技術(shù)升級(jí)讓油品越來越清潔：訪石油化工科學(xué)研究院院長(zhǎng)龍軍

□ 本刊記者 賈廣華

近日召開的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議部署了大氣污染防治十條措施，明確提出提升燃油品質(zhì)的要求。為了控制尾氣污染物，我國(guó)正在制定史上最為嚴(yán)格的國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)石化旗下煉油企業(yè)正在進(jìn)行新一輪油品質(zhì)量升級(jí)，將為社會(huì)提供更多的清潔油品。清潔油品技術(shù)有哪些，能起到什么作用？帶著這些問題，本刊記者專訪了石油化工科學(xué)研究院龍軍院長(zhǎng)。

清潔油品是一個(gè)不斷發(fā)展的概念

記者：大家對(duì)清潔油品雖然耳熟能詳，但大部分人還不是十分了解其確切含義。先請(qǐng)您介紹下“清潔油品”的標(biāo)準(zhǔn)定義是什么？

龍軍：清潔油品，就是通過限制汽柴油中的特定物質(zhì)，如硫、苯、烯烴、芳烴等組分含量，達(dá)到減少大氣污染的目的。清潔油品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)也主要體現(xiàn)在降低不利于清潔排放的硫、苯、烯烴、芳烴的含量。清潔油品是一個(gè)相對(duì)的、不斷發(fā)展的概念。所謂相對(duì)的概念，早期，石油就是比煤更清潔的燃料；在含鉛汽油時(shí)代，四乙基鉛是汽油中的主要毒物；而到了無(wú)鉛汽油時(shí)代，汽油中的那些對(duì)尾氣中有害物形成有促進(jìn)作用的化學(xué)組分成為主要毒物。所謂不斷發(fā)展的概念，是指不斷地降低汽柴油中的這些有害物質(zhì)的含量。

□ 石油化工科學(xué)研究院院長(zhǎng)龍軍。

記者：汽柴油中的苯是致癌物，硫會(huì)生成硫氧化物，清潔油品降低這兩種物質(zhì)的含量，大家都能理解。汽油中的芳烴和烯烴是高辛烷值組分，為什么還要降低它們的含量呢？

龍軍：汽柴油里面的硫燃燒后，除了生成硫的氧化物污染大氣外，最主要的是若不加以限制，就無(wú)法采用以貴金屬為核心組元的尾氣后處理技術(shù)（造成中毒），那么其他減少排放的指標(biāo)就無(wú)法完成，因此是一種牽一發(fā)而動(dòng)全身的組分，處于實(shí)現(xiàn)減排的中間位置，扮演著極其重要的角色。而汽柴油中硫含量的脫除又非常復(fù)雜，至今還存在技術(shù)突破的障礙，所以硫被稱為21世紀(jì)的“鉛”可謂恰如其分。

汽油中的芳烴，會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)中的烴類和氮氧化物不完全燃燒，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)中沉積物增加，尾氣排放增加。烯烴的熱穩(wěn)定性差，容易生成膠質(zhì)，堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴，使發(fā)動(dòng)機(jī)中積炭，影響汽車的排放和使用性能。烯烴的揮發(fā)性較強(qiáng)，蒸發(fā)排放進(jìn)入大氣后，還會(huì)加速對(duì)流層臭氧的形成，形成光化學(xué)煙霧。

燃油中的這些成分都會(huì)增加尾氣污染物，所以清潔油品要限制這些成分，以盡可能地減少污染物。

記者：歐盟國(guó)家自2009年開始實(shí)施了“嚴(yán)苛”的歐五排放標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)實(shí)施了4年。近日有消息稱，歐盟將從2014年起推行歐六排放標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)問歐六標(biāo)準(zhǔn)將在哪些方面加強(qiáng)對(duì)尾氣污染物的限制？對(duì)清潔油品又有什么樣的要求？

龍軍：歐六排放標(biāo)準(zhǔn)最大的特點(diǎn)是對(duì)顆粒物排放數(shù)量進(jìn)行了限制。依照歐六排放標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)動(dòng)車尾氣中的氮氧化物和顆粒物含量要比此前執(zhí)行的“歐五”標(biāo)準(zhǔn)分別降低80%和66%。盡管目前歐洲還沒有頒布對(duì)應(yīng)的燃油法規(guī)，但為滿足車輛對(duì)節(jié)能、排放的要求，對(duì)相應(yīng)的燃油（化石類汽柴油和替代燃料）、潤(rùn)滑油等都會(huì)有更高的要求。未來石油工業(yè)除了要滿足綠色工業(yè)的普遍要求外，還應(yīng)在燃油組分與餾程優(yōu)化、潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油與添加劑選擇等方面進(jìn)行研究。

清潔油品生產(chǎn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)

記者：即將實(shí)施的國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)清潔汽油要求最重要的一個(gè)指標(biāo)就是硫含量要降低到每千克10毫克以下，煉油企業(yè)采用什么技術(shù)能達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)？

龍軍：大家都知道，我國(guó)煉油工業(yè)以催化裂化工藝為主，煉油企業(yè)生產(chǎn)的汽油中催化裂化汽油占汽油調(diào)和組分的比例超過70%；而汽油中90%～98%的硫都來自催化裂化汽油，因此我國(guó)清潔汽油生產(chǎn)的關(guān)鍵是降低催化裂化汽油的硫含量。從開始實(shí)施清潔油品標(biāo)準(zhǔn)后，20年間涌現(xiàn)出的減少汽油硫含量的技術(shù)非常多，大致可分為加氫和非加氫兩大類。這些脫硫方法都會(huì)導(dǎo)致汽油辛烷值的損失，這是清潔汽油生產(chǎn)面臨的最大問題。

為了實(shí)現(xiàn)最大限度的脫硫和最小的辛烷值損失，石科院目前已開發(fā)出符合國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)的清潔汽油生產(chǎn)技術(shù)。如第三代催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)（RSDS-III）和蠟油加氫預(yù)處理（RVHT）－多產(chǎn)異構(gòu)烷烴催化裂化（MIP）組合工藝。利用催化裂化汽油選擇性加氫脫硫技術(shù)（RSDS-III）可以實(shí)現(xiàn)汽油硫含量降低到每千克10毫克以下，辛烷值損失不超過1個(gè)單位。為了配合國(guó)內(nèi)煉廠大規(guī)模MIP裝置生產(chǎn)符合國(guó)五要求的清潔汽油，石科院開發(fā)了蠟油加氫預(yù)處理——多產(chǎn)異構(gòu)烷烴催化裂化組合工藝，可以將蠟油原料處理直接生產(chǎn)滿足國(guó)五排放要求的汽油產(chǎn)品。

非加氫脫硫技術(shù)方面，中國(guó)石化2007年買斷了S-Zorb吸附脫硫技術(shù)。石科院攻克了S-Zorb吸附劑工業(yè)制備的難關(guān)，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的吸附劑制備技術(shù)。我們研發(fā)的國(guó)產(chǎn)吸附劑，與國(guó)外同類吸附劑相比，脫硫效果相當(dāng)，而且辛烷值的保留能力更好。2009年在燕山S-Zorb裝置進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)，效果很好。目前已經(jīng)建成了8套工業(yè)裝置。

記者：石科院是中國(guó)石化開發(fā)煉油技術(shù)的主力軍。對(duì)于清潔柴油生產(chǎn)，石科院開發(fā)了哪些先進(jìn)技術(shù)？

龍軍：我國(guó)煉油企業(yè)的裝置結(jié)構(gòu)決定大多數(shù)煉油廠的柴油調(diào)和組分仍以催化裂化柴油為主，但催化裂化柴油十六烷值也比較低，導(dǎo)致我國(guó)柴油池中十六烷值資源緊張。為了滿足清潔柴油標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)清潔柴油生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)既要降低柴油中的硫、芳烴含量，又要提高十六烷值。石科院開發(fā)出的柴油升級(jí)技術(shù)主要包括柴油超深度加氫脫硫RTS技術(shù)、高選擇性加氫改質(zhì)MHUG工藝技術(shù)、降低柴油芳烴含量的SSHT和DDA技術(shù)和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油的RMC技術(shù)等。通過這些技術(shù)，煉廠可以生產(chǎn)滿足國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)要求的清潔柴油產(chǎn)品。

記者：現(xiàn)在小轎車已經(jīng)走入了尋常百姓家，據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京2012年的機(jī)動(dòng)車保有量就超過了520萬(wàn)輛，每年要消耗500多萬(wàn)噸的汽柴油。北京市實(shí)施更加嚴(yán)格的第五階段燃油標(biāo)準(zhǔn)后，能帶來多大的減排效果？

龍軍：目前北京市機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物、PM2.5對(duì)大氣污染的貢獻(xiàn)率分別達(dá)到58%、40%和22.2%。其中的氮氧化物中，有一半會(huì)二次轉(zhuǎn)化為PM2.5。根據(jù)國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)報(bào)道，實(shí)施京五汽車排放標(biāo)準(zhǔn)后，輕型汽油車氮氧化物將減排25%；重型車氮氧化物將減排43%，PM2.5的排放也會(huì)同步減少。按照北京市現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車數(shù)量來算，實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)后，全市每年僅二氧化硫即可減排400多噸，平均每天減排超過1噸。如果全國(guó)的機(jī)動(dòng)車都實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的話，減排數(shù)量將更為可觀。