1、甲醇汽油标准及说明标准研发回顾p 根据国家标准化委员会国标委计函200721号文件“关于下达2007年第二批国家标准制修订计划的通知”精神，制定“高比例车用甲醇汽油”国家标准，由上海内燃机研究所负责主要起草高比例车用甲醇汽油国家标准，从2007年4月起起草单位开始相关研发工作，历时18个月完成送审；p 上海内燃机研究所在美国ASTM-5797-07版点燃式发动机汽车用M70-M85燃料甲醇标准规格的基础上，参考并修订了部分内容，形成适合我国国情的车用甲醇汽油（M85）标准；p 上海内燃机研究所在该标准的制定过程中与其他起草和参加单位一起进行了材料腐蚀性分析、助溶剂影响分析、腐蚀抑制剂分析等多项
2、基础研究工作，在多次征求意见的基础上形成了标准的技术框架和指标，并完成该符合该标准的燃料发动机台架耐久试验等工作；p 2008年8月29日在上海召开了该标准的送审稿审定会议，归口管理单位“全国石油产品及润滑剂标准化技术委员会”有36位专家参加标准的审定工作，会议由曹湘洪院士主持。经过详细的讨论，与会专家给出标准相关内容和技术指标的修改意见，并一致通过该标准的审查，认为该标准达到国际先进水平，符合报批的条件，予以通过；p 2009年5月18日，国家标准化委员会批准该标准正式发布，公开标准号为GB/T 23799-2009，并将于2009年12月1日正式实施。助溶剂助溶剂防腐剂防腐剂清净剂清净剂甲
3、醇汽油甲醇汽油比例比例润滑油润滑油燃料燃料橡胶橡胶金属金属排放排放性能性能发动机、整车考核发动机、整车考核标准研究标准研究M85标准技术指标标准技术指标技术要求和试验方法项 目质量指标试 验 方 法外观橘红色透明液体，不分层,不含悬浮和沉降的机械杂质目测a甲醇多碳醇（C2C8）/%（体积分数）不小于84附录A（甲醇）、SH/T 0663（测多碳醇）烃化合物+脂肪族醚b/%（体积分数）1416附录B蒸气压/kPa11月1日至4月30日 不大于5月1日至10月31日 不大于7868SH/T 0794铅含量c/（mg/L）不大于2.5GB/T 8020、ASTM D5059硫含量d/（mg/kg）不
4、大于80GB/T 11140、SH/T 0253、SH/T 0689多碳醇（C2C8）/%（体积分数）不大于2SH/T 0663酸度（按乙酸计算）/（mg/kg）不大于50ASTM D 1613实际胶质/（mg/100mL）不大于5GB/T 8019未洗胶质/（mg/100mL）不大于20GB/T 8019有机氯含量/（mg/kg）不大于2GB/T 18612无机氯含量（以 Cl-1计）e/（mg/k）不大于1附录C、ASTM D512(方法C)钠含量/（mg/kg）不大于2GB/T 17476水分f/%（质量分数）不大于0.5ASTM E203、GB/T 6283锰含量g/（mg/L）不大于
5、3SH/T 0711注1：应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合GB 19592-2004的汽油清净剂。注2：不得人为加入对车辆可靠性和后处理系统有害的含卤化物的添加剂及含铁、含铅和含磷的添加剂。美国美国 ASTM 5797-2007 ASTM 5797-2007 标准技术指标标准技术指标性 能级别1级别2级别3甲醇多碳醇，最小，（V）848070烃类脂族醚，（V）141614201430蒸汽压，kPa4862628383103 磅/平方英寸（psi）7.07.99.012.012.015.0铅，最大，mg/L2.62.63.9磷，最大，mg/L0.20.30.4硫，最大，mg/L160200
6、300所有级别多碳醇（C2C8），最大，（V）2酸度，按乙酸计算，最大，mg/kg50实际胶质含量，最大，mg/100mL5未洗胶质含量，最大，mg/100mL20有机氯含量，最大，mg/kg2无机氯含量物，最大，mg/kg1水，最大，（m）0.5外观 该产品从外观上看应该不含悬浮的或沉淀的污染物（清亮透明）。这可以在室内环境温度下测定，除非在供应商和购买商之间达成了某种协议。我国我国M85M85与美国与美国ASTM 5797-2007 ASTM 5797-2007 标准的区别标准的区别p 本标准在采用ASTM D5797-07引用标准时，已有国家标准、石化行业标准的，采用我国相应的国家标准或
7、石化行业标准；对我国无相应标准的，仍采用ASTM D5797-07的引用标准；p 指定仲裁试验方法；p 取消按地理位置分布和环境温度范围规定的甲醇燃料（M70M85）的级别，只设一种车用甲醇汽油（M85）；p 修改原标准中外观指标，将原标准中的清亮透明液体修改为橘红色透明液体，并对橘红色的形成予以规定；p 将原标准中甲醇燃料（M85）的蒸气压限值修改为“11月1日至4月30日不大于78kPa，p 5月1日至10月31日不大于68kPa”；p 将原标准中甲醇燃料（M85）的硫含量指标限值由原来的“不大于160 mg/kg”修改为“不p 大于80mg/kg”；取消了原标准中硫含量测试方法ASTM
8、D1266石油产品中硫的测定方法（燃灯法）；p 取消原标准中磷含量的指标，增加钠含量指标及其测定方法；我国我国M85与美国与美国ASTM 5797-2007 标准的区别标准的区别p 增加铅含量、水含量的测定方法,将铅含量指标限值由原来的“不大于2.6 mg/L”修改为“不大于2.5mg/L”；取消了原标准中蒸气压的测定方法；p 增加锰含量限值为不大于2.9mg/L；p 增加表注：“应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合GB 19592的车用汽油清净剂”和“不得人为加入对车辆可靠性和后处理系统有害的含卤化物的添加剂及含铁、含铅和含磷的添加剂”；p 增加“检验规则”、“标志、包装、运输和贮存”及“
9、安全”等章节；p 将原标准中的附录A1和附录A2修改为本标准的规范性附录A和附录B；增加规范性附录C和资料性附录D；p 取消关键词一章和附录A3、附录X1、附录X2。标准主要技术指标的解读p 本标准规定了由84%86%（体积分数）的甲醇和16%14%（体积分数）的车用汽油（符合GB 17930）及改善使用性能的添加剂调合而成的车用甲醇汽油（M85）的术语和定义、缩略语、要求和试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存及安全。本标准所属产品适用于作为车用甲醇汽油（M85）点燃式发动机汽车的燃料。甲醇的分子式为CH3OH。p 解读：由于甲醇燃料对橡胶件、塑料件等材料具有溶胀性，对铝、铜、锌、锡等有
10、色金属具有腐蚀性，因而从发动机和整车的安全性考虑，适用于本标准燃料的发动机需要专门开发；现在各整车企业生产的汽车已经全部使用电喷系统，以保证产品具有良好的排放性和燃油经济性，而甲醇燃料的理论空然比与汽油存在很大差异，如果在现有车辆上直接应用，由于控制系统内置的程序仅按照汽油喷射量来控制，会导致启动、加速等工况出现问题，且排放会受到明显影响。因此，该标准规定的燃料仅适用于专用的M85点燃式发动机的燃料。标准适用范围柴油柴油汽油汽油甲醇甲醇乙醇乙醇LPGLPGCNGCNGDMEDME化学组成化学组成C C1010C C2626C C5 5C C1414CHCH3 3OHOHC C2 2H H6 6
11、O OC C3 3H H8 8 C C4 4H H1010CHCH4 4C C2 2H H6 6O O分子量分子量3232464646.846.816164646C C（%m%m）86.186.184.984.937.537.552.252.282.082.075.075.052.252.2H H（%m%m）13.913.915.115.112.512.513.013.018.018.025.025.013.013.0O O（%m%m）0 00 050.050.034.834.80 00 034.834.8液态比重液态比重2020（kg/1kg/1）0.820.820.890.890.740.
12、740.790.790.7950.7950.7900.7900.5400.5400.6680.668低热值（低热值（MJ/kgMJ/kg）42.742.742.542.519.719.726.826.846.046.047.747.728.428.4蒸发潜热（蒸发潜热（KJ/kgKJ/kg）30130131431411101110837837414414研究法辛烷值研究法辛烷值30307010570105106108106108106108106108100100130130十六烷值十六烷值405040500100103 38 85555p主要代用燃料的物理化学特性p普通发动机直接使用高比例甲
13、醇汽油的启动试验p甲醇汽油对燃油系统部件影响示意图p 橘红色透明液体，不分层,不含悬浮和沉降的机械杂质。橘红色是由于在车用甲醇汽油（M85）中加入了烛红（别名苏丹四）染料后形成的，烛红的添加量应为810ppm，烛红染料索引号为C.I.Solvent Red 24（26105），除此不得再人为添加其他类型的染料。p 解读：车用甲醇汽油（M85）成品油呈淡黄色的透明液体，考虑到甲醇汽油与普通车用汽油的使用范围和安全要求的不同，特增加明显的颜色以示区别。添加的烛红染料经过试验测试，不可以使用其他染色剂替代。外观p 助溶剂的影响活塞沉积物严重活塞环卡死M15耐久试验、优化前活塞清净性良好活塞环全部活环
14、M15耐久试验、优化后M85耐久试验、优化前M85耐久试验、优化后蒸气压燃料甲醇的蒸气压与基础汽油蒸气压的测定结果燃料甲醇的蒸气压与基础汽油蒸气压的测定结果基础甲醇蒸气压/kPa基础汽油牌号基础汽油蒸气压/kPa燃料甲醇(M85)蒸气压/kPa30.990#51.453.630.990#51.251.830.990#51.250.430.99056.255.230.99062.659.030.99071.664.030.99077.967.830.99089.177.030.997#67.557.2 燃料甲醇的蒸气压取决于调和燃料甲醇所用的车用汽油的蒸气压燃料甲醇的蒸气压取决于调和燃料甲醇所用
15、的车用汽油的蒸气压及它的含量及它的含量，M85相对汽油蒸气压的降低幅度与基础汽油的蒸气压大相对汽油蒸气压的降低幅度与基础汽油的蒸气压大小有关；基础汽油的蒸气压越大，与基础汽油相比，燃料甲醇小有关；基础汽油的蒸气压越大，与基础汽油相比，燃料甲醇(M85)蒸气压降低的幅度越大蒸气压降低的幅度越大。铅含量抽样甲醇汽油（抽样甲醇汽油（M85）铅含量的测定结果（）铅含量的测定结果（GB/T 8020）车用甲醇汽油车用甲醇汽油M85使用的主要组分甲醇基本不含铅，而符合使用的主要组分甲醇基本不含铅，而符合GB 17930-2006的国标汽油的铅含量指标为的国标汽油的铅含量指标为5.0 mg/L，按照体积折算
16、M85中的铅含量应该1.0 mg/L，但是考虑到储运环节等因素的影响，已经检测精度，本标准将铅含量确定在2.5 mg/L。样品1#2#3#4#5#6#7#Pb，mg/L2.52.52.52.52.52.52.5样品8#9#10#11#12#13#14#Pb，mg/L2.52.52.52.52.52.52.5样品甲醇90#汽油Pb，mg/L2.52.5硫含量抽样甲醇汽油（抽样甲醇汽油（M85）硫含量的测定结果（）硫含量的测定结果（SH/T 0689）车用甲醇汽油车用甲醇汽油M85使用的主要组分甲醇基本不含硫，而符合使用的主要组分甲醇基本不含硫，而符合GB 17930-2006的国标汽油的硫含量指
17、标为的国标汽油的硫含量指标为150 mg/kg，按照质量折算M85中的硫含量应该30 mg/kg，但是考虑到储运环节的影响以及我国车用汽油技术指标的发展，本标准将硫含量确定在80 mg/kg。样品1#2#3#4#5#6#7#S，mg/kg14121712111418样品8#9#10#11#12#13#14#S，mg/kg39404349447439样品甲醇90#汽油S，mg/kg1142p 本标准规定多碳醇是指碳数为28，分子式为CnH2n+1OH的脂肪醇；p 该多碳醇的含量为不超过2%体积分数；p 该多碳醇类主要指油品中作为助溶剂存在的组分。但是可以作为助溶剂的成分并不仅限于多碳醇，生产企业
18、可以根据自身的研发结果确定助溶剂的组分。p 经过标准起草单位的调研和试验研究，适合作为助溶剂的物质重要包括多碳醇类、脂肪族醚类和脂类物质，标准中初步认为醇类燃料中加入多碳醇类物质对于解决燃油的分层问题比较有效。但助溶剂的种类并不仅限于多碳醇类物质。p 通过试验研究，作为助溶剂的添加剂在解决分层问题的同时，可能会引起非金属材料的溶胀、燃烧室沉积物增加等负面效果，因而生产企业在研制助溶剂的过程中，在满足油品指标的同时，最好进行发动机或整车的耐久验证。多碳醇无机氯含量抽样甲醇汽油（抽样甲醇汽油（M85）有机氯含量的测定结果（离子色谱法）有机氯含量的测定结果（离子色谱法）样品1#2#3#4#5#6#7
19、#无机氯含量,mg/kg0.20.40.80.31.20.40.3样品8#9#10#11#12#13#14#无机氯含量,mg/kg0.20.30.32.00.70.30.1样品甲醇无机氯含量，mg/kg0.9 M85中的无机氯含量对许多金属也有腐蚀作用。因此，应严格控制燃料甲醇（M85）中的无机氯含量。本标准中设定的限制为不大于1 mg/kg。钠含量发动机使用不同钠含量的燃料甲醇后的台架试验磨损结果发动机使用不同钠含量的燃料甲醇后的台架试验磨损结果燃料甲醇中的钠含量mg/kg台架试验后润滑油中的铁含量,mg/kg2.3L发动机（8h试验）（SAE论文）国内发动机（100h试验）（国内某试验室试
20、验结果）21024191852.40.124.3 M85中的钠元素主要来源于甲醇，在煤质甲醇工艺中存在需要添加弱碱以中和甲醇的酸度的环节，在此工艺中造成有甲醇钠残留。而钠元素的存在会导致发动机存现磨损加剧的情况。而且，通过对各地M85甲醇汽油的采样分析，发现部分样品中确实存在含量较高的钠。因此本标准中增加该限定指标。表注 本燃料标准中增加了表注的内容，其中表注1要求：应加入有应加入有效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合效的金属腐蚀抑制剂和有效的符合GB 19592GB 19592的车用汽油清净剂。的车用汽油清净剂。增加该表注主要是因为甲醇对有色金属材料具有明显的腐蚀性，而铜、锌、铝、锡等有色金属存在
21、于燃油系统中，会受到明显的影响，为抑制燃料对金属材料的腐蚀，需要添加相应的腐蚀抑制剂；但是腐蚀抑制剂也会导致燃烧沉积物增加等负面效果，为平衡这种效应，需要选择合适的清净剂以减少燃烧沉积物的生成。p 金属片抗腐蚀性试验结果金属片腐蚀试验装置45#钢、不锈钢、黄铜、铸铝、锡、锌、紫铜M85甲醇汽油优化前油品分析试验室45#钢、不锈钢、黄铜、铸铝、锡、锌、紫铜M85甲醇汽油优化后M85甲醇燃料腐蚀对比p发动机进气系统沉积物模拟试验结果优化后M85+普通汽油清净剂防锈剂汽油清净性模拟试验机M15优化前M15优化后M85优化前优化后M85防锈剂+有效的清净剂M35优化前M35优化后安全性p车用甲醇汽油（
22、M85）的运输、储存、使用和事故处理等环节涉及安全方面的数据和信息，应包括在产品的“化学品安全技术说明书”（Material Safety Data Sheet）中。生产商或供应商应提供根据GB/T 16483编写的其产品“化学品安全技术说明书”。p车用甲醇汽油（M85）中的甲醇蒸气对神经系统有刺激作用，吸入人体内，可引起失明和中毒。因此装卸与加油时，尽量减少车用甲醇汽油（M85）蒸气的挥发。严禁口腔、眼睛、皮肤接触本品，避免吸入车用甲醇汽油（M85）蒸气。配制、装卸、加油人员应做相应防护措施，避免过量吸入有害蒸气。p车用甲醇汽油（M85）一旦溅到皮肤和眼睛里,应迅速用大量的清水冲洗,急速医疗
23、。p严禁用嘴吸车用甲醇汽油（M85）,严禁用车用甲醇汽油（M85）洗手、擦洗衣服、机件、灌注打火机和作喷灯燃料。p车用甲醇汽油（M85）着火时应用沙子、氟蛋白抗溶泡沫灭火剂、石棉布沙子、氟蛋白抗溶泡沫灭火剂、石棉布等进行扑救。车用甲醇汽油（M85）溢出时，应进行专门处理。p本标准规定的车用甲醇汽油（M85）只适用于作车用甲醇汽油（M85）点燃式发动机汽车的燃料,不得用于任何其他用途。需要重点关注的事项p 水分含量的限定 甲醇汽油容易吸水导致分层，因此本标准规定了甲醇汽油燃料中的水分含量限值为0.5%体积含量。但是该标准限值限制的是加油枪终端输出的油品的指标，如果企业按照标准限值进行出厂检验，刚
24、好达到该水分含量的控制指标，考虑到储运环节的吸水可能性，最终会导致终端油品不合格；p 添加剂的选择 由于油品指标体系的限制，本标准中没有对燃料添加剂进行明确的要求，但添加剂的种类、含量都对发动机、整车的可靠性、耐久性产生明显影响，需要生产企业增加验证环节，以确保油品质量。p 腐蚀抑制 本标准起草过程中进行了大量的腐蚀性分析，已经有初步的结论。可以明确的说GB 17930 的铜片腐蚀不能满足车用甲醇汽油的要求。但是我国目前还缺乏相应的腐蚀分析规范和标准，该指标的确定还需要有一个验证过程。但是生产企业务必加以重视。p 甲醇燃料相对于普通的汽油燃料有非常明显的特殊性，其辛烷值高，自含氧，单一组分，分子仅含一个碳原子等是其作为燃料的优势方面，但其燃点高、挥发潜热高，以及有溶胀性和腐蚀性，又制约了其作为普通车用燃料的应用。p 车用甲醇汽油（M85）作为燃料标准的出台，仅对该种燃料的技术指标进行了界定，但是符合其指标的燃油并不能完全满足车用燃料的要求。主要原因是该种燃料还需要添加助溶剂、防腐剂、清净剂等多种添加剂，而这些添加剂如果选择不当，虽然在技术指标上能够达到，但是不能达到发动机的需求。这在我们的发动机试验环节中已经得到验证。p 建议M85燃料的生产企业，在进行油品的研发过程中，进行相关的发动机或整车试验验证工作。
