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1、,车用汽油基础知识,原 晓 娟,目录,目前环境现状 标准的变迁 车用汽油各控制指标的介绍 对车用汽油硫含量浅析 生产清洁汽油的必要性,“中国的车用汽油油品差”，已经成为消费者的一贯印象。无论是PM2.5产生还是进口车的半路熄火，及中国雾霾笼城，问题都指向了燃油品质，机动车尾气排放被指为元凶之一，低劣的油品也备受指责。,目前车用汽油现状,PM 2.5,PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物，也称细颗粒物、可入肺颗粒物。这类细颗粒物对光的散射作用比较强， 在不利的气象条件下更容易导致雾霾形成。,PM2.5产生的主要来源，是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过
2、燃烧而排放的残留物，大多含有重金属等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等；2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤）、挥发性有机物等,在室内，二手烟是颗粒物最主要的来源。颗粒物的来源是不完全燃烧、因此只要是靠燃烧的烟草产品，都会产生具有严重危害的颗粒物，使用品质较佳的香烟也只是吸烟者的自我安慰，甚至可能因为臭味较低，而造成更大的危害；同理也适用于金纸燃烧、焚香及燃烧蚊香,根据PM2.5检测网的空气质量新标准，24小时平均值标准值分布如下： 优：035 良：3575 轻度污染：75115中度污染：115150重度污染：
3、150250严重污染：250及以上,2010年，韦斯特发表了一项基于单一的大气环境计算机模型 2013年，他们在环境研究通讯（Environmental Research Letters）发表了他们的研究论文，得出如下结论：,全世界每年因为室外的有毒空气污染物细颗粒物而死亡的人数为210万。,中国空气质量,早在1999年3月，上海同济大学环境科学与工程学院叶伯明等教授，联合香港科技大学、通用汽车科研人员，共同开展了对上海市内环境空气中PM2.5数值为期一年的监测。这是据文献记载，最早在上海开展相关监测的团队。 该团队在上海同济大学校园以及位于居民区的虹口区海南路，分别放置了两台PM2.5监测器
4、。论文称，从1999年3月开始一年间，海南路和同济大学PM2.5监测器统计的数值显示，前者测得的上海年平均PM2.5浓度达67.6微克/立方米，后者为62.4微克/立方米。,复旦大学教授庄国顺表示，北京年平均PM2.5数值在50至70之间，上海约在40至70之间，两者基本在同一水准。上海的空气中有机成分在PM2.5中占比非常高，含有重金属的成分也很高，而这两类都是致癌物质，因此在相同浓度情况下，上海的空气比北京的空气毒性可能更大。,全国重点城市空气质量指数排行榜,2013-12-16 17:12 实时数据（230个城市） 229 聊城 472 228 德州 464 223 淄博 319 222
5、 济南 308 300 六级 严重污染 除有特殊需要的人群外，尽量不要留在室外,201-300 五级 重度污染 敏感人群应停止户外运动，一般人群尽量减少户外运动,213武汉209 214安阳218216新乡260 217滨州261 219保定282 220廊坊284,151-200 四级 中度污染 敏感人群应尽量减少外出，一般人群适当减少户外运动,209 东营 194 207 临沂 192 206 莱芜 187 200 菏泽 180 196 北京 169,101-150 三级 轻度污染 敏感人群需减少体力消耗较大的户外活动,160 青岛 116 163 长春 122 164 连云港 126 1
6、68 潍坊 129 170 济宁 130 175 枣庄 139 176 银川 141 180 泰安 146,51-100 二级 良 除少数对某些污染物特别容易过敏的人群外，其他人群可以正常进行室外活动。,75 大连 52 81 合肥 58 83 桂林 58 88 扬州 60 89 吉林 60 90 成都 61 98 徐州 72 123 铁岭 84,0-50 一级 优 可多参加户外活动呼吸新鲜空气,1 海口 14 2 泉州 16 8 上海 19 12 广州 21 17 深圳 23 31 威海 29 37 杭州 31 43 厦门 34 57 烟台 41,2013中国十大宜居城市： 威海（85.23
7、分）,据了解，PM2.5主要源于机动车尾气，对城市空气质量破坏性很大。减少机动车污染物排放，可切实改善环境空气质量；机动车和车用燃油向“国标准”升级，是控制机动车污染、防治城市灰霾和光化学污染的重要手段。各城市纷纷出台限牌令，限购令。部分城市规定：不达标的车不让进入,2011年7月，中国轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国、阶段)正式实施。然而，与此排放标准相对应的国车用汽油标准却在2014年才正式全国施行。这也意味着，长期以来较低标准的汽油品质无法对应要求较高的汽车排放标准。反观过去的几次标准修订，汽油标准总是滞后于汽车排放标准。,车用汽油标准的变迁,1999年首次发布GB 17930 车
8、用汽油 2006第一次修订GB 17930-2006 车用汽油 2011.5.12第二次修订GB 17930-2011 车用汽油,车用汽油标准的变迁,2011.5.12修订的GB 17930-2011 车用汽油，删除了国二标准，并提出了建议性车用汽油技术指标。,国家质检总局、国家标准委发布第四阶段车用汽油标准(硫含量不大于50ppm)，过渡期至2013年底；2014年将发布第五阶段车用汽油标准(硫含量不大于10ppm)，过渡期均至2017年底。,车用汽油的分析指标,金属含量、研究法辛烷值 馏程、 蒸汽压 水溶性酸碱 硫、胶质 芳烃、烯烃含量 苯含量 甲醇、氧含量,车用汽油的划分牌号,汽油选用的
9、基本要求是，在正常运行条件下不发生爆震。因此，必须结合发动机的构造、使用地理条件和应用实际，合理选择不同牌号的企业,为什么要降低辛烷值,油品升级主要是为了降低硫含量，保护生态环境。炼厂需要通过加氢装置进行脱硫，在降低硫含量的同时，辛烷值也会相应降低。届时93号汽油的辛烷值检测时已经达不到93，也就不能称之为93号汽油，所以标号需要降低。另外，现在进口的原油质量大不如前，炼厂成本越来越高，降低汽油标号也是大势所趋。,选择汽油牌号的主要依据,选择汽油牌号的主要依据是发动机的压缩比。通常，压缩比低于9的汽油机选用90#或93#，压缩比高于9的选用97#，如果选用不当，会造成发动机工作不稳定或降低发动
10、机的经济性。举例：压缩比高的发动机选用低辛烷值汽油，会引起发动机爆震,使功率下降，油耗升高。反之，压缩比低的发动机使用较高辛烷值的汽油，也会造成浪费，不经济。,辛烷值的测定是在专门设计的可变压缩比的单缸试验机中进行。标准燃料由异辛烷和正庚烷的混合物组成。异辛烷用作抗爆性优良的标准，辛烷值定为100；正庚烷用作抗爆性低劣的标准，辛烷值为0。将这两种烃按不同体积比例混合，可配制成辛烷值由0到100的标准燃料。 按不同体积比例混合，可配制成辛烷值由0到100的标准燃料。混合物中异辛烷的体积百分数愈高，它的抗爆性能也愈好。,车用汽油金属含量,锰 含 量铁 含 量铅 含 量,车用汽油中金属含量测定,铅含
11、量：不得人为加入含铅的添加剂，如四乙基铅抗爆剂，四乙基铅（tetraethyl lead）为略带水果香甜味的无色透明油状液体，约含铅64%。常温下极易挥发，即使0时也可产生大量蒸气，其比重较空气稍大。遇光可分解产生三乙基铅。有高度脂溶性，不溶于水，易溶于有机溶剂。急性四乙基铅中毒是以神经精神症状为主要临床表现的全身性疾病，,铅进入人体后，除部分通过粪便、汗液排泄外，其余在数小时后溶入血液中，阻碍血液的合成，导致人体贫血，出现头痛、眩晕、乏力、困倦、便秘和肢体酸痛等；有的口中有金属味，动脉硬化、消化道溃疡和眼底出血等症状也与铅污染有关。小孩铅中毒则出现发育迟缓、食欲不振、行走不便和便秘、失眠；若
12、是小学生，还伴有多动、听觉障碍、注意不集中、智力低下等现象。这是因为铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织，使营养物质和氧气供应不足，造成脑组织损伤所致，严重者可能导致终身残废。特别是儿童处于生长发育阶段，对铅比成年人更敏感，进入体内的铅对神经系统有很强的亲和力，故对铅的吸收量比成年人高好几倍，受害尤为严重。铅进孕妇体内则会通过胎盘屏障，影响胎儿发育，造成畸形等。,铁含量,一般典型的铁基抗爆剂为二茂铁也叫环戊二茂铁，是一种金属有机化合物。分子式Fe(C5H5)2，常温下为橙黄色片状结晶，有恼人气味；熔点172174，沸点249，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂；与酸、碱、紫外线不发
13、生作用，化学性质稳定，400以内不分解。对人体无害。如在汽油中加入0.0166-0.0332g/L的二茂铁和0.05-0.1g/L乙酸叔丁酯，辛烷值可增加4.5-6。但是由于容易引起发动机严重磨损，并会造成火花塞短路及电喷车的油泵使之损害，因而我国现行标准中规定车用汽油不得人为加入含铁添加剂。,汽油中含有铁和锰等物质不仅会提高废气中CO、HC和NOx的排放，而且会不完全燃烧沉积在三元催化转换器表面，使催化剂中毒，或使车载故障诊断系统失效，所以要求金属含量低。,锰,MMT是Methylcyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl的缩写，学名叫“甲基环戊二烯三羰基锰
14、”，是一种汽车燃油添加剂，炼油厂用它，可以提高燃油的品质，降低成本，在汽油中加入万分之一MMT，锰含量不超过18mg/L，可提高汽油辛烷值23个单位。,MMT汽油 vs 无MMT汽油 - 火花塞对比,MMT汽油 vs 无MMT汽油 - 气门对比,MMT汽油 vs 无MMT汽油 - 尾气含氧传感器对比,测定方法：原子吸收光谱法,它是根据用一个与待测元素相同的纯金属或纯化合物制成的光源发出具有待测元素特征谱线的光，穿过样品蒸气时被蒸气中待测元素基太原子吸收而衰减速的程度来测定元素含量的一种方法，又叫原子吸收分光光度法。,车用汽油馏程控制指标,馏程仪,全自动,车用汽油馏程,馏程定义油品在规定的条件下
15、蒸馏，从初馏点到终馏点这一温度范围 初馏点定义冷凝管末端滴下第一滴冷凝液瞬时观察到的校正温度计读数。,馏出温度馏出物体积分数为装入试样的10%、50%、90%时，蒸馏烧瓶内温度计的读数分别称为10% 、50%、90%馏出温度。 终馏点：通常是在蒸馏烧瓶底部全部液体都蒸发后才出现。,干点：最后一滴液体从蒸馏烧瓶中的最低点蒸发瞬间所观察到的校正温度计读数。 由于终馏点通常在蒸馏烧瓶底部液体全部汽化后才出现，故与干点往往相同。,测定意义,1）10%馏出温度可以判断汽油中轻组分的含量，它反映汽油发动机燃料的低温启动性能和形成气阻的倾向。 2）50%馏出温度表示其平均蒸发性能，它影响发动机启动后的升温时间和加速性能。 3）车用汽油的90%馏出温度表示其重质组分的含量，它关系到燃料的燃烧完全性。 4）终馏点表示燃料中最重馏分的沸点。,车用汽油蒸汽压,饱和蒸汽,在敞口的容器中，如果扩散速度大于凝结速度，液体就会不断汽化，直至蒸干为止。但在密闭容器中，不断运动的蒸气分子会撞击液面或器壁而凝结成液体，随时间的推移，单位时间内蒸发和凝结的分子数将相等，此时气液两相达到动态平衡状态，对于的蒸汽称为饱和蒸汽。,定义,蒸发：在一定温度下，液体分子由于本身的热运动，会从液体表面汽化成蒸汽分子而扩散到空气中去，这一过程称为蒸发过程。,
