燃油效能提升剂研究可行性报告.doc

燃油效能提升剂研究可行性报告目 录一、项目概要二、项目的目的意义和必要性 （1）高油价时代的到来 （2）汽车工业的发展加大各国对石油产品的要求 （3）汽车废气污染正逐渐变成城市污染的主要源头 （4）党中央提倡建设节约型社会以及十七大节能减排精神的贯彻和实施 （5）现实中必须面对的“瓶颈” （6）燃油节能减排技术中急待解决的几个科学问题 三、本项目国内外的技术发展趋势和科技水平四、国内现有基础条件和已取得的主要科技成果（1）、国内现有基础条件（2）、国内已取得的主要科技成果 五、项目的总体发展思路、目标和任务 （1）项目发展的总体思路 （2）项目发展的总体目标 （3）项目发展的具体任务六、项目课题设置、主要内容、技术路线及进度安排 （1）课题的设置。 （2）项目主要研究的内容 （3）项目技术研究的路线 （4）项目研究的进度安排七、项目的预期技术水平和社会、经济效益 （1）项目的预期技术水平 （2）项目的预期社会效益 （3）项目的预期经济效益 八、项目的承担单位和研究技术力量 （1）项目研究的承担单位 （2）项目研究的技术力量一、项目概要燃油效能提升剂研究项目是指为了提高现有机动车燃油及工业燃料油在使用过程中的效能即能源的利用效率，而研究如何在燃油使用过程中的某个环节加入何种的助剂，促进燃油燃烧效能的提高以及燃油效能其提高后的具体经济和社会效益。主要分为汽油效能提升剂、柴油效能提升剂和燃料油效能提升剂。目前我国能源利用率仅为 33，比发达国家低10个百分点，单位能耗是世界平均水平的2倍多。主要产品单位能耗比国外先进水平高40，机动车百公里耗油比欧洲高25，按单位产品能耗和终端用能设备能耗与国际水平比较，目前我国节能潜力约为3亿吨标准煤。因此，节能产品市场前景一片光明，发展空间巨大。二、项目的目的意义和必要性 （1）、高油价时代的到来 国际原油价格自今年1月18日下降至每桶49.9美元后，就再也没有回头，而且一路狂奔，11月21日纽约轻质原油期货价格一度达到每桶99.23美元，创1980年以来的历史新高，油价是否会达到每桶100美元已经没有甚么悬念。 法国战略分析理事会能源委员会主席让西罗塔近日指出，国际油价已进入一个新的疯涨期。他预言，2015年之前，油价将保持在每桶100美元以下的价位，20152030年，将徘徊在每桶100至150美元之间，20302050年，将稳定在每桶100美元左右。美国投资银行高盛集团则认为，2007年的原油价格最高将达到每桶105美元。理由是，石油非一般商品，资源及增产前景有限，油价难回“廉价时代”。 回顾以往，原油在19531970年的实际平均售价仅每桶1.15美元。19701973年石油输出国组织为维护其共同利益，将原油标价由每桶1.8美元提高到每桶3.05美元。1979年，伊朗伊斯兰革命引发能源危机，1980年4月，油价在历史上第一次冲破每桶100美元，达到每桶101.70美元，但那也只是昙花一现的事，很快就掉头直落。1990年，海湾战争爆发，油价最高才达到每桶34美元上下。此后，国际原油每桶的年平均价2002年为23.74美元，2003年为26.78美元，2004年为33.64美元，2005年为49.35美元，2006年接近60美元。从油价上攀曲线来看，2007年原油平均价已远远高于去年的水平。由此可见，油价上涨与时代同行已成为国际石油市场发展的一种趋势，油价疯涨已引起世界多国的高度重视。仅从法国看，怨气已经弥漫各行各业。大西洋沿岸的渔民由于油价上涨，出海作业成本增加，从11月2日开始举行全面大罢工，要求政府给予经济补偿；法国航空公司将高额成本转嫁到乘客身上，机票一涨再涨已引起旅客的不满；法国加油站的油品零售价水涨船高，11月5日一升无铅汽油已上涨到1.4欧元以上，一些驾车人不得不因此改变出行方式。尽管欧元的坚挺部分抵消了油价对欧洲国家经济和社会生活带来的冲击，但是人们担心这样的情势发展下去，会导致企业竞争力下降，通货膨胀上升。为此，法国政府一面呼吁欧佩克进一步增加产量，一面又准备动用200万桶战略原油储备，以缓解短期内的石油供应紧张。而遇制油价暴涨的最好办法是增加替代能源的投资和节约石油消耗，降低对石油的需求。因此开发燃油效能提升剂具有重大的经济和社会意义。（2）汽车工业的发展加大各国对石油产品的要求 今年来，我国汽车工业发展迅速，汽车保有量逐年增加，从1994年的940万辆增加到2003年的2400万辆，年增长率为10，其中私人汽车保有量从1994年的205万辆（占民用汽车保有总量的21）增加到2003年的1200万辆（占民用汽车保有总量的50）。2004年我国汽车产销量双双首次突破500万辆，汽车产量达507万辆，比2003年增长14.11，轿车产量为231万辆，比2003年增长11.99。目前汽车的燃料几乎100为石油，发动机燃料的供应将更加紧张。 随着汽车保有量的增长和世界石油资源的日益减少，各国都在千方百计降低汽车的燃料消耗率和致力于代用燃料和新能源的开发研究工作，以减轻对石油资源的过分依赖。我国石油开发和生产严重滞后于消费增长，供需矛盾日益突出，进口量大幅度上升。2004年我国生产原油1.75亿吨，较2003年增长2.9；2004年我国进口原油12272万吨，较2003年增长34.8，全年原油进口首次突破1亿吨大关；2004年我国进口成品油3788万吨，较2003年增长34.1。随着工业化进程的加快和汽车保有量的增加，我国未来石油需求将呈强劲增长态势，供需缺口较大。如不采取积极有效的措施，到2020年，我国对国际石油市场的依存度将达到62左右。因此，节约和使用替代燃料是解决我国石油资源短缺，缓解石油供需矛盾，保障国家经济安全和长远发展的重大战略措施。 （3）、汽车废气污染正逐渐变成城市污染的主要源头随着汽车保有量的增加，在用汽油、柴油造成的环境污染已经引起各国的高度重视，汽车尾气中污染物（碳氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等）已成为当前我国城市空气污染的主要污染源之一，根据国家环保中心预测，到2010年我国汽车尾气排放量将占空气污染源的64。因此减少汽车尾气污染物排放量已成为保护环境的迫切需要，使用清洁燃料是减少汽车排放污染的有效途径。2005年2月16日京都议定书已正式生效，京都议定书是在联合国气候变化框架公约（unfccc）下制定的，unfccc自缔约之日起（1992年），已有包括我国在内的全球141个国家和地区参与。在1997年12月在日本京都召开的公约第三次缔约方大会上，终于形成了关于限制二氧化碳排放量的成文法案。当该大会结束时，此公约已经初具雏形，并以当届大会举办地京都命名，始称京都议定书。它是第一个具有法律约束力的旨在防止全球变暖而要求减少温室气体排放的条约，根据京都议定书，“附件国家”（发达国家和经济转型国家）在2008年2010年间总体上要比1990年水平平均减少5.2。从总量上看，目前我国二氧化碳排放量已位居世界第二，甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放量也居世界前列。19902001年，我国二氧化碳排放量净增8.23亿吨，占世界同期增加量的27；预计到2020年，排放量要在2000年的基础上增加1.32陪，这个增量要比全世界在1990年到2001年的总排放增量还要大。预测表明，到2025年年前后，我国的二氧化碳排放量很可能超过美国，局世界第一位。因此降低燃油的二氧化碳放量是减少我国二氧化碳排放总量的最佳选择，也是维护我国的国际形象和国际负责任大国地位的需要。因此，开发燃油效能提升剂可有效降低汽车尾气有害气体co2、co1的排放量。（4）党中央提倡建议节约型社会以及十七大节能减排精神的贯彻和实施 随着我国经济的快速发展，能耗也在飞快的增加，如何确保经济发展过程中人与环境的和谐，如何最大限度的减少资源的浪费已经成为经济能否可持续发展的重要因素。2004年国务院发出国务院办公厅关于开展资源节约活动的通知，决定2004年至2006年在全国范围内组主开展资源节约活动，全面推进能源、原材料、水、土地等资源节约和综合利用工作。2005年6月27日，国务院又下发了国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知（国发200521号）其中第一点就是提出“大力推进能源节约”。也随着党“十七大”的胜利召开“节能减排”是大家最为熟悉的字眼，“节能减排”已经成为新一代中央领导人的施政方针之一；已经成为全党全体人民的政治任务之一。它关系到我们的经济能否可持续发展；关系到我们与环境能否和谐相处；关系到子孙后代的福祉。而为了完成2010年前的节能任务，国家正在筹备成立“能源部”和制定“能源法”，这些都将从一定程序上将“节能减排”作为一种强制性行为，从而为从事“节能减排”研究的企业和个人带来合法的生存权利和广阔的发展空间。 2007年12月3日至12月5日，中央经济工作会在北京召开，会议充分肯定了我国节能减排工作现阶段所取得的成就。但是指出节能减排工作形势依然严峻，任务相当繁重，并在明年的经济安排中第四点专门提出“加大攻击力度，确保节能减排取得重大进展，加快出台和实施又利于节能减排的价格、财税、金融等激励政策，加快制定和实施促进节能减排市场准入标准，强制性标准和环保标准。”因此，开发节能减排产品具有巨大的政策、法律支持，上符合国家政策走向，下符合民意。（5）现实中必须面对的“瓶颈”由于我国石油资源基本集中在两大集团中油、中石化手中。而石油能源的流通渠道也基本为两大集团所控制，因此，燃油节能减排的开发离开两大集团的支持，很难有效研究开发，而一旦开发成功也很难形成产业化运作，因为“两大集团”掌握着流通的大门。而无法进入主要的流通领域则意味着新产品的社会效益和经济效益将大打折扣，同时，由于我国在节能技术及相关法律规范上，尚存在着相应的不足。因此市场准入制度没有统一的标准，鱼龙混杂，这些都一定程度上影响了燃油节能减排产品的研究开发和产业化进程。而随着国家法制的健全，特别是能源法的实施。上述问题将会逐步得到解决，民营新能源研发企业也将会迎来发展的春天。 （6）燃油节能减排技术中急待解决的几个科学问题纵观国内外各种燃油节能技术和产品，均有如下问题需深入研究才能解决。 节能减排的效率问题 根据中央电视台的最新调查，目前市场上的大部分节能产品，其节能减排实际效果均与他们宣传上有重大的差距，大部分产品的节能效果均在 5以内。 “节能减排”产品的毒性及安全性和腐蚀性 目前大多数的节能产品均添加了甲苯、二甲苯、溶剂油等化工原料，因此，对人身体健康造成了一定的伤害。同时，对油路和发动机也会造成一定的损伤，而使用不慎还会引起爆炸和火灾。如何解决“节能减排”产品的毒性、腐蚀性和危险性，将是我们燃油效能提升剂科研组研究的重要课题。 如何在价格和产品性能之间寻找平衡 目前有的节能产品使用后会有一定的效果，但是由于技术的局限性，产品在生产过程中成本过高，因此，造成了“节能”与价格形成反差，即用了节能产品虽然节约了一部分油耗，但是，节能产品的价格远远高于节约的油品价格，极大的影响了消费者使用节能产品的积极性。如何开发出即实用又经济的“节能减排”产品使普通老百姓争着用、抢着用，真正形成经济效益和社会效益相结合，这也是我们必须考虑和解决的问题。三、本项目国内外的技术发展趋势和科技水平近20多年来，随着原油的重质化、劣质化以及高质量轻质油品需求量的增加，环保要求的不断严格，在炼油和销售过程中使用油品助剂已经相当普遍。1998年到2005年的这段时间内，全世界燃油助剂的总需求量增加了3倍，而节能减排助剂到2001年才开始工业应用，但是需求增长相当迅速至2006年节能减排助剂的需求量已经跃居所有助剂需求量中的第2位。目前世界上通用的燃油效能提升剂主要有提高fcc汽油辛烷值助剂、硫转移剂、助燃剂、降低nox助剂、fcc丙烯助剂等，相对于炼油过程中的催化剂而言，销售过程中的添加剂在优化产品分布，提高产品质量和节能、环保等诸方面，正发挥着重要作用。针对我国进口含硫原油量的不断增加和炼油技术的特点：fcc加工能力占到原油加工量的近40%，因而在商品车用汽油中fcc汽油的调合比例达到80%以上，导致车用汽油烯烃含量偏高、硫含量偏高。因此我国在改进、优化炼油工艺和催化剂的同时，炼油助剂、油品效能提升剂的开发也逐步发展。但是目前燃油效能提升剂在辛烷值指数提高，以及降低对汽车发动机部件造成的伤损和产品本身的安全性等方面尚需进行深层次的研究。目前，国外开展这方面研究的主要有埃克森公司，壳牌公司，阿尔拜公司，罗姆哈茨公司和日本的车邦公司，国内在这方面进行研究的主要单位有：石油化工科学研究院，茂名石油研究院，北京中科兴邦科技有限公司。四、国内现有基础条件和已取得的主要科技成果（1）、国内现有基础条件我国清洁汽油的发展也是从20世纪90年代开始的，首先是限制铅含量，在1993年7月1日执行的gb484-98车用汽油标准中的不大于1.0g/l下降为不大于0.35gl(90#)和0.45g/l（93#、97#），同年海推出了sh 0041-93无铅车用汽油标准，其铅含量为不大于0.013g/l,牌号有90#、93#、和95#。在1993年推出的这两个标准中，均无对苯含量、芳烃含量、烯烃含量进行限制，硫含量要求不大于0.15%。我国目前车用汽油执行的标准是gb 1790-1999车用无铅汽油，该标准除将铅含量下降为不大于0.005g/l外，还对汽油中的硫含量、苯含量、芳烃含量、烯烃含量进行了严格的限制，硫含量下降为不大于0.05%（国家标准化管理委员会于2004年12月2日批准，自2005年7月1日实施的该标准第3号修改单规定）；苯含量不大于2.5%(v/v); 芳烃含量不大于40%( v/v);烯烃含量不大于35%( v/v),并且允许适当增氧不大于2.7,但不得加入甲醇国家标准化管理委员会于2004年8月23日批准，自2004年9月1日起实施的该标准第2号修改单规定来改善燃烧条件，gb 179301999车用无铅汽油标准的相关规定与世界燃料规范中的二类燃料规定较为接近。为进一步减少汽车尾气排放污染，特别电喷车的尾气排放污染，gb 179301999车用无铅汽油标准还提倡使用汽油清净剂，并规定在北京、上海和广州销售的车用无铅汽油应加入汽油清净剂。我国于2003年制定了评价汽油清净剂的试验方法，gb/t 192302003评价汽油清净剂使用效果的试验方法，国家标准化管理化管理委员会在2004年10月21日发布了车用汽油清净剂的国家强制性标准，gb 195922004车用汽油清净剂，对车用汽油清净剂的性能进行了严格的规范，该标准于2005年5月1日实施。我国清洁柴油的发展起步较晚，其原因是我国大部分原油属于低硫石蜡基原油，柴油硫含量较低（小于0.2），十六烷值也较高，但随着我国进口中东原油的增加（2004年我国进口原油1.2亿吨），我国柴油的硫含量也不断增大，十六烷值不断下降（芳烃含量增加），加上车辆排放要求的不断提高，因此我国今年来也开始了清洁柴油的研究。我国清洁柴油的发展主要在降低硫含量方面，在柴油清净剂、十六烷值改进剂和限制芳烃和多环芳烃方面也开发了相应的研究。我国最新制定的柴油标准是2003年10月1日执行的gb/t 191472003车用柴油标准，该标准将硫含量由gb2522000轻柴油标准中的不大于0.2下降为不大于0.05，十六烷值由45提高到49（使用量最大的0柴油和-10柴油），但gb/t 191472003车用柴油标准没有限制芳烃含量。在我国车用柴油标准中，只有北京市于2004年6月13日发布的北京市地方标准 db11/2392004车用柴油中，对2005年7月1日在北京市开始执行的车用柴油提出了限制多环芳烃的技术要求，该标准要求多环芳烃含量不大于11，并要求硫含量不大于0.035，该标准基本是参照欧洲en 5901999车用柴油标准制定的。中国石化2000年11月发布的企业标准q/shr0062000城市车用柴油中，对芳烃含量进行了限制，该标准要求芳烃含量不大于25并要求硫含量不大于300mg/l。（2）国内已取得的主要科技成果降低催化裂化汽油烯烃技术在我国石油燃料生产中，二次加工装置是以重油催化裂化装置为主的结构特点，反映在汽油构成上，催化裂化汽油比例较大（一般企业要占到80以上），其他组分如重整汽油、烷基化油、异构化油等比例比较少。催化裂化（fcc）装置是生产汽油的主要装置，汽油的改质是实现清洁汽油关键的一步，我国催化裂化掺炼渣油的比例太大，所以汽油烯烃含量比较高。对于汽油的烯烃控制，主要的催化工艺有：灵活多效催化裂化工艺（fdfcc）、最大量生产气体和柴油工艺（mgd）和最大量生产异构烷烃的催化裂化工艺（mip）等；在裂化催化剂的改进上，采用最大量生产异构烷烃的裂化催化剂、降烯烃催化剂等。同时也开发一些相关的催化助剂，其中包括：高校辛烷值助剂，减少fcc汽油硫含量助剂，提高fcc汽油诱导期的助剂等。这些都有助于汽油质量的改进与提高。一般来讲：降烯烃的方法和作用中，催化剂贡献占三分之一，催化工艺过程优化的贡献占三分之一。降低汽油硫含量技术 炼油厂成品汽油中硫的主要来源有两个：一是催化裂化汽油，其硫含量占成品汽油硫含量的9095；二是直馏汽油，其硫含量占成品汽油的35。因此，降低成品油硫含量的关键是降低催化裂化汽油的硫含量。降低催化裂化汽油硫含量最好的方法是催化裂化原料油加氢预处理、国外大多数催化裂化装置都有原料油加氢预处理装置，因此他们的汽油硫含量在50100mg/l之间。但是，催化裂化原料加氢预处理装置投资大，要消耗氢气，操作费用也高。降低催化裂化汽油硫含量的另一种方法是催化裂化汽油选择性加氢脱硫。常规的加氢脱硫方法在脱硫的同时烯烃被饱和，即在硫含量降低的同时，ron至少下降56个单位，mon至少下降23个单位。目前降低汽油硫含量的技术主要有：催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术（rsds）、催化裂化汽油异构加氢脱硫降烯烃技术（ridos）、催化裂化汽油吸附脱硫技术/溶剂抽提脱硫技术等。同时还开发了催化裂化汽油降低硫含量的催化剂和助剂。（3）、生产高辛烷值组分技术可分为：催化重整技术、烷基化技术、c5/c6烷烃异构化技术。（4）、加入含氧化合物有：甲基叔丁基醚（mtbe）、乙基叔丁基醚（etbe）、甲基叔戊基醚（tame）、二异丙醚（dipe）、二甲醚（dme）和碳酸二甲醚（dmc）等。（5）、加入汽油清净剂技术（6）、降低柴油硫含量技术 目前降低柴油硫含量的技术主要有：加氢裂化生产柴油技术、加氢脱硫技术、生物脱硫技术等。（7）、降低柴油芳烃、多环芳烃含量技术（8）、加入柴油添加剂技术 用于清洁柴油的柴油添加剂主要有多功能柴油添加剂、柴油清净剂和十六烷值改进剂。五、项目的总体发展思路、目标和任务（1）项目发展的总体思路本项目的总体发展思路是紧紧扣住“节能减排”的精神，重点发展燃油节能减排产品，形成汽油、柴油、重油系列效能提升剂，并在此基础上逐渐形成单品种多型号系列产品。（2）项目发展的总体目标 根据党“十七大”提出的节能减排新要求，结合我国燃油消耗的实际国情，以及本项目研发过程中公司的经济负担水平。我们确定了近阶段燃油效能提升剂研发的总体目标是：用两年的时间开发出汽油、柴油、燃料油三种油品效能提升剂，再用两年时间让产品通过相关机构检验，同时将其产业化并推广到实际油品流通渠道中。（3）项目发展的具体任务 汽油效能提升剂的节油效果应达到15，尾气减排效果应达到30%。 柴油效能提升剂的节油效果应达到10，减排效果应达到30。 燃料油（重油）效能提升剂的节油效果应达到15，减排效果应达到50。六、项目课题设置、主要内容、技术路线及进度安排 （1）课题的设置本项目研发主要设置如下课题：燃油效能提升剂最好节油效果的粘度指数对比；燃油效能提升剂最大减排效果的成份组成；燃油效能提升剂中油品乳化、分散剂的比例；燃油效能提升剂中油品燃烧的助燃剂组分和比例；燃油效能提升剂各种组分之间的互溶性。（2）项目主要研究的内容 燃油效能提升剂介质成份技术分析以及每种指标对汽油相关指标的影响； 燃油效能提升剂助剂中添加剂、助剂成份的构成和比例，以及每种构成和比例对汽油燃烧效果的影响； 不同成份组成的效能提升剂在使用过程中的实际效果以及每种发动机对效能提升剂的最佳要求； 效能提升剂整体使用过程对各种标号汽油品质产生的影响； 效能提升剂各成份对环境、车辆设备和人体的影响，主要是产品的毒性研究，腐蚀性研究。 （3）项目技术研究的路线 本项目技术研究路线主要采取实验室实验和实际使用相结合的办法，以实践检验并改进实验结果，最终寻找到最佳的研究结果，在此同时与相关科研机构合作，寻求缩短部份项目内容的研发时间。同时结合我国机动车的实际重点研究如何用最便宜的原料做出符合研究目标的产品，使产品在今后的产业化过程中能产生实际经济和社会效益。 （4）项目研究的进度安排 本项目研究的进度安排如下： 汽油效能提升剂的研发预计用一年的时间，第一年同时完成该产品的毒性、安全性、腐蚀性分析。在汽油效提升剂研发取得突破后，第二年开始研发柴油和燃料油效能提升剂。柴油和燃料油效能提升剂的研发预计用一年的时间，而在此同时安排对汽油效能提升剂的实际使用效果进行测试，收集测试数据，并对部份性能进行修正。第三年开始让产品通过国家相关机构的检测，取得相应的技术认定证书。第四年开始产品的产业化生产。由于国家目前正在提倡建立节约型社会，国家节约能源法也已经修订并实施。2008年绿色奥运将在北京举行、2010年世博会将在上海举行等一系列活动，对于本项目的研发和推广营造很好的宏观环境，而时间也非常紧迫。七、项目的预期技术水平和社会、经济效益 （1）项目的预期技术水平 本项目第一代产品的预期节能技术水平必须达到国内领先水平，同时达到国际一流水平。产品在添加进燃油后的节能减排效果应能达到并超过车辆的机械节油改造，使之有生存和发展的经济基础。同时，本产品在使用过程中的安全健康、环境性能达到国际领先水平。 （2）项目的预期社会效益 按我国2004