汽車尾氣造成的城市大氣污染問題日趨嚴(yán)重。 目前全球污染適合嚴(yán)重的十大城市的主要污染源都是汽車尾氣，從源頭上解決汽車尾氣污染，必須改進(jìn)汽車的動(dòng)力裝置和生產(chǎn)清潔燃料同時(shí)并舉，這才能從根本上改善環(huán)境污染狀況。

    l、先進(jìn)技術(shù)的汽車

    為改善環(huán)境、平衡利用各種形式的能源，各國(guó)政府、著名汽車廠商十分重視電動(dòng)汽車開發(fā)和應(yīng)用。由于受蓄電池技術(shù)及高性能電池成本等因素的影響，純電動(dòng)汽車的開發(fā)進(jìn)展緩慢。近來(lái)，混合動(dòng)力汽車(HEVS)和燃料電池汽車(FCVS)在技術(shù)上取得了重要突破，己顯示出產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化發(fā)展的良好前景。HEVS和FCVS的低排放水平和所用燃料的高效性、靈活性，對(duì)于解決空氣污染和能源緊張問題提供了技術(shù)上的可行性。

    1.1 混合動(dòng)力汽車已趨成熟

    混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是在同一輛汽車中同時(shí)采用了電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī)或汽輪機(jī))作為動(dòng)力裝置，通過先進(jìn)的控制系統(tǒng)使兩種動(dòng)力裝置有機(jī)協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)適合佳能量分配，達(dá)到低能耗、低污染和高度自動(dòng)化的新型汽車。

    20世紀(jì)90年代，美國(guó)政府加強(qiáng)了與企業(yè)間的技術(shù)合作，以混合動(dòng)力汽車為重點(diǎn)目標(biāo)。1993年美國(guó)總統(tǒng)克林頓與美國(guó)通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司總裁共同提出美國(guó)“新一代汽車使用計(jì)劃”(PNGV)。為了加強(qiáng)該計(jì)劃的實(shí)施，總統(tǒng)提出1999年度PNGV計(jì)劃預(yù)算為2.77億美元。

    美國(guó)通用汽車公司于1998年北美國(guó)際汽車展上推出了EVI四座混合動(dòng)力車。預(yù)計(jì)2001年推出串聯(lián)型混合動(dòng)力汽車和混合動(dòng)力跑車。福特公司己開發(fā)出FordP2000型5座并聯(lián)混合動(dòng)力車?？巳R斯勒公司預(yù)計(jì)2003年將ESX2并聯(lián)型混合動(dòng)力車投放市場(chǎng)。

    日本豐田和本田汽車公司于1997年和1999年分別上市了Prius和insight混合動(dòng)力汽車， 已向美國(guó)和歐洲市場(chǎng)銷售，到目前為止Prius已售出5萬(wàn)多輛。本田的insight混合動(dòng)力汽車的技術(shù)特征基本代表了當(dāng)今的適合高水平。

    歐洲在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的開發(fā)、研制和推廣方面也做了大量工作。 目前，德國(guó)已有20輛混合動(dòng)力大客車在斯圖加特和威塞爾市運(yùn)行。奧迪公司生產(chǎn)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車Duo已開始出租，預(yù)計(jì)四年內(nèi)出租約400輛。德國(guó)汽車工業(yè)將實(shí)施新的排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能指標(biāo)，不允許百公里油耗超過5升的轎車上路。除各大汽車公司對(duì)混合動(dòng)力汽車表示極大的熱情外，一些汽車另配件廠商也對(duì)此很有興趣。

    1.2 燃料電池汽車開發(fā)取得突破

    燃料電池汽車是利用燃料電池儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能，通過電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能，作為汽車的動(dòng)力，它沒有燃燒這一中間過程。其原理是以氫氣和空氣中的氧為燃料，在特定溫度下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。

    日本的本田公司今年研制出的FCX—V3是由兩個(gè)座位增加到四個(gè)座位，僅用lO秒鐘可使汽車發(fā)動(dòng)，適合高行駛速度已達(dá)到每小時(shí)130公里。爭(zhēng)取在2004年在市場(chǎng)上推出燃料電池車。克萊斯勒公司預(yù)計(jì)明年小批量生產(chǎn)直接使用氫氣的燃料電池小汽車，2004年生產(chǎn)使用甲醇的反應(yīng)器燃料電池轎車；通用公司也準(zhǔn)備在2004年推出甲醇燃料電池系列轎車。l997年， 巴納德公司交付給芝加哥交通運(yùn)輸部門3輛以氫氣為燃料電池的公共汽車做示范。對(duì)燃料電池的要求是：燃料效率45％—60％，功率275馬力，工作電流3l5安培，工作電壓650伏，電池重量2500磅，體積與現(xiàn)有的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相近。經(jīng)過兩年運(yùn)行，示范成功，證明燃料電池可以在炎熱夏季、寒冷冬季，燃料電池汽車均運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

    綜合考慮混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，二者的技術(shù)成熟程度，以及目前達(dá)到的成本等因素，先進(jìn)技術(shù)汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展近期以開發(fā)和應(yīng)用混合動(dòng)力汽車為主。燃料電池汽車能量轉(zhuǎn)換效率高，又無(wú)污染， 已被認(rèn)為是未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的主流，得到很多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的高度重視， 已投巨資攻關(guān)。由于技術(shù)的限制，則燃料電池汽車還主要作為汽車制造商的遠(yuǎn)期戰(zhàn)略目標(biāo)。

    2． 清潔、可替換燃料

    為了解決汽車尾氣污染，各國(guó)紛紛制訂嚴(yán)格的排放法規(guī)和燃料規(guī)格。除2000—2005年全球?qū)崿F(xiàn)汽油無(wú)鉛化外，各國(guó)都在努力降低硫、苯、芳烴、烯烴含量和蒸汽壓。日本在低硫汽油方面世界領(lǐng)先，市場(chǎng)上汽油硫含量l00ppm，2000年歐洲汽油硫含量要降到150ppm，2005年降至50ppm。美國(guó)己達(dá)150ppm。柴油方面，美國(guó)1993年10月開始強(qiáng)制執(zhí)行低硫(小于500ppm)和限制芳烴(體積分?jǐn)?shù)小于36％)的柴油新規(guī)格。歐洲2000年要求硫降到小于350ppm，2005年降到小于50ppm。2000—2005年全球50％的柴油硫含量將降低到500ppm。

    2000年后，全球煉油廠加工的原油平均相對(duì)密度將從0.8514上升到0.8633；硫含量從O.9％上升到1.6％。原油中重金屬鐵、釩和鎳含量也有上升趨勢(shì)。為此，加氫技術(shù)是煉廠加工技術(shù)的核心，從催化裂化原料預(yù)處理、汽油選擇性加氫到柴油深度加氫發(fā)展較快。

    美孚公司的OCTGain工藝于1991年工業(yè)化，采用低壓簡(jiǎn)單固定床選擇加氫脫硫工藝，第三代催化劑OCT220脫硫活性和異構(gòu)化活性高，烯烴飽和活性低，加工催化裂化汽油可使硫降到100ppm，甚至可達(dá)到l0ppm，辛烷值／桶有明顯提高。

    法國(guó)石油研究院的Prime—G技術(shù)操作條件緩和，空速較高，為雙活性催化劑系列，烯烴飽和極少，硫含量可降至l00—150ppm，現(xiàn)已有多套工業(yè)化裝置。

    在柴油深度脫硫脫芳加氫技術(shù)方面，美國(guó)聯(lián)合催化劑公司新開發(fā)的ASAT脫硫／脫氮／脫芳三功能催化劑，用于柴油深度脫硫脫芳裝置的第二反應(yīng)器，可使總芳烴脫至l0％以下，硫脫至lOppm以下。其操作條件是：溫度316℃，壓力6.18xlO-6Pa，液時(shí)空速小于2，氫油比712。

    柴油生物脫硫與加氫脫硫相比的適合大優(yōu)點(diǎn)是在加工能力相同的情況下，投資節(jié)省50％，操作費(fèi)用節(jié)省20％，且不消耗氫氣。第一套工業(yè)化裝置是Petro Star煉油公司，建設(shè)25萬(wàn)噸／年生物脫硫裝置，生產(chǎn)硫含量低于50ppm清潔柴油，預(yù)計(jì)2001年第三季度投產(chǎn)。

    由于世界油氣資源結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化，煉油廠加工的原油質(zhì)量越來(lái)越差，煉廠更難以承受嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和高質(zhì)量油品的要求。于是促使以天然氣為原料合成液體烴(GTL)的技術(shù)發(fā)展很快。GTL將成為煉油廠生產(chǎn)低硫、低芳烴柴油和其他燃料方式的典型轉(zhuǎn)變。GTL裝置生產(chǎn)的柴油幾乎不含硫(S＜5ppm)、不含芳烴(＜lV％)、而且十六烷值高達(dá)70以上。?？松鹃_發(fā)3種新型催化劑合成油技術(shù)，天然氣通過流化床反應(yīng)器，催化轉(zhuǎn)為合成氣，合成氣通過懸浮床反應(yīng)器催化轉(zhuǎn)化為正構(gòu)烷烴，適合后經(jīng)固定床加氫異構(gòu)化為合成油。這種合成油能與20美元／

    桶的WTI的原油競(jìng)爭(zhēng)。埃克森公司與卡塔爾石油公司決定利用1420—2830萬(wàn)M3天然氣，建設(shè)一套250一500萬(wàn)噸／年中餾分油和其它油品的GTL裝置。

    3． 墨西哥城、曼谷市的環(huán)保治理

    3.1 墨西哥城的空氣污染警報(bào)系統(tǒng)

    墨西哥大城區(qū)由墨西哥特別行政區(qū)(首都)和墨西哥州的18個(gè)區(qū)縣組成，人口約2000萬(wàn)。位于海拔2240米的大谷地里，平均氣溫12—18℃，每日相對(duì)濕度50％—67％。

    墨西哥城環(huán)保局由六個(gè)處組成，即環(huán)境監(jiān)測(cè)處、水土處、排放統(tǒng)計(jì)處、生態(tài)處、空氣質(zhì)量管理處和法律處。墨西哥城區(qū)所使用的空氣質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和空氣質(zhì)量指數(shù)(IMECA)體系是參照美國(guó)環(huán)保局污染標(biāo)推指數(shù)(PSI)制訂的。與北京市所使用的空氣質(zhì)量指數(shù)(APl)體系相似。

    空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)側(cè)中心由32個(gè)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站等組織組成，32自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站的數(shù)據(jù)通過專線與中心機(jī)房相連，每分鐘向中心機(jī)房傳送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)通過局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，每小時(shí)給出一個(gè)有關(guān)空氣質(zhì)量指數(shù)的報(bào)告。 自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的點(diǎn)位主要選擇人口密度大的地區(qū)；盡量在污染源附近，以便監(jiān)測(cè)污染排放情況。一般選擇在下風(fēng)向、平坦開闊地區(qū)。

    空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)中心的計(jì)算機(jī)與國(guó)家氣象中心連網(wǎng)，能及時(shí)得到天氣圖和數(shù)據(jù)。由于墨西哥城的主要污染來(lái)自臭氧，排放統(tǒng)計(jì)處對(duì)監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)建立03統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方程，每天上午和下午各預(yù)報(bào)一次03的IMECA。

    3.2 曼谷市的機(jī)動(dòng)車排放控制

    曼谷是泰國(guó)的首都，世界上著名旅游城市，車多人多，空氣污染主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車排放。由于修建了城市高架橋路、輕軌道路、加強(qiáng)交通管理，使曼谷未遭受到地區(qū)規(guī)模的空氣污染。

    據(jù)泰國(guó)國(guó)家環(huán)境質(zhì)量保護(hù)法律要求，在科技環(huán)境部下設(shè)立了環(huán)境政策與規(guī)劃司、污染控制司、環(huán)境質(zhì)量促進(jìn)司等。對(duì)控制大氣污染和改善空氣質(zhì)量所采取的政策是：首先緩解不達(dá)標(biāo)地區(qū)的空氣污染；二是保持達(dá)標(biāo)地區(qū)空氣質(zhì)量，使空氣污染物濃度不超過空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。改善空氣質(zhì)量的目標(biāo)是：TSP的24小時(shí)平均濃度1999年要小于0.5mg／m3，2001年要小于0.3mg／m3。CO要滿足長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。其它污染物水平保持在標(biāo)推以下。

    對(duì)機(jī)動(dòng)車污染控制主要措施是改善燃油質(zhì)量、制定新車排放標(biāo)準(zhǔn)，以控制新車污染、制定在用車排放標(biāo)推以控制在用車污染、執(zhí)行用車檢查和維修計(jì)劃、加強(qiáng)路險(xiǎn)和管理，減少市機(jī)動(dòng)車行駛里程、控制汽油揮發(fā)物排放等。

    泰國(guó)政府1991年開始推廣無(wú)鉛汽油，1996年1月全國(guó)己取消含鉛汽油。為減少未安裝三元凈化器的在用車C0排放，1993年起在優(yōu)質(zhì)汽油中加入MTBE和5.5％—lO％的乙醇，可降低車輛CO和未燃HC的排放。為減少尾氣中的有毒物質(zhì)，泰國(guó)規(guī)定汽油中苯含量1992年1月不得超過3.5％；芳香烴2000年1月1日起不超過35％。

    在改進(jìn)車用柴油質(zhì)量方面，曼谷主要減少顆粒物(SPM)和黑煙排放，采取降低柴油90％蒸餾體積的溫度和減少柴油含硫量的措施。1992年政府首先要求將90％點(diǎn)的溫度由370℃降到357℃，第二步根據(jù)資金情況將90％點(diǎn)溫度降到338℃。1996年1月柴油的含硫量低于O.25％，1999年1月起低于0.05％。為減少汽油蒸發(fā)排放造成的HC污染，對(duì)于新建的油庫(kù)、加油站及運(yùn)油車要求安裝汽油蒸汽回收系統(tǒng)。對(duì)曼谷等大城市現(xiàn)有的加油站也要求安裝蒸汽回收系統(tǒng)。油罐通風(fēng)口的汽油有機(jī)揮發(fā)氣體排放濃度不得超過l7mg／m3。

    國(guó)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比泰國(guó)國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，特別是TSP和PMl0，但其中03標(biāo)準(zhǔn)泰國(guó)高于我國(guó)。國(guó)外對(duì)03控制嚴(yán)格。雖然國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)高，但從機(jī)動(dòng)車排放控制措施上看，泰國(guó)的車用燃油管理比我國(guó)抓得早，成效大；在執(zhí)行新車排放標(biāo)準(zhǔn)比我國(guó)步伐快。

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