牟明仁,张代华,曾 泽,董伟峰,陈 伟,李普明,李 强,王 军,毕克胜
(1.辽宁出入境检验检疫局,辽宁 大连116001;2.中国检验检疫科学研究院,
北京100123;3.中国石油大连分公司,辽宁 大连116020)
为了开发能源的替代产品,缓解能源燃料的紧缺,生物燃料越来越受到人们的关注。积极开发和更加合理地利用生物燃料技术成为科研人员研究的重点[1-5]。生物燃料具有良好的可贮藏性和可运输性,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。
从大连等口岸进口的生物燃料,其技术要求及检验结果与GB/T 25199-2010《生物柴油调合燃料(B5)》[6]的技术要求相似。
为了解大连等口岸进口的生物燃料的技术要求与质量特点,考察进口生物燃料是否符合我国相关生物燃料标准要求,作者就进口生物燃料的检验项目、质量指标、试验方法与GB/T 25199-2010标准的技术要求进行了对比分析,拟为产品归类管理、准确掌握进口生物燃料的技术要求和试验方法及合理应用进口生物燃料提供技术依据。
GB/T 25199-2010《生物柴油调合燃料(B5)》标准所属产品按用途分为B5轻柴油和B5车用柴油两个类别,并对两个类别产品的技术要求和试验方法都提出了具体规定。为了使分析更有针对性,选择GB/T 25199-2010标准中的B5车用柴油技术要求,即2%~5%(体积分数)生物柴油(BD100)与95%~98%(体积分数)石油柴油的调合燃料(适用于GB/T 19147[7]所规定的压燃式发动机)作为分析对比的对象。GB/T 25199-2010《生物柴油调合燃料(B5)》中对B5车用柴油的技术要求见表2 。
表1 进口生物燃料技术要求Tab.1 Technical requirements of import biofuel
表2 B5车用柴油技术要求Tab.2 Technical requirements of B5vehicle diesel
进口生物燃料有14个检验项目,GB/T 25199-2010有18个检验项目,两者共有11个相同的检验项目,分别为:硫含量、酸值、10%蒸余物残炭、灰分、铜片腐蚀、运动粘度、闪点、十六烷值、密度、馏程、脂肪酸甲酯。其中运动粘度、密度项目中的规定温度有区别。进口生物燃料规定运动粘度为40℃下的运动粘度、密度为15℃下的密度;GB/T 25199-2010规定运动粘度为20℃下的运动粘度、密度为20℃的密度。进口生物燃料的馏程只要求95%回收温度,GB/T 25199-2010则要求50%回收温度、90%回收温度和95%回收温度。进口生物燃料设置了倾点、水分与沉淀物项目,GB/T 25199-2010则设置为凝点、水含量及机械杂质项目。进口生物燃料增加了颜色检验项目,GB/T 25199-2010则设置有氧化安定性、冷滤点、润滑性、多环芳烃的检验项目。
进口生物燃料与GB/T 25199-2010在质量指标规定上各有异同。其中进口生物燃料规定的项目质量指标低于GB/T 25199-2010规定的有:酸值和十六烷值;相同的有:铜片腐蚀和灰分;高于的有:硫含量、10%蒸余物残炭、闪点(闭口)和馏程;范围不同的有:运动粘度、密度、脂肪酸甲酯。其中:
(1)进口生物燃料规定酸值(以KOH计)≤0.3 mg·g-1、十六烷值≥46或≥48,GB/T 25199-2010则规定酸值(以KOH计)≤0.09mg·g-1、十六烷值≥49。
(2)进口生物燃料与 GB/T 25199-2010都规定铜片腐蚀(50 ℃,3h)≤1级、灰分(质量分数)≤0.01/% 。
(3)进口生物燃料规定硫含量(质量分数)≤0.0010%、10%蒸余物残炭(质量分数)≤0.2%、闪点(闭口)≥64℃或≥66℃、馏程95%回收温度≤360℃;GB/T 25199-2010则规定硫含量(质量分数)≤0.035%、10%蒸余物残炭(质量分数)≤0.3%、闪点(闭口)≥55℃、馏程95%回收温度≤365℃。
(4)进口生物燃料规定的40℃运动粘度为2.0~4.5mm2·s-1、15℃密度为0.820~0.845kg·m-3、脂肪酸甲酯含量(体积分数)为3.0%~6.0% ,GB/T 25199-2010规定的20℃运动粘度为3.0~8.0mm2·s-1、20℃密度为0.810~0.850kg·m-3、脂肪酸甲酯含量(体积分数)为2.0%~5.0%。
将GB/T 25199-2010中的20℃密度换算为15℃密度[6],其值范围为0.8137~0.8535kg·m-3,对比发现:进口生物燃料规定的15℃密度下限值大于GB/T 25199-2010规定的密度下限值,而进口生物燃料规定的15℃密度上限值则小于GB/T 25199-2010规定的密度上限值,但两者的密度限值相差不大;此外,进口生物燃料规定的脂肪酸甲酯含量限值都高于GB/T 25199-2010规定的脂肪酸甲酯含量限值。
在进口生物燃料各检验项目中,除脂肪酸甲酯的试验方法为EN方法外,其余13项的试验方法均为ASTM D方法。GB/T 25199-2010各检验项目的试验方法为GB/T和SH/T方法,其中进口生物燃料与GB/T 25199-2010相同的11个检验项目要求中,部分GB/T和SH/T方法是直接等效或修改采用ASTM D 方 法,如:GB/T 5096-1985[8]等 效 采 用ASTM D130-1983、GB/T 6536-2000[9]修改采用ASTM D86-2007a、GB/T 7304-2000[10]等效采用ASTM D664-1995、GB/T 386-2010[11]修改采用ASTM D613-2008、SH/T 0689-2000[12]等效采用ASTM D5453;部分GB标准是采用ISO标准,GB/T 261-2008[13]修改采用ISO 2719:2002、GB/T 508-1985[14]修 改 采 用 ISO 6245:1982、GB/T 1884-2000[15]等效采用ISO 3675:1998G、GB/T 17144-1997[16]等 效采用ISO 19370:1993;GB/T 23801-2009[17]修改采用EN 14078-09A:2003,与进口生物燃料规定的脂肪酸甲酯检验方法主要内容基本一致。
通过对进口生物燃料与GB/T 25199-2010的技术要求进行对比分析,结果表明:
(1)进口生物燃料的技术要求与 GB/T 25199-2010虽然有异同,但基本满足或符合GB/T 25199-2010的技术要求。
(2)进口生物燃料技术要求的检验项目少于GB/T 25199-2010,两者共有11个相同的检验项目,但运动粘度、密度中的温度设定不同;进口生物燃料中的馏程只要求95%回收温度;进口生物燃料与GB/T 25199-2010在油品流动性的表述上有区别,在水分与杂质的项目设置、表述也有差异;进口生物燃料对油品的颜色做出了规定;GB/T 25199-2010对油品的氧化安定性、冷滤点、润滑性及多环芳烃提出了技术要求。
(3)与GB/T 25199-2010相比,进口生物燃料要求的酸值限值明显较高、硫含量限值明显较低、闪点(闭口)限值明显较高;两者密度限值相差不大。
(4)在与进口生物燃料对应的检验项目中,GB/T 25199-2010有5个检验项目是等效或修改采用ASTM D的试验方法,有4个是等效或修改采用ISO的试验方法,1个是修改采用EN试验方法。由于进口生物燃料与GB/T 25199-2010采用的试验方法相同或相近,所以两者多数检验项目的检验结果具有可比性。
[1]杨蒸,胡见波,杜泽学.生物柴油对低硫柴油润滑性的增进作用[J].石油炼制与化工,2005,36(7):25-28.
[2]李法社,包桂蓉,王华.生物柴油氧化稳定性的研究进展[J].中国油脂,2009,34(2):1-5.
[3]罗文,袁振宏,廖翠萍.生物柴油标准及质量评价[J].可再生能源,2009,34(2):1-5.
[4]Lapuerta M,Armas O,Rodr Guez-Fern Ndez J.Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions[J].Progress in Energy and Combustion Science,2008,34(2):198-223.
[5]朱虎虎.几种生物柴油润滑性能的对比研究[J].江西农业学报,2012,24(2):158-161.
[6]GB/T 25199-2010,生物柴油调合燃料(B5)[S].
[7]GB/T 19147-2003,车用柴油[S].
[8]GB/T 5096-1985,石油产品铜片腐蚀试验法[S].
[9]GB/T 6536-2000,石油产品蒸馏测定法[S].
[10]GB/T 7304-2000,石油产品和润滑剂酸值测定法(电位滴定法[S].
[11]GB/T 386-2010,柴油十六烷值测定法[S].
[12]SH/T 0689-2000,轻质烃及发动机燃料和其它油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)[S].
[13]GB/T 261-2008,闪点的测定 宾斯基-马丁闭口杯法[S].
[14]GB/T 508-1985,石油产品灰分测定法[S].
[15]GB/T 1884-2000,原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)[S].
[16]GB/T 17144-1997,石油产品残炭测定法(微量法)[S].
[17]GB/T 23801-2009,中间馏分油中脂肪酸甲酯含量的测定 红外光谱法[S].