摘要 进入2l世纪,石油工业I㈤临的最大挑战是环保,2002年6月发表的世界燃料规范新的草案将汽油和柴油按满足排放分成4个等级。世界燃料规范认为,可以使用MTBE及乙醇增加辛烷值;燃料中的硫含量影响排放,因此提出超低硫甚至无硫;低硫柴油要加入润滑改进剂:烯烃易结垢造成喷嘴堵塞,因此要加入适量清净剂;汽油要控制芳烃含量;柴油使用十六烷值改进剂要考虑本身的进六烷值指数。
关键词:汽车 油料 排放 规范
前言
进入21世纪,石油工业面临的最大挑战是环保。美国、西欧与日本等主要工业发达国家相继提出执行更严格的汽车排放规格。美国2000年实行排放的阶段1,而将在2004年实行阶段2,加州提出更严格的低排放车、超低排放车。欧洲继2000年实行欧Ⅲ排放标准后,将在2005年实行欧Ⅳ排放标准,今后还要实行欧V排放标准。日本制定的短期及长期排放目标大体上与美国及欧洲同步,甚至还要严格一些。
燃料对汽车排放影响甚大。世界各汽车厂商及有关组织在1998年发表了世界燃料规范,以便达到世界通用的目的。2002年6月,根据将来的需要,又发表了世界燃料规范新的草案。这个草案将汽油和柴油按满足排放分成4个等级:
◆ 第1级适用普通排放要求;
◆ 第2级适用于欧I、欧Ⅱ或美国阶段0、阶段1的排放要求;
◆ 第3级适用于欧Ⅲ、欧Ⅳ或美国加州低排放车或超低排放车的排放要求;
◆ 第4级适用于欧Ⅳ或美国阶段2或加州低排放车Ⅱ的排放要求。
汽油
世界燃料规范新的草案中汽油规格见表1。
◆ 辛烷值
世界燃料规范新的草案规定厂3个汽油辛烷值级别以适应不同汽车的需求。若汽油辛烷值不符合要求可能引起爆震,同时会引起耗油量增大。
与排放最密切相关的是使用含金属的添加剂以增加汽油辛烷值。目前的汽油牛均要求加入复杂的尾气处理装置,即三元催化系统及氧传感器,而且这些装置应保持与汽车同寿命。这个要求随着排放规格的日益严格也越来越严。汽车厂认为含金属的添加剂会损坏催化剂,使氧传感器失效。因此希望禁止使用任何金属化合物增加辛烷值。
◎ 铅化合物:绝对禁止使用,而且它对人体健康有害;
◎ 锰化合物:是否禁用在许多国家一直在争沦。
◎ 铁化合物:世界燃料规范认为,某些地方也使用铁化合物作为辛烷值改进剂,氧化铁将沉积到火花塞、催化剂及其他部件是。由于沉积物在火花塞上的沉积降低了火花塞90%的寿命,火花塞将搭桥引起错误燃烧,特别是在高负荷条件下,这不仅使发动机受损,而且将使后处理装置催化剂遭受热破坏。
◎ 含氧化合物:增加辛烷值的另一个常用方法就是使用含氧化合物,如MTBE、TAME、乙醇、甲醇等。
汽油中加入MTBE和乙醇可以提高辛烷值,同时可以供氧,降低CO的含量,减少排放。这在化油器汽车上作用比较明显,但由于电控喷射系统可以自动调控空燃比,因而含氧化合物的好处不那么突出,而且如果含氧化合物可使过分贫油燃烧的话,还会增加排放,使驾驶性变差。美国的一些研究动向表明,由于电喷控制系统的出现,含氧化合物是否还要加或者加多少正在酝酿修改,特别是MTDE还有可能污染水资源。
表1 世界燃料规范草案汽油规格
|
项目 |
第1级 |
第2级 |
第3级 |
第4级 |
|
十烷值 |
|
91 |
RON≥ |
91.0 |
91.0 |
91.0 |
|
|
|
MON≥ |
82.5 |
82.5 |
82.5 |
|
|
95 |
RON≥ |
95.o |
95.o |
95.0 |
|
|
|
MON≥ |
85.0 |
85.0 |
85.0 |
|
|
98 |
RON≥ |
98.0 |
98.0 |
98.0 |
|
|
|
MON≥ |
88.0 |
88.0 |
88.0 |
|
氧化安定性/min |
≥ |
|
480 |
480 |
480 |
480 |
|
硫含量/μg·g-1 |
≥ |
|
1000 |
200 |
30 |
5~10 |
|
金属含量(铁、锰、铅等)/g·L-1 |
|
|
不能测出 |
不能测出 |
不能测出 |
不能测出 |
|
磷含量 |
|
|
- |
不能测出 |
不能测出 |
不能测出 |
|
硅含量,% |
|
|
- |
不能测出 |
不能测出 |
不能测出 |
|
氧含量,% |
≤ |
|
2.7 |
2.7 |
2.7 |
2.7 |
|
烯烃含量,% |
≤ |
|
- |
20.0 |
10.0 |
10.0 |
|
芳烃含量,% |
≤ |
|
50.0 |
40.0 |
35.0 |
35.0 |
|
苯含量,% |
≤ |
|
5.0 |
2.5 |
1.0 |
1.0 |
|
挥发度 |
|
|
另见规定 |
另见规定 |
另见规定 |
另见规定 |
|
沉淀/mg·L-1 |
≤ |
|
- |
1 |
1 |
1 |
|
末洗胶质/mg·100mL-1(可代替CCD) |
≥ |
|
70 |
70 |
30 |
30 |
|
洗后胶质/mg·100mL-1 |
≥ |
|
5 |
5 |
5 |
5 |
|
密度/kg·m-3 |
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