辛烷值是車用汽油最重要的質(zhì)量指標，它綜合反映一個國家煉油工業(yè)水平和車輛設(shè)計水平，采用抗爆劑是提高車用汽油辛烷值的重要手段。抗爆劑主要有烷基鉛、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳（MMT）、甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚、叔丁醇、甲醇、乙醇等。無公害抗爆添加劑是今后發(fā)展的方向。 四乙基鉛是1921年發(fā)現(xiàn)的，1923年開始在車用汽油中使用，是直至1959年被人們唯一使用的辛烷值改進劑。1960年四甲基鉛進入抗爆劑市場，催化重整工藝的發(fā)展使其使用量迅速增加。目前四甲基鉛、四乙基鉛及其化學混合物和物理混合物仍作為重要抗爆劑在某些地區(qū)廣泛應用。烷基鉛抗爆劑具有工藝簡單、成本低廉、效果突出的優(yōu)勢，所以一直是效率很高的辛烷值改進劑。從使用性能與經(jīng)濟效果來看，目前還沒有一種比得上烷基鉛的抗爆劑。可以預見，一旦鉛微塵能有效控制，烷基鉛抗爆劑將繼續(xù)服務于人類。 隨著汽車廢氣排放控制及保護環(huán)境的需要，國際上已經(jīng)限制向汽油內(nèi)加烷基鉛，并逐步實現(xiàn)汽油低鉛化和無鉛化。美國、加拿大、澳大利亞等國汽油無鉛化推行較快，西歐汽油正向低鉛化發(fā)展。據(jù)報道，1990年西方國家汽油耗量的55％為無鉛汽油。烷基鉛抗爆劑限制使用，將促進非鉛抗爆劑及煉油加工深度的研究與發(fā)展。 人們對非鉛抗爆劑的探索曾進行過不懈努力。芳香胺及其他含氮化合物的研究表明，盡管其具有一定的改進辛烷值的效果，但是由于其加入量大、毒性、排放等問題，尚未形成商品。 1959年美國有一家公司向市場推出了甲基環(huán)戊二烯三羰基錳，作為四乙基鉛輔助抗爆劑，后來作為單獨抗爆劑使用。該劑有效地提高了汽油辛烷值。但有研究認為，MMT在發(fā)動機燃燒室內(nèi)表面形成多孔性沉積物，使火花塞壽命縮短，容易造成環(huán)境中錳含量上升，美國于1978年停用MMT。盡管MMT有很多缺點，但是它畢竟是繼烷基鉛之后研究出來的高效抗爆劑。 20世紀70年代國外出現(xiàn)過含氧化合物作為汽油新的調(diào)合組分，其中比較重要的有甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚和叔丁醇，它們都具有相當高的無鉛辛烷值和調(diào)合辛烷值，這就為尋求新的汽油調(diào)配方案提供了方便，但它們分別存在著蒸發(fā)性、互溶性、腐蝕性、毒性和廢氣排放以及經(jīng)濟性等問題。 MTBE作為汽油添加劑已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)普遍使用。它不僅能有效提高汽油辛烷值，而且還能改善汽車性能，降低排氣中CO含量，同時降低汽油生產(chǎn)成本。MTBE 應用至今，需求量、消費量一直處于高增長狀態(tài)，其生產(chǎn)技術(shù)也日趨成熟。但最近，美國加州以污染水質(zhì)為由，禁止使用MTBE，美國國家環(huán)境保護部門也有類似動作。這表明，美國已開始限制MTBE生產(chǎn)及應用。美國是MTBE消費大國，這一演變將使MTBE產(chǎn)業(yè)受到威脅。目前世界汽油用MTBE年產(chǎn)能力超過2100萬噸，由于受禁用威脅，其生存將受到嚴峻考驗。也有專家認為，美國發(fā)生的對MTBE的恐慌，在近期內(nèi)不會擴散到歐洲和亞洲。迄今，歐洲和亞洲尚無禁用MTBE的任何意向，這些地區(qū)將在一定時期內(nèi)繼續(xù)采用MTBE作為清潔汽油的主要組分。特別是亞洲MTBE需求量快速增加。我國MTBE需求也處于快速增長狀態(tài)，特別是我國近期推廣使用高辛烷值無鉛汽油，并在北京、上海、廣州率先執(zhí)行城市清潔車用無鉛汽油新標準，所用辛烷值改進劑主要是MTBE。因此，我國MTBE需求量還將有所增加。隨著吉化錦江油化廠、林源煉油廠、前郭煉油廠等企業(yè)MTBE生產(chǎn)裝置投產(chǎn)，我國現(xiàn)有MTBE生產(chǎn)裝置增加到27套，總年產(chǎn)能力達62萬噸。目前，我國汽油用MTBE年需求量為80萬噸，缺口較大。 美國標準醇公司已開發(fā)出一種生物降解水溶性清潔燃料添加劑，它是直鏈C1～C8燃料級醇混合物，辛烷值為128，可代替MTBE用于汽油添加劑，也可作為四乙基鉛替代物用于柴油摻混物。如果該產(chǎn)品被用作MTBE的代替品，那么因禁用MTBE而引起甲醇廠過剩的產(chǎn)能即可經(jīng)過改造轉(zhuǎn)產(chǎn)該產(chǎn)品。美國有家研究所現(xiàn)正在對該產(chǎn)品進行單獨測試，估計到年底才能完成這些試驗。專家指出，甲醇工廠經(jīng)過改造，并采用專利催化劑適當改變一些反應條件，就能生產(chǎn)該產(chǎn)品。醇類用作汽油添加劑由于含有羥基而顯示出不良效果，但甲醇、乙醇、丙醇和叔丁醇等低碳醇或其混合物都已用于汽油添加劑。其混合物用作汽油添加劑具有 MTBE 相似功能，還有價格優(yōu)勢，用作汽油調(diào)合劑具有較大的市場潛力。 目前我國正重點推廣車用乙醇汽油，這將為我國積極、穩(wěn)妥地推廣使用車用汽油，規(guī)范產(chǎn)品混配，起到保證作用。乙醇汽油技術(shù)在國外已十分成熟。目前，國外使用車用乙醇汽油的國家主要是美國和巴西，歐盟國家也使用車用乙醇汽油。 目前，我國汽油年消耗量約為3600萬噸，即使全部使用乙醇汽油，生產(chǎn)乙醇所需玉米，僅占我國玉米產(chǎn)量的8％左右。因此，不會對糧食供應產(chǎn)生沖擊，而且有利于環(huán)境改善。用乙醇替代等量汽油，可降低汽車尾氣有害物質(zhì)排放，而且使用燃料乙醇汽油對汽車行駛性能也沒有什么影響。據(jù)悉，乙醇汽油價格將與目前同等標號的無鉛汽油相同，它基本隨國內(nèi)汽油價格浮動，因此使用乙醇汽油不會增加消費者負擔。 此外，目前也有專利報道，采用二茂鐵、聚異丁烯基丁二酰亞胺、聚異丁烯鋇鹽等可組成一種具有抗爆功能，無毒，安全，穩(wěn)定性好的無鉛汽油抗爆添加劑。該添加劑用量小，成本低，使用方便，可提高辛烷值。聚異丁烯基丁二酰亞胺一般采用低鹵素聚異丁烯基丁二酰亞胺。