小议降低汽油对环境污染的办法

董志炼油厂加工原油的特性硫是一种非常常见的非金属元素，其元素符号为S，纯的硫是一种黄色晶体，俗称硫磺。石油中含硫化合物的存在对石油产品的使用性质有很大的影响。石油中的硫含量变化范围为一般为0.05%～4%，有的硫含量高达10%以上，分布在石油所有的馏分中。根据原油中硫的含量，可以将原油可分为高硫、含硫、低硫等级别。通常将含硫量高于2%的石油称为高硫石油，低于0.5%的称为低硫石油，介于0.5%～2.0%之间的称为含硫石油。董志炼油厂加工的原油是几个油田的混合原油，主要来自长庆油田，也包括白马的、董志的，因此，将董志炼油厂加工的原油称为庆阳混合原油，庆阳混合原油中的硫含量比较低，为0.11%，原油类别属于低硫原油。董志炼油厂重油催化裂化装置的稳定汽油总硫含量范围在1000mg/m3到10000mg/m3之间，这些硫化物的存在会对设备造成腐蚀、对环境造成严重污染。因此，不管作为工业、民用燃料还是化工原料，汽油都必须经过精制，用碱液把汽油中的硫和硫醇脱掉，才能作为产品销售。脱硫醇是汽油不可或缺的精制过程。

董志炼油厂汽油脱硫醇工艺的技术原理和工艺流程董志炼油厂汽油脱硫醇采用兰州石油机械研究所自主研发的一段纤维膜+固定床催化氧化脱硫醇专有技术。该工艺是利用碱液与汽油中的硫醇通过纤维膜的传质接触发生反应，产生的硫醇钠溶于碱液中，碱液经空气再生、除去生成的二硫化物后循环使用。董志炼油厂汽油纤维膜脱硫工作原理示意图如图1所示。碱液(水相)首先从纤维液膜反应器顶部侧面进入反应器，在反应器内的纤维丝束上首先形成碱液相液膜，而汽油(烃相)则从纤维液膜反应器顶部进入反应器。当碱液在反应器内沿纤维丝表面向下流动的过程中将会和汽油发生接触反应。由于汽油与碱液的表面张力不同，且经特殊表面处理后的纤维丝具有很强的亲水性。因此，碱液在纤维丝上的铺展性能更佳。同时由于碱液和汽油的流动速度不同，使得汽油与碱液在纤维束上形成的液膜不断得以更新，汽油中的杂质硫化氢、硫醇等与碱液液膜在同向流动过程中不断发生反应，在达到反应器内筒末端时，汽油和碱液之间存在的密度差使二者在沉降分离罐中快速实现自动分离，完成汽油的脱硫过程。在此过程中由于纤维丝的数量众多，极大地增加了传质面积。同时由于反应在液膜之间进行，减小了传质距离，从而大大提高了传质效率，强化了硫化物与碱液在液膜上的化学反应，故而能大幅度的脱除汽油中的硫化物，而且两相之间的这种非弥散的分离方式能最大限度减少精制处理后汽油中的碱液夹带量［1］。董志炼油厂汽油脱硫醇采用了兰州石油机械研究所纤维液膜脱硫工艺技术，庆阳石化搬迁改造项目联合脱硫装置在汽油脱硫醇系统中还增加了固定床反应器，这样将极大地降低了碱液的使用量，不仅降低了成本，而且废碱的排放量也大大降低，容易达到环保要求。董志炼油厂稳定汽油精制后的指标:硫醇硫含量≤10ppm，铜片腐蚀试验:≯1级，Na+最大含量:1.0ppm。经过脱硫醇的精品汽油的油品标号为90#左右，精制汽油在出厂前还要调和要调和成93#、97#。世界许多国家的汽油中的硫含量将下降到0.004%以下。

汽油与环境的关系

汽油脱硫醇工艺过程中所产生的废物对环境的影响汽油脱硫醇工艺过程产生的废物主要有碱渣和废气。因为汽油中含有硫和硫醇等杂质元素，需要用碱性溶液来中和去除其中的硫化物。这个过程中所产生的碱渣是一种含有硫及硫化物的碱性混合物。硫化物的存在人体和环境都会带来危害。首先，硫化物具有毒性，当空气中含有较低浓度的硫化氢(H2S)时就会刺激人和动物的呼吸道，当H2S浓度较高时，会使人昏迷甚至死亡。此外，硫化物还具有强烈的腐蚀性，会对建筑物及下水道系统造成严重的腐蚀危害。汽油脱硫醇产生的大量碱渣无任何途径再利用，碱渣堆放首先会使水质和土壤指标降低;其次，露天堆放的碱渣只要有风就会使碱渣飞扬，致使空气质量骤然恶化;最后，碱渣山使有限的土地资源越发紧张，严重影响庆阳地区的投资环境，制约着城市的发展。

汽油中的硫对汽车污染物排放的影响汽油硫含量是指油品中的硫及其衍生物中硫的含量，是汽油的重要指标之一。研究试验表明，燃料中的硫会增加汽车尾气碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)和细微颗粒的排放。据有关资料介绍，汽油硫含量从450μg/g下降到50μg/g，汽车尾气中HC排放量将减少18%，CO减少19%，NOx减少9%。美国协调研究理事会(CRC)，系统地做了多种轻型汽车燃用不同硫含量的汽油对排气影响的试验，发现非甲烷烃、CO和NOx随硫含量的降低而降低，降低率为32%～63%。芳烃、烯烃和硫含量的降低均能使汽车有毒物排放有所降低，但对硫含量的影响尤为明显，这是因为硫会使尾气转化器中的催化剂中毒，损害氧传感器和车载诊断系统的性能。美国有关部门测算，如果将车用燃料的硫含量由1500μg/g降至50μg/g，每年汽车排入大气中的HC、CO、NOx会大幅度降低［2］。可见，汽油中硫含量过大可造成设备腐蚀，燃烧时所生成的二氧化硫和三氧化硫会腐蚀汽缸和排气管，与润滑油接触后还会加速其老化变质。同时，这些燃烧产物还会严重污染大气，并造成酸雨，危害人和生物体的健康，破坏建筑物的外表，对国民经济造成重大损失。

成品汽油的使用对环境的污染近年来，随着陇东地区经济的快速发展，机动车快速增多，汽车尾气的排放已成为主要的大气污染源，严重危害到人们的身体健康和生存环境。因此，降低燃料油中的硫含量，提高燃料油的品质，是减少大气污染的重要环节。然而，随着对含硫原油加工量的增加及重油催化裂化的普及，油品含硫量超标问题的现象也越来越严重。

有效降低石油产品对环境污染的对策

研发有利于环境保护的汽油脱硫醇新工艺与传统的脱硫醇工艺相比，董志炼油厂汽油脱硫醇采用的一段纤维膜+固定床催化氧化脱硫醇专有技术，在环境保护方面，具有如下优点:(1)单位体积的传质面积大，处理能力大，传质距离短，有效时间长，传质表面不断更新，传质效率大大提高，能更彻底的脱除汽油中的硫化氢、硫醇，从而可有效减轻对环境的污染;(2)采用非弥散态传质方式，避免了乳化和夹带，最大限度地减少了处理后汽油夹带碱液的现象;(3)碱耗小，大大降低碱渣排放量［2～3］。由沧州炼油厂与中国石化石油化工科学研究院、中国石化催化剂分公司三家单位共同研究开发的国内最新型降硫催化剂———增强型催化剂，在沧州炼油厂经过半年试用获得成功并取得显著效果，使用这种催化剂生产出的汽油与过去常规催化剂相比，硫含量下降40%以上。使用这种新型催化剂后，不但汽油中硫含量比现在市场销售的清洁汽油含量更低、更环保，而且汽油产品中的硫化物，主要转移到了裂化产物的干气当中，变成硫化氢气体并被有效回收再利用，生产出硫磺等下游产品，不会对环境造成任何污染。可见，通过研发有利于环境保护的汽油脱硫新工艺可以减轻对环境所造成的破坏。因此，地方政府和炼油企业应该提高环保意识，加大对降低汽油硫含量的科研力度和资金投入。其次，炼油厂还可对脱硫过程中的废弃物进行再处理。如汽油、液态烃碱渣很难处理，解决碱渣排放对环境造成的污染，降低生产成本，又可以大大减轻硫化氢气体焚烧排放对空气和环境造成的污染，达到碱渣和废气综合利用，变废为宝的目的。采用硫化氢中和法处理碱渣，该方法可以实现炼油废碱液和硫化氢废气的综合利用，不仅能够得到工业硫化钠和粗酚两种产品，而且能够治理炼油废碱液和硫化氢废气对环境的污染。碱渣经过硫化氢废气处理后，生成的粗酚和硫化碱符合产品标准。硫化氢中和法，基本实现了碱渣的零污染排放，经济效益、环保效益和社会效益显著，彻底消除了长期以来碱渣和硫化氢废气对环境的污染。

生产车用乙醇汽油随着国民经济的快速发展，汽车尾气的排放已成为大气污染的罪魁祸首。车用乙醇汽油正是解决上述难题的克星。推广车用清洁燃料，将有效解决大量车辆有毒尾气排放所带来的大气污染。如在汽油中添加10%的乙醇生产车用乙醇汽油，不仅可以缓解石油资源对国家经济的压力。同时车用乙醇汽油作为新产品市场潜力巨大，无疑能形成新的经济增长点。车用乙醇汽油是将变性燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种清洁环保型车用燃料。在汽油中加入一定量的乙醇，可以提高汽油的品质，使汽油燃烧更充分，不但可以节省石油资源，还可以有效地减少汽车尾气的排放。20世纪70年代，美国和巴西相继推广使用车用乙醇汽油，乙醇汽油目前在我国开始受到重视。车用乙醇汽油对消费者来说没有任何损害，它的价格和目前市场上销售的93#汽油相同。消费者积极使用车用乙醇汽油，这从一定意义上说是一个地区一个国家文明程度提高的标志。使用车用乙醇汽油，就是为净化大气环境做贡献，这就是一种积极的、时尚的、健康的消费行为。

打击非法小炼油厂和非法汽车加油点在庆阳市西峰区、华池县、庆城县、环县等地区打孔盗油，开井盗油等刑事案件时有发生。土炼油厂点、非法采油井点和其他寄生性非法涉油厂点非法存在，“土炼油”屡禁不止。同时，由于炼油设施简陋、工艺落后、产品质量及安全没有保障，爆炸和人身伤亡事故屡屡发生，这不仅严重干扰了油气田企业的正常生产，扰乱了正常的原油、成品油流通秩序，也造成庆阳地区生态环境不断恶化。庆阳地区加油站的汽油主要来自董志炼油厂，部分来自咸阳炼油厂，平凉炼油厂。庆阳质量监督局计量所每月对董志炼油厂的汽油质量均进行抽检，同时该单位也对加油站销售的汽油进行抽样检查。检查结果认为质量不合格汽油均来自非法小炼油厂，且销售到一些非法汽车加油点。这种质量不合格汽油硫含量超标严重，使用这类汽油容易让汽车设备遭到腐蚀，更会污染生态环境。消费者购买成品油时应该到正规大型加油站，加油前可闻一下油品的气味，有恶臭或其他刺鼻气味的汽油很可能是劣质油品。

结束语

实践也证明，经济的快速发展需要一定的环境容量来支撑，环境的恶化将会严重阻碍经济和社会的快速发展。陇东地区作为新兴的能源化工基地，应处理好开发资源与治理环境的关系。治理污染是一切环境保护者工作的重中之重。陇东地区属于经济发展落后地区，在这样一个落后的能源富集区域，政府和企业及广大群众应联合起来树立正确的环境道德观，营造出人人保护环境的良好社会氛围。只有这样，才能保障陇东能源基地建设走上健康的可持续发展之路，陇东地区的明天才会更加的美好。

作者：史俊梅胡春晓单位：陇东学院政法学院