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一、汽油及柴油的無硫化

汽油及柴油中的硫可導(dǎo)致汽車尾氣凈化裝置中催化劑性能的降低，所以一直要求燃料的低硫化。從2005年1月開始，日本開始使用硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10μg/g的無硫汽油及無硫柴油（硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10μg/g的汽油、柴油被稱為超低硫燃料或無硫燃料）。

1.柴油

隨著物流的迅猛發(fā)展，柴油機(jī)車排放的NOx及PM引起的大都市的大氣污染越來越嚴(yán)重。1989年12月，為了降低柴油機(jī)車及公共汽車排放的NOx及PM，中央公害對(duì)策審議會(huì)的報(bào)告“未來降低汽車尾氣排放對(duì)策”提出要強(qiáng)化尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。柴油機(jī)車需要使用尾氣凈化系統(tǒng)，為了使尾氣凈化系統(tǒng)充分發(fā)揮其性能，石油業(yè)界分4個(gè)階段降低了柴油中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)。第一階段：將尾氣的一部分送回到發(fā)動(dòng)機(jī)中，使用降低燃燒溫度的尾氣再循環(huán)（EGR：ExhaustGasRecirculation）裝置時(shí)，為了防止發(fā)動(dòng)機(jī)被腐蝕，于1992年10月開始將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.5%降到了0.2%。第二階段：為了使以降低PM排放量為目的而設(shè)置的尾氣后處理裝置充分發(fā)揮其作用，從1997年10月開始將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.20%降至0.05%。第三階段：為了使氧化催化劑、微粒除去裝置及NOx還元催化劑等更有效地發(fā)揮其作用，2000年石油審議會(huì)石油產(chǎn)品質(zhì)量專門委員會(huì)及中央環(huán)境審議會(huì)第4次報(bào)告決定，到2004年末將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至50μg/g，但是石油業(yè)界從2003年4月開始就供給了硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于50μg/g的柴油。第四階段：從2005年1月開始實(shí)施的柴油的無硫化（硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10μg/g），不僅使以同時(shí)脫除NOx及PM為目的的尾氣后處理裝置最大限度地發(fā)揮了其作用，而且改善了有助于應(yīng)對(duì)地球變暖問題的柴油的質(zhì)量。

2.汽油

為了降低人體對(duì)有害物質(zhì)的攝入量，從1975年開始禁止往普通汽油中添加四烷基鉛，從1986年開始禁止往優(yōu)質(zhì)汽油中添加四烷基鉛；1996年將汽油中的苯體積分?jǐn)?shù)降至5%，2000年1月再降至1%。規(guī)定汽油中不添加四烷基鉛等含鉛物質(zhì)，將汽油中的苯體積分?jǐn)?shù)降至1%，是日本為了確保汽油等燃料的質(zhì)量而制訂的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。作為應(yīng)對(duì)光化學(xué)煙霧所采取的措施，2001年將汽油的蒸汽壓標(biāo)準(zhǔn)的上限從78kPa降至72kPa，2005年再降至65kPa，以減少烴的蒸發(fā)量。從1996年4月開始實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)中，將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)規(guī)定為100μg/g，當(dāng)時(shí)煉油廠出廠的汽油的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于100μg/g。2005年，將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至50μg/g。接受綜合資源能源調(diào)查會(huì)石油分科會(huì)石油部會(huì)提出的應(yīng)從2008年開始實(shí)施無硫汽油（硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10μg/g）的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)告，石油業(yè)界從2005年1月開始主動(dòng)將汽油中的硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至小于10μg/g。

二、地球環(huán)境保護(hù)自主行動(dòng)計(jì)劃及實(shí)施情況

為節(jié)省并有效利用能源，構(gòu)筑循環(huán)型社會(huì)，1997年2月日本石油業(yè)界提出了「石油業(yè)界的地球環(huán)境保護(hù)自主行動(dòng)計(jì)劃」。自主行動(dòng)計(jì)劃目標(biāo)見表2。日本石油業(yè)界實(shí)施地球環(huán)境保護(hù)自主行動(dòng)計(jì)劃的情況如圖1所示。從圖1可以看出，與1990年相比，2010年煉油廠的能源單耗改善了16%；2010工業(yè)廢棄物的最終處置量降低了97.4％，達(dá)到了降低94％以上的目標(biāo)。另外，2010年工業(yè)廢棄物最終處置率（最終處置量/工業(yè)廢棄物產(chǎn)生量）為0.5％，達(dá)到了業(yè)界零排放的目標(biāo)。

三、生物燃料的使用

生物燃料是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇和生物柴油，具有環(huán)保、可再生、資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，使用生物燃料是大規(guī)模減排、應(yīng)對(duì)地球變暖問題的方法之一。2010年6月，日本提出到2020年將生物燃料的使用量提高到全國汽油使用量的3%以上。2010年11月，日本又決定到2017年將50萬kL的生物乙醇（換算為原油的量）直接與汽油混合，或混合生物ETBE（EthylTertiaryButylEther）作為車用燃料使用。

1.生物汽油

將乙醇直接與汽油混合時(shí)，存在如下問題：（1）混入水分則引起相分離；（2）蒸發(fā)引起的排放量增加。為了確保安全，規(guī)定將乙醇直接混入汽油時(shí)，混合的乙醇體積分?jǐn)?shù)應(yīng)小于3%。為了避免往汽油中直接混入乙醇時(shí)可能產(chǎn)生的問題，石油業(yè)界決定使用混有生物ETBE的生物汽油。從2006年開始至2010年，日本對(duì)混合7%的ETBE的汽油進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，假定含ETBE的汽油從汽油罐泄漏經(jīng)由地下水被人類所飲用，結(jié)果得出幾乎沒有危害健康的可能性的結(jié)論。另外，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的毒性指標(biāo)值（0.5μg/g）、暴露評(píng)估中得到的大氣中ETBE約最大濃度（0.009μg/g）遠(yuǎn)小于吸入致癌性指標(biāo)值（15μg/g），所以判斷不會(huì)危害人類健康。另一方面，為了使石油公司能穩(wěn)定及高效地采購到生物ETBE及作為原料的生物乙醇，2007年1月設(shè)立了日本生物燃料供應(yīng)公司(JBSL)。從2007年4月開始，關(guān)東地區(qū)的50家加油站銷售生物汽油；2011年2月則有約2120家加油站銷售生物汽油。根據(jù)規(guī)定，以生物乙醇及異丁烯為原料合成的ETBE最多可混合7%，但是目前市售的生物汽油中ETBE的混合量?jī)H為大于1%。生物乙醇對(duì)防止地球變暖具有積極的作用，但是在穩(wěn)定供給及經(jīng)濟(jì)性等方面存在問題。對(duì)日本而言，可作為生物乙醇原料的資源少，而且成本也高。目前，有以建筑廢材或纖維素等為原料生產(chǎn)生物乙醇的方法，但是還處于技術(shù)開發(fā)階段。為此，日本進(jìn)口生物乙醇，但是具有出口能力的國家是距日本甚遠(yuǎn)的巴西。

2.生物柴油

生物柴油燃料，并不是嚴(yán)格的化學(xué)意義上的定義，是對(duì)棕櫚油、廢食用油等油脂進(jìn)行化學(xué)處理而得到的，作為柴油機(jī)車用燃料等使用。油脂的黏度高，所以將甲酯化處理的脂肪酸甲酯（FAME；FattyAcidMethylEster）等物性與柴油相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)作為車用燃料使用。很多企事業(yè)單位正在致力于生物柴油燃料的生產(chǎn)及利用。但是產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的甘油及對(duì)洗滌廢液的不當(dāng)處理等方面出現(xiàn)了很多問題。為此，制訂了混合生物柴油燃料的柴油的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，于2007年4月開始實(shí)施。混合生物柴油的柴油的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.001％；（2）十六烷指數(shù)大于45；（3）90%餾出溫度小于360℃；（4）脂肪酸甲基酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～5.0%；（5）甘油三酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.01％；（6）甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.01％；（7）酸值小于0.13mgKOH/g；（8）甲酸、乙酸、丙酸的合計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.003％；（9）酸值的增幅小于0.12mgKOH/g。另外，于2008年制訂了與柴油混合使用的生物柴油燃料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)JISK2390（汽車燃料—混合用脂肪酸甲酯（FAME））。

四、ISO14000系列

從1980年開始，以歐美為中心開展了防止產(chǎn)業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境帶來負(fù)面影響的活動(dòng)。1991年，成立了「企業(yè)可持續(xù)發(fā)展理事會(huì)」（BCSD：TheBusinessCouncilforSustainableDevelopment），明確了環(huán)境管理國際標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。1993年，正式成立一個(gè)專門機(jī)構(gòu)ISO事務(wù)局環(huán)境技術(shù)委員會(huì)TC（TechnicalCommittee）207，著手制訂環(huán)境管理領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)，于1996年制訂了與企業(yè)活動(dòng)相關(guān)的環(huán)境管理系統(tǒng)ISO14001，并于2004年對(duì)其進(jìn)行了修訂。ISO14001，是為了降低企業(yè)生產(chǎn)及提供的產(chǎn)品及服務(wù)對(duì)環(huán)境帶來的負(fù)面影響，并進(jìn)一步進(jìn)行改善而設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)，一般是通過第三方得到應(yīng)用系統(tǒng)的認(rèn)證。1996年4月，日本石油精制有限公司（現(xiàn)在的JX日礦日石能源有限公司）根岸煉油廠在石油行業(yè)首次取得ISO14001認(rèn)證。

以此為開端，日本各公司的煉油廠都開始使用ISO14001。目前，所有的煉油廠都通過ISO14001或與其相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)自主地進(jìn)行環(huán)境管理。開始時(shí)，主要是制造業(yè)者使用ISO14001，但是近年來包括非制造業(yè)者在內(nèi)的企業(yè)及集團(tuán)都在使用ISO14001。另外，ISO14020系列為與商品相關(guān)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)國際標(biāo)準(zhǔn)。ISO14020系列標(biāo)準(zhǔn)分為Ⅰ型（ISO14024）、Ⅱ型（ISO14021）、Ⅲ型（ISO14025），其核心是產(chǎn)品和服務(wù)的環(huán)境標(biāo)志和聲明應(yīng)防止貿(mào)易技術(shù)壁壘、準(zhǔn)確、無誤導(dǎo)。這四個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施有利于推動(dòng)綠色市場(chǎng)健康發(fā)展。可以說ISO14020國際標(biāo)準(zhǔn)是全世界產(chǎn)品與服務(wù)的綠色選擇。日本實(shí)施相當(dāng)于Ⅰ型（ISO14024）的標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)束語

日本是全世界最早實(shí)施無鉛汽油的國家，目前也是生產(chǎn)清潔汽油的先進(jìn)國家。日本1975年推行無鉛汽油，徹底無鉛化大約用了17年。1991年開始使用MTBE提高辛烷值；1996年修訂JIS汽油標(biāo)準(zhǔn)并限定汽油苯含量不大于5%。為適應(yīng)世界柴油低硫化的發(fā)展趨勢(shì)，日本石油聯(lián)盟早在1989年6月就提出了柴油低硫化目標(biāo)和煉油工業(yè)應(yīng)采取的相應(yīng)措施，日本從2005年開始使用硫含量為50μg/g的汽柴油，2007年就開始使用硫含量為10μg/g的汽柴油。

目前，中國正處于工業(yè)化、城市化快速發(fā)展的階段，因此二氧化碳等溫室氣體排放量的增長勢(shì)頭強(qiáng)勁，減排二氧化碳的壓力不斷增大。因此，中國應(yīng)借鑒日本所采取的措施，將二氧化碳減排作為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題加以認(rèn)真研究。

作者：宋錦玉 裴明遠(yuǎn) 史春薇 單位：遼寧石油化工大學(xué) 天津工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院