淺析GB18351-2017與GB22030-2017標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的異同

牟明仁 ，李巾英 ，張曉彬 ，張茂盛 ，孫鳳媛 ，劉 馳 ，耿 丹 ，丁 艷 ，曹 毅

（1.遼寧出入境檢驗(yàn)檢疫局，遼寧大連 116001；2.黑龍江大學(xué)，黑龍江哈爾濱 150080；3.中國(guó)石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧大連 116032）

GB18351-2017《車用乙醇汽油（E10）》標(biāo)準(zhǔn)與 GB 22030-2017《車用乙醇汽油調(diào)合組分油》標(biāo)準(zhǔn)于2017年9月7日同時(shí)發(fā)布并實(shí)施[1，2]。這是為了提高我國(guó)車用乙醇汽油（E10）質(zhì)量，規(guī)范車用乙醇汽油調(diào)合組分油的質(zhì)量指標(biāo)，縮小與世界先進(jìn)國(guó)家在車用乙醇汽油（E10）與車用乙醇汽油調(diào)合組分油一些技術(shù)指標(biāo)上存在差距而新修訂的標(biāo)準(zhǔn)，也是我國(guó)加快車用燃油系列標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的重要組成部分[3-15]。GB22030-2017是作為調(diào)合符合GB18351-2017標(biāo)準(zhǔn)要求的車用乙醇汽油（E10）的組分油標(biāo)準(zhǔn)。在近年來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)修訂中，GB18351-2017與GB22030-2017通常都是同步修訂、同時(shí)發(fā)布與實(shí)施。在GB18351-2017與GB22030-2017的標(biāo)準(zhǔn)中，產(chǎn)品分類等內(nèi)容，鉛、膠質(zhì)、硫含量等一些項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)的要求上是相同的，但在適用范圍等內(nèi)容，抗爆性、蒸汽壓、芳烯烴含量等項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)的要求上還是有些差異。為了全面了解GB18351-2017與GB22030-2017在內(nèi)容與技術(shù)要求上的異同，本文對(duì)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析與研究。

1 對(duì)比

1.1 修訂次數(shù)

GB18351標(biāo)準(zhǔn)自2001年首次發(fā)布后，歷經(jīng)2004年、2010年、2013年、2015年和2017年，共計(jì)6個(gè)版本，修訂次數(shù)共計(jì)5次。最新標(biāo)準(zhǔn)GB18351-2017是在GB18351-2015基礎(chǔ)上修訂而來(lái)的[16]。

GB22030標(biāo)準(zhǔn)自2008年首次發(fā)布以來(lái)，歷經(jīng)2013年和2015年的修訂后的第3次修訂，GB22030-2017是在GB22030-2015的基礎(chǔ)上修訂而成的[17]。

1.2 主要內(nèi)容異同

1.2.1 適用范圍與引用標(biāo)準(zhǔn) GB18351-2017適用于在不添加含氧化合物的車用乙醇汽油調(diào)合組分油中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑組成的車用乙醇汽油（E10）；共引用36個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中GB為21個(gè)、SH為11個(gè)、NB/SH為3個(gè)和ASTM為1個(gè)。

GB22030-2017適用于由石油制取的液體烴類或由石油制取的液體烴類及改善使用性能的添加劑組成的，作為調(diào)合滿足GB18351要求的車用乙醇汽油（E10）的組分油；共引用35個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中GB為21個(gè)、SH為10個(gè)、NB/SH為3個(gè)和ASTM為1個(gè)。

GB18351-2017比GB22030-2017多了GB18350-2017變性燃料乙醇、GB22030-2017車用乙醇汽油調(diào)合組分油、SH/T0246輕質(zhì)石油產(chǎn)品中水含量測(cè)定法（電量法）3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，少1個(gè)GB/T260石油產(chǎn)品水含量的測(cè)定蒸餾法的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2.2 主要項(xiàng)目及質(zhì)量指標(biāo) GB18351-2017技術(shù)要求中有20個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)目，比GB22030-2017多2個(gè)，為水分、乙醇含量。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在相同項(xiàng)目中，質(zhì)量指標(biāo)要求不同（見(jiàn)表1）。

2 分析與討論

由表1知，GB18351-2017的辛烷值、蒸汽壓、密度都高于GB22030-2017的對(duì)應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)值，誘導(dǎo)期、芳烴含量、烯烴含量、50%蒸發(fā)溫度都低于對(duì)應(yīng)的質(zhì)量指標(biāo)值。這是由于GB18351-2017是車用的最終產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，而GB22030-2017是作為調(diào)合滿足GB18351要求的車用乙醇汽油（E10）的組分油而制定的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)油只有在添加體積分?jǐn)?shù)為10.0%±2.0%的變性燃料乙醇后方能達(dá)到GB18351-2017的質(zhì)量指標(biāo)要求。

表1 車用乙醇汽油（E10）與車用乙醇汽油調(diào)合組分油質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

2.1 辛烷值的不同

兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)汽油牌號(hào)相同，但辛烷值不同。這是由于乙醇的研究法辛烷值高達(dá)110以上，按照GB18351-2017標(biāo)準(zhǔn)要求，在GB22030-2017油中可添加體積分?jǐn)?shù)為10.0%±2.0%的變性燃料乙醇。根據(jù)以往對(duì)車用乙醇汽油辛烷值的試驗(yàn)測(cè)定知，在不同牌號(hào)的車用乙醇汽油調(diào)合組分油（簡(jiǎn)稱組分油，下同）中添加10%體積分?jǐn)?shù)的變性燃料乙醇后，研究法辛烷值數(shù)最大可提高3.5個(gè)單位以上，隨著組分油的牌號(hào)的升高，所提高的辛烷值數(shù)也越來(lái)越低，但在規(guī)定的牌號(hào)內(nèi)，辛烷值數(shù)最低也可提高2.5個(gè)單位。

通過(guò)計(jì)算也可以得到印證。以89號(hào)乙醇汽油為例，如果在GB22030-2017規(guī)定的89號(hào)油（研究法辛烷值為87.0）中添加體積分?jǐn)?shù)為8.0%的變性燃料乙醇（乙醇添加少，辛烷值提高也?。?，乙醇研究法辛烷值按110算，調(diào)合后的車用乙醇汽油（E10）（簡(jiǎn)稱汽油（E10），下同）研究法辛烷值為89.2，高于GB18351-2017中89號(hào)汽油（E10）研究法辛烷值不小于89的規(guī)定。何況變性燃料乙醇添加到組分油后具有良好的感受性，即研究法辛烷值數(shù)最大可提高3.5個(gè)單位以上，最小也可提高2.5個(gè)單位，8.0%體積分?jǐn)?shù)的變性燃料乙醇添加到89號(hào)組分油后，最終汽油（E10）研究法辛烷值則一定會(huì)高于89。

2.2 蒸汽壓的不同

由表1可知，GB22030-2017中的冬、夏季蒸汽壓都低于GB18351-2017中的對(duì)應(yīng)值。這是因?yàn)榻M分油中要添加體積分?jǐn)?shù)為10%±2.0%的變性燃料乙醇后，才能制成符合GB18351-2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的汽油（E10）。雖然乙醇本身蒸氣壓低，僅為18 kPa，遠(yuǎn)低于汽油的蒸氣壓，但變性燃料乙醇加入組分油后，蒸氣壓明顯提高。這可能是變性燃料乙醇與汽油產(chǎn)生低共沸點(diǎn)共沸物，而乙醇汽油對(duì)拉烏爾（Rauh）定律呈正偏差，導(dǎo)致蒸氣壓通常增加 5 kPa～7 kPa[18，19]。由于變性燃料乙醇的調(diào)入將使組分油中的蒸汽壓升高，而過(guò)高的蒸汽壓會(huì)使油路產(chǎn)生氣阻，也可導(dǎo)致車輛驅(qū)動(dòng)性能產(chǎn)生問(wèn)題，所以GB22030-2017規(guī)定冬、夏季蒸汽壓都低于GB18351-2017中的對(duì)應(yīng)值。

2.3 芳烴、烯烴含量的不同

GB22030-2017中的芳烴、烯烴含量高于GB18351-2017中的對(duì)應(yīng)值，是因?yàn)镚B22030-2017中的組分油并不是車用汽油的最終產(chǎn)品，必須混兌體積分?jǐn)?shù)為10%±2.0%的變性燃料乙醇后，才能制成符合GB18351-2017標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的汽油（E10）。由于燃料乙醇中不含芳烴、烯烴含量，將體積分?jǐn)?shù)為10%±2.0%的變性燃料乙醇添加到組分油后，必將稀釋并降低原組分油中的各組分含量，包括芳烴、烯烴的組分含量。因此在組分油中對(duì)烯烴、芳烴含量指標(biāo)限值較車用乙醇汽油（E10）有所放寬。由表1可知，GB22030-2017中的國(guó)Ⅴ/國(guó)Ⅵ芳烴含量都比GB18351-2017高3%、烯烴含量則分別高2%和1%。

如果以組分油中的最大芳烴體積分?jǐn)?shù)為43%、烯烴體積分?jǐn)?shù)為26%計(jì)，以最小8%體積分?jǐn)?shù)變性燃料乙醇的量添加到組分油中去，混兌后的汽油（E10）中芳烴體積含量計(jì)算值為39.56%、烯烴體積含量計(jì)算值為23.92%，完全符合GB18351-2017中芳烴體積分?jǐn)?shù)不大于40%、烯烴體積分?jǐn)?shù)不大于24%的質(zhì)量指標(biāo)要求。

2.4 密度的不同

GB22030-2017中20℃密度的上限值為不大于772 kg/m3，小于GB18351-2017中不大于775 kg/m3的值，是為了保證GB22030-2017中的組分油與變性燃料乙醇混兌后的20℃密度不大于GB18351-2017中不大于775 kg/m3值的需要。因?yàn)?0℃乙醇密度為789 kg/m3，組分油添加變性燃料乙醇后，混兌后的汽油（E10）20℃密度值將會(huì)增大。

如以組分油中最大密度為772.0 kg/m3的值為例，當(dāng)添加最大量12%體積分?jǐn)?shù)變性燃料乙醇時(shí)，混兌后的汽油（E10）20℃密度值為774.0 kg/m3，小于GB183-51-2017中20℃密度的上限值為不大于775 kg/m3質(zhì)量指標(biāo)要求。

2.5 誘導(dǎo)期的不同

GB22030-2017中的誘導(dǎo)期為不小于540 min，大于GB18351-2017中誘導(dǎo)期為不小于480 min質(zhì)量指標(biāo)要求。因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，汽油（E10）中的誘導(dǎo)期小于對(duì)應(yīng)組分油中的誘導(dǎo)期值，這是否是由于組分油混兌變性燃料乙醇后，混合油中氧含量增大致不穩(wěn)定組分氧化，或因乙醇汽油中含有少量水分等因素影響，有待在今后應(yīng)用中進(jìn)一步研究與考察。

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個(gè)項(xiàng)目要求。這是因?yàn)槠停‥10）是在不添加含氧化合物的組分油中加入體積分?jǐn)?shù)為10%的變性燃料乙醇調(diào)和而成、用作車用點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。組分油中不含乙醇，所以GB22030-2017標(biāo)準(zhǔn)中就不設(shè)水分及乙醇含量的檢驗(yàn)項(xiàng)目。由于乙醇具有吸水性，汽油（E10）的含水量超過(guò)一定指標(biāo)后，容易發(fā)生液相分離，因此GB18351-2017規(guī)定水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.20%。

2.7 50%蒸發(fā)溫度的不同

由表1知，GB22030-2017中的50%蒸發(fā)溫度質(zhì)量指標(biāo)要求不高于113℃，高于GB18351-2017中的不高于110℃的要求。這是因?yàn)橐掖嫉姆悬c(diǎn)為78℃，高于組分油中10%蒸發(fā)溫度時(shí)餾出物烴的沸點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)要求10%蒸發(fā)溫度不高于70℃），低于50%蒸發(fā)溫度時(shí)餾出物烴的沸點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)要求50%蒸發(fā)溫度不高于110℃）。由于乙醇的沸點(diǎn)是介于組分油中10%蒸發(fā)溫度與50%蒸發(fā)溫度之間，且遠(yuǎn)低于50%蒸發(fā)溫度不高于110℃的質(zhì)量指標(biāo)，當(dāng)變性燃料乙醇與組分油混兌后，調(diào)合后的汽油（E10）50%蒸發(fā)溫度就低于調(diào)合前組分油中50%蒸發(fā)溫度。所以GB22030-2017中的50%蒸發(fā)溫度質(zhì)量指標(biāo)高于GB18351-2017中的對(duì)應(yīng)值。

由于汽油中的50%蒸發(fā)溫度是表示汽油的平均蒸發(fā)性，與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的升溫速度、加速性和穩(wěn)定性有著密切的聯(lián)系[4-8]。50%蒸發(fā)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致車輛尾氣HC排放劣化，增加汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物排放。GB18351-2017與GB22030-2017降低50%蒸發(fā)溫度，對(duì)汽油（E10）在常溫下能均勻適度的蒸發(fā)，促進(jìn)混合氣中的油氣混合均勻，燃燒放出的熱量增大，縮短汽油機(jī)的升溫時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)加速變得比較靈敏，運(yùn)轉(zhuǎn)柔和起到良好作用。研究表明，乙醇汽油的加速性能理論上普遍優(yōu)于汽油，且低比例乙醇汽油的加速性相對(duì)較好。

2.8 項(xiàng)目表述的不同

在GB18351-2017與GB22030-2017中，有2個(gè)項(xiàng)目表述不同。在GB18351-2017中將“機(jī)械雜質(zhì)”與“水分”分別單列，其中“機(jī)械雜質(zhì)”質(zhì)量指標(biāo)為無(wú)、“水分”要求為質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.20%，GB22030-2017則為“機(jī)械雜質(zhì)及水分”，要求為無(wú)；GB18351-2017為“其他有機(jī)含氧化合物含量”、GB22030-2017則表述為“有機(jī)含氧化合物含量”，要求均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.5%。GB18351-2017中的“機(jī)械雜質(zhì)”采用GB/T511方法、在注釋中注明“也可采用目測(cè)法；在有異議時(shí)，以GB/T511方法為準(zhǔn)?！彼植捎肧H/T0246方法；GB 22030-2017中“機(jī)械雜質(zhì)及水分”則采用GB/T511方法和GB/T260方法，在注釋中注明“也可采用目測(cè)法；在有異議時(shí)，以GB/T511方法和GB/T260方法為準(zhǔn)?！眱蓚€(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，“其他有機(jī)含氧化合物含量”與“有機(jī)含氧化合物含量”都采用NB/SH/T0663方法進(jìn)行測(cè)定，在注釋中都注明“不得人為加入。也可采用SH/T720進(jìn)行測(cè)定，在有異議時(shí)，以SH/T713方法為準(zhǔn)。

3 意義

乙醇汽油作為新型燃料替代產(chǎn)品，已成為一些國(guó)家可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)，我國(guó)也不例外。新修訂的國(guó)家強(qiáng)制性產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB18351-2017與GB22030-2017，在技術(shù)要求中大大的降低了硫含量、苯、芳烴、烯烴等關(guān)鍵項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)，已經(jīng)達(dá)到或接近世界先進(jìn)國(guó)家同類標(biāo)準(zhǔn)的水平。標(biāo)準(zhǔn)的修訂進(jìn)一步規(guī)范了汽油（E10）與組分油的質(zhì)量指標(biāo)，為提高汽油（E10）與組分油的質(zhì)量，在技術(shù)要求上提供了技術(shù)依據(jù)；為生產(chǎn)環(huán)境友好的能源創(chuàng)造了條件。嚴(yán)格控制汽油（E10）與組分油中的苯、芳烴、烯烴含量，即有利于改善燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)性、燃燒性、清潔性，也有利于減少有毒有害氣體對(duì)環(huán)境造成的污染。

全面分析GB18351-2017與GB22030-2017新標(biāo)準(zhǔn)的異同，為生產(chǎn)車用乙醇汽油的相關(guān)煉油企業(yè)、為遼寧、吉林、黑龍江、河南、安徽和廣西等地使用和銷售車用乙醇汽油的銷售公司及廣大乙醇汽油消費(fèi)客戶，特別是與乙醇汽油檢驗(yàn)相關(guān)的檢驗(yàn)人員，準(zhǔn)確掌握兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容、技術(shù)指標(biāo)、試驗(yàn)方法上的差異提供了參考與幫助。