淺析GB18351-2017與GB22030-2017標準內容的異同

牟明仁 ，李巾英 ，張曉彬 ，張茂盛 ，孫鳳媛 ，劉 馳 ，耿 丹 ，丁 艷 ，曹 毅

（1.遼寧出入境檢驗檢疫局，遼寧大連 116001；2.黑龍江大學，黑龍江哈爾濱 150080；3.中國石油天然氣股份有限公司大連石化分公司，遼寧大連 116032）

GB18351-2017《車用乙醇汽油（E10）》標準與 GB 22030-2017《車用乙醇汽油調合組分油》標準于2017年9月7日同時發布并實施[1，2]。這是為了提高我國車用乙醇汽油（E10）質量，規范車用乙醇汽油調合組分油的質量指標，縮小與世界先進國家在車用乙醇汽油（E10）與車用乙醇汽油調合組分油一些技術指標上存在差距而新修訂的標準，也是我國加快車用燃油系列標準制修訂計劃的重要組成部分[3-15]。GB22030-2017是作為調合符合GB18351-2017標準要求的車用乙醇汽油（E10）的組分油標準。在近年來的標準修訂中，GB18351-2017與GB22030-2017通常都是同步修訂、同時發布與實施。在GB18351-2017與GB22030-2017的標準中，產品分類等內容，鉛、膠質、硫含量等一些項目及技術指標的要求上是相同的，但在適用范圍等內容，抗爆性、蒸汽壓、芳烯烴含量等項目及技術指標的要求上還是有些差異。為了全面了解GB18351-2017與GB22030-2017在內容與技術要求上的異同，本文對兩個標準進行了分析與研究。

1 對比

1.1 修訂次數

GB18351標準自2001年首次發布后，歷經2004年、2010年、2013年、2015年和2017年，共計6個版本，修訂次數共計5次。最新標準GB18351-2017是在GB18351-2015基礎上修訂而來的[16]。

GB22030標準自2008年首次發布以來，歷經2013年和2015年的修訂后的第3次修訂，GB22030-2017是在GB22030-2015的基礎上修訂而成的[17]。

1.2 主要內容異同

1.2.1 適用范圍與引用標準 GB18351-2017適用于在不添加含氧化合物的車用乙醇汽油調合組分油中加入一定量變性燃料乙醇及改善使用性能的添加劑組成的車用乙醇汽油（E10）；共引用36個標準，其中GB為21個、SH為11個、NB/SH為3個和ASTM為1個。

GB22030-2017適用于由石油制取的液體烴類或由石油制取的液體烴類及改善使用性能的添加劑組成的，作為調合滿足GB18351要求的車用乙醇汽油（E10）的組分油；共引用35個標準，其中GB為21個、SH為10個、NB/SH為3個和ASTM為1個。

GB18351-2017比GB22030-2017多了GB18350-2017變性燃料乙醇、GB22030-2017車用乙醇汽油調合組分油、SH/T0246輕質石油產品中水含量測定法（電量法）3個標準，少1個GB/T260石油產品水含量的測定蒸餾法的標準。

1.2.2 主要項目及質量指標 GB18351-2017技術要求中有20個檢驗項目，比GB22030-2017多2個，為水分、乙醇含量。兩個標準在相同項目中，質量指標要求不同（見表1）。

2 分析與討論

由表1知，GB18351-2017的辛烷值、蒸汽壓、密度都高于GB22030-2017的對應的質量指標值，誘導期、芳烴含量、烯烴含量、50%蒸發溫度都低于對應的質量指標值。這是由于GB18351-2017是車用的最終產品標準，而GB22030-2017是作為調合滿足GB18351要求的車用乙醇汽油（E10）的組分油而制定的標準，該標準油只有在添加體積分數為10.0%±2.0%的變性燃料乙醇后方能達到GB18351-2017的質量指標要求。

表1 車用乙醇汽油（E10）與車用乙醇汽油調合組分油質量指標對比

2.1 辛烷值的不同

兩個標準汽油牌號相同，但辛烷值不同。這是由于乙醇的研究法辛烷值高達110以上，按照GB18351-2017標準要求，在GB22030-2017油中可添加體積分數為10.0%±2.0%的變性燃料乙醇。根據以往對車用乙醇汽油辛烷值的試驗測定知，在不同牌號的車用乙醇汽油調合組分油（簡稱組分油，下同）中添加10%體積分數的變性燃料乙醇后，研究法辛烷值數最大可提高3.5個單位以上，隨著組分油的牌號的升高，所提高的辛烷值數也越來越低，但在規定的牌號內，辛烷值數最低也可提高2.5個單位。

通過計算也可以得到印證。以89號乙醇汽油為例，如果在GB22030-2017規定的89號油（研究法辛烷值為87.0）中添加體積分數為8.0%的變性燃料乙醇（乙醇添加少，辛烷值提高也小），乙醇研究法辛烷值按110算，調合后的車用乙醇汽油（E10）（簡稱汽油（E10），下同）研究法辛烷值為89.2，高于GB18351-2017中89號汽油（E10）研究法辛烷值不小于89的規定。何況變性燃料乙醇添加到組分油后具有良好的感受性，即研究法辛烷值數最大可提高3.5個單位以上，最小也可提高2.5個單位，8.0%體積分數的變性燃料乙醇添加到89號組分油后，最終汽油（E10）研究法辛烷值則一定會高于89。

2.2 蒸汽壓的不同

由表1可知，GB22030-2017中的冬、夏季蒸汽壓都低于GB18351-2017中的對應值。這是因為組分油中要添加體積分數為10%±2.0%的變性燃料乙醇后，才能制成符合GB18351-2017標準規定的汽油（E10）。雖然乙醇本身蒸氣壓低，僅為18 kPa，遠低于汽油的蒸氣壓，但變性燃料乙醇加入組分油后，蒸氣壓明顯提高。這可能是變性燃料乙醇與汽油產生低共沸點共沸物，而乙醇汽油對拉烏爾（Rauh）定律呈正偏差，導致蒸氣壓通常增加 5 kPa～7 kPa[18，19]。由于變性燃料乙醇的調入將使組分油中的蒸汽壓升高，而過高的蒸汽壓會使油路產生氣阻，也可導致車輛驅動性能產生問題，所以GB22030-2017規定冬、夏季蒸汽壓都低于GB18351-2017中的對應值。

2.3 芳烴、烯烴含量的不同

GB22030-2017中的芳烴、烯烴含量高于GB18351-2017中的對應值，是因為GB22030-2017中的組分油并不是車用汽油的最終產品，必須混兌體積分數為10%±2.0%的變性燃料乙醇后，才能制成符合GB18351-2017標準規定的汽油（E10）。由于燃料乙醇中不含芳烴、烯烴含量，將體積分數為10%±2.0%的變性燃料乙醇添加到組分油后，必將稀釋并降低原組分油中的各組分含量，包括芳烴、烯烴的組分含量。因此在組分油中對烯烴、芳烴含量指標限值較車用乙醇汽油（E10）有所放寬。由表1可知，GB22030-2017中的國Ⅴ/國Ⅵ芳烴含量都比GB18351-2017高3%、烯烴含量則分別高2%和1%。

如果以組分油中的最大芳烴體積分數為43%、烯烴體積分數為26%計，以最小8%體積分數變性燃料乙醇的量添加到組分油中去，混兌后的汽油（E10）中芳烴體積含量計算值為39.56%、烯烴體積含量計算值為23.92%，完全符合GB18351-2017中芳烴體積分數不大于40%、烯烴體積分數不大于24%的質量指標要求。

2.4 密度的不同

GB22030-2017中20℃密度的上限值為不大于772 kg/m3，小于GB18351-2017中不大于775 kg/m3的值，是為了保證GB22030-2017中的組分油與變性燃料乙醇混兌后的20℃密度不大于GB18351-2017中不大于775 kg/m3值的需要。因為20℃乙醇密度為789 kg/m3，組分油添加變性燃料乙醇后，混兌后的汽油（E10）20℃密度值將會增大。

如以組分油中最大密度為772.0 kg/m3的值為例，當添加最大量12%體積分數變性燃料乙醇時，混兌后的汽油（E10）20℃密度值為774.0 kg/m3，小于GB183-51-2017中20℃密度的上限值為不大于775 kg/m3質量指標要求。

2.5 誘導期的不同

GB22030-2017中的誘導期為不小于540 min，大于GB18351-2017中誘導期為不小于480 min質量指標要求。因為在實際應用中發現，汽油（E10）中的誘導期小于對應組分油中的誘導期值，這是否是由于組分油混兌變性燃料乙醇后，混合油中氧含量增大致不穩定組分氧化，或因乙醇汽油中含有少量水分等因素影響，有待在今后應用中進一步研究與考察。

2.6 水分、乙醇含量的不同

GB18351-2017比GB22030-2017多出水分和乙醇含量2個項目要求。這是因為汽油（E10）是在不添加含氧化合物的組分油中加入體積分數為10%的變性燃料乙醇調和而成、用作車用點燃式發動機的燃料。組分油中不含乙醇，所以GB22030-2017標準中就不設水分及乙醇含量的檢驗項目。由于乙醇具有吸水性，汽油（E10）的含水量超過一定指標后，容易發生液相分離，因此GB18351-2017規定水分的質量分數不大于0.20%。

2.7 50%蒸發溫度的不同

由表1知，GB22030-2017中的50%蒸發溫度質量指標要求不高于113℃，高于GB18351-2017中的不高于110℃的要求。這是因為乙醇的沸點為78℃，高于組分油中10%蒸發溫度時餾出物烴的沸點（標準要求10%蒸發溫度不高于70℃），低于50%蒸發溫度時餾出物烴的沸點（標準要求50%蒸發溫度不高于110℃）。由于乙醇的沸點是介于組分油中10%蒸發溫度與50%蒸發溫度之間，且遠低于50%蒸發溫度不高于110℃的質量指標，當變性燃料乙醇與組分油混兌后，調合后的汽油（E10）50%蒸發溫度就低于調合前組分油中50%蒸發溫度。所以GB22030-2017中的50%蒸發溫度質量指標高于GB18351-2017中的對應值。

由于汽油中的50%蒸發溫度是表示汽油的平均蒸發性，與汽油發動機起動后的升溫速度、加速性和穩定性有著密切的聯系[4-8]。50%蒸發溫度過高會導致車輛尾氣HC排放劣化，增加汽油發動機的顆粒物排放。GB18351-2017與GB22030-2017降低50%蒸發溫度，對汽油（E10）在常溫下能均勻適度的蒸發，促進混合氣中的油氣混合均勻，燃燒放出的熱量增大，縮短汽油機的升溫時間，使發動機加速變得比較靈敏，運轉柔和起到良好作用。研究表明，乙醇汽油的加速性能理論上普遍優于汽油，且低比例乙醇汽油的加速性相對較好。

2.8 項目表述的不同

在GB18351-2017與GB22030-2017中，有2個項目表述不同。在GB18351-2017中將“機械雜質”與“水分”分別單列，其中“機械雜質”質量指標為無、“水分”要求為質量分數不大于0.20%，GB22030-2017則為“機械雜質及水分”，要求為無；GB18351-2017為“其他有機含氧化合物含量”、GB22030-2017則表述為“有機含氧化合物含量”，要求均為質量分數不大于0.5%。GB18351-2017中的“機械雜質”采用GB/T511方法、在注釋中注明“也可采用目測法；在有異議時，以GB/T511方法為準。”水分采用SH/T0246方法；GB 22030-2017中“機械雜質及水分”則采用GB/T511方法和GB/T260方法，在注釋中注明“也可采用目測法；在有異議時，以GB/T511方法和GB/T260方法為準。”兩個標準中，“其他有機含氧化合物含量”與“有機含氧化合物含量”都采用NB/SH/T0663方法進行測定，在注釋中都注明“不得人為加入。也可采用SH/T720進行測定，在有異議時，以SH/T713方法為準。

3 意義

乙醇汽油作為新型燃料替代產品，已成為一些國家可再生能源的發展重點，我國也不例外。新修訂的國家強制性產品標準GB18351-2017與GB22030-2017，在技術要求中大大的降低了硫含量、苯、芳烴、烯烴等關鍵項目質量指標，已經達到或接近世界先進國家同類標準的水平。標準的修訂進一步規范了汽油（E10）與組分油的質量指標，為提高汽油（E10）與組分油的質量，在技術要求上提供了技術依據；為生產環境友好的能源創造了條件。嚴格控制汽油（E10）與組分油中的苯、芳烴、烯烴含量，即有利于改善燃料對發動機的驅動性、燃燒性、清潔性，也有利于減少有毒有害氣體對環境造成的污染。

全面分析GB18351-2017與GB22030-2017新標準的異同，為生產車用乙醇汽油的相關煉油企業、為遼寧、吉林、黑龍江、河南、安徽和廣西等地使用和銷售車用乙醇汽油的銷售公司及廣大乙醇汽油消費客戶，特別是與乙醇汽油檢驗相關的檢驗人員，準確掌握兩個標準在內容、技術指標、試驗方法上的差異提供了參考與幫助。