據(jù)國(guó)務(wù)院部署，國(guó)四標(biāo)準(zhǔn)汽柴油及其對(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)將于2014年1月1日正式實(shí)施；國(guó)五汽柴油標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)將于2017年在全國(guó)普及。
要達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)，煉化行業(yè)受到的影響首當(dāng)其沖。除了煉化，還有哪些化工子行業(yè)和產(chǎn)品會(huì)受到油品新規(guī)的影響？哪些領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)新機(jī)遇并該如何把握？記者對(duì)此進(jìn)行了深入采訪。
傳統(tǒng)添加劑明顯分化
“新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，用于提高汽油辛烷值的添加劑用量會(huì)增加，傳統(tǒng)添加劑市場(chǎng)將明顯分化。”相關(guān)專家在接受記者采訪時(shí)表示。
長(zhǎng)安大學(xué)汽車學(xué)院教授劉生全告訴記者，油品越純凈，辛烷值損失就會(huì)越大，需要加入的添加劑就會(huì)越多。因此，新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)油品添加劑企業(yè)是個(gè)利好，但不同添加劑的境遇將大相徑庭。
為應(yīng)對(duì)即將實(shí)施的成品油新規(guī)，煉油企業(yè)紛紛斥資投建加氫脫硫裝置。圖為延長(zhǎng)石油集團(tuán)榆林煉油廠新建的重整加氫裝置。（李林鳳 攝）
據(jù)了解，人們常說(shuō)的油品添加劑，主要包括柴油清潔助燃劑和用于提高汽油辛烷值的抗爆劑。目前，國(guó)內(nèi)主流的抗爆劑是甲基叔丁基醚（MTBE）和甲基環(huán)戊二烯三羰基錳（MMT）。其中，MMT是替代對(duì)人畜和環(huán)境有重大危害的四乙基鉛的過(guò)渡產(chǎn)品，1996年開(kāi)始在中國(guó)推廣。
借助《車用無(wú)鉛汽油》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，以及中國(guó)全面停止使用含鉛汽油政策的推動(dòng)，近年來(lái)，MMT迅速替代四乙基鉛，成為汽油添加劑的主打產(chǎn)品。據(jù)了解，在汽油中每添加萬(wàn)分之一的MMT，就可提高辛烷值2～3個(gè)單位，每噸油品增加的成本不足30元，僅相當(dāng)于煉廠通過(guò)精煉方式獲得相同標(biāo)號(hào)汽油費(fèi)用的1/15。由于擁有顯著的節(jié)本增效優(yōu)勢(shì)，MMT受到煉廠青睞，消費(fèi)量持續(xù)攀升。2005年，我國(guó)MMT消費(fèi)量約1150噸，2010年激增至3000噸，年均增長(zhǎng)26.81%。
“但是，隨著人們對(duì)MMT危害性的認(rèn)識(shí)，近兩年其消費(fèi)增長(zhǎng)明顯放緩。”劉生全說(shuō)。
其一，含錳添加劑會(huì)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件造成直接損害。MMT在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)易形成氧化錳等沉積物，縮短火花塞的壽命。
其二，含錳添加劑易導(dǎo)致三元催化轉(zhuǎn)換器失效。三元催化轉(zhuǎn)換器是減少汽車尾氣中有害物排放的重要設(shè)施。加入MMT的汽油車在高速行駛時(shí)，會(huì)加速三元催化轉(zhuǎn)換器的腐蝕，甚至導(dǎo)致其失效。
甲醇汽油被證明能減少尾氣排放，是環(huán)保的車用燃料。圖為一家甲醇汽油加注站。（陳繼軍 攝）
另?yè)?jù)美國(guó)環(huán)保部監(jiān)測(cè)，使用含MMT的汽油，30%的錳會(huì)轉(zhuǎn)化為氧化錳從汽車排氣管直接排入大氣，吸附在細(xì)小顆粒物上，形成PM2.5，被吸入人體后，易引發(fā)呼吸道、肝、腎惡性病變。
基于以上原因，日本于2010年禁止在汽油中添加MMT；歐盟2011年將汽油中錳含量限制在6毫克/升以下，并要求2014年降至2毫克/升以下；美國(guó)禁止在新配方汽油中添加MMT。
“中國(guó)也要求國(guó)四、國(guó)五汽油中錳含量分別不得超過(guò)8毫克/升和2毫克/升，比目前適用的16毫克/升大大降低。國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，等于是給MMT判了死刑。”延長(zhǎng)石油集團(tuán)煉化公司總工程師劉宏偉這樣表示。
“在這種情況下，MTBE將成為油品新規(guī)實(shí)施后的最大受益產(chǎn)品。”劉宏偉說(shuō)。
為推進(jìn)柴油質(zhì)量升級(jí)，近期吉林石化對(duì)柴油加氫裝置進(jìn)行了全面檢修，努力將生產(chǎn)設(shè)備對(duì)油品質(zhì)量的影響降到最低。圖為技術(shù)人員正在回裝循環(huán)氫壓縮機(jī)活塞。（王英剛 攝）
他向記者介紹，MTBE本身是一種高辛烷值汽油組分，能與汽油以任意比例互溶而不發(fā)生分層，是優(yōu)良的抗爆劑。加之MTBE含氧量高達(dá)18.2%，能促使汽油燃燒，減少尾氣排放，是現(xiàn)階段各煉廠都在使用的較為經(jīng)濟(jì)理想的添加劑。
“我們的MTBE直供中石油長(zhǎng)慶煉廠，一直供不應(yīng)求。”咸陽(yáng)石油化工有限公司生產(chǎn)部部長(zhǎng)王濤的話驗(yàn)證了劉宏偉的說(shuō)法。
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，MTBE將成為油品新規(guī)實(shí)施后的最大受益產(chǎn)品。圖為黑龍江一家企業(yè)的MTBE項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。 （王春輝 攝）
據(jù)記者了解，自1986年投入使用以來(lái)，中國(guó)MTBE產(chǎn)銷量始終快速增長(zhǎng)。2011年，我國(guó)MTBE產(chǎn)能、產(chǎn)量分別達(dá)到734.05萬(wàn)噸和423.8萬(wàn)噸；2012年產(chǎn)能增至780萬(wàn)噸。隨著眾多項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，2015年其產(chǎn)能將突破1000萬(wàn)噸。
“汽油中MTBE添加量一般控制在12%以內(nèi)，假如今后3年國(guó)內(nèi)汽油消費(fèi)量年遞增3%，并假設(shè)屆時(shí)MTBE添加比例在10%左右，到2015年，我國(guó)MTBE需求量將超過(guò)800萬(wàn)噸。扣除部分落后產(chǎn)能及因缺乏碳四原料無(wú)法運(yùn)行的閑置產(chǎn)能，國(guó)內(nèi)MTBE市場(chǎng)將供需平衡甚至略顯緊張。”王濤對(duì)MTBE的前景充滿期待。
環(huán)保型助劑日漸崛起
“MTBE雖中短期前景向好，但長(zhǎng)遠(yuǎn)看也存在隱憂。”劉生全如是說(shuō)。
據(jù)他介紹，作為全球最大MTBE消費(fèi)市場(chǎng)的美國(guó)，不僅在地下飲用水中發(fā)現(xiàn)了MTBE，還確認(rèn)其是水質(zhì)惡臭的禍?zhǔn)字?，將其列為可能的致癌物質(zhì)。為此，美國(guó)環(huán)保部要求飲用水中的MTBE含量不得超過(guò)10.3微克/升。從2011年起，美國(guó)禁止在汽油中添加MTBE；歐盟汽油中已經(jīng)不再使用MTBE；日本則要求汽油中MTBE添加量不得超過(guò)7%。
“如果MTBE對(duì)環(huán)境的影響得到進(jìn)一步確認(rèn)，其在中國(guó)的前景將變得黯淡，取代它的必然是更加安全環(huán)保的新型油品添加劑。”劉生全說(shuō)。
一是碳酸二甲酯。與MTBE比，碳酸二甲酯不僅能顯著提高汽油辛烷值，而且目前的試驗(yàn)檢測(cè)尚未發(fā)現(xiàn)其對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及環(huán)境有不良影響。
二是乙醇。乙醇不僅與汽油的混溶性好、具有富氧助燃功能，也已得到政策鼓勵(lì)和煉油企業(yè)認(rèn)可。近幾年，歐盟、美國(guó)、巴西等地，正是通過(guò)給汽油添加10%以上的乙醇，在確保辛烷值的同時(shí)，消除了MTBE的潛在危害。
三是聚甲氧基甲縮醛（DMM3～8）。這種添加劑是柴油助燃清潔劑，其揮發(fā)溫度、閃點(diǎn)均與柴油接近，能與柴油互溶；十六烷值高達(dá)60以上，自帶氧，可使柴油車尾氣減少50%以上。
不過(guò)，劉生全也提醒，新型油品添加劑的推廣仍需時(shí)日。
他表示，目前國(guó)內(nèi)碳酸二甲酯企業(yè)普遍采用環(huán)氧丙烷酯交換工藝，規(guī)模小、成本高、售價(jià)高，煉油企業(yè)感覺(jué)不劃算。
乙醇添加劑則面臨原料來(lái)源受限、成本高企、規(guī)模難以放大等因素制約。目前，先進(jìn)實(shí)用且經(jīng)濟(jì)可行的乙醇生產(chǎn)工藝，主要是糧食路線（以玉米為主）和甘蔗路線，非糧乙醇還沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。但是，中國(guó)人口多、耕地少的現(xiàn)狀，決定了不可能有更多耕地種植甘蔗，也拿不出更多余糧生產(chǎn)乙醇。加之中國(guó)糧食價(jià)格高，乙醇完全成本接近1萬(wàn)元/噸，無(wú)力與MTBE競(jìng)爭(zhēng)。煤制乙醇理論上成本低，但目前各種路線尚在開(kāi)發(fā)試驗(yàn)階段，短期內(nèi)對(duì)油品添加劑市場(chǎng)并無(wú)太大幫助。
至于DMM3～8，目前還只有中科院蘭州化學(xué)物理研究所和北京東方宏昇公司開(kāi)發(fā)出實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。其中，東方宏昇公司正在建設(shè)一套2000噸/年的工業(yè)化中試裝置，產(chǎn)品并未量產(chǎn)也未投入市場(chǎng)。
綜合以上分析，劉生全預(yù)測(cè)，未來(lái)5年內(nèi)，MTBE在國(guó)內(nèi)汽油添加劑市場(chǎng)的主流地位不會(huì)改變。但隨著環(huán)保要求和人們環(huán)境意識(shí)的提高，以及煤制乙醇、碳酸二甲酯項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大和成本的降低，新型環(huán)保添加劑的市場(chǎng)份額將不斷擴(kuò)大。
醇醚燃料迎來(lái)新機(jī)遇
“油品新規(guī)的實(shí)施，對(duì)醇醚燃料是利好。”陜西省決策咨詢委員會(huì)副主任李煥政表示。
據(jù)了解，作為清潔優(yōu)質(zhì)燃料，甲醇、乙醇、二甲醚不僅純度和辛烷值高，且自帶氧原子，用作汽車燃料時(shí)能大幅減少有害物質(zhì)排放。中科院地球環(huán)境物理研究所和長(zhǎng)安大學(xué)汽車學(xué)院通過(guò)搜集分析數(shù)十個(gè)國(guó)家的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有汽車若改用M85以上的甲醇燃料，PM2.5排放可減少72%～83%，一氧化碳排放量可降低25%～35%，氮氧化物排放量可降低30%～35%。山西、陜西、河南等試點(diǎn)省區(qū)多年的試用，也驗(yàn)證了醇醚車用燃料的環(huán)保與安全性。
李煥政表示，油品升級(jí)會(huì)大幅增加煉油成本，拉大汽柴油與醇醚燃料的價(jià)格差距，消費(fèi)者會(huì)更樂(lè)于使用醇醚燃料，促進(jìn)其推廣提速。
“醇醚燃料從生產(chǎn)環(huán)節(jié)就已嚴(yán)格限制硫含量，是比國(guó)五汽柴油更清潔的車用燃料。”華電榆林天然氣化工有限公司總經(jīng)濟(jì)師胡克鵬對(duì)記者說(shuō)。
他認(rèn)為，無(wú)論是氣頭還是煤頭甲醇企業(yè)，為確保合成氣壓縮機(jī)葉片不被硫化物腐蝕以及避免甲醇合成催化劑中毒，都會(huì)配套高效脫硫裝置，控制甲醇合成氣中硫化氫含量低于10毫克/升。在一些現(xiàn)代化大型甲醇裝置產(chǎn)生的合成氣中，硫化氫含量甚至低于0.5毫克/升，從而使甲醇及其衍生物二甲醚、DMM3～8等的硫含量小于10毫克/升，成為比國(guó)五汽柴油更清潔的車用燃料。
在陜西省決策咨詢委員會(huì)辦公室主任郭衛(wèi)東看來(lái)，甲醇、乙醇、二甲醚中，分別只有1個(gè)、2個(gè)和2個(gè)碳原子，屬氫多碳少物質(zhì)，且自帶氧原子，燃燒時(shí)需補(bǔ)充的空氣很少；而汽油中含有6～12個(gè)碳原子，柴油中含有11～20個(gè)碳原子，且不含氧，燃燒時(shí)需補(bǔ)充大量空氣。因此，醇醚燃料車尾氣中的二氧化碳、氮氧化物不高，不會(huì)像柴油車那樣排放大量煙霧及細(xì)小顆粒物。應(yīng)用醇醚燃料，能改善空氣質(zhì)量，減少PM2.5排放。
海南洋浦傲立石化有限公司技術(shù)總監(jiān)胡君表示，煉廠通過(guò)重整催化得到國(guó)四標(biāo)號(hào)汽油，噸操作成本增加150～220元，加上設(shè)備折舊，新增成本達(dá)300元/噸；若由國(guó)四升至國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)，噸油品完全成本還要增加100～200元。按目前93#汽油8300元/噸計(jì)算，國(guó)四汽柴油售價(jià)可能超過(guò)9000元/噸，國(guó)五汽柴油售價(jià)可能超過(guò)10000元/噸。即便屆時(shí)甲醇售價(jià)攀升至3500元/噸，按1.7噸甲醇替代1噸汽油計(jì)算，車用甲醇燃料也極具競(jìng)爭(zhēng)力。
“一旦使用醇醚燃料帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益與煉廠為升級(jí)油品不斷提高的成本形成反差，煉油企業(yè)會(huì)重新考慮醇醚燃料，甚至主動(dòng)推廣醇醚燃料。”劉生全說(shuō)。
他表示，退一步講，即便屆時(shí)煉油企業(yè)仍不愿推廣醇醚燃料，但為了達(dá)到國(guó)四、國(guó)五標(biāo)準(zhǔn)要求，他們也不得不使用乙醇、MTBE、DMM3～8等油品添加劑，間接增加甲醇和乙醇用量。
