甘肃省M20车用甲醇汽油标准技术指标变化分析

摘要：近年来，甘肃省所面临的大气环境污染问题日益严重，为了减少机动车辆污染物的排放，加强大气环境治理，甘肃省不断提升地方标准燃油标准。其中，甲醇燃料作为国家规定的过渡性车用替代燃料，研究制定适用于甘肃省的车用汽油标准具有较大的现实意义。甘肃省相关研究机构通过分析国内车用甲醇汽油标准现状，试验验证主要技术指标变化及其对机动车辆排放的影响。对甘肃省2014年制定的M20车用甲醇汽油标准主要技术指标进行了修订，从而加严M20车用甲醇汽油中对大气环境可造成危害的成分因素的控制。该标准已发布，于2017年1月17号开始实施，在全省范围内推荐使用。

关键词：M20车用甲醇汽油标准 技术指标 分析

Analysis of Technical Indicator Changes in Gansu Province M20 Vehicular Methanol Gasoline Standards

Zhang Wenxia （ Gansu Institute of Standardization ）

Abstract： In recent years， Gansu Province is facing an increasingly serious problem of atmospheric pollution. Gansu province continue to enhance local fuel standards in order to reduce the emissions of motor vehicle pollutants and strengthen the atmospheric environment management. Among them， the methanol fuel as the state of the transition vehicle alternative fuels， to research and develop the automotive gasoline standards apply to the province will have a greater practical significance. The relevant research institutions of Gansu Province test to verify the main technical indicators change and its impact on motor vehicle emissions through the analysis of the standard status quo of domestic vehicular methanol gasoline.The province enacted the standard main technical indicators of M20 vehicular methanol gasoline in 2014 has been revised， so as to strengthen the control of the composition of factors in the M20 vehicular methanol gasoline which can cause the harm to the atmospheric environment. The standard has been released and began to implement on January 17， 2017， recommended in the province-wide to use.

Key words： M20 vehicular methanol gasoline standards， technical indicator， analysis

1 國内车用甲醇汽油标准现状

甲醇汽油是利用工业甲醇或燃料甲醇，加变形醇添加剂，与现有国标汽油按照一定体积调剂配置制成。随掺入甲醇的比例不同，甲醇汽油一般有M5、M15、M20、M50、M85等甲醇汽油（M表示甲醇、数字表示甲醇的体积分数）。甲醇汽油具有代替性好、动力强、污染少，抗爆性能好，辛烷值高（MON106，RON112），调合辛烷值上升效果高等优点，在全球能源危机和环境污染的背景下具有良好的发展前景。

近30年来，国内外对甲醇汽油部分替代汽油进行了持续技术开发，解决了甲醇汽油生产、输配和加注等环节的技术难题。作为工信部试点省份，甘肃省以甘肃桑田清洁能源开发有限公司为例，也已在市场上销售车用甲醇汽油3年多，累计销售3万余吨。国内甲醇汽油的研究开发已有30多年，规模化生产使用10年以上。目前，国内有超过20个省市先后颁布实施不同比例的甲醇汽油地方标准。

目前，我国现有的车用甲醇汽油国家标准仅有GB/T 23799—2009《车用甲醇汽油（M85）》。国内20多个省（区）制定了同类相关地方标准，比较典型的有：甘肃省地方标准DB62/T 1874—2009《车用甲醇汽油（M15、M30）》； 重庆市地方标准DB50/T 635—2015《M15车用甲醇汽油》；湖南省地方标准DB43/T 741—2012《M30甲醇汽油》、DB43/T 740—2012《M25甲醇汽油》、DB43/T 739—2012《M15甲醇汽油》；山东省地方标准DB37/T 2340—2013《M15车用甲醇汽油》；江苏省地方标准DB32/T 1330—2013《M45车用甲醇汽油》；山西省地方标准DB14/T 614—2013《M30车用甲醇汽油》、DB14/T 92—2010《M5、M15车用甲醇汽油》；河北省地方标准DB13/T 1625—2012《M60车用甲醇汽油》、DB13/T 1480—2011《M30车用甲醇汽油》；上海市地方标准DB31/T 580—2012《车用M100甲醇汽油》；陕西省地方标准DB61/T 352—2013《车用甲醇汽油（M15）》、DB61/T 353—2013《车用甲醇汽油（M25）》；黑龙江省地方标准DB23/T 988—2005 《M15车用甲醇汽油》；浙江省地方标准DB33/T 756.1—2009《车用甲醇汽油 第1部分：M15》、DB33/T 756.2—2009《车用甲醇汽油 第2部分：M30》、DB33/T 756.3—2009《车用甲醇汽油 第3部分：M50》。尽管有这么多的标准，但是各省的标准基本上是基于国VI汽油的基础上做相应的调整。现在市场已逐步开始推广国V汽油，甘肃省应响应国家号召，根据环境气温，以及相应技术指标修订更好地适应车辆实际使用环境，和降低车辆尾气排放的新标准。

2 甘肃省M20车用甲醇汽油标准技术指标变化分析

2.1 汽油标号

汽油标号的高低表示汽车辛烷值的大小。辛烷值是表示汽车式发动机汽油燃料抵抗震爆好坏的一个重要指标，位于汽油规格的首列。汽油的辛烷值越高，则其抗爆性能也就越好。目前，我国炼油厂在生产高辛烷值汽油有利组分方面的技术还比较缺乏，随着清洁汽油的低芳降烯和脱硫限锰的要求越来越严格，原有的高标号汽油不可避免地适度趋低调整。但从长远来看，生产高辛烷值的清洁汽油，将是值得深入探索和研究的课题。

针对甘肃省实际环境和车辆运行情况，依据运行试验结果和几家科研机构的检测数据以及各方提供的标准建议草案，结合甲醇汽油自身的特点，甘肃省将M20车用甲醇汽油标准中的产品分类（按研究法辛烷值）由2014版中的90号、93号和97号依次调整为2017版中的92号、95号和98号，产品标识也由原来的“M20/90号车用甲醇汽油”“M20/93号车用甲醇汽油”“M20/97号车用甲醇汽油”调整为“M20/92号汽油” “M20/95号汽油”“M20/98号汽油”。即甘肃省M20车用甲醇汽油标准中的3个牌号汽油辛烷值均有所提高，这样汽车发动机也就可以用更高的压缩比，既可以提高发动机功率，又可以节约燃料，这对汽油机的经济性能改善有十分重要的意义。

2.2 硫含量

以汽油为燃料的汽车排放物中的硫化物是大气中的主要污染源之一，随着环保要求的不断提高，对于车用汽油的质量要求也是不断提高，汽油中的总硫含量更是一项非常重要的指标。硫元素可以用来表征车用汽油的腐蚀性能，也直接影响着汽车排气污染物的水平。

为降低汽车污染物排放，将甘肃省M20车用甲醇汽油硫含量由2014版中的不大于50mg/kg降低到2017版的小于等于8mg/kg，降为原始的16%。为满足日益苛刻的排放标准法规的要求，车用甲醇汽油中硫含量的浓度只会越来越低，甚至完全消除，低硫化已经成为车用汽油未来发展的必然趋势。

2.3 烯烃含量

不饱和碳氢化合物烯烃，作为汽油辛烷值的有益成分，也是催化裂化汽油中的重要组成部分。烯烃类化合物，一方面由于其本身的化学活性，会使烯烃类碳氢化合物与汽车尾气中的二氧化氮在被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，吸收太阳光所具有的能量，发生光化学反应，原有的化学链遭到破坏，形成含剧毒的光化学烟雾。另一方面，由于烯烃的热力学不稳定性，使汽油在长期储存的过程中， 会与空气中的氧发生氧化反应，生成大分子的无挥发性胶质，当汽油中的胶质含量过多时，会堵塞发动机油路，降低发动机功率，增加活塞、燃烧室以及火花塞等部位的积炭，导致发动机点火不良，产生爆雾。

鉴于烯烃类化合物对环境污染带来的不可逆影响，为了降低甘肃省M20车用甲醇汽油蒸发排放的光化学污染和减少汽油发动机进气系统胶质沉淀物的数量，甘肃省M20车用甲醇汽油在2017修订版中将烯烃含量由2014版中的体积分数不大于28h/%降为体积分数小于等于24h/%。随着今后重整、烷基化和异构化等高辛烷值调和组分的增加及降低催化裂化汽油烯烃含量的催化剂的工业应用，车用甲醇汽油中的烯烃含量也会进一步下降。

2.4 锰含量

为了提高汽车发动机的热效率，改善汽车的排放性能，减少汽车尾气对大气造成的污染，提高汽油辛烷值是一个非常可取的方法。目前，提高汽油的辛烷值的方法主要是通过提高炼油技术来调和辛烷值组分和添加抗爆剂来延缓或阻止汽油中烃类的氧化。当前，常见的抗爆剂主要有醚类、胺类、金属类、醇类、脂类和复配类等。其中锰系抗爆剂是市场上常见的金属类抗爆剂，能有效地改善汽油品质，提高汽油辛烷值，保证产品质量。但是，金属类抗爆剂会在发动机里产生金属沉淀物，而导致气缸磨损、火花塞点火不良、氧化传感器和三元催化器中毒等严重的机械故障，国家明确规定汽油中锰系抗爆剂不得超过0.018g/L。

此外，汽车尾气排出的锰还会增加大气中重金属含量，从而危害人体健康。因此，基于车用汽油产品质量升级和环保排放的紧迫要求甘肃省相关负责部门将甘肃省地方标准M20车用甲醇汽油中的锰含量做了相应的调整。即在2017修订版中锰含量由之前2014版中的不大于0.008g/L降低为不大于0.002g/L，这将有助于进一步降低汽车尾气排放物中锰重金属对大气污染。尽管如此，汽车尾气排放的少量锰元素還会对大气和人体带来不可逆的污染和危害，生产既能使燃料完全燃烧、无毒、不污染环境又能提高抗爆性的新型环保车用甲醇汽油，将是未来不断发展和努力的方向。

3 结语

多年来，经过全省各方的努力，甘肃省大气环境质量持续改善。2016年，在扣除沙尘天气的影响后，全省14个市州环境空气质量平均浓度为81μg/m3，同期相比较2015年下降14.7%，较2013年下降12%。其中，参与“国考”的12个市州PM10平均浓度为83μg /m3，同期相比较2015年下降14.4%，较2013年下降11.7%。全省14个市州PM2.5平均浓度为37μg/m3，同比下降11.9%。政府计划在2017年，将全省可吸入颗粒物（PM10）年均浓度值控制在82μg/m3以内，与2013年相比下降12%，细颗粒物（PM2.5）年均浓度值较2015年下降7.5%；空气质量优良天数比率平均达到82%以上，作为甘肃省的环保工作目标。但是，由于甘肃省特殊的自然和历史条件，大气污染呈现出的复合污染特性（尤其是兰州市），导致污染治理难度系数较大。随着今后城市发展进一步的加快，要达到或超额完成计划所定的环境目标，依然需要各部门不懈的努力。

为了减少汽油对大气环境的污染，响应政府的号召。甘肃省工业和信息化委员会及相关负责单位，对甘肃省现有的地方标准DB62/T 2484—2014《M20车用甲醇汽油标准》，在基于这几年的研究实施上，进行经验总结和专家论证。在策划—实施—检查—改进（PDCA）的运行模式上，结合甘肃省大气污染的特殊性，对该标准中的几个重要指标重新进行规定，以使其在实施的过程中进一步降低机动车排放对大气环境的污染程度，助推甘肃省空气质量的改善。

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