22普通柴油车用柴油及生物柴油省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第二章

石油燃料第二节车用柴油与普通柴油11/41三、车用柴油技术要求1．我国车用柴油规格（GB19147-,国Ⅲ车用柴油）

柴油是我国产量最大石油产品之一，2010年柴油消费量1.5729亿吨,其中车用柴油消费量7915万吨，而车用汽油消费量为7118万吨。车用柴油占柴油量百分比已达50%。车用柴油用于压燃式柴油发动机汽车。（不适合用于GB19755中要求三轮汽车和低速货车）

22/41车用柴油标准背景依据国家对治理汽车尾气排放时间表，全国实现到达欧洲Ⅰ号排放标准，而从7月1日开始，国家对汽车尾气按照欧洲Ⅱ、Ⅲ号标准进行限制。为了满足这个要求，将车用柴油从通用柴油中分离出来，制订单独标准，该标准与欧洲Ⅱ、Ⅲ号排放标准相适应。当前我国车用柴油执行“GB19147-,国Ⅲ车用柴油”标准。33/41车用柴油GB19147-标准参考欧洲EN590—1998《车用柴油标准》制订，要求柴油车排放到达欧洲Ⅱ号标准。GB19147-要求柴油车排放到达欧洲Ⅲ标准。这个标准主要要求了车用柴油硫含量小于0.035%、十六烷值不低于49，对氧化安定性也作了详细要求。为预防硫含量下降带来柴油润滑性能下降，车用柴油又增加了柴油抗磨性能指标，要求60℃磨痕直径小于460μm。44/41GB19147-车用柴油主要技术指标车用柴油主要技术指标要求有十六烷值、密度和粘度、馏程、硫含量、芳烃含量、氧化安定性(总不溶物)等。55/41(1)适宜十六烷值(十六烷指数)十六烷值用来测定燃油压燃性，它影响冷起动性、排放和燃烧噪声。增加十六烷值将降低发动机到达给定转速起动时间，十六烷增加还会使HC排放物下降30%～40%，增加十六烷还可降低燃烧噪声。我国车用柴油CN要求大于49。或十六烷指数大于46.思索：为啥车用柴油对CN要求高一些？66/41(2)密度和粘度

柴油喷射是按容积控制或电磁阀定时控制。燃油密度和粘度改变会造成发动机功率改变，结果造成发动机排放和燃油消耗也发生改变。燃油粘度对喷油系统性能影响很大，供油量和喷油定时也取决于燃油粘度。高粘度能降低燃油流动速率，造成供油不足；而低粘度轻易增加泵压元件间泄漏。密度普通为0.82~0.86（我国要求为0.81～0.85及0.79～0.84）。思索：密度与烃组成关系？77/41(3)硫含量柴油中硫显著地增加颗粒物(PM)排放，造成发动机系统腐蚀和磨损。硫含量增加还会使一些排气处理系统效率降低，而且因为硫中毒，其它一些排气处理系统会长久失效。我国车用柴油硫含量要求小于0.035%。国外无硫车用柴油或超低硫车用柴油(S小于50ppm)88/41(4)芳烃柴油中芳烃含量将影响火焰温度及燃烧过程中NOX排放。燃油中多环芳烃影响柴油机颗粒物形成及多环芳烃(PAH)排放。车用柴油标准中还未对芳烃含量作出要求。国外对芳烃(小于15%)及多环芳烃(小于2%)有要求。我国要求多环芳烃小于11%。思索：催化裂化柴油芳烃含量有多高？

99/41(5)氧化安定性(总不溶物)氧化安定性(总不溶物)是反应柴油储存及使用过程中抵抗氧化变质能力指标，总不溶物含量高柴油，会影响柴油喷油嘴柴油喷射量，影响柴油在发动机中燃烧。

我国要求小于2.5mg/100ml脂肪酸甲酯：我国要求小于0.5%。润滑性（磨斑直径小于460μm）1010/412．国外车用柴油规格项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类硫含量，%(m/m)≯0.500.030.003无十六烷值≮48535555芳烃含量，%(m/m)≯—251515多环芳烃，%(m/m)≯—52295%馏出温度，℃≯370355340340颗粒物，mg/L≯—242421喷嘴清净度(空气流量损失),%≯—858383表2-16“世界燃料规范”车用柴油规格（部分技术要求）P41表2-17欧盟现行车用柴油标准EN590-1998(第一部分)

返回首页1111/41国Ⅲ车用柴油(GB19147-)与国Ⅱ比较牌号降低1个：7个改为6个：5#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#（去掉了10号）硫含量：0.050%降低到0.035%(质)(350ppm)十六烷值:5#、0#、-10#CN大于49(原45)增加了多环芳烃含量：要求不高于11%(质)。密度要求：5#、0#、-10#密度要求810~850(原820~860)增加了脂肪酸甲酯含量要求：不高于0.5%(体)1212/41普通柴油【GB252-与GB252-比较】名称改变：由轻柴油改为普通柴油。硫含量要求更低：年7月1日后由现在0.2%降低到0.035%适用范围变小：适合用于拖拉机、内燃机车、工程机械、船舶和发电机组压燃式发动机和GB19755要求三轮汽车或低速货车。低速货车：时速小于70km/h含有四个轮子货车。三轮汽车：指最高设计车速小于或等于50km/h，含有三个车轮货车。1313/41思索题为何不能将柴油掺入到入汽油中作车用汽油使用？同时也不能将汽油掺入到轻柴油中使用？控制车用柴油密度、多环芳烃含量目标何在？车用柴油CN为啥要求较高？车用柴油及普通柴油质量指标中，没有初馏点及10%馏出温度控制要求，请说明原因。1414/41讨论当前我国每年柴油生产及消费量超出1.5亿吨，其中柴油汽车消费量约占50%。在GB/19147-车用柴油中，要求其硫含量不高于0.035%，而在GB252-普通柴油中，仅仅要求其硫含量小于0.2%（年6月30日前）谈谈你看法.1515/41生物柴油一生物柴油定义二生物柴油意义三生物柴油特点四生物柴油起源及生产介绍1616/41一生物柴油定义最初生物柴油是指用作发动机燃料纯植物油、植物油或动物油脂中甲酯、纯植物油或其甲酯与普通柴油混合物。在ASTM标准中，生物柴油被定义为“用于压燃式发动机，来自于可再生脂类如植物油和动物脂肪长链脂肪酸单酯。”

我国定义“由动植物油脂与醇（比如甲醇与乙醇）经酯交换反应得到脂肪酸单烷基酯，最经典是脂肪酸甲酯，以BD100表示）。1717/41二生物柴油意义

(1)增强国家石油安全发展生物柴油能够部分缓解我国柴油供给担心情况"并有利于部分替换进口产品，节约外汇。我国消费柴油约一亿吨，按B20中加入生物柴油中20%计算，年添加量为万吨,价值约800亿人民币。

1818/41（2）发展生物柴油有益于保护生态环境生物柴油是清洁运输燃料，含有没有毒、可生物降解、基本无硫和芳烃、能够任意百分比与石油柴油混兑等优越性。美国研究证实，混入一个20％生物柴油车用柴油可降低颗粒物排放14％、降低总碳氧化物排放13％、降低硫化物排放70％以上，所以会降低空气污染。使用生物柴油还有利于降低二氧化碳引发温室效应。1919/41（3）促进国家和农村经济发展我国经过结构调整能够将退耕还林和发展木本油料植物结合起来，同时建立生物柴油原料基地，开发种植特色高产工业油料作物。这既增加了农民收入，又带动了农村及周围地域经济发展。2020/41三生物柴油特点①含有优良环境保护特征②生物柴油生物降解性高③燃烧排放CO2较低④含有可再生性⑤含有很好低温发动机开启性能⑥含有很好润滑性能⑦含有很好安全性能⑧含有良好燃料性能2121/41①含有优良环境保护特征。

生物柴油硫含量低,可使SO2

和硫化物排放量降低约30%。生物柴油不含对环境造成污染芳香族烷烃,其废气对人体损害低于石化柴油。生物柴油无毒，生物降解率高达98%，降解速率是石油柴油两倍，可大大减轻意外泄漏时对环境污染;2222/41②生物柴油生物降解性高

生物柴油没有怪味，排放气体无含硫和铅有毒物质，不会毒害人们身体健康。

2323/41③燃烧排放CO2较低③生物柴油燃烧所排放CO2

远低于植物生长过程中所吸收CO2,能降低CO2

排放和温室气体积累。生物柴油生产使用植物还可将二氧化碳转化为有机物固化在土壤中，所以，能够降低温室气体排放;2424/41④含有可再生性。与石化柴油不一样,生物柴油作为一个可再生能源,其资源不会枯竭。“野火烧不尽，春风吹又生”2525/41⑤含有很好低温发动机开启性能低温发动机开启性能好，能适应各地域汽车和船只使用,可到达国家环境保护标准。

2626/41⑥含有很好润滑性能润滑性能好，可降低喷油泵、发动机缸体和连杆磨损率，延长使用寿命。2727/41⑦含有很好安全性能生物柴油因为闪点高，不属于危险品。生物柴油不易挥发，生物降解率高达98%，降解速率是石化柴油2倍。2828/41⑧含有良好燃料性能燃烧性好于普通柴油，燃烧残留物呈微酸性，可延长发动机使用寿命。2929/41总结生物柴油是由含植物油或动物油原料所制得可再生资源，是优质石化柴油代用具。生物柴油是资源永续可再生能源，而石油资源是可耗尽。生物柴油和传统柴油相比，含有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。

3030/41四生物柴油起源及生产介绍（1）生物柴油原料起源（2）生产介绍3131/414.1生物柴油原料起源食用植物油脂（油菜籽油等）

餐饮业废油脂(“地沟油”，“潲水油”）动物油脂其它植物油脂：（光皮树，绿玉树，麻风树等。）3232/41光皮树绿玉树麻风树3333/414.2生产介绍首先将预热后酸化油、甲醇以及反应中催化剂在反应器中混合反应。为确保酯交换完全反应，首次酯交换反应产物在第二反应器中再次反应。反应结束后分离生物柴油和甘油相。甘油相继打入储罐，然后进入甘油精制车间。而完全反应酯交换混合物在反应器中水洗，以除去残留催化剂、溶解皂和甘油，并在随即分离工序中将其加以分离。3434/41油相再次以稀酸洗涤，以使残留皂从生物柴油中分离出来，并在随即分离工序中作为酸水分出。经上述步骤纯化后生物柴油经过蒸发将其中所含甲醇和溶解水蒸发、回收，并重新导回工艺过程中。

3535/41反应式3636/41流程37