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关于MMT的事实

关于MMT的事实

       一、MMT是什么

  1、MMT是我国现行的国家汽油标准(GB17930-2006)中唯一允许加入的抗爆添加剂,主要用于炼油企业提高汽油辛烷值,弥补基础汽油辛烷值的不足,满足高标号汽油的市场供应。
  2、MMT的使用,减少或减轻了炼油厂对汽油的精炼程度,不仅有利于石油资源综合利用,而且有利于炼油企业的节能减排,是发展低碳经济的一种有效手段,符合国家能源产业政策。
  自1997年汽油抗爆剂MMT引进我国后,在炼油企业得到广泛应用,对汽油质量提升提供了积极因素,是炼油厂增产高标号汽油的有效手段;使用MMT增加炼油厂优化调合的灵活性,有助炼油厂节能降耗。近几年来,石化企业不断增加MMT用量,高标号汽油比例逐年上升,保证了市场供应。分析归纳:
  2010年中国炼油厂使用MMT大约3000吨。增产了1200多万吨的93号汽油,增产了700多万吨的97号汽油。另外,调油商可能使用了大约300吨左右的MMT。
  使用3000吨的MMT,炼油厂节约了70万吨燃料油,减排200万吨CO2。
  最重要的是保证了市场供应
  3、MMT对车辆有负面影响吗?
  MMT通过了在燃料添加剂的历史中一系列最苛刻的试验。包括近130辆汽车的行车试验和数千种包括发动机、环境影响、人体健康、锰的排放分析、暴露模型、尾气催化转化器等试验。历经社会各方面的质疑,终于在1995年7月11日,美国环保局批准MMT可以用于无铅汽油中,确认MMT对汽车尾气净化系统没有任何负面影响。
  4、汽车行业反对MMT。汽车行业一贯将汽油中的添加剂视为不确定的变量,为了保证汽车在担保期的最小风险,汽车制造商反对在汽油中添加任何抗爆剂,对构成汽油的基本物质烯烃和芳烃也严加限制,希望汽油尽可能是纯“天然”的。
  5、关于MMT的争论
  最重要的信息是,欧盟在2005年~2009年实施欧Ⅳ排放标准期间,对MMT的使用并没有限制,2010年实施欧Ⅴ排放标准,对MMT的使用也没有限制。但受汽车行业的游说,欧盟于2011年开始在没有科学评估的情况下对MMT的使用设限为6mgMn/L,但同时要求有关技术部门在2012年年底之前对金属添加剂进行技术评估。
  MMT在中国使用10多年,截止2010年底,有1500多万辆国4技术的车辆进入市场,在使用国2/国3的燃油,并没有发现任何在用车尾气催化转换器堵塞问题。汽车制造商也确实收集不到在用保有车辆催化转换器堵塞的证据。
  在汽车制造商和MMT生产商之间关于MMT的争论已有三十多年,在技术上各有说辞。其实质是,汽车制造商在使用含MMT市售汽油进行新车型的耐久性试验时,发现尾气催化转换器背压有升高,尾气排放有恶化趋势。美国雅富顿公司也进行了多次大规模的行车试验,发现尾气催化转换器没有堵塞。双方试验的差别是,汽车制造商的试验苛刻度太高,行车方式的特点是试验全程在高环试验车场或台架上进行,行车连续跑上千公里而没有一次完整的冷起动,用这种评定车辆部件耐久性的行车方式来评定MMT是不合适的。雅富顿公司的行车试验的包括高速公路和城市公路,所以两者的试验结果有差别。雅富顿行车试验的苛刻度大于消费者对车辆的苛刻使用。
  2011年5月,在中国内燃机学会油品与清洁燃料分会第三届学术年会上,清华大学汽车安全与节能国家重点实验室发表《含MMT汽油对三效催化剂老化性能影响的试验研究》论文,研究结果表明,只有在催化剂入口温度较高(820℃),发动机保持长时间的稳态工况,使用添加MMT(18mgMn/L)的汽油才会导致催化剂的背压显著增长;在其它连续稳态工况下,含MMT的汽油与不含MMT的汽油对催化剂背压的影响基本一致。所以说MMT的使用对于车辆是安全的。
  汽车制造商对MMT的争论在技术上渐趋下风后,又将争论的焦点又转移到健康方面。美国环保署对MMT健康方面的研究非常丰富,所有官方机构的信息显示目前没有任何证据说使用MMT会造成健康方面的影响。可以在联邦文摘管理系统(FDMS)的网站www.regulations.gov上阅读这些报告,文摘编号为EPA-HQ-OAR-2004-0074。
  二、关于MMT的争论还会继续
  1、消费者/通货膨胀:消费者的高昂成本一直是中国汽车发展的重要担忧之一,而MMT有助于降低消费者的成本,通过大幅提高辛烷值显著提升燃油效率。
  2、碳排放:MMT通过提高燃烧效率,帮助减少温室气体的排放。中国目前是世界最大的二氧化碳气体排放国,在应对全球变暖的战斗中扮演着关键的角色。而且,中国还提出了雄心勃勃的温室气体减排目标,要在2020年将温室气体的排放在2005年的基础上降低40-45%。
  3、能源安全:在每升汽油减少一毫克锰的添加即意味着中国必须多进口100万吨的石油。原油价格不断上涨,对地缘政治敏感度高,因此这一点变得更加重要。此外,与MTBE相比,通过合成工艺而来的MMT,其价格与原油价格没有直接关联。
  4、经济成本:不使用MMT而采用对油品提高精练程度的方式来提高油品辛烷值的话,仅炼油装置的操作成本就是使用MMT成本的大约20倍(不计炼油设施升级的投资)。这些额外增加的成本最终将转嫁到消费者。因此MMT在控制通货膨胀方面为生产商和消费者发挥双重效用。这对于当前的中国来说尤为重要。
  5、MMT的另一项贡献在于不涉及农业产品。乙醇被广泛认为是MMT更环保的生物替代品,中国主要使用谷物和小麦作为乙醇的原料。然而,由于干旱和水灾的经常出现,以及国际粮价的不断上涨,考虑到中国政府对于粮食资源的重视,以乙醇替代MMT的想法日益受到质疑。尤其是MMT能够发挥和乙醇同样的功效,可降低石油需求并减少温室气体排放,而不必依赖粮食资源或增加消费者的成本。
  三、对于MMT认识上的误区
  1、汽油中锰的含量越少,汽车排放对城市造成的污染越小
  国3标准燃油中锰的限量(0.016克/升)已处于合理范畴。大量的市场调研已经表明加有MMT的汽油中芳烃和苯的含量通常可以减少30%。通过生产清洁汽油减少汽车尾气,让烟雾前体的排放得以显著减少。
  2、使用MMT将造成汽车发动机和尾气排放系统的损坏
  美加等国权威机构20多年的试验和研究结果反复证明,使用MMT不会对汽车产生有害影响,不会造成发动机堵塞,尾气排放等问题。在中国第三方机构进行了大量实地试验和使用研究,以确保含有MMT的汽油与先进的汽车技术完全兼容,车辆能以最高效率行驶。环保部针对已行驶8万公里的国3以上技术的车辆进行了广泛的行车试验,结果显示车辆排放与每升含0.018克锰的汽油完全兼容。2010年中国汽车技术研究中心对使用MMT的大量行驶中车辆进行的广泛评估证实其满足极高里程的排放标准。
  3、使用MMT对人类健康造成危害
  锰作为生命必需元素存在于食物,水,空气和土壤中。美国“空气清洁法令修正案”授权EPA对汽油中使用MMT进行了广泛的健康测试。10多年来,第三方机构的测试已经确认,汽油中使用MMT不会对任何人类健康和环境造成更大的风险。
  4、与政治无关
  MMT的使用原本是个纯技术问题,现在演变成一个政治议题,成为不同行业的利益之争。今天的中国经济面临资源短缺和生态恶化的发展瓶颈,而且在能源危机日益明显的今天,中国需要转换其经济增长模式并提高效率。使用MMT就是在炼油领域里综合解决节能,环保和经济效益的有效措施之一。
  不同政府部门和行业应当从国家利益出发,从实际国情出发,来制定自身的技术标准和行业标准。制定的本土标准可以参照国际标准,但没有必要全盘照搬,与发达国家的标准相攀比可能不符合中国的实情。而且,许多发达国家并没有制定严格标准限制MMT的使用,经济发展不平衡的发展中国家--中国更没必要如此。
  国外一些机构和企业想方设法向中国推行欧美的技术和行业标准,不排除他们企图借此方便他们的产品顺利输入中国。中国应当从长计议,制定一套既符合国际规范,又符合本国国情,还有利于掌控本国大市场话语权的行业和技术标准。
  四、世界各国使用MMT的情况
  1、世界上MMT的工业应用始于1977年的加拿大,那时正在探讨汽油无铅化的过渡历程。汽油无铅化进程与任何铅中毒事件无关,是汽车加装尾气催化转换器要求使用无铅汽油。美国汽油无铅化的过渡花费了二十年,也对MMT进行了广泛的考核试验,美国环保署于1995年7月批准了MMT可用于无铅汽油,批文中确认:“MMT…不会引致或促使车辆任何排放控制装置或系统发生故障”。
  2、自1997年开始,MMT引入中国。往后,越来越多的国家使用MMT,较大规模使用的有比利时、原东欧国家、南非、委内瑞拉、伊拉克和伊朗等。
  3、美国汽油标准自1995年起至今,MMT使用限值为8.3mgMn/L;加拿大汽油标准自1992年起至今,MMT使用限值为18mgMn/L。欧盟在2005年~2009年实施欧Ⅳ排放标准,对MMT的使用并没有限制。
  4、中国炼油企业力争MMT,但德国和日本的炼油企业却放弃MMT,这是为什么呢?原因有二:第一,该国炼油企业炼制的原油较轻质,汽油辛烷值不缺;第二,该国汽车工业发达,汽车制造商的政治影响力较大。德国在欧盟汽油标准下,是可以使用MMT的,但德国炼油企业从未使用过MMT。美国的原油较轻质,汽油辛烷值不缺,MMT用量较少。
  五、为什么国家汽油标准对MMT使用锰含量限值
  1、MMT是一种提高汽油性能的添加剂,凡汽油中非石油炼制组分的添加剂和MTBE,在汽油标准中都是有限量的。
  2、国家汽油标准在制定过程中,汽车行业与炼油行业在硫含量、锰含量、烯烃和芳烃含量、蒸气压等指标上一直争论不休。
  3、国家车用汽油标准的发布历程,见下表:
国家汽油标准
对应的
排放阶段
发布的
实施日期
实施依据
出处
锰含量
GB17930-1999
无铅汽油
2000-1-1
GB17930-1999
0.018g/L
国2阶段
2005-7-1
GB17930-1999
第3号修改单
国标委工交函[2004]69号
0.018g/L
GB17930-2006
国2阶段
2006-12-6
GB17930-2006
表1规定的
技术要求
0.018g/L
国3阶段
2010-1-1
GB17930-2006
表2规定的技术要求过渡期到2009-12-31
0.016g/L
GB17930-2011
国3阶段
2011-5-12
GB17930-2011
表1规定的
技术要求
0.016g/L
国4阶段
2014-5-12
GB17930-200X
自发布日起,表2规定的技术要求过渡期为三年
0.008g/L
GB17930-201X
国5阶段
未报批
国4阶段开始后才会组织审议
未论证
  4、国家车用汽油标准GB17930,国2阶段的过渡期为四年半,国3阶段的过渡期为四年半,国4阶段汽油中的硫含量要大幅下降,过渡期至少会超过五年。
  5、国5阶段会禁用MMT吗?
  国家汽油标准国5阶段的论证时间是国4阶段实际实施日期之后,即至少2014年之后,再加五年过渡期,国家汽油标准国5阶段的,实际实施日期至少在2019年之后。到时即使与国际接轨,欧盟在实施欧Ⅴ排放标准阶段,对MMT的使用设限为6mgMn/L。
  随着能源和环境面临的挑战越来越大,对车辆排放和燃油消耗的要求日趋严格,全球发动机技术向小尺寸、燃油直喷、及增压方向发展,这些发动机技术对高辛烷值汽油提出需求,全球高辛烷值汽油的市场占有率呈逐年上升趋势,欧盟95号及95号以上汽油在2009年已占到全部汽油市场的95%以上。中国的炼油企业在未来将面临很大的挑战,在投资不断加大,炼油工艺不断更新的同时,也面临汽油各个指标的不断加严,在未来油企供应满足市场需求的汽油方面,MMT仍将是一种最经济有效的高辛烷值汽油的调和手段。
  六、我国使用MMT的情况
  1、我国炼油的基本状况
  我国炼油厂的发展是依据我国原油性质的特点发展起来的,我国原油性质的特点就是原油偏重,轻馏份含量较少。所以我国炼油厂二次加工能力的配置是以催化裂化装置(将一次加工后的重质原料炼制成汽柴油)为主,催化重整装置(将一次加工后的轻质原料炼制成汽油)配置偏低。我国汽油的组成中,催化裂化汽油组分占70%以上,催化重整汽油组分只占不到20%,高辛烷值组分偏少。近十年来,我国进口原油逐年增长,进口原油的性质也是偏重的,我国炼油厂适应加工偏劣质的进口原油,而产出汽油的组分构成基本不变。
  2、我国炼油厂的基本配置决定了汽油组分的基本构成,决定了高辛烷值组分偏少。炼油企业为了满足日益扩大的汽油市场和高标号汽油需求,MMT的使用真可谓一举两得,既有助提高汽油的标号,又有助炼油厂减少或减轻对汽油的精炼程度,而有利于企业的节能减排。
  3、在炼油厂,要增产高标号汽油,除努力要将基础的催化汽油辛烷值提高外,就是要多生产MTBE和重整油等高辛烷值组分,高辛烷值组分的生产能耗都大于催化汽油生产能耗,所以,以多调入高辛烷值组分来增产高标号汽油就是增加生产能耗。高辛烷值组分的生产量还受原料和装置规模的限制。
  4、MMT在我国的使用已有十四年历史,自2005年始,我国汽油标号结构从90号汽油占比超过50%,至2010年,90号汽油占比小于10%,在汽油组份结构变化不大,高标号汽油产量大大增加,这主要得益于使用MMT。
  七、国家汽油标准(GB17930-2011)国4阶段对MMT的影响
  1、我国炼油厂的基本配置没有变,汽油组分的基本构成没有变,汽油市场对增大高标号汽油需求的趋势没有变,也就是我国汽油总体辛烷值缺口始终存在,这在较长的时期是硬道理。
  2、我国炼油企业如何应对锰含量限值为8mgMn/L?
  ①目前MMT在炼油厂的使用方法是,在还没有加入MMT之前,先将油品的各个组分按计算出的估算值进行油品调合,若辛烷值达标,油品出厂;若辛烷值不达标,则加入MMT使油品辛烷值达标后再出厂,MMT作为最后的可调变量。这种调合方式,充分利用了罐容,提高了调合效率,增加了油品调合的灵活性。这种调合方式也造成一部分汽油含MMT,另一部分汽油不含MMT;不同批次含MMT汽油中,MMT含量可能不一样。
  ②在国4阶段锰含量限值为8mgMn/L以后,MMT在炼油厂的使用方法会有所改变,可行的做法是,先将油品的各个组分和MMT按计算出的估算值进行油品调合,若辛烷值达标,油品出厂;若辛烷值不达标,则加入MTBE使油品辛烷值达标后再出厂,MTBE作为最后的可调变量。这种调合方式的优点是:全部汽油都加入MMT,节约出最大量的高辛烷值组分,可增产出更多的高标号汽油;缺点是:MMT不作为最后的可调变量手段,降低了油品调合的灵活性,牺牲一部分调合效率。这种调合方式的特点是,全部汽油都加入固定量的MMT(例如7mgMn/L),若全面采用这种调合方式的话,还可扩大MMT的加入空间,增产出更多的高标号汽油;2009年中石化生产的汽油中,有86%的汽油含MMT,平均浓度7.65mgMn/L,这也基本符合国4阶段锰含量限值为8mgMn/L。
  ③这两种调合方式是可相互过度的,或共存的。4~8mgMn/L的加入量是MMT最经济的加入量。炼油厂一般根据自身条件和生产计划,设计油品的调合方式。
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