认识汽油
所有的汽油都含有PX,公众对其安全性不必太担心
汽油,主要是车用汽油,来自于石油。
石油通过加热蒸馏,分离出轻组分和重组分。轻组分叫做直馏汽油、直馏煤油、直馏柴油等。
重组分再经过高温、催化剂的作用,大分子被打碎成小分子,也可生产出汽油、柴油等,根据采用的生产工艺不同,所生产的汽油分为催化裂化汽油、焦化汽油、加氢裂化汽油等,这些都作为“调和”组分,被用于生产车用汽油。
汽油是由4个碳到12个碳的碳氢化合物分子组成的混合物,为无色或淡黄色的液体,具有特殊气味,主要含有烷烃、环烷烃、烯烃和芳烃。
原油中一般含有重金属,以及硫、氮等有害物质。中国大庆原油硫含量为0.10%、氮含量0.16%;美国堪萨斯原油硫含量为1.90%、氮含量0.45%;中东原油含硫量则更高。
这些有害物质,随着原油加工过程进入到汽油中,经过汽车燃烧后,转化为有毒有害气体排入大气,影响空气质量,所以应尽可能采用各种方式加以脱除。
中国对汽油的硫含量设置了上限,且越来越严。
2000年,中国要求汽油硫含量不大于1000ppm(百万分之一千),2005年降到500ppm,2011年要求降到150ppm,即将实施的是50ppm,预计2017年还要降到10ppm。
美国汽油硫含量为10ppm-30ppm,苯含量为0.62%。欧盟成员国汽油硫含量为10ppm,苯含量1%。日本和韩国的汽油硫含量均为10ppm,苯含量为1%和0.7%。
预计中国到2017年全面实施国5汽油标准,届时汽油硫含量要求不大于10ppm,进入世界最严格汽油标准的国家行列。
欧洲国家从1993年欧1标准到2010年欧5标准,总共花了17年,而中国这一进程为2000年到2017年(也可能会提前)。
应该说,中国汽油质量标准升级的步伐与欧洲相当。
对炼油厂来说,汽油硫含量从1000ppm降到500ppm,再从500ppm降到150ppm,通过在原有装置上采取改造措施即可实现,成本增加不大。
但从150ppm降到50ppm,需要增加新的装置,如汽油加氢装置,生产成本上涨较大;从50ppm降到10ppm,则难度更大,只因容易脱除的硫已被拿掉,剩下的都是难以脱除的硫,需要付出高昂代价。
炼油厂生产汽油组分的除了常压蒸馏装置外,还有加工重油的催化裂化、焦化和加氢裂化装置,以及提高汽油辛烷值的重整、烷基化、异构化等装置。
各装置所生产的汽油组分,在质量指标上各不相同,有的硫含量高,有的辛烷值低,有的烯烃含量高,有的芳烃含量高,达不到国家对车用汽油的质量要求。
因此,现代化炼油厂的合格汽油,是将不同装置所产汽油组分按照一定比例和方法进行混和,称为“调和”,使最终出厂的成品汽油的标号(辛烷值)、烯烃含量、芳烃含量、苯含量、硫含量等全部满足国家标准要求。
汽油中的芳烃主要有苯(小于1%)、二甲苯、乙基苯及其他物质。从毒理学上说,汽油是一种麻醉性毒物,大量吸入能引起中枢神经系统功能障碍。轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、神经失调。高浓度吸入出现中毒性脑病。极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。
在使用过程中,不要将汽油长时间暴露在空气中,以防对人体造成伤害。
二甲苯是汽油的一种重要组分,特别是其中的对二甲苯(PX)实际是一种低毒物质,比苯、甲苯的毒性都要低。研究表明,苯是致癌性组分,所以在汽油中要严格限制,而国际癌症研究所(IARC)认为,目前没有明显证据表明对二甲苯对人类致癌。
美国现行汽油标准(Tier2)要求芳烃含量不高于29%,预计2017年实施的Tier3标准要求芳烃含量不高于24.5%;欧洲国家目前执行的欧5标准要求芳烃含量不高于35%;中国现行国3汽油标准要求芳烃含量不高于40%,预计未来国5汽油标准中芳烃含量将与欧5标准相当。
可见,芳烃是世界所有国家汽油必不可少的重要组分。
也就是说,所有国家的汽油中都会含有对二甲苯(PX),对此大家实在不必过于担心。
调和后的成品车用汽油,经储运环节,进入加油站,即可为不同类型汽车提供燃料。
中国汽油标号分为90号、93号和97号。这些数字,也就是汽油的辛烷值(研究法辛烷值,RON),代表汽油的抗爆性,辛烷值越高,抗爆性越好,这与汽油的清洁程度无关。
应根据汽车发动机的压缩比来选择汽油的标号,压缩比在8.5-9.5之间的中档轿车,一般使用92号或93号汽油;压缩比大于9.5的轿车,应使用95号或97号汽油。
中国轿车的压缩比一般都在9以上,最好使用92号以上的汽油。
但选用汽油并非标号越大越好,在新的京5汽油标准中,北京的汽油标号对应改为89号、92号和95号。
作者为中石油集团炼化公司总工程师
【作者:胡杰/文 】
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