第二章

石油燃料第二節(jié)車用柴油與普通柴油11/41三、車用柴油技術要求1．我國車用柴油規(guī)格（GB19147-,國Ⅲ車用柴油）

柴油是我國產(chǎn)量最大石油產(chǎn)品之一，2010年柴油消費量1.5729億噸,其中車用柴油消費量7915萬噸，而車用汽油消費量為7118萬噸。車用柴油占柴油量百分比已達50%。車用柴油用于壓燃式柴油發(fā)動機汽車。（不適合用于GB19755中要求三輪汽車和低速貨車）

22/41車用柴油標準背景依據(jù)國家對治理汽車尾氣排放時間表，全國實現(xiàn)到達歐洲Ⅰ號排放標準，而從7月1日開始，國家對汽車尾氣按照歐洲Ⅱ、Ⅲ號標準進行限制。為了滿足這個要求，將車用柴油從通用柴油中分離出來，制訂單獨標準，該標準與歐洲Ⅱ、Ⅲ號排放標準相適應。當前我國車用柴油執(zhí)行“GB19147-,國Ⅲ車用柴油”標準。33/41車用柴油GB19147-標準參考歐洲EN590—1998《車用柴油標準》制訂，要求柴油車排放到達歐洲Ⅱ號標準。GB19147-要求柴油車排放到達歐洲Ⅲ標準。這個標準主要要求了車用柴油硫含量小于0.035%、十六烷值不低于49，對氧化安定性也作了詳細要求。為預防硫含量下降帶來柴油潤滑性能下降，車用柴油又增加了柴油抗磨性能指標，要求60℃磨痕直徑小于460μm。44/41GB19147-車用柴油主要技術指標車用柴油主要技術指標要求有十六烷值、密度和粘度、餾程、硫含量、芳烴含量、氧化安定性(總不溶物)等。55/41(1)適宜十六烷值(十六烷指數(shù))十六烷值用來測定燃油壓燃性，它影響冷起動性、排放和燃燒噪聲。增加十六烷值將降低發(fā)動機到達給定轉速起動時間，十六烷增加還會使HC排放物下降30%～40%，增加十六烷還可降低燃燒噪聲。我國車用柴油CN要求大于49。或十六烷指數(shù)大于46.思索：為啥車用柴油對CN要求高一些？66/41(2)密度和粘度

柴油噴射是按容積控制或電磁閥定時控制。燃油密度和粘度改變會造成發(fā)動機功率改變，結果造成發(fā)動機排放和燃油消耗也發(fā)生改變。燃油粘度對噴油系統(tǒng)性能影響很大，供油量和噴油定時也取決于燃油粘度。高粘度能降低燃油流動速率，造成供油不足；而低粘度輕易增加泵壓元件間泄漏。密度普通為0.82~0.86（我國要求為0.81～0.85及0.79～0.84）。思索：密度與烴組成關系？77/41(3)硫含量柴油中硫顯著地增加顆粒物(PM)排放，造成發(fā)動機系統(tǒng)腐蝕和磨損。硫含量增加還會使一些排氣處理系統(tǒng)效率降低，而且因為硫中毒，其它一些排氣處理系統(tǒng)會長久失效。我國車用柴油硫含量要求小于0.035%。國外無硫車用柴油或超低硫車用柴油(S小于50ppm)88/41(4)芳烴柴油中芳烴含量將影響火焰溫度及燃燒過程中NOX排放。燃油中多環(huán)芳烴影響柴油機顆粒物形成及多環(huán)芳烴(PAH)排放。車用柴油標準中還未對芳烴含量作出要求。國外對芳烴(小于15%)及多環(huán)芳烴(小于2%)有要求。我國要求多環(huán)芳烴小于11%。思索：催化裂化柴油芳烴含量有多高？

99/41(5)氧化安定性(總不溶物)氧化安定性(總不溶物)是反應柴油儲存及使用過程中抵抗氧化變質能力指標，總不溶物含量高柴油，會影響柴油噴油嘴柴油噴射量，影響柴油在發(fā)動機中燃燒。

我國要求小于2.5mg/100ml脂肪酸甲酯：我國要求小于0.5%。潤滑性（磨斑直徑小于460μm）1010/412．國外車用柴油規(guī)格項目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類硫含量，%(m/m)≯0.500.030.003無十六烷值≮48535555芳烴含量，%(m/m)≯—251515多環(huán)芳烴，%(m/m)≯—52295%餾出溫度，℃≯370355340340顆粒物，mg/L≯—242421噴嘴清凈度(空氣流量損失),%≯—858383表2-16“世界燃料規(guī)范”車用柴油規(guī)格（部分技術要求）P41表2-17歐盟現(xiàn)行車用柴油標準EN590-1998(第一部分)

返回首頁1111/41國Ⅲ車用柴油(GB19147-)與國Ⅱ比較牌號降低1個：7個改為6個：5#、0#、-10#、-20#、-35#、-50#（去掉了10號）硫含量：0.050%降低到0.035%(質)(350ppm)十六烷值:5#、0#、-10#CN大于49(原45)增加了多環(huán)芳烴含量：要求不高于11%(質)。密度要求：5#、0#、-10#密度要求810~850(原820~860)增加了脂肪酸甲酯含量要求：不高于0.5%(體)1212/41普通柴油【GB252-與GB252-比較】名稱改變：由輕柴油改為普通柴油。硫含量要求更低：年7月1日后由現(xiàn)在0.2%降低到0.035%適用范圍變小：適合用于拖拉機、內燃機車、工程機械、船舶和發(fā)電機組壓燃式發(fā)動機和GB19755要求三輪汽車或低速貨車。低速貨車：時速小于70km/h含有四個輪子貨車。三輪汽車：指最高設計車速小于或等于50km/h，含有三個車輪貨車。1313/41思索題為何不能將柴油摻入到入汽油中作車用汽油使用？同時也不能將汽油摻入到輕柴油中使用？控制車用柴油密度、多環(huán)芳烴含量目標何在？車用柴油CN為啥要求較高？車用柴油及普通柴油質量指標中，沒有初餾點及10%餾出溫度控制要求，請說明原因。1414/41討論當前我國每年柴油生產(chǎn)及消費量超出1.5億噸，其中柴油汽車消費量約占50%。在GB/19147-車用柴油中，要求其硫含量不高于0.035%，而在GB252-普通柴油中，僅僅要求其硫含量小于0.2%（年6月30日前）談談你看法.1515/41生物柴油一生物柴油定義二生物柴油意義三生物柴油特點四生物柴油起源及生產(chǎn)介紹1616/41一生物柴油定義最初生物柴油是指用作發(fā)動機燃料純植物油、植物油或動物油脂中甲酯、純植物油或其甲酯與普通柴油混合物。在ASTM標準中，生物柴油被定義為“用于壓燃式發(fā)動機，來自于可再生脂類如植物油和動物脂肪長鏈脂肪酸單酯。”

我國定義“由動植物油脂與醇（比如甲醇與乙醇）經(jīng)酯交換反應得到脂肪酸單烷基酯，最經(jīng)典是脂肪酸甲酯，以BD100表示）。1717/41二生物柴油意義

(1)增強國家石油安全發(fā)展生物柴油能夠部分緩解我國柴油供給擔心情況"并有利于部分替換進口產(chǎn)品，節(jié)約外匯。我國消費柴油約一億噸，按B20中加入生物柴油中20%計算，年添加量為萬噸,價值約800億人民幣。

1818/41（2）發(fā)展生物柴油有益于保護生態(tài)環(huán)境生物柴油是清潔運輸燃料，含有沒有毒、可生物降解、基本無硫和芳烴、能夠任意百分比與石油柴油混兌等優(yōu)越性。美國研究證實，混入一個20％生物柴油車用柴油可降低顆粒物排放14％、降低總碳氧化物排放13％、降低硫化物排放70％以上，所以會降低空氣污染。使用生物柴油還有利于降低二氧化碳引發(fā)溫室效應。1919/41（3）促進國家和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展我國經(jīng)過結構調整能夠將退耕還林和發(fā)展木本油料植物結合起來，同時建立生物柴油原料基地，開發(fā)種植特色高產(chǎn)工業(yè)油料作物。這既增加了農(nóng)民收入，又帶動了農(nóng)村及周圍地域經(jīng)濟發(fā)展。2020/41三生物柴油特點①含有優(yōu)良環(huán)境保護特征②生物柴油生物降解性高③燃燒排放CO2較低④含有可再生性⑤含有很好低溫發(fā)動機開啟性能⑥含有很好潤滑性能⑦含有很好安全性能⑧含有良好燃料性能2121/41①含有優(yōu)良環(huán)境保護特征。

生物柴油硫含量低,可使SO2

和硫化物排放量降低約30%。生物柴油不含對環(huán)境造成污染芳香族烷烴,其廢氣對人體損害低于石化柴油。生物柴油無毒，生物降解率高達98%，降解速率是石油柴油兩倍，可大大減輕意外泄漏時對環(huán)境污染;2222/41②生物柴油生物降解性高

生物柴油沒有怪味，排放氣體無含硫和鉛有毒物質，不會毒害人們身體健康。

2323/41③燃燒排放CO2較低③生物柴油燃燒所排放CO2

遠低于植物生長過程中所吸收CO2,能降低CO2

排放和溫室氣體積累。生物柴油生產(chǎn)使用植物還可將二氧化碳轉化為有機物固化在土壤中，所以，能夠降低溫室氣體排放;2424/41④含有可再生性。與石化柴油不一樣,生物柴油作為一個可再生能源,其資源不會枯竭。“野火燒不盡，春風吹又生”2525/41⑤含有很好低溫發(fā)動機開啟性能低溫發(fā)動機開啟性能好，能適應各地域汽車和船只使用,可到達國家環(huán)境保護標準。

2626/41⑥含有很好潤滑性能潤滑性能好，可降低噴油泵、發(fā)動機缸體和連桿磨損率，延長使用壽命。2727/41⑦含有很好安全性能生物柴油因為閃點高，不屬于危險品。生物柴油不易揮發(fā)，生物降解率高達98%，降解速率是石化柴油2倍。2828/41⑧含有良好燃料性能燃燒性好于普通柴油，燃燒殘留物呈微酸性，可延長發(fā)動機使用壽命。2929/41總結生物柴油是由含植物油或動物油原料所制得可再生資源，是優(yōu)質石化柴油代用具。生物柴油是資源永續(xù)可再生能源，而石油資源是可耗盡。生物柴油和傳統(tǒng)柴油相比，含有潤滑性能好，儲存、運輸、使用安全，抗爆性好，燃燒充分等優(yōu)良性能。

3030/41四生物柴油起源及生產(chǎn)介紹（1）生物柴油原料起源（2）生產(chǎn)介紹3131/414.1生物柴油原料起源食用植物油脂（油菜籽油等）

餐飲業(yè)廢油脂(“地溝油”，“潲水油”）動物油脂其它植物油脂：（光皮樹，綠玉樹，麻風樹等。）3232/41光皮樹綠玉樹麻風樹3333/414.2生產(chǎn)介紹首先將預熱后酸化油、甲醇以及反應中催化劑在反應器中混合反應。為確保酯交換完全反應，首次酯交換反應產(chǎn)物在第二反應器中再次反應。反應結束后分離生物柴油和甘油相。甘油相繼打入儲罐，然后進入甘油精制車間。而完全反應酯交換混合物在反應器中水洗，以除去殘留催化劑、溶解皂和甘油，并在隨即分離工序中將其加以分離。3434/41油相再次以稀酸洗滌，以使殘留皂從生物柴油中分離出來，并在隨即分離工序中作為酸水分出。經(jīng)上述步驟純化后生物柴油經(jīng)過蒸發(fā)將其中所含甲醇和溶解水蒸發(fā)、回收，并重新導回工藝過程中。

3535/41反應式3636/41流程37