甲醇汽油标准及说明.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,甲醇汽油标准及说明,标准研发回顾,根据国家标准化委员会国标委计函,200721,号文件“关于下达,2007,年第二批国家标准制修订计划的通知”精神，制定“高比例车用甲醇汽油”国家标准，由上海内燃机研究所负责主要起草,高比例车用甲醇汽油,国家标准，从,2007,年,4,月起起草单位开始相关研发工作，历时,18,个月完成送审；,上海内燃机研究所在美国,ASTM-5797-07,版,点燃式发动机汽车用,M70-M85,燃料甲醇标准规格,的基础上，参考并修订了部分内容，形成适合我国国情的,车用甲醇汽油（,M85,）,标准；,上海内燃机研究所在该标准的制定过程中与其他起草和参加单位一起进行了材料腐蚀性分析、助溶剂影响分析、腐蚀抑制剂分析等多项基础研究工作，在多次征求意见的基础上形成了标准的技术框架和指标，并完成该符合该标准的燃料发动机台架耐久试验等工作；,2008,年,8,月,29,日在上海召开了该标准的送审稿审定会议，归口管理单位“全国石油产品及润滑剂标准化技术委员会”有,36,位专家参加标准的审定工作，会议由曹湘洪院士主持。经过详细的讨论，与会专家给出标准相关内容和技术指标的修改意见，并一致通过该标准的审查，认为该标准达到国际先进水平，符合报批的条件，予以通过；,2009,年,5,月,18,日，国家标准化委员会批准该标准正式发布，公开标准号为,GB/T 23799-2009,，并将于,2009,年,12,月,1,日正式实施。,助,溶剂,防腐剂,清净剂,甲醇汽油,比例,润滑油,燃料,橡胶,金属,排放,性能,发动机、整车考核,标准研究,M85,标准技术指标,技术要求和试验方法,项 目,质量指标,试 验 方 法,外观,橘红色透明液体，不分层,不含悬浮和沉降的机械杂质,目测,a,甲醇多碳醇（,C,2,C,8,）,/%,（体积分数）,不小于,84,附录,A,（甲醇）、,SH/T 0663,（测多碳醇）,烃化合物,+,脂肪族醚,b,/%,（体积分数）,14,16,附录,B,蒸气压,/,kPa,11,月,1,日至,4,月,30,日 不大于,5,月,1,日至,10,月,31,日 不大于,78,68,SH/T 0794,铅含量,c,/,（,mg/L,）不大于,2.5,GB/T 8020,、,ASTM D5059,硫含量,d,/,（,mg/kg,）不大于,80,GB/T 11140,、,SH/T 0253,、,SH/T 0689,多碳醇（,C,2,C,8,）,/%,（体积分数）不大于,2,SH/T 0663,酸度（按乙酸计算）,/,（,mg/kg,）不大于,50,ASTM D 1613,实际胶质,/,（,mg/100mL,）不大于,5,GB/T 8019,未洗胶质,/,（,mg/100mL,）不大于,20,GB/T 8019,有机氯含量,/,（,mg/kg,）不大于,2,GB/T 18612,无机氯含量（以,Cl,-1,计）,e,/,（,mg/k,）,不大于,1,附录,C,、,ASTM D512(,方法,C),钠含量,/,（,mg/kg,）不大于,2,GB/T 17476,水分,f,/%,（质量分数）不大于,0.5,ASTM E203,、,GB/T 6283,锰含量,g,/,（,mg/L,）不大于,3,SH/T 0711,注,1,：应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合,GB 19592-2004,的汽油清净剂。,注,2,：不得人为加入对车辆可靠性和后处理系统有害的含卤化物的添加剂及含铁、含铅和含磷的添加剂。,美国,ASTM,5797-2007,标准技术指标,性,能,级别,1,级别,2,级别,3,甲醇多碳醇，最小，（,V,）,84,80,70,烃类脂族醚，（,V,）,14,16,14,20,14,30,蒸汽压，,kPa,48,62,62,83,83,103,磅,/,平方英寸（,psi,）,7.0,7.9,9.0,12.0,12.0,15.0,铅，最大，,mg/L,2.6,2.6,3.9,磷，最大，,mg/L,0.2,0.3,0.4,硫，最大，,mg/L,160,200,300,所有级别,多碳醇（,C2,C8,），最大，（,V,）,2,酸度，按乙酸计算，最大，,mg/kg,50,实际胶质含量，最大，,mg/100mL,5,未洗胶质含量，最大，,mg/100mL,20,有机氯含量，最大，,mg/kg,2,无机氯含量物，最大，,mg/kg,1,水，最大，（,m,）,0.5,外观,该产品从外观上看应该不含悬浮的或沉淀的污染物（清亮透明）。这可以在室内环境温度下测定，除非在供应商和购买商之间达成了某种协议。,我国,M85,与美国,ASTM 5797-2007,标准的区别,本标准在采用,ASTM D5797-07,引用标准时，已有国家标准、石化行业标准的，采用我国相应的国家标准或石化行业标准；对我国无相应标准的，仍采用,ASTM D5797-07,的引用标准；,指定仲裁试验方法；,取消按地理位置分布和环境温度范围规定的甲醇燃料（,M70,M85,）的级别，只设一种车用甲醇汽油（,M85,）；,修改原标准中外观指标，将原标准中的清亮透明液体修改为橘红色透明液体，并对橘红色的形成予以规定；,将原标准中甲醇燃料（,M85,）的蒸气压限值修改为,“,11,月,1,日至,4,月,30,日不大于,78kPa,，,5,月,1,日至,10,月,31,日不大于,68kPa,”,；,将原标准中甲醇燃料（,M85,）的硫含量指标限值由原来的,“,不大于,160 mg/kg,”,修改为,“,不,大于,80mg/kg,”,；取消了原标准中硫含量测试方法,ASTM D1266,石油产品中硫的测定方法（燃灯法）,；,取消原标准中磷含量的指标，增加钠含量指标及其测定方法；,我国,M85,与美国,ASTM 5797-2007,标准的区别,增加铅含量、水含量的测定方法,将铅含量指标限值由原来的,“,不大于,2.6 mg/L,”,修改为,“,不大于,2.5mg/L,”,；取消了原标准中蒸气压的测定方法；,增加锰含量限值为不大于,2.9mg/L,；,增加表注：,“,应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合,GB 19592,的车用汽油清净剂,”,和,“,不得人为加入对车辆可靠性和后处理系统有害的含卤化物的添加剂及含铁、含铅和含磷的添加剂,”,；,增加,“,检验规则,”,、,“,标志、包装、运输和贮存,”,及,“,安全,”,等章节；,将原标准中的附录,A1,和附录,A2,修改为本标准的规范性附录,A,和附录,B,；增加规范性附录,C,和资料性附录,D,；,取消关键词一章和附录,A3,、附录,X1,、附录,X2,。,标准主要技术指标的解读,本标准规定了由,84%86%,（体积分数）的甲醇和,16%14%,（体积分数）的车用汽油（符合,GB 17930,）及改善使用性能的添加剂调合而成的车用甲醇汽油（,M85,）的术语和定义、缩略语、要求和试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存及安全。,本标准所属产品适用于作为车用甲醇汽油（,M85,）点燃式发动机汽车的燃料。,甲醇的分子式为,CH3OH,。,解读：,由于甲醇燃料对橡胶件、塑料件等材料具有溶胀性，对铝、铜、锌、锡等有色金属具有腐蚀性，因而从发动机和整车的安全性考虑，适用于本标准燃料的发动机需要专门开发；,现在各整车企业生产的汽车已经全部使用电喷系统，以保证产品具有良好的排放性和燃油经济性，而甲醇燃料的理论空然比与汽油存在很大差异，如果在现有车辆上直接应用，由于控制系统内置的程序仅按照汽油喷射量来控制，会导致启动、加速等工况出现问题，且排放会受到明显影响。,因此，该标准规定的燃料仅适用于专用的,M85,点燃式发动机的燃料。,标准适用范围,柴油,汽油,甲醇,乙醇,LPG,CNG,DME,化学组成,C,10,C,26,C,5,C,14,CH,3,OH,C,2,H,6,O,C,3,H,8,C,4,H,10,CH,4,C,2,H,6,O,分子量,32,46,46.8,16,46,C,（,%m,）,86.1,84.9,37.5,52.2,82.0,75.0,52.2,H,（,%m,）,13.9,15.1,12.5,13.0,18.0,25.0,13.0,O,（,%m,）,0,0,50.0,34.8,0,0,34.8,液态比重,20,（,kg/1,）,0.82,0.89,0.74,0.79,0.795,0.790,0.540,0.668,低热值（,MJ/kg,）,42.7,42.5,19.7,26.8,46.0,47.7,28.4,蒸发潜热（,KJ/kg,）,301,314,1110,837,414,研究法辛烷值,30,70105,106108,106108,100,130,十六烷值,4050,010,3,8,55,主要代用燃料的物理化学特性,普通发动机直接使用高比例甲醇汽油的启动试验,甲醇汽油对燃油系统部件影响示意图,橘红色透明液体，不分层,不含悬浮和沉降的机械杂质。,橘红色是由于在车用甲醇汽油（,M85,）中加入了烛红（别名苏丹四）染料后形成的，烛红的添加量应为,8,10ppm,，烛红染料索引号为,C.I.Solvent Red 24,（,26105,），除此不得再人为添加其他类型的染料。,解读：,车用甲醇汽油（,M85,）成品油呈淡黄色的透明液体，考虑到甲醇汽油与普通车用汽油的使用范围和安全要求的不同，特增加明显的颜色以示区别。添加的烛红染料经过试验测试，不可以使用其他染色剂替代。,外观,助溶剂的影响,活塞沉积物严重,活塞环卡死,M15,耐久试验、优化前,活塞清净性良好,活塞环全部活环,M15,耐久试验、优化后,M85,耐久试验、优化前,M85,耐久试验、优化后,蒸气压,燃料甲醇的蒸气压与基础汽油蒸气压的测定结果,基础甲醇,蒸气压,/,kPa,基础汽油牌号,基础汽油,蒸气压,/,kPa,燃料甲醇,(M85),蒸气压,/,kPa,30.9,90,#,51.4,53.6,30.9,90,#,51.2,51.8,30.9,90#,51.2,50.4,30.9,90,56.2,55.2,30.9,90,62.6,59.0,30.9,90,71.6,64.0,30.9,90,77.9,67.8,30.9,90,89.1,77.0,30.9,97#,67.5,57.2,燃料甲醇的蒸气压取决于调和燃料甲醇所用的车用汽油的蒸气压及它的含量，,M85,相对汽油蒸气压的降低幅度与基础汽油的蒸气压大小有关；基础汽油的蒸气压越大，与基础汽油相比，燃料甲醇,(M85),蒸气压降低的幅度越大。,铅含量,抽样甲醇汽油（,M85,）铅含量的测定结果（,GB/T 8020,）,车用甲醇汽油,M85,使用的主要组分甲醇基本不含铅，而符合,GB 17930-2006,的国标汽油的铅含量指标为,5.0 mg/L,，按照体积折算,M85,中的铅含量应该,1.0 mg/L,，但是考虑到储运环节等因素的影响，已经检测精度，本标准将铅含量确定在,2.5 mg/L,。,样品,1#,2#,3#,4#,5#,6#,7#,Pb,，,mg/L,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,样品,8#,9#,10#,11#,12#,13#,14#,Pb,，,mg/L,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,2.5,样品,甲醇,90#,汽油,Pb,，,mg/L,2.5,2.5,硫含量,抽样甲醇汽油（,M85,）硫含量的测定结果（,SH/T 0689,）,车用甲醇汽油,M85,使用的主要组分甲醇基本不含硫，而符合,GB 17930-2006,的国标汽油的硫含量指标为,1,50 mg/kg,，按照质量折算,M85,中的硫含量应该,30 mg/kg,，但是考虑到储运环节的影响以及我国车用汽油技术指标的发展，本标准将硫含量确定在,80 mg/kg,。,样品,1#,2#,3#,4#,5#,6#,7#,S,，,mg/kg,14,12,17,12,11,14,18,样品,8#,9#,10#,11#,12#,13#,14#,S,，,mg/kg,39,40,43,49,44,74,39,样品,甲醇,90#,汽油,S,，,mg/kg,1,142,本标准规定多碳醇是指碳数为,2,8,，分子式为,CnH2n+1OH,的脂肪醇,；,该多碳醇的含量为不超过,2%,体积分数；,该多碳醇类主要指油品中作为助溶剂存在的组分。但是可以作为助溶剂的成分并不仅限于多碳醇，生产企业可以根据自身的研发结果确定助溶剂的组分。,经过标准起草单位的调研和试验研究，适合作为助溶剂的物质重要包括多碳醇类、脂肪族醚类和脂类物质，标准中初步认为醇类燃料中加入多碳醇类物质对于解决燃油的分层问题比较有效。但助溶剂的种类并不仅限于多碳醇类物质。,通过试验研究，作为助溶剂的添加剂在解决分层问题的同时，可能会引起非金属材料的溶胀、燃烧室沉积物增加等负面效果，因而生产企业在研制助溶剂的过程中，在满足油品指标的同时，最好进行发动机或整车的耐久验证。,多碳醇,无机氯含量,抽样甲醇汽油（,M85,）有机氯含量的测定结果（离子色谱法）,样品,1#,2#,3#,4#,5#,6#,7#,无机氯含量,mg/kg,0.2,0.4,0.8,0.3,1.2,0.4,0.3,样品,8#,9#,10#,11#,12#,13#,14#,无机氯含量,mg/kg,0.2,0.3,0.3,2.0,0.7,0.3,0.1,样品,甲醇,无机氯含量，,mg/kg,0.9,M85,中的无机氯含量对许多金属也有腐蚀作用。因此，应严格控制燃料甲醇（,M85,）中的无机氯含量。本标准中设定的限制为不大于,1,mg/kg,。,钠含量,发动机使用不同钠含量的燃料甲醇后的台架试验磨损结果,燃料甲醇中的钠含量,mg/kg,台架试验后润滑油中的铁含量,mg/kg,2.3L,发动机（,8h,试验）,（,SAE,论文）,国内发动机（,100h,试验）,（国内某试验室试验结果）,2,10,24,19,18,52.4,0.1,24.3,M85,中的钠元素主要来源于甲醇，在煤质甲醇工艺中存在需要添加弱碱以中和甲醇的酸度的环节，在此工艺中造成有甲醇钠残留。而钠元素的存在会导致发动机存现磨损加剧的情况。而且，通过对各地,M85,甲醇汽油的采样分析，发现部分样品中确实存在含量较高的钠。因此本标准中增加该限定指标。,表注,本燃料标准中增加了表注的内容，其中表注,1,要求：,应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合,GB 19592,的车用汽油清净剂。,增加该表注主要是因为甲醇对有色金属材料具有明显的腐蚀性，而铜、锌、铝、锡等有色金属存在于燃油系统中，会受到明显的影响，为抑制燃料对金属材料的腐蚀，需要添加相应的腐蚀抑制剂；但是腐蚀抑制剂也会导致燃烧沉积物增加等负面效果，为平衡这种效应，需要选择合适的清净剂以减少燃烧沉积物的生成。,金属片抗腐蚀性试验结果,金属片腐蚀试验装置,45#,钢、不锈钢、黄铜、铸铝、锡、锌、紫铜,M85,甲醇汽油优化前,油品分析试验室,45#,钢、不锈钢、黄铜、铸铝、锡、锌、紫铜,M85,甲醇汽油优化后,M85,甲醇燃料腐蚀对比,发动机进气系统沉积物模拟试验结果,优化后,M85+,普通汽油清净剂防锈剂,汽油清净性模拟试验机,M15,优化前,M15,优化后,M85,优化前,优化后,M85,防锈剂,+,有效的清净剂,M35,优化前,M35,优化后,安全性,车用甲醇汽油（,M85,）的运输、储存、使用和事故处理等环节涉及安全方面的数据和信息，应包括在产品的,“,化学品安全技术说明书,”,（,Material Safety Data Sheet,）中。生产商或供应商应提供根据,GB/T 16483,编写的其产品,“,化学品安全技术说明书,”,。,车用甲醇汽油（,M85,）中的甲醇蒸气对神经系统有刺激作用，吸入人体内，可引起失明和中毒。因此装卸与加油时，尽量减少车用甲醇汽油（,M85,）蒸气的挥发。严禁口腔、眼睛、皮肤接触本品，避免吸入车用甲醇汽油（,M85,）蒸气。配制、装卸、加油人员应做相应防护措施，避免过量吸入有害蒸气。,车用甲醇汽油（,M85,）一旦溅到皮肤和眼睛里,应迅速用大量的清水冲洗,急速医疗。,严禁用嘴吸车用甲醇汽油（,M85,）,严禁用车用甲醇汽油（,M85,）洗手、擦洗衣服、机件、灌注打火机和作喷灯燃料。,车用甲醇汽油（,M85,）着火时应用,沙子、氟蛋白抗溶泡沫灭火剂、石棉布,等进行扑救。车用甲醇汽油（,M85,）溢出时，应进行专门处理。,本标准规定的车用甲醇汽油（,M85,）只适用于作车用甲醇汽油（,M85,）点燃式发动机汽车的燃料,不得用于任何其他用途。,需要重点关注的事项,水分含量的限定,甲醇汽油容易吸水导致分层，因此本标准规定了甲醇汽油燃料中的水分含量限值为,0.5%,体积含量。但是该标准限值限制的是加油枪终端输出的油品的指标，如果企业按照标准限值进行出厂检验，刚好达到该水分含量的控制指标，考虑到储运环节的吸水可能性，最终会导致终端油品不合格；,添加剂的选择,由于油品指标体系的限制，本标准中没有对燃料添加剂进行明确的要求，但添加剂的种类、含量都对发动机、整车的可靠性、耐久性产生明显影响，需要生产企业增加验证环节，以确保油品质量。,腐蚀抑制,本标准起草过程中进行了大量的腐蚀性分析，已经有初步的结论。可以明确的说,GB 17930,的铜片腐蚀不能满足车用甲醇汽油的要求。但是我国目前还缺乏相应的腐蚀分析规范和标准，该指标的确定还需要有一个验证过程。但是生产企业务必加以重视。,甲醇燃料相对于普通的汽油燃料有非常明显的特殊性，其辛烷值高，自含氧，单一组分，分子仅含一个碳原子等是其作为燃料的优势方面，但其燃点高、挥发潜热高，以及有溶胀性和腐蚀性，又制约了其作为普通车用燃料的应用。,车用甲醇汽油（,M85,）,作为燃料标准的出台，仅对该种燃料的技术指标进行了界定，但是符合其指标的燃油并不能完全满足车用燃料的要求。主要原因是该种燃料还需要添加助溶剂、防腐剂、清净剂等多种添加剂，而这些添加剂如果选择不当，虽然在技术指标上能够达到，但是不能达到发动机的需求。这在我们的发动机试验环节中已经得到验证。,建议,M85,燃料的生产企业，在进行油品的研发过程中，进行相关的发动机或整车试验验证工作。,