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车用汽油【车用汽油】车用汽油，是一种由石油炼製成的液体燃料 。主要供汽车、摩托车使用 。
车用汽油是由石油经过直馏馏分和二次加工馏分调合精製并加入必要添加剂而成的 。沸点範围为 30～205℃ 。车用汽油应在任何工作条件下都能形成均匀的混合气，在任何负荷下都能正常燃烧，燃烧过程中不会生成积炭和结胶 。
随着环保法规的不断严格，进一步降低硫、烯烃、芳烃、苯含量，提高辛烷值，减少金属添加量，缩短蒸汽压、馏程範围，控制密度等已成为今后车用清洁汽油的主要发展方向 。
基本介绍中文名：车用汽油
外文名：automotive gasoline
性质：用量最大的运输燃料
作用：为点火式发动机燃料
发展方向：清洁汽油
最高标準：国V
发展历程1959年我国发布了首份SYB1002-59《普通车用汽油》标準，当时车用汽油机的压缩比普遍较低，仅有6.2～7.2，结合当时国内炼油实况，该标準按马达法辛烷值将含铅汽油牌号规定为56号、66号和70号 。改革开放以后，随着我国汽车工业的发展以及进口车辆的大量涌入，汽车发动机的压缩比普遍得到提高，推动我国车用汽油质量及其标準与时俱进 。GB484-86《车用汽油》标準首次按照国际惯例，採用研究法辛烷值划分90号和97号汽油，淘汰了低标号汽油，实现了汽油牌号与国际接轨 。在随后GB484-89《车用汽油》的修订中，增设了93号含铅汽油 。这一阶段，我国车用汽油标準的演变主要体现在辛烷值的升级：取消低标号，完成高标化 。考虑到含铅汽油对发动机性能、人体健康和环境污染的危害，SH0041-1991《无铅车用汽油》行业标準应运而生 。为了配合机动车排放法规的要求，加快推进车用汽油无铅化步伐，改善空气品质，2000年1月1日我国实施的GB17930-1999《车用无铅汽油（Ⅱ）》要求停止生产含铅汽油，同年7月1日停止销售和使用含铅汽油，这标誌着我国全面进入车用汽油无铅化时代 。该标準由于限制含铅抗爆剂的添加，故将牌号依据研究法辛烷值调整为90号、93号和95号，汽油硫含量从1500μg/g以下限严至1000μg/g以下，并且首次限制了汽油烯烃、芳烃以及苯含量 。
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经历低标化、高标化及无铅化后，新世纪以来我国车用汽油已趋向清洁化 。随着国家环保法规的相继出台，炼油企业一系列技术改造与升级的推进，油品质量升级社会呼声的高涨，在历经三次较大幅度的修订后，国Ⅴ车用汽油标準基本步入与已开发国家汽油标準同步的轨道（部分重要指标变化见上图表） 。提炼方法车用汽油汽油的一种 。用量最大的运输燃料 。为点火式发动机燃料 。原油经过蒸馏或重质烃类原料经过二次加工(热转化或催化转化)得到的，并加有适量抗爆剂和抗氧防胶剂 。沸程範围从初馏点到乾点为205℃(215℃)的烃类混合物 。也可以通过气体原料加工製得类似的产品 。为提高其辛烷值(达到抗爆性指标要求)，有加入烷基铅的，称为含铅汽油 。由于烷基铅污染环境，现汽油已趋向无铅化 。有些车用汽油内还加入含氧化合物(如醇和醚)，以降低发动机排出的有害物质 。分类中国车用汽油有无铅和含铅的两类 。无铅的辛烷值有90、93和95RON(研究法)三种 。含铅的辛烷值有90、93和97RON三种 。其中90号的铅含量不超过0.35g/L，93和97的铅含量不超过0.45g/L 。
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车用汽油为防止油路发生气阻，又不致影响汽油气化，其蒸气压3月1日～8月31日不超过74kPa，9月1日～2月29日不超过88kPa 。为保证储存时的安定性，其中胶质在5mg/100ml以下，诱导期不少于480min，总硫含量0.15%(质量)，通过博士试验合格，或硫醇性硫含量0.001%(质量)，还加入一定量抗氧剂、金属钝化剂、染料等 。用于喷射式汽车发动机的车用汽油，还加入清净性添加剂、燃油添加剂，以防止在喷嘴、进气阀、排气阀及气缸内生成沉澱物，延长汽车配件的使用寿命 。质量评价抗爆性车用汽油抵御爆燃的发生，保证正常燃烧的能力 。车用汽油和空气的混合气在汽油机燃烧室中由火花塞发火点燃后，火焰应均衡稳定地传播到整个燃烧室 。若燃烧室内火焰前锋尚未引燃的混合气因过氧化物过浓而氧化急骤进行，以致自行着火，产生高温、高压、高速的压力波，冲击汽缸和活塞并发出金属敲击声，即为爆燃 。爆燃是一种非正常燃烧现象，会使发动机功率下降,燃料消耗增多,严重的还会损伤机件 。引起发动机爆燃的一个主要原因是汽油抗爆性不好造成的 。汽油的抗爆性用辛烷值表示，辛烷值有实验辛烷值和道路辛烷值之分 。后者是汽油在某一种汽车上表现的抗爆性，其量值因汽车类型而不同 。前者是用标準试验机测定，测定方法有马达法和研究法 。同一汽油的研究法辛烷值几乎都比它的马达法辛烷值高 。中国、苏联和东欧国家多用马达法，英、美和日本则用研究法 。1970年以后有些国家用研究法辛烷值和马达法辛烷值作为汽油的抗爆性指标，称为抗爆指数 。中国车用汽油按马达法测定的辛烷值分为70、75、80和85等四种牌号 。为了提高辛烷值，常在汽油中添加四乙基铅，但使用含铅汽油会产生铅污染 。60年代后期开始，为了净化汽油机排气中的一氧化碳、氮氧化合物和碳氢化合物等环境污染物质，有的汽油机安装有排气的催化净化装置 。由于使用含铅汽油会使催化净化装置的催化剂“中毒”,缩短其使用寿命,70年代起许多国家对汽油内四乙基铅的添加量作了限制，并提倡用无铅汽油 。提高汽油机的压缩比可获得较高的热效率，但容易发生爆燃 。因此，压缩比高的发动机要用辛烷值较高的汽油 。蒸发性在一定温度、压力下汽油吸热从液态转变为气态的能力 。蒸发性取决于汽油的饱和蒸气压和馏分组成 。汽油馏分可分为轻、中、重三部分，以初馏点和10%、50%、90%馏出温度及终馏点控制其组成，使之能适应汽车在不同条件下运行的要求 。汽油机的低温起动性取决于汽油的饱和蒸气压和10%的馏出温度或70℃的馏出量 。汽油机在低温季节走热过程中，如果汽油蒸发性太差，常会出现怠速不稳、加速迟缓、抖动甚至熄火等不良现象 。走热需时的长短，取决于汽油的50%馏出温度，有的国家也用35%馏出温度来评价 。馏出温度低，则走热需时短 。但汽油的蒸发性过强，易在油路中引起气阻和化油器结霜现象 。汽油的90%馏出温度和终馏温度过高，表明汽油不易完全气化，会引起各缸汽油分配不匀，燃烧不完全，燃烧室发生积炭等问题 。为适应不同气候条件下的需要，抗爆性相同的汽油有蒸发性等级不同或冬用和复用两种产品供选择 。安定性汽油在一定的外界条件下抵抗氧化作用的能力 。简称安定性 。汽油在贮存中会氧化生成胶质和腐蚀性氧化物 。胶质沉积在汽车的燃料供给系统中会使供油量减少，发动机功率下降；胶质沉积在进气系统，会粘连进气门桿与导管，妨碍气门工作 。胶质燃烧困难，其危害更甚于重馏分 。含有裂化组分的汽油都要加入抗氧防胶剂和金属钝化剂，以改善汽油的安定性；有时还用汽油清净剂来抑制化油器和进气系统中的沉积物 。中国标準现状依据欧美日等国外车用汽油标準的历史沿革，为了满足第Ⅳ、Ⅴ阶段机动车排放法规的要求，进一步落实国务院颁布的《大气污染防治行动计画》，更好地保证先进汽油车技术在道路车辆上的套用，有效促进车用汽油清洁化的进程，减少机动车排放污染，改善空气品质，我国现阶段正在实施的是 2013年12月18日发布的GB17930-2013《车用汽油（Ⅴ）》标準 。将于2018年1月1日全国範围内强制实施的该标準突出的亮点是硫含量、锰含量和烯烃含量的降低、蒸汽压和牌号的调整以及密度指标的增设 。使用符合国Ⅴ汽油标準的车辆，NOx和PM排放量将分别减少25%和80%，整体排放可减少10%～15%，这无疑对保护环境，缓解大气污染具有重要意义 。发展趋势1、硫含量我国和已开发国家车用汽油清洁化的重点是脱硫，向着生产超低硫、零排放汽油的方向发展 。汽油硫含量高，不仅降低三元催化器中催化剂的转化率，损害加热型废气氧感测器的灵敏度；而且增加配有催化器的汽车污染物的排放 。国外对燃油组分、性能影响排放的规律进行的大量研究表明：降低汽油硫含量，各种不同技术汽车的排放显着下降 。2、烯烃含量、芳烃含量、苯含量我国车用汽油烯烃含量呈逐步降低态势，芳烃含量相对稳定，经调整后的苯含量已达到国际先进水平；参照欧美日，预计今后我国汽油烯烃含量、芳烃含量将继续趋严调整 。汽油烯烃、芳烃是高辛烷值有益组分，由于烯烃的热不稳定性，蒸发会造成光化学污染，易在发动机进气系统中形成沉积物，燃烧则增加有毒物质的排放；芳烃燃烧则加剧沉积物在发动机燃烧室中的形成，增加HC、NOx，尤其是苯等有毒有害尾气的排放 。苯是催化重整汽油中具有高辛烷值的组分，也是公认的致癌物质，各国通过加严限制汽油苯含量以减少人类与苯接触的机会 。汽油烃组成与尾气排放关係密切，1992年美国“Auto-Oil”项目研究发现，当汽油烯烃体积分数从20%降至5%时，NOx和丁二烯的排放分别减少6%和30%，芳烃体积分数从45%降至20%时，CO、HC和苯的排放分别减少13.6%、6.3%和42% 。故国Ⅴ保持汽油烯烃体积分数在24%以下，芳烃体积分数在40%以下，苯体积分数在1%以下 。3、氧含量直到2006年，我国颁布的GB17930-2006《车用汽油》才首次设定汽油氧含量，滞后于已开发国家 。加入适量的有机含氧化合物不仅有助于提高汽油辛烷值和氧含量，而且有利于改善汽油燃烧性能，降低CO和烃类的排放 。然而，包括MTBE、乙醇在内的含氧化合物的体积热值较烃类汽油要低，难以保证汽车单位燃料的行程里数，大量加入因富氧干扰闭环控制，造成三元催化转化器的效率降低，从而影响汽车发动机的性能 。因此，欧盟与我国现行标準均要求汽油氧质量分数在2.7%以下 。4、铅含量、锰含量2000年以后，我国车用汽油标準铅含量一直保持5mg/L以下，并不断降低汽油锰含量，预计今后将更加严格 。儘管添加一定量的四乙基铅，可以提高汽油辛烷值，改善燃烧抗爆性，但随之而来的副作用让我们得不偿失 。无铅汽油的普及从根本上解决了车辆尾气铅污染问题，不仅有效控制了铅化合物的排放，对保障人类、尤其是儿童健康、减轻环境污染具有积极作用；而且避免了因富铅而导致发动机零件的腐蚀与磨损 。MMT是在汽油无铅化进程中发展起来的一种可以替代四乙基铅的汽油抗爆添加剂，适量添加MMT，可以提高汽油辛烷值，改善燃烧抗爆性，一定程度上缓解了国内高辛烷值汽油组分不足的压力[23] 。然而由于汽油MMT添加量的不甚合理，其燃烧产物大部分残留在尾气排放系统内部，沉积在气门、火花塞、燃烧室壁面、氧感测器和催化器等零件表面，引起火花塞点火故障、催化器堵塞等车辆损坏事故[24-25] 。因此，国Ⅴ标準要求汽油锰含量2mg/L以下，并禁止人为加入含锰添加剂 。5、辛烷值我国车用汽油辛烷值呈先升高再微降的趋势 。目前，在我国炼厂缺乏生产高辛烷值汽油有利组分的技术背景下，随着清洁汽油脱硫限锰、低芳降烯的加严生产，原有的高标号汽油不可避免地适度趋低调整 。考虑到汽车工业的发展，国Ⅴ标準规範性附录了98号车用汽油的指标要求 。儘管高辛烷值汽油的抗爆性较好，但就目前情况，我们结合不同发动机的排放性、动力性、燃烧性以及燃油经济性来综合考虑：在满足发动机抗爆要求的前提下，经过最佳化燃烧室设计，安装爆震反馈系统的发动机对燃料高辛烷值的要求略有下降 。然而长远的看，如何提高清洁汽油辛烷值毕竟是目前摆在国内炼厂面前的一个值得深入探索的重要课题 。6、蒸汽压、馏程、密度我国汽油蒸汽压逐步趋于合理化，馏程维持不变，密度指标首次增设 。蒸汽压指标与汽油的蒸发排放和发动机的启动性密切相关：蒸汽压过高，汽油损失的挥发性有机物增多，不仅油耗增大，而且油蒸汽在油路中易形成气阻，造成发动机断火，影响正常工作；蒸汽压过低，尤其在气温较低的地域，发动机难以保证良好的启动性和燃烧性 。所以国Ⅴ标準规定：11月1日至4月30日，蒸汽压为45kPa～85kPa，5月1日至10月31日，蒸汽压为40kPa～65kPa 。表征汽油重质组分的T90过高，燃油燃烧不完全，油耗增加、气缸积炭增多；未充分燃烧的燃油甚至流入曲轴箱稀释润滑油，加剧机件磨损 。研究表明，降低T90有助于HC排放和臭氧浓度的下降 。新增设汽油密度指标，是为了进一步确保车辆燃油经济性的相对稳定 。发展建议1、制定符合国情的车用汽油标準建议我国结合地理、自然环境，道路交通、城市建设等特点，根据市场供求、经济能力，充分考虑炼油、汽车工业现状，在进行大量实验的基础上，逐步完善符合国情的车用汽油标準，以确保尾气排放满足排放法规 。建议依据各地区的财政、污染等实际情况，分区域、分步骤执行阶段性汽油标準 。建议我国炼油、汽车及环保等部门共同开展车油研究工作，提出油品质量和车辆排放的可行性方案，规划油品质量标準升级战略蓝图，保障油品、汽车和环保协调发展 。2、落实质量监管、理顺价格机制建议出台明确的油品供应过渡期方案，落实车用汽油过渡期实际供应，体现设定过渡期的有效性 。建议加强对油品生产、批发、运输和销售等环节的监管，确保市售油品质量达标，切实保护消费者权益 。国Ⅴ的实施必然抬高油品的生产成本，价格槓桿成为关键因素，建议理顺成品油价格机制，充分利用市场竞争提高油品质量、实现油品“优质优价”，通过价格调节最最佳化的供求关係 。3、调整炼厂装置结构、改善汽油调和组分构成儘管我国炼油工业发展迅猛，但国内清洁汽油生产及其质量标準升级面临着原油二次加工装置比例失调和汽油调和组分不均衡的压力 。我国炼厂生产清洁汽油有利组分的重整、烷基化、异构化等汽油组成所占份额较低，和国外相比，差距明显 。近年来，在经济能力允许的条件下，我国通过适当的新建装置和改造旧有装置来升级汽油质量：生产FCC汽油的比例从2000年的35.7%下降到2010年的28.4%；相应地，催化重整、加氢处理以及加氢精制占比分别由6.2%、4.5%、14.9%提高到9.5%、11.3%、37.7% 。虽然生产优质汽油有利调合组分的比例有所增加，但整体上还是偏低 。因此，我国在调整炼厂装置结构方面，仍需进一步扩大重整装置的规模和比例，提高烷基化、异构化、醚类等清洁汽油调和组分的产能 。4、普及具有自主智慧财产权的清洁汽油核心技术未来一段时期，FCC汽油仍将是我国汽油的主要调和组分，生产清洁汽油应重点解决FCC汽油硫含量、烯烃含量高，辛烷值分布差的难题[37] 。採取催化原料预处理、FCC汽油精製以及预处理与后处理相结合的三种方式是生产清洁汽油的主要手段，目前先进的FCC汽油Prime-G+加氢脱硫技术、S-Zorb吸附脱硫技术是生产国Ⅴ汽油最为成熟的工艺 。然而，进一步降硫限锰造成汽油辛烷值不足的难题亟待解决 。因此，採用最佳化组合工艺（蜡油加氢裂化-催化重整、催化裂化原料加氢预处理-催化裂化-汽油后精製、液化气芳构化等），研发具有自主智慧财产权的生产烷基化油、异构化油及醚类等生产高辛烷值汽油有益调和组分的核心技术尤为重要 。推广高新技术工业化套用，实现低成本油品质量升级才是关键 。