《车用汽油清净剂》、《车用柴油清净剂》深圳经济特区技术规范编制说明

一、任务来源

随着机动车数量的日益增多,机动车辆尾气污染对大气质量的影响日趋加大,深圳市机动车尾气污染的治理已是刻不容缓。为此,深圳市人大代表在三届人大五次会议提出了《关于治理我市机动车尾气污染问题的议案》,该议案得到市领导的高度重视,成立了以市领导为组长的议案办理领导小组,并制定了议案办理方案。为贯彻《中华人民共和国大气污染防治法》和国家产品标准的要求,结合议案办理方案的要求,深圳市质量技术监督局于2003年10月向我院下达了关于深圳经济特区技术规范《车用汽油清净剂》和《车用柴油清净剂》的编制任务。

国内外车用汽油清净剂、车用柴油清净剂状况及制定本规范的意义

我们对燃油清净剂生产及使用情况进行了调研、资料检索及咨询。通过与国内外的燃油清净剂专家、生产企业代表及市质量技术监督局相关人员就清净剂生产、销售及使用情况进行交流和技术沟通,并且派出专业技术人员赴福建、新疆、北京、兰州等处进行调研,了解国内外最新有关清净剂评价方法。清净剂作为一种燃油添加剂在国外二十世纪六十年代起已经使用,我国从二十世纪九十年代开始研制,目前已日渐普及使用。

1、国外车用汽油清净剂、车用柴油清净剂的评价方法

国外对燃油清净性的评价有较成熟的方法,欧洲以发动机台架试验为主,美国早期以模拟评定为主,现在也已有台架试验,并与欧洲台架试验相对应,见表1及表2。然而,国外只有燃油清净性的评价,而无清净剂的通用标准。与汽油清净剂在欧美等发达国家得到普及推广相比,即使一些环保要求较高的国家也没有强制添加柴油清净剂的法规要求,对柴油清净性评价的研究也相对滞后。

1  国外汽油清净性评定方法

 

技术要求

试验方法

项目

欧洲

美国

欧洲

美国

化油器清净性

保洁:

评分:

加剂>基础>8-9

保洁:评分

清洗:

沉积减少>40%

(Renault R5 GTL)

CEC F-03-T-81

FORD 300 CID CRC test

喷嘴清净性

堵塞率<2-4%

堵塞率<5%

(Peugeot 205 GTI)CEC TAE 187

 

ASTM D 5598

ASTM D 6421

进气阀清净性(化油器)

评分>9

------

OPEL Kadett)

CEC F-04-A-87

------

进气阀清净性(电喷保洁)

评分>9

平均沉淀物重量:加剂<1/2基础 平均(8-20)mg/valve

10000英里行车,

平均沉淀物重量:

100mg/valve

CEC F-05-A-93

CEC F-20-A-98

ASTM D 5500

ASTM D 6201

进气阀清净性(电喷清洗)

两次试验沉淀物减少平均>10%

两次试验沉淀物减少平均>25%

CEC F-05-A-93

CEC F-20-A-98

ASTM D 5500

 

防锈性

PASS:≥ B+

PASS:≥ B+

A (0%)

ASTM D 665A

ASTM D 665B

NACE TM-01-72

ASTM D 665B

 

破乳性

界面优于1B   相分离优于 2         分离时间≤5min

界面优于1B

相分离优于2

分离时间≤5min

ASTM D 1094

ASTM D 1094

2    国外柴油清净性评价方法(世界燃油规范)

项目

1类柴油

2类柴油

3类柴油

检验方法

喷嘴清洁度,%,流量损失(欧洲、XUD 9)

-------

85

85

CEC F-23-A-01

2、国内车用汽油清净剂的使用情况及其规范的制定意义

汽车尾气中有机污染物超标排放导致大气污染已经成为一种共识,我国必须重视汽车尾气排放的整治及相关技术改造工作。由于我国炼油设备和工艺的原因,导致汽油中芳烃及烯烃含量较高,容易使发动机产生积碳和胶质等杂质,发动机燃油燃烧不充分并导致汽车尾气超标。由于更新炼油设备和工艺是一个长期复杂的工作,国家环保总局、科技部和原机械工业部于1991年发布了《机动车排放污染防治技术政策》,明确提出“在汽油无铅化的基础上,应采用科学配比的清净剂,按照规范的方法在炼油厂或储运站统一添加到车用汽油中,以保证电喷车辆的正常使用”。1999年6月,环保总局发布了强制性国家环保标准GWKB 001-1999《车用汽油有害物质控制标准》,明确规定车用汽油中“应加入能有效清除积碳的清净剂”。目前没有配套出台清净剂质量及含清净剂燃油的相关国家或行业标准,为推广使用车用汽油清净剂,已有近十个省市发布了相关强制性或推荐性地方标准。深圳经济特区亦将推行在车用汽油中添加清净剂的政策,为满足相关要求的需要,有必要制定《车用汽油清净剂》深圳经济特区技术规范。

在评价试验方面,2001年中石化、中石油分别引进M111和Ford 2.3L汽油清净性台架设备,同时,国家评价汽油清净剂使用效果试验方法于2003年12月1日发布实施。该系列方法的发布实施,对规范我国清净剂市场将起重大作用,同时,也为完成《车用汽油清净剂》深圳经济特区技术规范的制定提供了有力的技术支持。

3、国内车用柴油清净剂使用状况及其规范制定的意义

我国的车用柴油生产工艺和与国际先进水平相比还存在较大的差距,仍基本采用重油催化裂化工艺,成品油中裂化柴油组分较多、硫含量高、十六烷值低、抗氧化安定性和储存安定性差、颜色深。其用于直喷涡轮冷增压发动机时,燃料喷嘴在高温下易结焦堵塞,排放大量SO2和微粒,对大气造成严重的污染。在基础车用柴油中添加清净剂可以减少结焦物、颗粒物、不完全燃烧排放物、CO等污染物的排放量,减少发动机积碳,延长发动机的寿命,提高发动机的热效率,还可以降低油耗。因此,深圳经济特区将推行在车用柴油中添加清净剂的政策。而2000年发布的GB 252-2000《轻柴油》标准中并未对柴油清净剂的添加做出规定,其性能指标要求也不能完全满足深圳经济特区采用优质油的需要。为解决上述不足,参考了GB/T 19147《城市车用柴油》标准的部分指标,制定了包括清净剂评定方法CEC F-23-T-00的《车用柴油清净剂》深圳经济特区技术规范。

三、车用汽油清净剂及车用柴油清净剂技术指标的确定

参考了国内主要清净剂厂商和油品生产商的意见,收集了市场上有一定影响、有一定销售量的清净剂产品,进行了相关试验,咨询了参与制订GB/T 19230评价汽油清净剂使用效果试验方法的专家,根据深圳经济特区监管实际情况进行综合考虑,确定了车用汽油清净剂及车用柴油清净剂技术指标。

1、车用汽油清净剂技术指标的确认

1.1  外观:是对产品的一个基本的感性认识,可采用目测进行判别。目测清澈透明为通过。

1.2  闪点:是产品贮存、运输和使用的安全性指标。结果表明闭口闪点均在45℃以上,因此规定汽油清净剂闭口闪点为不低于45℃。数据见表3。

3 车用汽油清净剂闪点测试结果

样品序号

闪点,℃

样品序号

闪点,℃

样品序号

闪点,℃

S001

57

S002

48

S003

52

S004

57

S005

78

S006

64

S007

56

S008

58

S009

74

S010

63

S011

48

S012

48

S015

58

S016

58

S017

54

S021

54

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----

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1.3  倾点:是产品可流动的最低温度,反映产品取样、使用的难易。结果表明清净剂的倾点基本都低于-15℃。因此,本规范提出产品倾点不高于-15℃。数据见表4。

4  车用汽油清净剂倾点测试结果

样品序号

倾点,℃

样品序号

倾点,℃

样品序号

倾点,℃

S001

-33

S002

-33

S003

-33

S004

-33

S005

-27

S006

-33

S007

-27

S008

-33

S009

-33

S010

-33

S011

-33

S012

-33

S015

-33

S016

-33

S017

-33

S021

-33

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1.4  铅、铁及锰等元素的含量:GB 17930-1999《车用无铅汽油》、GWKB1-1999《车用汽油有害物质控制限量》对铅、铁及锰的含量进行了明确规定,我们参考了相关的指标,依据试验结果(Pb含量均在5mg/kg以下, Mn含量均在18mg/kg以下,Fe含量均在50mg/kg以下),本规范规定铅不大于5mg/kg、锰不大于18mg/kg,铁不大于50mg/kg。部分可能对环境或发动机有不利影响的元素,以报告形式体现,在积累一定数据及相关依据后另作规定。 数据见附件1。

1.5  硫含量:高硫的存在会损害汽车及污染环境。结果表明硫含量均不超过0.2%,故本规范规定硫含量不大于0.2%,数据见表5。

5  车用汽油清净剂硫含量测试结果

样品序号

硫含量(mg/kg)

样品序号

硫含量(mg/kg)

样品序号

硫含量(mg/kg)

S001

1200

S002

840

S003

1600

S004

610

S005

220

S006

1800

S007

1800

S008

1200

S009

840

S010

310

S011

220

S012

1100

S013