車用液化石油氣“標(biāo)準(zhǔn)”中烯烴含量對車輛尾氣及積碳影響的探討

劉大鵬

（哈爾濱液化石油氣有限公司，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 概述

車用液化石油氣就是目前汽柴油很好的替代燃料，液化石油氣是原油的衍生品，由煉廠從原油中通過裂解、催化等工藝提煉產(chǎn)出，英文全稱:Liquefide petroleum gas,簡稱LPG。車用LPG由于其相對于汽、柴油的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保，已越來越多的被廣泛使用，成為一種新型汽車燃料。但車用LPG各類“標(biāo)準(zhǔn)”中烯烴含量的問題，日益成為人們關(guān)注和爭論的焦點(diǎn)，其核心是:烯烴含量高能否對汽車尾氣排放達(dá)標(biāo)產(chǎn)生較大影響；烯烴含量高是否會結(jié)膠，造成汽車發(fā)動機(jī)積碳，影響汽車的正常使用。本文擬在通過對比實(shí)驗(yàn)和分析，探討烯烴含量對上述問題的影響，并就我國和國外的車用LPG“標(biāo)準(zhǔn)”差異引發(fā)一些個人思考。

2 不同烯烴含量所做的相關(guān)測試結(jié)果及得出結(jié)論

2.1 車用LPG中烯烴含量的變化不影響汽車排放尾氣中成分的顯著變化，且全部達(dá)標(biāo)。

筆者會同中石油哈爾濱石化公司科研中心人員和長春汽車燃?xì)獍l(fā)展有限公司人員成立了測試小組，分別用總烯烴含量40%、50%、60%，丁二烯含量不超0.5%的三組LPG做了大量的行車試驗(yàn)和發(fā)動機(jī)臺架試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明:車用LPG中烯烴含量的變化不影響汽車排放尾氣中成分的顯著變化，且全部達(dá)標(biāo)。

附錄檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 車用LPG中烯烴含量高，不會造成發(fā)動機(jī)燃燒室的大量積碳，不會影響發(fā)動機(jī)的使用壽命。

2.2.1 臺架試驗(yàn)

測試小組委托一汽集團(tuán)發(fā)動機(jī)廠和吉林省化工產(chǎn)品質(zhì)量檢測站，用總烯烴60%，丁二烯0.3%的車用LPG和90#汽油對比，在CA6102發(fā)動機(jī)上做了420小時發(fā)動機(jī)燃?xì)馀_架試驗(yàn)。發(fā)動機(jī)拆檢結(jié)果如下:

·發(fā)動機(jī)積碳較同樣工況用汽油減少65%。

·發(fā)動機(jī)缸體磨損較同樣工況用汽油減少0.1mm。

2.2.2 行車實(shí)驗(yàn)

測試小組選用同型號、同時出廠的四輛捷達(dá)出租車作為測試車輛，其中兩輛用總烯烴含量40-60%，丁二烯含量0.3%的車用LPG做燃料分別行駛35萬公里和42萬公里，兩輛用90#汽油做燃料分別行駛26萬公里和40萬公里后，委托吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院發(fā)動機(jī)檢測室對這四輛出租車的發(fā)動機(jī)進(jìn)行對比拆檢，拆檢結(jié)果證明:

·高含烯烴的車用LPG在發(fā)動機(jī)內(nèi)積碳甚少，積碳量可較90#汽油減少70-80%；

·與燃用90#汽油比沒有增加汽車發(fā)動機(jī)缸體的磨損。

3 國外車用LPG“標(biāo)準(zhǔn)”中對烯烴含量的要求分析

國外車用LPG的標(biāo)準(zhǔn)很多，典型的有歐洲的EN589:2004；日本的JISK2240-1999；美國的ASTM D1R35-97中的專用丙烷等。歐洲的EN589:2004考慮的主要是作為車用LPG的實(shí)用性能一辛烷值和蒸汽壓；日本JIs K 2240-1999中對車用LPG考慮的主要指標(biāo)是C3與C4的相對比例 (決定蒸汽壓和動力性)；美國AsTM D1R35-97的專用丙烷中考慮的主要是對丙烯和C4組分含量的限制。顯然，在這三套標(biāo)準(zhǔn)中，歐洲標(biāo)準(zhǔn)和日本標(biāo)準(zhǔn)有一定的相似性，主要的區(qū)別是歐洲標(biāo)準(zhǔn)對辛烷值有較高的要求，日本標(biāo)準(zhǔn)對辛烷值沒有要求。日、歐的車用液化氣標(biāo)準(zhǔn)與美國的專用丙烷的指標(biāo)要求非常不一致，甚至是矛盾的，日、歐標(biāo)準(zhǔn)不限制總烯烴，但嚴(yán)格限制二烯烴；美國“專用丙烷”的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格限制丙烯，但卻不限制二烯烴。什么原因造成國外標(biāo)準(zhǔn)間相差這樣大，筆者認(rèn)為是他們在制定這些標(biāo)準(zhǔn)時充分考慮了自己的國情。由于烯烴是一種比烷烴更寶貴的化工原料，在一些發(fā)達(dá)國家，通常將液化氣中的烯烴分離出來作為化工原料，使商品LPG中的烯烴本來就不高。歐洲和日本是全球使用車用LPG數(shù)最大的地區(qū)，我國的汽車生產(chǎn)技術(shù)主要采用的是歐洲和日本技術(shù)，汽車排放指標(biāo)的制定也參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)。按慣例，我國的車用LPG的標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)參照歐、日標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際上，長期以來由于國內(nèi)一些部門對烯烴的誤解，把車用液化氣使用中的問題都?xì)w結(jié)于烯烴含量高，以至于有關(guān)部門在制定車用液化氣的國家標(biāo)準(zhǔn)時，采用了美國“專用丙烷”標(biāo)準(zhǔn)的模式，嚴(yán)格限制烯烴含量。

4 最后結(jié)論及調(diào)整“標(biāo)準(zhǔn)”中烯烴含量的意義

4.1 結(jié)論

從國外“標(biāo)準(zhǔn)”看試驗(yàn)及批量使用的情況證明:液化石油氣中影響汽車燃用的主要危害物主要是單質(zhì)硫、多硫化物、丁二烯、機(jī)械雜質(zhì)、水等，其它烯烴含量的多少不影響汽車燃用。

4.2 合理確定“標(biāo)準(zhǔn)”中烯烴含量的意義

我國原油加工工藝的客觀實(shí)際，決定了我國LPG中的烯烴含量高的客觀事實(shí)。因此，執(zhí)行現(xiàn)行車用LPG的國家標(biāo)準(zhǔn)，將面臨以下問題:

（1）多數(shù)符合“國家標(biāo)準(zhǔn)”的LPG(“純丙烷”)，動力性將明顯不足，而且價(jià)格偏高，市場推廣難度大。

（2）一些不符合“國家標(biāo)準(zhǔn)”的LPG，即烯烴含量高的LPG，實(shí)用性能良好，價(jià)格合理，但如執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，就可能由于“違規(guī)”被強(qiáng)制趕出市場。

（3）如果將來大量使用符合“國家標(biāo)準(zhǔn)”的低烯烴“優(yōu)質(zhì)”車用LPG，則多數(shù)車用液化氣必須依賴進(jìn)口，這不利于我國民族工業(yè)的發(fā)展，而且由于進(jìn)口氣價(jià)格較高，缺乏市場推動力，作為環(huán)保項(xiàng)目的車用液化氣將難以得到發(fā)展。

[1]液化石油氣(LPG)用橡膠軟管和軟管組合件.散裝輸送用[S]上海橡膠制品有限公司，2003.