利用馏程快速鉴别掺假柴油的研究

吴晓涛，邓威，张昊天(广东省茂名市质量计量监督检测所，广东 茂名 525000)

0 引言

柴油在我国的发展中是一种同国计民生之间有着密切关系的工业产品。使用柴油的机械种类有很多，有挖掘机、铲车、重型卡车等柴油动力机械设备的工程施工企业、矿业公司；有以柴油为燃料的提供热能的生产厂、以柴油机为动力的运输公司、船运公司等一般配备有小型储罐、油桶等临时存放柴油；路面跑的众多柴油车、农田里的农耕机具则直接用车载油箱或小油桶存油。掺假柴油燃烧应用时，易阻塞燃烧器或柴油机喷嘴，产生积碳、加剧气缸磨损、降低功效、增加能耗。更严重的是，不同馏程柴油燃烧对排放影响也不一样[1]。馏程是车用柴油的重要技术指标，能直观反映车用柴油的质量，正规炼厂生产出来的正规柴油是符合国家强制标准的，其馏程分布是均匀的，其符合柴油车辆发动机使用的要求，能保证柴油车辆能正常使用，保证发动机的寿命更长。而市场上生产和流通的掺假柴油是通过添加不同的组分调合而成的，其馏程分布不均匀，将影响柴油车辆能正常使用，会缩短柴油发动机的寿命。掺假柴油燃烧不完全会产生大量可吸收固体颗粒物[2]，增高大气 PM2.5和PM10。

掺假柴油生产市场准入门槛较低，生产工艺简单，技术含量低，无需昂贵的生产设备，只需具备一定的罐容和管道。在柴油生产过程中最常见质量问题就是采用掺假的方式以次充好，部分柴油生产企业在高额利润的诱惑下进行非法销售。使用掺假柴油将严重污染环境，因此需建立快速鉴别掺假柴油的检验技术，为相关监管部门提供科学可靠方便的手段来鉴别劣质柴油，防止劣质柴油在市场上流通，打击不法分子的非法行为，从而保护消费者的合法权益，保护环境。快速鉴别掺假柴油的检验技术对柴油市场健康绿色发展具有重要的意义。

面对柴油市场出现掺假乱象[3]，在市场流通流域和生产流域都需要大量的相关政府部门的人力来监管和广大消费者的监督，但是掺假的手段各种各样[4]，政府相关人员和消费者无法辨别和证明柴油的质量问题。因此，作为政府的技术机构和高校应该为政府监管部门和消费者提供快速便捷高效可靠的技术鉴别掺假柴油。鉴别技术促使柴油生产和销售企业合法经营，并提升自身的技术，使企业健康绿色发展，也为政府监管部门提供了方便，也保护消费者的合法权益，使社会创新、协调、绿色、开放、共享发展[5]。

本文参照国家标准GB/T 6536—2010 《石油产品常压蒸馏特性测定法》对掺假柴油和正规柴油的馏程进行测试，找到掺假柴油和正规柴油的馏程的区别，通过馏程的区别来快速鉴别掺假柴油和正规柴油。

1 实验部分

1.1 试验方法

GB/T 6536—2010 《石油产品常压蒸馏特性测定法》。

按照标准要求设置好仪器设备参数，量取100 mL 试样，在圆底烧瓶加入适量的沸石，将试样全部倒入圆底烧瓶，确保试样不能沾到圆底烧瓶的支管。将圆底烧瓶固定好，与冷凝管连接好，固定好温度计的位置，放入接收量筒，按下开始按钮，整体观察和记录好馏出温度和馏出物体积数，蒸馏残余物和损失物的体积数，记录气压表的大气压，实验结果按大气压修正后的回收体积分数或蒸发体积分数所对应的温度。

1.2 仪器设备

自动馏程测定仪，型号规格：AD-6，厂家：日本田中；量筒：100 mL；接收量筒：100 mL；圆底烧瓶：125 mL；圆底烧瓶支板：孔径50 mm；温度计；气压计：精度在0.1 kPa 或者精度更高。

1.3 试验样品

掺假柴油和正规柴油。

1.4 样品保存

试验样品应保存在实验室室温或低于实验室室温条件下的通风干燥的地方。

1.5 样品前处理

试验样品在实验室室温的条件下不是液体的，在试验前应将试验样品加热至高于试样倾点9～21 ℃。试验样品在保存的过程中有固体析出现象，在开始试验前应将试样熔化并将其剧烈震荡使试样混合均匀后再进行试验。当试验样品含有明水时，则样品不适合测试，试验时应该取无悬浮水的试样。当没有不含水的试样时，可将试样与无水硫酸钠混合剧烈震荡，然后将无水硫酸钠与试样分开，除去试样的水分再进行试验。

1.6 仪器设备的校验

仪器设备应定期进行检定或校准。对温度测量装置的校验可以选用十六烷作为校验的标准物质，测得十六烷50% 的回收体积对应的温度。

2 结果与讨论

2.1 试验结果

依次对八个(1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#) 不符合国家强制标准GB 19147—2016 《车用柴油》(0 号国VI) 的柴油即掺假柴油和八个(9#、10#、11#、12#、13#、14#、15#、16#) 符合国家强制标准GB 19147—2016 《车用柴油》(0 号国VI) 的柴油即正规柴油按照GB/T 6536—2010 《石油产品常压蒸馏特性测定法》的规定进行馏程的测定，将柴油样品的馏程做到95% 回收温度停止测定，检测结果如表1 所示。

2.2 讨论分析

通过表1 的结果表明，不符合国家强制标的掺假柴油的馏程初馏点比较低，且初馏点与5% 回收温度的温度差比较大。掺假柴油掺入劣质的轻油，导致馏程的初馏点偏低，轻组分含量越高，越容易发生火灾，越危险，也导致柴油车辆的发动机燃烧不充分，严重损害柴油发动的寿命。符合国家强制标准的正规柴油，初馏点比较高，且初馏点与5% 回收温度的温度差比较小。

通过表1 的结果表明，掺假柴油的相邻回收温度的温度差分布不均匀，馏分分布不均匀，表明掺假柴油是通过添加不同的组分调合而成的，不能控制各轻重组分的合理分布，导致馏分分布不均匀。而符合国家标准的正规柴油的各馏出温度的温度差分布比较均匀，馏分分布比较均匀，表明正规柴油是通过成熟的工艺和炼厂装置制备出来的均匀馏分。

通过表1 的结果表明，所选的8 个正规车用柴油和8 个掺假车用柴油的50% 回收温度，90% 回收温度，95% 回收温度检测结果是符合GB 19147—2016 《车用柴油》(0 号国VI) 馏程的质量指标的，虽然馏程的质量指标符合车用柴油的产品标准的技术要求，但是会出现别的质量指标不符合车用柴油的产品标准的技术要求。

表1 检测结果 单位：℃

3 结语

利用国家标准馏程测定方法，通过柴油馏分的初馏点和相邻的回收温度差可以找出掺假柴油和正规柴油的区别。掺假柴油初馏点的检测结果比较低，且馏分的相邻回收温度差分布不均匀，从而快速鉴别掺假柴油和正规柴油。这是一种比较经济快速便捷的鉴别手段，为消费者和政府执法人员提供方便。