為柴油車(chē)產(chǎn)業(yè)賦新能

2021年3月10日,我國正式發(fā)布并實(shí)施了團體標準“柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調和油技術(shù)指標和檢驗方法”。該標準按照GB/T 1.1-2009給出的規則起草,由中國國際科技促進(jìn)會(huì )標準化工作委員會(huì )提出,由中國國際科技促進(jìn)會(huì )歸口。規定了柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調和油的術(shù)語(yǔ)和定義、分類(lèi)、技術(shù)指標和檢驗方法等,適用于汽車(chē)、拖拉機、內燃機車(chē)等柴油車(chē)燃料的調和組分,對相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用,也為“碳達峰”目標的實(shí)現做出了重要貢獻。

眾所周知,明確的技術(shù)指標和檢驗方法,能夠為產(chǎn)品的規范使用提供技術(shù)支撐和檢驗標準。進(jìn)入21世紀之初,我國生物柴油技術(shù)剛剛起步的時(shí)候,相應的標準也相繼出臺,隨著(zhù)技術(shù)的迅猛發(fā)展,國家標準B5生物柴油出臺,才使行業(yè)逐步規范。再后來(lái)國際上其他國家也針對生物柴油出臺了一些相應的國家標準,歐盟出臺了歐盟標準,使我國的生物柴油不僅在國內具有了一定的市場(chǎng),同時(shí)很大一部分出口到國外,為行業(yè)產(chǎn)品走向國際市場(chǎng)提供了有力的支撐。

柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調和油技術(shù)指標和檢驗方法的出臺,又在其基礎上做了進(jìn)一步拓展、深化和細分。因為生物質(zhì)含氧調和油是從生物質(zhì)中提取出來(lái)的一部分含氧的燃料,它現在面臨的情況就和生物柴油剛起步時(shí)面臨的情況是一樣的,雖然國家標準暫時(shí)未出臺,但需要先從團體標準做起,慢慢的把市場(chǎng)建立起來(lái)。 值得一提的是,柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調和油技術(shù)指標和檢驗方法引用了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)品運動(dòng)粘度測定法和動(dòng)力粘度計算法》、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》等國內外的相關(guān)標準,從而保證了其專(zhuān)業(yè)性和嚴謹性,參考價(jià)值極高。

從起草單位來(lái)看,均為領(lǐng)域內的權威機構,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(huì )、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(shù)榮,馬隆龍,易維明,張會(huì )巖,顧東清,曾學(xué)軍,張守軍等重量級人物。這些單位和個(gè)人的合力必然會(huì )迸發(fā)出不一樣的火花。

如果進(jìn)行細分,可以看出,該標準在起草過(guò)程中主要吸納了三方面的力量,一方面是高?？蒲性核牧α?一方面是行業(yè)檢測機構,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的規范制備流程,優(yōu)化了相關(guān)工藝;通過(guò)在實(shí)驗室做實(shí)驗,收集了一定的數據,并對其做出相應的檢測。其中,中國石化石油化工科學(xué)研究院的專(zhuān)家考慮到作為含氧添加劑,最終的目標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)則按照該標準做了很多調試工作,為標準的推廣應用提供了參考。 在柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調和油技術(shù)指標和檢驗方法中還能看到很多新的術(shù)語(yǔ)和定義,包括:生物質(zhì)基含氧調和油(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和醚基官能團的分子。CN40生物質(zhì)基含氧調和油——十六烷值在40-55之間的生物質(zhì)基含氧調合油,主要適用于農用拖拉機。 CN55生物質(zhì)基含氧調合油——十六烷值大于55的生物質(zhì)基含氧調合油,主要適用于柴油機乘用車(chē)。充分顯示了其先進(jìn)性和創(chuàng )新性。

對于檢驗方法,該標準也做出了明確的規定,其中,出廠(chǎng)批次檢驗項目包括:密度、運動(dòng)黏度、閃點(diǎn)(閉口)、冷濾點(diǎn)、凝點(diǎn)、硫含量、殘炭、硫酸鹽灰分、固體細顆粒物、水含量、機械雜質(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(méi)有發(fā)生可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的變化時(shí),出廠(chǎng)周期檢驗項目包括:十六烷值、醇醚類(lèi)含量、銅片腐蝕、90%回收溫度每月檢驗一次。

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

如出廠(chǎng)批次檢驗和出廠(chǎng)周期檢驗結果中有不符合技術(shù)要求的規定,則按GB/T 4756的規定重新抽取雙倍樣品進(jìn)行復檢,復檢結果如仍有一項不符合技術(shù)要求的規定,則判定該批產(chǎn)品為不合格。

憑借著(zhù)嚴格的管理制度,也讓生物質(zhì)含氧調和油比傳統的生物柴油擁有了更多的優(yōu)勢。例如,生物質(zhì)含氧調和油大概含有10%~20%的氧,其最終的碳排放會(huì )降低,有利于汽柴油行業(yè)發(fā)展,以及“碳達標”的實(shí)現。與此同時(shí),由于其中的含氧量比傳統生物柴油高,使其整個(gè)的碳煙排放要比生物柴油碳煙排放更低。另外,傳統的生物柴油一直存在一個(gè)問(wèn)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(huì )出現凝結的情況,因此它在冬季的使用性能比較低,而生物質(zhì)含氧調和油則沒(méi)有這樣的問(wèn)題。

目前,柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調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(lái)看,雖然隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的不斷擴大,汽柴油的使用量呈現出下滑的趨勢,但發(fā)達的航運和農機行業(yè)對柴油量的需求始終居高不下。尤其是航運領(lǐng)域,每次加油都會(huì )達到幾百萬(wàn)噸,且對油品質(zhì)的需要并不高,如果將生物質(zhì)含氧調和油加入到柴油中,不僅可以降低碳煙排放,還能大大降低航運行業(yè)的成本。 總之,團體標準《柴油車(chē)用生物質(zhì)基含氧調和油技術(shù)的指標和檢驗方法》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)含氧調和油的原料本身就是生物質(zhì),因此對固廢和農林領(lǐng)域的生物質(zhì)熱解提質(zhì)也會(huì )產(chǎn)生較多的影響。同時(shí),在一定程度上緩解能源危機,進(jìn)而促進(jìn)“碳達峰”的早日實(shí)現,迎接更加美麗的現代化中國。

肖睿,1971年10月出生。教授、博士生導師,東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院院長(cháng),能源熱轉換及其過(guò)程測控教育部重點(diǎn)實(shí)驗室主任,國家杰出青年基金獲得者,長(cháng)江學(xué)者特聘教授。江蘇省能源研究會(huì )理事長(cháng),中國工程熱物理學(xué)會(huì )理事,中國可再生能源學(xué)會(huì )生物質(zhì)能專(zhuān)委會(huì )副理事長(cháng)?！禙uel Processing Technology》副主編,《International Journal of Greenhouse Gas Control》,《太陽(yáng)能學(xué)報》,《化工學(xué)報》,《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。在包括Science在內的國內外核心刊物上發(fā)表論文300余篇。論文被SCI他引近萬(wàn)次,獲授權發(fā)明專(zhuān)利50余項。