氧化硫。三氧化硫易于与空气中的水蒸气结合产生硫酸雾,严重腐蚀金属制品及建筑物,并严重地酸化着土壤和江河湖泊。烯烃的不完全燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳等含碳的化合物。这里重点要说明的是无色无味的、密度较小的、易溶于水的且有毒的窒息性气体一氧化碳。由呼吸道进入人体后,会与血液中的血红蛋白相结合,从而降低血红蛋白的输氧功能。过量的吸入一氧化碳会使人产生恶心、头晕、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。由于苯的不完全燃烧会产生一系列氮氧化合物,尤其是一氧化氮和二氧化氮。人体吸入后会损害心、肺、肝、肾等脏器,产生支气管炎、肺水肿等疾病。世界卫生组织环境健康评价小组得出结论为短期暴露引起有害影响的二氧化氮浓度的最低水平为每立方米0.94毫克,一个月最多出现两次且每次持续时长不得超过一小时才能保证公共健康。我国的汽油质量与国际先进标准相比差距较大。主要是因为含有较高的硫、烯烃、芳烃,这就意味着在燃烧时很容易产生积炭,致使机车的发动机性能降低,并且还会降低汽车尾气的三元催化转化活性从而增加了有害物质的排放量。
三、我国汽油质量的生产技术
我国重要的原有二次加工装置是催化裂化装置。因为其优势在于投资少、见效快、操作简单,所以在我国发展较为迅速,尤其在重油的加工生产中有着举足轻重的地位。催化裂化为我国的炼油事业及国民的经济发展做出了巨大的贡献。但与此同时,催化裂化生产的汽油也存在不少问题,主要是含有硫、烯烃的量过高。这也就是说对环境所造成的污染会比较严重。
四、改善我国汽油质量现状的途径
(一)催化裂化装置原料的改善:要想提高我国汽油产品的环境指标等级,就必须降低汽油中硫含量和烯烃含量。而根据我国炼油产业的实际情况,要想降低汽油中的硫含量和烯烃含量,就必须改善催化裂化装置的原料,从而达到低硫和低烯烃的目的。我国的重油催化裂化装置多以常压和减压渣油为原料,其含硫量较高,杂质也比较丰富,反应条件也相对苛刻。与分馏油催化相比,汽油质量相对较差。因此可以采用溶剂脱沥青、焦化、原料加氢等处理方式,进行原料的优化。但是溶剂脱沥青和焦化这类改善催化裂化原料的工艺装置仍存在焦炭,沥青价格较低,效益不理想的问题。加氢处理催化裂化装置的原料是目前世界上最为理想的工艺,但是采用这种方式需要构建新装置,且投资较大,成本较高,对于高硫原油的炼油厂来说不大适宜。
(二)汽油蒸发性能的改善:主要是通过提高分馏塔的效率,从而降低碳四的含量;然后将重整操作的压力减小,碳五醚化并加入低蒸气压的MTBE、DIPE从而使汽油中的烷基化或异构化组分的比例得到提升,使蒸气压指标有一定程度的下降,保持汽油产品具有适宜的蒸发性能。
(三)降低汽油中苯的含量:汽油中苯的含量百分之二十五来自FCC汽油,其余则都是来自重整汽油。因此在重整装置中安装苯抽提装置是降低汽油中苯含量的有效途径。此方法可以使苯作为化工原料,增加其利用率。此外,美国的研究公司还研究出利用粗丙烯将汽油中的苯转化为芳烃的技术。此方法是将石脑油分馏,再将碳五,碳六馏分异构化,进而达到减少重整汽油中苯含量的目的。
五、结束语
总之,在社会生产的驱动下,环境和发展问题已经成为了世界各国普遍关注的焦点问题,发展给人类带来的福利不再仅仅局限于满足当代人的需求,也关系到是否会对我们的子孙后代的生存环境产生不利的影响。在这个迅速发展的信息时代,政府、企业以及各个研究领域所面临的共同首要课题就是如何解决全球环保问题。而汽车尾气污染问题又是全球污染问题的重要部分。随着我国的大国崛起、中国梦的逐步实现,空气环境问题也越来越成为亟待解决的问题。因此要在短时间内找到一条投资少、见效快且环保,并接近国际标准要求的加工途径是势在必行。目前,北京、上海、广东已经率先应用满足第五阶段排放要求的车用汽油,硫含量指标为不大于10mg/kg,烯烃含量为不大于24%,苯含量为不大于1%。基本上已经与国际上发达地区的先进标准要求接轨。做为汽油的主要应用者,汽车工业就必须和炼油产业携手并进,共同努力,改善其技术方面所存在的不足,并且严格遵守国家行业振兴的具体要求,在环保方面和节能减排上达到或接近国际先进水平,空气质量的明显改善指日可待。
【参考文献】
[1]姚国江.石油炼制与化工,2000,1(31):1
[2]张立新.炼油设计,2001,3(31):1
[3]刘家明,孙丽丽.加氢装置设计与工程开发的新进展.炼油 设计,2000,5(30):6
[4]陈惠敏.21世纪的车用燃料——超低硫汽油和柴油.炼油 设计,1999,4(29):1
[5]王军民等.催化裂化汽油溶剂 萃取脱硫工艺的研究.炼油 设计,2000,10(30):32
[6]杨海涛,王龙延.含硫原油加工过程中的硫转化规律.炼油 设计1999,8(29):9
[7]杨澎,王海彦,马英孝.催化裂化轻汽油醚化技术.辽宁石油化工大学学报,1999(2)
【关键词】汽油质量;现状;改善途径
由于汽车产业的迅速发展和汽油消耗量的不断增加,汽车排放的尾气量越来越高。作为空气污染的主要途径之一,汽车尾气污染已经受到了世界各国人民的广泛关注。对于人口流动量最大的城市来说,汽车尾气污染是空气污染的重要因素之一,汽车尾气破坏的不仅仅是我们周边的环境,对我们的日常生活、工作、学习及我们的身体健康造成的威胁也是不容忽视的。因此,改善车用汽油的质量,减少汽车尾气排放对环境所造成的污染成了我国政府高度重视的问题。
一、我国汽车产业的发展
近些年来,随着我国汽车产业技术的不断改善与创新,我国汽车保有量得到了迅速的发展。据相关资料显示,我国机动车保有量在1990年仅仅只有554万辆,私人汽车保有量也只有机动车保有量的百分之十四。而在私人汽车中私人轿车的数量则还是寥寥无几。进入二十世纪之后,我国的汽车生产量和销售量出现了井喷式增长。我国在2009年成为了世界上第一汽车产销大国,全国汽车保有量达到了18658.1万辆。与1990年相比,有了明显的进步。在2009年,我国的汽车保有量一直呈较快的增长趋势,并且私人汽车保有量占机动车保有量的比重也明显增加。在2009年6月份,私人汽车已经达到13565.4万辆。随着汽车产业的迅速发展,汽油的消耗量也呈上升趋势。据资料显示,我国汽油消耗量在2000年为3452万吨,而在2009年已经达到了6627万吨,年均增长了百分之七点五。与此同时,汽油的产量也由4136万吨增长到7197万吨。可以看出中国的汽车市场发展前景较大,据相关专业人士预计,中国汽车保有量在2020年将会达到2亿辆左右,中国的汽车工业在未来的几年里仍然会保持着月均百万辆的增长速度。这就意味着汽车技术方面的提升和汽油质量的改进势在必行。
二、我国汽油质量和现状分析
由于汽车数量的迅猛增长,汽车尾气污染已经成为了空气污染的重要污染因素之一。汽油中含有硫、烯烃、芳烃、苯等多种有害物质。硫的不完全燃烧就会转化为一氧化硫、二氧化硫等含硫化合物;排放到大气中的二氧化硫不仅仅会对动物、植物和建筑物造成伤害,而且大气中的二氧化硫在阳光的照射下以及在某些金属粉尘(如工业烟尘中的氧化铁)的催化作用下,很容易被氧化成为三氧化硫。三氧化硫易于与空气中的水蒸气结合产生硫酸雾,严重腐蚀金属制品及建筑物,并严重地酸化着土壤和江河湖泊。烯烃的不完全燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳等含碳的化合物。这里重点要说明的是无色无味的、密度较小的、易溶于水的且有毒的窒息性气体一氧化碳。由呼吸道进入人体后,会与血液中的血红蛋白相结合,从而降低血红蛋白的输氧功能。过量的吸入一氧化碳会使人产生恶心、头晕、嘴唇发紫、呼吸困难甚至死亡。由于苯的不完全燃烧会产生一系列氮氧化合物,尤其是一氧化氮和二氧化氮。人体吸入后会损害心、肺、肝、肾等脏器,产生支气管炎、肺水肿等疾病。世界卫生组织环境健康评价小组得出结论为短期暴露引起有害影响的二氧化氮浓度的最低水平为每立方米0.94毫克,一个月最多出现两次且每次持续时长不得超过一小时才能保证公共健康。我国的汽油质量与国际先进标准相比差距较大。主要是因为含有较高的硫、烯烃、芳烃,这就意味着在燃烧时很容易产生积炭,致使机车的发动机性能降低,并且还会降低汽车尾气的三元催化转化活性从而增加了有害物质的排放量。
三、我国汽油质量的生产技术
我国重要的原有二次加工装置是催化裂化装置。因为其优势在于投资少、见效快、操作简单,所以在我国发展较为迅速,尤其在重油的加工生产中有着举足轻重的地位。催化裂化为我国的炼油事业及国民的经济发展做出了巨大的贡献。但与此同时,催化裂化生产的汽油也存在不少问题,主要是含有硫、烯烃的量过高。这也就是说对环境所造成的污染会比较严重。
四、改善我国汽油质量现状的途径
(一)催化裂化装置原料的改善:要想提高我国汽油产品的环境指标等级,就必须降低汽油中硫含量和烯烃含量。而根据我国炼油产业的实际情况,要想降低汽油中的硫含量和烯烃含量,就必须改善催化裂化装置的原料,从而达到低硫和低烯烃的目的。我国的重油催化裂化装置多以常压和减压渣油为原料,其含硫量较高,杂质也比较丰富,反应条件也相对苛刻。与分馏油催化相比,汽油质量相对较差。因此可以采用溶剂脱沥青、焦化、原料加氢等处理方式,进行原料的优化。但是溶剂脱沥青和焦化这类改善催化裂化原料的工艺装置仍存在焦炭,沥青价格较低,效益不理想的问题。加氢处理催化裂化装置的原料是目前世界上最为理想的工艺,但是采用这种方式需要构建新装置,且投资较大,成本较高,对于高硫原油的炼油厂来说不大适宜。
(二)汽油蒸发性能的改善:主要是通过提高分馏塔的效率,从而降低碳四的含量;然后将重整操作的压力减小,碳五醚化并加入低蒸气压的MTBE、DIPE从而使汽油中的烷基化或异构化组分的比例得到提升,使蒸气压指标有一定程度的下降,保持汽油产品具有适宜的蒸发性能。
(三)降低汽油中苯的含量:汽油中苯的含量百分之二十五来自FCC汽油,其余则都是来自重整汽油。因此在重整装置中安装苯抽提装置是降低汽油中苯含量的有效途径。此方法可以使苯作为化工原料,增加其利用率。此外,美国的研究公司还研究出利用粗丙烯将汽油中的苯转化为芳烃的技术。此方法是将石脑油分馏,再将碳五,碳六馏分异构化,进而达到减少重整汽油中苯含量的目的。
五、结束语
总之,在社会生产的驱动下,环境和发展问题已经成为了世界各国普遍关注的焦点问题,发展给人类带来的福利不再仅仅局限于满足当代人的需求,也关系到是否会对我们的子孙后代的生存环境产生不利的影响。在这个迅速发展的信息时代,政府、企业以及各个研究领域所面临的共同首要课题就是如何解决全球环保问题。而汽车尾气污染问题又是全球污染问题的重要部分。随着我国的大国崛起、中国梦的逐步实现,空气环境问题也越来越成为亟待解决的问题。因此要在短时间内找到一条投资少、见效快且环保,并接近国际标准要求的加工途径是势在必行。目前,北京、上海、广东已经率先应用满足第五阶段排放要求的车用汽油,硫含量指标为不大于10mg/kg,烯烃含量为不大于24%,苯含量为不大于1%。基本上已经与国际上发达地区的先进标准要求接轨。做为汽油的主要应用者,汽车工业就必须和炼油产业携手并进,共同努力,改善其技术方面所存在的不足,并且严格遵守国家行业振兴的具体要求,在环保方面和节能减排上达到或接近国际先进水平,空气质量的明显改善指日可待。
【参考文献】
[1]姚国江.石油炼制与化工,2000,1(31):1
[2]张立新.炼油设计,2001,3(31):1
[3]刘家明,孙丽丽.加氢装置设计与工程开发的新进展.炼油 设计,2000,5(30):6
[4]陈惠敏.21世纪的车用燃料——超低硫汽油和柴油.炼油 设计,1999,4(29):1
[5]王军民等.催化裂化汽油溶剂 萃取脱硫工艺的研究.炼油 设计,2000,10(30):32
[6]杨海涛,王龙延.含硫原油加工过程中的硫转化规律.炼油 设计1999,8(29):9
[7]杨澎,王海彦,马英孝.催化裂化轻汽油醚化技术.辽宁石油化工大学学报,1999(2)