整合全球柴油規範標準

2004-09-05

整合全球柴油規範標準

 

宋惠榮

當柴油規範對含硫量的要求越來越嚴苛時，全球各地的煉油廠必須要對柴油的煉製過程與處理進一步檢視，以確保所生產的柴油除了能符合最嚴苛的規範外，且也能滿足含硫量的要求。

廢氣排放的立法規定、引擎的性能要求、廢氣後處理器保護的必要性，這些因素可以說是造成燃油規範改變的主要驅動力。雖然這些因素都會促使柴油的組成結構有所改動，但是促使柴油品質需進一步改善的真正原因，應該是消費者漸漸能接受使用柴油引擎的小客車了。主要的汽車製造廠正不斷地改善他們的柴油引擎，希望消費者能更容易接受它。為了要達到這個目的，他們必須要降低廢氣排放量，增加燃油效率，而且要比汽油引擎要有更多的駕駛操控性，明日的燃油除了必須要能適用於未來引擎外，也需要能加強駕駛的操控性能。

 

減低含硫量

過去十年降低含硫量一直是柴油的主要改變方向之一。柴油含硫量，從一些國家高達幾千個ppm下降到某些歐洲國家低於10ppm。這樣的改變，除了對於降低二氧化硫的排放量有很重要的貢獻外，也促成廢氣後處理器技術的發展。但去除硫份的結果，對於柴油的潤滑效能也有反效果，使得柴油噴射幫浦的磨耗超出了容許的範圍。當硫份降低後，加上添加劑的使用，潤滑性測試與規範就變得更重要了。最新的規範要求，以高頻往復式機台(High Frequency Reciprocating Rig - HFRR)測試後，磨耗的疤痕應低於460微米，但全球燃油憲章最新的推薦最高值則只有400微米。

 

煉油廠的作業

在世界各地，燃油的組成結構也正在改變。為了達成目前須求，同時設定未來的燃油規範，煉油廠使用一些新的煉製過程，包括氫化除硫處理與氫化裂解過程，使柴油的十六烷值提高。這也是改善點火、提高燃燒效率、減低燃燒噪音、降低車輛廢氣排放量的一種方法。氫化除硫處理也可以使蒸餾分割點降低。在氫化除硫處理容量有限的煉油廠，這樣的要求也更強烈。這些煉油廠需要先降低原油蒸餾槽的蒸餾分割點，以使除硫組件進料的硫份降到最低，這樣也就可生產出含硫量很低的油來。一般，較低的蒸餾分割點有助於減少煙霧、燃燒殘留物及排放顆粒的產生。

煉油廠的煉製過程可以生產符合目前最嚴苛規範的柴油，但與過去的柴油規範比較，新類型的柴油其實含有不同的化學組成。這些新類型的柴油仍然需含有各種不同的添加劑，以確保能符合新的規範並滿足新的須求。但是組成結構的改變，也需要有新型的添加劑配方(特別是潤滑性與低溫流動性)，才能確保除了滿足法令的規定與消費者的需求外，也能顧及煉油廠的生產成本。

 

未來的挑戰

整個歐盟與北美地區都有共同的決心，要積極的降低廢氣排放量，採用使環境改善的措施，提高能源供應的安全，並推廣再生能源的使用，與開發加氫氣技術等。在未來廢氣排放的法規要求越來越嚴苛時，會驅使燃油、潤滑油、添加劑的業者，開發更新穎的解決方案。很多國家由於廢氣排放法規的實施，已使傳統燃油有了很大的改變，燃油從高含硫量降到超低的水準。

目前的重點是放在開發替代能源上。從2005年到2010年，柴油方面的主要挑戰，是如何誘導業界能夠開發生物柴油，並鼓勵他們將它引入市場並與燃油混合使用。這在歐洲已經開始進行了。歐盟在2003年三月已實施一項指令，鼓勵使用生物燃油與其他再生燃油，來替代目前運輸上使用的柴油與汽油。這項指令主要的目的是要使運輸工具排放的二氧化碳，在歐洲地區能夠降低，並能減低未來歐盟對外來能源的仰賴。它也鼓勵歐盟會員國能設立目標，並確定在2005年結束前，能使生物燃油與其他再生燃油的消耗量，佔運輸上使用的汽油與柴油銷售總量的2%，並且於2010年底時提高到5.75%。其他地區當法令要求使用生物燃油時，也會緊跟著訂出相同的目標。

這也將進一步使提煉柴油與調配添加劑，在各種變動的方法上，更趨複雜。而且它將對引擎技術產生何種影響，也還有待觀察。燃油添加劑的主要廠商也正致力於研發新產品，希望能有助於環保型燃油的發展與滿足引擎的新技術。