——記“柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法”

2021年3月10日,我國正式發(fā)布并實(shí)施了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)“柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法”。該標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1.1-2009給出的規(guī)則起草,由中國國際科技促進(jìn)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會提出,由中國國際科技促進(jìn)會歸口。規(guī)定了柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油的術(shù)語和定義、分類、技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法等,適用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)車等柴油車燃料的調(diào)和組分,對相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用,也為“碳達(dá)峰”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出了重要貢獻(xiàn)。

眾所周知,明確的技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法,能夠?yàn)楫a(chǎn)品的規(guī)范使用提供技術(shù)支撐和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入21世紀(jì)之初,我國生物柴油技術(shù)剛剛起步的時候,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也相繼出臺,隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展,國家標(biāo)準(zhǔn)B5生物柴油出臺,才使行業(yè)逐步規(guī)范。再后來國際上其他國家也針對生物柴油出臺了一些相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn),歐盟出臺了歐盟標(biāo)準(zhǔn),使我國的生物柴油不僅在國內(nèi)具有了一定的市場,同時很大一部分出口到國外,為行業(yè)產(chǎn)品走向國際市場提供了有力的支撐。

柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法的出臺,又在其基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步拓展、深化和細(xì)分。因?yàn)樯�物質(zhì)含氧調(diào)和油是從生物質(zhì)中提取出來的一部分含氧的燃料,它現(xiàn)在面臨的情況就和生物柴油剛起步時面臨的情況是一樣的,雖然國家標(biāo)準(zhǔn)暫時未出臺,但需要先從團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)做起,慢慢的把市場建立起來。    值得一提的是,柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法引用了GB/T 261《閃點(diǎn)的測定  賓斯基-馬丁閉口杯法》、GB/T 265《石油產(chǎn)品運(yùn)動粘度測定法和動力粘度計(jì)算法》、GB/T 384《石油產(chǎn)品熱值測定法》、GB/T 511《石油和石油產(chǎn)品及添加劑機(jī)械雜質(zhì)測定法》、GB/T 2433《添加劑和含添加劑潤滑油硫酸鹽灰分測定法》等國內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),從而保證了其專業(yè)性和嚴(yán)謹(jǐn)性,參考價值極高。

從起草單位來看,均為領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu),包括東南大學(xué)、中國石化石油化工科學(xué)研究院、浙江大學(xué)、中科院廣州能源所、山東理工大學(xué)、江蘇省能源研究會、篤為精密儀器有限公司、合肥德博生物能源科技有限公司等,主要起草人包括肖睿,吳石亮,趙杰,王樹榮,馬隆龍,易維明,張會巖,顧東清,曾學(xué)軍,張守軍等重量級人物。這些單位和個人的合力必然會迸發(fā)出不一樣的火花。

如果進(jìn)行細(xì)分,可以看出,該標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要吸納了三方面的力量,一方面是高校科研院所的力量,一方面是行業(yè)檢測機(jī)構(gòu),包括中科院廣州能源所、中國石化石油化工科學(xué)研究院等,另一方面是制備含氧燃料方面的一些行業(yè)上游企業(yè)。其中,科研院所主要是提供一些相應(yīng)的規(guī)范制備流程,優(yōu)化了相關(guān)工藝;通過在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),收集了一定的數(shù)據(jù),并對其做出相應(yīng)的檢測。其中,中國石化石油化工科學(xué)研究院的專家考慮到作為含氧添加劑,最終的目標(biāo)是摻混到汽柴油中去,因此對汽柴油中哪些組分可以加,哪些組分不可以加等提供了非常多的建議。相關(guān)的企業(yè)則按照該標(biāo)準(zhǔn)做了很多調(diào)試工作,為標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用提供了參考。    在柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法中還能看到很多新的術(shù)語和定義,包括:生物質(zhì)基含氧調(diào)和油(Bio-based high-quality oxygenate blending oil)——生物質(zhì)熱解油提質(zhì)處理后得到的液體產(chǎn)物,典型組分為含羥基官能團(tuán)和醚基官能團(tuán)的分子。CN40生物質(zhì)基含氧調(diào)和油——十六烷值在40-55之間的生物質(zhì)基含氧調(diào)合油,主要適用于農(nóng)用拖拉機(jī)。 CN55生物質(zhì)基含氧調(diào)合油——十六烷值大于55的生物質(zhì)基含氧調(diào)合油,主要適用于柴油機(jī)乘用車。充分顯示了其先進(jìn)性和創(chuàng)新性。

對于檢驗(yàn)方法,該標(biāo)準(zhǔn)也做出了明確的規(guī)定,其中,出廠批次檢驗(yàn)項(xiàng)目包括:密度、運(yùn)動黏度、閃點(diǎn)(閉口)、冷濾點(diǎn)、凝點(diǎn)、硫含量、殘?zhí)俊⒘蛩猁}灰分、固體細(xì)顆粒物、水含量、機(jī)械雜質(zhì)、氧化安定性、酸值、堿金屬含量、氧元素含量、熱值。在原材料、生產(chǎn)工藝沒有發(fā)生可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的變化時,出廠周期檢驗(yàn)項(xiàng)目包括:十六烷值、醇醚類含量、銅片腐蝕、90%回收溫度每月檢驗(yàn)一次。

檢驗(yàn)時間主要是在新產(chǎn)品投產(chǎn)或產(chǎn)品定型鑒定時;原材料/工藝等發(fā)生較大變化,可能影響產(chǎn)品質(zhì)量時;以及出廠檢驗(yàn)或周期檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時。出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)的技術(shù)要求,才判定該產(chǎn)品合格。

如出廠批次檢驗(yàn)和出廠周期檢驗(yàn)結(jié)果中有不符合技術(shù)要求的規(guī)定,則按GB/T 4756的規(guī)定重新抽取雙倍樣品進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢結(jié)果如仍有一項(xiàng)不符合技術(shù)要求的規(guī)定,則判定該批產(chǎn)品為不合格。

憑借著嚴(yán)格的管理制度,也讓生物質(zhì)含氧調(diào)和油比傳統(tǒng)的生物柴油擁有了更多的優(yōu)勢。例如,生物質(zhì)含氧調(diào)和油大概含有10%~20%的氧,其最終的碳排放會降低,有利于汽柴油行業(yè)發(fā)展,以及“碳達(dá)標(biāo)”的實(shí)現(xiàn)。與此同時,由于其中的含氧量比傳統(tǒng)生物柴油高,使其整個的碳煙排放要比生物柴油碳煙排放更低。另外,傳統(tǒng)的生物柴油一直存在一個問題,其在冬季的凝固點(diǎn)相對而言比較高,因此在冬季摻混會出現(xiàn)凝結(jié)的情況,因此它在冬季的使用性能比較低,而生物質(zhì)含氧調(diào)和油則沒有這樣的問題。

目前,柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油主要是作為含氧添加劑被摻到汽柴油中,可以有效降低汽柴油的碳煙排放。從用量上來看,雖然隨著電動汽車市場的不斷擴(kuò)大,汽柴油的使用量呈現(xiàn)出下滑的趨勢,但發(fā)達(dá)的航運(yùn)和農(nóng)機(jī)行業(yè)對柴油量的需求始終居高不下。尤其是航運(yùn)領(lǐng)域,每次加油都會達(dá)到幾百萬噸,且對油品質(zhì)的需要并不高,如果將生物質(zhì)含氧調(diào)和油加入到柴油中,不僅可以降低碳煙排放,還能大大降低航運(yùn)行業(yè)的成本。    總之,團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《柴油車用生物質(zhì)基含氧調(diào)和油技術(shù)的指標(biāo)和檢驗(yàn)方法》的建立,將有效促進(jìn)生物質(zhì)高值化利用技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。由于生物質(zhì)含氧調(diào)和油的原料本身就是生物質(zhì),因此對固廢和農(nóng)林領(lǐng)域的生物質(zhì)熱解提質(zhì)也會產(chǎn)生較多的影響。同時,在一定程度上緩解能源危機(jī),進(jìn)而促進(jìn)“碳達(dá)峰”的早日實(shí)現(xiàn),迎接更加美麗的現(xiàn)代化中國。

肖睿,1971年10月出生。教授、博士生導(dǎo)師,東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院院長,能源熱轉(zhuǎn)換及其過程測控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,國家杰出青年基金獲得者,長江學(xué)者特聘教授。江蘇省能源研究會理事長,中國工程熱物理學(xué)會理事,中國可再生能源學(xué)會生物質(zhì)能專委會副理事長。《Fuel Processing Technology》副主編,《International Journal of Greenhouse Gas Control》,《太陽能學(xué)報(bào)》,《化工學(xué)報(bào)》,《可再生能源》等刊物編委。以第1獲獎人獲得國家科學(xué)進(jìn)步二等獎、教育部自然科學(xué)一等獎和江蘇省科技進(jìn)步一等獎等獎勵,以主要完成人獲其他省部級獎4項(xiàng)。在包括Science在內(nèi)的國內(nèi)外核心刊物上發(fā)表論文300余篇。論文被SCI他引近萬次,獲授權(quán)發(fā)明專利50余項(xiàng)。