柴油质量检测

柴油是在260～350℃的温度范围内从石油中提炼出来的，主要由碳、氢和部分氧组成。柴油按馏分轻重分重柴油和轻柴油二种，其中重柴油适用于1000r/min以下的中、低速柴油机，轻柴油则适用于1000r/min以上的高速机。其根本的区别是硫含量不同，轻柴油的硫含量不大于0.2%,车用柴油的硫含量不大于0.035%。目前市场的柴油质量标准主要采用国家标准GB 19147-2016。性能指标及要求柴油的主要指标有：燃烧性、蒸发性、流动性、安定性和腐蚀性等。（1）燃烧性（着火性）： 柴油燃烧性的高低直接影响到柴油机的工作。十六烷值是表示柴油在发动机中着火和燃烧性能的重要指标。柴油的十六烷值直接影响燃料在柴油机中的燃烧过程。 柴油的十六烷值高，其自燃点低，在柴油机气缸中容易自燃，发动机工作平稳。更多油品资讯油品信息调油技术请关注微信公众号油品圈。柴油的十六烷值如果过低，燃料着火困难，会产生不正常燃烧，降低发动机的功率。但柴油的十六烷值也不宜过高，如果过高，柴油不能完全燃烧，耗油量增大。 柴油的十六烷值与其化学组成有关。正构烷烃的十六烷值******，环烷烃次之，多环芳香烃的十六烷值******。通常车用柴油的十六烷值应在45～60范围内。 （2）蒸发性： 要使发动机启动和正常工作，要求柴油具有良好的蒸发性。但蒸发性也不能太强，因为蒸发速度过快，燃烧时会积聚 柴油，使发动机工作不稳定。同时，蒸发性强，即馏分轻，粘度必然小，不仅会增大喷油泵磨损，而且降低喷雾质量，使燃烧过程恶化。这就是说，柴油的蒸发性过强或过差、即馏分过轻或过重都不适宜。柴油的蒸发性主要用馏程和闭口闪点来评定。 ①馏程 50％回收温度：该温度越低，说明柴油中轻质组分越多，蒸发性越好，使柴油易于启动。标准中规定50％回收温度不高于300℃。 90％回收温度和95％回收温度：该温度越低，说明柴油中重质组分越少，可以提高柴油的燃烧性能和柴油机的动力性能，降低油耗，减少机械磨损。标准中规定90％回收温度和95％回收温度分别不高于355℃和365℃。②闪点 柴油闪点既是控制柴油蒸发性的项目，也是保证柴油安定性的项目。一般认为轻质燃料在储运时，其闪点高于35℃就是安全的。标准中规定0号柴油的闪点不低于55℃。 （3）流动性：柴油的流动性主要由粘度、凝点、冷滤点来表示。①粘度 是柴油重要的使用性能项目，它与柴油额供给量、雾化性、燃烧性和润滑性均有密切的关系。高速柴油机在运行时，喷油时间每次只有0.001～0.002秒，要在如此短的时间内使喷入的柴油气化自燃，雾滴直径不能超过0.025mm，才能保证完全燃烧。雾化好坏取决于粘度，粘度过大则雾滴大，与空气混和不均匀，燃烧不完全形成积炭；如果粘度过小，雾化虽好，但喷射角大而近，也不能与空气混和完全，同时对喷油嘴等部件的润滑性能变差，增大磨损。标准中要求0号轻柴油在20℃时的运动粘度在3.0～8.0mm2/s,只有在这个范围内，才既能保证柴油对发动机燃油供给系统有较好的润滑性，保证柴油有较好的雾化性能和供给量，从而使柴油有较好的燃烧性能。②凝点、冷滤点 是评定柴油低温流动性两个主要指标，我国柴油就是按凝点划分牌号的，凝点是柴油不能流动的******温度。但实际使用中，在柴油完全凝固前，便有蜡结晶析出，结晶达到一定尺寸，就可能造成过滤器滤网堵塞，使柴油并未达到凝点前便不能使用。 在规定条件下柴油不能通过滤网的******温度，叫柴油的冷滤点。冷滤点与柴油的使用性能有良好的对应关系，各牌号柴油的实际使用温度范围就是按冷滤点来划分的。（4）安定性 柴油的安定性对发动机影响与汽油类似。柴油安定性差，容易氧化变质，颜色加深变黑，沉淀物和胶质增大，堵塞过滤器，容易在燃烧室形成 积炭，柴油喷射系统形成漆膜并使活塞环粘结和加大磨损，对柴油的储存和使用有很大影响。柴油的安定性指标主要用10％蒸余物残炭和总不溶物表示，同时色度的大小及变化也可以反映出柴油安定性的好坏。（5）腐蚀性 柴油的腐蚀性基本同汽油腐蚀性一样，它通过硫含量、酸度、铜片腐蚀三个指标加以控制。①酸度 酸值、酸度表示石油产品中酸性物质的总和。通常，柴油用酸度来表示。酸度大的柴油不但腐蚀机件，而且会增加喷油嘴和燃烧室的结焦和积垢。国家标准规定柴油的酸度不大于7㎎KOH/100ml。②腐蚀试验 腐蚀试验是评定油品对一种或几种金属的腐蚀作用的一种定性的试验，目的是检验油品中是否含有对金属产生腐蚀作用的硫醇、活性硫或游离硫及酸性物质、碱性物质和水分等物质。国家标准规定铜片腐蚀不大于1级。③硫含量 硫含量是指存在于油品中的硫及其衍生物的含量，是保证用油的机械不受腐蚀和操作人员不致损害健康以及防止环境污染的指标。燃料中硫含量较多时，活性硫可以腐蚀油品的储运设备和机械的供油系统；非活性硫燃烧后形成SO2和SO3，遇水形成亚硫酸和硫酸而腐蚀机械，而SO2和SO3排入大气会造成污染。标准中规定柴油的硫含量不大于0.2%,车用柴油不大于0.05%。（6）密度石油的密度随着其组成中的碳、氧、硫的含量的增加而增大。 由于密度随温度的升高而减小，我国一般用20℃下测定的密度，称为标准密度，柴油的标准密度一般为0.81～0.86克/毫升。视密度是指在试验温度（环境温度）下的密度，一般客户在接受油品测的密度为视密度。柴油密度过小，会使发动机产生爆震，耗油量增大；密度过大，则柴油不能充分燃烧，并在汽缸内和喷嘴上产生积炭，造成汽缸的磨损和堵塞油路，使耗油量增大。（7）水分和机械杂质 水分和机械杂质是大多数石油产品的重要质量指标。油品在储运过程中可能由于种种原因混入水分和机械杂质，对于油品的使用是有害的。会堵塞供油系统的管线和过滤器，增加用油机械设备的磨损等。柴油中含水时，不但设备增加腐蚀和降低效率，而且会使燃料过程恶化。在低温情况下，燃料中的水分会结冰堵塞发动机油路，影响供油。（8）色度 色度是表示柴油颜色的指标，国家标准中规定轻柴油的色度不大于3.5。柴油的色度跟原油品质、炼油工艺、精制程度都有关系。不同炼厂出品的柴油颜色会有较大差异。

近日，记者从2012年全国生物柴油行业协作组年会获悉，备受业界关注的《柴油机燃料调和用生物柴油（BD100)国家标准》修订工作已取得阶段性进展。目前该标准已通过第一届石油燃料和润滑剂分技术委员会（产品组）第十三次会议审查，预计将于今年年底或明年年初发布。 　　据了解，与2007年5月1日开始实施的《柴油机燃料调和用生物柴油（BD100)国家标准》相比，修订后的新标准增加了醇含量、酯含量、一价金属含量、残碳的控制要求，并对闪点、酸值等指标作了相应的修改。在新标准中，闪点（闭口）由原来的不低于130℃修改为不低于101℃，酸值由原来的不大于 0.8mgKOH/g修改为不大于0.5mgKOH/g，一价金属含量（Na+K）不大于5微克每升，酯含量不小于96.5%。 　　中石化科学研究院高级工程师蔺建民告诉记者，一般生物柴油酸值是石油柴油的10余倍，酸值大的燃料易造成腐蚀；而残留金属可导致发动机沉积和磨损，并造成泵和注射器实效，使柴油车排烟增大，启动困难，还会引起柴油机尾气后处理装置中催化剂中毒。因此酸值、金属含量等指标的高低都是下游企业所关注和担心的，也是产品接受度差的一个重要原因。因此，要对这些指标做修订。 　　蔺建民还表示，此次新标准的修订对业界影响是双向的。一方面，新标准对闪点要求降低，对90%回收温度、残炭指标的要求也有放松，这对于生物柴油企业来说，原料的选择性增加，扩大了原料来源，降低了生产成本，对原料紧缺的状况会有一定的缓解。 　　但另一方面，对于企业来说也有不利的因素。一是酸值降低到0.5mgKOH/g，这就要求企业要增加降酸值工艺，不仅增加了成本，还有可能导致其他合格指标出现反弹风险，对普遍采用酸碱催化的中小企业有很大的风险；二是酯含量要求不低于96.5%，这对原料皂化值低的产品有一定难度，将使得企业提高精馏成本；三是一价金属含量不超过5ppm，企业为此要增加分析检测费用和脱碱性催化剂工艺的设计成本等。

随着我国机动车保有量的增加，大气污染正在向工业燃煤污染与机动车排气污染复合型发展，机动车排气污染对颗粒物和氮氧化物的贡献率较大，尤其是非道路移动柴油机械的排放，对我国环境空气质量的影响日益凸显，成为我国污染治理的重中之重。而污染治理，当以检测为先。一、 政策标准介绍我国非道路移动柴油机械的排放检测虽起步较晚，但在政策标准的颁布和实施上也形成了体系。生态环境部2018年第34号公告发布《非道路移动机械污染防治技术政策》，各地也纷纷出台机动车和非道路移动柴油机械防治污染条例或办法，严格控制柴油货车联合执法体系，完善生态环境部门监测取证、公安交管部门实施处罚、交通运输部门监督维修的联合执法监管模式，开展非道路移动柴油机械排气污染监督检测。此外，GB 3847-2018《柴油车污染物排放限值及测量方法（自由加速法及加载减速法）》、GB 36886-2018《非道路移动柴油机械排气烟度限值及测量方法》明确规定了非道路移动柴油机械的检测方法和排放限值要求。表一、GB 3847-2018排气烟度限值要求表二、GB 36886-2018排气烟度限值要求二、 非道路移动机械排气污染监督抽检技术难点基于政策和标准的要求，国家和地方相关执法部门、第三方检测公司相继引进了非道路移动柴油机械排气污染检测设备，国内做相关设备的厂家也如雨后春笋般涌现，但在实际的应用中还面临着诸多难点：1、 检测数据输出的准确性和及时性GB 3847-2018和GB 36886-2018中对非道路移动柴油机械排气污染检测设备的技术指标做了明确规定。此外，在路检和入户检测时一般要求现场打印检测报告，对设备的准确性和响应时间也有严格的要求。表三、GB3847-2018和GB36886-2018中对检测设备的技术指标要求检测项目误差要求不透光度N最大允许误差：±2.0%光吸收系数K最大允许误差：±2.0%温度±4% (相对误差) 或 ±0.5℃（绝对误差） 湿度±5%相对误差或±3RH(绝对误差)压力±3% (相对误差) 或±2kPa（绝对误差）转速±50r/min油温±5℃2、 设备的便携性和电池续航能力非道路移动柴油机械排气污染监督检查一般要求设备具备单人便携使用的能力，满足执法人员在路检或入户检查的时候通过手提或背负等方式实现便携移动。而目前国内大部分的烟度计需要连接电源或外接移动电源使用，无法满足操作便携性的要求，限制了其使用场所。3、 数据联网上传相关地方机动车和非道路移动柴油机械排气污染防治条例要求在非道路移动柴油机械排气污染执法检测中要以电子监控、视频录像、摄像拍照、遥感检测等方式对非道路移动机械排气污染状况进行取证，检测结果和相关数据须上传到监管平台。因此，在非道路移动机械排气污染检测中APP的智能性和云端联网功能也尤为重要。三、 锐意自控非道路机械/柴油车排气烟度检测系统：专为环保路检执法设计锐意自控基于多年的机动车尾气检测技术与设备研发经验，深入调研市场需求，积极投入研发资源，不断升级和完善产品以应对不同地区的检测要求，推出一款专为环保路检执法设计的非道路机械/柴油车排气烟度检测系统，可同时测量排气烟度、转速、环境温湿度、大气压力等参数，也可选配油温传感器、视频摄像头及打印机。满足GB 3847 -2018《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》和GB 36886-2018 《非道路移动柴油机械排气烟度限值及测量方法》的相关性能指标要求。产品特点：1、透射式烟度计采用分流式技术保护光学系统，不受排烟污染，满足GB 3847-2018和GB 36886-2018标准中±2.0%测量精度的要求，具备自动调零功能；检测室采用恒温控制技术，可有效防止水汽冷凝。2、便携式设计、操作便捷。烟度计主机集成高容量电池（12V/35AH），正常满电可连续进行12小时持续测量，不受现场使用场所限制。扩展单元转速表、环境参数测试仪采用一体化机箱设计，烟度计主机配置有拉杆式机箱，携带操作便捷，满足执法人员路检或入户检查的需要。3、配置Wi-Fi无线通讯模块，设备在单机模式下即可实现无线通讯；此外，通过物联网信息传输技术也可将测试信息上传至监管平台。4、使用智能平板和专业的非道路测试软件操作，将控制和测量单元分开，可连接打印机现场打印检测报告。也可选配视频模块，实时保存视频记录和测试数据，留存车辆图像信息，检验结果溯源清楚。此外，锐意自控非道路机械/柴油车排气烟度检测系统已获得计量器具型式批准证书、计量测试技术研究院检定证书、软件产品等级测试报告。四、 锐意自控非道路机械/柴油车排气烟度检测系统应用案例武汉是中部地区重要的交通枢纽，机动车保有量近年来持续上升。2020年6月，经湖北省十三届人大常委会第十六次会议批准，武汉市政府发布《武汉市机动车和非道路移动机械排气污染防治条例》（以下简称《条例》），将于2020年9月1日起施行，同年7月印发《武汉市2020年大气污染防治工作方案的通知》（以下简称《通知》）。《条例》中明确要求要强化非道路移动机械排气污染防治工作，可以对非道路移动机械排气污染状况进行现场抽测，通过电子监控、视频录像、摄像拍照、遥感检测等方式对非道路移动机械排气污染状况进行取证，并规定对非道路移动机械违规行为进行处罚。2020年12月，锐意自控参与武汉市机动车排气污染防治管理中心关于“武汉市机动车排气污染防治管理中心柴油车（非道路移动机械）尾气检测便携式设备采购项目”的公开招标，项目要求设备具备单人便携使用，满足路检执法人员通过手提或背负等方式实现便携移动，设备应自带工作电源，不受使用场所限制。项目将在入户检查、路检路查、机构督察等场景下为环保执法人员提供柴油货车（非道路移动机械）尾气检测的工具支撑，便于快速、精准、便捷的获取检测结果、录入和上报检查结果，提升现场执法效能。为满足招标需求，锐意自控制定了7天24小时的快速响应服务机制，协同内部技术人员不断的升级完善产品。在项目推进过程中，武汉市机动车排气污染防治管理中心联合第三方测试机构在青山区、江汉区、东湖高新技术开发区、黄陂区、汉阳区、武昌区现场进行道路测试，现场操作人员对锐意自控的非道路机械/柴油车排气烟度检测系统的设备操作便携性、测量的准确性、报告输出的及时性和软件使用智能性给予充分肯定。在武汉市机动车排气污染防治管理中心的指导下，锐意自控顺利完成了本次“武汉市机动车排气污染防治管理中心柴油车（非道路移动机械）尾气检测便携式设备采购项目”的交付任务。锐意自控企业介绍锐意自控坐落于武汉“光谷”，是一家专业从事气体分析仪器研发、生产和销售的高新技术企业。公司前身为四方光电股份有限公司的气体分析仪器事业部，于2016年正式作为四方光电的全资子公司开始独立运行，专业服务于环境监测、过程气体、智慧计量等领域。 锐意自控坚持以客户为中心，依托母公司四方光电的核心气体传感技术平台优势，开发了基于非分光红外（NDIR）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的一系列推陈出新的气体分析仪产品，主要有：烟气分析仪、煤气分析仪、沼气分析仪、尾气分析仪以及超声波燃气表和气体流量计。其中自主研发生产的便携式红外沼气分析仪、微流红外烟气分析仪、 红外煤气分析仪曾获得国家重点新产品证书；红外煤气分析仪获得中国仪器仪表学会优秀产品奖荣誉，其核心技术获得湖北省发明专利金奖。 公司“微流红外烟气传感器研究及产业化”获得工信部2019年工业强基工程重点“产品、工艺”一条龙应用计划示范项目。