對《車用乙醇汽油(E10)》修訂內(nèi)容的分析

牟明仁 鄒立梅 辛德吉 滕少剛 孫興權 王玉萍 于 珂

(1遼寧出入境檢驗檢疫局，遼寧 大連 116001；2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)

為了提高我國車用乙醇汽油的質量，縮小與世界先進國家在車用乙醇汽油一些技術指標上存在差距，我國于2017年9月7日發(fā)布并實施了GB 18351—2017《車用乙醇汽油(E10)》[1]。自該標準2001年首次發(fā)布以來，經(jīng)過2004年、2010年、2013年、2015年的修訂后，目前已經(jīng)是第5次修訂，這也是我國為改善汽車燃油質量，加快燃油系列標準制修訂重要舉措之一[2-7]。車用乙醇汽油是一種清潔環(huán)保型車用燃料，作為新型燃料的替代產(chǎn)品，我國生物燃料乙醇年消費量近2.6 Mt，產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界第三位，先后在我國遼寧、河南、安徽、吉林等11個省及山東、湖北等5省的31個地市地區(qū)推廣應用多年，乙醇汽油消費量已占同期全國汽油消費總量的1/5[8]。乙醇汽油為調整能源結構，提高國家能源安全水平，彌補我國石油資源的不足發(fā)揮了積極作用。與歷次標準修訂一樣，此次修訂后的標準將在實際應用中提高和保證車用乙醇汽油(E10)的質量發(fā)揮積極作用。為了全面了解新標準變化，文章對新標準修訂內(nèi)容、技術指標的變更、試驗方法的更換進行了分析，為生產(chǎn)企業(yè)、銷售公司、汽車用戶、檢驗部門全面了解、正確采用新標準提供參考。

1 主要修訂內(nèi)容、特點與影響

GB 18351—2017《車用乙醇汽油(E10)》是在GB 18351—2015《車用乙醇汽油(E10)》基礎上修訂而成的[9]，主要修訂內(nèi)容如下。

1.1 警告、范圍、引用文件及產(chǎn)品分類的修訂

(1)修訂后的警告內(nèi)容將過去強調使用者“建立適當?shù)陌踩头婪洞胧备臑楝F(xiàn)在的“采用適當?shù)陌踩徒】荡胧薄?/p>

(2)在“1范圍”中，將“本標準適用于在不添加含氧化合物的液體烴類中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑組成的車用乙醇汽油(E10)”修改為“本標準適用于在不添加含氧化合物的車用乙醇汽油調合組分油中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑組成的車用乙醇汽油(E10)”。

(3)在“2規(guī)范性引用文件”中，共引用了21個GB、11個SH標準、3個NB/SH/T標準和一個ASTM標準。新增加了3個引用標準(GB 190—2009、GB/T 28768—2012、GB/T 30519—2016)；SH/T 0174和SH/T 0663改為NB/SH/T 0174和NB/SH/T 0663；刪除了GB/T 1792—2015計1個引用標準。

(4)將“4產(chǎn)品分類”修改為“車用乙醇汽油(E10)按研究法辛烷值分為89號、92號、95號和98號4個牌號”。

1.2 技術要求和試驗方法的修訂

(1)將5.4修訂為“89號、92號和95號車用乙醇汽油(E10)(ⅥA)和車用乙醇汽油(E10)(ⅥB)的技術要求和試驗方法(分別見表2和表3)。企業(yè)有條件生產(chǎn)和銷售98號車用乙醇汽油(E10)(ⅥA)/(ⅥB)時,其技術要求應符合表A.2”。

(2)刪除了對硫醇硫定量測定項目的要求，由原來的“硫醇(滿足下列指標之一，即判定為合格)：博士試驗通過或者硫醇硫質量分數(shù)不大于0.001%”，更改為“博士試驗通過”。

(3)在注腳b中增加了“換季時，加油站允許有15天的置換期”的規(guī)定。在注腳c中由“廣東、廣西和海南全年執(zhí)行此項要求”改為“廣西全年執(zhí)行此項要求，廣東、海南兩省使用車用乙醇汽油(E10)的地區(qū)全年執(zhí)行此項要求”(即執(zhí)行蒸氣壓為40～65 kPa，在表2、表3和表A.2中內(nèi)容也相同)。

(4)在注腳g和h(包括表A1)中增加了“GB/T 28768、GB/T 30519”兩個對苯、芳烴和烯烴含量測定的試驗方法。在有異議時，注腳g規(guī)定還是以SH/T 0693方法為準，注腳h是以GB/T 11132方法為準；而在表2、表3及表A2的注腳h中“也可采用GB/T 11132、GB/T 28768進行測定，在有異議時，以GB/T 30519方法為準”。

(5)在表2、表3和表A.2中，苯體積分數(shù)變?yōu)椴淮笥?.8%、芳烴體積分數(shù)變?yōu)椴淮笥?5%，在表2中、烯烴體積分數(shù)變?yōu)椴淮笥?8%，在表3和表A.2中，烯烴體積分數(shù)變?yōu)?5%；在表2、表3和表A.2中，餾程的50%蒸發(fā)溫度變?yōu)椴桓哂?10 ℃。

1.3 對取樣、儲存、安全與實施等的修訂

(1)將“6取樣”直接簡化為“…取樣時應避光”。

(2)在7.1中不僅保持了“標志、包裝、運輸和儲存及交貨驗收按SH/T 0164”，同時要求按“GB 30000.7和GB 190”標準進行。在7.3中，增加了“注腳：車用乙醇汽油(E10)在運輸、儲存過程中使用的罐、泵、管線、計量器的密封件和材質不應對產(chǎn)品質量產(chǎn)生影響”的規(guī)定，對與油品接觸的密封件和材質提出了要求。

(3)在“9標準的實施”中，還是實行逐步引入過渡期的要求。這是考慮我國煉油企業(yè)眾多，煉油裝置及工藝參差不齊，煉油技術發(fā)展還不是十分均衡，引入過渡期要求，為技術相對落后的煉油企業(yè)在設備改造、技術改進在時間上創(chuàng)造了條件。

2 意義與影響

GB 18351—2017標準的發(fā)布與實施，促進我國車用汽油質量的整體提升,縮小了與先進國家在車用乙醇汽油(E10)技術指標上的差距,也為迎接即將到來的國家第六階段汽車排放法規(guī)要求創(chuàng)造了條件，為貫徹國家有關環(huán)保法與大氣污染防治等法規(guī)提供了依據(jù)，對提高車用乙醇汽油(E10)的質量，促進煉油企業(yè)的技術升級改造，保護生態(tài)環(huán)境、改善大氣質量產(chǎn)生了積極意義與影響。

2.1 對降低發(fā)動機的積炭以及尾氣和排放的影響

(1)車用乙醇汽油(E10)是由車用乙醇汽油調合組分油與10%乙醇調合而成。而車用乙醇汽油調合組分油由C6～C12的碳氫化合物組成，主要組分有烷烴、烯烴、芳烴及少量的含硫化合物等。汽油調合組分油中的烴組成除直接影響尾氣排放外，由于調合組分油中的苯、芳烴、烯烴組分在高溫下容易發(fā)生氧化分解，進一步在發(fā)動機進氣系統(tǒng)和燃燒室形成積炭與膠質而影響發(fā)動機性能，造成發(fā)動機功率下降、尾氣排放增加以及油耗增大[10-15]。其影響因結構不同而變化，如汽油中的芳烴主要是C7～C9的芳烴，即苯、甲苯、二甲苯等。汽油中芳烴構成燃燒室沉積物的趨勢不僅依賴于相對分子質量，而且取決于芳烴化合物的化學結構。在3種同分異構體中，間二甲苯形成的沉積物最少，對二甲苯的沉積物形成趨勢相對最大，沉積物的質量隨著芳烴含量的增加而增大[10]。而烯烴等不穩(wěn)定組分會通過蒸發(fā)排放造成光化學污染，因其熱力學不穩(wěn)定，會在燃燒過程中形成膠質。相對于烯烴來說，芳烴含量對進氣閥以及燃燒室的沉積物影響較大，且烯烴與芳烴對沉積物形成有一定的交叉影響作用[10-15]。所產(chǎn)生的沉積物多以膠質狀物質在發(fā)動機的燃料噴嘴、進氣閥和燃燒室等部位上形成而影響發(fā)動機的正常工作，烯烴、芳烴含量過高時會加大CO、HC、NOx等有害氣體的排放，加大大氣的污染[10-15]。

(2)汽油燃料在生產(chǎn)后，需要經(jīng)過運輸與儲存。在儲存過程中，汽油燃料中的不飽和烴與空氣中的氧發(fā)生反應生成相對分子質量較大的無揮發(fā)性膠質。對油品實際膠質起促進作用的是烯烴，尤其是環(huán)狀烯烴和異構烯烴影響最大，芳香烴對實際膠質的促進作用雖然不顯著，但與實際膠質呈正相關關系。汽油中膠質含量過多時，會堵塞發(fā)動機油路，造成汽油噴嘴堵塞，油泵損壞，增加活塞、燃燒室和火花塞等部位的積炭，致發(fā)動機點火不良，產(chǎn)生爆震，使發(fā)動機加速困難，易熄火，動力性下降，油耗增加，從而降低發(fā)動機功率，導致排放的惡化。

標準中降低苯、芳烴、烯烴含量的質量指標，既改進了車用乙醇汽油(E10)的組成成分，提升了車用乙醇汽油(E10)的質量，降低了積炭與膠質的產(chǎn)生，延緩了汽油膠質的生成速率和數(shù)量，提高了發(fā)動機的性能，也為減少汽車尾氣有害氣體排放，從燃油的源頭上抓好防治環(huán)境污染創(chuàng)造了條件。

2.2 增加了檢測手段

GB/T 28768、GB/T 30519兩個標準的采用，為測定車用乙醇汽油(E10)中的苯、芳烴和烯烴含量，在試驗方法上增加了靈活性。

因為GB/T 28768、GB/T 30519都是采用多維氣相色譜法測定車用汽油中飽和烴、烯烴和芳烴的方法，在輕質石油餾分和產(chǎn)品中、特別是在車用汽油的烴族組成和苯的測定中應用多年，已具有一定的廣泛性[16]。與GB/T 11132的熒光指示劑吸附法相比，多維氣相色譜法擁有測定速度快、用量少、結果準、重復性好[17]。GB/T 30519相比NB/SH/T 0741，適用范圍廣、準確性好。如GB/T 30519—2016適用于終餾點不高于215 ℃、烯烴體積分數(shù)為0.5%～70%、芳烴體積分數(shù)為1%～80%,苯體積分數(shù)為0.2%～10%；NB/SH/T 0741—2010則適用于終餾點不高于205 ℃、烯烴體積分數(shù)為5%～65%、芳烴體積分數(shù)為5%～50%,苯體積分數(shù)為0.3%～5%。

2.3 降低50%蒸發(fā)溫度

50%蒸發(fā)溫度過高，對汽車尾氣CO、HC、NOx及顆粒物排放都有不利的影響，嚴重時可能使汽車尾氣排放超標[10-15]。在第Ⅵ階段車車用乙醇汽油(E10)標準中，將餾程的50%蒸發(fā)溫度降低至不高于110 ℃，可緩解或避免不良排放現(xiàn)象的發(fā)生，有利于汽車發(fā)動機的蒸發(fā)、加速與燃燒性。

2.4 刪除了硫醇硫檢驗項目

研究表明：“博士試驗的靈敏度與油品組成、硫醇類型有很大關系，對大分子硫醇更敏感。如果汽油中含有1 mg/kg大分子硫醇，就可能導致該油品博士試驗的不通過”。而“油品中烯烴含量也對博士試驗的敏感程度有一定影響，即烯烴含量大時，敏感程度就會相對降低，反之升高”。隨著煉油脫硫技術的不斷發(fā)展，目前各煉油企業(yè)所生產(chǎn)的汽油、包括車用乙醇汽油(E10)，都能滿足GB 18351—2017標準中對硫質量分數(shù)不大于10 mg/kg的質量指標要求。“當車用汽油中的硫質量分數(shù)小于10 mg/kg時，汽油中的硫醇硫質量分數(shù)通常就不大于0.001%的限值規(guī)定”。在此情況下，再規(guī)定測定硫醇硫含量就顯得多此一舉。

3 結語

不斷降低車用汽油中的硫、苯、芳烴、烯烴含量，餾程蒸發(fā)溫度及汽油中的飽和蒸氣壓，是提高車用汽油的質量、減少汽車尾氣中有毒有害物質的排放、凈化大氣空氣的主要措施之一，也是近來國內(nèi)外車用汽油系列標準修訂的一大特點。GB 18351—2017《車用乙醇汽油(E10)》與GB 17930—2016《車用汽油》標準在技術要求上相一致。修訂后的標準對換季時加油站允許有15 d的置換期，蒸氣壓在不同地區(qū)執(zhí)行不同的質量指標，體現(xiàn)了標準的客觀性與針對性；硫醇檢驗中保留博士試驗，去掉硫醇硫檢測項目，既保證了車用乙醇汽油(E10)中硫醇不超標，又減少了不必要的檢測分析；試驗方法的更換與增加，為車用乙醇汽油(E10)項目的檢驗檢測在方法的選擇上提供了更多的手段；特別是對苯、芳烴、烯烴含量及50%蒸發(fā)溫度等質量指標的調整，為提升車用乙醇汽油(E10)的質量、合理利用乙醇汽油、提高發(fā)動機燃燒效率、減少機動車有害物質排放、改善大氣及生態(tài)環(huán)境等方面將產(chǎn)生積極效果；為企業(yè)生產(chǎn)、銷售、質量部門檢驗提供了依據(jù)。

[1] GB 17930—2017車用乙醇汽油(E10)[S].北京：中國標準出版社，2017.

[2] 牟明仁，牟佳男,齊進，等.解析GB 17930—2016《車用汽油》標準修訂內(nèi)容[J].標準科學,2017(3)：81-84.

[3] 牟明仁,趙雪蓉,姜偉，等.對《GB 18351—2010車用乙醇汽油(E10)》標準修訂內(nèi)容的分析[J].產(chǎn)品安全與召回,2011(試刊1):38-41.

[4] 牟明仁,牟佳男,曲圣，等.對現(xiàn)行車用乙醇汽油(E10)標準的分析[J].石油化工應用,2017，36(5)：3-7.

[5] 牟明仁,王濰平,劉美思，等.對“進口車用汽油質量評價要求”標準修訂的研究[J].檢驗檢疫學刊,2017，27(1)：66-71.

[6] 牟明仁,劉美思,牟佳男，等.淺談GB 19147—2016《車用柴油》標準修訂內(nèi)容[J].石油化工技術與經(jīng)濟,2017,33(2)：25-29.

[7] 牟明仁,李百舸,劉冉，等.車用汽油標準GB 17930—2016與DB 11/238—2016內(nèi)容對比分析[J].石油商技,2017，35(4)：42-45.

[8] 能源局.為什么要在全國推廣車用乙醇汽油？國家能源局是這樣說的[EB/OL].(2017-09-13)[2017-11-03]http://news.ifeng.com/a/20170913/51984053_0.shtml.

[9] GB 17930—2015車用乙醇汽油(E10)[S].北京：中國標準出版社，2015.

[10] 徐小紅，蔡進，薛群基，等.汽油芳烴對發(fā)動機沉積物的影響[J].石油煉制與化工，2010,41(10);82-85.

[11] 牟明仁,王濰平,歐陽昌俊，等.對修訂后的GB 17930—2011《車用汽油》標準的研究[J].標準科學,2011(12):48-51.

[12] 李娜，郭莘，陶志平.影響發(fā)動機排放的汽油品質的發(fā)展[J].當代化工，2014,43(8)：1616-1619.

[13] 牟明仁,白莉,牟佳男，等.不同牌號出口汽油主要質量差異分析[J].石油化工技術與經(jīng)濟,2016,32(6)：28-31.

[14] 帥石金，董哲林，鄭榮，等.車用汽油機顆粒物生成機理及排放特性研究進展[J].內(nèi)燃機學報，2016,34(2)：105-116.

[15] 牟明仁,何明,王群威，等.對大連口岸出口汽油質量變化研究[J].檢驗檢疫學刊,2016,26(5):38-40.

[16] 劉實，秦玉清，朱志慶，等．多維氣相色譜法測定汽油烴組成結果準確性保障條件的考察[J]．山東化工，2016，45(23):76-79．

[17] 甘露，程仲芊.多維氣相色譜法測定汽油的組成[J].當代化工，2012,41(8)：873-875.