孙悦超 刘顺涛 郭莘 丁晓亮 郑煜

中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院

研究背景

车用汽油蒸气压是表征汽油蒸发性能的重要指标，与车辆的启动性能和蒸发排放相关。车用汽油具有良好的蒸发性可保证发动机在各种条件下易于启动，油品蒸发性越好，就越易被汽化，在冷车或低温条件下发动机越能顺利启动和正常工作；反之，若油品的蒸发性差，汽油组分汽化不完全，难以形成具有足够浓度的混合气，不但发动机启动性变差，而且会导致发动机工作不稳定、燃烧不完全，并最终导致油耗升高、排放增加。但车用汽油蒸发性过强会使油品在储运过程中轻质馏分损耗过多，同时汽车在高温环境下使用时可能发生气阻问题。因此，车用汽油蒸气压应处于一定的合理范围内。

在世界其他国家和地区的汽油标准中，如美国材料与试验协会 （ASTM）的D4814标准、加州CaRFG标准、欧盟EN 228标准、日本JISK2202标准以及《世界燃油规范》（Worldwide Fuel Charter，WWFC）中对蒸气压指标的规定多是根据挥发性等级、环境温度等进行分级和按季节划分。我国自颁布GB 17930—1999《车用汽油》即国I车用汽油标准以来，对蒸气压指标一直实行按冬夏两季进行划分。各阶段车用汽油国家标准中对蒸气压指标的具体规定见表1。

本文结合我国实际国情，根据温度数据对我国各省份进行四季划分，考察我国现今和未来成品油管道布局情况，生产和销售企业汽油产品蒸气压分布，排除执行乙醇汽油标准以及单独执行地方标准的区域，仅对车用汽油蒸气压指标按季节和区域细分进行探讨。

表1 各阶段车用汽油国家标准中对蒸气压指标的要求

我国车用汽油蒸气压按季节、区域划分探讨

我国四季划分情况

在中华人民共和国气象行业标准QX/T 152—2012 《气候季节划分》中规定了气候季节划分指标，其中：春季为日平均气温或滑动平均气温大于或等于10 ℃且小于22℃；夏季为日平均气温或滑动平均气温大于或等于22 ℃；秋季为日平均气温或滑动平均气温小于22 ℃且大于或等于10 ℃；冬季为日平均气温或滑动平均气温小于10 ℃。在GB 17930—1999中规定，蒸气压执行夏季指标的时间为3月16日～9月15日，执行冬季指标的时间为9月16日～3月15日。从GB 17930—2011开 始， 结 合VOCs（Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物）排放数据，将执行夏季指标的时间改为5月1日～10月31日，执行冬季指标时间的时间改为11月1日～4月30日。根据来源于中国气象局的近四年我国各省份的气温数据（缺少2018年1月数据，根据常识性知识进行划分），参考QX/T 152—2012 《气候季节划分》中的划分依据，另外考虑到汽油蒸气压指标按季节划分执行过程中的统一性，对我国各省份进行四季划分，划分结果精确至月份。各省份气温数据（不包含北京、香港、澳门和台湾）见图1～图4，季节划分情况见表2。

图1 2015年我国各省份月平均气温统计

图2 2016年我国各省份月平均气温统计

图3 2017年我国各省份月平均气温统计

由表2可见，我国北部及西北部几个省份冬季时间明显长于其他省份；南方的云南、福建、广东夏季时间明显长于其他省份，且没有气象学意义上的冬季；海南省基本上是全年处于气象学意义上的夏季；其余省份地区则表现出四季分明的特征。

蒸气压按区域、季节划分探讨

在对车用汽油蒸气压按区域进行划分时，需同时考虑我国炼厂分布及成品油物流情况。我国炼厂主要分布在东部沿海、东三省以及华北地区，西部地区炼厂数量远少于内陆以及沿海地区。从地区炼油能力、成品油需求匹配看，炼油能力缺口较大的区域是华中、西南地区，炼油能力过剩的区域主要是东北、华东、西北地区。

成品油管道的分布和建设与炼厂分布联系密切。我国成品油管道总长约1.4×104km，从责任单位来看主要由中国石化和中国石油两大石油公司运营。其中，中国石化成品油管道主要包括西南成品油管道、珠三角成品油管道、鲁皖成品油管道、内江-简阳成品油管道等。中国石油成品油管道主要包括西部成品油管道、兰成渝成品油管道、兰郑成品油管道、抚锦郑成品油管道等。另外中海油、解放军总后勤部以及山西延长集团也分别建设了立沙成品油管道、黄骅港-中捷石化成品油管道，格拉成品油管道，延长炼油厂-西安成品油管道等[1]。2017年国家发展和改革委员会和国家能源局联合发布了《中长期油气管网规划》。从整体布局来看，结合未来成品油“供给东移、需求西移”的变化趋势，将建设东北、华北、西北南下通道，齐鲁西送通道，沿江输送通道以及华南内送通道等，基本形成“北油南运、沿海内送”的成品油管道布局[2]。我国中长期成品油主干管网规划见图5。

我国成品油管网分布复杂，覆盖范围广，如果在全国范围内对汽油蒸气压按区域进行细分，会对我国汽油的生产以及成品油运输情况造成很大影响。但是可结合我国实际情况，进行一定程度上的分区域和季节划分，在满足车辆使用要求的同时便于统一管理和炼厂平稳生产。

图4 2018年我国各省份月平均气温统计

表2 2015—2018年我国各省份当年四季划分情况

在近几年颁布的国家相关汽油产品标准中，对车用汽油蒸气压按季节和区域细分作出了一些规定，如GB 17930—2016中规定广东和海南两省使用的国Ⅴ和国Ⅵ汽油全年执行夏季蒸气压指标，GB 22030—2017《车用乙醇汽油调合组分油》中规定了广西境内和供广东、海南两省使用的国Ⅴ和国Ⅵ车用乙醇汽油调合组分油全年执行夏季蒸气压指标，GB 18351—2017《车用乙醇汽油（E10）》中规定了广西和广东、海南两省使用的国Ⅴ和国Ⅵ车用乙醇汽油（E10）全年执行夏季蒸气压指标。

根据表2，云南、福建、广东、广西四季分布情况相同，因此考虑云南和福建两省能否参考广西、广东和海南的情况全年执行夏季蒸气压指标。从成品油管道分布情况来看，目前已建成连通广东-广西-云南的成品油管道，在未来的成品油规划中还将投建三亚-海口-湛江成品油管道，以实现海南-广东-广西-云南四省之间的成品油互通。结合我国实际情况，对于福建、云南两省全年执行夏季蒸气压指标较为合理。

另外，表2显示，内蒙古、甘肃、宁夏、青海、西藏、新疆与其他省份相比冬季时间较长。为有利于寒冷地区车辆的冷启动，因此在对车用汽油蒸气压实行按季节划分时，可以将内蒙古、甘肃、宁夏、青海、西藏、新疆比全国其他省市地区提前一个月，即10月1日～4月30日执行冬季蒸气压指标，5月1日～9月30日执行夏季蒸气压指标。

图5 中长期成品油主干官网规划示意

表3 2017年至今生产、销售企业参与蒸气压统计批次数

近两年我国部分生产、销售企业蒸气压数值范围

我国未来将全面进入乙醇汽油时代，车用乙醇汽油调合组分油标准与车用乙醇汽油标准中对蒸气压指标的制定，和车用汽油蒸气压指标的制定紧密相连。因此，在制定车用汽油蒸气压指标时，需同时考虑车用乙醇汽油调合组分油和车用乙醇汽油的相关数据，以便炼厂的生产从车用汽油向调合组分油平稳过渡，流通领域从车用汽油向乙醇汽油平稳过渡。通过统计生产和销售企业车用汽油蒸气压数据，可了解我国现有车用汽油生产和销售端车用汽油蒸气压分布范围，为蒸气压指标的制定提供数据支持。本文统计了自2017年实行国Ⅴ标准以来至今共计1 616批次车用汽油蒸气压数据，具体类型和分布情况见表3。数据主要来源于中国石化、中国石油和中海油，部分数据来源于我国地方炼厂和地方加油站。在进行数据统计时，按照车用汽油产品类型以及现有标准中蒸气压分季时间进行统计。

执行冬季蒸气压指标

执行冬季蒸气压指标生产企业车用汽油蒸气压数值分布见图6。

GB 17930—2016中规定车用汽油冬季蒸气压指标为45～85 kPa。从图6可以看出，执行冬季蒸气压指标时，我国生产企业车用汽油蒸气压分布在46～80 kPa，主要分布在50.25～60 kPa。除少数生产企业生产的车用汽油蒸气压分布在75.25～80 kPa，没有企业生产蒸气压大于80 kPa的车用汽油，在其余几段范围内蒸气压数值分布较为平均。

执行冬季蒸气压指标生产企业车用乙醇汽油调合组分油蒸气压数值分布见图7。

GB 22030—2017中规定车用乙醇汽油调合组分油冬季蒸气压指标为40～78 kPa。从图7可以看出，我国生产企业车用乙醇汽油调合组分油冬季蒸气压分布范围与车用汽油有所不同。总体来说，分布范围在 42.50～72.50 kPa，上、下限值均低于车用汽油限值约5 kPa，在车用乙醇汽油调合组分油标准的蒸气压指标要求范围内。从各段数据分布来看，除少数企业生产低于45 kPa以及大于65 kPa的车用乙醇汽油调合组分油外，在45～65kPa这个范围内蒸气压数据分布基本平均。

执行冬季蒸气压指标销售企业的车用汽油蒸气压数值分布见图8。

从图8可以看出，参与统计的销售企业车用汽油蒸气压分布在50.25～73.50 kPa， 在 45～50 kPa以及73.50～85 kPa内均没有数据，主要分布在55.25～65 kPa范围内。

执行冬季蒸气压指标的销售企业车用乙醇汽油蒸气压数值分布见图9。

GB 18351—2017中规定车用乙醇汽油冬季蒸气压指标为45～85 kPa。从图9可以看出，参与统计的销售企业车用乙醇汽油蒸气压分布在53.50～77 kPa，在 45～53 kPa以及77～85 kPa内均没有数据，主要分布在55.25～60 kPa范围内，分布规律与销售企业车用汽油蒸气压分布规律相似。

图6 执行冬季蒸气压指标生产企业车用汽油蒸气压数值分布

图7 执行冬季蒸气压指标生产企业车用乙醇汽油调合组分油蒸气压数值分布

图8 执行冬季蒸气压指标销售企业车用汽油蒸气压数值分布

执行夏季蒸气压指标

执行夏季蒸气压指标生产企业车用汽油蒸气压数值分布见图10。

GB 17930-2016中规定车用汽油夏季蒸气压指标为40～65kPa。从图10可以看出，执行夏季蒸气压指标时，我国生产企业车用汽油蒸气压分布在42～64.75 kPa，主要分布在 50.25～60 kPa。

执行夏季蒸气压指标生产企业车用乙醇汽油调合组分油蒸气压数值分布见图11。

GB 22030—2017中规定车用乙醇汽油调合组分油夏季蒸气压指标为35～58 kPa。从图11可以看出，执行夏季蒸气压指标时，我国生产企业车用乙醇汽油调合组分油蒸气压分布在40.25～57.75 kPa，在35～40 kPa这个范围内没有数据分布，有40%的生产企业生产的车用乙醇汽油调合组分油蒸气压分布在50.25～55 kPa这个较窄的范围内。

执行夏季蒸气压指标销售企业车用汽油蒸气压数值分布见图12。

从图12可以看出，参与统计的销售企业汽油蒸气压分布在46.25～65 kPa，有近一半的数据分布在 55.25～60 kPa。

执行夏季蒸气压指标销售企业车用乙醇汽油蒸气压数值分布见图13。

GB 18351—2017中规定车用乙醇汽油夏季蒸气压指标为40～65 kPa。从图13可以看出，参与统计的销售企业车用乙醇汽油蒸气压分布在49～63.75 kPa，主要分布在50.25～60 kPa这个范围内，有56%的车用乙醇汽油蒸气压分布在55.25～60 kPa之间。

图9 执行冬季蒸气压指标销售企业车用乙醇汽油蒸气压数值分布

图10 执行夏季蒸气压指标生产企业车用汽油蒸气压数值分布

图11 执行夏季蒸气压指标生产企业车用乙醇汽油调合组分油蒸气压数值分布

车用蒸气压指标按季节和区域细分具体划分建议方案

根据以上统计数据以及实际情况，对车用汽油蒸气压指标按季节和区域划分给出了建议方案：保持蒸气压指标和按冬、夏两季划分，以及划分时间不变，增加福建、云南两省全年执行夏季蒸气压指标；内蒙古、甘肃、宁夏、青海、西藏、新疆5月1日～9月30日执行夏季蒸气压标准，10月1日～4月30日执行冬季蒸气压标准。具体划分情况见表4。

图12 执行夏季蒸气压指标销售企业车用汽油蒸气压数值分布

图13 执行夏季蒸气压指标销售企业车用乙醇汽油蒸气压数值分布

表4 车用汽油蒸气压指标按季节和区域划分建议方案

结束语

本文基于温度数据得到我国各省份的季节划分结果，考察了我国现今和未来成品油管道布局情况，在统计了生产和销售企业汽油产品蒸气压分布的基础上，提出了车用汽油蒸气压指标按季节和区域细分建议方案。对于我国冬季时间较长的几个省份，建议提前全国其他地区一个月执行冬季蒸气压指标，以有利于在温度较低时提高车辆的冷启动性能；建议对海南、广东、福建和云南全年执行夏季蒸气压指标，以有利于对该区域内流通的车用汽油实施统一管理，并合理控制由于车用汽油蒸气压较大在温度较高地区引发的蒸发排放较高的问题。