車用柴油產品質量安全風險分析

摘 要：車用柴油中的氯和總芳烴含量在國家標準中沒有明確的規定和技術要求，但其燃燒物會給車輛性能、環境和人的身體健康等帶來不可估量的惡劣影響。本文對車用柴油中的氯含量和總芳烴含量進行檢測，并進行安全風險分析，提出了相應的風險防控措施，也為加強車用柴油質量安全監管提供依據。

關鍵詞：車用柴油，風險分析，質量安全

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-59442025.04.030

0 引 言

車用柴油作為一種重要商品，被廣泛用于交通運輸、工程機械和農業機械等運載工具或其他機械用器的燃料，其產品質量直接關系到國民經濟的發展、國民生活環境質量的改善和人民群眾切身利益。相比于車用汽油，車用柴油含更多的雜質，它燃燒時也更容易產生煙塵，造成空氣污染，廢氣中含有害成分〔顆粒物、氮氧化合物（NOx）等〕也更多。統籌大氣污染防治與“雙碳”目標要求，治污減霾刻不容緩。

近年來油品標準在不斷升級，我國車用柴油標準GB 19147—2016[1]與《世界燃油規范》[2]大部分檢測指標限值相同或更加嚴格。我國的車用柴油（VI）在清凈性、總污染物及潤滑性方面與《世界燃油規范》V類相比還存在一定的差距。要盡可能地減少污染物的排放，無須另外增加或者改動發動機裝置，就能減少發動機污染物的排放，在確保車用柴油的質量情況下，需要添加各種添加劑，這也是當代各國石油工業致力的熱點研發項目。然而一些不法商販為謀取私利，在柴油中添加其他不良成分，使得市面上的柴油質量參差不齊。這些不良成分對機動車的性能、行駛安全和環境都帶來了潛在的危害和風險。

1 風險源介紹

1.1 總芳烴含量

柴油的主要成分是含10～24個碳原子的鏈烷烴、環烷烴和芳烴等。研究表明，總芳烴是影響柴油機排放的關鍵組分。車用柴油中總芳烴的含量高會提高燃燒火焰的溫度，直接與尾氣中NOx含量和PM總量正相關。當柴油中總芳烴含量從40wt%降到20 wt%時，尾氣中NOX排放量降低15%；當多環芳烴含量從7wt%降到1wt%時，尾氣中PM排放量降低4%～6%[3]；當總芳烴含量介于5～17 wt%時，可使NOx、PM、CO、HC排放均處于較低水平[4]。2022年全國柴油車CO、HC、NOx、PM排放量分別為103.6萬噸、15.3萬噸、456.1萬噸、5.0萬噸，占汽車排放總量的15.5%、8.9%、88.4%、99%以上[5]。另外，芳烴是一類芳香族化合物，具有很強的致癌性，可以通過呼吸或者皮膚接觸使人致癌。因此控制車用柴油中總芳烴含量對大氣環境保護和身體健康都有重要意義。

1.2 氯含量

按照正常的生產工藝，進入市場的車用柴油中不應含有氯化物，不排除不法商販為了增加利潤在車用柴油中添加含氯組分。柴油中的氯化物基本是以有機氯的形式存在，通常認為有兩個來源：一是原油中天然的氯化物[6]；二是原油在開采、輸送及加工過程中會人為添加含氯化學助劑[7-9]，由于各種助劑的作用不同，所以其含有的氯化物種類也各不相同，導致在下游的煉制過程進入各餾分油中。柴油中的氯化物在燃燒后生成氯化氫。由于柴油燃燒產物大多是水和二氧化碳，氯化氫在有水的情況下以鹽酸的形式存在，是強酸性腐蝕性物質，能損壞大多數物品，會對發動機、尾氣排放系統等產生腐蝕，嚴重時可能會導致發動機停止工作。此外氯化氫排放到空氣中對人的身體健康和環境都會造成嚴重影響。

2 風險監測基本情況

2.1 風險監測項目

本次風險監測的測試方法和具體指標詳如表1所示。總芳烴含量的具體指標是依據《世界燃油規范》[2]第五版中對第二類柴油的技術要求。氯含量具體指標的設定依據的DB11/239—2021《車用柴油環保技術要求》[10]標準中5.1要求：“車用柴油中不得加入鹵素、含硅、含磷化合物等任何可導致汽車無法正常運行的添加物或污染物。”測試方法依據SH/T 1757—2006《工業芳烴中有機氯的測定 微庫侖法》[11]該標準適用于“有機氯含量在0.5～25 mg/kg范圍的試樣”，所以本次風險監測要求氯含量小于0.5mg/kg。

2.2 監測的基本情況

本次產品質量安全風險監測共采集樣品100批次。結果表明，27批次產品存在質量安全風險，問題檢出率為27.0%。其中，22批次產品總芳烴含量項目檢出問題，問題檢出率為22.0%；6批次產品氯含量項目檢出問題，問題檢出率為6.0%。

3 風險監測結果分析

3.1 采樣方法及分布情況說明

本次風險監測所采集的10 0批次車用柴油全部為流通領域，采樣區域覆蓋了某省的19個地級市（自治州）的加油站。為保證樣品的代表性，采樣按隨機原則進行，同一次采樣中，同一企業的同一類產品不得重復。采樣方法按GB/T 4756—2015《石油液體手工取樣法》[13]執行。

3.2 風險監測結果分析

3.2.1 總芳烴含量

本次產品質量安全風險監測采集的10 0批次樣品中有22批次產品總芳烴含量項目檢出問題，問題檢出率為22.0%。從圖1中可以看出總芳烴含量在20%～25%的占68%，說明目前市場上流通領域的車用柴油大多數的總芳烴含量都在這個區間。2021年1月1日后，我國全面施行國六排放標準[14]。面對環境污染和環保法規的雙重壓力，柴油也將向著更“清潔”方向發展。《世界燃油規范》第五版[2]中第三類柴油的技術要求不大于20%，而第四類和第五類柴油的總芳烴含量要求不大于15%，這也為我國柴油標準的升級提供借鑒與參考。

3.2.2 氯含量

本次產品質量安全風險監測采集的100批次樣品中有6批次氯含量項目檢出問題，問題檢出率為6.0%。根據研究原油中的各餾分均可能存在有機氯化物[15]，所以車用柴油中很可能含有含氯的組分。從圖2可以看出，有5%的樣品的氯含量大于10 mg/kg，這就很有可能對發動機造成不可逆的影響。風險監督不同于監督抽查，氯含量屬于標準外項目，由于缺少監督抽查，這也就造成了對這個項目的不重視，也使一些不法商販有機可乘。

4 風險評估

車用柴油是適用于壓燃式發動機汽車、由石油制取或加有改善使用性能添加劑的產品。在車用柴油使用的過程中所帶來的危害場景類別分為兩類：一類是導致車輛行駛安全的損害；二類是對環境污染和生物體的危害。本次風險監測的風險評估方法是依據GB/T 22760—2020《消費品安全 風險評估導則》[16]。綜合本次風險監測數據、消費者問卷調查和專家判斷，判斷車用柴油產品存在風險的可能性及嚴重程度，確定風險等級。

4.1 傷害嚴重程度

根據總芳烴和氯的作用和危害特性，結合日常檢驗檢測和行業的實際情況，采用專家組討論、調查問卷的方式，對傷害嚴重程度賦值規則，將本次風險監測樣品的傷害程度設置成4個不同的傷害場景并分別進行過賦值，如表2所示。

4.2 風險發生的可能性分級

風險發生的可能性由多個因素共同決定，根據所監測項目含量的檢出率、消費者調研和專家判斷的傷害發生可能性的方式確定傷害發生的可能性。綜合實驗測試、消費者問卷調查和專家判斷三種方法來確定傷害發生的可能性。計算公式如下（1）：

P =40%P 1 +30%P 2 + 30%P 3 （1）

式中：P 為車用柴油產品所引起的傷害發生可能性；P 1、P 2、P 3分別為依據實驗測得的傷害發生可能性、消費者問卷調研得出的傷害發生可能性、基于專家判斷得出的傷害發生可能性；40%、30%、30%分別為上述可能性所占的權重，賦權是基于“德爾菲法十熵權法”，最終確定概率指標。

各個項目傷害發生的可能性，如表3所示。

4.3 風險等級劃分

同時考慮風險嚴重程度和發生的可能性，依據表4確定風險等級。其中，S為嚴重風險，M為中等風險，L為低風險，A為可容許風險。

根據上述傷害發生的嚴重程度和傷害發生的可能性確定總芳烴含量和氯含量的風險等級，如表5所示。

根據上述得到總芳烴含量和氯含量的風險值，取所檢測添加物項目中風險值的最大值為產品質量綜合風險值。氯含量和總芳烴含量導致車輛安全的損害的風險等級都為可容許風險；對環境污染和生物體的危害的風險，氯含量為可容許風險、總芳烴含量為低風險。故綜合風險為總芳烴含量為低風險、氯含量為可容許風險。

5 風險防控措施及建議

從上述分析可知車用柴油產品質量安全狀況并不樂觀，對車輛的使用和環境均存在一定的風險。故給出以下建議：

（1）建議加強對車用柴油產品的風險源和可能引入的渠道進行深入研究，規范市場發展秩序，從控制風險源和風險傳播渠道等手段達到控制產品質量風險的目的。

（2）風險監測的常態化和系統化。加強對車用柴油產品行業風險監控力度，強化風險排查，對非法生產和違法經營等行為予以嚴厲打擊。當發現潛在隱患時，幫助企業進行技術改進和升級，保障產品質量安全。

（3）市場監管局、經信廳、生態環境廳等部門應聯合協作，針對目前非法添加兌制車用柴油的問題加強監督力度，以維護消費者生命財產安全和保護環境為出發點，研究在相關標準中增加風險監測的項目指標和建立包含風險監測項目的地方標準，為監管工作提供執法依據。

6 結 語

我國車用燃油質量標準經過數次升級，車用柴油主要技術指標已逐步與世界先進水平接軌，然而與汽車行業（即《世界燃油規范》）的要求仍然存在一定差距，指標不完善的問題凸顯。鑒于車用柴油中氯含量和總芳烴含量的風險，并考慮到車用柴油的巨大使用量，故采取必要措施對氯含量和總芳烴含量進行控制是非常必要的。

參考文獻

[1]國家能源局.車用柴油：GB 19147—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2]歐洲汽車制造商協會（A C E A），汽車制造商聯盟（Alliance），日本汽車制造商協會（JAMA），美國發動機制造商協會（AAMA）.世界燃油規范[S].比利時布魯塞爾：國際汽車制造商協會，2013.

[3]凌文，王桂英，劉峰陽，硫及芳烴含量對柴油質量和環境的影響[J].石油商技，2004，22（6）：14-16.

[4]劉海峰，王燦，孔祥恩，等.柴油烴族組分對柴油機排放的影響[J].環境科學學報，2020，40（2）：479-491.

[5]中國移動源環境管理年報（2023年）[J].環境保護，2024，52（2）：48-62.

[6]劉玉蘭.減一線蠟油中氯的來源，存在形態及脫除研究[D].北京：中國石油大學，2001.

[7]GUTZEIT J. Effect of organic chloride contamination of"crude oil on refinery corrosion[J]. NACE International，2000.

[5]KAPUSTA S， BERG F V D， DAANE R. The Impact of Oil Field Chemicals on Refinery Corrosion Problems[J].Corrosion， 2003， 3（16）： NACE-03649..

[9]Effect of nonextractable chlorides on refinery corrosion and fouling： NACE 34105[S].2005.

[10]北京市生態環境局，北京市市場監督管理局.車用柴油環保技術要求：DB11/239—2021[S].2021.

[11]中華人民共和國國家發展和改革委員會.工業芳烴中有機氯的測定 微庫侖法：SH/T 1757—2006[S].北京：中國石化出版社，2006.

[12]國家能源局.中間餾分芳烴含量的測定示差折光檢測器高效液相色譜法：NB/SH/T 0806—2022[S].北京：中國石化出版社，2022.

[13]全國石油產品和潤滑劑標準化技術委員會（S AC /TC280）.石油液體手工取樣法：GB/T 4756—2015[S].北京：中國石化出版社，2016.

[14]伍楊民.面向國六排放標準的輕型車排放技術路線研究[D].湖北：武漢理工大學，2019.

[15]張曉靜.原油中氯化物的來源和分布及控制措施[J].煉油技術與工程 2004，34（2）：14-16.

[16]國家市場監督管理總局，國家標準化管理委員會.消費品安全 風險評估導則：GB/T 22760—2020[S].北京：中國標準出版社，2020.

作者簡介

王美娜，碩士研究生，工程師，研究方向為石油化工產品檢驗檢測。

何長義，通信作者，本科，高級工程師，研究方向為計量和檢驗檢測。

（責任編輯：袁文靜）

基金項目：本文受西藏自治區科技計劃項目“高海拔地區成品油質量檢驗關鍵技術及快速檢測設備應用研究”（項目編號：XZ202301ZY0004G）資助。