一、汽油及柴油的無硫化

汽油及柴油中的硫可導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，日本開始使用硫質量分數小于10μg/g的無硫汽油及無硫柴油（硫質量分數小于10μg/g的汽油、柴油被稱為超低硫燃料或無硫燃料）。

1.柴油

隨著物流的迅猛發展，柴油機車排放的NOx及PM引起的大都市的大氣污染越來越嚴重。1989年12月，為了降低柴油機車及公共汽車排放的NOx及PM，中央公害對策審議會的報告“未來降低汽車尾氣排放對策”提出要強化尾氣排放標準。柴油機車需要使用尾氣凈化系統，為了使尾氣凈化系統充分發揮其性能，石油業界分4個階段降低了柴油中的硫質量分數。第一階段：將尾氣的一部分送回到發動機中，使用降低燃燒溫度的尾氣再循環（EGR：ExhaustGasRecirculation）裝置時，為了防止發動機被腐蝕，于1992年10月開始將硫質量分數由0.5%降到了0.2%。第二階段：為了使以降低PM排放量為目的而設置的尾氣后處理裝置充分發揮其作用，從1997年10月開始將硫質量分數由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揮其作用，2000年石油審議會石油產品質量專門委員會及中央環境審議會第4次報告決定，到2004年末將硫質量分數降至50μg/g，但是石油業界從2003年4月開始就供給了硫質量分數低于50μg/g的柴油。第四階段：從2005年1月開始實施的柴油的無硫化（硫質量分數小于10μg/g），不僅使以同時脫除NOx及PM為目的的尾氣后處理裝置最大限度地發揮了其作用，而且改善了有助于應對地球變暖問題的柴油的質量。

2.汽油

為了降低人體對有害物質的攝入量，從1975年開始禁止往普通汽油中添加四烷基鉛，從1986年開始禁止往優質汽油中添加四烷基鉛；1996年將汽油中的苯體積分數降至5%，2000年1月再降至1%。規定汽油中不添加四烷基鉛等含鉛物質，將汽油中的苯體積分數降至1%，是日本為了確保汽油等燃料的質量而制訂的強制性標準。作為應對光化學煙霧所采取的措施，2001年將汽油的蒸汽壓標準的上限從78kPa降至72kPa，2005年再降至65kPa，以減少烴的蒸發量。從1996年4月開始實施的標準中，將硫質量分數規定為100μg/g，當時煉油廠出廠的汽油的硫質量分數均小于100μg/g。2005年，將硫質量分數降至50μg/g。接受綜合資源能源調查會石油分科會石油部會提出的應從2008年開始實施無硫汽油（硫質量分數小于10μg/g）的強制性標準的報告，石油業界從2005年1月開始主動將汽油中的硫質量分數降至小于10μg/g。

二、地球環境保護自主行動計劃及實施情況

為節省并有效利用能源，構筑循環型社會，1997年2月日本石油業界提出了「石油業界的地球環境保護自主行動計劃」。自主行動計劃目標見表2。日本石油業界實施地球環境保護自主行動計劃的情況如圖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工業廢棄物的最終處置量降低了97.4％，達到了降低94％以上的目標。另外，2010年工業廢棄物最終處置率（最終處置量/工業廢棄物產生量）為0.5％，達到了業界零排放的目標。

三、生物燃料的使用

生物燃料是指通過生物資源生產的燃料乙醇和生物柴油，具有環保、可再生、資源豐富等優點，使用生物燃料是大規模減排、應對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，存在如下問題：（1）混入水分則引起相分離；（2）蒸發引起的排放量增加。為了確保安全，規定將乙醇直接混入汽油時，混合的乙醇體積分數應小于3%。為了避免往汽油中直接混入乙醇時可能產生的問題，石油業界決定使用混有生物ETBE的生物汽油。從2006年開始至2010年，日本對混合7%的ETBE的汽油進行了風險評估。在進行風險評估時，假定含ETBE的汽油從汽油罐泄漏經由地下水被人類所飲用，結果得出幾乎沒有危害健康的可能性的結論。另外，風險評估中的毒性指標值（0.5μg/g）、暴露評估中得到的大氣中ETBE?最大濃度（0.009μg/g）遠小于吸入致癌性指標值（15μg/g），所以判斷不會危害人類健康。另一方面，為了使石油公司能穩定及高效地采購到生物ETBE及作為原料的生物乙醇，2007年1月設立了日本生物燃料供應公司(JBSL)。從2007年4月開始，關東地區的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。根據規定，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的混合量僅為大于1%。生物乙醇對防止地球變暖具有積極的作用，但是在穩定供給及經濟性等方面存在問題。對日本而言，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生物乙醇的方法，但是還處于技術開發階段。為此，日本進口生物乙醇，但是具有出口能力的國家是距日本甚遠的巴西。

2.生物柴油

生物柴油燃料，并不是嚴格的化學意義上的定義，是對棕櫚油、廢食用油等油脂進行化學處理而得到的，作為柴油機車用燃料等使用。油脂的黏度高，所以將甲酯化處理的脂肪酸甲酯（FAME；FattyAcidMethylEster）等物性與柴油相當的物質作為車用燃料使用。很多企事業單位正在致力于生物柴油燃料的生產及利用。但是產品質量、生產過程中副產的甘油及對洗滌廢液的不當處理等方面出現了很多問題。為此，制訂了混合生物柴油燃料的柴油的強制性標準，于2007年4月開始實施。混合生物柴油的柴油的強制性標準如下：（1）硫質量分數小于0.001％；（2）十六烷指數大于45；（3）90%餾出溫度小于360℃；（4）脂肪酸甲基酯的質量分數為0.1%～5.0%；（5）甘油三酯的質量分數小于0.01％；（6）甲醇質量分數小于0.01％；（7）酸值小于0.13mgKOH/g；（8）甲酸、乙酸、丙酸的合計質量分數小于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量標準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業活動對環境帶來負面影響的活動。1991年，成立了「企業可持續發展理事會」（BCSD：TheBusinessCouncilforSustainableDevelopment），明確了環境管理國際標準化的重要性。1993年，正式成立一個專門機構ISO事務局環境技術委員會TC（TechnicalCommittee）207，著手制訂環境管理領域的國際標準，于1996年制訂了與企業活動相關的環境管理系統ISO14001，并于2004年對其進行了修訂。ISO14001，是為了降低企業生產及提供的產品及服務對環境帶來的負面影響，并進一步進行改善而設立的標準，一般是通過第三方得到應用系統的認證。1996年4月，日本石油精制有限公司（現在的JX日礦日石能源有限公司）根岸煉油廠在石油行業首次取得ISO14001認證。

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或與其相當的系統自主地進行環境管理。開始時，主要是制造業者使用ISO14001，但是近年來包括非制造業者在內的企業及集團都在使用ISO14001。另外，ISO14020系列為與商品相關的環境影響評價國際標準。ISO14020系列標準分為Ⅰ型（ISO14024）、Ⅱ型（ISO14021）、Ⅲ型（ISO14025），其核心是產品和服務的環境標志和聲明應防止貿易技術壁壘、準確、無誤導。這四個國際標準的實施有利于推動綠色市場健康發展。可以說ISO14020國際標準是全世界產品與服務的綠色選擇。日本實施相當于Ⅰ型（ISO14024）的標準。

五、結束語

日本是全世界最早實施無鉛汽油的國家，目前也是生產清潔汽油的先進國家。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汽油標準并限定汽油苯含量不大于5%。為適應世界柴油低硫化的發展趨勢，日本石油聯盟早在1989年6月就提出了柴油低硫化目標和煉油工業應采取的相應措施，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，中國正處于工業化、城市化快速發展的階段，因此二氧化碳等溫室氣體排放量的增長勢頭強勁，減排二氧化碳的壓力不斷增大。因此，中國應借鑒日本所采取的措施，將二氧化碳減排作為可持續發展的戰略問題加以認真研究。

作者：宋錦玉 裴明遠 史春薇 單位：遼寧石油化工大學 天津工業大學材料學院