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浅谈GB 19147—2016《车用柴油》标准的修订

2017-04-06牟明仁刘美思牟佳男胡晓静毕才平

石油化工技术与经济 2017年2期
关键词:闪点车用芳烃

牟明仁 刘美思 牟佳男 胡晓静 于 珂 毕才平

(1辽宁出入境检验检疫局,辽宁 大连116001;2国家电网公司,北京100031;3中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司,辽宁 大连116032)

浅谈GB 19147—2016《车用柴油》标准的修订

牟明仁1刘美思1牟佳男2胡晓静1于 珂1毕才平3

(1辽宁出入境检验检疫局,辽宁 大连116001;2国家电网公司,北京100031;3中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司,辽宁 大连116032)

分析了GB 19147—2016《车用柴油》标准修订前后在内容、技术要求和试验方法等方面的变化。标准增加和删减了规范性引用文件中的部分引用文件,要求车用柴油中不得人为加入甲醇,5号、0号和-10号柴油的闪点(闭口)由不低于55 ℃提高为不低于60 ℃;增加了表3车用柴油(Ⅵ)技术要求和试验方法,并增加了总污染物含量的检验项目,质量指标要求不大于24 mg/kg;指定GB/T 33400—2016为该项目的试验方法,多环芳烃质量分数由不大于11%降至不大于7%。标准的修订为满足国家第Ⅵ阶段机动车污染物的排放要求、提高我国车用柴油的质量在技术要求和试验方法等方面提供了保证。

车用柴油 标准 GB 19147—2016 修订 变化

车用柴油的质量直接关系到柴油发动机的使用性、燃烧性及尾气排放对大气的污染性,许多国家在环保法规及燃油新标准中对车用柴油的质量都提出了越来越严的要求[1-6]。为了提高车用燃油质量,最大限度地降低污染物排放对环境的影响,减少汽车有毒有害气体的排放量,我国也加快了车用燃油标准的修订速度[7-9]。为了满足我国第六阶段机动车排放要求的国家强制性标准,GB 19147—2016《车用柴油》于2016年12月23日颁布实施[10],它是在GB 19147—2013《车用柴油(V)》的基础上进行修订的[11]。从修订的内容看,该标准既考虑了我国当前经济发展实际情况,又结合了我国炼油工业及汽车行业目前整个技术水平和实际发展情况。修订后的标准不仅提高了我国车用柴油的质量水平,同时也进一步缩小了我国柴油质量与发达国家、特别是欧盟有关标准在车用柴油技术指标上存在的差距,一些关键项目技术指标与欧盟相同排放阶段对车用柴油的技术要求相同或接近。为了在实际应用中更好地掌握新标准,文章对新标准修订内容、主要技术指标、试验方法的变化进行了分析与研究。

1 修订内容

GB 19147—2016《车用柴油》是在GB 19147—2013《车用柴油(V)》的基础上修订完成的。自2017年1月1日起,全国范围内开始执行的是GB 19147—2016标准中表2规定的车用柴油(V)的技术要求(因GB 19147—2016标准中表1规定的技术要求2016年12月31日已经到实施终止期、GB 19147—2013标准已经作废)。而在个别地区,如北京市在2017年1月1日起已经开始执行GB 19147—2016标准中表3规定车用柴油(Ⅵ)的部分技术要求,即DB11/238—2016《车用柴油》标准[12]。而GB 19147—2013《车用柴油(V)》标准自2013年6月8日发布实施至2016年12月22日止,在我国有效运行了3年6个月,其表1、表2、表3中规定的硫质量分数分别为不大于350,50,10 mg/kg,为满足我国第三阶段、第四阶段和第五阶段排放法规要求,提高我国柴油质量,减少汽车尾气给大气环境带来的影响起到了良好作用。其中表3规定的车用柴油(V)的技术要求,北京、辽宁等省市地区于2016年1月1日起已经提前实施了。

与GB 19147—2013《车用柴油》标准相比,GB 19147—2016《车用柴油》不仅在内容上做了修订,而且对车用柴油中的多项技术指标进行了调整与提高,其内容主要有如下变化。

1.1 规范性引用文件的改变

在“2规范性引用文件”中,引用的文件由34个增加到36个,增减和调整了其中部分文件。在24个国家标准中,增加了GB/T 11133石油产品、润滑油和添加剂中水含量的测定 卡尔费休库仑滴定法、GB 30000.7—2013化学品分类和标签规范第7部分:易燃液体、GB/T 30515透明和不透明液体石油产品运动黏度测定法及动力黏度计算法和GB/T 33400中间馏分油、柴油及脂肪酸甲酯中总污染物含量测定法等3个标准,删除了GB/T 380石油产品硫含量测定法(燃灯发);在10个石油化工标准(SH)中,增加了SH/T 0246轻质石油产品中水含量测定法(电量法),增加了NB/SH/T 0916柴油燃料中生物柴油(脂肪酸甲酯)含量的测定 红外光谱法,由ASTM D7039汽油、柴油、喷气燃料、煤油、生物柴油、生物调合柴油以及乙醇汽油中硫含量的测定(单波长色散X射线荧光光谱法)替代了ASTM D7039汽油和柴油中硫含量测定法(单波长色散X射线荧光光谱法)。

1.2 不得加入甲醇

在5.1中,特别申明“车用柴油中不得人为加入甲醇”。

1.3 表1和表2

在表1车用柴油(Ⅳ)技术要求和试验方法与表2车用柴油(V)技术要求和试验方法中主要有以下内容:

(1)试验方法的更换

10%蒸余物残炭的试验方法由GB/T 268石油产品残炭测定法(康氏法)改为GB/T 17144石油产品残炭测定法(微量法);多环芳烃质量分数的试验方法由SH/T 0606中间馏分烃类组成测定法改为SH/T 0806中间馏分芳烃质量分数的测定 示差折光检测器高效液相色谱法;脂肪酸甲酯质量分数由GB/T 23801中间馏分油中脂肪酸甲酯质量分数的测定 红外光谱法,改为NB/SH/T 0916柴油燃料中生物柴油(脂肪酸甲酯)质量分数的测定 红外光谱法。

(2)闪点的调整

5号、0号和-10号柴油的闪点(闭口)由不低于55 ℃提高为不低于60 ℃(包括表3车用柴油(Ⅵ)技术要求和试验方法)。这样既可提高柴油的安全性,又可规避国家对危险化学品的有关安全要求,即每批次柴油的闭口闪点小于60 ℃的就按危险化学品企业进行管理的有关规定。同时也节约了炼油企业、储运、加油站等因对消防器材与安全设施等进行改造而需要耗费的巨大资金。而对于-20号、-35号和-50号低凝点车用柴油的闭口闪点则维持原有的规定不变。

(3)注释的变更

① 将注释b由“也可采用GB/T 17144进行测定,结果有异议时,以GB/T 268方法为准”修改为“也可采用GB/T 268进行测定,结果有异议时,以GB/T 17144方法为准”。

② 将注释c由“可用目测法,即将试样注人100 mL玻璃量筒中,在室温下观察,应当透明,没有悬浮和沉降的水分。结果有异议时,按GB/T 260方法为准”修改为“可用目测法,即将试样注人100 mL玻璃量筒中,在室温下观察,应当透明,没有悬浮和沉降的水分。也可采用GB/T 11133和SH/T 0246测定,结果有异议时,以GB/T 260方法为准”。

③ 将注释e由“也可采用SH/T 0806进行测定,结果有异议时,以SH/T 0606方法为准”修改为“也可采用SH/T 0606进行测定,结果有异议时,以SH/T 0806方法为准”。

④ 注释f为新增加的内容,即“也可采用GB/T 30515进行测定,结果有异议时,以GB/T 265方法为准。”。

⑤ 将注释i由“脂肪酸甲酯应满足GB/T 20828要求”修改为“脂肪酸甲酯应满足GB/T 20828要求。也可采用GB/T23801进行测定,结果有异议时,以NB/SH/T 0916方法为准”。

(4)增加了表3车用柴油(Ⅵ)技术要求和试验方法

在表3车用柴油(Ⅵ)技术要求和试验方法中,增加了总污染物含量的检验项目、将多环芳烃质量分数由不大于11%降至不大于7%。

① 增加总污染物含量的检验项目。因为车用柴油在生产加工、运输、储存和销售过程中会受到自身与外来物质因素影响而被污染,这些污染物随着液体燃料一起进入到发动机内,导致柴油发动机喷嘴磨损。而柴油机的燃油喷嘴是高精度计量燃油的精密部件,如果燃油喷嘴被污染,燃烧产生的固态物质会沉积在喷嘴头部并显著影响喷嘴、进而影响发动机的正常工作。原标准采用机械杂质指标来进行控制,指标限值为“无”,而欧盟标准中是以总污染物含量来限制柴油中的杂质质量分数,指标限值为不大于24 mg/kg。修订后的标准指定采用GB/T 33400试验方法测定车用柴油中总污染物质量分数,并规定质量指标要求不大于24 mg/kg,与欧盟标准规定的质量指标相一致。

在实际生产中,为避免喷嘴堵塞而影响发动机的正常工作,通常在柴油中加入清净剂,以保证车用柴油在使用时的清净性。

② 调整多环芳烃质量分数指标值。多环芳烃是指分子中含有两个或两个以上苯环的碳氢化合物。柴油中的多环芳烃燃烧时易形成颗粒物,其质量分数大小直接影响柴油发动机的颗粒物排放量,不仅造成排放污染,其毒理特性对人体中枢神经、血液也有很强的不利作用。因此,世界有关国家对柴油中多环芳烃质量分数都加以限制。欧盟法规2003/17/EC中规定柴油中多环芳烃质量分数不高于11%,目前欧盟最新的车用柴油标准中已将多环芳烃质量分数由原来的不大于11%降低至不大于8%。

本次标准修订将多环芳烃质量分数由不大于11%降至不大于7%,严于现行欧盟车用柴油标准中对多环芳烃质量分数的技术要求。

1.4 “7标志、包装、运输和贮存”

(1)将7.1“向用户销售的符合本标准表1、表2、表3要求的车用柴油所使用的加油机和容器都应明确标示产品的名称、牌号和等级(Ⅲ、Ⅳ或Ⅴ)”修改为“向用户销售的符合本标准表1、表2、表3要求的车用柴油所使用的加油机和都应明确标示产品的名称、牌号和等级(Ⅳ、Ⅴ或Ⅵ),如:0号车柴(Ⅴ)、0号车柴(Ⅵ)等,并应标识在汽车驾驶者可以看见的地方”。

(2)将7.2“根据GB 13690,车用柴油属易燃液体,产品的标志、包装、运输和贮存及交货验收应按SH O164、GB 13690和GB 190进行”修改为“车用柴油属易燃液体,产品的标志、包装、运输和贮存及交货验收按SH O164、GB 30000.7—2013和GB 190进行”。

1.5 “8 安全”

在“8安全”中,将“根据GB 13690,车用柴油属易燃液体,其危险性警示见GB 20581—2005中第8章的警示性说明”修改为“车用柴油属易燃液体,其危险说明和防范说明见GB 30000.7—2013的附录D”。

1.6 “9 标准的实施”

在“9标准的实施”中,对于不同的技术要求,采取了逐步引入的过渡期措施,即将“本标准自发布之日起在全国范围内实施,并实行逐步引入的过渡期要求。表1规定的技术要求自2011年7月1日起在全国范围内实施;表2规定的技术要求过渡期至2014年12月31日,自2015年1月1日起表1规定的技术要求废止;表3规定的技术要求过渡期至2017年12月31日,自2018年1月1日起表2规定的技术要求废止”修改为“本标准自发布之日起在全国范围内实施,并实行逐步引入的过渡期要求。表2规定的技术要求过渡期至2016年12月31日,自2017年1月1日起,表1规定的技术要求废止;表3规定的技术要求过渡期至2018年12月31日,自2019年1月1日起,表2规定的技术要求废止。考虑到国内某些地区环保的特殊需求,各地方政府可依据其环保治理要求,与相关油品供应部闸协商一致后,可提前实施相应阶段的车用柴油技术要求”。

1.7 附录A和附录B

在附录A(资料性附录)和附录B(规范性附录)中,其编辑格式及内容都有不同的变化与增减,使用时,应用人员一定要仔细阅读、认真推敲附录中所变化的内容。

2 对企业的影响

新标准的颁布实施,对提高车用柴油质量带来了积极因素同时,也给企业生产、实验室及检验人员带来了一定的影响。

2.1 对生产的影响

柴油中芳烃、多环芳烃质量分数高是影响NOx和颗粒物排放的原因之一。本次标准修订将多环芳烃质量分数由不大于11%降至不大于7%,为减少车用柴油燃烧后颗粒物排放量、污染对人体健康造成的损害、改善环境创造了条件。其目的就是为了使车用柴油质量更好地满足国家第六阶段排放要求。研究表明,当柴油中芳烃质量分数从30%降至10%时,NOx排放量可减少4%~5%[4]。但车用柴油中多环芳烃质量分数的降低、闪点的提高,也给企业生产带来影响。

因为我国柴油产品很大一部分是由催化裂化工艺加工,其特点是芳烃质量分数高且稳定性差,芳烃质量分数一般在60%~90%,且大部分为双环芳烃;如果将催化裂化柴油中的双环芳烃变为单环芳烃,再变为带长侧链烷基苯类的柴油组分,就需要高苛刻度的选择性加氢工艺,如提高加氢反应温度、氢气分压,调整体积空速、氢油比等工艺参数,才能改变柴油质量,将之作为清洁柴油的调合组分[13-17]。而将多环芳烃质量分数由不大于11%降至不大于7%,就更增加了选择性加氢工艺的难度,既加大了操作成本,也降低了企业生产车用柴油的经济效益。

而5号、0号和-10号柴油的闪点(闭口)由不低于55 ℃提高为不低于60 ℃,为提高车用柴油在生产、运输、储存及应用时的安全提供了保证。但车用柴油闪点的提高,就要适当提高车用柴油馏程的初馏点和10%馏出温度,这样就相对减少了车用柴油原料的来源,因此对多产车用柴油产生不利影响。

从已检验的出口柴油质量情况看,出口合同对车用柴油的多环芳烃质量分数要求不大于11%、芳烃质量分数要求不小于15%、闪点要求不低于66 ℃。而实际检验中多环芳烃质量分数为2.9%~3.7%、芳烃质量分数为23.2%~24.1%、闪点为70~79 ℃,个别批次闪点可达到88 ℃。

2.2 对检验工作的影响

本次标准修订,规范性文件中增加了4个国家标准、2个行业标准,删除了1个国家标准。新的规定及标准的变化必然会对炼油企业实验室、销售验收部门的化验室及检验人员产生影响。如10%蒸余物残炭的试验方法由GB/T 268改为GB/T 17144,多环芳烃质量分数的试验方法由SH/T 0606改为SH/T 0806,脂肪酸甲酯质量分数试验方法由GB/T 23801改为NB/SH/T 0916。在车用柴油水分检验项目中,修订前,车用柴油中的水分规定用目测法,结果有异议时,以GB/T 260方法为准;而修订后,车用柴油中的水分规定是用目测法,也可采用GB/T11133和SH/T 0246测定,结果有异议时,以GB/T 260方法为准。

而这些增加或替换的新方法标准,在为车用柴油检验带来方便并提供了新的检测手段的同时,相关实验室就需要投入新的资金、购入新的分析仪器,检验人员也必须进行仪器操作的岗前相关培训。这些投入与措施给相关企业、检验人员增加了财力、物力及人力的负担。

3 结语

GB 19147—2016《车用柴油》作为我国强制性标准,在本次修订中增加了总污染物含量的检验项目,将多环芳烃质量分数由不大于11%降至不大于7%,将5号、0号和-10号柴油的闪点(闭口)由不低于55 ℃提高为不低于60 ℃。这些内容的增加、质量指标的降低或提高,为进一步提高我国车用柴油的质量,满足国家第Ⅵ阶段机动车污染物的排放要求,缩小与发达国家在车用柴油技术要求间的差距,增强汽车尾气净化系统的能力,减少汽车发动机进气系统沉积物和汽车污染物排放,改善空气质量和提高车用柴油的安全性都起到了积极作用。由于标准的修订是依据国内炼油行业和汽车行业的实际需求,因此对促进炼油企业生产技术的升级、规范车用柴油的使用,提高我国柴油的整体质量水平,理顺车用柴油销售秩序都有着重要的实际意义;标准中对试验方法的增减及变更,为车用柴油的检验在检验方法上提供了依据。

同时也应该清醒认识到,GB 19147—2016《车用柴油》标准的颁布实施,在为提高我国车用柴油质量,促进汽车行业的健康发展,满足日趋严格的排放要求加快车用柴油清洁化进程,减少车辆尾气排放对大气污染等方面带来积极因素的同时,也对炼油企业、广大消费者及检验工作带来一定影响。因此在标准实施过程中,有关方面要加大对车用柴油新标准的宣传力度,认真领会新标准的修订内容,加大车用柴油在流通领域的行政监管力度与质量抽查检测,理顺市场价格机制,严格控制进口车用柴油的质量符合新的颁布标准要求,严禁生产、销售及进口不符合新标准要求的车用柴油。

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Discussion on Revision of GB 19147—2016 Standard for Vehicle Diesel

Mou Mingren1,Liu Meisi1,Mou Jianan2,Hu Xiaojing1,Yu Ke1,Bi Caiping3

(1LiaoningEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Dalian,Liaoning116001; 2StateGridCorporation,Beijing100031; 3DalianPetrochemicalCo.,Ltd.,ChinaPetroleum&NaturalGasCo.,Ltd.,Dalian,Liaoning116032)

This paper analyzes the changes of GB 19147—2016 standard for Vehicle Diesel before and after the revision of contents,technical requirements and test methods.The revised Standard increased and deleted some reference documents; prohibited artificial adding of methanol into the vehicle diesel,increased the flash point (closed) of No.5,No.0 and No.10 diesel from not less than 55 ℃increased to not less than 60 ℃; increased Table 3 vehicle diesel (Ⅵ) technical requirements and test methods; increased the total pollutant content of the test items,with the quality requirements of not more than 24 mg/kg; designated GB/T 33400—2016 as the testing method of the project; decreased the mass fraction of PAH from no more than 11% to no more than 7%.The revision of the Standard provided guarantee for meeting the motor vehicle pollutant emission requirements in national Ⅵ stage,and improving the quality of China’s diesel fuel in the technical requirements and testing methods.

vehicle diesel,standard,GB 19147—2016,revision,change

2017-02-13。

牟明仁,男,1960年出生,1983年毕业于抚顺石油学院石油加工工程专业,研究员,现从事进出口石油检验工作,公开发表文章90多篇。

1674-1099 (2017)02-0025-05

V43.1+2

A

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