柴油機(jī)燃料調(diào)和用生物柴油標(biāo)準(zhǔn)(ppt 33頁(yè)).ppt

1、柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定,中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院 RIPP, SINOPEC,2006年11月29日 北京,1,報(bào) 告 內(nèi) 容,一、前言 二、國(guó)外生物柴油標(biāo)準(zhǔn) 三、我國(guó)柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定 1、標(biāo)準(zhǔn)與美國(guó)ASTM D6751-03a的主要差異 2、標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)要求和試驗(yàn)方法 3、主要技術(shù)指標(biāo)的確定 四、其他產(chǎn)品和方法標(biāo)準(zhǔn)工作簡(jiǎn)況 五、結(jié)語(yǔ)和建議,2,前 言,隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢(shì)的加快，柴油的需求量愈來愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的提高，大大促進(jìn)了世界各國(guó)加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐。 生物柴油又稱脂肪酸烷基酯

2、，是以植物油、動(dòng)物油脂、廢餐飲油等作原料，與醇類（甲醇、乙醇）經(jīng)酯交換反應(yīng)獲得，最典型的為脂肪酸甲酯。生物柴油有以下特點(diǎn)： 屬可再生資源，可緩解石油資源緊缺的矛盾； 促進(jìn)林業(yè)和農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，增加農(nóng)民收入； 有效減少溫室氣體CO2的排放；可降低汽車尾氣排 放，有利于環(huán)境的改善； 有效處理廢餐飲油、泔水油回收問題,3,生物柴油在歐盟 2005年歐洲產(chǎn)量為607萬噸，比上年增加65，其中德 國(guó)160萬噸，法國(guó)49.2萬噸，意大利39.6萬噸，捷克13.3萬噸，波蘭10萬噸。 歐盟生物燃料使用目標(biāo)（EU 2003/30/EC）： 2005年占總2 2010年占總5.75 FIE（Fuel Injec

3、tion Equipment）制造商協(xié)會(huì)認(rèn)可B5,前 言,4,生物柴油在美國(guó) 生物柴油作為燃料和燃料添加劑在美國(guó)環(huán)保署（EPA）注冊(cè)，B20在美國(guó)運(yùn)行超過5億英里，2005年生物柴油產(chǎn)量為25萬噸，估計(jì)到2011年會(huì)增加到115萬噸。 美國(guó)OEM（Original Equipment Manufacturers）接受B5 （ Daimler Chrysler, John Deere等），主要發(fā)動(dòng)機(jī)制造商將B20包含在保修范圍。 BQ-9000質(zhì)量標(biāo)識(shí)：ASTM標(biāo)準(zhǔn) 和包括儲(chǔ)存、取樣、檢測(cè)、調(diào)合、 運(yùn)輸、分配和管理的一套質(zhì)量體系 程序結(jié)合而成,前 言,5,前 言,2006年1月1日，中華人民共和

4、國(guó)可再生能源法的 實(shí)施，為生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用奠定了法律基礎(chǔ)。推廣生物柴油已成為我國(guó)一項(xiàng)利國(guó)利民、對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義的戰(zhàn)略性舉措。 經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)部、國(guó)家稅務(wù)總局、國(guó)家林業(yè)局已聯(lián)合下發(fā)關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財(cái)稅扶持政策的實(shí)施意見： 我國(guó)將建立風(fēng)險(xiǎn)基金制度，實(shí)施彈性虧損補(bǔ)貼。企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立風(fēng)險(xiǎn)基金制度，以贏補(bǔ)虧，如果企業(yè)長(zhǎng)期低位運(yùn)行，國(guó)家將給于適當(dāng)補(bǔ)貼。國(guó)家鼓勵(lì)開發(fā)荒山、荒地等為利用土地建設(shè)原料基地，我國(guó)將對(duì)原料基地、示范進(jìn)行補(bǔ)助與稅收優(yōu)惠，以促進(jìn)我國(guó)生物能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,6,前 言,國(guó)內(nèi)生物柴油情況 我國(guó)已有數(shù)十家生產(chǎn)生物柴油的企業(yè)，年產(chǎn)量超過10萬噸

5、： 海南正和生物能源有限公司 四川古杉油脂化學(xué)有限公司（17萬噸50萬噸） 福建卓越新能源有限公司 在建項(xiàng)目多家，總設(shè)計(jì)能力超過300萬噸： 南京清江生物能源科技有限公司（75萬噸） 安徽國(guó)風(fēng)生物能源有限公司（60萬噸） 中石化石家莊煉油廠 四川古杉、福建卓越以及江西省生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工程技術(shù)研究中心有生物柴油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),7,前 言,歐洲主要以菜籽為原料生產(chǎn)生物柴油，北美主要以轉(zhuǎn)基因大豆為原料，東南亞國(guó)家則主要以棕櫚油為原料。 我國(guó)具有十分豐富的生物柴油原料資源。已查明油料作物有151科697屬1554種，主要的科有大戟科、樟科、豆科、夾竹桃科、菊科、大風(fēng)子科等，含油量超過40%有154種。其中菜籽、

6、大豆、花生、棉籽仍是我國(guó)主要食用油原料，而其他可用作規(guī)模化生物柴油原料基地的喬灌木種不足10種，如黃連木、文冠果、麻瘋樹、蓖麻、油桐樹、光皮樹等。 目前，廢餐飲油是我國(guó)生物柴油的主要原料。 原料差異是造成我國(guó)生物柴油質(zhì)量參差不齊的主要原因,8,前 言,任務(wù)來源 本項(xiàng)目是受國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)和國(guó)家科技部委托，全國(guó)石油產(chǎn)品和潤(rùn)滑劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織，由中國(guó)石油化工股份有限公司提出，石油化工科學(xué)研究院負(fù)責(zé)起草并完成的，任務(wù)編號(hào)20032462-Z-513 。 制定意義 為生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用提供必要的技術(shù)依據(jù) 促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展 制定過程 2004年底完成初稿，2005年6月發(fā)出征求意見稿

7、，10月完成送審稿，2006年5月在北京通過“石油燃料潤(rùn)滑劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)審查委員會(huì)”的會(huì)議審查，完成報(bào)批稿已送國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),9,國(guó)外生物柴油標(biāo)準(zhǔn),歐洲 奧地利：ON C1190（1991）ON C1191（1997） 德國(guó)：DIN V51606（1994）DIN E51606（1997） 意大利：UNI 10635（1997）UNI 10946（2001） 法國(guó)：Journal Official（1993）Journal Official（1997） 瑞典：SS 1554 36（1996） 捷克：CSN 65 6507（1998） 歐盟：EN14214:2003（車用)、EN14213:2

8、003（加熱油用） 美國(guó) PS121-99ASTM D6751-02ASTM D6751-03 ASTM D6751-03a ASTM D6751-06e1,10,ASTM D6751新修訂趨勢(shì),已增加指標(biāo)： 一價(jià)金屬含量（NaK） 5mg/kg 二價(jià)金屬含量（MgCa） 5mg/kg 酸值由0.8mgKOH/g改為0.5mgKOH/g 待修改指標(biāo)： 水分和沉渣 0 .05 %（）修改為： 水含量 500mg/kg 氧化安定性 3H 亞麻酸甲酯含量 12（w） 總顆粒污染物 24mg/kg,11,12,13,目前，我國(guó)柴油的用途主要集中于農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械及公路、水路及鐵路運(yùn)輸動(dòng)力機(jī)械方面，這一點(diǎn)與

9、美國(guó)的情況極為類似。因此，我國(guó)生物柴油標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求是參照美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D6751-03a餾分燃料調(diào)合用生物柴油（B100）標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)近年來國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有一定影響、有一定銷售量、不同原料生產(chǎn)的生物柴油產(chǎn)品進(jìn)行考察、試驗(yàn)，根據(jù)情況綜合考慮而確定的,生物柴油標(biāo)準(zhǔn)制定的主要原則,14,同時(shí)，還必須考慮的制定原則是，當(dāng)生物柴油以一定比例與礦物柴油調(diào)合使用后，各項(xiàng)理化指標(biāo)應(yīng)能滿足國(guó)家輕柴油標(biāo)準(zhǔn)GB252-2000的技術(shù)要求。以確保現(xiàn)有使用柴油作為燃料的動(dòng)力機(jī)械在不需要改動(dòng)的條件下能夠正常、長(zhǎng)周期使用生物柴油。 由于我國(guó)汽車排放法規(guī)與歐洲相近，考慮到柴油轎車在國(guó)內(nèi)的發(fā)展將逐漸提到議事日程上，

10、生物柴油有可能廣泛用于對(duì)燃料要求相對(duì)較高的柴油轎車或商用車，因此生物柴油標(biāo)準(zhǔn)中個(gè)別指標(biāo)應(yīng)適當(dāng)參照了歐洲生物柴油標(biāo)準(zhǔn) EN14214:2003（車用),生物柴油標(biāo)準(zhǔn)制定的主要原則,15,標(biāo)準(zhǔn)與ASTM D6751-03a的主要差異,將十六烷值由不小于47改為不小于49 將銅片腐蝕由不大于3級(jí)改為不大于1級(jí) 未設(shè)水和沉渣項(xiàng)目 (用水含量、機(jī)械雜質(zhì)代替） 未設(shè)濁點(diǎn)項(xiàng)目 （用冷濾點(diǎn)代替） 未設(shè)磷含量項(xiàng)目 增加密度、水含量、冷濾點(diǎn)、機(jī)械雜質(zhì)和氧化安定性項(xiàng)目 10蒸余物殘?zhí)恐笜?biāo)與GB 252輕柴油一致 標(biāo)準(zhǔn)與ASTM D6751-03a的一致性程度為非等效,16,柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）技術(shù)

11、要求和試驗(yàn)方法,17,密 度：不僅關(guān)系到油品交接和儲(chǔ)運(yùn)過程的計(jì)量，也影 響霧化和排放 運(yùn)動(dòng)粘度：影響供油量、霧化質(zhì)量和潤(rùn)滑與磨損 閃 點(diǎn): 控制蒸發(fā)性能，確保運(yùn)輸儲(chǔ)存的安全性，限制 生物柴油中甲醇含量 90回收溫度：防止生物柴油中混入其它高沸點(diǎn)污染物,標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)的確定,18,標(biāo)準(zhǔn)限值和國(guó)內(nèi)樣品實(shí)測(cè)值,19,調(diào)合燃料的霧化和蒸發(fā)性能指標(biāo),20,影響腐蝕和磨損的指標(biāo),硫含量：引起腐蝕，造成發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，增加尾氣排放尤其是 PM排放，對(duì)后處理器有副作用 10殘?zhí)浚喊l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)積炭 硫酸鹽灰分: 導(dǎo)致噴射器、燃油泵、活塞和活塞環(huán)磨損，以 及發(fā)動(dòng)機(jī)沉積 水含量：導(dǎo)致氧化并與游離脂肪酸生成酸性水溶液，

12、對(duì)金屬 有腐蝕。促進(jìn)生物柴油中微生物如酵母菌、真菌和 細(xì)菌的生長(zhǎng)而形成淤泥，并有可能堵塞濾網(wǎng) 機(jī)械雜質(zhì)：對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件磨損 銅片腐蝕：對(duì)銅的腐蝕 酸值：高酸值導(dǎo)致腐蝕、磨損和積炭，噴霧惡化，功率降低,21,標(biāo)準(zhǔn)限值和國(guó)內(nèi)樣品實(shí)測(cè)值,22,調(diào)合燃料的腐蝕和磨損指標(biāo),23,低溫流動(dòng)性指標(biāo),低溫流動(dòng)性（冷濾點(diǎn)、凝點(diǎn)） 柴油的低溫流動(dòng)性能一般用濁點(diǎn)、冷濾點(diǎn)、凝點(diǎn)/傾點(diǎn)等指標(biāo)來衡量。 美國(guó)習(xí)慣用濁點(diǎn)，我國(guó)與歐洲類似，主要用冷濾點(diǎn)（CFPP）來衡量燃料的低溫流動(dòng)性。 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)冷濾點(diǎn)要求為“報(bào)告”，以方便調(diào)合時(shí)參考。 生物柴油的冷濾點(diǎn)與原料和組成有關(guān) 生物柴油與礦物柴油調(diào)合物的低溫流動(dòng)性能與柴油的性質(zhì)、生物柴

13、油的性質(zhì)、摻入量以及流動(dòng)改進(jìn)劑的使用都有關(guān)系,24,生物柴油樣品的低溫流動(dòng)性,25,燃燒性能指標(biāo)（十六烷值） 十六烷值高，表明燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)中著火性能好，滯燃期短，燃燒均勻完全，發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)。 十六烷指數(shù)計(jì)算值不適用于生物柴油或生物柴油與礦物柴油的混合燃料。 生物柴油十六烷值高低與原料有關(guān),十六烷值,26,氧化安定性指標(biāo),氧化安定性 氧化安定性是生物柴油質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，主要與原料性質(zhì)，化學(xué)組成以及抗氧劑有關(guān)，氧化安定性差的易生成如下老化產(chǎn)物： 1）不溶性聚合物（膠質(zhì)和油泥），這會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)濾網(wǎng)堵塞和噴射泵結(jié)焦，并導(dǎo)致排煙增大、啟動(dòng)困難； 2） 可溶性聚合物，其可在發(fā)動(dòng)機(jī)中形成樹脂狀物質(zhì)，可

14、能會(huì)導(dǎo)致熄火和啟動(dòng)困難； 3） 老化酸，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)金屬部件造成腐蝕； 4） 過氧化物，易造成橡膠部件的老化變脆； 生物柴油的氧化安定性用EN 14112:2003 測(cè)定，評(píng)價(jià)柴油氧化安定性的方法SH/T 0175（ASTM D 2274）不適用于生物柴油，調(diào)合燃料可用后者,27,生物柴油樣品的氧化安定性,28,游離甘油和總甘油,高含量的游離甘油可產(chǎn)生噴射器沉積，也會(huì)阻塞供油系統(tǒng)和腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)以及黑煙的生成，同時(shí)還能導(dǎo)致儲(chǔ)存和供油系統(tǒng)底部游離甘油的形成。 總甘油方法是用來評(píng)測(cè)油品中甘油的含量，其包括游離甘油和未反應(yīng)或部分反應(yīng)的油脂,29,其他產(chǎn)品和方法標(biāo)準(zhǔn)工作簡(jiǎn)況,石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生物柴油中游離甘油和總

15、甘油的測(cè)定 氣相色譜法(ASTM D6584)已完成并進(jìn)入報(bào)批程序； 石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生物柴油（脂肪酸甲酯）氧化安定性的測(cè)定 加速氧化法(EN 14112:2003)已完成征求意見稿并廣泛征求意見和建議,30,其他產(chǎn)品和方法標(biāo)準(zhǔn)工作簡(jiǎn)況,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“含5生物柴油的柴油機(jī)燃料”正在制定中； 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“含10生物柴油的柴油機(jī)燃料”正在準(zhǔn)備中； 分析方法標(biāo)準(zhǔn)“柴油機(jī)燃料中生物柴油（脂肪酸甲酯） 含量的測(cè)定 紅外光譜法”（EN 14078:2003）正在制 定中； 分析方法標(biāo)準(zhǔn)“生物柴油（脂肪酸甲酯）中酯含量的測(cè) 定氣相色譜法”（EN 14103:2003）正在制定中,31,結(jié)束語(yǔ)和建議,參照美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合我國(guó)生產(chǎn)和應(yīng)用實(shí)際，制定了柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 隨著我國(guó)柴油質(zhì)量的提高和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，隨著我國(guó)環(huán)保及汽車標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，柴油質(zhì)量將不斷提高，生物柴油質(zhì)量指標(biāo)也將隨之不斷加以修訂和提高。 建議對(duì)柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）質(zhì)量中磷含