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        汽油是如何變“廢”為寶的?
        欄目:專題報道 發布時間:2022-05-13 12:37

        1859年8月27日,美國賓夕法尼亞州的泰特斯威爾,一口21米深的油井奠定了工業化時代的鉆井原型。自此,人類進入了石油大開發時代。


        變廢為寶


        不過,那時人們并沒有真正認識到石油的價值,或者說認識很片面——只是通過簡單的分餾方法,提煉出汽油、煤油和柴油。由于煤油的沸點較高,很容易同沸點較低的汽油以及其他雜質分離開來,這就造就了煤油和汽油在人們心中的不同地位——煤油成為當時原油煉制的主要產品,而汽油和其他成分被認為煉制煤油時的一種無用的副產品,被白白燒掉。


        隨著內燃機和汽車的發明,人們認識到,原先白白燒掉的汽油原來有非常多的用處。另外,電燈的發明使煤油的銷量一路下滑,這讓當時最大的石油公司——標準石油公司的老板洛克菲勒非??只?。經過一番思索,他將目光鎖定在“毫無用處”的汽油身上。經過反復試驗后,研究人員發現,內燃機采用汽油這樣的輕型燃料,會比其他燃料運轉得更好,這讓之前“毫無用處”的汽油成為了一種新的熱銷品,其需求量和重要性與日俱增。


        不過,由于當時的蒸餾法工藝簡單,人們僅能從原油中提煉出20%的汽油。盡管當時的石油勘探人員在賓夕法尼亞州、印第安納州、俄克拉何馬州及得克薩斯州已經打出了很多油井,但冶煉汽油的低效率仍不能滿足當時的需求,這也極大地阻礙了汽車工業的發展。


        為了解決這一問題,1911年,美國“標準石油公司”的兩名工程師——威廉姆·伯頓和羅伯特·哈姆福瑞斯開始了新一輪的實驗并最終解決了提煉汽油的低效率問題。他們對蒸餾法進行了改進,在其標準加熱過程中增大壓力,將煤油“裂解”成汽油。這種“熱裂解”工藝使汽油的冶煉效率增加了一倍,出油率達到40%。1913年,伯頓獲得了有關這一工藝的專利。自此,美國生產的汽油趕上了汽車工業發展的需求。


        后來,隨著在各行業的廣泛應用,汽油的需求量不斷增加,在數量上一躍成為石油十分重要的產品。不過,人們仍不滿足熱裂化工藝的汽油收率,經過反復試驗,汽油收率更高、辛烷值也更高的催化裂化工藝成為提煉汽油的主要工藝。




        此時,將近45%的原油被煉成汽油,其余的大部分也都用作燃料。自此,汽油的地位開始扶搖直上,甚至反超煤油,成為人們生產和生活中的重要燃料。




        清潔之路




        隨著汽車保有量的增加,其燃燒汽油所帶來的環境污染問題也逐漸凸顯出來。最初,為了提高車用汽油的辛烷值,改善車用汽油的抗爆性,人們會在車用汽油中加入一定量的四乙基鉛,也就是我們所說的含鉛汽油。隨著污染的加重,人們意識到,提高汽油的油品質量勢在必行。




        首先就是從汽油無鉛化開始。1979年,美國開始推行無鉛汽油,并在1996年全面禁止使用含鉛汽油。歐洲推行得稍微慢點,1989年10月,歐洲多數國家開始使用無鉛汽油;2005年完全禁止使用含鉛汽油。我國從1991年第一個無鉛汽油標準頒布實施,到2000年車用汽油實行全面無鉛化經歷了10年。




        在此之前,我國的車用汽油質量標準經歷2個發展階段。1956年~1985年期間,我國車用汽油質量標準基本是按照蘇聯的樣本建立和發展起來的,標號從五六十年代的56號、66號發展到七八十年代70號、80號。這30年我國汽車工業發展緩慢,對車用汽油的質量要求也不高。




        1986年~1999年,我國車用汽油質量標準發生了兩個重大變化,首先是標準體系的轉變,由原先的馬達法辛烷值轉變為國際通用的研究法辛烷值。1986年首次出現的車用汽油標準中包括90號和97號兩個標號。1989年修訂的車用汽油標準中又增加了93號汽油。另一個變化是1991年頒布了我國第一個車用無鉛汽油標準包括90號、93號、95號3個標號。




        時間進入2000年,此時我國汽車的數量激增,汽車尾氣對環境的污染日益明顯,舊的汽油無鉛化標準已經不能滿足環境需求。于是,國家頒布實施了新的車用無鉛汽油標準GB17930—1999。與舊的標準相比,新標準不僅提高了一些項目指標的限值,而且增加了新的項目內容,如硫含量指標、苯含量、芳烴含量、烯烴含量的限值指標,此外對汽油中的含氧量也做出了規定。




        自此,我國油品質量升級速度不斷加快。2001年,出臺國Ⅱ汽油標準;2006年,汽油國Ⅲ標準出臺;2014年,全國開始執行汽油國Ⅳ標準;2016年1月,供應國V汽油。就這樣,我國用15年的時間完成了發達國家需要20年才完成的油品升級之路。




        與國Ⅳ相比,國V車用汽油標準最主要變化可以概括為“三減、二調、一增加”。三減即降低硫含量、錳含量、烯烴含量,結果是汽油變得更清潔,對環境的污染更??;二調是調整蒸汽壓和牌號,由90號、93號、97號分別調整為89號、92號、95號;一增加是首次規定了密度指標,以進一步保證車輛燃油經濟性相對穩定。隨著國V汽油的供給,汽油也完成了階段性的“自凈”之路,


        我們相信,在不久的將來,隨著冶煉工藝的提高,汽油的“自凈”道路還將繼續。


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