綠色化學(xué)第八章

1、第八章第八章 讓城市天空更加蔚藍(lán)的清潔機(jī)動車燃料讓城市天空更加蔚藍(lán)的清潔機(jī)動車燃料第一節(jié)第一節(jié) 城市大氣污染的罪魁禍?zhǔn)壮鞘写髿馕廴镜淖锟準(zhǔn)?汽車尾氣汽車尾氣一一. 與汽車有關(guān)的幾個(gè)數(shù)字與汽車有關(guān)的幾個(gè)數(shù)字 全球汽車（含摩托車）保有量：約全球汽車（含摩托車）保有量：約8億輛億輛 全球每年新車產(chǎn)量：約全球每年新車產(chǎn)量：約5000萬輛萬輛 全球汽油消耗量（全球汽油消耗量（1997年）：年）：9億噸億噸 全球柴油消耗量（全球柴油消耗量（1997年）：年）：10億噸億噸 汽車尾氣污染占大氣總污染的比重：汽車尾氣污染占大氣總污染的比重： 美國美國60.6%，日本，日本33.5%，法國，法國32% 每千輛

2、汽車的每天排放量分別是一氧化碳每千輛汽車的每天排放量分別是一氧化碳300300公斤，碳?xì)溲趸锕铮細(xì)溲趸?00100200200公斤，氮氧化公斤，氮氧化物物5050150150公斤。公斤。 上海市空氣中上海市空氣中96% HC、86% CO 和和56% NO X來源于機(jī)動車尾氣。來源于機(jī)動車尾氣。 在世界上人口最稠密的印度孟買市，交通在世界上人口最稠密的印度孟買市，交通警察需戴上特制面罩上崗值勤。警察需戴上特制面罩上崗值勤。 我國一些大城市，交通警察享有特殊保健我國一些大城市，交通警察享有特殊保健津貼津貼。19971997年，我國一些大城市的交通警察年，我國一些大城市的交通警察不得不戴上

3、空氣過濾器上崗不得不戴上空氣過濾器上崗 . . 北京市北京市19981998年四環(huán)以內(nèi)道路附近年日均濃年四環(huán)以內(nèi)道路附近年日均濃度統(tǒng)計(jì)表明，氮氧化物（度統(tǒng)計(jì)表明，氮氧化物（NOxNOx）超標(biāo)率為超標(biāo)率為85%-85%-89%89%，一氧化碳（，一氧化碳（COCO）超標(biāo)率為超標(biāo)率為35.0%-86.5%35.0%-86.5%；四環(huán)路旁年日均濃度穩(wěn)步上升的趨勢非常明四環(huán)路旁年日均濃度穩(wěn)步上升的趨勢非常明顯。同時(shí)，近幾年來北京市臭氧（顯。同時(shí)，近幾年來北京市臭氧（O O3 3）超標(biāo)超標(biāo)天數(shù)已經(jīng)由天數(shù)已經(jīng)由2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代末期的年代末期的4343天發(fā)展到天發(fā)展到7070天以上。可見，臭氧超

4、標(biāo)日趨嚴(yán)重，潛在天以上?？梢?，臭氧超標(biāo)日趨嚴(yán)重，潛在著發(fā)生光化學(xué)煙霧的危險(xiǎn)。著發(fā)生光化學(xué)煙霧的危險(xiǎn)。 廣州的情況與北京相似，近五年來氮氧化廣州的情況與北京相似，近五年來氮氧化物城區(qū)平均濃度均超過國家二級環(huán)境質(zhì)量標(biāo)物城區(qū)平均濃度均超過國家二級環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，城區(qū)監(jiān)測平均值高于北京。準(zhǔn)，城區(qū)監(jiān)測平均值高于北京。 上海市上海市1515個(gè)交通路口的監(jiān)測結(jié)果表明，氮個(gè)交通路口的監(jiān)測結(jié)果表明，氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠锶掌骄鶟舛戎笛趸铩⒁谎趸己吞細(xì)浠锶掌骄鶟舛戎捣謩e為分別為0.3630.363毫克毫克/ /立方米、立方米、11.211.2毫克毫克/ /立方立方米和米和2.252.25毫克毫克/ /立

5、方米；一次測定最高值分別立方米；一次測定最高值分別為為0.680.68毫克毫克/ /立方米、立方米、22.122.1毫克毫克/ /立方米和立方米和4.694.69毫克毫克/ /立方米；氮氧化物和一氧化碳濃度立方米；氮氧化物和一氧化碳濃度比對照點(diǎn)分別高比對照點(diǎn)分別高1010倍和倍和6 6倍，均超過國家三級倍，均超過國家三級標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 天津市區(qū)主要交通干線一氧化碳和氮氧化天津市區(qū)主要交通干線一氧化碳和氮氧化物超標(biāo)幾倍至十幾倍；武漢市航空路口一氧物超標(biāo)幾倍至十幾倍；武漢市航空路口一氧化碳濃度化碳濃度100%100%超標(biāo)；長沙市交通干道中心點(diǎn)超標(biāo)；長沙市交通干道中心點(diǎn)一氧化碳超標(biāo)一氧化碳超標(biāo)4 4倍

6、，年超標(biāo)率為倍，年超標(biāo)率為40%40%；烏魯木；烏魯木齊市主要街道兩側(cè)一氧化碳和氮氧化物濃度齊市主要街道兩側(cè)一氧化碳和氮氧化物濃度日均值超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)。日均值超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)。 NOx: NOx: 汽缸點(diǎn)火的高溫瞬間由空氣中的氮汽缸點(diǎn)火的高溫瞬間由空氣中的氮與氧氣化合而生成。與氧氣化合而生成。 主要危害：主要危害：降低能見度，降低能見度，增加交通事故增加交通事故發(fā)生率，發(fā)生率，形成光化學(xué)煙霧、酸雨等。形成光化學(xué)煙霧、酸雨等。NONO2 2是是一種棕紅色強(qiáng)烈刺激性的有毒氣體，其含一種棕紅色強(qiáng)烈刺激性的有毒氣體，其含量為量為0.10.11010-6-6時(shí)即可嗅到，時(shí)即可嗅到，1 11010-6-

7、6-4-41010- -6 6就感到惡臭，它對人體健康毒害較大。就感到惡臭，它對人體健康毒害較大。NONO2 2吸入人體后，和血液中的血紅素蛋白（吸入人體后，和血液中的血紅素蛋白（HbHb）結(jié)合，使血液輸氧能力下降，對心、肝、結(jié)合，使血液輸氧能力下降，對心、肝、腎都會有影響，還會使植物枯黃。腎都會有影響，還會使植物枯黃。二、汽車尾氣中的有害成分二、汽車尾氣中的有害成分 碳?xì)浠衔铮河拖浼盎推饕萆?，滴漏的碳?xì)浠衔铮河拖浼盎推饕萆?，滴漏的燃料油，部分燃燒不完全的產(chǎn)物，燃料油，部分燃燒不完全的產(chǎn)物，如苯、醛、如苯、醛、烯和多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔锏认┖投喹h(huán)芳香族碳?xì)浠衔锏?00200多種復(fù)雜成多

8、種復(fù)雜成分。分。 主要危害：主要危害：飽和烴危害不大，不飽和烴危飽和烴危害不大，不飽和烴危害性很大。當(dāng)甲醛、丙稀醛等醛類氣體濃度害性很大。當(dāng)甲醛、丙稀醛等醛類氣體濃度超過超過1 11010-6-6時(shí)，就會對眼、呼吸道和皮膚有時(shí)，就會對眼、呼吸道和皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用，濃度超過強(qiáng)烈的刺激作用，濃度超過25251010-6-6時(shí)，就時(shí)，就會引起頭暈、惡心、紅血球減少、貧血。苯會引起頭暈、惡心、紅血球減少、貧血。苯的衍生物，如苯比芘，是強(qiáng)烈致癌物質(zhì)。此的衍生物，如苯比芘，是強(qiáng)烈致癌物質(zhì)。此外，外，碳?xì)浠衔镞€能形成光化學(xué)煙霧。碳?xì)浠衔镞€能形成光化學(xué)煙霧。 CO CO：汽油燃燒不完全的產(chǎn)物，數(shù)量占尾

9、氣汽油燃燒不完全的產(chǎn)物，數(shù)量占尾氣 成分的首位。成分的首位。 主要危害：主要危害： COCO是一種窒息性的有毒氣體，是一種窒息性的有毒氣體，由于由于COCO和血液中有輸氧能力的血紅素蛋白和血液中有輸氧能力的血紅素蛋白（HbHb）的親和力，比氧氣和的親和力，比氧氣和HbHb的親和力大的親和力大200-300200-300倍，因而，倍，因而，COCO能很快和能很快和HbHb結(jié)合形成結(jié)合形成碳氧血紅素蛋白（碳氧血紅素蛋白（CO-HbCO-Hb），），使血液的輸氧能使血液的輸氧能力大大降低，使心臟、頭腦等重要器官嚴(yán)重力大大降低，使心臟、頭腦等重要器官嚴(yán)重缺氧，引起頭暈、惡心、頭痛等癥狀，輕度缺氧，引起

10、頭暈、惡心、頭痛等癥狀，輕度是使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)是使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，慢性中毒，嚴(yán)重時(shí)會使心血管工作困難，直至死亡。會使心血管工作困難，直至死亡。 SO SO2 2：燃料所含的硫烴的燃燒。燃料所含的硫烴的燃燒。 主要危害：主要危害：刺激眼睛和呼吸器官，形成酸刺激眼睛和呼吸器官，形成酸雨。雨。 顆粒物顆粒物: :鉛化合物，碳顆粒，油霧等。鉛化合物，碳顆粒，油霧等。 主要危害：主要危害：鉛對血液、骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)的鉛對血液、骨骼和神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞有損害細(xì)胞有損害; ;碳顆粒碳顆粒能引發(fā)支氣管炎、肺炎能引發(fā)支氣管炎、肺炎以及胸膜炎等多種疾病。以及胸膜炎等多種疾病。 二氧化碳：導(dǎo)致溫室效

11、應(yīng)。二氧化碳：導(dǎo)致溫室效應(yīng)。三、汽車尾氣排放污染的典型事故三、汽車尾氣排放污染的典型事故 洛杉磯光化學(xué)煙霧洛杉磯光化學(xué)煙霧 洛杉礬位于美國西南海岸，是個(gè)陽光明媚，洛杉礬位于美國西南海岸，是個(gè)陽光明媚，氣候溫暖，風(fēng)景宜人的地方。早期金礦、石氣候溫暖，風(fēng)景宜人的地方。早期金礦、石油和運(yùn)河的開發(fā)，加之得天獨(dú)厚的地理位置，油和運(yùn)河的開發(fā)，加之得天獨(dú)厚的地理位置，使它很快成為了一個(gè)商業(yè)、旅游業(yè)都很發(fā)達(dá)使它很快成為了一個(gè)商業(yè)、旅游業(yè)都很發(fā)達(dá)的港口城市。著名的電影業(yè)中心好萊塢和美的港口城市。著名的電影業(yè)中心好萊塢和美國第一個(gè)國第一個(gè)“迪斯尼樂園迪斯尼樂園”就建在這里。特別就建在這里。特別是二次世界大戰(zhàn)期間，

12、洛杉磯的飛機(jī)制造和是二次世界大戰(zhàn)期間，洛杉磯的飛機(jī)制造和軍事工業(yè)迅速發(fā)展，工商業(yè)的發(fā)達(dá)程度僅次軍事工業(yè)迅速發(fā)展，工商業(yè)的發(fā)達(dá)程度僅次于紐約和芝加哥，成為美國的第三大城市。于紐約和芝加哥，成為美國的第三大城市。 隨著工業(yè)發(fā)展和人口劇增，洛杉磯在隨著工業(yè)發(fā)展和人口劇增，洛杉磯在4040年年代初就有汽車代初就有汽車250250萬輛。市內(nèi)高速公路縱橫萬輛。市內(nèi)高速公路縱橫交錯(cuò)，占全市面積的交錯(cuò)，占全市面積的30%30%，每條公路通行的，每條公路通行的汽車每天達(dá)汽車每天達(dá)16.816.8萬次。萬次。 從從4040年代初開始，人們發(fā)現(xiàn)這座城市一改年代初開始，人們發(fā)現(xiàn)這座城市一改以往的溫柔，變得以往的溫柔，

13、變得“瘋狂瘋狂”起來。每年從夏起來。每年從夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就會出現(xiàn)一種彌漫天空的淺藍(lán)色煙霧，使整座會出現(xiàn)一種彌漫天空的淺藍(lán)色煙霧，使整座城市上空變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛城市上空變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發(fā)紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。發(fā)紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。 1943 1943年以后，煙霧更加肆虐，以致遠(yuǎn)離城年以后，煙霧更加肆虐，以致遠(yuǎn)離城洛杉磯煙霧洛杉磯煙霧市市100100千米以外的海拔千米以外的海拔20002000米高山上的大片松米高山上的大片松林也因此枯死，葡萄、柑橘減產(chǎn)。僅林也因此枯死，葡萄、柑橘

14、減產(chǎn)。僅19551955年，年，因呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的因呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的6565歲以上的老人達(dá)歲以上的老人達(dá)400400多人，幾千居民不同程度地得了紅眼病、喉多人，幾千居民不同程度地得了紅眼病、喉痛和胸痛。痛和胸痛。 事后調(diào)查表明，這種煙霧是由于汽車尾氣事后調(diào)查表明，這種煙霧是由于汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的。其中和工業(yè)廢氣排放造成的。其中250250萬輛汽車，萬輛汽車，每天大約消耗每天大約消耗11001100噸汽油，排出噸汽油，排出10001000多噸碳多噸碳?xì)洌洌–HCH）化合物，化合物，3 3O0O0多噸氮氧（多噸氮氧（NOxNOx）化合化合物，物，700700多噸一氧化碳（多噸一氧化

15、碳（COCO）。）。另外，還有另外，還有煉油廠等不斷地將各種廢氣排放到洛杉磯上煉油廠等不斷地將各種廢氣排放到洛杉磯上空，等于制造了一個(gè)毒煙霧工廠。而洛杉礬空，等于制造了一個(gè)毒煙霧工廠。而洛杉礬所處的地理環(huán)境不利于空氣流通，且陽光充所處的地理環(huán)境不利于空氣流通，且陽光充足，汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投踝?，汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投趸ɑ∟ONO2 2）被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽光紫外線照射下，就會與空氣中其他成份發(fā)光紫外線照射下，就會與空氣中其他成份發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成生光化學(xué)反應(yīng)，形成醛類、醛類、 O O3 3 、過氧乙酰硝、過氧乙酰硝酸脂等刺

16、激性酸脂等刺激性劇毒的光化學(xué)煙霧。劇毒的光化學(xué)煙霧。 光化學(xué)煙霧中的光化學(xué)煙霧中的O O3 3是強(qiáng)氧化劑，能使植物是強(qiáng)氧化劑，能使植物變黑直至枯死，能使橡膠開裂，它有特殊的變黑直至枯死，能使橡膠開裂，它有特殊的臭味，其嗅覺閥值為臭味，其嗅覺閥值為0.020.021010-6-6，1 11010-6-6接接觸一小時(shí)會引起氣喘、慢性中毒，觸一小時(shí)會引起氣喘、慢性中毒，5 51010-6-6濃濃度下度下3030分鐘就會使人致死。分鐘就會使人致死。 繼洛杉磯之后，光化學(xué)污染相繼在世界各繼洛杉磯之后，光化學(xué)污染相繼在世界各地出現(xiàn)，如日本的東京、大阪，英國的倫敦，地出現(xiàn)，如日本的東京、大阪，英國的倫敦，澳

17、大利亞的悉尼，前聯(lián)邦德國、墨西哥、印澳大利亞的悉尼，前聯(lián)邦德國、墨西哥、印度的一些大城市。度的一些大城市。19951995年年6 6月在我國上海的外月在我國上海的外灘，也發(fā)生過光化學(xué)煙霧事件。灘，也發(fā)生過光化學(xué)煙霧事件。 隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格,1990,1990年美年美國清潔空氣法國清潔空氣法( (修正案修正案) )規(guī)定，逐步惟廣使用規(guī)定，逐步惟廣使用新配方汽油，減小由汽車尾氣中的一氧化碳新配方汽油，減小由汽車尾氣中的一氧化碳以及烴類引發(fā)的臭氧和光化學(xué)以及烴類引發(fā)的臭氧和光化學(xué) 煙霧等對空氣煙霧等對空氣的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽壓、的污染。新配方汽油要

18、求限制汽油的蒸汽壓、苯含量，還將逐步限制芳烴和烯烴含量。還苯含量，還將逐步限制芳烴和烯烴含量。還要求在汽油中加入含氧化合物，比如甲基叔要求在汽油中加入含氧化合物，比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。這種新配萬汽油的丁基醚、甲基叔戊基醚。這種新配萬汽油的質(zhì)量要求已推動了汽油的有關(guān)煉油技術(shù)的發(fā)質(zhì)量要求已推動了汽油的有關(guān)煉油技術(shù)的發(fā)展。展。第二節(jié)第二節(jié) 降低汽車有害物排放的途徑降低汽車有害物排放的途徑 一、改善發(fā)動機(jī)的質(zhì)量一、改善發(fā)動機(jī)的質(zhì)量 汽車發(fā)動機(jī)的質(zhì)量是影響尾氣排放的最主汽車發(fā)動機(jī)的質(zhì)量是影響尾氣排放的最主要因素。通過對發(fā)動機(jī)加以改進(jìn)，可以提高要因素。通過對發(fā)動機(jī)加以改進(jìn)，可以提高發(fā)動機(jī)的性能，

19、使尾氣排放大大降低。通常發(fā)動機(jī)的性能，使尾氣排放大大降低。通?；推魇桨l(fā)動機(jī)尾氣排放比較嚴(yán)重，而電控化油器式發(fā)動機(jī)尾氣排放比較嚴(yán)重，而電控汽油噴射式發(fā)動機(jī)尾氣排放則輕得多。汽油噴射式發(fā)動機(jī)尾氣排放則輕得多。 一輛化油器車的污染物排放量，相當(dāng)于五一輛化油器車的污染物排放量，相當(dāng)于五輛執(zhí)行歐輛執(zhí)行歐標(biāo)準(zhǔn)汽車的排放量，相當(dāng)于十輛標(biāo)準(zhǔn)汽車的排放量，相當(dāng)于十輛執(zhí)行歐執(zhí)行歐標(biāo)準(zhǔn)的汽車的排放量。標(biāo)準(zhǔn)的汽車的排放量。 目前，世界各國都對汽車尾氣排放提出了目前，世界各國都對汽車尾氣排放提出了新的要求。新的要求。 20012001年，我國要求新車排放標(biāo)準(zhǔn)年，我國要求新車排放標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到相當(dāng)于歐洲要達(dá)到相當(dāng)于歐洲號的

20、排放標(biāo)準(zhǔn)；到號的排放標(biāo)準(zhǔn)；到20032003年年9 9月，還要求出廠的柴油車達(dá)到歐洲月，還要求出廠的柴油車達(dá)到歐洲號排號排放標(biāo)準(zhǔn)；放標(biāo)準(zhǔn)；20042004年年9 9月，要求汽油車達(dá)到相當(dāng)于月，要求汽油車達(dá)到相當(dāng)于歐洲歐洲號的排放標(biāo)準(zhǔn)。將來還要進(jìn)一步提高號的排放標(biāo)準(zhǔn)。將來還要進(jìn)一步提高到歐洲三號標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著到歐洲三號標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著化油器式發(fā)動化油器式發(fā)動機(jī)很快會退出歷史舞臺。機(jī)很快會退出歷史舞臺。歐洲歐洲號標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化：號標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化： CO2.72g/kmCO2.72g/km HC+NOHC+NOX0.97g/kmX0.97g/km歐洲歐洲號標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化：號標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化： CO2.2g/kmCO2.2g

21、/km HC+NOHC+NOX0.50g/kmX0.50g/km二、安裝尾氣凈化裝置二、安裝尾氣凈化裝置 使用汽車尾氣凈化裝置（需配套使用無鉛使用汽車尾氣凈化裝置（需配套使用無鉛汽油），可使有害物排放進(jìn)一步降低汽油），可使有害物排放進(jìn)一步降低20%以以上。上。 日本本田汽車公司最近研制成功一種超低日本本田汽車公司最近研制成功一種超低排放的汽油發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)排出的廢氣僅排放的汽油發(fā)動機(jī)。該發(fā)動機(jī)排出的廢氣僅為全球最嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的為全球最嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的1/101/10，可以，可以稱之為零排放發(fā)動機(jī)。稱之為零排放發(fā)動機(jī)。 該發(fā)動機(jī)使用了一種新的復(fù)雜的混合排放該發(fā)動機(jī)使用了一種新的復(fù)雜的

22、混合排放 催化劑，它能在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)吸附碳?xì)浠呋瘎?，它能在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)吸附碳?xì)浠衔?，?dāng)碳?xì)浠衔镞_(dá)到工作溫度時(shí)，催化合物，當(dāng)碳?xì)浠衔镞_(dá)到工作溫度時(shí)，催化劑就在一個(gè)電加熱器的協(xié)助下將其清除。該劑就在一個(gè)電加熱器的協(xié)助下將其清除。該發(fā)動機(jī)還采用了一種高功能的計(jì)算機(jī)來控制發(fā)動機(jī)還采用了一種高功能的計(jì)算機(jī)來控制燃燒定時(shí)，既保證發(fā)動機(jī)的大馬力，又節(jié)省燃燒定時(shí)，既保證發(fā)動機(jī)的大馬力，又節(jié)省燃料。這種新型發(fā)動機(jī)在制造方面的關(guān)鍵技燃料。這種新型發(fā)動機(jī)在制造方面的關(guān)鍵技術(shù)都已經(jīng)解決，估計(jì)兩年后就可投入生產(chǎn)。術(shù)都已經(jīng)解決，估計(jì)兩年后就可投入生產(chǎn)。 三、開發(fā)清潔汽油和清潔柴油三、開發(fā)清潔汽油和清潔柴油 汽油中

23、的苯、芳烴、烯烴、硫化物、四乙汽油中的苯、芳烴、烯烴、硫化物、四乙基鉛等是造成尾氣超標(biāo)的主要成分，應(yīng)設(shè)法基鉛等是造成尾氣超標(biāo)的主要成分，應(yīng)設(shè)法降低。降低。 四乙基鉛是為防止汽油在發(fā)動機(jī)中燃燒時(shí)四乙基鉛是為防止汽油在發(fā)動機(jī)中燃燒時(shí)發(fā)生爆燃而加入的抗爆劑，也是造成大氣中發(fā)生爆燃而加入的抗爆劑，也是造成大氣中鉛污染的主要來源。自鉛污染的主要來源。自19241924年汽油中加入四年汽油中加入四乙基鉛以來，全世界鉛污染日趨嚴(yán)重，就連乙基鉛以來，全世界鉛污染日趨嚴(yán)重，就連北極圈的冰塊中，鉛的含量都在逐年上升。北極圈的冰塊中，鉛的含量都在逐年上升。美國曾一度每人每年因使用汽車平均要消費(fèi)美國曾一度每人每年因使

24、用汽車平均要消費(fèi)約約1 1千克鉛，全國每年要向空氣中排放十幾萬千克鉛，全國每年要向空氣中排放十幾萬噸鉛，致使大氣、土壤、食品中的含量成倍噸鉛，致使大氣、土壤、食品中的含量成倍上升，成為危害人類健康的一大隱患。上升，成為危害人類健康的一大隱患。我國我國的情況也十分令人擔(dān)憂，城市兒童中已有一的情況也十分令人擔(dān)憂，城市兒童中已有一半左右的血鉛含量超過了國際公認(rèn)的鉛中毒半左右的血鉛含量超過了國際公認(rèn)的鉛中毒標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 從環(huán)保出發(fā)，世界各國正在逐步淘汰含鉛從環(huán)保出發(fā)，世界各國正在逐步淘汰含鉛汽油而發(fā)展無鉛汽油。我國從汽油而發(fā)展無鉛汽油。我國從20002000年開始停年開始停止生產(chǎn)銷售含鉛的汽油，這項(xiàng)工

25、作已經(jīng)完成。止生產(chǎn)銷售含鉛的汽油，這項(xiàng)工作已經(jīng)完成。 清潔汽油也叫低烴汽油，作為機(jī)動車的動清潔汽油也叫低烴汽油，作為機(jī)動車的動力，具有較高的辛烷值，腐蝕性小，安定性、力，具有較高的辛烷值，腐蝕性小，安定性、抗爆性、蒸發(fā)性好，能保證發(fā)動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，抗爆性、蒸發(fā)性好，能保證發(fā)動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，燃燒完全，積炭少，鉛含量低，十分有利于燃燒完全，積炭少，鉛含量低，十分有利于環(huán)保需要，故被稱為環(huán)保需要，故被稱為“綠色汽油綠色汽油”。 減少汽油中苯的含量是控制汽車蒸發(fā)苯和減少汽油中苯的含量是控制汽車蒸發(fā)苯和排放苯的最直接的方法。排放苯的最直接的方法。汽油中芳烴含量增大，會使發(fā)動機(jī)中的沉積汽油中芳烴含量增大，會使

26、發(fā)動機(jī)中的沉積物增加，導(dǎo)致增加尾氣排放。實(shí)驗(yàn)表明，物增加，導(dǎo)致增加尾氣排放。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)芳烴含量從當(dāng)芳烴含量從45%降到降到20%時(shí)，尾氣中有毒時(shí)，尾氣中有毒物質(zhì)降低物質(zhì)降低28%（其中的（其中的74%是苯）。是苯）。 汽油中的烯烴會使發(fā)動機(jī)進(jìn)氣及供油系統(tǒng)汽油中的烯烴會使發(fā)動機(jī)進(jìn)氣及供油系統(tǒng)的沉積物增加，并導(dǎo)致尾氣中有毒有害物質(zhì)的沉積物增加，并導(dǎo)致尾氣中有毒有害物質(zhì)增加。增加。 汽油中的硫化物能明顯地降低催化轉(zhuǎn)化器汽油中的硫化物能明顯地降低催化轉(zhuǎn)化器中催化劑的功效。當(dāng)硫含量增加時(shí)，汽車尾中催化劑的功效。當(dāng)硫含量增加時(shí)，汽車尾氣有毒有害物質(zhì)的排放明顯增加。氣有毒有害物質(zhì)的排放明顯增加。 在提高油

27、品質(zhì)量方面，美國一直走在世界在提高油品質(zhì)量方面，美國一直走在世界各國的前列。有資料表明，過去的十年里，各國的前列。有資料表明，過去的十年里，美國在汽油中應(yīng)用了充氧飽合技術(shù)，使車輛美國在汽油中應(yīng)用了充氧飽合技術(shù)，使車輛的一氧化碳排放量減少了的一氧化碳排放量減少了18%18%，從而使污染降，從而使污染降低了低了37%37%。此外，使用清潔汽油也使其他幾種。此外，使用清潔汽油也使其他幾種污染物的排放有所降低，目前美國汽車尾氣污染物的排放有所降低，目前美國汽車尾氣污染物排放量比污染物排放量比4040年前少了年前少了95%95%強(qiáng)。強(qiáng)。 長期以來，由于降烯烴技術(shù)不過關(guān)，我國長期以來，由于降烯烴技術(shù)不過關(guān)

28、，我國一直無法生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的清潔汽油。以無鉛汽一直無法生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)的清潔汽油。以無鉛汽油為例，我國無鉛汽油中硫含量高達(dá)油為例，我國無鉛汽油中硫含量高達(dá)0.080.08，烯烴含量高達(dá)烯烴含量高達(dá)40405050，剛剛能夠滿足轎，剛剛能夠滿足轎車歐車歐標(biāo)準(zhǔn)的排放，與歐標(biāo)準(zhǔn)的排放，與歐、歐、歐標(biāo)準(zhǔn)（硫標(biāo)準(zhǔn)（硫含量為含量為0.0030.003，烯烴含量為，烯烴含量為1010 ）相距甚）相距甚遠(yuǎn)。遠(yuǎn)。 2001 2001年年4 4月，大慶煉化公司林源生產(chǎn)區(qū)發(fā)月，大慶煉化公司林源生產(chǎn)區(qū)發(fā)揮了重組的技術(shù)優(yōu)勢，在催化裂化裝置上實(shí)揮了重組的技術(shù)優(yōu)勢，在催化裂化裝置上實(shí)施提高柴汽比和降烯烴技術(shù)改造并取得了成施提高柴汽

29、比和降烯烴技術(shù)改造并取得了成功，使汽油中烯烴含量降低到了功，使汽油中烯烴含量降低到了3535以下，以下，達(dá)到了國家達(dá)到了國家20002000年頒布的低烯烴汽油新標(biāo)準(zhǔn)。年頒布的低烯烴汽油新標(biāo)準(zhǔn)。成為中國首家全部生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)清潔汽油的大型成為中國首家全部生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)清潔汽油的大型企業(yè)。企業(yè)。 四、開發(fā)替代汽油、柴油的清潔燃料四、開發(fā)替代汽油、柴油的清潔燃料 1. 開發(fā)生物柴油開發(fā)生物柴油 2. 用甲醇、乙醇、二甲醚等為燃料用甲醇、乙醇、二甲醚等為燃料 甲醇和乙醇，具有辛烷值高、汽化潛熱大、甲醇和乙醇，具有辛烷值高、汽化潛熱大、熱值較低等特點(diǎn)。作為汽車燃料，醇類燃料熱值較低等特點(diǎn)。作為汽車燃料，醇類燃料在發(fā)

30、動機(jī)燃燒中可提高氧燃比，在發(fā)動機(jī)燃燒中可提高氧燃比，COCO、HCHC和和NOxNOx的排放較汽油和柴油的低。的排放較汽油和柴油的低。 但發(fā)動機(jī)使用甲醇燃料，會產(chǎn)生有毒的醛但發(fā)動機(jī)使用甲醇燃料，會產(chǎn)生有毒的醛類排放。此外甲醇對人體毒性較大，它對金類排放。此外甲醇對人體毒性較大，它對金屬有腐蝕作用、對橡膠皮革有溶漲作用，會屬有腐蝕作用、對橡膠皮革有溶漲作用，會使塑料提早老化，這些缺點(diǎn)使甲醇在實(shí)際應(yīng)使塑料提早老化，這些缺點(diǎn)使甲醇在實(shí)際應(yīng)用中受到了較大限制。用中受到了較大限制。 乙醇燃料以摻燒或純燒方式已成功地用于乙醇燃料以摻燒或純燒方式已成功地用于汽油機(jī)上，汽油醇汽油機(jī)上，汽油醇( (gasoho

31、l)gasohol)混合燃料在巴西、混合燃料在巴西、美國已應(yīng)用許多年，技術(shù)上已十分成熟。美國已應(yīng)用許多年，技術(shù)上已十分成熟。 從今年從今年1010月月1717日開始，吉林省車輛將改變?nèi)臻_始，吉林省車輛將改變幾十年來用普通汽油作為燃料的歷史，取而幾十年來用普通汽油作為燃料的歷史，取而代之使用車用乙醇汽油。車用乙醇汽油中乙代之使用車用乙醇汽油。車用乙醇汽油中乙醇與汽油的比例為醇與汽油的比例為1919，與普通汽油相比，與普通汽油相比，動力性能基本不變，發(fā)動機(jī)不需改造，油耗動力性能基本不變，發(fā)動機(jī)不需改造，油耗略有降低。略有降低。COCO和和CHCH化合物平均減少化合物平均減少3030以上，以上，通過

32、替代普通汽油中的對地下水資源破壞嚴(yán)通過替代普通汽油中的對地下水資源破壞嚴(yán)重的重的M TBEM TBE（甲基叔丁基醚），乙醇汽油可有甲基叔丁基醚），乙醇汽油可有效止地下水的破壞，是一種節(jié)能環(huán)保型燃料。效止地下水的破壞，是一種節(jié)能環(huán)保型燃料。 二甲醚是一種無毒含氧燃料，物理性質(zhì)與二甲醚是一種無毒含氧燃料，物理性質(zhì)與液化石油氣相似。非常適合于壓燃式發(fā)動機(jī)，液化石油氣相似。非常適合于壓燃式發(fā)動機(jī)，可作為柴油機(jī)的代用燃料?？勺鳛椴裼蜋C(jī)的代用燃料。 研究表明，燃用二甲醚燃料的發(fā)動機(jī)的氮研究表明，燃用二甲醚燃料的發(fā)動機(jī)的氮氧化物、微粒、一氧化碳、非甲烷碳?xì)浜腿┭趸?、微粒、一氧化碳、非甲烷碳?xì)浜腿╊愑泻ε欧?/p>

33、具有達(dá)到世界上最嚴(yán)格的美國加類有害排放具有達(dá)到世界上最嚴(yán)格的美國加州超低排放車（州超低排放車（ULEWULEW）標(biāo)準(zhǔn)的潛力，且發(fā)動標(biāo)準(zhǔn)的潛力，且發(fā)動機(jī)燃燒噪聲可降低機(jī)燃燒噪聲可降低1010dB(A)dB(A)左右。左右。 由于二甲醚燃料的超低排放特性，二甲醚由于二甲醚燃料的超低排放特性，二甲醚燃料汽車技術(shù)已引起國內(nèi)外專家高度重視，燃料汽車技術(shù)已引起國內(nèi)外專家高度重視，各國紛紛開始研制開發(fā)燃用二甲醚燃料的車各國紛紛開始研制開發(fā)燃用二甲醚燃料的車用柴油機(jī)和汽車。我國已將二甲醚燃料在發(fā)用柴油機(jī)和汽車。我國已將二甲醚燃料在發(fā)動機(jī)上高效清潔利用研究列入國家動機(jī)上高效清潔利用研究列入國家973973重點(diǎn)基重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目的研究內(nèi)容。與此同時(shí)，礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目的研究內(nèi)容。與此同時(shí)，寧夏石化集團(tuán)與加拿大合資正在興建一個(gè)年寧夏石化集團(tuán)與加拿大合資正在興建一個(gè)年產(chǎn)產(chǎn)8383萬噸二甲醚與萬噸二甲醚與1010萬噸甲醇的工廠。萬噸甲醇的工廠。 3. 3.用壓縮天然氣和液化石油氣為燃料用壓縮天然氣和液化石油氣為燃料 天然氣作為汽車燃料具有三大優(yōu)點(diǎn)：第一，天然氣作為汽車燃料具有三大優(yōu)點(diǎn)：第一，燃燒完全、結(jié)炭少，