浅析GB18351-2017与GB22030-2017标准内容的异同

牟明仁 ，李巾英 ，张晓彬 ，张茂盛 ，孙凤媛 ，刘 驰 ，耿 丹 ，丁 艳 ，曹 毅

（1.辽宁出入境检验检疫局，辽宁大连 116001；2.黑龙江大学，黑龙江哈尔滨 150080；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）

GB18351-2017《车用乙醇汽油（E10）》标准与 GB 22030-2017《车用乙醇汽油调合组分油》标准于2017年9月7日同时发布并实施[1，2]。这是为了提高我国车用乙醇汽油（E10）质量，规范车用乙醇汽油调合组分油的质量指标，缩小与世界先进国家在车用乙醇汽油（E10）与车用乙醇汽油调合组分油一些技术指标上存在差距而新修订的标准，也是我国加快车用燃油系列标准制修订计划的重要组成部分[3-15]。GB22030-2017是作为调合符合GB18351-2017标准要求的车用乙醇汽油（E10）的组分油标准。在近年来的标准修订中，GB18351-2017与GB22030-2017通常都是同步修订、同时发布与实施。在GB18351-2017与GB22030-2017的标准中，产品分类等内容，铅、胶质、硫含量等一些项目及技术指标的要求上是相同的，但在适用范围等内容，抗爆性、蒸汽压、芳烯烃含量等项目及技术指标的要求上还是有些差异。为了全面了解GB18351-2017与GB22030-2017在内容与技术要求上的异同，本文对两个标准进行了分析与研究。

1 对比

1.1 修订次数

GB18351标准自2001年首次发布后，历经2004年、2010年、2013年、2015年和2017年，共计6个版本，修订次数共计5次。最新标准GB18351-2017是在GB18351-2015基础上修订而来的[16]。

GB22030标准自2008年首次发布以来，历经2013年和2015年的修订后的第3次修订，GB22030-2017是在GB22030-2015的基础上修订而成的[17]。

1.2 主要内容异同

1.2.1 适用范围与引用标准 GB18351-2017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）；共引用36个标准，其中GB为21个、SH为11个、NB/SH为3个和ASTM为1个。

GB22030-2017适用于由石油制取的液体烃类或由石油制取的液体烃类及改善使用性能的添加剂组成的，作为调合满足GB18351要求的车用乙醇汽油（E10）的组分油；共引用35个标准，其中GB为21个、SH为10个、NB/SH为3个和ASTM为1个。

GB18351-2017比GB22030-2017多了GB18350-2017变性燃料乙醇、GB22030-2017车用乙醇汽油调合组分油、SH/T0246轻质石油产品中水含量测定法（电量法）3个标准，少1个GB/T260石油产品水含量的测定蒸馏法的标准。

1.2.2 主要项目及质量指标 GB18351-2017技术要求中有20个检验项目，比GB22030-2017多2个，为水分、乙醇含量。两个标准在相同项目中，质量指标要求不同（见表1）。

2 分析与讨论

由表1知，GB18351-2017的辛烷值、蒸汽压、密度都高于GB22030-2017的对应的质量指标值，诱导期、芳烃含量、烯烃含量、50%蒸发温度都低于对应的质量指标值。这是由于GB18351-2017是车用的最终产品标准，而GB22030-2017是作为调合满足GB18351要求的车用乙醇汽油（E10）的组分油而制定的标准，该标准油只有在添加体积分数为10.0%±2.0%的变性燃料乙醇后方能达到GB18351-2017的质量指标要求。

表1 车用乙醇汽油（E10）与车用乙醇汽油调合组分油质量指标对比

2.1 辛烷值的不同

两个标准汽油牌号相同，但辛烷值不同。这是由于乙醇的研究法辛烷值高达110以上，按照GB18351-2017标准要求，在GB22030-2017油中可添加体积分数为10.0%±2.0%的变性燃料乙醇。根据以往对车用乙醇汽油辛烷值的试验测定知，在不同牌号的车用乙醇汽油调合组分油（简称组分油，下同）中添加10%体积分数的变性燃料乙醇后，研究法辛烷值数最大可提高3.5个单位以上，随着组分油的牌号的升高，所提高的辛烷值数也越来越低，但在规定的牌号内，辛烷值数最低也可提高2.5个单位。

通过计算也可以得到印证。以89号乙醇汽油为例，如果在GB22030-2017规定的89号油（研究法辛烷值为87.0）中添加体积分数为8.0%的变性燃料乙醇（乙醇添加少，辛烷值提高也小），乙醇研究法辛烷值按110算，调合后的车用乙醇汽油（E10）（简称汽油（E10），下同）研究法辛烷值为89.2，高于GB18351-2017中89号汽油（E10）研究法辛烷值不小于89的规定。何况变性燃料乙醇添加到组分油后具有良好的感受性，即研究法辛烷值数最大可提高3.5个单位以上，最小也可提高2.5个单位，8.0%体积分数的变性燃料乙醇添加到89号组分油后，最终汽油（E10）研究法辛烷值则一定会高于89。

2.2 蒸汽压的不同

由表1可知，GB22030-2017中的冬、夏季蒸汽压都低于GB18351-2017中的对应值。这是因为组分油中要添加体积分数为10%±2.0%的变性燃料乙醇后，才能制成符合GB18351-2017标准规定的汽油（E10）。虽然乙醇本身蒸气压低，仅为18 kPa，远低于汽油的蒸气压，但变性燃料乙醇加入组分油后，蒸气压明显提高。这可能是变性燃料乙醇与汽油产生低共沸点共沸物，而乙醇汽油对拉乌尔（Rauh）定律呈正偏差，导致蒸气压通常增加 5 kPa～7 kPa[18，19]。由于变性燃料乙醇的调入将使组分油中的蒸汽压升高，而过高的蒸汽压会使油路产生气阻，也可导致车辆驱动性能产生问题，所以GB22030-2017规定冬、夏季蒸汽压都低于GB18351-2017中的对应值。

2.3 芳烃、烯烃含量的不同

GB22030-2017中的芳烃、烯烃含量高于GB18351-2017中的对应值，是因为GB22030-2017中的组分油并不是车用汽油的最终产品，必须混兑体积分数为10%±2.0%的变性燃料乙醇后，才能制成符合GB18351-2017标准规定的汽油（E10）。由于燃料乙醇中不含芳烃、烯烃含量，将体积分数为10%±2.0%的变性燃料乙醇添加到组分油后，必将稀释并降低原组分油中的各组分含量，包括芳烃、烯烃的组分含量。因此在组分油中对烯烃、芳烃含量指标限值较车用乙醇汽油（E10）有所放宽。由表1可知，GB22030-2017中的国Ⅴ/国Ⅵ芳烃含量都比GB18351-2017高3%、烯烃含量则分别高2%和1%。

如果以组分油中的最大芳烃体积分数为43%、烯烃体积分数为26%计，以最小8%体积分数变性燃料乙醇的量添加到组分油中去，混兑后的汽油（E10）中芳烃体积含量计算值为39.56%、烯烃体积含量计算值为23.92%，完全符合GB18351-2017中芳烃体积分数不大于40%、烯烃体积分数不大于24%的质量指标要求。

2.4 密度的不同

GB22030-2017中20℃密度的上限值为不大于772 kg/m3，小于GB18351-2017中不大于775 kg/m3的值，是为了保证GB22030-2017中的组分油与变性燃料乙醇混兑后的20℃密度不大于GB18351-2017中不大于775 kg/m3值的需要。因为20℃乙醇密度为789 kg/m3，组分油添加变性燃料乙醇后，混兑后的汽油（E10）20℃密度值将会增大。

如以组分油中最大密度为772.0 kg/m3的值为例，当添加最大量12%体积分数变性燃料乙醇时，混兑后的汽油（E10）20℃密度值为774.0 kg/m3，小于GB183-51-2017中20℃密度的上限值为不大于775 kg/m3质量指标要求。

2.5 诱导期的不同

GB22030-2017中的诱导期为不小于540 min，大于GB18351-2017中诱导期为不小于480 min质量指标要求。因为在实际应用中发现，汽油（E10）中的诱导期小于对应组分油中的诱导期值，这是否是由于组分油混兑变性燃料乙醇后，混合油中氧含量增大致不稳定组分氧化，或因乙醇汽油中含有少量水分等因素影响，有待在今后应用中进一步研究与考察。

2.6 水分、乙醇含量的不同

GB18351-2017比GB22030-2017多出水分和乙醇含量2个项目要求。这是因为汽油（E10）是在不添加含氧化合物的组分油中加入体积分数为10%的变性燃料乙醇调和而成、用作车用点燃式发动机的燃料。组分油中不含乙醇，所以GB22030-2017标准中就不设水分及乙醇含量的检验项目。由于乙醇具有吸水性，汽油（E10）的含水量超过一定指标后，容易发生液相分离，因此GB18351-2017规定水分的质量分数不大于0.20%。

2.7 50%蒸发温度的不同

由表1知，GB22030-2017中的50%蒸发温度质量指标要求不高于113℃，高于GB18351-2017中的不高于110℃的要求。这是因为乙醇的沸点为78℃，高于组分油中10%蒸发温度时馏出物烃的沸点（标准要求10%蒸发温度不高于70℃），低于50%蒸发温度时馏出物烃的沸点（标准要求50%蒸发温度不高于110℃）。由于乙醇的沸点是介于组分油中10%蒸发温度与50%蒸发温度之间，且远低于50%蒸发温度不高于110℃的质量指标，当变性燃料乙醇与组分油混兑后，调合后的汽油（E10）50%蒸发温度就低于调合前组分油中50%蒸发温度。所以GB22030-2017中的50%蒸发温度质量指标高于GB18351-2017中的对应值。

由于汽油中的50%蒸发温度是表示汽油的平均蒸发性，与汽油发动机起动后的升温速度、加速性和稳定性有着密切的联系[4-8]。50%蒸发温度过高会导致车辆尾气HC排放劣化，增加汽油发动机的颗粒物排放。GB18351-2017与GB22030-2017降低50%蒸发温度，对汽油（E10）在常温下能均匀适度的蒸发，促进混合气中的油气混合均匀，燃烧放出的热量增大，缩短汽油机的升温时间，使发动机加速变得比较灵敏，运转柔和起到良好作用。研究表明，乙醇汽油的加速性能理论上普遍优于汽油，且低比例乙醇汽油的加速性相对较好。

2.8 项目表述的不同

在GB18351-2017与GB22030-2017中，有2个项目表述不同。在GB18351-2017中将“机械杂质”与“水分”分别单列，其中“机械杂质”质量指标为无、“水分”要求为质量分数不大于0.20%，GB22030-2017则为“机械杂质及水分”，要求为无；GB18351-2017为“其他有机含氧化合物含量”、GB22030-2017则表述为“有机含氧化合物含量”，要求均为质量分数不大于0.5%。GB18351-2017中的“机械杂质”采用GB/T511方法、在注释中注明“也可采用目测法；在有异议时，以GB/T511方法为准。”水分采用SH/T0246方法；GB 22030-2017中“机械杂质及水分”则采用GB/T511方法和GB/T260方法，在注释中注明“也可采用目测法；在有异议时，以GB/T511方法和GB/T260方法为准。”两个标准中，“其他有机含氧化合物含量”与“有机含氧化合物含量”都采用NB/SH/T0663方法进行测定，在注释中都注明“不得人为加入。也可采用SH/T720进行测定，在有异议时，以SH/T713方法为准。

3 意义

乙醇汽油作为新型燃料替代产品，已成为一些国家可再生能源的发展重点，我国也不例外。新修订的国家强制性产品标准GB18351-2017与GB22030-2017，在技术要求中大大的降低了硫含量、苯、芳烃、烯烃等关键项目质量指标，已经达到或接近世界先进国家同类标准的水平。标准的修订进一步规范了汽油（E10）与组分油的质量指标，为提高汽油（E10）与组分油的质量，在技术要求上提供了技术依据；为生产环境友好的能源创造了条件。严格控制汽油（E10）与组分油中的苯、芳烃、烯烃含量，即有利于改善燃料对发动机的驱动性、燃烧性、清洁性，也有利于减少有毒有害气体对环境造成的污染。

全面分析GB18351-2017与GB22030-2017新标准的异同，为生产车用乙醇汽油的相关炼油企业、为辽宁、吉林、黑龙江、河南、安徽和广西等地使用和销售车用乙醇汽油的销售公司及广大乙醇汽油消费客户，特别是与乙醇汽油检验相关的检验人员，准确掌握两个标准在内容、技术指标、试验方法上的差异提供了参考与帮助。