對現(xiàn)行車用乙醇汽油（E10）標(biāo)準(zhǔn)的分析

牟明仁，牟佳男，曲 圣，徐 偉，陳月連，魏 巍，隋學(xué)勇，畢才平

（1.遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧大連 116001；2.國家電網(wǎng)公司，北京 100031；3.中國石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧大連 116032）

對現(xiàn)行車用乙醇汽油（E10）標(biāo)準(zhǔn)的分析

牟明仁1，牟佳男2，曲 圣1，徐 偉1，陳月連1，魏 巍1，隋學(xué)勇1，畢才平3

（1.遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧大連 116001；2.國家電網(wǎng)公司，北京 100031；3.中國石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧大連 116032）

通過對GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》的分析，了解到：硫含量由不大于50 mg/kg降至不大于10 mg/kg、烯烴體積分?jǐn)?shù)含量由不大于28%降至不大于24%、錳含量由不大于0.008 g/L降至不大于0.002 g/L、規(guī)定20℃密度為720 kg/m3～775 kg/m3。該標(biāo)準(zhǔn)為提高我國車用乙醇汽油（E10）的質(zhì)量提供了依據(jù)，滿足我國第五階段機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)要求，但與第六階段機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)要求還有一定差距。

車用乙醇汽油；GB18351-2015；標(biāo)準(zhǔn)；修訂；實(shí)施

乙醇汽油不僅具有提升燃油質(zhì)量、提高燃燒效率、減少氣缸積碳，同時(shí)還有綠色、環(huán)保、可再生，并可降低尾氣污染物排放而減少對大氣污染等優(yōu)點(diǎn)[1，2]。車用乙醇汽油作為新型燃料替代產(chǎn)品，目前已成為世界相關(guān)國家可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)，我國在安徽、遼寧等省市地區(qū)已應(yīng)用多年并收到了很好的效果[3，4]。汽車燃油質(zhì)量既影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，也影響空氣質(zhì)量。為提高車用燃油質(zhì)量，凈化環(huán)境空氣，近年來我國加快了車用燃油標(biāo)準(zhǔn)的修訂速度[5-8]。GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》是為滿足我國第五階段排放要求而修訂的[9]，該標(biāo)準(zhǔn)是2015年5月8日發(fā)布實(shí)施的，它是在GB18351-2013《車用乙醇汽油（E10）》標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上修訂而來的[10]。新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，為乙醇汽油質(zhì)量升級(jí)工作提供技術(shù)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)替代能源推廣和油品清潔化的雙重目標(biāo)創(chuàng)造了條件。本文對新修訂標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容具體變化、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)指標(biāo)的變更大小、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法的更換進(jìn)行了研讀，并對標(biāo)準(zhǔn)修訂后產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析，供相關(guān)人員參考。

1 主要修訂內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)自2001年首次發(fā)布后，歷經(jīng)2004年、2010年、2013年和2015年，共計(jì)5個(gè)版本，修訂次數(shù)共計(jì)4次。最新標(biāo)準(zhǔn)GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》是在GB18351-2013《車用乙醇汽油（E10）》基礎(chǔ)上修訂而來的。與之相比，其內(nèi)容變化主要有以下幾點(diǎn)：

（1）在“2規(guī)范性引用文件”中，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量由原來30個(gè)變?yōu)楝F(xiàn)在的34個(gè)。增加了3個(gè)GB、1個(gè)SH和1個(gè)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，刪除了1個(gè)GB標(biāo)準(zhǔn)。

（2）在“4產(chǎn)品分類”中，“車用乙醇汽油（E10）（IV）按研究法辛烷值分為90號(hào)、93號(hào)和97號(hào)三個(gè)牌號(hào)，車用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）按研究法辛烷值分為89號(hào)、92號(hào)、95號(hào)和98號(hào)四個(gè)牌號(hào)”。

（3）在“5要求和試驗(yàn)方法”的5.1中，特別增加強(qiáng)調(diào)了“車用乙醇汽油（E10）不得人為加入甲縮醛、苯胺類、鹵素以及含磷、含硅等化合物”；在增加的5.4中規(guī)定“企業(yè)有條件生產(chǎn)和銷售98號(hào)車用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）時(shí)，其技術(shù)要求和試驗(yàn)方法應(yīng)符合附錄A”。

（4）新標(biāo)準(zhǔn)中有3個(gè)表，表1為車用乙醇汽油（E10）（IV）技術(shù)要求和試驗(yàn)方法、表2為車用乙醇汽油（E10）（V）技術(shù)要求和試驗(yàn)方法、表A.1是98號(hào)車用乙醇汽油（E10）（V）技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。表1、表2代表兩個(gè)不同實(shí)施階段車用乙醇汽油（E10）的技術(shù)要求和試驗(yàn)方法，表A.1與表2是同一個(gè)實(shí)施階段但牌號(hào)不同。

（5）在“7標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存”的7.3中，強(qiáng)調(diào)“符合本標(biāo)準(zhǔn)的車用乙醇汽油（E10）在運(yùn)輸、貯存過程中應(yīng)使用專用的管道、容器和機(jī)泵。對這些儲(chǔ)罐、泵、管線、計(jì)量器的密封件和材質(zhì)的要求可參考車用乙醇汽油的相關(guān)規(guī)定。在儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)干凈和不含水。如果發(fā)生相分離，分離出的水相應(yīng)送往專門的廢水處理廠進(jìn)行處理。車用乙醇汽油（E10）中如含錳，運(yùn)輸和貯存時(shí)應(yīng)避光”。

（6）在“8安全”中，將“其危險(xiǎn)性警示遵照GB 20581-2006中第8章的警示性說明”修改為“其危險(xiǎn)說明和防范說明參見GB 30000.7-2013的附錄D”。

（7）由于新標(biāo)準(zhǔn)中包含符合國標(biāo)Ⅳ和國Ⅴ兩種技術(shù)要求的車用乙醇汽油（E10），所以在新增加的在“9標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施”章節(jié)中，規(guī)定“本標(biāo)準(zhǔn)自發(fā)布之日起實(shí)施，實(shí)行逐步引入的過渡期要求。表2和表A.1規(guī)定的技術(shù)要求過渡期至2017年12月31日，自2018年1月1日起，表1規(guī)定的技術(shù)要求廢止”。

（8）新增加的表2與原表1中的技術(shù)要求對比，內(nèi)容變化如下：①抗爆性：研究法辛烷值（RON）由不小于90、93、97修改為不小于89、92、95，抗爆指數(shù)（RON+ MON）/2由不小于85、88、報(bào)告修改為不小于84、87、90；②5月1日至10月31日的蒸氣壓由40 kPa～68 kPa修改為40 kPa～65 kPa；③硫含量由不大于50 mg/kg修改為不大于10 mg/kg；④烯烴體積分?jǐn)?shù)含量由不大于28%修改為24%；⑤錳含量由不大于0.008 g/L修改為不大于0.002 g/L；⑥新增加的20℃密度為720 kg/m3～775 kg/m3；⑦在注釋中，刪除原“h錳含量是指車用乙醇汽油（E10）中以甲基環(huán)戊二烯三羰基錳形式存在的總錳含量，不得加入其他類型的含錳添加劑”，增加“i允許采用SH/0604方法測定，在有異議時(shí)，以GB/T 1884、GB/T 1885測定結(jié)果為準(zhǔn)”。

（9）增加“附錄A（規(guī)范性附錄）98號(hào)車用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）技術(shù)要求和試驗(yàn)方法”，除研究法辛烷值（RON）不小于98、抗爆指數(shù)（RON+MON）/2不小于93外，其他質(zhì)量指標(biāo)與試驗(yàn)方法都與表2內(nèi)容相同。

2 影響

新標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整了研究法辛烷、硫含量、烯烴含量值等項(xiàng)目的質(zhì)量指標(biāo)，如果使用滿足以上新要求的車用乙醇汽油（E10），就必然對汽車性能與環(huán)保帶來影響。

（1）辛烷值是衡量車用汽油抗爆性最重要的質(zhì)量指標(biāo)，辛烷值對車輛燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性具有重要的影響。在壓縮比確定的情況下，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)是否發(fā)生爆震，就與所用汽油的辛烷值大小有直接關(guān)系了。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮過程中，如果使用與壓縮比匹配的汽油燃料，混合氣在氣缸里會(huì)以正常燃燒速率完全燃燒，缸內(nèi)的壓力波動(dòng)基本均勻而無爆震現(xiàn)象發(fā)生。但如果使用汽油辛烷值低于壓縮比所要求的汽油燃料，因著火始點(diǎn)提前，燃燒反應(yīng)速率提高等原因，致缸內(nèi)可燃混合氣的溫度和壓力的快速上升而使汽油燃料發(fā)生氧化反應(yīng)并生成一些過氧化物和聚積物，因燃燒速率過快而致混合氣在迅速且猛烈的條件下燃燒完畢，形成爆震或增加了其爆震傾向。由于乙醇燃料的點(diǎn)火范圍比汽油的寬，較稀的混合氣也能燃燒，這對排氣凈化及降低比油耗有利。乙醇的火焰?zhèn)鞑ニ俣缺绕偷目欤椭谢煊幸欢ū壤囊掖己?，有利于提高車用乙醇汽油熱效率，也有利于用稀混合氣燃燒[11]。

雖然本次標(biāo)準(zhǔn)修訂所降低汽油辛烷值的指標(biāo)數(shù)值相對較小，不至于影響汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震現(xiàn)象發(fā)生，但汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用降低了的辛烷值汽油燃料，就必然會(huì)對發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與抗爆性產(chǎn)生不利影響。如汽車使用者反映，由93號(hào)汽油改用了92號(hào)汽油后，雖然沒有爆震現(xiàn)象，但明顯感覺所用汽車起步與加速動(dòng)力就沒以前93號(hào)油的動(dòng)力大了，耗油量也相對增多。

（2）5月1日至10月31日的蒸氣壓修改為40 kPa～65 kPa，這既有利于降低產(chǎn)生氣阻使油路不暢導(dǎo)致供油不足，影響噴油器流量的穩(wěn)定，直接影響入閉環(huán)控制，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不好和加速不良現(xiàn)象的發(fā)生而使油耗上升，又可減少汽油存放蒸發(fā)損失及蒸發(fā)排放對大氣的污染[12]。但由于變性燃料乙醇的調(diào)入將使車用乙醇汽油的蒸氣壓升高，因此在生產(chǎn)中，應(yīng)該嚴(yán)格控制更具揮發(fā)性組分的汽油原料。

（3）硫含量降低至不大于10 mg/kg，既縮小與發(fā)達(dá)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在此項(xiàng)指標(biāo)的差距，也有利于減輕硫含量對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸等部件的腐蝕、同時(shí)減少了尾氣排放對大氣的污染[13]。

（4）烯烴含量降低至不大于24%，這對于改善汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒性、汽油的穩(wěn)定性、減少膠質(zhì)與積碳的生成、減少汽車尾氣三元催化劑轉(zhuǎn)化活性的損失、降低汽車尾氣NOx與顆粒物的排放對大氣造成的污染都起到積極作用[14，15]；但降低烯烴含量的同時(shí)，也對車用乙醇汽油（E10）中的辛烷值帶來一定的損失。而車用乙醇汽油（E10）是在常規(guī)汽油燃料中添加（10.0±2.0）%體積分?jǐn)?shù)的變性燃料乙醇。汽油中加入10%的變性燃料乙醇后，車用乙醇汽油的抗爆性指數(shù)可提高2～3個(gè)單位，這在一定程度上彌補(bǔ)了因烯烴、錳含量的減少而對辛烷值的影響，同時(shí)因汽油的氧含量增加而使汽油燃燒充分。

（5）為了提高汽油的辛烷值，增強(qiáng)抗爆性，汽油中需要加入一些抗爆添加劑。甲基環(huán)戊二烯三羰基錳（MMT）因性質(zhì)穩(wěn)定，與汽油有很好的兼容性，目前在國內(nèi)外的汽油中被廣泛應(yīng)用。由于MMT等金屬類抗爆劑出現(xiàn)對環(huán)境和汽油機(jī)產(chǎn)生的影響，在汽油生產(chǎn)中又對其含量加以限制。新標(biāo)準(zhǔn)將錳含量降低至不大于0.002 g/L，對汽油燃料的辛烷值及燃燒性能將產(chǎn)生不利影響，但對減少發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞堵塞與缸體及部件的磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，降低對三元催化系統(tǒng)中毒及對環(huán)境造成的危害等都產(chǎn)生積極影響[16-18]。

（6）密度是石油及產(chǎn)品基本的物理特性，而汽油密度大小是表征汽油組分輕重的客觀反映。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定車用乙醇汽油（E10）20℃的密度為720 kg/m3～775 kg/m3，就是保證車用乙醇汽油（E10）的物理性和經(jīng)濟(jì)性相對穩(wěn)定的重要措施之一。

3 結(jié)語

GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》對辛烷值等項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)做了調(diào)整，為更好的規(guī)范車用乙醇汽油（E10）中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，使之應(yīng)用更加合理、方法采用更加具有可操作性提供了依據(jù)。為改善汽車燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能、減少汽車尾氣污染物排放起到了積極的作用。

但新標(biāo)準(zhǔn)在芳烴、烯烴等含量質(zhì)量指標(biāo)上與國際先進(jìn)國家同類標(biāo)準(zhǔn)還有差距，也與我國第六階段機(jī)動(dòng)車排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求還有一定距離。如GB17930-2016《車用汽油》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定芳烴體積分?jǐn)?shù)含量不大于35%、分階段規(guī)定烯烴體積分?jǐn)?shù)含量分別不大于18%和15%[19]；而GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定芳烴體積分?jǐn)?shù)含量不大于40%、規(guī)定烯烴體積分?jǐn)?shù)含量不大于24%，這有待于在以后標(biāo)準(zhǔn)修訂中加以改進(jìn)與提高。

同時(shí)也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施，給煉油行業(yè)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能、廣大消費(fèi)者及實(shí)驗(yàn)室的化驗(yàn)人員帶來影響。有關(guān)單位與人員一定要以認(rèn)真負(fù)責(zé)任的態(tài)度，仔細(xì)閱讀、全面了解新標(biāo)準(zhǔn)的修訂內(nèi)容與內(nèi)涵，以便采取有針對性的措施來積極應(yīng)對，使新標(biāo)準(zhǔn)在應(yīng)用中得到全面貫徹與落實(shí)。

［1］ 牟明仁，趙雪蓉，姜偉，等.對GB18351-2010《車用乙醇汽油（E10）》標(biāo)準(zhǔn)修訂內(nèi)容的分析［J］.產(chǎn)品安全與召回，2011，10（1）：38-41.

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TE626.21

A

1673-5285（2017）05-0005-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.05.002

2017－04-18

牟明仁，男（1960-），遼寧大連人，研究員，1983年畢業(yè)于撫順石油學(xué)院石油加工工程專業(yè)，現(xiàn)從事進(jìn)出口石油檢驗(yàn)工作，郵箱：mumingren163@163.com。