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车用汽油技术

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关键词：车用汽油

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前    言
本标准为全文强制。本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准代替GB 17930-2013《车用汽油》。本标准与GB 17930－2013相比主要技术差异如下： ——将第1章范围的第二段由“本标准适用于由液体烃类或由液体烃类及改善使用性能的添加剂组成的车用汽油”，修改为：“本标准适用于点燃式发动机使用的、由石油制取或由石油制取的加有改善性能添加剂的车用汽油。”（见第1章，2013版的第1章）； ——删除了表1 车用汽油（Ⅲ）的技术要求和试验方法，将原标准的表2 车用汽油（Ⅳ）修改为本版标准的表1; 将原标准的表3 车用汽油（Ⅳ）修改为本版标准的表2（见表1、表2，2013版表1、表2、表3）； ——修改了表2和表A.1中对硫醇硫含量的技术要求。（见表2和表A.1，2013版表3和表A.1）； ——将Ⅵ阶段车用汽油的技术要求依烯烃含量的不同分为ⅥA阶段和ⅥB阶段。表3规定了车用汽油（ⅥA）的技术要求和试验方法；表4规定了车用汽油（ⅥB）的技术要求和试验方法；（见表3、表4）； ——修改了第九章标准的实施。（见第9章，2013版的第9章）； ——增加了附录A中的表A.2。（见附录A中的表A.2）；本标准由国家能源局提出。本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油燃料和润滑剂分技术委员会（SAC/TC 280/SC1）归口。本标准主要起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院、中国石油天然气股份有限公司、中国海洋石油总公司。本标准主要起草人：本标准的历次版本发布情况为： ——GB 17930-1999、GB 17930-2006、GB 17930-2011、GB 17930-2013。
车用汽油
警告：如果不遵守适当的防范措施，本标准所属产品在生产、运输、装卸、贮运和使用等过程中可能存在危险。本标准无意对与本产品有关的所有安全问题提出建议。用户在使用本标准之前，有责任建立适当的安全和防范措施，并确定相关规章限制的适用性。
1 范围
本标准规定了车用汽油的术语和定义、产品分类、要求和试验方法、取样、标志、包装、运输和贮存、安全及标准的实施。本标准适用于点燃式发动机使用的、由石油制取或由石油制取的加有改善使用性能添加剂的车用汽油。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 190 危险货物包装标志 GB/T 259 石油产品水溶性酸及碱测定法 GB/T 260 石油产品水分测定法 GB/T 503 汽油辛烷值测定法(马达法) GB/T 511 石油和石油产品及添加剂机械杂质测定法 GB/T 1884 原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)      GB/T 1885 石油计量表 GB/T 1792 汽油、煤油、喷气燃料和馏分燃料中硫醇硫的测定电位滴定法 GB/T 4756 石油液体手工取样法 GB/T 5096 石油产品铜片腐蚀试验法 GB/T 5487 汽油辛烷值的测定研究法 GB/T 6536 石油产品常压蒸馏特性测定法 GB/T 8017 石油产品蒸气压的测定法雷德法 GB/T 8018 汽油氧化安定性的测定诱导期法 GB/T 8019 燃料胶质含量的测定喷射蒸发法 GB/T 8020 汽油铅含量的测定原子吸收光谱法 GB/T 11132 液体石油产品烃类的测定荧光指示剂吸附法 GB/T 11140 石油产品硫含量的测定波长色散X射线荧光光谱法 GB 13690 化学品分类和危险性公示通则 GB/T 28768 车用汽油烃类组成和含氧化合物的测定多维气相色谱法 GB 30000.7-2013 化学品分类和标签规范第7部分:易燃液体
GB/T 30519 轻质石油馏分和产品中烃族组成和苯的测定多维气相色谱法 SH 0164 石油产品包装、贮运及交货验收规则 NB/SH/T 0174 石油产品和烃类溶剂中硫醇和其他硫化物的检验博士试验法 SH/T 0253 轻质石油产品中总硫含量测定法(电量法) SH/T 0604 原油和石油产品密度测定法（U形振动管法） NB/SH/T 0663 汽油中醇类和醚类含量的测定气相色谱法 SH/T 0689 轻质烃及发动机燃料和其它油品的总硫含量测定法（紫外荧光法） SH/T 0693 汽油中芳烃含量测定法（气相色谱法） SH/T 0711 汽油中锰含量测定法（原子吸收光谱法） SH/T 0712 汽油中铁含量测定法（原子吸收光谱法） SH/T 0713 车用汽油和航空汽油中苯和甲苯含量测定法（气相色谱法） SH/T 0794 石油产品蒸气压的测定微量法 ASTM D7039 汽油和柴油中硫含量测定法（单波长色散X射线荧光光谱法）（Standard test method for sulfur in gasoline and diesel fuel by monchromatic wavelength dispersive X-ray fluorescence）
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。 3.1   抗爆指数 antiknock index 研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON）之和的二分之一。
4 产品分类
车用汽油（Ⅳ）按研究法辛烷值分为90号、93号和97号三个牌号，车用汽油（Ⅴ）、车用汽油（ⅥA）和车用汽油（ⅥB）按研究法辛烷值分为89号、92号、95号和98号4个牌号。
5 要求和试验方法
5.1 车用汽油中所使用的添加剂应无公认的有害作用，并按推荐的适宜用量使用。车用汽油中不应含有任何可导致车辆无法正常运行的添加物和污染物。车用汽油中不得人为加入甲缩醛、苯胺类、卤素以及含磷、含硅等化合物。 5.2 车用汽油（Ⅳ）的技术要求和试验方法见表1； 5.3 89号、92号和95号车用车用汽油（Ⅴ）的技术要求和试验方法见表2。企业有条件生产和销售98号车用汽油（Ⅴ）其技术要求应分别符合附录A中表A.1。 5.4 车用汽油（ⅥA）和车用汽油（ⅥB）的技术要求和试验方法分别见表3和表4。企业有条件生产和销售98号车用汽油（ⅥA）/（ⅥB）时，其技术要求应符合附录A中表A.2的要求。

表1 车用汽油（Ⅳ）的技术要求和试验方法
项       目
质量指标
试验方法 90 93 97
抗爆性：研究法辛烷值（RON）         不小于抗爆指数(RON+MON)/2        不小于
90 85
93 88
97 报告
GB/T 5487 GB/T 503、 GB/T 5487
铅含量a/（g/L）               不大于
0.005 GB/T 8020
馏程： 10％蒸发温度/℃            不高于 50％蒸发温度/℃            不高于 90％蒸发温度/℃            不高于终馏点/℃                  不高于残留量（体积分数）/％      不大于
70 120 190 205 2 GB/T 6536
蒸气压b/kPa 11月1日至4月30日        5月1日至10月31日
42～85 40～68 GB/T 8017
胶质含量/(mg/100mL)         不大于未洗胶质含量（加入清净剂前）溶剂洗胶质含量
30 5 GB/T 8019
诱导期/min                   不小于 480 GB/T 8018
硫含量c/（mg/kg）             不大于 50 SH/T 0689
硫醇（满足下列指标之一，即判断为合格）：博士试验硫醇硫含量（质量分数）/％   不大于
   通过 0.001    SH/T 0174 GB/T 1792
铜片腐蚀 (50℃，3h)/级        不大于 1 GB/T 5096
水溶性酸或碱无 GB/T 259
机械杂质及水分无目测d
苯含量e（体积分数）/％       不大于 1.0 SH/T 0713
芳烃含量f（体积分数）/％     不大于 40 GB/T 11132
烯烃含量f（体积分数）/％     不大于 28 GB/T 11132
氧含量（质量分数）/％        不大于 2.7 SH/T 0663
甲醇含量a（质量分数）/％     不大于 0.3 SH/T 0663
锰含量g/（g/L）               不大于 0.008 SH/T 0711
铁含量a/（g/L）               不大于 0.01 SH/T 0712
a 车用汽油中，不得人为加入甲醇以及含铅或含铁的添加剂。 b 也可采用SH/T 0794，在有异议时，以GB/T 8017测定结果为准。 c 也可采用GB/T 11140、SH/T 0253、ASTM D7039，在有异议时，以SH/T 0689测定结果为准。 d 将试样注入100mL玻璃量筒中观察，应当透明，没有悬浮和沉降的机械杂质和水分。在有异议时，以 GB/T 511和GB/T 260测定结果为准。 e 也可采用SH/T 0693，在有异议时，以SH/T 0713测定结果为准。 f 对于97号车用汽油，在烯烃、芳烃总含量控制不变的前提下，可允许芳烃的最大值为42%（体积分数）。也可采用GB/T 30519，在有异议时，以GB/T 11132测定结果为准。 g 锰含量是指汽油中以甲基环戊二烯三羰基锰形式存在的总锰含量，不得加入其他类型的含锰添加剂。

6 取样
取样按GB/T 4756进行，取4L作为检验和留样用。若车用汽油中含锰，取样时应避光。
7 标志、包装、运输和贮存
7.1 向用户销售的符合本标准的车用汽油所使用的加油机和容器都应明确标示产品的名称、牌号和等级（Ⅳ、Ⅴ、ⅥA和ⅥB），并应标识在汽车驾驶者可以看见的地方。 7.2 根据GB13690，车用汽油属于易燃液体，产品的标志、包装、运输和贮存及交货验收按SH 0164、GB 13690和GB 190进行。
8   安全
根据GB 13690，车用汽油属于易燃液体，其危险说明和防范说明见GB 30000.7-2013的附录D。
3.2 对修订技术指标的说明
由于此次标准修订的主要内容就是增加了满足国家第六阶段排放要求的车用汽油（VI）的技术要求。下面就主要修订的技术指标情况进行说明。
3.2.1 烯烃含量
汽油是由烷烃、烯烃和芳烃组成的适宜馏程范围的混合物，汽油中的烯烃本身是一种抗爆性能较好的组分，其辛烷值普遍高于相同分子量的直链烷烃，同时也是催化裂化汽油组分中的重要组成部分。但是由于烯烃的挥发性高、光化学活性较强，汽油中的低分子烯烃会通过蒸发排放进入大气中，可在阳光的作用下，与NOx作用，形成光化学污染。同时烯烃还是一种热力学不稳定物质，会在燃烧过程中形成胶质，沉积在发动机的进气系统中，因此在车用汽油标准中应适当控制烯烃的含量。如目前在欧盟车用汽油标准中要求烯烃的体积分数限值为不大于18%，而美国加州配方汽油中要求为不大于6%。鉴于烯烃对环境的影响，起草组认为应依据国外车用汽油质量的发展趋势，从进一步减少有机挥发性物质的排放和降低车辆尾气排放的角度出发，通过对国内炼油生产企业的装置改造和技术升级，在第Ⅵ阶段要进一步降低我国车用汽油中的烯烃含量。
由于国内原油资源的特点，在长期的发展过程中，国内炼油行业的催化裂化能力占原油加工能力较高，催化裂化汽油组分长期成为我国汽油池中的主体。2000年以前，由于在汽油国家标准中未规定烯烃含量的要求，当时催化裂化汽油组分的比例高达80%左右。同时也正是国内催化裂化技术的发展，促进了国内汽油辛烷值的大幅度提升。2000以后，为了配合国家汽车排放法规的顺利实施，在GB 17930-1999《车用无铅汽油》国家标准中，参考欧盟车用汽油标准，首次规定了汽油组成，即汽油中的烯烃体积分数不大于35%、芳烃体积分数不大于40%，并且在随后的每一次车用汽油质量升级过程中，鉴于烯烃对环境和排放的影响，汽油中的烯烃含量限值一直在不断降低，GB17930-2013中规定的车用汽油（Ⅴ）的烯烃体积分数已经由GB 17930-1999标准中的不大于35%降低到不大于24%，降低幅度达到了31%。虽然目前国内炼油行业已经克服了许多技术难点，取得了较大的进步，但是我们要应正视我国汽油与欧盟标准在技术指标上尚存在的差异。考虑到随着汽油硫含量限值的不断降低，炼油生产企业的加氢脱硫能力已经得到大幅度提升，在加氢脱硫的生产过程中，汽油中的烯烃会随着加氢而部分饱和，因此这也为下一阶段降低车用汽油中的烯烃含量提供了技术上的支持。
为了使修订后的标准具备可实施性，在标准修订过程中，起草组开展了对国内主要炼油生产企业的所产车用汽油质量状况的调查工作。从调查情况看，由于不同炼油企业加工原油性质的差异，所采用的加氢脱硫工艺路线不尽相同，因此对于一些生产企业，尤其是以石蜡基原油为主要原料的炼油企业，由于需兼顾市场汽油辛烷值的需求，无法将汽油中的烯烃含量控制过低。现阶段大部分生产企业的汽油烯烃体积分数仍维持在10%-20%之间，有的甚至在20%之上。但是考虑到未来由于芳烃含量的降低，国内炼厂会适当增加一些高辛烷值汽油组分的生产装置，因此建议在国Ⅵ阶段，依据汽油中烯烃含量限值的不同，分为ⅥA阶段和ⅥB阶段。ⅥA阶段要求在国Ⅴ的基础上，将汽油中的烯烃含量降低25%，达到欧盟现行车用汽油标准的要求，即烯烃体积分数不大于18%；ⅥB阶段则再进一步降低烯烃含量，控制车用汽油中的烯烃体积分数不大于15%，使得该阶段的汽油烯烃含量与国Ⅴ相比降低37.5%，严于现行的欧盟标准。考虑到国内某些地区环保的特殊需求，国内地方政府可依据其治理环境的要求，与相关油品供应部门协商一致后，提前实施ⅥB阶段的技术要求。
由于本标准附录A给出的是高质量的98号车用汽油的技术要求，为此在国Ⅵ阶段，直接执行烯烃体积分数不大于15%的技术要求，不再分阶段控制。
3.2.2 芳烃含量
汽油中的芳烃是一种高辛烷值的资源，但是当其含量过高时会增加发动机燃烧室沉积物的形成趋势，加大CO、HC的排放，尤其是苯排放，因此在欧盟的车用汽油中对于芳烃含量有比较严格的控制，并且随着排放法规的加严，汽油标准中的芳烃体积分数由原来的不大于42%降至不大于35%。国外的一些研究也显示了芳烃的燃烧可以在尾气中生产致癌的苯排放，燃烧室沉积物的增加，以及尾气管排放物的增加。降低汽油中芳烃的含量，可以显著降低车辆有毒物的排放。图1显示了美国和欧洲针对汽油中芳烃对尾气中苯排放的影响。美国的AQIRP研究还发现，在所有燃料性能的试验中，芳烃含量对总的有毒物质的排放的不良影响最大。当将汽油中的芳烃含量由45%减至20%时，可以降低20%的尾气中总有毒物的排放（苯占总有毒排放物的74%），因此在维持国内汽油辛烷值需求的情况下，降低汽油芳烃含量对于减排是具有积极作用的。
由于我国催化重整的生产能力不高，在清洁燃料发展之初，国内汽油一直呈现烯烃含量高、芳烃含量低的特点，但是随着近些年来汽油质量的不断提高，烯烃含量受到严格的控制，这样为了维持汽油辛烷值的需求，芳烃含量出现了不断升高的态势。在油品质量调查中发现，目前国内一些车用汽油中芳烃含量还是比较高的，尤其是95号汽油，为了保证汽油的辛烷值水平，有的甚至已接近国Ⅴ阶段的指标限值。但是考虑到降低芳烃含量对汽车，尤其是直喷汽油车的颗粒物减排作用，炼油企业应通过新增高辛烷值组分生产装置和炼油技术的升级，进一步降低汽油中的芳烃含量，使之达到现行欧盟标准的技术要求。建议在第Ⅵ阶段（包括ⅥA阶段和ⅥB阶段）车用汽油中的芳烃体积分数不得大于35%。

3.2.3 苯含量
   苯是一种重要的化工原料，其对环境和人体健康的危害性较大。由于汽油中的苯可能会通过蒸发排放和燃烧不完全等途径进入大气环境中，造成空气污染，为此各国在制定车用汽油标准时，都会对汽油的苯含量进行严格控制，目前大多数国家都要求汽油中的苯体积分数为1.0%以下。我国自实施第Ⅲ阶段车用汽油标准时，就已经参考当时的欧盟标准，要求我国车用汽油中的苯体积分数为不大于1.0%。
在标准修订过程中，起草组对目前生产的第V阶段车用汽油中的苯含量进行了调查，从结果看现阶段国内车用汽油中苯含量控制较好，具备进一步降低的可能性。为此起草组从降低汽车苯排放，保护人类健康角度出发，建议在第Ⅵ阶段（包括ⅥA阶段和ⅥB阶段），进一步降低车用汽油中苯含量指标限值，将苯体积分数由原来的不大于1.0%修订为不大于0.8%，严于现阶段欧盟车用汽油中对苯含量的技术要求。
3.2.4 50%蒸发温度（T50）
     在我国车用汽油标准中，汽油馏程是用规定体积下的蒸发温度来表示的，如T50表示50%体积汽油蒸发的温度，目前标准中T50的限值为不大于120℃。在本次标准修订过程中，通过与汽车行业的多次沟通，了解到现有的国内外研究表明，过高的T50会导致车辆尾气HC排放的劣化，同时对于直喷汽油车而言，过高的T50还会增加汽油发动机的颗粒物排放，甚至导致汽车排放不达标。为此汽车行业多次提出要适当降低国内车用汽油标准中T50限值的需求。
在本次标准修订过程中，起草组也就汽车行业提出的适当降低汽油T50限值的需求与国内主要炼油生产企业进行了沟通。他们认为，为了满足国六阶段更为严格的排放要求，炼油企业可以通过调整生产控制，在现行标准T50限值（不大于120℃）的基础上，适当降低T50至不大于110℃是可行的，为此在第Ⅵ阶段（包括ⅥA阶段和ⅥB阶段）车用汽油标准中，将T50由原来的不大于120℃修订为不大于110℃。

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