2010年4月份,多家媒體報導了河南安陽集體爆發的一次大規模群體事件,因為購買、使用了中石化提供的乙醇汽油,導致不計其數的車輛發動機出現嚴重故障,若干數量的車主圍堵河南安陽中石化分公司,要求獲取賠償。
最終問題汽油的質檢結果是:「引發質量問題的93號乙醇汽油,其溶劑洗膠質為34.0MG/100mL,高於乙醇汽油國家標準不大於5mg/100mL的要求;錳含量為0.022g/L,高於乙醇汽油國家標準不大於0.018g/L的要求」。
中石化聲稱:安陽石油分公司在3月下旬外購93號乙醇汽油時,入庫質檢環節把關不嚴、操作失誤,導致問題汽油流入市場。因此對中石化安陽石油分公司主要負責人和相關責任人做出了停職處理,並接受紀委的調查。「下一步將根據調查結果從嚴處理,絕不姑息。對於觸犯法律的,將移交司法機關依法處理。」
這樣的處理方式簡直令人啼笑皆非,先不說迄今為止沒有看到哪一位中石化的工作人員因此入獄,單單從邏輯上來說就有些令人難以接受——中石化安陽分公司並不負責汽油生產,僅僅負責銷售,所有的問題汽油都來源於「外購」。這樣的處理方式就好比超市中銷售的牛奶三聚氰胺超標了,不去問責最根本的牛奶生產企業,卻讓超市售貨員下崗。
是誰生產了這批問題汽油?這才是最根本的問題。沒有證據顯示這批汽油是通過進口渠道流入安陽的,因為國外同期沒有因為使用汽油導致大量汽車發動機出現故障以及索賠的報導。因此我們有理由懷疑這批問題汽油就是中石化自己旗下的煉油廠生產的。其實不僅僅是一個安陽,河南的新鄉和焦作也深受這批問題汽油的毒害。中石化的處理方式明顯就是在混淆視聽,丟車保帥。
這絕非僅僅是一個中石化安陽分公司「入庫質檢環節把關不嚴」的問題。說到底,是中國的汽油存在嚴重的質量問題。
中國的「勾兌」汽油
要想說明白中國汽油的標號問題,就不得不從中國的汽油標號談起。原油經過分餾提煉出來的汽油,由異辛烷和正庚烷兩種化學物質組成,其中異辛烷具有良好的燃燒性和抗爆性,而正庚烷卻很不穩定,在大衝程發動機中容易產生爆震現象。因此煉油工程師要做的事,就是儘量提升異辛烷在汽油中所佔的百分比。93號汽油,就是說該汽油中異辛烷所佔百分比為93%。由於無法完全根除汽油中的正庚烷,因此不可能出現異辛烷含量高達100%的100號汽油,這就好比純度再高的黃金也無法做到100%的純度一樣。
從原理上來說,汽油標號越高,就代表辛烷值越大,意味著汽油的燃燒值越大,同時抗爆能力也越強,由此可以保證汽車的油耗降低。兩年前上海強制取消供應90號汽油以及93號汽油,取而代之「新93號」汽油,兩年間,筆者借乘車機會詢問了200多位計程車司機,計程車司機們均認為自己的油耗並無任何降低,甚至還有不少司機反映「油耗增加了」。
這該作何解?原因只有一個,93號汽油中的實際辛烷值和原來的90號汽油一樣,甚至還不如老90號汽油。這正如筆者那位在美國的朋友感受的一樣——中國的97號汽油僅僅相當於美國的87號汽油,中美汽油之間存在巨大的質量差異。
美國一共有4種汽油標號:85號、87號、89號和93號,其中85號汽油比較少見了,在美國已經處於被淘汰的邊緣,因此87號汽油就是實際上的美國最低標號汽油。美國汽油標號測定用的是「馬達法」,這種方法通過測定單位容積汽油燃燒做功的焦耳值來推斷測定汽油中的異辛烷含量,從而確定汽油的標號。由於正庚烷也有燃燒值,因此美國87號汽油的異辛烷含量實際上是在85%左右。因為美國汽油標號已經十分接近於真實的辛烷值的大小,所以不同標號的美國汽油之間,其動力表現差異是比較明顯的。
而中國就不一樣了,中國汽油標號測定用的是「研究法」。什麼意思呢?就是看最後「調製」出來的汽油其抗爆係數達到一個什麼標準。例如,一批異辛烷含量僅有80%的低等級汽油,在添加了一定劑量的抗爆劑之後,其抗爆係數和辛烷值高達97的汽油相當,於是,這批添加了大量抗爆劑的汽油在中國就被命名為「97號」汽油了。因此在實際辛烷值上,國內97號汽油和93號汽油沒有明顯差別。中國無鉛汽油的生產遵循的是《GB17930-20061》國家標準,該標準承認,添加抗爆劑的方式「是生產高標號汽油的主要手段」。中國汽油的標號只能反映抗爆係數,卻不能像美國汽油那樣反映真實的辛烷值。美國的汽油標號和中國的汽油標號根本就不是一個概念。
中美汽油在生產工藝上的差異是巨大的:美國人生產不同標號的汽油嚴格採用了多次分餾裂解工藝——這類似解放前北京二鍋頭的生產工藝;而中國人生產汽油則採用一次分餾裂解工藝,一次分餾裂解後所獲得的汽油添加不同的抗爆劑,便能「勾兌」出不同標號的汽油——這就好比現在中國白酒企業在原酒的基礎上用食用酒精勾兌瓶裝酒,儘管酒精度數一樣,但口感是完全不同的。以前曾有美孚公司對中國汽油樣本的辛烷值含量進行測定,發現中國最高標號的汽油其異辛烷含量僅有80%——換句話說,中國所有標號的汽油如果用美國人的「馬達法」來測定,都應該被叫做80號汽油。只要在抗爆劑的添加上有所區別,80號辛烷值的汽油便能搖身一變成為抗爆指數高達「93號」和「97號」的汽油。
當然,這並不是說美國的汽油絕不添加抗爆劑。我們不妨這樣形容:美國人做菜也放鹽,相比之下中國人做菜放的鹽實在太多了!國內這種「大量放鹽」的汽油生產方式最大的好處就是成本低,產量大,能夠保證燃油生產企業的利潤最大化,至於會不會鹹死人,從來不是國內燃油生產企業有興趣考慮的問題。
汽油中的「三聚氰胺」
前面曾經提到,河南安陽那批問題汽油導致了大量汽車發動機出現嚴重故障。這批問題汽油呈紅色,而正常的汽油一般都是無色或淡青色。之前我國的汽油使用四乙基鉛作為抗爆劑的主劑,後來出於保護公民健康以及環境的考慮,國家禁止使用這種「含鉛汽油」,於是一種被稱為「甲基環戊二烯三羰基錳」的錳鹽成了四乙基鉛的替代品。紅色,正是這種錳鹽溶液的物理特徵。
汽油抗爆劑的作用是讓汽油中正庚烷的化學特性趨於穩定,其實質是一種鈍化劑。目前的抗爆劑主要有:醇類、醚類、金屬類、胺類、脂類和復配類。從抗爆劑的物理化學特性、抗爆能力、成本以及汙染後果等方面綜合考慮,金屬抗爆劑成為當下最實用的抗爆劑。金屬類抗爆劑常見的主要有四乙基鉛、二茂鐵以及甲基環戊二烯三羰基錳,其中四乙基鉛和二茂鐵的使用已被國家明令禁止,甲基環戊二烯三羰基錳也被嚴格限制使用,如果每升汽油中的錳鹽抗爆劑添加量超過18毫克,則會在氣缸內部產生金屬沉積物,從而導致汽缸磨損,火花塞點火不良,氧傳感器和三元催化器中毒等嚴重後果。
去年河南省導致大批車輛故障的問題汽油,中石化「官方檢測」的結果是錳鹽含量為每升22毫克,僅超標4毫克;而北京現代汽車公司送檢的結果卻是錳鹽超標98倍,對此中石化一口否認。不過,筆者可以肯定的是,每升汽油如若僅僅添加22毫克錳鹽,汽油的顏色不會發紅。
抗爆劑還分為主劑和助劑,錳鹽屬於主劑,而乙醇(酒精)則屬於助劑。研究顯示,單獨使用錳鹽可在抗爆類比效果上將汽油辛烷值提高2〜3個標號,而錳鹽一旦和助劑乙醇混合,在抗爆類比效果上對於辛烷值標號的提升更是具有飛躍性的疊加效果。這一理論為「勾兌」高標號汽油提供了指導依據。錳抗爆劑加上一點乙醇,既能讓汽油在抗爆指數上達到較高的辛烷值,又能避免汽車動力性能的過分下降,且可滿足「氧含量不大於2.7%」的國家標準。在國家標準中,這種汽油的生產方法被叫做「調和」。換句話說,現在中國汽車加注的都是「調和油」。由此可見,河南的問題汽油是抗爆劑的主劑和助劑在「劑量調和」的配比上出現了問題。
前幾年,中國牛奶生產商為了讓牛奶中的蛋白質含量在測試時看起來更高,在牛奶中大量添加三聚氰胺,因為此手段能大大增加牛奶中的氨基含量,於是悲劇發生了。
其實,三聚氰胺以極為微小的含量廣泛地存在於全球的食物鏈中,因此在美國的牛奶中也能檢測出極其微量的三聚氰胺。問題的關鍵不在於牛奶中到底有沒有三聚氰胺,而是在於有多少三聚氰胺;同理,問題的關鍵不在於牛奶中有多少氨基含量,而是在於牛奶中有多少真實存在的蛋白質含量;再同理,汽油質量的關鍵不在於標號多高,而是在於汽油的實際辛烷值有多少。辛烷值高了,汽油抗爆係數自然而然也會升高。
錳鹽抗爆劑,就是中國汽油裡大量添加的三聚氰胺。
國內某燃油供應巨頭認為國內燃油質量低的原因在於「工藝老化」。這種解釋在筆者看來實屬無稽之談。因為自從汽油誕生的那一天起,汽油的分餾裂解生產工藝就沒有任何實質性的改進。「第二次世界大戰」中,被蘇聯紅軍圍困的德國坦克兵曾經用幾個破油桶分餾高加索油田的原油,成功獲取了寶貴的汽油。70年前幾個德國兵用幾個破油桶就能做到的事,現在的中國的燃油生產企業卻做不到。
汽油的多次分餾裂解工藝對於中國燃油生產企業來說,並非是不可為,而是不願為也。國內燃油市場的壟斷性經營,是中國汽油質量低下,而且價格還高得離譜的根本性原因。