此次炼化升级,主要是指降低中国汽柴油中过高的含硫量。
曹湘洪指出,原油劣质化是中国炼油业面临的一大挑战。中国自产原油较少,近年新开发的原油大多重质高酸。进口原油比例已接近60%,但国外优质原油也在逐渐减少,进口原油中的高硫重质原油,比重也越来越大。
目前,降低汽油中硫含量的办法主要有二:主流做法是“加氢脱硫”,使得油品中的硫分变成硫化氢,然后分离出来;二是使用吸附法。
但加氢脱硫带来的副作用是汽油辛烷值降低。辛烷值是衡量汽油在汽缸内抗爆能力的数字指标,也是区分不同等级汽油的关键标准。
中石油一位炼化专家告诉《财经》记者,“这并非是硫本身能提高辛烷值,而是因为加氢把硫变成硫化氢、容易分离的同时,也使得汽油中一些辛烷值比较高的组分,比如烯烃、芳烃等也可能饱和,导致辛烷值下降。”
历史上,提高辛烷值的方法,主要是在汽油中掺入四乙基铅(即含铅汽油)、二茂铁和MMT(甲基环戊二烯三羰基锰)。由于四乙基铅有毒,二茂铁会导致火花塞点火故障,中国已禁止使用。
研究发现,MMT燃烧后也会残留于尾气排放系统内,覆盖在发动机火花塞、催化器等部件表面,其在全球也有被禁的趋势。中国虽未禁用MMT,但已经严格控制其使用量。
中国炼油界一个公开的秘密是,一些设备落后、使用燃料油做炼油原料的小炼厂,之所以成本低于设备先进、使用原油做炼油原料的大炼厂,秘诀就是在汽油中大量掺入价格低廉的MMT,以期辛烷值达标。多起车辆集中出故障的恶性事件,正源于此。
大炼厂的清洁汽油之所以成本高,是因为提高辛烷值的办法是加入芳烃。芳烃主要由二甲苯(包括对二甲苯PX、邻二甲苯和间二甲苯)、甲苯、苯组成,辛烷值较高。因为苯毒性高、强致癌,国家严格限制其含量,故毒性最低的二甲苯在此中担任主角——其含量,能占到汽油总量的30%左右。
这意味着,中国汽油清洁化升级,离不开包含PX在内的芳烃。
中石化的技术人员透露,国产汽油每提高一个辛烷值标号,譬如从92号汽油升级到93号汽油,每吨汽油的炼化成本要增加200元-300元。
全球生产芳烃,均是采用对石脑油进行“铂催化重整”的工艺。其除了产生芳烃外,还副产廉价的氢气。“没有廉价的氢气,怎么进行加氢脱硫呢?”
中石油一位炼化专家称,虽然数据显示国内已批的PX生产厂家为13家,“但那只是指把PX当做商品出售的炼化企业;大炼化企业一般都有芳烃联合装置,生产出来的芳烃直接调和汽油了”,“譬如燕山石化,为首都提供着全部国5汽油,它不用芳烃怎么能达到标准呢?”
这个说法,和六年前厦门PX事件中的部分反对者声音大相径庭。厦门大学教授、博士生导师袁东星曾公开表示:PX项目一旦上马,其重大污染源包括石脑油、石油气、苯、二甲苯和硫化氢,这些污染物为大气污染物,与公众健康密切相关。PX是中等毒性,它对人类的生殖和发育造成毒作用,引起出生缺陷,动物实验表明,它还能致癌。PX的毒性效应跟暴露的浓度和时间有关。
但至今为止,环境毒理学的研究尚无法完全证明,这些污染物在“低剂量、长期暴露”时,对生态和生物体影响如何,以及多种污染物的协同累加作用如何。
厦门PX事件后的一个流行说法是:工厂在开工时,其污染物是用卫生防护距离来防护的。但如遇突发性事件,卫生防护距离是不够的。因此,民众有知情权、监督权,应当让公众来考虑是否能够接受。
这一说法遭到石化公司专家的反驳。“PX属于低毒类,没有任何证据表明PX致癌。在国家标准中,它和汽油同属低毒类。”中石油一炼化专家戏称,“按照大鼠做过的经口实验,要毒死一个人,需要吃下去241克,也就是半斤PX才行。”
在国外,PX项目普遍能和居民区做到和睦相处。英国南安普敦Fawley埃索炼厂为居民住宅所环绕;新加坡裕廊岛埃克森美孚炼厂的37万吨/年PX装置,与居民区距离为0.9公里;荷兰鹿特丹PX装置距市中心8公里;韩国釜山PX装置距市中心4公里。