歐盟汽柴油質(zhì)量標準與實際質(zhì)量狀況

鄭麗君 朱慶云 李雪靜 喬明

(中國石油石油化工研究院)

摘要：歐盟國家汽柴油質(zhì)量標準走在全球前列，是全球最多的被其他國家借鑒、參考或者采用的標準。從歐盟汽柴油質(zhì)量標準的變化可以看出，硫含量是汽柴油變化幅度最大的指標，汽柴油硫含量降至10ppm以下基本是國際趨勢;從歐盟實際銷售的汽柴油質(zhì)量看，汽油質(zhì)量的合格率明顯高于柴油，由于柴油用途廣泛，對柴油標準的制定更應周全;辛烷值不達標是汽油不合格的主要表現(xiàn)之一，這是包括我國在內(nèi)的許多國家汽油質(zhì)量升級面臨的挑戰(zhàn);歐盟使用乙醚代替乙醇，從而避免了汽油蒸汽壓的增高，同時對汽油氧化物含量進行嚴格控制及詳細規(guī)定。我國正加速提高國內(nèi)汽柴油品質(zhì)，與歐盟油品質(zhì)量的差距已經(jīng)越來越小，如果實施到位，必將對我國空氣質(zhì)量改善做出貢獻。

關鍵詞：汽油標準 柴油標準  硫含量  歐盟

　　我國已從2014年起全面執(zhí)行國Ⅳ汽油標準，從2015年起全面執(zhí)行國Ⅳ柴油標準。北京、上海以及江蘇、廣東的部分地區(qū)等一些具備條件的地區(qū)已提前實施國V標準。為了加快改善環(huán)境質(zhì)量，減少車用汽柴油使用帶來的污染物排放，我國政府加快了汽柴油質(zhì)量升級的進程:一是將2016年1月起供應國V標準車用汽柴油的區(qū)域，從原定的京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域內(nèi)重點城市擴至整個東部地區(qū)11個省市全境;二是將全國供應國V標準車用汽柴油的時間由原定的2018年1月提前至2017年1月;三是增加高標準普通柴油供應，分別從2017年7月和2018年1月起，在全國全面供應國Ⅳ、國V標準普通柴油。

　　歐盟標準先于我國多年，我國汽柴油質(zhì)量標準的制定借鑒和參考了很多歐盟的標準限值。對歐盟汽柴油質(zhì)量標準的變化及實際銷售的汽柴油質(zhì)量的客觀分析，使我們更加清晰地了解世界先進的汽柴油質(zhì)量標準的變化歷程和實際銷售的汽柴油質(zhì)量;同時使大眾明白，雖然我國汽柴油質(zhì)量升級的總體進程落后于歐盟，但為了改善生存環(huán)境，我國正在以比歐盟階段進程更快的速度提高汽柴油質(zhì)量，例如歐盟從歐Ⅳ汽柴油標準到歐V用了4年，我國從國Ⅳ汽油到國V汽油則只有2年^[1]

一、歐盟車用汽柴油質(zhì)量標準變化歷程

　　歐盟是全球最早開始實施清潔燃料標準的地區(qū)之一，歐盟標準是全球其他國家和地區(qū)直接采用或者作為其制定本國標準參考和借鑒最多的標準(見表1和表2)^[2-5]，同時也是全球應用范圍最為廣泛的標準。

　　從歐盟汽柴油標準的變化可以清晰地看到，硫含量是汽柴油標準變化最多的指標，也是最為重要的汽柴油指標之一。目前歐盟國家實施的歐VI汽油標準與歐V汽油標準相比，除了對氧含量及乙醇添加量做了不同規(guī)定外(對于較早生產(chǎn)的、現(xiàn)不具備使用高生物燃料含量的汽車，規(guī)定除甲醇、乙醇外，其余氧化物總和的最大氧含量2.7wt% ,最大乙醇添加量5.0vol%;其余汽車使用的汽油規(guī)定最大氧含量3.7wt%，最大乙醇添加量10.0vo1%)，其余標準限值均未有任何變化。柴油標準也一樣，歐VI柴油標準與歐V柴油標準相比，除柴油的最大密度稍有降低(以降低顆粒物的排放)外，其余指標均未改變。

　　需要指出的是，表1和表2中的EN標準只是技術性標準，而非強制性執(zhí)行標準，EN標準是依據(jù)燃料質(zhì)量指令(FQD)確定的。FQD要求的汽柴油質(zhì)量標準則屬強制性執(zhí)行標準，對氧化物含量的要求更為細致(見表3)。FQD對柴油的十六烷值、硫含量、稠環(huán)芳烴等對環(huán)境及健康影響較大的參數(shù)作了規(guī)定，但對脂肪酸甲醋( FAME)含量的規(guī)定各國則有一些區(qū)別。由于歐洲汽車生產(chǎn)商不支持柴油中FAME的添加量超過7vol% , FQD在2009年限定了FAME的最大添加量^[6]。根據(jù)歐盟各國政府規(guī)定，F(xiàn)QD允許在個別情況下FAME添加量超過7vol% ,英國、希臘等國家已經(jīng)立法允許此添加量，但目前沒有任何成員國的車用柴油中FAME添加量超過7vol%。此外，F(xiàn)QD也未限制生物質(zhì)費托合成柴油燃料、加氫生物柴油等的使用。

 　　歐盟國家較多，具體各國的標準實施時間以及一些限值有所不同。例如德國、芬蘭、瑞典和英國從2002年起開始投用低硫或硫含量低于10ppm的汽油，2009年起所有車用汽油硫含量低于5ppm。瑞典、德國等國家也先于其他歐盟國家實施超低硫柴油質(zhì)量標準。

二、歐盟清潔汽柴油實際質(zhì)量現(xiàn)狀

    1.汽油質(zhì)量狀況

　　在確定了各階段執(zhí)行的汽油標準之下，汽油基本按照汽油牌號(根據(jù)汽油辛烷值確定)予以銷售的。目前，歐盟汽油消費中RON95汽油占據(jù)主導地位，市場占有率高達82.17%(見表4)。2012年歐盟各成員國不同牌號汽油的市場占有率見表5，其中RON91汽油只在奧地利、捷克共和國、丹麥和德國銷售，市場占比正逐年減小[^[7]

 從銷售汽油的質(zhì)量情況看，汽油不合格的情況主要為辛烷值及夏季RVP(雷氏蒸汽壓)①的不達標。2012年所有歐盟成員國的汽油合格率雖然較高，但幾乎所有成員國都存在著辛烷值和夏季RVP值不達標的問題，主要是高標號的RON95和RON98汽油的辛烷值未達標，北部成員國的最大RVP值大于60千帕或70千帕。2012年各國實際汽油質(zhì)量情況見表6。

 氧化物含量(甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、C₅以上醚類等)的變化是歐盟實際消費汽油的特點之一。FQD允許在汽油中添加10vol%乙醇，氧化物可以按比例混合，但不能超過汽油中的總氧含量以及每種氧化物的最大含量。實際情況是各國汽油的氧化物添加量都小于此限值(見表7)。2012年只有德國、法國、芬蘭3國的汽油乙醇調(diào)合量超過5vol% (E10汽油)，E10汽油的市場占比在這三個國家分別為15%，29%和58%。 

從表7看出，意大利、西班牙、葡萄牙等歐洲南部成員國汽油的乙醇調(diào)合量較低，這是為了滿足夏天最大60千帕RVP要求。汽油中添加乙醇會增加RVP值，會促使揮發(fā)性有機物質(zhì)(VOC_S)O₃的形成，地面O₃含量的增加是歐盟面臨的主要空氣質(zhì)量問題，必須控制汽油RVP值。芬蘭、丹麥、拉脫維亞等北部成員國因天氣相對寒冷，因此最大RVP控制在70千帕。基于各國的社會經(jīng)濟原因，成員國也可請求提高RVP值，但需要證明會采取預防措施避免VOCs含量的上升。

 添加乙醚不會產(chǎn)生上述問題，因此歐盟乙醚的使用較為普遍。表8為各成員國汽油中的乙醚年均調(diào)合量。

    2.柴油質(zhì)量狀況

　　相比于汽油質(zhì)量，柴油質(zhì)量不合格的情況明顯多于汽油。表9為2012年各成員國不合格柴油情況的統(tǒng)計。

　　從表9可以看出，2012年歐盟成員國車用柴油的各項限值均有不合格的情況發(fā)生，但不合格的量較少，其中硫含量和FAME含量超標的國家最多。有14個成員國的車用柴油硫含量超標，最高的為塞浦路斯(樣品最大硫含量高達194ppm);有近一半的成員國FAME的添加量超過

5.5vol%}

三、結(jié)論及啟示

1)從歐盟汽柴油質(zhì)量標準的變化可以看出，硫含量是汽柴油變化幅度最大的指標，而且硫含量降至l0ppm以下基本上已經(jīng)達到極限，因為從歐V到歐VI，汽柴油硫含量保持不變。從全球領先地區(qū)實施的汽柴油標準也可發(fā)現(xiàn)，汽柴油硫含量降至10ppm以下基本是國際趨勢(見圖1和圖2)^[8-9]。非車用柴油的質(zhì)量標準，目前也主要是對柴油的硫含量做了一定限制。

     2)從歐盟實際銷售的汽柴油質(zhì)量看，汽油質(zhì)量的合格率明顯高于柴油。與許多國家和區(qū)類似，我國也是汽油的合格率要高于柴油。主要原因是汽油用途相比柴油要窄，車用及摩托車用汽油占汽油總量的絕大部分。柴油用途非常廣泛，包括機車、輪船、取暖用油等等，車用柴油占柴油使用總量的比例遠遠低于汽油^[10]。正因為柴油用途廣泛，所以針對柴油標準的制定更應周全。歐盟已對船用柴油硫含量等規(guī)定明確的實施時間(限于篇幅，本文未做詳細介紹)，建議我國也盡快制定出非車用柴油硫含量等相關規(guī)定。

    3)辛烷值不達標是汽油不合格的主要表現(xiàn)之一，這也是包括我國在內(nèi)的許多國家汽油質(zhì)量升級面臨的挑戰(zhàn)之一。

    4)乙醇汽油的使用帶來汽油蒸汽壓增高，造成地面揮發(fā)性有機物排放增加的問題，不僅是歐盟國家，也是美國等國家面臨的挑戰(zhàn)。歐盟的做法是使用乙醚代替乙醇，從而避免了汽油蒸汽壓的增高。歐盟對汽油氧化物(甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、C₅以上醚類等)含量控制及詳細規(guī)定，可以避免出現(xiàn)我國某些地區(qū)依靠增加甲醇等含量提高汽油辛烷值而不利于發(fā)動機運行的問題。

　　雖然我國汽柴油質(zhì)量升級的總體進程落后于歐盟，但為了改善生存環(huán)境，我國正加速提高汽柴油質(zhì)量。從我國油品質(zhì)量升級的歷程看，進入新世紀以來，我國油品質(zhì)量升級用了10年左右的時間走過了歐美國家20～30年走過的道路。表10和表11分別為我國車用汽油和車用柴油標準的主要指標及實施時間。可以看出，我國油品質(zhì)量與歐盟油品質(zhì)量的差距已經(jīng)越來越小，如果實施到位，必將對我國空氣質(zhì)量改善做出貢獻。參考文獻:

[1]郭萃.汽

【上一篇：焦化汽（柴）油加氫精制裝置生產(chǎn) 】

【下一篇：汽柴油加氫裝置更換催化劑生產(chǎn)國IV柴油工業(yè)實驗 】