车用液化石油气“标准”中烯烃含量对车辆尾气及积碳影响的探讨

2013-05-12刘大鹏

中国新技术新产品 2013年5期

刘大鹏

（哈尔滨液化石油气有限公司，黑龙江哈尔滨 150030）

1 概述

车用液化石油气就是目前汽柴油很好的替代燃料，液化石油气是原油的衍生品，由炼厂从原油中通过裂解、催化等工艺提炼产出，英文全称:Liquefide petroleum gas,简称LPG。车用LPG由于其相对于汽、柴油的经济及环保，已越来越多的被广泛使用，成为一种新型汽车燃料。但车用LPG各类“标准”中烯烃含量的问题，日益成为人们关注和争论的焦点，其核心是:烯烃含量高能否对汽车尾气排放达标产生较大影响；烯烃含量高是否会结胶，造成汽车发动机积碳，影响汽车的正常使用。本文拟在通过对比实验和分析，探讨烯烃含量对上述问题的影响，并就我国和国外的车用LPG“标准”差异引发一些个人思考。

2 不同烯烃含量所做的相关测试结果及得出结论

2.1 车用LPG中烯烃含量的变化不影响汽车排放尾气中成分的显著变化，且全部达标。

笔者会同中石油哈尔滨石化公司科研中心人员和长春汽车燃气发展有限公司人员成立了测试小组，分别用总烯烃含量40%、50%、60%，丁二烯含量不超0.5%的三组LPG做了大量的行车试验和发动机台架试验，试验结果表明:车用LPG中烯烃含量的变化不影响汽车排放尾气中成分的显著变化，且全部达标。

附录检验结果

2.2 车用LPG中烯烃含量高，不会造成发动机燃烧室的大量积碳，不会影响发动机的使用寿命。

2.2.1 台架试验

测试小组委托一汽集团发动机厂和吉林省化工产品质量检测站，用总烯烃60%，丁二烯0.3%的车用LPG和90#汽油对比，在CA6102发动机上做了420小时发动机燃气台架试验。发动机拆检结果如下:

·发动机积碳较同样工况用汽油减少65%。

·发动机缸体磨损较同样工况用汽油减少0.1mm。

2.2.2 行车实验

测试小组选用同型号、同时出厂的四辆捷达出租车作为测试车辆，其中两辆用总烯烃含量40-60%，丁二烯含量0.3%的车用LPG做燃料分别行驶35万公里和42万公里，两辆用90#汽油做燃料分别行驶26万公里和40万公里后，委托吉林大学汽车工程学院发动机检测室对这四辆出租车的发动机进行对比拆检，拆检结果证明:

·高含烯烃的车用LPG在发动机内积碳甚少，积碳量可较90#汽油减少70-80%；

·与燃用90#汽油比没有增加汽车发动机缸体的磨损。

3 国外车用LPG“标准”中对烯烃含量的要求分析

国外车用LPG的标准很多，典型的有欧洲的EN589:2004；日本的JISK2240-1999；美国的ASTM D1R35-97中的专用丙烷等。欧洲的EN589:2004考虑的主要是作为车用LPG的实用性能一辛烷值和蒸汽压；日本JIs K 2240-1999中对车用LPG考虑的主要指标是C3与C4的相对比例 (决定蒸汽压和动力性)；美国AsTM D1R35-97的专用丙烷中考虑的主要是对丙烯和C4组分含量的限制。显然，在这三套标准中，欧洲标准和日本标准有一定的相似性，主要的区别是欧洲标准对辛烷值有较高的要求，日本标准对辛烷值没有要求。日、欧的车用液化气标准与美国的专用丙烷的指标要求非常不一致，甚至是矛盾的，日、欧标准不限制总烯烃，但严格限制二烯烃；美国“专用丙烷”的标准严格限制丙烯，但却不限制二烯烃。什么原因造成国外标准间相差这样大，笔者认为是他们在制定这些标准时充分考虑了自己的国情。由于烯烃是一种比烷烃更宝贵的化工原料，在一些发达国家，通常将液化气中的烯烃分离出来作为化工原料，使商品LPG中的烯烃本来就不高。欧洲和日本是全球使用车用LPG数最大的地区，我国的汽车生产技术主要采用的是欧洲和日本技术，汽车排放指标的制定也参照欧洲标准。按惯例，我国的车用LPG的标准也应参照欧、日标准，但实际上，长期以来由于国内一些部门对烯烃的误解，把车用液化气使用中的问题都归结于烯烃含量高，以至于有关部门在制定车用液化气的国家标准时，采用了美国“专用丙烷”标准的模式，严格限制烯烃含量。