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文档简介

1、国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽柴油质量升级及相关国家标准解读,二O一三年十二月,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),主 要 内 容,1.车用汽柴油质量升级 车用汽柴油品质引发的社会问题 车用汽柴油标准概况 油品升级时间表 油品质量升级的积极意义 2.车用汽柴油国家标准解读 车用汽油 车用柴油,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽柴油质量升级,人的一生要“行”掉数吨甚至数十吨的汽柴油。车辆行驶所“吃”掉的汽油、柴油,是一个非常惊人的数量,据统计,2012年,我国的汽油消费量达8680万吨,柴油消费量达1.7亿吨。汽柴油已成为现代人日常生活中不可缺少的重要物质。

2、,与1980年相比,机动车保有量增加了30倍,尾气排放总量增加了14 倍。最新数据显示,我国大城市中22%34%的细颗粒物排放和30%的氮氧化物排放均来自机动车。机动车排放氮氧化物、细颗粒物(PM 2.5)、一氧化碳、挥发性有机物等多种污染物,成为影响城市空气质量的主要污染来源,也是雾霾和光化学污染的重要原因。,车用汽柴油的品质与我们的生活息息相关,汽车的普及使用加剧了人类对车用汽柴油的需求,由此,也引发了由于车用汽柴油的品质造成的一系列的社会问题。,车用汽柴油中的硫化物在燃烧后生成SO2和SO3,形成酸雨; 车用汽油中的烯烃挥发到大气后因发生光化学反应而加速臭氧的形成而污染空气,同时也会增加

3、汽车尾气的排放; 车用汽油中的芳烃增加氮氧化物和一氧化碳排放,尤其是增加苯的排放; 柴油中的多环芳烃含量高,增加NOX和微粒排放。,问题一:造成空气污染,车用汽油的蒸气压过高,会增加汽油的蒸发排放,导致挥发性有机物质(VOCs)的排放增加,容易引起呼吸系统疾病; 车用汽油中的甲醇有毒,能引起视神经损害甚至失明; 车用汽油中的苯具有极强的致癌作用,在人体内具有长期积累效应。苯易挥发和燃烧不完全,长期反复接触低浓度的苯可能引起慢性中毒; 柴油的十六烷值过低、硫含量和多环芳烃含量过高会增加颗粒物的排放,多环芳烃含量过高还会增加NOX排放,易引起呼吸系统疾病。,问题二:危害人体健康,车用汽油中的烯烃含

4、量、溶剂洗胶质和未洗胶质过高,易形成沉积物,堵塞供油系统,减少甚至中断供油; 车用汽油的辛烷值和抗爆指数过低,会产生爆震甚至熄火; 车用汽油的馏分过低,易产生气阻,造成供油困难;馏分过高,易导致燃烧不完全,甚至突然熄火; 柴油的十六烷值和十六烷指数过低,发动机易出现敲缸,甚至熄火。,问题三:引发交通事故,1959年,发布了第一个车用汽油标准SYB1002-1959普通车用汽油; 1986年,采用研究法辛烷值(RON)划分汽油牌号,分为90和97号,实现了车用汽油牌号与国际接轨,同时淘汰56、70和76等低标号车用汽油; 1999年,制定了GB 17930-1999车用无铅汽油强制性国家标准,除

5、了降低硫含量外(不大于800mg/kg),还首次对汽油中的苯含量、氧含量、芳烃含量,特别是烯烃含量进行了限制; 2004年12月,发布第3号修改单,要求自2005年7月1日起,车用汽油硫含量降低到不大于500mg/kg;,车用汽柴油标准概况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国内车用汽油标准提升历程, 2010年1月1日起,执行GB17930-2006车用汽油(国),硫含量降低到不大于150mg/kg; 2011年5月12日,发布GB17930-2011车用汽油(国),硫含量降低到不大于50mg/kg,2014年1月1日全面执行; 2013年7月2日国家标准委网站公布满足第五阶段车用汽

6、油的GB 17930-xxxx国家标准报批稿,车用汽油()按研究法辛烷值分为89号、92号和95号三个牌号,硫含量降低到不大于10mg/kg。,车用汽柴油标准概况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国内车用汽油标准提升历程,1964年,制定了第一个柴油国家标准GB 252-1964 轻柴油,硫含量分别不大于0.2%、0.5%、1.0%; 2000年发布轻柴油标准GB 252-2000轻柴油, 2002年1月1日开始实施,硫含量不大于0.2%; 2003年10月1日发布实施GB/T 19147-2003车用柴油国家推荐性标准,满足欧II排放标准,硫含量不大于500mg/kg;,车用汽柴油

7、标准概况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国内柴油标准提升历程, 2011年7月1日,执行GB 19147-2009车用柴 油,硫含量不大于350mg/kg; 2013年2月7日, 发布GB 19147-2013 车用柴 油(),硫含量不大于50mg/kg,2015年1月1 日全面执行; 2013年6月8日,发布GB 19147-2013 车用柴 油(),硫含量不大于10mg/kg,2018年1月1 日全面执行。,车用汽柴油标准概况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国内柴油标准提升历程, 2012年5月31日,与国V水平相当的京V车用汽柴油标准发 布实施; 2013年11月

8、1日起,上海正式出售满足沪V标准车用汽油 和国V标准车用柴油; 江苏省于2013年9月15日发布了车用汽油(苏) (DB32/2345-2013)地方标准,于2013年11月1日起开始 实施; 广东也正在抓紧制定基于国V标准结合地方特点的粤V标 准,计划年底出台并推广粤V车用汽油。,车用汽柴油标准概况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),各地标准执行情况,北京、上海、江苏沿江8市(南京、无锡、常州、苏州、南通、扬州、镇江、泰州)车用汽油执行国V标准 珠三角6市(广州、深圳、珠海、东莞、中山、佛山)车用汽柴油执行粤标准 全国绝大部分地区供应油品为国标准。 黑龙江、辽宁、吉林、河南、安徽、广

9、西等6个省、自治区的全部地区和河北、山东、江苏、湖北等4个省的部分地区的车用汽油是满足第阶段排放法规要求的车用乙醇汽油(E10)。,车用汽柴油标准概况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),各地标准执行情况,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),辛烷值、抗爆指数、铅含量、馏程、蒸气压、溶剂洗胶质、未洗胶质、诱导期、硫含量、博士试验或硫醇硫含量、铜片腐蚀、水溶性酸或碱、机械杂质及水分、苯含量、芳烃含量、烯烃含量、氧含量、甲醇含量、锰含量、铁含量。,车用汽柴油的关键指标,车用汽油,检 测 项 目,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油的关键指标及其重要性说明,国家石油石化产品质

10、量监督检验中心(广东),车用汽油的关键指标及其重要性说明,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油的关键指标及其重要性说明,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),氧化安定性、十六烷值、十六烷指数、 硫含量 、10蒸余物残炭、酸度、馏程、闪点(闭口)、凝点、冷滤点、铜片腐蚀、灰分、密度、水分、机械杂质、 运动粘度(20)、润滑性、多环芳烃、脂肪酸甲酯,车用汽柴油的关键指标,车用柴油,检 测 项 目,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油的关键指标及其重要性说明,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油的关键指标及其重要性说明,国家石油石化产品质量监督检验中心(

11、广东),车用汽油的关键指标及其重要性说明,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油升级时间表,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用柴油升级时间表,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油主要指标变化,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用柴油主要指标变化,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),加快推进油品质量升级, 是减少尾气排放、 防治雾霾天气的重要手段, 是改善空气质量、 保障广大人民群众 身体健康的重要举措。,国、国V汽油的含硫量 国分别减少66.67%和 93.33%,国、国V3柴 油的含硫量比国分别 减少85.71%和97.14%。,油品质量

12、升级所带来的积极意义,减少环境污染,改善大气质量,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),使用国标准车用汽油后,比使用国标准车 用汽油时排放的氮氧化物浓度分别下降43.6%。,柴油质量从国升级至国,硫含量将从50ppm降至50ppm,国的硫含量将进一步降至10ppm。,同国相比,符合国标准的汽车排放的颗粒物将减少82%,氮氧化物减少25%。,现有汽车不作任何改造,使用国汽柴油,汽车尾气中的有关污染物排放将减少10%。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),延长发动机 使用寿命,保护车辆发动机 维护消费者合法权益,降低对发动机的腐蚀 减少沉积物的生成量 使发动机更清洁 燃烧更充分,国家石油

13、石化产品质量监督检验中心(广东),油品质量升级是 汽车工业发展的需要,满足汽车新技术需要 促进汽车工业发展,单位体积功率增加 转速不断提高, 气缸压缩比增大, 节能环保新技术在汽车上的应用,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),油品质量升级是 汽车工业发展的需要,满足汽车新技术需要 促进汽车工业发展,单位体积功率增加 转速不断提高, 气缸压缩比增大, 节能环保新技术在汽车上的应用,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),通过油品升级 提高油品标准 加快淘汰落后炼油产能 推动炼油企业转型升级,淘汰落后产能 推动炼油企业转型升级,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽柴油国家标准解

14、读,1 车用汽油 概述 车用汽油质量标准 车用汽油质控项目的检测方法、意义及常见问题分析 2 柴油 概述 柴油质量标准 柴油质控项目的检测方法、意义及常见问题分析,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油,原油经蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、焦化、烷基化等过程都会产生汽油组分。但这些汽油组分一般不单独作为发动机燃料,而是将其精制、调配,有时还加入添加剂(如抗氧剂、辛烷值改进剂等)以制得成品汽油。,概 述,汽油根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油三大类。车用汽油用量最大,主要用作汽油机车的燃料,广泛用于汽车、摩托车、快艇等。航空汽油用于直升飞机、农林业用飞机。溶剂汽

15、油则用于橡胶、油漆、油脂、香料等工业。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油消耗量巨大。 2010年 消费量7158万吨 2011年 消费量7738万吨 2012年 消费量8684万吨,概 述,我国车用汽油按研究法辛烷值(RON)划分牌号: 90号、93号及 97号,适用于压缩比不同的各种型号汽油发动机。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东), 2011年5月12日,发布并实施新的车用汽油国家标准GB 17930-2011,提出车用汽油()的质量指标,明确过渡期至2013年12月31日。 硫含量降低到50mg/kg以下; 烯烃含量不大于28%(v/v); 蒸汽压提出了上下限要

16、求。,车用汽油质量标准,从5月1日到10月31日:4068kPa 从11月1日到4月30日:4285kPa,车用汽油质控项目的检测方法、意义及常见问题分析,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),具有优良的抗爆性:较高的辛烷值; 具有良好的蒸发性和燃烧性,能保证发动机运转平稳、燃烧完全、积炭少; 具有较好的安定性,在贮运和使用过程中不易出现早期氧化变质,对发动机部件及储油容器无腐蚀性。,车用汽油基本特性,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油的标号(研究法辛烷值),汽油机在运转过程中,有时气缸中可能发出一种尖锐的金属敲击声,这就是爆震(敲缸)

17、。汽油在发动机中燃烧时抵抗爆震的能力称为抗爆性。,研究法辛烷值是表示汽油抗爆性的指标,它是汽油最重要的质量指标。我国车用汽油的标号采用研究法测定的数值,93号汽油表示它的研究法辛烷值不低于93,依此类推。,汽油标号低是汽油机 在运转过程中出现 敲缸的主要原因。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油标号的高低只表示汽油的抗爆性能,不等同汽油的质量。标号的选择并非越高越好,应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。每辆车的使用手册上都会标明所使用汽油的标号。,汽油标号的选择,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),提高汽油机的压缩比可以提高气缸内可燃气的爆发压力,从而可提高汽油机的

18、热效率和降低油耗。因此,汽油机是朝着提高压缩比的方向发展的。上世纪20年代,汽车刚出现时,其压缩比只有45,而现在已达到810,相应所需汽油的RON也从低于80提高至90,甚至97。,几种国产汽车的压缩比、所需辛烷值及油耗,汽油机压缩比与爆震燃烧的关系,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),高标号高清洁高品质 例如30万元以上的中高档车,压缩比一般都在9.5以上,就只能加97号汽油,97号代表的只是汽油辛烷值的大小,并不能说明97号汽油就比93号汽油更清洁,品质更好。 如果汽油的标号不够,对车辆的影响很快就能表现出来,如加完油后马上出现加速无力的现象;如果汽油清洁度不够,对汽车的影响要过一

19、段时间后才能反应出来,因为积炭或胶质增多到一定程度才会影响汽车行驶。 高档汽车对汽油的清洁度要求更高一些,故好车用好油!,汽油的标号与品质,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),车用汽油辛烷值的测定方法主要有两种: 马达法(MON) 与 研究法(RON),车用汽油的关键性能,汽油的抗爆性,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),研究法测定时,由于其发动机的转速较低,混合气温度也较低,条件不如马达法苛刻,所以比较不容易发生爆震,所得到的RON通常就比MON高510个单位; RON与MON两者的差值称为燃料的敏感度,它反映汽油的抗爆性能随发动机工况改

20、变而变化的程度。,汽油的抗爆性,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油的汽化性,汽油在发动机气缸内,必须要迅速汽化并与空气形成均匀的可燃混合气。 汽油的蒸发性太差,会造成起动和加速的困难。在冬季易发生。 汽油的蒸发性太强,易在导油管中因气化而形成气阻,造成供油不足,在夏季易发生。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),馏 程,反映汽油蒸发性能的指标之一。,一般测初馏点、10%、50%、90%和干点;, 初馏点和10%的馏出温度,与发动机的启动性 能相关; 50%馏出温度与发动机的加速性能相关; 90%馏出温度和干点表明汽油汽化完成的程度。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),

21、全自动常压馏程蒸馏仪,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),10%馏出温度,表示汽油中所含低沸点馏分的多少,对汽油机起动的难易有决定性影响,同时,也与产生气阻的倾向有密切关系。 10%馏出温度越低,表明汽油中所含低沸点馏分越多、蒸发性越强,能使汽油机在低温下易于起动;但是,该馏出温度若过低,则易产生气阻。,汽油10%馏出温度与发动机能迅速起动的最低温度的关系,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油10%馏出温度与开始产生气阻温度的关系,我国车用汽油质量标准中要求其 10%馏出温度不高于70。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),它表示汽油的平均蒸发性能,与汽油机起动后升温时间

22、的长短以及加速是否及时均有密切关系。 汽油的50%馏出温度低,在正常温度下便能较多地蒸发,从而能缩短汽油机的升温时间,同时,还可使发动机加速灵敏、运转平稳。 50%馏出温度过高,当发动机需要由低速转换为高速,供油量急剧增加时,汽油来不及完全气化,导致燃烧不完全,严重时甚至会突然熄火。,50%馏出温度,不高于120,我国车用汽油 质量标准要求,50%馏出温度,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),这两个温度表示汽油中重馏分含量的多少。 温度过高,说明汽油中含有重质馏分过多,不易保证汽油在使用条件下完全蒸发和完全燃烧。这将导致气缸积炭增多,耗油率上升;同时蒸发不完全的汽油重质部分还会沿气缸壁流

23、入曲轴箱,使润滑油稀释而加大磨损。,90%馏出温度和终馏点(或干点),不高于190,我国车用汽油 质量标准要求,90%馏出温度,终馏点,不高于205,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国外将此指标称为雷德蒸气压(RVP),它是衡量汽油在汽油机燃料供给系统中是否易于产生气阻的指标,同时还可相对衡量汽油在储运中的损耗倾向。 蒸气压的高低表明了液体气化或蒸发的能力,蒸气压愈高,就说明液体愈容易汽化。 蒸气压太高,会增加汽油的蒸发量,导致空气中的VOCs的增加。夏季温度高,汽油易挥发,要求蒸气压低一些。 蒸气压太低,汽车可能出现冷启动问题。故应有下线,以不低于40 kPa为宜。,蒸 气 压,国

24、家石油石化产品质量监督检验中心(广东),饱和蒸气压指标要求,饱和蒸气压 kPa,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油在常温和液相条件下抵抗氧化的能力称为汽油的氧化安定性,简称安定性。,汽油的安定性,汽油在贮存和使用过程中会出现颜色变深,生成粘稠状沉淀物的现象,这是汽油安定性不好的表现,安定性不好的汽油,在储存和输送过程中容易发生氧化反应,生成胶质,使汽油的颜色变深,甚至会产生沉淀。例如,在油箱、滤网、汽化器中形成粘稠的胶状物等。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油的安定性,汽油中的不安定组分主要有: 烯烃,特别是共轭二烯烃和带芳环的烯烃以及元素硫、硫化氢、硫醇系化合物和苯

25、硫酚、吡咯及其同系化合物等非烃类化合物。 汽油的变质除与其本身的化学组成密切相关外,还和许多外界条件有关,例如温度、金属表面的作用、与空气接触面积的大小等。,汽油中的不安定组分是汽油变质的根本原因,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油的安定性,直馏汽油、加氢精制汽油、重整汽油几乎不含烯烃,非烃类化合物也很少,故安定性较好。,催化裂化汽油、热裂化汽油和焦化汽油中含有较多烯烃和少量二烯烃,也含有较多非烃类化合物,故安定性较差。,不同加工工艺生产的汽油组分差异较大,其安定性也不同,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),烯烃和芳烃,如果烯烃的含量过高,汽油不能完全燃烧,从而产生一种胶状物

26、质,聚积在进气管及气门导管部位。在发动机处于正常工作温度时,无异常现象;而当发动机熄火冷却一段时间后,这些胶质会把气门粘在气门导管内。这时起动发动机,就会发生顶气门现象。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),烯烃和芳烃,烯烃和芳烃是汽油中辛烷值的主要贡献者,但是由于烯烃的化学活性高,会通过蒸发排放造成光化学污染;同时,烯烃易在发动机进气系统和燃烧室形成沉积物。芳烃也可增加发动机进气系统和燃烧室沉积物的形成,并促使CO、HC排放增加,尤其是增加苯的排放。因此,在汽油标准中对芳烃和烯烃都有严格限值。,车用汽油,芳烃含量不大于40% (97号可允许不大于42%) 烯烃含量 不大于30%() 不

27、大于28%() 不大于25%(V),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),苯含量,汽车排放的200多种有机化合物中,其中苯和多环芳烃成分具有极强的致癌作用,在人体内具有长期积累效应。医学研究发现,长期反复接触低浓度的苯可引起慢性中毒,因此苯的含量必须加以限制。,车用汽油,苯含量 不大于1.0%,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),氧含量,在汽油中加入含氧化合物,如MTBE、TAME、乙醇等除了可以提高汽油辛烷值外,还对控制汽车排放尾气中的有毒物有帮助。醚类可以提供低挥发性氧。随着汽油中含氧量的增加,汽车排气中的CO量减少,未燃烧烃类(HC)减少。这种作用在化油器汽车上比较明显,但对于

28、可以自动调控空燃比的电控喷射系统,含氧化合物的好处不那么突出。,MTBE是目前国内常用 的提高汽油辛烷值的组分,氧含量不大于2.7%,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),甲醇含量, 甲醇具有毒性,长期与甲醇蒸汽接触也会引起中毒,在使用中 应特别注意防毒。 醇类易溶于水,在储运过程中容易发生损耗。 含有15%以下醇类的汽油在原汽油机上(不需改造)就可使用。 甲醇与汽油调合时须加入少量高级醇类等作为助溶剂,以增加其稳定性。其相溶性取决于基础汽油的组成、醇浓度以及调合油中的水分。烃类中芳烃与醇的互溶性最好,饱和烃最差。 大量甲醇的存在还会加剧橡胶件的溶胀和金属部件的腐蚀。,甲醇含量不大于0.3

29、%,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),除不饱和烃外,汽油中的含硫化合物,特别是硫酚和硫醇,也能促进胶质的生成,含氮化合物的存在也会导致胶质的生成,使汽油在与空气接触中颜色变红变深,甚至产生胶状沉淀物。 直馏汽油馏分不含不饱和烃,所以它的安定性很好;而二次加工生成的汽油馏分(如裂化汽油等),由于含有大量不饱和烃以及其他非烃化合物,其安定性就较差。,非烃类化合物,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),评定汽油安定性的指标:溶剂洗胶质、未洗胶质和诱导期。 溶剂洗胶质和未洗胶质是用于评定汽油安定性,判断汽油在发动机中生成胶质的倾向,判断汽油能否使用和能否继续储存的重要指标。,评定汽油安定性

30、的指标,溶剂洗胶质,不大于30 mg100mL,未洗胶质,不大于5 mg100mL,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),胶质过高的危害,当加入的汽油溶剂洗胶质和未洗胶质过高时,会在燃烧过程中产生胶质、积炭。 在油箱、滤网、化油器中形成粘稠的胶状物,严重时会堵塞喷油嘴,中断供油。 沉积在火花塞上的胶质,在高温下形成积炭引起短路。 在进气、排气门上结焦,会导致气门关闭不严,甚至卡住气门使之完全失灵。,进气门沉积物,火花塞油性沉积物,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),胶质过高的危害,沉积在汽缸盖、汽缸壁和活塞上的积炭,会导致发动机散热不良,产生表面燃烧或爆震现象,降低发动机功率,增加耗

31、油量。严重时冷热车均出现发动机异响,怠速抖动,动力严重不足,甚至发动机无法启动。,2010年5月发生在海南的问题 汽油损坏丰田、别克等品牌汽车的事件 就是一个典型例证,经检验发现导致车 辆损坏的主要原因正是汽油的溶剂洗胶质 严重超标。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),把一定量油样放入标准的钢筒中,充入氧气至0.7MPa压力,然后放入100水中。氧化初期,由于反应速度很慢,耗氧较少,氧压基本不变。经过一定时间后,氧化反应加速,耗氧量显著增大,氧压也就明显下降。从油样放入100的水中开始到氧压明显下降所经历的时间称为诱导期,以分钟表示。,诱导期,评定汽油安定性的指标,不小于480min,

32、诱导期,GBT8018,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),诱 导 期,诱导期是在加速氧化条件下评定汽油安定性的指标之一。它表示车用汽油在贮存时氧化并生成胶质的倾向。,但并非所有汽油都这样,不同化学组成的汽油发生氧化形成胶质的过程不同。有的汽油形成胶质的过程以吸氧的氧化反应为主,诱导期可反映油品的贮存安定性。但有的汽油形成胶质的过程以缩合和聚合反应为主,诱导期就不能真实地反映油品的贮存安定性。,通常认为,汽油的诱导期越长,其生成胶质的倾向越小,抗氧化安定性越好,只有诱导期不小于480min,同时实际胶质不大于5 mg100mL的汽油才有良好的储存安定性,国家石油石化产品质量监督检验中心(

33、广东),腐 蚀 性,腐蚀性主要是指汽油对金属材料的腐蚀。 汽油中的腐蚀性组分主要有: 硫和活性硫化物(如H2S、S、RSH等)、水溶性酸碱等。 活性硫化物在汽油中含量不高,但危害很大。因为活性硫化物具有很强的腐蚀性,常温下可直接腐蚀金属。 评定汽油腐蚀性的指标:硫含量、硫醇硫含量、博士试验、水溶性酸或碱、铜片腐蚀、机杂及水分。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),硫及各类含硫化合物在燃烧后均生成SO2及SO3,他们对金属有腐蚀作用,特别是当温度较低遇冷凝水形成亚硫酸及硫酸后,更具有强烈腐蚀性。这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件,而且还会与汽缸壁上的润滑油起反应,加速漆膜和积炭的形成。

34、,硫及含硫化合物,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),元素硫在常温下即对铜等有色金属有强烈的腐蚀作用,当温度较高时它对铁也能腐蚀。 汽油中所含的含硫化合物中相当一部分是硫醇,硫醇不仅具有恶臭还有较强的腐蚀性。当汽油中不含硫醇时,元素硫的含量达到0.005%会引起铜片的腐蚀;而当汽油中含有0.001%的硫醇时,只要有0.001%的元素硫就会在铜片上出现腐蚀。,硫及含硫化合物,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),在汽油的质量标准中不仅规定了硫含量指标,同时还规定硫醇硫含量不大于0.001%,以及铜片腐蚀试验(50,3h)为不大于1级。,硫及含硫化合物,硫及含硫化合物,GB 17930-

35、2011,2013年12月31日前,2013年12月31日后,硫含量,0.0150(),0.0050(),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油中硫含量过高,会导致汽车尾气催化转化器的催化剂转化 效率降低和氧传感器灵敏度的下降,不利于对车辆尾气排放的 有效控制。,硫 含 量,硫含量是汽油质量的重要参数之一,对发动机的腐蚀和排放会产生重要影响。,硫化物在燃烧后生成的SO2和SO3排放至大气中污染环境。,SO2和SO3与水相遇后会产生具有腐蚀性的酸性物质,腐蚀发动机及曲轴箱部件。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),硫 含 量,常用 的检测 方法,GB/T 17040石油产品硫含量测

36、定法 (能量色散X射线荧光光谱法),GB/T 11140石油产品硫含量测定法 (X射线光谱法),SH/T 0689轻质烃及发动机燃料和其它 油品的总硫含量测定法(紫外荧光法),SH/T0253轻质石油产品中总硫 含量测定法(电量法),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),博士试验和硫醇硫,博士试验和硫醇硫是表征汽油腐蚀性的指标,主要目的是为了控制汽油中的硫醇含量。 硫醇硫会引起储罐和发动机的腐蚀,尤其是4个碳以下的硫醇酸性较强,易造成金属的腐蚀。 博士试验为硫醇硫的定性试验方法,方法号为SH/T 0174。该方法规定了用博士试剂定性检测轻质石油产品如汽油中的硫醇硫,也可定性检测硫化氢。,国

37、家石油石化产品质量监督检验中心(广东),博士试验和硫醇硫,硫醇硫含量可用GB/T 1792电位滴定法定量检测。 有些油品的硫醇硫含量很低(小于0.0004%),博士试验也有可能不通过。这是因为博士试验对不同碳数的硫醇硫的灵敏度不同造成的。,GB 17930-2011标准规定 以GB/T 1792法为仲裁法。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),水溶性酸或碱,定性试验,按GB/T 259方法测试。 用于鉴别油品在生产和储运过程中是否受到无机酸或碱的污染。正常生产出的汽油本不应该含有水溶性酸或碱,但是,如果生产中控制不严,或在储存运输过程中容器不清洁,均有可能混入少量水溶性酸或碱。 水溶性酸

38、对钢铁有强烈腐蚀作用,水溶性碱则对铝及铝合金有强烈的腐蚀。,不允许含有水溶性酸或碱,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),铜片腐蚀,铜片腐蚀试验是油品质量控制的重要检测指标,采用GB/T 5096方法。该方法可判断燃料中是否含有能腐蚀金属的活性硫化物。 对硫化氢和元素硫非常灵敏。 在50,3h条件下,汽油中硫化氢含量为0.00003%时,铜片就会出现灰色斑点和颜色(淡紫色、紫红色); 元素硫含量为0.00001%时,铜片就会有淡灰的斑点。 中性或非活性硫化物(如二硫化物、噻吩、多硫化物等)对铜片的腐蚀很小,几乎不变色。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),汽油使用中常见问题及原因,敲

39、缸:辛烷值过低 熄火:供油不畅或含有大量水分 进气管、汽化器和进气阀产生沉积物:胶质多 金属部件腐蚀:活性硫、酸性物质多 气阻:轻组分多,饱和蒸气压高 生成油泥、颜色变深:烯烃等不饱和烃及非烃类物质等不稳定组分多,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴 油,柴油主要是由原油蒸馏、催化裂化、加氢裂化、加氢精制、 石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成。 成品柴油由直馏柴油、催化裂化柴油、加氢柴油和焦化柴油 等组分调合后再加入适量的十六烷值改进剂和降凝剂等添加剂制 成。,概 述,柴油广泛用于大型车辆、船舰、发电机等,主要用作柴油机的液体燃料。 柴油具有低能耗、低污染的环保特性。 普通柴油适用于

40、拖拉机、内燃机车、工程机械、船舶和发电机组等压燃式发动机,车用柴油适用于压燃式柴油发动机。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),2010年,消费量1.4亿吨。 2011年,消费量1.67亿吨。 2012年,消费量1.70亿吨。,柴 油,概 述,长期以来,轻柴油 在我国占统治地位,柴油分为普通柴油 (轻柴油)和车用柴油,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),随着机动车数量的增加,机动车排放物已经逐渐成为大中城市中心地带空气污染物的主要来源。,概 述,一些高性能的新型柴油发动机也对柴油的质量提出了更高的要求。,2013年2月,车用柴油标准更新为GB 19147-2013 车用柴油(IV)

41、,2009年,国家出台了车用柴油标准GB 19147-2009 车用柴油,2013年6月,车用柴油标准更新为GB 19147-2013 车用柴油(V) ,国家环保局相继出台了GB 18352.2-2001轻型汽车污染物排放限值及测量方法()等一系列相关的排放控制法规。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),GB 252-2011普通柴油,GB 19147-2013 车用柴油(V),柴油质量标准,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),普 通 柴 油,2013年7月1日前,硫含量不大于0.2(m/m); 2013年7月1日后,硫含量不大于0.035(m/m) 。,GB 252-2011 普

42、通柴油,用于三轮汽车、低速货车、拖拉机和非车用压燃式发动机等柴油发动机燃料。,按凝固点分7个牌号:10 #、5 #、0 #、-10 #、 -20 #、-35 #和-50#。,柴油质量标准,检 测 项 目,色度 氧化安定性 十六烷值或十六烷指数 硫含量 10蒸余物残炭 密度 酸度 馏程 闪点 凝点 冷滤点 铜片腐蚀 灰分 水分 机械杂质 运动粘度,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),氧化安定性 十六烷值或十六烷指数 硫含量 10蒸余物残炭 酸度 馏程 闪点 凝点 冷滤点 铜片腐蚀 灰分 密度 水分 机械杂质 运动粘度,GB 19147-2013 车用柴油(V),2013年2月7日 全面实施

43、车用 柴油(),V:2017年12月31日,检 测 项 目,润滑性、多环芳烃、脂肪酸甲酯含量,柴油油质量标准,IV:2014年12月31日,过渡期,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),GB 19147-2013车用柴油(V) ,包含车用柴油()、()和(V)。2013年2月7日全面实施车用柴油()。,按凝固点分为6个牌号: 5#、0#、-10#、-20#、-35#和-50#,车用柴油() ,硫含量不大于0.035(m/m); 车用柴油(),硫含量不大于0.0050(m/m); 车用柴油(V),硫含量不大于0.0010(m/m) 。,柴油质量标准,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),

44、柴油质控项目的检测方法、意义及常见问题分析,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油机燃料的使用要求,柴油用作压燃式发动机燃料,其主要性能要求有: 具有良好的雾化性能、蒸发性能和燃烧性能; 具有良好的燃料供给性能; 对机件没有腐蚀和磨损作用; 良好的储存安定性和热安定性。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油牌号的选择,选用柴油牌号的依据是使用时的温度。柴油汽车主要选用后5个牌号的柴油。,选用柴油的牌号如果低于上述温度,发动机中的燃油系统就可能结蜡,堵塞油路,影响发动机的正常工作。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),燃烧性好是指喷入燃烧室内与高温空气形成均匀的可燃混合气

45、之后,能在较短的时间内发火自燃并正常地完全燃烧。 柴油在柴油机中的燃烧是靠自燃发火,从燃烧角度看,对柴油的要求是自燃点低,容易自燃。 柴油的自燃点过高时,会造成滞燃期过长,着火前气缸中积累燃料太多,急燃期压力升高太猛,因而使燃烧粗暴,导致敲缸。,柴油的燃烧性,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),十六烷值高,在气缸内温度较低的情况下也能发火自燃,所以启动性能较好,滞燃期短,燃烧均匀且完全,发动机工作平稳. 但十六烷值过高,当十六烷值高于65时,还会因喷入的柴油裂化较快,会形成大量的炭,如来不及烧尽,就会在排气时冒黑烟,从而增大耗油量,降低柴油机功率。,十 六 烷 值,十六烷值是衡量燃料在压

46、燃式发动机中燃烧性能的指标,是柴油的重要质量指标。,十六烷值低则表明燃料发火困难,滞燃期长,发动机工作状态粗暴,出现敲缸。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),十 六 烷 值,不同转速的柴油机对柴油的十六烷值有不同的要求,高速柴油机,4060,中速柴油机,3035,低速柴油机,可低于25,十六烷值,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),可按GB/T 11139馏分燃料十六烷指数计算法或SH/T 0694 中间馏分燃料十六烷指数计算法(四变量公式法),利用试样的密度和馏出温度按公式计算得到,用CI表示。,十六烷指数,在没有条件直接测定燃料的十六

47、烷值的情况下,在不可能用发动机测定十六烷值的情况下, 计算十六烷指数是估计十六烷值的有效方法, 适合于直馏馏分、催化裂化馏分及二者 的混合燃料。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),十六烷指数,有争议时, 以实测十六 烷值为准,加有十六烷值改进剂的燃料 纯烃、合成燃料、烷基化物、 焦化产品以及从页岩油和油砂中衍生出的馏分燃料。 渣油或终馏点在260以下的挥发性产品。,不适用,适合于计算在30-70之间的十六烷值,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油的蒸发性对柴油机工作的影响 柴油在柴油机气缸中发火和燃烧都是在气态下进行的,因而必须先行汽化并与空气形成可燃混合气后,才能使柴油机起

48、动和正常工作。,柴油的蒸发性,柴油机内可燃混合气形成的速度主要由柴油的蒸发速度决定,而柴油蒸发速度的快慢又由燃烧室内空气温度的高低和柴油馏分的轻重所决定。 温度越高,轻馏分越多,则蒸发速度越快。 柴油机的转速越快,它的每一工作循环的时间越短,要求柴油的蒸发速度越快,所用的馏分也就应该越轻。,柴油的滞燃期不单 是取决于其十六烷 值,同时还受其蒸 发性的影响。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油的馏分过重,则蒸发速度太慢,从而使燃烧不完全,导致功率下降、油耗增大以及润滑油被稀释而磨损加重。 柴油的馏分过轻,则由于蒸发速度太快而使发动机气缸压力急剧上升,从而导致柴油机的工作不稳定。,柴油

49、的蒸发性对柴油机工作的影响,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),馏 程,按GBT6536规定的方法测定,我国柴油的馏程一般控制在180365范围内,50%馏出温度,主要项目是50%和90%馏出温度,50%馏出温度越低,说明柴油中的轻馏分越多,柴油机易于起动。我国国家标准规定柴油的50%馏出温度不高于300。研究表明,柴油中小于300馏分的含量对耗油量的影响很大,小于300馏分含量越高,则耗油量越小。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油中300馏分含量与耗油量的关系,馏 程,90%馏出温度 95%馏出温度,90%馏出温度及95%馏出温度越低,说明柴油中的重馏分越少。我国国家标准

50、规定柴油的90%馏出温度不高于355,95%馏出温度不高于365,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),粘度过小时,容易从高压油泵的柱塞和泵筒之间的间隙中漏出,使喷入气缸的燃料减少,造成发动机功率下降。柴油的粘度越小,雾化后液滴直径就越小,喷出的油流射程也越短,不能与气缸中全部空气均匀混合,造成燃烧不完全。同时,柴油机的油泵是靠柴油来润滑的,粘度过小时,不能起到润滑作用。,柴油的流动性,粘度,粘度对柴油机供油量的大小以及雾化的好坏有着密切的关系。,粘度过大会造成供油困难,同时,喷出的油滴的直径过大,油流的射程过长,使油滴的有效蒸发面积减小,蒸发速度减慢,这样也会使混合气组成不均匀、燃烧不完

51、全、燃料的消耗量增大。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油的流动性,柴油的粘度大小与柴油的化学组成有 关。一般含烷烃较多的石蜡基原油的 柴油粘度较小,而环烷基原油的柴油 粘度较大。,柴油 质量 标准,1.87.0mm2/s(-35号和-50号),GBT 265,2.58.0mm2/s(-10号和-20号),3.08.0mm2/s(5号和0号),国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),运 动 黏 度,检测方法:通常用毛细管黏度计来测定 运动黏度的测定 温度:20 GB/T 265,运动黏度测定仪,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油在低温下的流动性能,不仅关系到柴油机燃料

52、供给系统在低温下能否正常供油,而且与柴油在低温下的储存、运输等作业能否正常进行有着密切的关系。 柴油的低温流动性与其化学组成有关,其中正构烷烃的含量越高,则低温流动性越差。,柴油的流动性,低温流动性能,凝点,冷滤点,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),凝点,凝点是在规定的实验条件下,试样开始失去流动性的温度。 凝点并不能确切表明柴油实际使用的最低温度。,按GBT510测定,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),冷滤点是指按照规定的测定条件,当试油通过过滤器的流量每分钟不足20mL时的最高温度。 由于冷滤点测定的条件近似于使用条件,所以可以用来粗略地判断柴油可能使用的最低温度。 冷滤点

53、高低与柴油的低温粘度和含蜡量有关。低温下的粘度大或出现的蜡结晶多,都会使柴油的冷滤点较高。,冷滤点,SHT0248,柴油的牌号、凝固点、冷滤点与最低使用温度,牌号的选择可参考产品 标准的附录“各地区风 险率为10的最低气温”。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油的安定性一般是用加速氧化后的总不溶物 (SH/T 0175)和10%蒸余物残炭(GB/T 268)来评定。,柴油的安定性、腐蚀性和洁净度,1柴油的安定性,总不溶物不大于2.5mg100mL,安定性差的柴油在储存中颜色容易变深,甚至产生沉淀。, 10%蒸余物残炭可在一定程度上大致反映柴油在喷油 嘴和气缸零件上形成积炭的倾向。,

54、10%蒸余物残炭不大于0.3%,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),微量残炭测定仪,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油中含有的多环芳香烃和环 烷芳烃、二烯烃、烯烃、硫化物、氮化物等易氧化的物质都是不安定组分,它们易产生胶质和不溶性沉渣,使油品颜色变深,酸值增高,严重时会造成喷油嘴和滤清器堵塞等,并导致气缸中沉积物增加、磨损加剧。,柴油的安定性、腐蚀性和洁净度,1柴油的安定性,柴油的安定性 取决于其化学组成,必须通过各种精制方法减少这些化合物的含量。,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),柴油中含硫化合物对发动机的工作寿命影响很大。所有的含硫化合物在气缸内燃烧后都生成SO2

55、和SO3,这些氧化硫不仅会严重腐蚀高温区的零部件,而且还会与气缸壁上的润滑油起反应,加速漆膜和积炭的形成。同时,柴油机排出尾气中的氧化硫还会污染环境。,2.柴油的腐蚀性,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),2.柴油的腐蚀性,硫含量,酸度,铜片腐蚀,随着对环境保护的要求日益严格,柴油的含硫量不断降低。,普通柴油硫含量0.2%降到0.035,车用柴油硫含量0.035%降到0.0010,腐蚀性,不大于1级,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),X射线荧光定硫仪,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),化学发光定氮紫外荧光定硫仪,紫外荧光定硫仪,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),酸

56、 度,表明油品中含有酸性物质的指标,是保证油品储运容器和用油设备不受腐蚀的指标之一。采用汽油、煤油、柴油酸度测定法进行检测,以中和100ml试油中的酸性物质所需的KOH毫克数(mg KOH /100mL)表示。,酸度,油品的酸性物质并不是单体化合物,而是酸性物质组成的混合物,所以不能根据反应的当量关系直接求出某一被测物质的量,而是以中和100mL或1g 试油中的酸性物质所需消耗的KOH毫克数表示。,GB/T 258,不大于7 mg(KOH) 100mL,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),影响柴油洁净度的物质主要是水分和机械杂质。精制良好的柴油一般不含水分和机械杂质,但在储存、运输和加注

57、过程中都有可能混入。柴油中如有较多的水分,在燃烧时将降低柴油的发热值,在低温下会结冰,从而使柴油机的燃料供给系统堵塞。而机械杂质的存在除了会引起油路堵塞外,还可能加剧喷油泵和喷油器中精密零件的磨损。,3.柴油的洁净度,GB/T 260,水分,不大于痕迹,GB/T 511,机械杂质,无,目测,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),油品在特定的标准条件下加热至某一温度,令由其表面逸出的蒸气刚够与周围的空气形成一可燃性混合物,当以一标准测试火源与该混合物接触时即会引致瞬时的闪火,此时油品的温度即定义为其闪点。习惯上采用闪点表征油品着火燃烧的危险程度,根据闪点对危险品进行分级。,闪 点,柴油的闪点是保证安全性的指标,也是表征柴油轻组分蒸发性的指标,闪点愈低愈危险!,国家石油石化产品质量监督检验中心(广东),闪点的测定方法有闭口杯法和开口杯法两种。柴油的闪点采用宾斯基马丁闭口杯法进行测定。,闪

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