車弟強
德陽市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所 四川德陽 618000
這幾年,我國經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展,助推了交通運輸領(lǐng)域的騰飛,促使社會中的機動車數(shù)量與日俱增。然而,驚喜與難題一同到來,雖然機動車數(shù)量的增長為人們的交通出行帶來極大的便利,促進(jìn)了交通運輸業(yè)、物流行業(yè)的快速發(fā)展,但是同時由此導(dǎo)致的交通堵塞、汽車尾氣、大氣污染等問題不斷見諸報端。
現(xiàn)階段,我國車用汽油標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了一定的變化,主要可以概括為:“一增兩調(diào)三降”的形式。具體表述為:“一增”即是指為確保車輛燃油經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定,對車用汽油密度指標(biāo)進(jìn)行了限值規(guī)定;“兩調(diào)”是指調(diào)整牌號與蒸汽壓;“三降”是指降低汽油中的硫含量、烯烴含量的指標(biāo)限制等[1]。
其中,降低汽油硫含量。硫含量對車用燃油的質(zhì)量將造成直接的影響,甚至導(dǎo)致車用部件產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象,對尾氣控制裝置造成嚴(yán)重影響,同時當(dāng)汽油中硫燃燒時所產(chǎn)生的硫化物將會誘導(dǎo)霧霾的發(fā)生。在這次標(biāo)注的修改當(dāng)中,為了進(jìn)一步降低汽車污染物的排放量,硫含量從50mg/kg-1直接下降到10mg/kg-1。而歐盟早在2009年便實施了歐V標(biāo)準(zhǔn)中便可規(guī)定了《機動車燃料-無鉛汽油-要求和試驗方法》,采取汽油硫含量控制不大于10mg/kg。我國此次汽油硫含量的修改,與一些發(fā)達(dá)國家基本一致。烯烴作為辛烷值的重要貢獻(xiàn)部分,如果稍有不慎將會造成光污染的現(xiàn)象發(fā)生,甚至在發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)中堆積成沉積物。這幾年,我國煉油企業(yè)在開展汽油煉化時,通常采取催化裂化為主要方式,致使汽油的催化重整能力顯著下降,甲基叔丁基醚、烷基化等生產(chǎn)力呈現(xiàn)能力不足的現(xiàn)象。故此,在這次標(biāo)準(zhǔn)修改中,將烯烴體積分?jǐn)?shù)由不高于28%調(diào)整為不高于18%。
車用柴油的實際生產(chǎn)中,性能指標(biāo)變化主要包括:火性良好、腐蝕性低、清潔性良好、蒸發(fā)性能良好、安定性良好以及流動性良好等。對于車用柴油,首先降低了硫含量,該內(nèi)容與車用汽油相類似。其次,提升了十六烷指數(shù)與十六烷值。柴油十六烷值主要表示柴油燃料發(fā)動機的著火性能是否良好,如果十六烷值較高,那么證明著火性能相對較高,并且滯燃期相對較短,可以燃燒均勻,能夠有效保證發(fā)動機的穩(wěn)定運行。
汽油、柴油中的含硫量對發(fā)動機的工作壽命影響很大?;钚粤蚰苤苯痈g金屬,而且論活性硫化物或非活性硫化物,燃燒后生成的SO2和S03遇到燃燒產(chǎn)生的水和水蒸氣,在溫度高時會形成亞硫酸和硫酸,嚴(yán)重腐蝕發(fā)動機機件。當(dāng)含硫廢氣進(jìn)入汽缸壁和曲軸箱時,促使?jié)櫥妥冑|(zhì)。燃?xì)庵械腟O2和S03還能使汽缸中生成沉積物,這種沉積物同時兼有腐蝕和機械磨損雙重作用,它所引起的磨損比單純機械磨損要嚴(yán)重得多。另外,含有硫化物的廢氣會嚴(yán)重地污染環(huán)境。對于車用柴油機,含硫量每增加0.1%,顆粒物排放就增加0.034g/(kW/h)。柴油中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.3%減少到0.05%時,顆粒物污染減少9%。
車用燃油中,硫的含量對染料質(zhì)量的使用起著決定性的作用,所以合理控制燃料油中的硫含量至關(guān)重要。當(dāng)車用汽油柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級以后,燃油中的硫含量顯著下降,所以測定方法應(yīng)該與時俱進(jìn),不斷更新。
對于車用汽油柴油中的硫含量,所采取的測定方法有紫外熒光法、能量色散X射線熒光法、氧化微庫侖法、單波長色散X射線熒光法、氣象色譜-選擇性檢測器連用法等。在這之中,燃燈法所需要的測定時間相對較長,精度較低,并且低硫汽油往往無法適應(yīng),所以在當(dāng)前的硫測定法中基本已經(jīng)取消。下面對幾種常用的硫測定法進(jìn)行介紹:
氧化微庫侖法,即是指電量法,主要是將油品試樣放入裂解爐中進(jìn)行氧化,使得硫元素生成二氧化硫,并與三碘離子進(jìn)行化合反應(yīng),通過這一反應(yīng)所消耗的電量與法拉第電解定律來對試樣的硫含量進(jìn)行計算。這種方法的操作流程相對復(fù)雜,并且操作條件較為嚴(yán)格,稍有不慎容易產(chǎn)生誤差,因此需要加強對于測定設(shè)備的維護(hù)。如果是硫含量較高的油品,則需要將油品稀釋以后進(jìn)行測定,得出的測定結(jié)果便相對較低[2]。
單波長色散X射線熒光光譜,主要是將車用柴油與車用汽油放到X射線的光束中收集硫元素,并借助于校準(zhǔn)方程來計算出硫含量值。這種方法不用對試樣進(jìn)行測定,較為靈活高效,只需要一到兩分鐘即可獲取測定結(jié)果。同時,實驗所需要的設(shè)備無需設(shè)置高溫或者載氣設(shè)備,操作便捷性強、運行速度較快,維護(hù)量相對較低,硫含量的測定下限較低。但是值得注意的是,采取這種方法所需要的X光管設(shè)備費用昂貴,使用時間相對較短,通常在五年左右,而儀器的價格在75萬左右,因此測定費用較為高昂[3]。
綜上所述,車用汽油柴油中所生成的硫,不僅會嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,并且對車輛的發(fā)動機系統(tǒng)會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕性,甚至?xí)s短發(fā)動機壽命,使車輛無法正常運行。這幾年雖然我國不斷升級改造成品油,減少成品油中的硫含量,為改善大氣環(huán)境、治理霧霾等做出了相應(yīng)的貢獻(xiàn),但是硫含量的測定仍然是擺在環(huán)境治理面前的重要難題。故此,亟待加強車用汽油柴油質(zhì)量升級,改進(jìn)硫含量檢測方法,從而保證機動車輛的正常穩(wěn)定行駛,促進(jìn)環(huán)境的長遠(yuǎn)發(fā)展。