1、汽油中硫成份對汽車排放的影響劉洪 馬亞琴（東風本田發動機有限公司）【摘要】 本文闡述了汽油中硫成份對汽車排放的影響，根據試驗數據具體分析了配置不同排放控制技術的汽車的排放污染物與汽油中硫濃度的變化關系。關鍵詞：汽油 汽車 排放Effect of Sulfur in Gasoline on Exhaust EmissionAbstract: This paper is about the effect of sulfur in gasoline on exhaust emission. The relationships between the emissions of the automobi

2、les with different cleaning control systems and the sulfur concentration in gasoline are analyzed through test data.Key Words: Gasoline, Sulfur, Exhaust Emission一 引言汽車的面世在為人類提供方便、快捷的交通方式的同時，也對人類賴以生存的大氣環境帶來危害。為此，世界各國相繼制定了汽車排放法規，并不斷加嚴標準限值，以控制汽車排放污染物。隨著排放法規的不斷嚴格，為了降低汽車排放污染，世界各汽車開發制造公司，一方面改進發動機設計，提高發動機燃

3、燒效率，減少發動機CO2排放和有害排放；另一方面，不斷研制和改進汽車排放凈化裝置，以減少整車排放污染物。與此同時，發動機技術的提高、排放凈化裝置的正常工作，也對汽油品質提出越來越高的要求，特別是汽油中硫成份將會使催化轉化器和氧傳感器因發生硫中毒而失效，導致排放控制系統的無法正常工作。二、汽油品質的發展趨勢眾所周知，汽油的品質與車輛的排放和汽油消耗有著十分密切的關系。在世界范圍內，為了不斷滿足汽車技術低污染的發展方向，車用汽油正朝著低硫甚至無硫、低烯烴的方向發展。1、國外汽油品質的發展狀況以歐洲聯盟為例，早在1975年就公布了一項專門針對汽油含硫量的技術指令75/716/EEC，之后，根據發展的

4、需要，對該指令進行了多次修訂。在1998年頒布的98/70/EC指令中，詳細規定了歐洲聯盟汽油各項指標，例如硫含量限值為150ppm，苯含量限值為1%，芳香烴含量限值為42%等，該規定從2000年1月1日起實施。同時，98/70/EC還規定了2005年1月1日后的汽油指標，要求硫含量限值為50ppm，芳香烴含量限值為35%等。2001年5月11日，考慮到進一步強化環境保護的需要，歐洲聯盟委員會向議會及理事會提交了一份提案，主要內容包括：（1）最遲在2005年1月1日，歐洲聯盟開始強制推廣使用無硫汽油（指硫含量小于10ppm），原98/70/EC中規定的硫含量限值為50ppm的汽油可以以足夠的數

5、量和合理的分布在市場上流通，以保證歐階段車輛的生產和流通；（2）從2010年1月1日起，歐洲聯盟在市場上完全使用無硫汽油，同時使用更先進的車輛汽油經濟性技術，抵消因使用無硫汽油導致的CO2排放量增加這一副作用。2、我國汽油品質的發展現狀近幾年來，為了適應環保的要求，我國的汽油標準也進行了重大調整。在全面實施車用汽油無鉛化的同時，進一步改善汽油組成性質。目前，我國汽油品質仍與國際相差較遠（如表1所示），存在的主要問題有：硫和烯烴含量高、芳烴含量相對較低，蒸汽壓偏高，含氧化物低，辛烷值分布差。國內在提高汽油品質方面，大致采用兩條途徑：一是改進工藝，優化配方；二是添加燃料清凈劑。催化裂化是我國重油深

6、度加工的主要手段，而催化裂化汽油是烯烴和硫的主要來源。為降低催化裂化汽油硫含量，一般采用催化裂化原料加氫預處理和催化裂化汽油選擇性脫硫兩種方法。國外汽油清凈劑的開發和應用要追溯到二十世紀50年代初期，至今經歷了四代產品。目前普遍使用的是90年代開發出來的第三代產品，它不僅可以保持噴嘴的清凈性，而且可以控制進氣閥沉積物的形成。第四代產品主要是防止并清除燃燒室里形成的沉積物，目前正處于研發階段。表1 國內外汽油標準主要理化指標對比項目GB17930世界規范類汽油EN228-1999歐盟2005年CARB第階段1996年CARB第階段2000年硫含量/ppm800無硫1505040140170烯烴含

7、量/v%35.010.021.018.06.06.010.0芳烴含量/v%40.035.042.035.025.025.0苯含量/v%2.51.01.01.01.01.0三、硫成份對排放的影響隨著環保的要求，國內汽油標準不斷加嚴，已經全面實施了車用汽油的無鉛化，但是汽油品質與國外發達國家的標準相比，還存在很大的差距。由于國內汽油主要采用催化裂化工藝，硫含量較國外發達國家高出許多，汽油無鉛化進程的順利完成，也促使降低汽油中硫含量這一課題在汽車排污控制任務中的地位顯得尤為重要。針對中國汽油質量與西方發達國家存在的差異，我們在引進產品技術、進行產品研制過程中，特別就汽油中硫成份對尾氣排放的影響進行了

8、試驗論證。1、試驗車輛試驗選用同一品牌、配置不同排放控制系統、分別滿足Tier1、LEV和ULEV排放標準的三個級別車輛（以下簡稱這三個試驗車為Tier1、LEV和ULEV），按照規定的試驗程序，對這三個級別試驗車輛在不同硫濃度下的CO、HC和NOX的排放量進行測量。2、試驗結果Tier1、LEV和ULEV這三個級別試驗車輛，在不同硫濃度下的CO、HC和NOX的排放量如圖1、2、3所示。如試驗結果所示，當汽油中硫濃度達到800ppm時，Tier1仍可以滿足Tier1類車輛排放標準三種組份限值的要求；LEV未滿足LEV類車輛排放標準中HC和NOX限值的要求；ULEV未滿足ULEV類車輛排放標準三

9、種組份限值的要求。3、結果分析如圖1、2、3所示，當汽油中硫濃度較低（小于500ppm）時，Tier1、LEV和ULEV都可以滿足所對應的排放法規的要求。隨著汽油中硫濃度的升高，三個級別的試驗車CO、HC和NOX的排放量都有所升高。圖4、5、6所示為Tier1、LEV和ULEV的CO、HC和NOX的排放量增長率隨汽油中硫濃度的變化情況。如圖所示，Tier1的 HC和NOX排放增長率在高硫濃度時最低，CO排放增長率比LEV的高；ULEV的CO、HC和NOX排放增長率在高硫濃度時最高。由此說明，Tier1的排放量受汽油中硫濃度的影響最弱，ULEV試驗車輛受汽油中硫濃度的影響最強。Tier1、LEV和ULEV三個級別車輛，因滿足不同的排放標準采用了不同的排放控制系統，從以上試驗結果可以看出，符合排放標準越高的車輛，其排放量與汽油中硫濃度的關系越密切，換言之，車輛所采用的排放控制系統越先進，其對汽油中硫濃度就越敏感，受到的影響就越大。四、結論1、 迄今為止所采用的汽車排放控制技術還無法避免汽油中硫成份的不良影響。2、 隨著汽油中硫含量的增加，排放污染物的含量增加，但是增加程度因所采用的排放控制系統的不同而不同。采用排放控制技術越先進的車輛，對汽油中硫成份越敏感。3、