中国车用燃油低硫计划分析(组图)

http://www.sina.com.cn 2005年07月17日10:55 人民网

背景

　　本工作旨在为政府部门制定相关计划和政策提供技术支持

　　合作单位：

　　清华大学

　　中国环境科学研究院

　　中国石化科学研究院

　　中国机动车排放标准不断加严(见下图)

　　我国已实施机动车排放国一、国二标准，并已发布中国三、四标准。

　　北京等城市标准实施较全国提前一步。

　　燃油硫含量对机动车排放的影响

　　高硫含量会加速催化剂的老化，降低催化剂的效率。增加CO、HC、NOx和有毒有害物质的排放

　　机动车超细颗粒物的产生与硫含量有显著的关系

　　硫含量为350ppm和40ppm的柴油相比，前者会生成粒径小于20纳米的二次颗粒物，对健康产生不利影响

　　丹麦的车用柴油硫含量从500ppm降至50ppm时，超细颗粒物浓度与NOx浓度的比值有较大的降低。

　　Source: Peter Wahlin, Atmospheric Environment 35 (2001)

　　M. Matti Maricq, Environ. Sci. Technol, 2002, 36

　　世界范围内的燃油低硫化进程(见下图)

　　国际上许多国家已开展车用燃油低硫化工作

　　部分国家的车用柴油硫含量限制在50ppm，一些国家限制在10ppm

　　世界范围车用油品标准(见下图)

　　中国车用油品质量标准

　　在油品质量控制方面，我国已经发布了

　　《车用无铅汽油17930-1999》

　　《轻柴油252-2000》

　　《车用汽油有害物质控制标准GWKB1-1999》(2000年1月1日实施)

　　北京等部分城市提前进行了燃油低硫化的工作

　　我国车用油品标准 vs. 欧洲标准(见下图)

　　燃油低硫化的意义

　　提高催化剂效率，减少机动车污染物排放

　　与新车排放标准相匹配，保证污染控制新技术的应用

　　促进在用车，特别是重型柴油车的的控制技术改造

　　与国际接轨，提高新车和炼油产品的国际竞争力

　　需要回答的问题

　　可能性

　　中国的车用燃油低硫化分几步走？

　　各步骤的实施时间和实施范围如何确定？

　　可行性

　　各方案的减排效果，健康效益和经济效益评估

　　各方案的石油炼制成本评估

　　各方案管理和操作的可行性

　　分析方法

　　开发了一套模型，可：

　　计算至2020年，全国分省的逐年不同技术类型（Euro0-Euro5）的车辆保有量

　　模拟各种低硫化计划情景下的逐年机动车污染物排放量

　　不同实施时间表

　　不同实施地域

　　不同目标车型

　　方案设计及分析

　　方案设计原则：

　　借鉴国际经验

　　结合中国情况

　　参考多方意见

　　考虑可操作性

　　方案设计的基本考虑

　　借鉴欧洲燃油标准各阶段限值，实施时间与中国机动车污染排放标准相配套。

　　加装柴油催化氧化器（DOC）的欧三柴油车要求硫含量低于350ppm，我国欧三柴油车不强制要求加装DOC。但欧洲经验表明部分欧三柴油车加装DOC。

　　石化行业提出，全国范围车用燃油从欧2至欧4标准只有5年时间，较为紧迫，可否分地区实现？

　　新车对燃油硫含量较为敏感，可否先满足新车需求？

　　方案一：

　　车用燃油标准各阶段硫含量限值采用欧洲标准

　　实施步骤北京提前，全国其它地区统一随后实施

　　方案一：

　　北京

　　汽油

　　2005年硫含量<= 150ppm

　　2007年硫含量<= 50ppm

　　柴油

　　2005年硫含量<= 350ppm

　　2007年硫含量<= 50ppm

　　全国

　　汽油

　　2005年硫含量<= 500ppm

　　2007年硫含量<= 150ppm

　　2010年硫含量<= 50ppm

　　柴油

　　2005年硫含量<= 500ppm

　　2007年硫含量<= 350ppm

　　2010年硫含量<= 50ppm

　　方案一优缺点分析(见下图)

　　方案二：

　　以欧洲标准为基础进行调整，去掉车用柴油硫含量为350ppm的欧3油标准，即直接由欧2油标准（500ppm）跳至欧4油标准（50ppm）

　　实施步骤北京提前，全国其它地区统一随后实施

　　方案二：(见下图)

　　方案二优缺点分析(见下图)

　　方案三：

　　车用燃油标准各阶段硫含量限值采用欧洲标准，即与方案一相同

　　实施步骤分三步走：

　　北京——上海、广州——全国其它地区

　　即全国的燃油质量标准的实施晚于方案一

　　方案三：

　　北京

　　汽油

　　2005 硫含量<= 150ppm

　　2007 硫含量<= 50ppm

　　柴油

　　2005 硫含量<= 350ppm

　　2007 硫含量<= 50ppm

　　上海、广州

　　汽油

　　2005 硫含量<= 500ppm

　　2007 硫含量<= 150ppm

　　2010 硫含量<= 50ppm

　　柴油

　　2005 硫含量<= 500ppm

　　2007 硫含量<= 350ppm

　　2010 硫含量<= 50ppm

　　方案三优缺点分析(见下图)

　　方案四：

　　车用燃油标准各阶段硫含量限值采用欧洲标准，即与方案一相同

　　实施步骤分三步走：

　　北京——全国其它地区新车——全国其它地区所有车

　　即全国在用车的燃油质量标准的实施晚于方案一

　　方案四：(见下图)

　　方案四优缺点分析(见下图)

　　各方案NOx CO年排放量(见下图)

　　各方案HC PM年排放量(见下图)

　　各方案SO2年排放量(见下图)

　　减排效果比较(见下图)

　　减排效果比较(见下图)

　　方案比较(见下图)

　　结论

　　中国已在控制机动车污染方面加快步伐，随着机动车污染控制标准的进一步严格，车用燃油低硫化已经迫在眉睫

　　仅从减排效果来讲，方案一最佳

　　制订中国车用燃油低硫计划，需要综合考虑减排、成本、管理等各种因素，需要政府、石油行业、汽车行业等的紧密合作