对《车用乙醇汽油(E10)》修订内容的分析

牟明仁 邹立梅 辛德吉 滕少刚 孙兴权 王玉萍 于 珂

(1辽宁出入境检验检疫局，辽宁 大连 116001；2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)

为了提高我国车用乙醇汽油的质量，缩小与世界先进国家在车用乙醇汽油一些技术指标上存在差距，我国于2017年9月7日发布并实施了GB 18351—2017《车用乙醇汽油(E10)》[1]。自该标准2001年首次发布以来，经过2004年、2010年、2013年、2015年的修订后，目前已经是第5次修订，这也是我国为改善汽车燃油质量，加快燃油系列标准制修订重要举措之一[2-7]。车用乙醇汽油是一种清洁环保型车用燃料，作为新型燃料的替代产品，我国生物燃料乙醇年消费量近2.6 Mt，产业规模居世界第三位，先后在我国辽宁、河南、安徽、吉林等11个省及山东、湖北等5省的31个地市地区推广应用多年，乙醇汽油消费量已占同期全国汽油消费总量的1/5[8]。乙醇汽油为调整能源结构，提高国家能源安全水平，弥补我国石油资源的不足发挥了积极作用。与历次标准修订一样，此次修订后的标准将在实际应用中提高和保证车用乙醇汽油(E10)的质量发挥积极作用。为了全面了解新标准变化，文章对新标准修订内容、技术指标的变更、试验方法的更换进行了分析，为生产企业、销售公司、汽车用户、检验部门全面了解、正确采用新标准提供参考。

1 主要修订内容、特点与影响

GB 18351—2017《车用乙醇汽油(E10)》是在GB 18351—2015《车用乙醇汽油(E10)》基础上修订而成的[9]，主要修订内容如下。

1.1 警告、范围、引用文件及产品分类的修订

(1)修订后的警告内容将过去强调使用者“建立适当的安全和防范措施”改为现在的“采用适当的安全和健康措施”。

(2)在“1范围”中，将“本标准适用于在不添加含氧化合物的液体烃类中加入一定量变性燃料乙醇及改善使用性能的添加剂组成的车用乙醇汽油(E10)”修改为“本标准适用于在不添加含氧化合物的车用乙醇汽油调合组分油中加入一定量变性燃料乙醇及改善使用性能的添加剂组成的车用乙醇汽油(E10)”。

(3)在“2规范性引用文件”中，共引用了21个GB、11个SH标准、3个NB/SH/T标准和一个ASTM标准。新增加了3个引用标准(GB 190—2009、GB/T 28768—2012、GB/T 30519—2016)；SH/T 0174和SH/T 0663改为NB/SH/T 0174和NB/SH/T 0663；删除了GB/T 1792—2015计1个引用标准。

(4)将“4产品分类”修改为“车用乙醇汽油(E10)按研究法辛烷值分为89号、92号、95号和98号4个牌号”。

1.2 技术要求和试验方法的修订

(1)将5.4修订为“89号、92号和95号车用乙醇汽油(E10)(ⅥA)和车用乙醇汽油(E10)(ⅥB)的技术要求和试验方法(分别见表2和表3)。企业有条件生产和销售98号车用乙醇汽油(E10)(ⅥA)/(ⅥB)时,其技术要求应符合表A.2”。

(2)删除了对硫醇硫定量测定项目的要求，由原来的“硫醇(满足下列指标之一，即判定为合格)：博士试验通过或者硫醇硫质量分数不大于0.001%”，更改为“博士试验通过”。

(3)在注脚b中增加了“换季时，加油站允许有15天的置换期”的规定。在注脚c中由“广东、广西和海南全年执行此项要求”改为“广西全年执行此项要求，广东、海南两省使用车用乙醇汽油(E10)的地区全年执行此项要求”(即执行蒸气压为40～65 kPa，在表2、表3和表A.2中内容也相同)。

(4)在注脚g和h(包括表A1)中增加了“GB/T 28768、GB/T 30519”两个对苯、芳烃和烯烃含量测定的试验方法。在有异议时，注脚g规定还是以SH/T 0693方法为准，注脚h是以GB/T 11132方法为准；而在表2、表3及表A2的注脚h中“也可采用GB/T 11132、GB/T 28768进行测定，在有异议时，以GB/T 30519方法为准”。

(5)在表2、表3和表A.2中，苯体积分数变为不大于0.8%、芳烃体积分数变为不大于35%，在表2中、烯烃体积分数变为不大于18%，在表3和表A.2中，烯烃体积分数变为15%；在表2、表3和表A.2中，馏程的50%蒸发温度变为不高于110 ℃。

1.3 对取样、储存、安全与实施等的修订

(1)将“6取样”直接简化为“…取样时应避光”。

(2)在7.1中不仅保持了“标志、包装、运输和储存及交货验收按SH/T 0164”，同时要求按“GB 30000.7和GB 190”标准进行。在7.3中，增加了“注脚：车用乙醇汽油(E10)在运输、储存过程中使用的罐、泵、管线、计量器的密封件和材质不应对产品质量产生影响”的规定，对与油品接触的密封件和材质提出了要求。

(3)在“9标准的实施”中，还是实行逐步引入过渡期的要求。这是考虑我国炼油企业众多，炼油装置及工艺参差不齐，炼油技术发展还不是十分均衡，引入过渡期要求，为技术相对落后的炼油企业在设备改造、技术改进在时间上创造了条件。

2 意义与影响

GB 18351—2017标准的发布与实施，促进我国车用汽油质量的整体提升,缩小了与先进国家在车用乙醇汽油(E10)技术指标上的差距,也为迎接即将到来的国家第六阶段汽车排放法规要求创造了条件，为贯彻国家有关环保法与大气污染防治等法规提供了依据，对提高车用乙醇汽油(E10)的质量，促进炼油企业的技术升级改造，保护生态环境、改善大气质量产生了积极意义与影响。

2.1 对降低发动机的积炭以及尾气和排放的影响

(1)车用乙醇汽油(E10)是由车用乙醇汽油调合组分油与10%乙醇调合而成。而车用乙醇汽油调合组分油由C6～C12的碳氢化合物组成，主要组分有烷烃、烯烃、芳烃及少量的含硫化合物等。汽油调合组分油中的烃组成除直接影响尾气排放外，由于调合组分油中的苯、芳烃、烯烃组分在高温下容易发生氧化分解，进一步在发动机进气系统和燃烧室形成积炭与胶质而影响发动机性能，造成发动机功率下降、尾气排放增加以及油耗增大[10-15]。其影响因结构不同而变化，如汽油中的芳烃主要是C7～C9的芳烃，即苯、甲苯、二甲苯等。汽油中芳烃构成燃烧室沉积物的趋势不仅依赖于相对分子质量，而且取决于芳烃化合物的化学结构。在3种同分异构体中，间二甲苯形成的沉积物最少，对二甲苯的沉积物形成趋势相对最大，沉积物的质量随着芳烃含量的增加而增大[10]。而烯烃等不稳定组分会通过蒸发排放造成光化学污染，因其热力学不稳定，会在燃烧过程中形成胶质。相对于烯烃来说，芳烃含量对进气阀以及燃烧室的沉积物影响较大，且烯烃与芳烃对沉积物形成有一定的交叉影响作用[10-15]。所产生的沉积物多以胶质状物质在发动机的燃料喷嘴、进气阀和燃烧室等部位上形成而影响发动机的正常工作，烯烃、芳烃含量过高时会加大CO、HC、NOx等有害气体的排放，加大大气的污染[10-15]。

(2)汽油燃料在生产后，需要经过运输与储存。在储存过程中，汽油燃料中的不饱和烃与空气中的氧发生反应生成相对分子质量较大的无挥发性胶质。对油品实际胶质起促进作用的是烯烃，尤其是环状烯烃和异构烯烃影响最大，芳香烃对实际胶质的促进作用虽然不显著，但与实际胶质呈正相关关系。汽油中胶质含量过多时，会堵塞发动机油路，造成汽油喷嘴堵塞，油泵损坏，增加活塞、燃烧室和火花塞等部位的积炭，致发动机点火不良，产生爆震，使发动机加速困难，易熄火，动力性下降，油耗增加，从而降低发动机功率，导致排放的恶化。

标准中降低苯、芳烃、烯烃含量的质量指标，既改进了车用乙醇汽油(E10)的组成成分，提升了车用乙醇汽油(E10)的质量，降低了积炭与胶质的产生，延缓了汽油胶质的生成速率和数量，提高了发动机的性能，也为减少汽车尾气有害气体排放，从燃油的源头上抓好防治环境污染创造了条件。

2.2 增加了检测手段

GB/T 28768、GB/T 30519两个标准的采用，为测定车用乙醇汽油(E10)中的苯、芳烃和烯烃含量，在试验方法上增加了灵活性。

因为GB/T 28768、GB/T 30519都是采用多维气相色谱法测定车用汽油中饱和烃、烯烃和芳烃的方法，在轻质石油馏分和产品中、特别是在车用汽油的烃族组成和苯的测定中应用多年，已具有一定的广泛性[16]。与GB/T 11132的荧光指示剂吸附法相比，多维气相色谱法拥有测定速度快、用量少、结果准、重复性好[17]。GB/T 30519相比NB/SH/T 0741，适用范围广、准确性好。如GB/T 30519—2016适用于终馏点不高于215 ℃、烯烃体积分数为0.5%～70%、芳烃体积分数为1%～80%,苯体积分数为0.2%～10%；NB/SH/T 0741—2010则适用于终馏点不高于205 ℃、烯烃体积分数为5%～65%、芳烃体积分数为5%～50%,苯体积分数为0.3%～5%。

2.3 降低50%蒸发温度

50%蒸发温度过高，对汽车尾气CO、HC、NOx及颗粒物排放都有不利的影响，严重时可能使汽车尾气排放超标[10-15]。在第Ⅵ阶段车车用乙醇汽油(E10)标准中，将馏程的50%蒸发温度降低至不高于110 ℃，可缓解或避免不良排放现象的发生，有利于汽车发动机的蒸发、加速与燃烧性。

2.4 删除了硫醇硫检验项目

研究表明：“博士试验的灵敏度与油品组成、硫醇类型有很大关系，对大分子硫醇更敏感。如果汽油中含有1 mg/kg大分子硫醇，就可能导致该油品博士试验的不通过”。而“油品中烯烃含量也对博士试验的敏感程度有一定影响，即烯烃含量大时，敏感程度就会相对降低，反之升高”。随着炼油脱硫技术的不断发展，目前各炼油企业所生产的汽油、包括车用乙醇汽油(E10)，都能满足GB 18351—2017标准中对硫质量分数不大于10 mg/kg的质量指标要求。“当车用汽油中的硫质量分数小于10 mg/kg时，汽油中的硫醇硫质量分数通常就不大于0.001%的限值规定”。在此情况下，再规定测定硫醇硫含量就显得多此一举。

3 结语

不断降低车用汽油中的硫、苯、芳烃、烯烃含量，馏程蒸发温度及汽油中的饱和蒸气压，是提高车用汽油的质量、减少汽车尾气中有毒有害物质的排放、净化大气空气的主要措施之一，也是近来国内外车用汽油系列标准修订的一大特点。GB 18351—2017《车用乙醇汽油(E10)》与GB 17930—2016《车用汽油》标准在技术要求上相一致。修订后的标准对换季时加油站允许有15 d的置换期，蒸气压在不同地区执行不同的质量指标，体现了标准的客观性与针对性；硫醇检验中保留博士试验，去掉硫醇硫检测项目，既保证了车用乙醇汽油(E10)中硫醇不超标，又减少了不必要的检测分析；试验方法的更换与增加，为车用乙醇汽油(E10)项目的检验检测在方法的选择上提供了更多的手段；特别是对苯、芳烃、烯烃含量及50%蒸发温度等质量指标的调整，为提升车用乙醇汽油(E10)的质量、合理利用乙醇汽油、提高发动机燃烧效率、减少机动车有害物质排放、改善大气及生态环境等方面将产生积极效果；为企业生产、销售、质量部门检验提供了依据。

[1] GB 17930—2017车用乙醇汽油(E10)[S].北京：中国标准出版社，2017.

[2] 牟明仁，牟佳男,齐进，等.解析GB 17930—2016《车用汽油》标准修订内容[J].标准科学,2017(3)：81-84.

[3] 牟明仁,赵雪蓉,姜伟，等.对《GB 18351—2010车用乙醇汽油(E10)》标准修订内容的分析[J].产品安全与召回,2011(试刊1):38-41.

[4] 牟明仁,牟佳男,曲圣，等.对现行车用乙醇汽油(E10)标准的分析[J].石油化工应用,2017，36(5)：3-7.

[5] 牟明仁,王潍平,刘美思，等.对“进口车用汽油质量评价要求”标准修订的研究[J].检验检疫学刊,2017，27(1)：66-71.

[6] 牟明仁,刘美思,牟佳男，等.浅谈GB 19147—2016《车用柴油》标准修订内容[J].石油化工技术与经济,2017,33(2)：25-29.

[7] 牟明仁,李百舸,刘冉，等.车用汽油标准GB 17930—2016与DB 11/238—2016内容对比分析[J].石油商技,2017，35(4)：42-45.

[8] 能源局.为什么要在全国推广车用乙醇汽油？国家能源局是这样说的[EB/OL].(2017-09-13)[2017-11-03]http://news.ifeng.com/a/20170913/51984053_0.shtml.

[9] GB 17930—2015车用乙醇汽油(E10)[S].北京：中国标准出版社，2015.

[10] 徐小红，蔡进，薛群基，等.汽油芳烃对发动机沉积物的影响[J].石油炼制与化工，2010,41(10);82-85.

[11] 牟明仁,王潍平,欧阳昌俊，等.对修订后的GB 17930—2011《车用汽油》标准的研究[J].标准科学,2011(12):48-51.

[12] 李娜，郭莘，陶志平.影响发动机排放的汽油品质的发展[J].当代化工，2014,43(8)：1616-1619.

[13] 牟明仁,白莉,牟佳男，等.不同牌号出口汽油主要质量差异分析[J].石油化工技术与经济,2016,32(6)：28-31.

[14] 帅石金，董哲林，郑荣，等.车用汽油机颗粒物生成机理及排放特性研究进展[J].内燃机学报，2016,34(2)：105-116.

[15] 牟明仁,何明,王群威，等.对大连口岸出口汽油质量变化研究[J].检验检疫学刊,2016,26(5):38-40.

[16] 刘实，秦玉清，朱志庆，等．多维气相色谱法测定汽油烃组成结果准确性保障条件的考察[J]．山东化工，2016，45(23):76-79．

[17] 甘露，程仲芊.多维气相色谱法测定汽油的组成[J].当代化工，2012,41(8)：873-875.