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生物柴油標準中的各項指標分析
閱讀：3200 發(fā)布時間：2021-9-29生物柴油標準中要考慮很多指標，有些指標是與石油柴油共有的,，包括密度,、運動粘度、閃點,、硫含量,、10％蒸余物殘?zhí)?、十六烷值、灰分,、水含量,、機械雜質(zhì)、銅片腐蝕,、燃料安定性,、低溫性等；還有一些指標是生物柴油所*的,，包括總酯含量,、游離甘油含量、甘油單酯,、二酯及三酯含量,、甲醇含量、碘價及多元不飽和脂肪酸甲酯的含量,、酸值、磷含量,、堿及堿土金屬含量等,；另外，還有一些額外的指標包括餾程,、燃燒熱值,、潤滑性、不皂化物含量等,，是可以選擇的,。
閃點：為了儲存和運輸?shù)陌踩剂隙家W點的要求,。生物柴油的閃點一般高于110℃,，遠超過石油柴油的70℃，所以生物柴油儲運比石油柴油安全,。甲醇的含量是影響生物柴油閃點高低的重要因素,。即使在生物柴油中含有少量的甲醇，其閃點也會降低,。除此之外,，較多的甲醇也會對燃料泵、橡塑配件等有影響,，并且會降低生物柴油的燃燒性能,。美國生物柴油標準要求閉口閃點不低于130℃，歐洲標準要求不低于120℃,。
水分：游離水會導致生物柴油氧化并與游離脂肪酸生成酸性水溶液,，水本身對金屬就有腐蝕,。美國生物柴油標準要求生物柴油水分和沉渣不超過0.05％，歐洲標準要求水含量不超過500 mg/kg,。
機械雜質(zhì)：指存在于油品中所有不溶于規(guī)定溶劑的雜質(zhì),。機械雜質(zhì)對發(fā)動機零部件的磨損以及運轉是否正常都有嚴重影響。生物柴油中不允許有機械雜質(zhì),。歐洲生物柴油標準要求總雜質(zhì)含量不超過24 mg/kg,。
運動粘度：運動粘度表示生物柴油在重力作用下流動時內(nèi)摩擦力的量度，其值為相同溫度下生物柴油的動力粘度與密度之比,。對于一些發(fā)動機而言,，為了防止噴射泵和噴射器泄漏而造成功率損失，可設定一個粘度最小值,；另一方面,，通過對發(fā)動機的設計尺寸、噴油系統(tǒng)特性的考慮,，限定了允許粘度的最大值,。生物柴油的粘度高于石油柴油，調(diào)入2～20％的生物柴油到石油柴油中后,，柴油的粘度會增加,，但也能滿足標準對柴油運動粘度的要求。美國標準要求生物柴油40℃運動粘度為1.9～6.0 mm2/s,，歐洲標準要求40℃運動粘度為3.5～5.0 mm2/s,。
硫酸鹽灰分：在生物柴油中灰分以三種形式存在：固體磨料、可溶性金屬皂及未除去的催化劑,。固體磨料和未除去的催化劑能導致噴射器,、燃油泵、活塞和活塞環(huán)磨損以及發(fā)動機沉積,?？扇苄越饘僭韺δp影響很小，但卻能導致濾網(wǎng)堵塞和發(fā)動機沉積,。美國和歐洲標準都要求生物柴油硫酸鹽灰分不超過0.02％,。
硫：硫含量對于發(fā)動機磨損和沉積以及尾氣污染物的排放都有很大影響，清潔燃料的一個重要指標就是低硫要求,。生物柴油的一個主要優(yōu)點就是硫含量低,。美國標準要求生物柴油硫含量不超過0.05％，歐洲標準要求低于0.001％,。
銅片腐蝕：是在規(guī)定條件下測試油品對銅的腐蝕傾向,。由于酸或含硫化合物的存在能使得銅片褪色，此試驗可用來評測燃料系統(tǒng)中紫銅、黃銅,、青銅部件產(chǎn)生腐蝕的可能性,。按照目前的標準，生物柴油的銅片腐蝕一般都能達到要求,，但長期與銅接觸,，可能會導致生物柴油發(fā)生降解，產(chǎn)生游離脂肪酸和固體物質(zhì),。美國標準要求生物柴油銅片腐蝕不高于3級,，歐洲標準為1級。
十六烷值：是指在規(guī)定條件下的發(fā)動機試驗中,，采用和被測定燃料具有相同發(fā)火滯后期的標準燃料中正十六烷的體積百分數(shù),。十六烷值可以評價燃料油的點火性能、白煙影響及燃燒強度,。十六烷值規(guī)格要求取決于發(fā)動機的設計尺寸,、轉速、負載變化特性以及初始和大氣條件,。與石油柴油相比,，生物柴油的一個優(yōu)點就是十六烷值較高。美國標準要求生物柴油十六烷值不低于47,，歐洲標準要求超過51,。
氧化安定性：氧化安定性也是生物柴油質(zhì)量的一個重要指標，氧化安定性差的生物柴油易生成如下老化產(chǎn)物：不溶性聚合物（膠質(zhì)和油泥）,，這會造成發(fā)動機濾網(wǎng)堵塞和噴射泵結焦，并導致排煙增加,、啟動困難,；可溶性聚合物，其可在發(fā)動機中形成樹脂狀物質(zhì),，可能會導致熄火和啟動困難,；老化酸，這會造成發(fā)動機金屬部件腐蝕,；過氧化物,，這會造成橡膠部件的老化變脆而導致燃料泄漏等。由于生物柴油很難通過纖維素濾膜,，用于評價柴油氧化安定性的方法不能評價生物柴油,。目前已經(jīng)發(fā)展了很多方法可評定生物柴油的氧化安定性，比較得到*的標準方法使ISO 6886——動植物油脂氧化安定性測定法（加速氧化法）和基于此的EN 14112:2004——脂肪酸甲酯氧化安定性測定法（加速氧化法）,。歐洲標準規(guī)定生物柴油在110℃下的誘導期不低于6小時,，美國規(guī)準還沒有規(guī)定這一指標。
低溫流動性：柴油在低溫條件下的流動性能不僅關系到柴油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)在低溫下能否正常供油，而且與柴油在低溫下的貯存,、運輸,、裝卸等作業(yè)能否進行都有密切關系。柴油的低溫流動性能一般用濁點,、冷濾點,、凝點/傾點等來衡量。在冷濾點方法出現(xiàn)之前,，一般用濁點,、凝點/傾點來評價油品的低溫性能。美國使用濁點和傾點指標劃分柴油的牌號,。冷濾點與燃料實際使用溫度有很好的對應關系,，對柴油燃料的使用有實際指導意義，而濁點,、凝點/傾點與實際情況有偏差,。100%的生物柴油的低溫流動性普遍較差，冷濾點高于石油柴油,。石油柴油與生物柴油調(diào)和后,，低溫流動性與石油柴油的性質(zhì)、生物柴油的性質(zhì),、摻入量以及是否使用流動性改進劑等都有很大關系,。美國和歐洲標準都未明確規(guī)定。 殘?zhí)浚簹執(zhí)苛坑脕碓u測燃料油中炭沉積的趨勢,。殘?zhí)恐翟酱?，在柴油發(fā)動機氣缸內(nèi)生成積炭的傾向越大，但由于與發(fā)動機沒有直接的關聯(lián)性,，這項性能指標被認為是一個粗劣估計,。美國生物柴油標準用100％的樣品來替代10％蒸余物，并按照10％蒸余物來計算,，其值要求小于0.050％,。歐洲生物柴油標準是直接測試，要求100％蒸余物殘?zhí)坎淮笥?.3%.
酸值：是指中和1克油品中的酸性物質(zhì)所需要的氫氧化鉀毫克數(shù),。生物柴油的酸值測定的對象是生產(chǎn)過程中殘余的游離脂肪酸和儲存過程中降解產(chǎn)生的脂肪酸,。高酸值的生物柴油能加劇燃料油系統(tǒng)的沉積并增加腐蝕的可能性，同時還會使噴油泵柱塞副的磨損加劇,，噴油器頭部和燃燒室積炭增多,，從而導致噴霧惡化以及柴油機功率降低和氣缸活塞組件磨損增加。美國生物柴油標準酸值不大于0.80 mg KOH/g,，歐洲標準為不大于0.50 mg KOH/g,。
游離甘油：高含量的游離甘油可產(chǎn)生噴射器沉積,，也會阻塞供油系統(tǒng)和腐蝕發(fā)動機以及黑煙的生成，同時還能導致儲存和供油系統(tǒng)底部游離甘油的形成,。美國和歐洲生物柴油標準都要求游離甘油的含量不超過0.02％,。
總甘油、甘油單酯,、二酯及三酯：總甘油方法是用來評測油品中甘油的含量,，包括游離甘油和未反應或部分反應的油脂。較低的總甘油含量能夠確保油脂在轉變成脂肪酸甲酯的高轉化率,。甘油單酯和二酯是甘油三酯未轉化*的副產(chǎn)物,，如果它們的濃度太高，可能導致噴射器發(fā)生沉積,，并且影響低溫操作性能,，造成過濾器阻塞。美國標準只規(guī)定了總甘油含量不超過0.240％,，沒規(guī)定甘油單酯,、二酯和三酯的含量；歐洲標準規(guī)定甘油單酯,、二酯和三酯含量分別為不超過0.80％,、0.20％和0.20％，總甘油含量不超過0.25％,。
磷含量：磷能夠破壞用于排放控制系統(tǒng)的催化轉換器,，一定要保持它的低含量。在國外,，隨著排放標準的曰益嚴格,，催化轉換器在柴油動力設備上的應用越來越普遍，因此低含磷量的重要性將逐漸升高,。美國和歐洲生物柴油標準都要求磷含量不大于10 mg/kg,。 90％回收溫度：由于生成生物柴油的動植物油脂主要是有16到18碳的脂肪酸甘油酯組成，因此所生成的生物柴油的餾程范圍一般為330℃到360℃,。這一指標的作用是防止生物柴油中混入其它高沸點污染物。美國標準規(guī)定90％回收溫度不超過360℃,，歐洲標準沒有規(guī)定這一項目,。 金屬含量：殘留的金屬可導致發(fā)動機沉積和磨損，并造成泵和注射器失效,，使柴油車排煙增大,，啟動困難。酯交換反應的催化劑可向生物柴油中引入Na,、K,、Ca、Mg等金屬，歐洲標準要求一價金屬和二價金屬的含量都不超過5 mg/kg,，美國標準沒作要求,。