GB19147_2009_车用柴油_标准的思考与分析
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2 标准采用国际通用做法对柴油进行分类,更 切合实际
国家环保局要求 2011 年起我国的车用柴油的产品质量,必 须满足 GB 18352. 3 - 2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 ( 中国Ⅲ、Ⅳ阶段) 排放要求,逐步减少车辆尾气排放污染物,因 此有必要根据柴油消费的用途进行分类。国外发达国家早就这 样分类,虽然不同国家对柴油类别称呼可能不同,但都是采用根 据实际用途来对柴油来分类,国外柴油分类具体见表 1。新标准 采用国际通用做法,将其分为车用柴油与普通柴油,其中车用柴 油作为压燃式发动机的燃料,采用 GB 19147 - 2009 标准; 其他就 作为普通柴油使用,采用 GB 252 - 2011 标准。符合我国国情实 际,切实可行。
燃气轮机燃料
船用燃料
车用柴油
3
农业工业用柴油
船用燃料油( 馏分型)
车用柴油 2
轻质燃料油
高速柴油机用柴油 2
中低速柴油机用柴油
车用柴油( 轻油) 2
重油
于车用柴油多环 芳 烃 和 其 他 抗 磨 杂 质 含 量 相 应 降 低 ,柴 油 的 抗 磨性变差,为了减 少 车 用 柴 油 在 使 用 过 程 对 发 动 机 供 应 系 统 的 磨损,国外发达国家要求磨痕直径不大于 460 μm( 60 ℃ ) ,GB 19147 - 2009 对磨痕直径也是采纳不大于 460 μm( 60 ℃ ) ; 脂肪 酸甲酯俗称生物 柴 油,颗 粒 孔 径 大,燃 烧 时 易 冒 黑 烟,严 禁 人 为 加入。柴油密度是 油 品 性 能 的 一 个 重 要 指 标,它 不 但 关 系 到 油 品交接、储运过程的计量问题,同时也会对柴油的雾化和排放性 能生产一定程度 的 影 响。随 着 柴 油 密 度 的 增 大,油 品 的 黏 度 也 会随之增大,从而影响柴油的雾化性能,不利于形成良好的混合 气体,使燃烧劣 化。同 时 柴 油 密 度 的 升 高 也 是 柴 油 中 存 在 大 量 芳烃的标志,它 将 会 导 致 柴 油 机 工 作 的 不 平 稳。 但 是 如 果 柴 油 的密度过低,则会造成油品的黏度下降,从而导致泄露问题的发 生。同时由于柴油的密度过低,造成热值的下降,从而导致油耗 的增加。因此对于柴油的密度应该有一个合理的适宜范围。笔 者把国内 部 分 炼 厂 车 用 柴 油 的 密 度 数 据 收 集 汇 表,对 照 GB 19147 - 2009《车用柴油》的技术指标,密度大体相当。车用柴油 中的硫含量、多环芳烃、润滑性和脂肪酸甲酯是车用柴油的节能 环保指标,指标限值与国外发达国家接轨,密度指标值与我国当 前炼油技术相结合,符合我国实际炼油技术水平。
作者简介: 郑元诸( 1970 - ) ,男,本科,工程师,主要研究方向为石油化工检验。E - mail: zyz0808267@ sin. com
2011 年 39 卷第 15 期
广州化工
·69·
国家 美国
英国 德国 俄罗斯 日本
表 1 国外柴油分类的情况
柴油种类
柴油类别名称
车用柴油
燃料油( 馏分型) 4
表 2 欧洲执行不同阶段排放要求时对柴油中硫含量的要求
排放要求
欧盟柴油标准
硫含量 / ( mg / kg)
欧Ⅰ
EN590 - 1993
2000
欧Ⅱ
EN590 - 1998
500
欧Ⅲ
EN590 - 1999
350
欧Ⅳ
EN590 - 2004
50 /10
图 1 国内部分炼厂车用柴油的密度数据
4建议
车用柴油的低温流动性是车用柴油的重要性能指标之一, 其指标的高低表征了车用柴油在不同温度下的可流动性能。一 般情况下,车用柴 油 的 选 用 是 依 照 环 境 温 度 的 高 低 来 进 行 不 同 牌号柴油的选择。牌 号 是 通 过 低 温 流 动 性 来 区 分 的,欧 美 车 用 柴油标准中,都 是 以 冷 滤 点 来 表 征 柴 油 的 低 温 流 动 性。 而 本 次 新标准中仍将车用柴油按我国传统使用的凝点分为了六个不同 牌号,我国传统以轻柴油来统称柴油,GB 19147 - 2009 把车用柴 油与普通柴油划 分 出 来,作 为 压 燃 式 发 动 机 燃 料 用 途 的 车 用 柴 油根本与凝点联 系 不 起 来,用 冷 滤 点 才 体 现 车 辆 发 动 机 做 功 的 特点。建议在下次 标 准 修 订 时,应 以 冷 滤 点 来 划 分 车 用 柴 油 的 牌号。
参考文献
[1] GB 19147 - 2009 车用柴油[S]. [2] GB 252 - 2001 普通柴油[S]. [3] 陈绍洲. 石油化学[M]. 上海: 华东化工学院出版社,1992: 20 - 26. [4] 杨翠定. 石 油 化 工 分 析 方 法[M]. 北 京: 化 学 工 业 出 版 社,1990:
关键词: 车用柴油; 尾气排放; 硫含量; 冷滤点
Thinking and Analysis of the Standard of GB 19147 - 2009 Vehicle Diesel Engine
ZHENG Yuan - zhu ( Fujian Station for Quality Inspection of Petroleum Products,Fujian Putian 351100,China)
( 3) 根据目前国内柴油的生产情况,删除了 10 号柴油的技 术要求;
( 4) 硫油含量由原来的“不大于 0. 05% ( 质量分数) ”修改为 “不大于 0. 035% ( 质量分数) ”;
( 5) 修改了黏度、密度指标的限值; ; ( 6) 增加了多环芳烃、生物柴油的含量限值及检测方法; ( 7) 增加了检验规则和安全等章节的内容; ( 8) 将原标准的本标准的附录 A、附录 B,修改为本标准附录 B 和附录 A; 同时增加了附录 B 中 B. 1 范围的 B. 1. 2 的有关安全 的内容。
Key words: vehicle diesel engine; exhaust emissions; sulfur content; cold filter plugging point
GB 19147 - 2009《车用柴油》标准[1] 自 2010 年 01 月 01 日 起实施,要求 2011 年 07 月 01 日起强制执行; GB 252 - 2011《普 通柴油》标准[2]自 2011 年 07 月 01 日起实施,虽然 GB / T 19147 - 2003《车用柴油》早已颁布,但只是推荐性标准。长期以来我 国在柴油方面主要是以 GB 252 - 2000《轻柴油》国家标准组织生 产、销售与验收。柴 油 用 途 极 其 广 泛,其 使 用 领 域 涉 及 到 汽 车、 内燃机车、内河航线运输、农业机械和农用车以及工程机械等多 个方面。数据统计 2010 年国内柴油的消费量已经达到 4. 29 亿 吨,比 2009 年增加 13. 1% ,柴油油品质量与老百姓生活休戚相 关。综合 GB 19147 - 2009《车用柴油》标准特点,联系我国国情 实际情况,结合国外先进做法,笔者对该标准进行积极思考与分 析。
3 新标准检测项目设立与主要技术指标限值 与国外发达国家接轨,达到减炭减排功效,又与
我国当前炼油技术相结合
车用柴油中的硫 含 量、多 环 芳 烃、润 滑 性、脂 肪 酸 甲 酯 和 密 度是环保指标[3],影响柴油机尾气排放的主要因素,也是车用柴 油品质关键的指标。车用柴油中的硫可以导致机动车尾气排放 处理系统的中毒,从而大幅度降低有害气体的转化效率,造成排 放过量,严重影 响 环 境。同 时 硫 还 会 增 加 柴 油 发 动 机 颗 粒 物 的 排放,对人体健 康 不 利[4]。从 欧 洲 在 执 行 不 同 阶 段 排 放 法 规 和 相对应的车用柴油的标准的比较( 表 2) 可以看出,欧盟对应于 欧Ⅲ 排放阶段时车用柴油中的硫含量限 值 分 别 为 不 大 350 mg / kg,GB 19147 - 2009《车用柴油》标准将车用柴油中的硫 含量指标确定为“质量分数不大于 350 mg / kg”,参照欧盟第Ⅲ阶 段对车用柴油中硫含量排放要求时的规定; 又促进我国炼油技 术水平的提高,减炭减排,有利于我国的环境保护。
1 标准具有严谨性与强制性
新标准 GB 19147 - 2009《车 用 柴 油》代 替 GB / T 19147 - 2003《车用柴油》,二者相比较,主要变化有:
( 1) 将 原 来 的“推 荐 性 国 家 标 准”修 改 为“强 制 性 国 家 标 准”;
( 2) 增加了“术语和定义”章节,修改了原标准中的“范围” 和“产品标记”章节;
Abstract: Diesel engine was classified into vehicle diesel engine and common diesel engine according to its purpose, and the difference and use of the two were elaborated. Its testing items and technical indexes were also determined in new standard such as sulfur content,polycyclic aromatic hydrocarbons,lubricity,fatty acid methyl ester,etc. Using international common practice,new standard can be conformed with international general practice through data verification. The new standard can reflect the progress and it can also doing reduction of carbon emission reduction. Suggestions of the insufficient of the standard were put forward.
芳烃含量由 10% 增加到 35% 时,颗粒物排会放会由 8. 1% 增加到 12. 9% ,同时随着芳烃含量的增加,HC、CO 和 NOx 的排 放均有所上升。芳烃在较高的温度下不容易发生环的断裂和氧 化,而是更加容易 直 接 发 生 缩 聚,生 成 多 环 芳 烃 的 炭 烟 前 体,从 而加剧了颗粒物的形成。目前欧洲的车用柴油标准中对柴油多 环芳烃的含量要求其质量分数不高于 11% 。我国 GB 19147 - 2009 对多环芳烃的技术指标也是为不高于 11% ,要求一致; 由
·68·
广州化工
2011 年 39 卷第 15 期
对 GB 19147 - 2009《车用柴油》标准的思考与分析
郑元诸
( 莆田市产品质量检验所,福建 莆田 351wenku.baidu.com00)
摘 要: 柴油按用途分类为车用柴油与普通柴油,阐述二者用途及区别; 新标准将硫含量、多环芳烃、润滑性、脂肪酸甲酯和密
度检测项目及技术指标限值进行设定,通过数据论证表明标准与国外发达国家通用做法接轨,体现节能环保作用,达到减炭减排功 效。本文对标准的不足提出了建议。
10 - 15.
国家环保局要求 2011 年起我国的车用柴油的产品质量,必 须满足 GB 18352. 3 - 2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法 ( 中国Ⅲ、Ⅳ阶段) 排放要求,逐步减少车辆尾气排放污染物,因 此有必要根据柴油消费的用途进行分类。国外发达国家早就这 样分类,虽然不同国家对柴油类别称呼可能不同,但都是采用根 据实际用途来对柴油来分类,国外柴油分类具体见表 1。新标准 采用国际通用做法,将其分为车用柴油与普通柴油,其中车用柴 油作为压燃式发动机的燃料,采用 GB 19147 - 2009 标准; 其他就 作为普通柴油使用,采用 GB 252 - 2011 标准。符合我国国情实 际,切实可行。
燃气轮机燃料
船用燃料
车用柴油
3
农业工业用柴油
船用燃料油( 馏分型)
车用柴油 2
轻质燃料油
高速柴油机用柴油 2
中低速柴油机用柴油
车用柴油( 轻油) 2
重油
于车用柴油多环 芳 烃 和 其 他 抗 磨 杂 质 含 量 相 应 降 低 ,柴 油 的 抗 磨性变差,为了减 少 车 用 柴 油 在 使 用 过 程 对 发 动 机 供 应 系 统 的 磨损,国外发达国家要求磨痕直径不大于 460 μm( 60 ℃ ) ,GB 19147 - 2009 对磨痕直径也是采纳不大于 460 μm( 60 ℃ ) ; 脂肪 酸甲酯俗称生物 柴 油,颗 粒 孔 径 大,燃 烧 时 易 冒 黑 烟,严 禁 人 为 加入。柴油密度是 油 品 性 能 的 一 个 重 要 指 标,它 不 但 关 系 到 油 品交接、储运过程的计量问题,同时也会对柴油的雾化和排放性 能生产一定程度 的 影 响。随 着 柴 油 密 度 的 增 大,油 品 的 黏 度 也 会随之增大,从而影响柴油的雾化性能,不利于形成良好的混合 气体,使燃烧劣 化。同 时 柴 油 密 度 的 升 高 也 是 柴 油 中 存 在 大 量 芳烃的标志,它 将 会 导 致 柴 油 机 工 作 的 不 平 稳。 但 是 如 果 柴 油 的密度过低,则会造成油品的黏度下降,从而导致泄露问题的发 生。同时由于柴油的密度过低,造成热值的下降,从而导致油耗 的增加。因此对于柴油的密度应该有一个合理的适宜范围。笔 者把国内 部 分 炼 厂 车 用 柴 油 的 密 度 数 据 收 集 汇 表,对 照 GB 19147 - 2009《车用柴油》的技术指标,密度大体相当。车用柴油 中的硫含量、多环芳烃、润滑性和脂肪酸甲酯是车用柴油的节能 环保指标,指标限值与国外发达国家接轨,密度指标值与我国当 前炼油技术相结合,符合我国实际炼油技术水平。
作者简介: 郑元诸( 1970 - ) ,男,本科,工程师,主要研究方向为石油化工检验。E - mail: zyz0808267@ sin. com
2011 年 39 卷第 15 期
广州化工
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国家 美国
英国 德国 俄罗斯 日本
表 1 国外柴油分类的情况
柴油种类
柴油类别名称
车用柴油
燃料油( 馏分型) 4
表 2 欧洲执行不同阶段排放要求时对柴油中硫含量的要求
排放要求
欧盟柴油标准
硫含量 / ( mg / kg)
欧Ⅰ
EN590 - 1993
2000
欧Ⅱ
EN590 - 1998
500
欧Ⅲ
EN590 - 1999
350
欧Ⅳ
EN590 - 2004
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图 1 国内部分炼厂车用柴油的密度数据
4建议
车用柴油的低温流动性是车用柴油的重要性能指标之一, 其指标的高低表征了车用柴油在不同温度下的可流动性能。一 般情况下,车用柴 油 的 选 用 是 依 照 环 境 温 度 的 高 低 来 进 行 不 同 牌号柴油的选择。牌 号 是 通 过 低 温 流 动 性 来 区 分 的,欧 美 车 用 柴油标准中,都 是 以 冷 滤 点 来 表 征 柴 油 的 低 温 流 动 性。 而 本 次 新标准中仍将车用柴油按我国传统使用的凝点分为了六个不同 牌号,我国传统以轻柴油来统称柴油,GB 19147 - 2009 把车用柴 油与普通柴油划 分 出 来,作 为 压 燃 式 发 动 机 燃 料 用 途 的 车 用 柴 油根本与凝点联 系 不 起 来,用 冷 滤 点 才 体 现 车 辆 发 动 机 做 功 的 特点。建议在下次 标 准 修 订 时,应 以 冷 滤 点 来 划 分 车 用 柴 油 的 牌号。
参考文献
[1] GB 19147 - 2009 车用柴油[S]. [2] GB 252 - 2001 普通柴油[S]. [3] 陈绍洲. 石油化学[M]. 上海: 华东化工学院出版社,1992: 20 - 26. [4] 杨翠定. 石 油 化 工 分 析 方 法[M]. 北 京: 化 学 工 业 出 版 社,1990:
关键词: 车用柴油; 尾气排放; 硫含量; 冷滤点
Thinking and Analysis of the Standard of GB 19147 - 2009 Vehicle Diesel Engine
ZHENG Yuan - zhu ( Fujian Station for Quality Inspection of Petroleum Products,Fujian Putian 351100,China)
( 3) 根据目前国内柴油的生产情况,删除了 10 号柴油的技 术要求;
( 4) 硫油含量由原来的“不大于 0. 05% ( 质量分数) ”修改为 “不大于 0. 035% ( 质量分数) ”;
( 5) 修改了黏度、密度指标的限值; ; ( 6) 增加了多环芳烃、生物柴油的含量限值及检测方法; ( 7) 增加了检验规则和安全等章节的内容; ( 8) 将原标准的本标准的附录 A、附录 B,修改为本标准附录 B 和附录 A; 同时增加了附录 B 中 B. 1 范围的 B. 1. 2 的有关安全 的内容。
Key words: vehicle diesel engine; exhaust emissions; sulfur content; cold filter plugging point
GB 19147 - 2009《车用柴油》标准[1] 自 2010 年 01 月 01 日 起实施,要求 2011 年 07 月 01 日起强制执行; GB 252 - 2011《普 通柴油》标准[2]自 2011 年 07 月 01 日起实施,虽然 GB / T 19147 - 2003《车用柴油》早已颁布,但只是推荐性标准。长期以来我 国在柴油方面主要是以 GB 252 - 2000《轻柴油》国家标准组织生 产、销售与验收。柴 油 用 途 极 其 广 泛,其 使 用 领 域 涉 及 到 汽 车、 内燃机车、内河航线运输、农业机械和农用车以及工程机械等多 个方面。数据统计 2010 年国内柴油的消费量已经达到 4. 29 亿 吨,比 2009 年增加 13. 1% ,柴油油品质量与老百姓生活休戚相 关。综合 GB 19147 - 2009《车用柴油》标准特点,联系我国国情 实际情况,结合国外先进做法,笔者对该标准进行积极思考与分 析。
3 新标准检测项目设立与主要技术指标限值 与国外发达国家接轨,达到减炭减排功效,又与
我国当前炼油技术相结合
车用柴油中的硫 含 量、多 环 芳 烃、润 滑 性、脂 肪 酸 甲 酯 和 密 度是环保指标[3],影响柴油机尾气排放的主要因素,也是车用柴 油品质关键的指标。车用柴油中的硫可以导致机动车尾气排放 处理系统的中毒,从而大幅度降低有害气体的转化效率,造成排 放过量,严重影 响 环 境。同 时 硫 还 会 增 加 柴 油 发 动 机 颗 粒 物 的 排放,对人体健 康 不 利[4]。从 欧 洲 在 执 行 不 同 阶 段 排 放 法 规 和 相对应的车用柴油的标准的比较( 表 2) 可以看出,欧盟对应于 欧Ⅲ 排放阶段时车用柴油中的硫含量限 值 分 别 为 不 大 350 mg / kg,GB 19147 - 2009《车用柴油》标准将车用柴油中的硫 含量指标确定为“质量分数不大于 350 mg / kg”,参照欧盟第Ⅲ阶 段对车用柴油中硫含量排放要求时的规定; 又促进我国炼油技 术水平的提高,减炭减排,有利于我国的环境保护。
1 标准具有严谨性与强制性
新标准 GB 19147 - 2009《车 用 柴 油》代 替 GB / T 19147 - 2003《车用柴油》,二者相比较,主要变化有:
( 1) 将 原 来 的“推 荐 性 国 家 标 准”修 改 为“强 制 性 国 家 标 准”;
( 2) 增加了“术语和定义”章节,修改了原标准中的“范围” 和“产品标记”章节;
Abstract: Diesel engine was classified into vehicle diesel engine and common diesel engine according to its purpose, and the difference and use of the two were elaborated. Its testing items and technical indexes were also determined in new standard such as sulfur content,polycyclic aromatic hydrocarbons,lubricity,fatty acid methyl ester,etc. Using international common practice,new standard can be conformed with international general practice through data verification. The new standard can reflect the progress and it can also doing reduction of carbon emission reduction. Suggestions of the insufficient of the standard were put forward.
芳烃含量由 10% 增加到 35% 时,颗粒物排会放会由 8. 1% 增加到 12. 9% ,同时随着芳烃含量的增加,HC、CO 和 NOx 的排 放均有所上升。芳烃在较高的温度下不容易发生环的断裂和氧 化,而是更加容易 直 接 发 生 缩 聚,生 成 多 环 芳 烃 的 炭 烟 前 体,从 而加剧了颗粒物的形成。目前欧洲的车用柴油标准中对柴油多 环芳烃的含量要求其质量分数不高于 11% 。我国 GB 19147 - 2009 对多环芳烃的技术指标也是为不高于 11% ,要求一致; 由
·68·
广州化工
2011 年 39 卷第 15 期
对 GB 19147 - 2009《车用柴油》标准的思考与分析
郑元诸
( 莆田市产品质量检验所,福建 莆田 351wenku.baidu.com00)
摘 要: 柴油按用途分类为车用柴油与普通柴油,阐述二者用途及区别; 新标准将硫含量、多环芳烃、润滑性、脂肪酸甲酯和密
度检测项目及技术指标限值进行设定,通过数据论证表明标准与国外发达国家通用做法接轨,体现节能环保作用,达到减炭减排功 效。本文对标准的不足提出了建议。
10 - 15.