美國(guó)汽車排放法規(guī)發(fā)展歷程

1、石油商技PETRoLEuMPRODucTsAPPLIcATl0NREsEARcH第22卷第3期美國(guó)加州汽車排放法規(guī)和汽油標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展朱慶云1溫旭虹2宮蘭斌3(1中國(guó)石油潤(rùn)滑油研究開(kāi)發(fā)中心，蘭州730060；2中國(guó)石油蘭州煉油化工總廠職工培訓(xùn)學(xué)校，蘭州730060；3中國(guó)石油蘭州煉油化工總廠技術(shù)中心，蘭州730060)摘要美國(guó)加州汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和排放法規(guī)一直走在世界前列。通過(guò)對(duì)其法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)發(fā)展歷程和具體標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)描述，希望能為中國(guó)汽油標(biāo)

2、準(zhǔn)和排放法規(guī)的制定及其發(fā)展提供可以借鑒的依據(jù)和參考。關(guān)鍵詞：法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)新配方汽油(RFG)CaRFG現(xiàn)代化汽車的發(fā)展不僅為人類的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)，同時(shí)也給人類的生存環(huán)境帶來(lái)極大的危害。隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，環(huán)保法規(guī)的制定越來(lái)越嚴(yán)格，相應(yīng)的汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越苛刻。美國(guó)加利福尼亞州(加州)的排放法規(guī)和汽油標(biāo)準(zhǔn)基本上引領(lǐng)著世界先進(jìn)潮流。1加州汽車排放法規(guī)發(fā)展歷程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自20世紀(jì)50年代開(kāi)始，美國(guó)加州空氣資源委

3、員會(huì)(cARB)為限制汽車廢氣對(duì)環(huán)境的污染制定有關(guān)法規(guī)以來(lái)，已歷時(shí)40余載。制定的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)除在美國(guó)加州執(zhí)行外，還被世界許多國(guó)家引用和借鑒。美國(guó)加州排放法規(guī)發(fā)展的主要?dú)v程為：1959年，開(kāi)始控制汽油車CO和HC尾氣排放，制定了大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；1961年，強(qiáng)制執(zhí)行排放控制；1964年，要求1966年生產(chǎn)的汽車采用最小排放控制系統(tǒng)；1966年，首次制定有關(guān)HC和CO的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)；1967年，獲許執(zhí)行白訂的排放標(biāo)準(zhǔn)；1975年，第一次采用法規(guī)減

4、少汽車O，排放；1978年，開(kāi)始實(shí)施HC排放標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)型式不同，HC排放標(biāo)準(zhǔn)也不同，在50～14∥km之間；1988年，要求從1994年開(kāi)始生產(chǎn)的汽車裝備汽車診斷儀，監(jiān)測(cè)汽車排放；1990年，提出低排放汽車(LEV)和零排放汽車(zEV)的排放標(biāo)準(zhǔn)；1998年，采納LEVⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)；1999—2003年，實(shí)施Tier1和TLEV標(biāo)準(zhǔn)；2004年，開(kāi)始實(shí)施LEVⅡ標(biāo)準(zhǔn)。從上述變化歷程可以看到，加州排放法規(guī)對(duì)具體污染物排放的種類和具體限值

5、是在不斷改進(jìn)、不斷發(fā)展的過(guò)程中探索出來(lái)的。加州和美國(guó)汽車分類基本相同，分為輕、重負(fù)荷汽車2種，因此排放法規(guī)分為輕負(fù)荷車排放法規(guī)和重負(fù)荷車排放法規(guī)。輕負(fù)荷車分為客車、輕負(fù)荷卡車；重負(fù)荷汽車則按汽車總重分為38556—88452蠔的輕重負(fù)荷柴油車，88452—149688kg的中重負(fù)荷柴油車，大于149688kg的重重負(fù)荷柴油車，包括城市公交車。唯一不同之處是1995年以后，加州輕重負(fù)荷柴油車下限值提高，為63504kg。目前加州輕型車實(shí)施

6、的排放標(biāo)準(zhǔn)有Tierl、低排放汽車過(guò)渡標(biāo)準(zhǔn)(TLEV)、低排放汽車標(biāo)準(zhǔn)(LEV)、超低排放汽車標(biāo)準(zhǔn)(uLEV)、高級(jí)超低排放汽車標(biāo)準(zhǔn)(SuLEV)和零排放汽車標(biāo)準(zhǔn)(zEV)。但％erl和TLEV標(biāo)準(zhǔn)于2003年停止使用。LEVⅡ標(biāo)準(zhǔn)從2004年起逐步實(shí)施。相對(duì)于LEV標(biāo)準(zhǔn)，LEVⅡ標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車總重小于38556kg的輕型車和中型車重新分類，并按要求滿足轎車排放法規(guī)。從2007年開(kāi)始，對(duì)于大多數(shù)卡車和運(yùn)動(dòng)型車輛，加州也要求實(shí)施轎車排放標(biāo)準(zhǔn)。

7、現(xiàn)行加州輕型車、中負(fù)荷汽車排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1、表2。具體執(zhí)行時(shí)，按照汽車總重只需滿足4種排放法規(guī)中的任何一種就可。從2004年起執(zhí)行LEVⅡ標(biāo)準(zhǔn)，也只需要滿足LEV、uLEV、SuLEV、zEV中的任何一種即可。加州LEV和LEVⅡ排放標(biāo)準(zhǔn)更像聯(lián)邦Tier2標(biāo)準(zhǔn)，但加州法規(guī)更注重HC排放，而對(duì)NOz的關(guān)注相對(duì)較少。另外，加州對(duì)輕重負(fù)荷汽車的劃分較美國(guó)聯(lián)邦更為嚴(yán)格，也就是說(shuō)，加州對(duì)排放的要求更加苛刻。因?yàn)樵诿绹?guó)聯(lián)邦劃為MDV的汽車，在加州就屬

8、輕型車，執(zhí)行的法規(guī)相對(duì)就要嚴(yán)格許收稿日期：2003一ll—14作者簡(jiǎn)介：朱慶云，大學(xué)本科，工程師?，F(xiàn)從事煉油化工信息調(diào)研工作。萬(wàn)方數(shù)據(jù)46石油商技2004年第22卷—————————————————————————————————————————————一———————————————一————————————————————————————————————一(續(xù)表)值標(biāo)準(zhǔn)；1975年，制定有關(guān)汽油硫、錳和磷含量標(biāo)準(zhǔn)；1987年，開(kāi)始禁

9、鉛；1990年，徹底禁鉛并制定加州第一階段新配方汽油(㈣1)標(biāo)準(zhǔn)，修訂R、，P；1991年，制定加州第二階段ca啪2標(biāo)準(zhǔn)和冬季汽油氧含量標(biāo)準(zhǔn)；1992年，實(shí)施caRFGl標(biāo)準(zhǔn)；1994年，CaR眥鍘9模型出臺(tái)；19915年，實(shí)施CaRF磁標(biāo)準(zhǔn)；1998年，在不需要加2加州汽油標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)氧地區(qū)取消汽油氧含量要求；1999年，加州第三階段RFG美國(guó)汽油標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過(guò)程沒(méi)有采取全國(guó)統(tǒng)一的辦(CaRF∞)標(biāo)準(zhǔn)制定；200B年，開(kāi)始實(shí)施C

10、aRFG3標(biāo)準(zhǔn)。法。加州根據(jù)具體隋況，采取了長(zhǎng)期環(huán)境效果與全國(guó)加州制定的標(biāo)準(zhǔn)限值與聯(lián)邦方案要求有關(guān)一致，但實(shí)施辦法有別于其他地區(qū)的汽油升級(jí)換代歷聯(lián)，基本上由加州政府和聯(lián)邦共同管理。加州汽程。加州標(biāo)準(zhǔn)一般比美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)提前實(shí)施l～2年，油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的每個(gè)指標(biāo)都可在一定范圍內(nèi)變化，具體標(biāo)準(zhǔn)也比美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。加州汽油標(biāo)準(zhǔn)具體這在很大程度上提高了煉油企業(yè)在一定范圍內(nèi)的變化歷程為：1971年，制定有關(guān)汽油RvP和溴值的限加工靈活性。加州3個(gè)階段

11、的具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。表3美國(guó)加州RFG汽油標(biāo)準(zhǔn)‘21CaRFGlCaRFG2(1996—2002年)caRFG3(2003年)”4典型典型上限一般限值平均限值上限一般限值平均限值苯含量，％2O06121OO80110O80O70芳烴含量，％3223302522352522烯烴含量，％9945lO6O40106O40RvP／kPa5384694832’4832)442～4974833)無(wú)氧含量％冬季018～3518—22夏季0202718～

12、22鉛含量／g1“0013O013錳含量／gL“無(wú)磷含量／gLo000l3Oool3790／℃165154166149巧O／℃loo9410499374)37無(wú)無(wú)14316693104無(wú)無(wú)14695注：1)60扯g／g使用時(shí)間為2002年底30斗g／g使用時(shí)間為2004年底；2)夏季期間(4—7月)使用，冬季采用AsTMD4814限值；3)如果采用預(yù)測(cè)模型，RVP值為476；4)因?yàn)?0％乙醇要加入到汽油中，因此氧含量為37。從表3可以

13、看出，與CaRFG2相比，現(xiàn)行caRFG3標(biāo)準(zhǔn)有如下變動(dòng)：降低硫含量和苯含量，提高巧0和790，提高芳烴含量的上限值，允許RVP限值在442—497kPa之間變動(dòng)。另?yè)?jù)報(bào)道，caRFG3禁止使用MTBE；修正了預(yù)測(cè)模型，并增加了蒸發(fā)排放模型；提供cO信貸，強(qiáng)調(diào)co在臭氧形成中的作用；補(bǔ)充了有關(guān)乙醇使用的臨時(shí)性標(biāo)準(zhǔn)；增加了冬季氧含量使用上限值。加州標(biāo)準(zhǔn)同美國(guó)聯(lián)邦同期實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)相比，caRFG3標(biāo)準(zhǔn)比聯(lián)邦RFGⅡ標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，caRFG2標(biāo)準(zhǔn)比聯(lián)

14、邦RFGI標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。加州氧含量限值分為冬、夏2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)全年執(zhí)行一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。除了較高的氧含量標(biāo)準(zhǔn)限值有所不同外，CaRFG2其他限值都比同期實(shí)施的聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)苛刻。加州汽油標(biāo)準(zhǔn)同世界先進(jìn)國(guó)家汽油標(biāo)準(zhǔn)相比，各項(xiàng)限值也都處于領(lǐng)先地位。從硫含量限值的比較看得更為清楚(見(jiàn)圖1)。未來(lái)加州汽油標(biāo)準(zhǔn)可能變化的因素：不加MTBE，可能增加乙醇使用量；增加烷基調(diào)合組分的使用量；不含苯，硫含量非常低等等。3加州標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的靈活性加州標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)CARB制

15、定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)在仔細(xì)考慮滿足排放減少的情況下，兼顧煉廠生產(chǎn)效益和多方因素，在條件允許下盡力考慮便于煉廠生產(chǎn)、增加生產(chǎn)靈活性的標(biāo)準(zhǔn)限值。例如雖然CaRFG3規(guī)定取消使用MTBE，但考慮到很多實(shí)際因素，仍將MTBE禁用時(shí)間延長(zhǎng)至2003年12月31日；caRFG3標(biāo)準(zhǔn)中巧0、790、芳烴含量最大限值都有所提高，且允許RVP限值可在442～497kPa之間變化以及大、小型煉廠分步實(shí)施的辦法等等，這些都考慮了煉廠實(shí)際的生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益。加州氧含量標(biāo)