理论教育 车用燃料标准的发展与醇醚燃料在汽车应用技术中的贡献

车用燃料标准的发展与醇醚燃料在汽车应用技术中的贡献

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:纵观欧洲车用汽油标准的发展可以看出,自2000年开始,欧洲在实施不同阶段汽车排放法规的同时,不断降低汽油中的含硫质量分数水平。表3-1是ASTM D5797-07《点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格》的技术要求。近年来,山西、陕西等省份也先后出台了车用燃料甲醇的地方标准,这些地方标准基本上是参照《工业用甲醇标准》的框架来制定,因此不能完全满足汽车对甲醇汽油燃料的技术需求。

车用燃料标准的发展与醇醚燃料在汽车应用技术中的贡献

自2000年开始,国外在车用汽油质量升级方面的工作主要集中在降低汽油中的含硫质量分数上。这是由于随着汽车尾气排放法规的不断严格,需要采用先进的汽车发动机技术和尾气后处理装置,而这些措施的实施对燃料中的含硫质量分数非常敏感,需要大幅度的降低汽油中的含硫质量分数才能保证这些先进措施的有效实施,以减少汽车尾气中有害物质的排放。

纵观欧洲车用汽油标准的发展可以看出,自2000年开始,欧洲在实施不同阶段汽车排放法规的同时,不断降低汽油中的含硫质量分数水平。如2000年开始推行欧Ⅲ阶段排放时,要求汽油中的含硫质量分数不大于150mg/kg;2005年开始实施欧Ⅳ阶段排放时,将汽油中的含硫质量分数下降到不大于50mg/kg;2009年实施欧Ⅴ阶段排放时,就要求汽油中的含硫质量分数不得高于10mg/kg。在美国,根据EPA的要求,目前全美的汽油中的含硫质量分数平均值不大于30mg/kg。日本跟随欧洲,在降低汽油中的含硫质量分数方面也有很大的提高。例如在JIS K2202:2004标准中要求汽油中的含硫质量分数不大于50mg/kg,JIS K2202:2007标准中,要求汽油中的含硫质量分数不大于10mg/kg。

我国自2000年开始限制含铅汽油的生产,在全国范围内实施含硫质量分数不大于1000mg/kg的车用无铅汽油标准GB 17930—1999以来,一直把降低汽油中的含硫质量分数作为我国汽油质量升级的主要目标。但是,由于我国的炼油工业在其自身的发展过程中,形成了以催化裂化二次加工为主的特点,因此在制定国家标准时就应该充分考虑国内装置构成和技术改造等因素,在含硫质量分数控制方面,可以与欧洲在实施相同排放标准时要求一致,而在汽油的含烯烃体积分数方面,需要逐步降低。在降低汽油的含硫质量分数方面,我国的步伐还是比较快的。2000年开始国内汽油中的含硫质量分数要求是不大于1000mg/kg,2003年降低到800mg/kg,2005年要求不大于500mg/kg,2011年GB 17930—2011《车用汽油国(Ⅲ)》中的含硫质量分数不大于150mg/kg,国(Ⅳ)中的含硫质量分数不大于50mg/kg,国(Ⅴ)中的含硫质量分数不大于10mg/kg。在降低汽油的含烯烃体积分数方面,满足国家第Ⅱ阶段排放要求的汽油中的烯烃含量(体积分数)为不大于35%;满足国家第Ⅲ阶段排放要求的汽油中的烯烃含量(体积分数)为不大于30%;满足国家第Ⅳ阶段排放要求的汽油中的烯烃含量(体积分数)为不大于28%;第Ⅴ阶段排放要求的汽油中的烯烃含量(体积分数)为不大于25%。

1996年美国首次推出了ASTM D5797-96版《点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格》,2006年和2007年又相继推出了ASTM D5797-06版和ASTM D5797-07版《点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格》,这几版M70-M85燃料甲醇标准的技术要求完全一致,ASTM D5797-07版与ASTM D5797-96版不同之处是ASTM D5797-07增加了对采样、容器及样品处理的规定。

表3-1是ASTM D5797-07《点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格》的技术要求。(www.daowen.com)

表3-1 美国ASTM D5797-07燃料甲醇(M70-M85)技术要求

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ASTM D5797-07《点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格》按蒸气压的范围和使用环境温度分为M85(1级)、M80(2级)、M70(3级)3个级别,主要是考虑车辆低温冷起动性能的需要。

国内燃料甲醇及燃料甲醇汽车的研究也始于20世纪70年代,从“六五”到“八五”期间,国家科技部先后组织了低比例甲醇汽油和高比例甲醇燃料的攻关项目。“九五”和“十五”期间,在国家有关部门的支持下,在山西等地进行了M85甲醇燃料汽车的示范运营,积累了大量的数据和丰富的经验。近年来,山西、陕西等省份也先后出台了车用燃料甲醇的地方标准,这些地方标准基本上是参照《工业用甲醇标准》的框架来制定,因此不能完全满足汽车对甲醇汽油燃料的技术需求。随着燃料甲醇和燃料甲醇汽车技术的发展,以及煤基燃料替代石油基燃料的可行性逐渐得到认可,甲醇作为车用燃料及甲醇燃料汽车呈现快速发展的趋势,为规范我国甲醇燃料的生产,保证甲醇燃料产品质量、规范市场,出台甲醇燃料的产品标准是非常急需和必要的。

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