美欧日车用汽油标准对比分析

　　美欧日车用汽油标准对比分析
　　对比分析美欧日多年来车用汽油标准主要指标的变化，可以看出：长期看，汽油硫含量、烯烃含量、芳烃含量和苯含量均呈现下降趋势，但下降的快慢不一。汽油硫含量下降速度最快；苯含量要求相当严格，变化较小；烯烃含量变化不大；芳烃含量有所下降，但下降速度相对缓慢。从具体指标上看，三者存在明显差异。为什么会出现如此明显的差异呢？下面分别就汽油硫含量、烯烃含量、芳烃含量、苯含量和辛烷值指标进行对比分析。
　　表1 美欧日汽油标准对比

指标	美RFG 2000	欧盟 2000	日本 2000	美RFG 2004	欧盟 2005	日本 2005	美RFG 2011	欧盟 2009	日本 2008
硫含量，ppm	163*	<150	100	30	<50	<50	30	<10	<10
烯烃含量，v%	11.2*	<18	-	11.6*	<18	-	11.4*	<18	-
芳烃含量，v%	19.2*	<42	-	20.1*	<35	-	20.0*	<35	-
苯含量，v%	<1.0	<1.0	<1.0	<1.0	<1.0	<1.0	<0.62	<1.0	<1.0
RON	-	91/95	89/96	-	91/95	89/96	-	91/95	89/96
MON	-	81/85	-	-	81/85	-	-	81/85	-
抗爆指数	82/90	-	-	82/90	-	-	82/90	-	-

　　注：*为实测值。

　　（一）硫含量
　　对于汽油硫含量，美欧日都是不遗余力、下大力气进行严格控制，到2017年均将降至10ppm。
　　严格控制汽油硫含量的主要原因是：三效催化剂可降低95%以上的汽车污染物排放量，是控制汽车污染物排放的主要设备。汽油硫含量高，直接导致汽车尾气中二氧化硫（SO2）排放量增加，可使三效催化剂中毒，严重影响其性能，使其寿命缩短，导致一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOC）排放量增加。为保持三效催化剂效能和延长使用寿命，控制汽车尾气污染物排放，降低汽油硫含量无疑是最直接、最有效的手段。

　　值得指出的是，20世纪90年代以来，美欧炼油商为了提高汽油质量已付出了很大的努力和经济代价。比如，美国2004年将汽油硫含量降至30ppm，美国环保局估计美国炼油工业将投资10～30亿美元，汽油生产成本增加60元人民币/吨；而美国石油学会（API）估计投资接近50～80亿美元，生产成本增加75元人民币/吨。据估计，欧盟2009年将汽油硫含量降至10ppm，成本高达440～550亿美元。为此，美欧日都采取了一系列税收及贷款优惠政策，激励炼油企业生产清洁汽油，鼓励消费者使用清洁汽油。欧盟部分国家税收优惠幅度35～585元/吨不等。

　　（二）烯烃含量
　　欧美日汽油标准并不苛求降低烯烃含量，汽油标准中对烯烃含量的限值主要是依据其具体的炼油工业结构，尤其是汽油调合组分的构成来确定的，这一限制值是现有炼油装置结构比较容易满足甚至不需调整生产即可达到的数值。
　　2000～2010年，美国汽油烯烃含量基本维持11.5v%不变，欧盟维持18v%不变，日本则对汽油烯烃含量不做要求。

　　美国认为，汽油烯烃含量过高会使发动机燃烧室形成沉积物、胶质和其他不良燃烧产物的固体，影响发动机效率，使NOx排放量有所增加，同时还使臭氧的反应性提高（破坏臭氧层）。而日本清洁空气项目（JCAP）的研究结果表明，汽油硫含量是影响汽车排放物的主要因素，随着汽油硫含量的降低，CO、烃类（HC）以及NOx排放量都会较大幅度地降低，而汽油其他性质（如烯烃含量和芳烃含量）对排放的影响都不如硫含量显著，因此日本更关注汽油硫含量的降低，对烯烃含量不大关注。但由于日本炼油工业加氢能力很高（日本加氢裂化与加氢处理能力合计占一次加工能力的90%左右），所以日本汽油质量相当好。2002年日本1号汽油（RON 96）的实际烯烃含量平均为15v%～17v%，到目前没有大的变化。

　　由于成品汽油中的烯烃绝大部分来自硫化催化裂化（FCC）汽油，而FCC汽油的烯烃含量一般为30v%～50v%，因此分别根据美欧日汽油调合组分的构成（见表2），可大概计算出各自成品汽油的烯烃含量分别为10v%～16v%、12v%～19v%、8v%～28v%。可以看出，各国标准烯烃含量限值或实际水平基本上均落在上述范围内。
　　表2 美欧日汽油调合组分构成，v%

汽油调合组分	欧洲	美国	日本
			1号（RON 96）	2号（RON 89）
FCC汽油	32	38	25	55
重整油	45	24	35	25
烷基化油	6	14	20	0
异构化油	11	5	-	-
含氧化合物	4	4	7	7
轻石脑油	-	4	-	-
其他	2	11	13	13
成品汽油特点	芳烃含量高	组分平衡良好	组分平衡良好	烯烃含量较高

　　另一方面，目前国外普遍应用的FCC汽油加氢脱硫和吸附脱硫等汽油脱硫技术的关键，就是在达到所需脱硫率的同时，想方设法避免烯烃饱和，减少辛烷值损失。

　　（三）芳烃含量
　　美欧日在制订汽油标准中芳烃含量的限值时，考虑的主要依据与烯烃含量类似，仍然是根据其具体的炼油工业结构，特别是汽油调合组分的构成来确定的。汽油标准中对芳烃含量的限值是现有炼油装置结构比较容易满足，甚至不需调整生产即可达到的数值。
　　美国2000年新配方汽油复杂模型第二阶段的实际芳烃含量一般不大于25v%，此后没有进一步要求。欧盟2000年要求不大于42v%，2005年要求不大于35v%，此后维持不变。而日本2000年、2005年和2008年汽油标准都没有对芳烃含量进行限制，2002年其1号汽油（RON 96）的实际芳烃含量为25v%～35v%，2号汽油（RON 89）实际芳烃含量稍高，基本能达到欧盟标准要求。

　　由于成品汽油中的芳烃绝大部分来自重整汽油和FCC汽油，而重整汽油和FCC汽油的芳烃含量一般分别为60v%～75v%和25v%～35v%，因此分别根据美欧日汽油调合组分的构成（见表2），可大概计算出各自成品汽油的芳烃含量分别为24v%～31v%、35v%～46v%、27v%～38v%。可以看出，不用调整装置结构和生产，各国成品汽油的芳烃含量已勉强可以达到标准中芳烃含量限值。
　　从装置结构来看，由于欧盟重整装置占比较高，一般达到14%～21%，芳烃含量高的重整汽油在汽油中所占的比例也高，平均达到45%（表2），相应成品汽油中的芳烃含量也高，因而规格标准中对芳烃的要求比较宽松（为计算值下限）。

　　美国重整装置比例也较高，在21%左右。但成品汽油中重整汽油所占的比例较低，为24%，因而对汽油芳烃含量的限制较为严格，2005年要求汽油芳烃含量不大于25v%（计算值下限）。
　　日本重整装置所占比例约13%，相对较低。1号汽油（RON 96）中重整汽油所占比例为35%，高于美国，因而汽油实际芳烃含量并不太低，为25v%～35v%。
　　当然，从总体趋势看，汽油标准对芳烃含量的要求还是逐步趋严的，因为汽油芳烃含量过高，会使汽车尾气排放物中的芳烃含量增加，同时芳烃的燃烧温度较高，会使汽车尾气排放物中的NOx排放量有所增加。

　　（四）苯含量
　　美欧日对汽油苯含量的要求均较严格，2000年以后普遍要求降低到1v%以下。美国2011年将汽油苯含量降至0.62v%。
　　各国严格限制汽油苯含量的主要原因是，苯是致癌物质，燃烧不充分会使尾气排放物中苯含量增加，危害公众健康。

　　（五）辛烷值
　　世界各国均根据各自车况、路况以及炼油装置结构等具体情况来制订适合本国国情的汽油标准辛烷值指标。
　　与上述组分或环保指标不同，抗爆性是汽油最重要的性能指标之一，反映其抗爆震的能力。汽油抗爆性越好，发动机设计可以达到的动力和效率越高。从物理意义上讲，辛烷值与汽车尾气排放无关，但汽油辛烷值过低会导致发动机产生爆震，爆震属于异常燃烧现象，会导致汽车尾气排放增加。

　　汽油的抗爆性通常用辛烷值来表示。评定辛烷值的方法主要有研究法和马达法两种，分别用600转/分和900转/分的单缸发动机测定。通常认为，研究法辛烷值（RON）可较好地反映汽车在缓和条件及低发动机转速条件下汽油的抗爆性；当汽车在高发动机转速或重负荷条件下运转时，马达法辛烷值（MON）的重要性与研究法辛烷值相当或更高。研究法辛烷值与马达法辛烷值的平均值称为抗爆指数。
　　欧盟汽油标准同时对汽油的研究法辛烷值和马达法辛烷值指标进行限制，美国只限制抗爆指数，而日本只限制研究法辛烷值。三者之间差异明显。

　　据调查，欧洲汽车一般采用小排量，主要通过提高发动机转速来提高功率，其发动机转速一般都很高，达到5000～6000转/分。同时，欧洲汽车速度一般都很快，比如德国高速公路基本不限速，大多数汽车都以150～180 km/h的速度长时间行驶，200 km以上时速的摩托车和250 km以上的汽车也颇为常见。这时其发动机转速一般都在5000转/分以上。由于发动机在高转速或高负荷下运行，马达法辛烷值的作用较大，因此，欧盟汽油标准不仅限制研究法辛烷值指标，还同时限制马达法辛烷值指标。

　　相反，美国汽车发动机转速较低，一般不高于4000转/分，主要是通过大排量来提高扭矩和功率，研究法辛烷值的作用较大。而美国认为抗爆指数比单独使用研究法辛烷值或马达法辛烷值更能反映汽油的抗爆性，因此美国汽油标准只限制抗爆指数指标，而不直接限制马达法辛烷值或研究法辛烷值。
　　日本汽车时速一般较慢，发动机在低转速和低负荷下运行，因而其汽油标准只限制研究法辛烷值指标，对马达法辛烷值和抗爆指数没有要求。同时，日本炼油工业以加氢为主，催化汽油比例较低，基础汽油MON基本都在82以上，所以对MON不作限制。

　　此外，发动机设计采用的一些新技术也降低了汽车对辛烷值的要求，比如电子控制技术、直喷技术等。
　　也有研究认为，对于安装爆震传感器的现代汽车，MON的作用已经减小，对抗爆性能的贡献一般小于20%。壳牌公司研究了辛烷值对23辆1994年到2001年下线且安装爆震传感器的欧洲和日本汽车加速性能和功率的影响。结果表明，对于现代汽车而言，MON的作用较小。主要原因是现代汽油都安装了爆震传感器和电子控制系统，同时汽车进油系统由化油器改为电喷。当爆震传感器检测到发动机发生爆震时，电子控制系统就会自动调节点火提前角，使汽车远离爆震区；而当爆震传感器检测不到发动机发生爆震时，电子控制系统也会自动调节点火提前角，使汽车尽量接近爆震区，以提高汽车功率和燃油经济性。

没有对比就没有伤害。

关键体现在硫含量逐渐降低

国外硫含量低，价格为什么不高呢？

说明中国标准不低。