对现行车用乙醇汽油（E10）标准的分析

牟明仁，牟佳男，曲 圣，徐 伟，陈月连，魏 巍，隋学勇，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）

对现行车用乙醇汽油（E10）标准的分析

牟明仁1，牟佳男2，曲 圣1，徐 伟1，陈月连1，魏 巍1，隋学勇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）

通过对GB18351-2015《车用乙醇汽油（E10）》的分析，了解到：硫含量由不大于50 mg/kg降至不大于10 mg/kg、烯烃体积分数含量由不大于28%降至不大于24%、锰含量由不大于0.008 g/L降至不大于0.002 g/L、规定20℃密度为720 kg/m3～775 kg/m3。该标准为提高我国车用乙醇汽油（E10）的质量提供了依据，满足我国第五阶段机动车排放标准要求，但与第六阶段机动车排放标准要求还有一定差距。

车用乙醇汽油；GB18351-2015；标准；修订；实施

乙醇汽油不仅具有提升燃油质量、提高燃烧效率、减少气缸积碳，同时还有绿色、环保、可再生，并可降低尾气污染物排放而减少对大气污染等优点[1，2]。车用乙醇汽油作为新型燃料替代产品，目前已成为世界相关国家可再生能源的发展重点，我国在安徽、辽宁等省市地区已应用多年并收到了很好的效果[3，4]。汽车燃油质量既影响汽车发动机的性能，也影响空气质量。为提高车用燃油质量，净化环境空气，近年来我国加快了车用燃油标准的修订速度[5-8]。GB18351-2015《车用乙醇汽油（E10）》是为满足我国第五阶段排放要求而修订的[9]，该标准是2015年5月8日发布实施的，它是在GB18351-2013《车用乙醇汽油（E10）》标准基础上修订而来的[10]。新标准的发布实施，为乙醇汽油质量升级工作提供技术依据，实现替代能源推广和油品清洁化的双重目标创造了条件。本文对新修订标准的内容具体变化、标准技术指标的变更大小、标准试验方法的更换进行了研读，并对标准修订后产生的影响进行了分析，供相关人员参考。

1 主要修订内容

本标准自2001年首次发布后，历经2004年、2010年、2013年和2015年，共计5个版本，修订次数共计4次。最新标准GB18351-2015《车用乙醇汽油（E10）》是在GB18351-2013《车用乙醇汽油（E10）》基础上修订而来的。与之相比，其内容变化主要有以下几点：

（1）在“2规范性引用文件”中，标准数量由原来30个变为现在的34个。增加了3个GB、1个SH和1个ASTM标准，删除了1个GB标准。

（2）在“4产品分类”中，“车用乙醇汽油（E10）（IV）按研究法辛烷值分为90号、93号和97号三个牌号，车用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）按研究法辛烷值分为89号、92号、95号和98号四个牌号”。

（3）在“5要求和试验方法”的5.1中，特别增加强调了“车用乙醇汽油（E10）不得人为加入甲缩醛、苯胺类、卤素以及含磷、含硅等化合物”；在增加的5.4中规定“企业有条件生产和销售98号车用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）时，其技术要求和试验方法应符合附录A”。

（4）新标准中有3个表，表1为车用乙醇汽油（E10）（IV）技术要求和试验方法、表2为车用乙醇汽油（E10）（V）技术要求和试验方法、表A.1是98号车用乙醇汽油（E10）（V）技术要求和试验方法。表1、表2代表两个不同实施阶段车用乙醇汽油（E10）的技术要求和试验方法，表A.1与表2是同一个实施阶段但牌号不同。

（5）在“7标志、包装、运输和贮存”的7.3中，强调“符合本标准的车用乙醇汽油（E10）在运输、贮存过程中应使用专用的管道、容器和机泵。对这些储罐、泵、管线、计量器的密封件和材质的要求可参考车用乙醇汽油的相关规定。在储存运输过程中，整个系统应干净和不含水。如果发生相分离，分离出的水相应送往专门的废水处理厂进行处理。车用乙醇汽油（E10）中如含锰，运输和贮存时应避光”。

（6）在“8安全”中，将“其危险性警示遵照GB 20581-2006中第8章的警示性说明”修改为“其危险说明和防范说明参见GB 30000.7-2013的附录D”。

（7）由于新标准中包含符合国标Ⅳ和国Ⅴ两种技术要求的车用乙醇汽油（E10），所以在新增加的在“9标准的实施”章节中，规定“本标准自发布之日起实施，实行逐步引入的过渡期要求。表2和表A.1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1规定的技术要求废止”。

（8）新增加的表2与原表1中的技术要求对比，内容变化如下：①抗爆性：研究法辛烷值（RON）由不小于90、93、97修改为不小于89、92、95，抗爆指数（RON+ MON）/2由不小于85、88、报告修改为不小于84、87、90；②5月1日至10月31日的蒸气压由40 kPa～68 kPa修改为40 kPa～65 kPa；③硫含量由不大于50 mg/kg修改为不大于10 mg/kg；④烯烃体积分数含量由不大于28%修改为24%；⑤锰含量由不大于0.008 g/L修改为不大于0.002 g/L；⑥新增加的20℃密度为720 kg/m3～775 kg/m3；⑦在注释中，删除原“h锰含量是指车用乙醇汽油（E10）中以甲基环戊二烯三羰基锰形式存在的总锰含量，不得加入其他类型的含锰添加剂”，增加“i允许采用SH/0604方法测定，在有异议时，以GB/T 1884、GB/T 1885测定结果为准”。

（9）增加“附录A（规范性附录）98号车用乙醇汽油（E10）（Ⅴ）技术要求和试验方法”，除研究法辛烷值（RON）不小于98、抗爆指数（RON+MON）/2不小于93外，其他质量指标与试验方法都与表2内容相同。

2 影响

新标准调整了研究法辛烷、硫含量、烯烃含量值等项目的质量指标，如果使用满足以上新要求的车用乙醇汽油（E10），就必然对汽车性能与环保带来影响。

（1）辛烷值是衡量车用汽油抗爆性最重要的质量指标，辛烷值对车辆燃油经济性和排放性具有重要的影响。在压缩比确定的情况下，汽油发动机在工作时是否发生爆震，就与所用汽油的辛烷值大小有直接关系了。在汽油发动机的压缩过程中，如果使用与压缩比匹配的汽油燃料，混合气在气缸里会以正常燃烧速率完全燃烧，缸内的压力波动基本均匀而无爆震现象发生。但如果使用汽油辛烷值低于压缩比所要求的汽油燃料，因着火始点提前，燃烧反应速率提高等原因，致缸内可燃混合气的温度和压力的快速上升而使汽油燃料发生氧化反应并生成一些过氧化物和聚积物，因燃烧速率过快而致混合气在迅速且猛烈的条件下燃烧完毕，形成爆震或增加了其爆震倾向。由于乙醇燃料的点火范围比汽油的宽，较稀的混合气也能燃烧，这对排气净化及降低比油耗有利。乙醇的火焰传播速度比汽油的快，汽油中混有一定比例的乙醇后，有利于提高车用乙醇汽油热效率，也有利于用稀混合气燃烧[11]。

虽然本次标准修订所降低汽油辛烷值的指标数值相对较小，不至于影响汽油发动机的爆震现象发生，但汽油发动机使用降低了的辛烷值汽油燃料，就必然会对发动机的功率与抗爆性产生不利影响。如汽车使用者反映，由93号汽油改用了92号汽油后，虽然没有爆震现象，但明显感觉所用汽车起步与加速动力就没以前93号油的动力大了，耗油量也相对增多。

（2）5月1日至10月31日的蒸气压修改为40 kPa～65 kPa，这既有利于降低产生气阻使油路不畅导致供油不足，影响喷油器流量的稳定，直接影响入闭环控制，导致发动机燃烧不好和加速不良现象的发生而使油耗上升，又可减少汽油存放蒸发损失及蒸发排放对大气的污染[12]。但由于变性燃料乙醇的调入将使车用乙醇汽油的蒸气压升高，因此在生产中，应该严格控制更具挥发性组分的汽油原料。

（3）硫含量降低至不大于10 mg/kg，既缩小与发达国家相关标准在此项指标的差距，也有利于减轻硫含量对汽车发动机气缸等部件的腐蚀、同时减少了尾气排放对大气的污染[13]。

（4）烯烃含量降低至不大于24%，这对于改善汽油在发动机内的燃烧性、汽油的稳定性、减少胶质与积碳的生成、减少汽车尾气三元催化剂转化活性的损失、降低汽车尾气NOx与颗粒物的排放对大气造成的污染都起到积极作用[14，15]；但降低烯烃含量的同时，也对车用乙醇汽油（E10）中的辛烷值带来一定的损失。而车用乙醇汽油（E10）是在常规汽油燃料中添加（10.0±2.0）%体积分数的变性燃料乙醇。汽油中加入10%的变性燃料乙醇后，车用乙醇汽油的抗爆性指数可提高2～3个单位，这在一定程度上弥补了因烯烃、锰含量的减少而对辛烷值的影响，同时因汽油的氧含量增加而使汽油燃烧充分。

（5）为了提高汽油的辛烷值，增强抗爆性，汽油中需要加入一些抗爆添加剂。甲基环戊二烯三羰基锰（MMT）因性质稳定，与汽油有很好的兼容性，目前在国内外的汽油中被广泛应用。由于MMT等金属类抗爆剂出现对环境和汽油机产生的影响，在汽油生产中又对其含量加以限制。新标准将锰含量降低至不大于0.002 g/L，对汽油燃料的辛烷值及燃烧性能将产生不利影响，但对减少发动机火花塞堵塞与缸体及部件的磨损，延长发动机的使用寿命，降低对三元催化系统中毒及对环境造成的危害等都产生积极影响[16-18]。

（6）密度是石油及产品基本的物理特性，而汽油密度大小是表征汽油组分轻重的客观反映。新标准规定车用乙醇汽油（E10）20℃的密度为720 kg/m3～775 kg/m3，就是保证车用乙醇汽油（E10）的物理性和经济性相对稳定的重要措施之一。

3 结语

GB18351-2015《车用乙醇汽油（E10）》对辛烷值等项目质量指标做了调整，为更好的规范车用乙醇汽油（E10）中的各项技术指标，使之应用更加合理、方法采用更加具有可操作性提供了依据。为改善汽车燃料在发动机的燃烧性能、减少汽车尾气污染物排放起到了积极的作用。

但新标准在芳烃、烯烃等含量质量指标上与国际先进国家同类标准还有差距，也与我国第六阶段机动车排放相关标准要求还有一定距离。如GB17930-2016《车用汽油》标准规定芳烃体积分数含量不大于35%、分阶段规定烯烃体积分数含量分别不大于18%和15%[19]；而GB18351-2015《车用乙醇汽油（E10）》标准规定芳烃体积分数含量不大于40%、规定烯烃体积分数含量不大于24%，这有待于在以后标准修订中加以改进与提高。

同时也应该认识到新标准的发布实施，给炼油行业、汽车发动机的使用性能、广大消费者及实验室的化验人员带来影响。有关单位与人员一定要以认真负责任的态度，仔细阅读、全面了解新标准的修订内容与内涵，以便采取有针对性的措施来积极应对，使新标准在应用中得到全面贯彻与落实。

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TE626.21

A

1673-5285（2017）05-0005-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.05.002

2017－04-18

牟明仁，男（1960-），辽宁大连人，研究员，1983年毕业于抚顺石油学院石油加工工程专业，现从事进出口石油检验工作，邮箱：mumingren163@163.com。