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柴油机排放标准简介[1]
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GB 252—2015《普通柴油》修订内容解读及影响分析
作者：牟明仁；李强；王军；贾浩；黄清璇；于一茫；张宁；杨奕；张勇；姜长涛
编辑部：《产品安全与召回》
刊期：2015年第4期
时间： 10:03:43
柴油的需求伴随着我国经济的快速发展与日俱增。随着环保法规对柴油质量要求日益严格，柴油进出口量的不断加大，柴油质量的好坏对进出口数量与检验产生直接影响。如何有效利用有限的石油资源，提高柴油质量，满足柴油日益增长的需求，是炼油行业和科研单位面临的问题。加快柴油质量升级换代，尽快修订现有柴油标准，与国际先进标准接轨不仅任务紧迫，而且是势在必行。新颁布的GB252—2015《普通柴油》标准达到了国家第Ⅴ阶段排放要求，解决了我国普通柴油标准与国际先进标准接轨的需求。硫含量等主要关键技术指标与欧Ⅴ要求相当，为与国际先进标准接轨创造了条件。为正确了解和准确掌握GB252—2015《普通柴油》标准，更好地完成进出口石油及石油产品的检验工作，本文对新标准的修订内容及影响进行了分析。
01普通柴油标准的变化
由于我国柴油标准制定起步较晚，柴油标准也经历过多个发展阶段。其中1954年才正式发布了第一个“石油-1411-54轻柴油技术条件”暂行标准。第1个部颁标准是SYB1071—60《轻柴油》。第1个国家标准是GB252—64《轻柴油》，硫质量（下同）含量为不大于0.2%，为直馏馏分、催化馏分及热裂化馏分调合的轻柴油，适用于高速柴油机使用。经过GB252—1977、GB252—1981、GB252—1987、GB252—1994、GB252—2000和GB252—2011的多次修订，至2011年，GB252—2000《轻柴油》由GB252—2011《普通柴油》替代，标准名称也由“轻柴油”改为“普通柴油”，硫含量由不大于0.2%修改为不大于0.035%（2013年7月1日实施）。GB252—2015《普通柴油》于2015年5月8日颁布实施，在时隔4年的时间里普通柴油标准又一次被修订，说明我们国家在普通柴油标准的制修订上不仅加快了节奏，而且为我国普通柴油的质量与国际优质柴油接轨在技术要求上提供了保证。
02新标准修订主要内容
作为我国第Ⅴ阶段普通柴油标准，GB252-2015《普通柴油》的第4章、第6章和第8章为强制性，其余为推荐性。新标准修订内容主要有以下几方面：
（1）在范围中将“GB19756中规定的三轮汽车和低速货车”删除，同时也将“第3章术语和定义”整章删除，包括其中“对三轮汽车和低速货车”的具体术语与定义内容。
（2）新标准在规范性引用文件上引用了33个标准，包含25个国家标准、7个石化标准、1个ASTM标准，比修订前多了4个标准。
删除的标准是GB/T20581《化学品分类、警告标签和警示性说明安全规范易燃液体》，增加的标准是GB/T20828《柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）》、GB/T23801《中间馏分油中脂肪酸甲酯含量的测定红外光谱法》、GB30000.7—2013《化学品分类和标签规范第7部分：易燃液体》、SH/T0765《柴油润滑性评定法（高频往复试验机法）》和ASTMD7039《汽油和柴油中硫含量测定法（单波长分散X射线荧光光谱法）》。
（3）普通柴油由七个牌号改为六个牌号，删除了10号普通柴油的牌号及相关内容。
（4）在表1普通柴油技术要求与试验方法中，增加了“普通柴油润滑性和脂肪酸甲酯含量”的项目，规定润滑性校正磨痕直径（60℃）不大于460um、脂肪酸甲酯（体积分数）/%不大于1.0；修改了硫含量的质量指标限值，由原来硫含量不大于0.035mg/kg分阶段降低到不大于50mg/kg和不大于10mg/kg；在第八章“标准的实施”中特别阐明“本标准自发布之日起实施,并实行逐步引入的过渡期要求。”强调硫含量不大于50mg/kg的过渡期至2017年6月30日、硫含量不大于10mg/kg的过渡期至2017年12月30日。即现阶段至2017年6月30日期间内，企业生产及市场销售普通柴油中的硫含量可以不大于350mg/kg，也可以不大于50mg/kg，这期间为普通柴油硫含量不大于350mg/kg和不大于50mg/kg限值要求的共同应用过度期；到2018年1月1日，完全执行普通柴油中的硫含量不大于1０mg/kg的限值要求。
增加普通柴油润滑性和脂肪酸甲酯含量的检验项目，特别是将硫含量要求不大于0.035%分阶段降到不大于50mg/kg和不大于10mg/kg，既是新标准修订内容的关键，也是标准修订内容的最大亮点。
03影响分析
GB252—2015《普通柴油》是为满足我国今后将要实施的第Ⅴ阶段排放标准而制修订的。作为我国第Ⅴ阶段普通柴油标准，本次普通柴油标准修订的根本目的是降低油品中的硫含量。在肯定新标准颁布实施及时且十分必要的同时，也应该充分认识到新标准在提高普通柴油质量的过程中，对炼油企业的生产与广大用户、进出口量及检验带来的影响。
对生产企业与广大用户的影响
就柴油生产加工而言，原料来源包括直馏柴油、加氢裂化柴油、渣油加氢柴油、催化裂化柴油、焦化柴油等组分，国内一些炼油厂的柴油调合组分仍然多来自催化裂化柴油。通常催化裂化加工出来的柴油硫含量和芳烃含量相对很高，为了降低柴油中的硫含量和芳烃含量，提高柴油的十六烷值，就需要一道加氢工序。而目前一些炼油企业、特别是一些地方炼油企业不具备或加氢装置的加工量有限，还不能生产足够量符合新标准要求的柴油。
为了满足柴油质量升级的要求，企业就不得不加大投资来新建或扩建加氢装置。除了加氢装置可以改善柴油质量外，环境友好的柴油非加氢脱硫技术也越来越受到重视。相对加氢脱硫技术成本高，柴油非加氢脱硫技术具有生产成本低、反应条件温和、不耗氢气和环境友好等特点。在环保低碳的新形势下，国内外许多科研单位对柴油非加氢脱硫工艺的研究在逐渐升温与加快，在应用上也取得了进展。
在生产出符合第Ⅴ阶段标准要求的普通柴油，满足市场对低硫、低芳烃和高十六烷值清洁柴油的发展需求及柴油质量升级上，无论是采用投资大、制氢成本及操作费用高的加氢反应装置，还是采用投资相对低的柴油非加氢脱硫技术，生产企业都必须增加装置或改造现有工艺，这势必增加柴油的加工成本，导致柴油销售价格的上升，无形加大了广大消费者的经济负担。
对进出口的影响
由于柴油发动机相对于汽油发动机具有热效率高、功率大、燃油单耗低等特点，在相同功率下柴油机可比汽油机节约燃料近25%，所以柴油被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机车、工程机械、内河船舶和发电机组等压燃式柴油发动机上。柴油是我国进出口的大宗商品，2014年我国进出口柴油共计447.21万吨，其中出口399.82万吨、进口47.39万吨，分别比2013年增加了43.7%和77.6%。辽宁检验检疫局2014年检验进出口柴油86批次，91.72万吨；2015年1-6月份检验进出口柴油为61批次、87.75万吨。
就近年来我们检验的进出口柴油质量情况而言，出口柴油中硫含量合同指标通常是以质量分数（下同）不大于0.035%的为主，检验结果多数在0.012%至0.030%之间；硫含量合同指标不大于0.05%的次之，检验结果在0.037至0.045%之间；个别的硫含量合同指标不大于0.25%，检验结果为0.14%，还有的出口柴油合同中硫含量虽然要求不大于0.035%，但实际检验中其硫含量小于0.0030%以下，有的小于0.0010%，达到了欧Ⅴ标准要求。
进口柴油中硫含量合同指标以质量分数不大于0.50%的为主，检验结果通常为0.32%至0.35%，有的要求不大于0.80%的，检验结果为0.70%。
由于新标准对普通柴油中的硫含量质量指标大幅度的降低，对提高我国普通柴油在国际市场上的竞争力将会起到积极作用，对严格控制普通柴油的进口质量也提供了理论根据，对改善国内外压燃式柴油发动机的燃烧、减少污染物排放、促进空气质量好转都将起到积极的作用，新标准的实施对促进柴油产品的进出口贸易必将产生积极影响。
对进出口检验检测工作的影响
我国柴油标准的发展与我国炼油工业、汽车工业及压燃式柴油发动机工业的发展紧密相关。增加普通柴油润滑性和脂肪酸甲酯含量的检验项目，特别是将硫含量要求不大于350mg/kg分阶段降到不大于50mg/kg和不大于10mg/kg，既是新标准修订内容的关键点，同时对进出口柴油的检验工作也将产生影响。
●新增项目的影响
在进出口柴油产品检验中，通常不检验柴油润滑性和脂肪酸甲酯含量的，新标准修订增加了普通柴油中润滑性和脂肪酸甲酯含量的检验项目。其中：
（1）规定润滑性校正磨痕直径（60℃）不大于460um、采用SH/T0765《柴油润滑性评定法（高频往复试验机法）》方法测定。而润滑性是液体的一种特性，所有柴油喷油设备在一定程度上都把柴油作为一种润滑剂。润滑性校正磨痕直径就是在制定的仪器中通过一个浸泡在试样中的静止钢片和一个与之接触的往复运动的钢球，在严格控制的条件下相互运动后，产生在钢球上的磨斑直径来测定，以水蒸气压1.4kPa为基准，经过校正后的磨痕直径计算值。
（2）规定脂肪酸甲酯（体积分数，%）不大于1.0、采用GB/T23801《中间馏分油中脂肪酸甲酯含量的测定红外光谱法》测定。相对常规测定仪器，红外光谱测定仪技术含量高、测试条件要求严格、仪器价格相对也还是比较昂贵的。
目前检验检疫实验室基本没有开展普通柴油润滑性和脂肪酸甲酯含量的测定项目，但随着新标准的颁布实施及对普通柴油质量要求的越来越严格，不久的将来进出口合同中一定会有该项目的指标限值。如果进行该项目检验工作，就必须购买柴油润滑性测定仪和能测量柴油中脂肪酸甲酯含量的红外光谱仪。无论从仪器的采购、项目的检测、人员的培训都需要一定的财力、物力、人力，尚需一定时间来完成。
●对普通柴油中硫含量检测仪器的影响
GB252—2015《普通柴油》中规定的检测硫含量试验方法也为SH/T0689，同时规定也可以采用GB/T380、GB/T11140、GB/T17040和ASTMD7039试验方法进行检验，在有异议时，以SH/T0689测定结果为准。就目前石油实验室实际情况看，多数实验室很难同时拥有符合这些试验方法要求的试验仪器。现有实验室通常采用的是符合GB/T17040和ASTMD4294试验方法的能量色散X射线荧光光谱法测定仪。由于该仪器操作简便、试验用样少、用时短、一次可同时完成8个试样的测定，已成为石油及其产品硫含量测定的主要方法之一。但能量色散X-射线荧光光谱法直接测定液体和固体试样中的总硫时，受试样基质的影响，当硫含量小于10mg／kg时测定结果不理想。
国Ⅴ普通柴油标准中将硫含量由现行不大于350mg/kg修改为分别不大于50mg/kg（2017年6月30日开始）和10mg/kg（2018年1月1日开始），对现有硫含量测定仪的仪器精度与稳定性将提出更高的要求，现有的一些仪器和方法将难以适用，对柴油中硫含量的检测结果将产生影响。因此，为了应对新标准的颁布与实施，相关实验室必须采购技术先进、性能优异的仪器来满足新标准中的技术要求。
●对检验人员的影响
GB252—2015《普通柴油》内容的修订，特别是新项目的增加，对检验人员的业务开展都将产生影响，也对技术人员的检验能力提出了新的要求。新增项目的开展，仪器的购置，这不仅需要人、财、物的准备，同时还必须对有关操作人员进行技术培训。仪器的采购、人员培训都需要一定的时间，在短时间内是难以完成的，为了满足新标准修订要求，必须从早规划与准备。
新标准的颁布实施对促进我国整个炼油企业的技术进步与装置的升级改造，为提高普通柴油的质量、缩小与先进国家的差距提供了依据，为减少压燃式柴油发动机污染物的排放，改善大气质量创造了条件。为我们在进出口柴油检验把关服务中，在技术指标与检验方法上提供了理论依据的同时，也给我们的正常工作带来一定影响。作为石油及石油产品进出口产品检验的主管部门，我们应加强对国Ⅴ普通柴油标准的学习、领会和掌握，对新仪器、新方法、新技术开展积极有效的学习与培训。为应对新标准的实施需要，我们必须统筹规划、合理调整各检验检测实验室的总体布局，建立长期行之有效的机制，切实提高实验室的检测能力与综合检测水平，积极应对新标准的实施及普通柴油质量升级的挑战，确保检验工作的顺利进行，为进出口产品检验把关服务。
作者：牟明仁，男，研究员，1983年毕业于抚顺石油学院石油加工工程专业，现从事进出口石油检验工作，公开发表论文80余篇。
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