對現行車用乙醇汽油（E10）標準的分析

牟明仁，牟佳男，曲 圣，徐 偉，陳月連，魏 巍，隋學勇，畢才平

（1.遼寧出入境檢驗檢疫局，遼寧大連 116001；2.國家電網公司，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）

對現行車用乙醇汽油（E10）標準的分析

牟明仁1，牟佳男2，曲 圣1，徐 偉1，陳月連1，魏 巍1，隋學勇1，畢才平3

（1.遼寧出入境檢驗檢疫局，遼寧大連 116001；2.國家電網公司，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、烯烴體積分數含量由不大于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、規定20℃密度為720 kg/m3～775 kg/m3。該標準為提高我國車用乙醇汽油（E10）的質量提供了依據，滿足我國第五階段機動車排放標準要求，但與第六階段機動車排放標準要求還有一定差距。

車用乙醇汽油；GB18351-2015；標準；修訂；實施

乙醇汽油不僅具有提升燃油質量、提高燃燒效率、減少氣缸積碳，同時還有綠色、環保、可再生，并可降低尾氣污染物排放而減少對大氣污染等優點[1，2]。車用乙醇汽油作為新型燃料替代產品，目前已成為世界相關國家可再生能源的發展重點，我國在安徽、遼寧等省市地區已應用多年并收到了很好的效果[3，4]。汽車燃油質量既影響汽車發動機的性能，也影響空氣質量。為提高車用燃油質量，凈化環境空氣，近年來我國加快了車用燃油標準的修訂速度[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]，該標準是2015年5月8日發布實施的，它是在GB18351-2013《車用乙醇汽油（E10）》標準基礎上修訂而來的[10]。新標準的發布實施，為乙醇汽油質量升級工作提供技術依據，實現替代能源推廣和油品清潔化的雙重目標創造了條件。本文對新修訂標準的內容具體變化、標準技術指標的變更大小、標準試驗方法的更換進行了研讀，并對標準修訂后產生的影響進行了分析，供相關人員參考。

1 主要修訂內容

本標準自2001年首次發布后，歷經2004年、2010年、2013年和2015年，共計5個版本，修訂次數共計4次。最新標準GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》是在GB18351-2013《車用乙醇汽油（E10）》基礎上修訂而來的。與之相比，其內容變化主要有以下幾點：

（1）在“2規范性引用文件”中，標準數量由原來30個變為現在的34個。增加了3個GB、1個SH和1個ASTM標準，刪除了1個GB標準。

（2）在“4產品分類”中，“車用乙醇汽油（E10）（IV）按研究法辛烷值分為90號、93號和97號三個牌號，車用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）按研究法辛烷值分為89號、92號、95號和98號四個牌號”。

（3）在“5要求和試驗方法”的5.1中，特別增加強調了“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中規定“企業有條件生產和銷售98號車用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）時，其技術要求和試驗方法應符合附錄A”。

（4）新標準中有3個表，表1為車用乙醇汽油（E10）（IV）技術要求和試驗方法、表2為車用乙醇汽油（E10）（V）技術要求和試驗方法、表A.1是98號車用乙醇汽油（E10）（V）技術要求和試驗方法。表1、表2代表兩個不同實施階段車用乙醇汽油（E10）的技術要求和試驗方法，表A.1與表2是同一個實施階段但牌號不同。

（5）在“7標志、包裝、運輸和貯存”的7.3中，強調“符合本標準的車用乙醇汽油（E10）在運輸、貯存過程中應使用專用的管道、容器和機泵。對這些儲罐、泵、管線、計量器的密封件和材質的要求可參考車用乙醇汽油的相關規定。在儲存運輸過程中，整個系統應干凈和不含水。如果發生相分離，分離出的水相應送往專門的廢水處理廠進行處理。車用乙醇汽油（E10）中如含錳，運輸和貯存時應避光”。

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

（7）由于新標準中包含符合國標Ⅳ和國Ⅴ兩種技術要求的車用乙醇汽油（E10），所以在新增加的在“9標準的實施”章節中，規定“本標準自發布之日起實施，實行逐步引入的過渡期要求。表2和表A.1規定的技術要求過渡期至2017年12月31日，自2018年1月1日起，表1規定的技術要求廢止”。

（8）新增加的表2與原表1中的技術要求對比，內容變化如下：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（RON+ MON）/2由不小于85、88、報告修改為不小于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烯烴體積分數含量由不大于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，以GB/T 1884、GB/T 1885測定結果為準”。

（9）增加“附錄A（規范性附錄）98號車用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）技術要求和試驗方法”，除研究法辛烷值（RON）不小于98、抗爆指數（RON+MON）/2不小于93外，其他質量指標與試驗方法都與表2內容相同。

2 影響

新標準調整了研究法辛烷、硫含量、烯烴含量值等項目的質量指標，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保帶來影響。

（1）辛烷值是衡量車用汽油抗爆性最重要的質量指標，辛烷值對車輛燃油經濟性和排放性具有重要的影響。在壓縮比確定的情況下，汽油發動機在工作時是否發生爆震，就與所用汽油的辛烷值大小有直接關系了。在汽油發動機的壓縮過程中，如果使用與壓縮比匹配的汽油燃料，混合氣在氣缸里會以正常燃燒速率完全燃燒，缸內的壓力波動基本均勻而無爆震現象發生。但如果使用汽油辛烷值低于壓縮比所要求的汽油燃料，因著火始點提前，燃燒反應速率提高等原因，致缸內可燃混合氣的溫度和壓力的快速上升而使汽油燃料發生氧化反應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。乙醇的火焰傳播速度比汽油的快，汽油中混有一定比例的乙醇后，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]。

雖然本次標準修訂所降低汽油辛烷值的指標數值相對較小，不至于影響汽油發動機的爆震現象發生，但汽油發動機使用降低了的辛烷值汽油燃料，就必然會對發動機的功率與抗爆性產生不利影響。如汽車使用者反映，由93號汽油改用了92號汽油后，雖然沒有爆震現象，但明顯感覺所用汽車起步與加速動力就沒以前93號油的動力大了，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，這既有利于降低產生氣阻使油路不暢導致供油不足，影響噴油器流量的穩定，直接影響入閉環控制，導致發動機燃燒不好和加速不良現象的發生而使油耗上升，又可減少汽油存放蒸發損失及蒸發排放對大氣的污染[12]。但由于變性燃料乙醇的調入將使車用乙醇汽油的蒸氣壓升高，因此在生產中，應該嚴格控制更具揮發性組分的汽油原料。

（3）硫含量降低至不大于10 mg/kg，既縮小與發達國家相關標準在此項指標的差距，也有利于減輕硫含量對汽車發動機氣缸等部件的腐蝕、同時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動機內的燃燒性、汽油的穩定性、減少膠質與積碳的生成、減少汽車尾氣三元催化劑轉化活性的損失、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，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）是在常規汽油燃料中添加（10.0±2.0）%體積分數的變性燃料乙醇。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可提高2～3個單位，這在一定程度上彌補了因烯烴、錳含量的減少而對辛烷值的影響，同時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，增強抗爆性，汽油中需要加入一些抗爆添加劑。甲基環戊二烯三羰基錳（MMT）因性質穩定，與汽油有很好的兼容性，目前在國內外的汽油中被廣泛應用。由于MMT等金屬類抗爆劑出現對環境和汽油機產生的影響，在汽油生產中又對其含量加以限制。新標準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生不利影響，但對減少發動機火花塞堵塞與缸體及部件的磨損，延長發動機的使用壽命，降低對三元催化系統中毒及對環境造成的危害等都產生積極影響[16-18]。

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

3 結語

GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》對辛烷值等項目質量指標做了調整，為更好的規范車用乙醇汽油（E10）中的各項技術指標，使之應用更加合理、方法采用更加具有可操作性提供了依據。為改善汽車燃料在發動機的燃燒性能、減少汽車尾氣污染物排放起到了積極的作用。

但新標準在芳烴、烯烴等含量質量指標上與國際先進國家同類標準還有差距，也與我國第六階段機動車排放相關標準要求還有一定距離。如GB17930-2016《車用汽油》標準規定芳烴體積分數含量不大于35%、分階段規定烯烴體積分數含量分別不大于18%和15%[19]；而GB18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》標準規定芳烴體積分數含量不大于40%、規定烯烴體積分數含量不大于24%，這有待于在以后標準修訂中加以改進與提高。

同時也應該認識到新標準的發布實施，給煉油行業、汽車發動機的使用性能、廣大消費者及實驗室的化驗人員帶來影響。有關單位與人員一定要以認真負責任的態度，仔細閱讀、全面了解新標準的修訂內容與內涵，以便采取有針對性的措施來積極應對，使新標準在應用中得到全面貫徹與落實。

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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年畢業于撫順石油學院石油加工工程專業，現從事進出口石油檢驗工作，郵箱：mumingren163@163.com。