中国市售车用汽柴油中硫和烃类含量现状研究

发布时间：2017-09-27 16:21

  本文关键词：中国市售车用汽柴油中硫和烃类含量现状研究

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【摘要】：车用油品是影响机动车尾气排放的重要环节,而油品各项指标中硫含量、烯烃含量和多环芳烃(PAHs)含量则是影响机动车尾气排放的最关键指标。降低汽柴油中的硫含量、汽油中的烯烃含量以及柴油中的PAHs含量,能有效控制汽车尾气中一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(HC)、颗粒物(PM)的排放。为了探讨我国车用油品真实现状及与国外油品的差距,2013年7-9月在全国8个主要城市及美国加州采集了车用汽油和柴油样品。运用氧弹燃烧-离子色谱法测定车用汽柴油中的硫含量,气相色谱质谱联用(GC-MS)法测定车用汽油中的烯烃组分,SH/T 0606-2005中间馏分烃类组成测定法(质谱法)测定车用柴油中的芳烃组分。分析我国各城市、各品牌和各标准车用油品主要组分含量及分布特点,并与同期美国油品及前人研究结果进行对比研究,得到了以下主要结论:1)我国市售国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ汽油平均硫含量分别为72.8±47.2、25.9±8.7、8.3±1.3 ppm,市售国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ柴油平均硫含量分别146.4±48.8、60.6±77.8、7.9±1.3 ppm。所检测的国Ⅲ汽油样品3.7%硫含量超标,国Ⅴ汽油样品13.3%硫含量超标,国Ⅳ柴油样品28.6%硫含量超标,其余国Ⅳ汽油和国Ⅲ、国Ⅴ柴油硫含量均未超标。我国仅北京汽油和柴油平均硫含量低于美国加州所采油样,上海和广州的车用汽柴油硫含量也低于我国其余城市。重庆、西安、长春和乌鲁木齐车用汽油硫含量和广州、重庆、武汉和长春车用柴油硫含量,不同品牌差异较大。2)我国市售国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ汽油平均烯烃含量分别为10.2±3.1、7.4±1.9、5.0±1.8vol%;所有汽油样品烯烃含量均满足其对应标准要求,北京汽油烯烃含量与美国加州相当,但其他城市相对差距较大。我国各城市车用汽油烯烃含量存在较大的品牌差异性。我国汽油烯烃以小分子烯烃(C4-C7)(7.5±2.8 vol%)为主,占总烯烃的86.2%;城市间各碳数烯烃含量差异性明显。我国汽油烯烃以单烯烃(8.4±3.3 vol%)为主要存在形式,占总烯烃的96.6%;其中又以正构(4.8±1.8vol%)和单支链(3.4±1.5 vol%)烯烃为主,两者含量分别占总烯烃的55.2%和39.1%,而双支链和三支链烯烃含量很少;相较于美国加州,我国汽油各种结构烯烃含量均较高。我国汽油各类烯烃含量及分布均存在品牌差异性和油品标准差异性。3)我国市售国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ柴油平均芳烃含量分别为12.5±6.3、7.9±3.1、3.8±0.3wt%,市售国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ柴油平均PAHs含量分别为0.42±0.21、0.12±0.06、0.05±0.02 wt%。北京柴油芳烃和PAHs含量均低于加州,上海柴油PAHs含量低于加州,其他城市柴油芳烃和PAHs含量均高于美国加州;并且我国各城市车用柴油芳烃和PAHs含量均存在明显的品牌差异性。我国柴油中PAHs主要组分为菲(Phe)、芴(Fl)、萘(Nap)和芘(Py),分别占总PAHs的34.7%、20.8%、17.0%和16.6%。重庆、武汉、西安、长春和乌鲁木齐柴油PAHs各组分含量普遍高于北京、上海和广州。我国和美国加州柴油中PAHs含量分布存在显著性差异,我国柴油中菲、芴、芘和荧蒽(Flu)的含量远高于美国加州柴油,而美国加州柴油中萘和苯并[b]荧蒽(BaF)的含量要高于我国柴油。整体而言,我国柴油Ant/Ant+Phe和Flu/Flu+Py的平均值分别为0.09±0.05和0.26±0.11,与前人研究结果相同。我国各城市柴油PAHs诊断比值存在显著性差异,此外,我国与美国加州柴油PAHs诊断比值也具有差异性。4)近年来,随着车用汽柴油标准的提升,我国车用汽柴油品质升级成效卓著,各主要指标含量均大幅降低,尤其是特大城市表现尤为突出;但相较于同期美国加州油品仍还有待于进一步提升。
【关键词】：车用汽油 车用柴油 硫含量 烯烃含量 芳烃含量 多环芳烃含量 中国
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U473.1
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-50
• 1.1 研究背景12-24
• 1.1.1 中国汽车保有量与车用燃料消耗12-15
• 1.1.2 机动车尾气排放及影响15-24
• 1.2 油品组分对机动车尾气排放的影响24-33
• 1.2.1 汽柴油硫含量对机动车尾气排放的影响25-28
• 1.2.2 汽油烯烃含量对机动车车尾气排放的影响28-32
• 1.2.3 柴油芳烃对机动车尾气排放的影响32-33
• 1.3 国内外车用汽柴油标准33-43
• 1.3.1 国外车用汽柴油标准34-37
• 1.3.2 国内车用汽柴油标准37-40
• 1.3.3 国内外车用汽柴油标准升级对比40-43
• 1.4 中国车用汽柴油质量现状43-47
• 1.4.1 我国车用汽油特点43-45
• 1.4.2 我国车用柴油特点45-47
• 1.5 研究目的、意义和研究内容47-50
• 2 样品采集与实验室分析50-64
• 2.1 汽柴油样品采集50-52
• 2.2 油样实验室分析52-64
• 2.2.1 油品硫含量分析52-54
• 2.2.2 汽油烯烃含量分析54-57
• 2.2.3 柴油芳烃含量分析57-60
• 2.2.4 质量控制与质量保证（QA/QC）60-64
• 3 中国市售车用汽柴油中硫含量分析64-80
• 3.1 中国车用汽柴油中硫含量研究现状64-68
• 3.2 分析结果与讨论68-77
• 3.2.1 车用汽油中硫含量分析68-73
• 3.2.2 车用柴油中硫含量分析73-77
• 3.3 小结77-80
• 4 中国市售车用汽柴油中烃类含量分析80-116
• 4.1 中国车用汽柴油中烃类含量研究现状80-85
• 4.1.1 车用汽油烯烃研究状况80-83
• 4.1.2 车用柴油芳烃研究状况83-85
• 4.2 分析结果与讨论85-113
• 4.2.1 车用汽油烯烃含量分析85-101
• 4.2.2 车用柴油芳烃含量分析101-113
• 4.3 小结113-116
• 5 结论116-120
• 5.1 主要结论116-118
• 5.2 油品品质提升建议118
• 5.3 创新点118-120
• 参考文献120-136
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果136

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本文编号：930663