这些标准的管辖范围
作为燃料调合组分销售的生物柴油,在进入分销链之前必须符合已发布的产品规范。在美国,适用的管辖文件为ASTM D6751,该标准涵盖用于与中间馏分燃料调合的100%生物柴油(B100)。欧洲对应标准为EN 14214,涵盖用于柴油发动机及供暖应用的脂肪酸甲酯(FAME)。ASTM的定义涵盖源自植物油或动物脂肪的长链脂肪酸单烷基酯,并不限于甲酯,EN 14214则专门针对脂肪酸甲酯。两项标准的适用范围和要求不应视为等同。这些标准管辖的是成品调合组分,而非用于生产的原料或生产工艺。
ASTM D6751的等级结构与关键限值
AFDC公开表格列出了四种等级组合,以含硫量级别及1-B号或2-B号等级加以区分。D6751-24的ASTM目录条目还描述了低金属含量变体。下列数值对应AFDC表格所示等级,该表格为精选摘要,并非完整标准。1-B号等级适用于对部分反应甘油酯敏感、且需要良好低温操作性的应用场合,2-B号等级为通用调合组分。在每个等级内,S15和S500的标识分别将硫含量上限设定为质量分数0.0015%(15 ppm)和0.050%(500 ppm)。在AFDC摘要中,冷浸过滤性限值因等级而异:1-B号等级最长200秒,2-B号等级最长360秒,均适用于D6751标准下的B100调合组分。适用于所有等级的要求包括:最低闪点93°C(闭口杯)、总甘油最高质量分数0.240%、游离甘油最高质量分数0.020%、酸值最高0.50 mg KOH/g,以及按EN 15751测定的氧化稳定性最短3小时。醇含量控制须满足以下两种替代方式之一:甲醇含量不超过质量分数0.20%,或闪点不低于130°C。
各项参数的重要性
每项规范参数均针对燃料系统或发动机性能中某一特定失效模式。酸值偏高,源于游离脂肪酸或氧化降解,已被认为与燃料系统积垢及泵和滤清器使用寿命缩短存在关联。总甘油或游离甘油含量过高,表明生产过程中转化不完全或甘油分离不充分,超出限值的燃料易堵塞燃油滤清器并污染储存和发动机部件。甘油酯检测应在调合前的B100阶段进行,因为该检测方法对柴油的存在敏感,不适用于调合燃料。T90蒸馏限值的设置旨在检测高沸点物质的污染,例如原料油脂或废机油。氧化稳定性通过EN 15751加速老化试验测定的诱导期来反映,体现燃料的抗氧化储备,诱导期下降可在其他质量变化显现之前预警抗氧化性的降低,因此是一项有效的早期预警指标。
B6–B20调合燃料规范
AFDC对ASTM D7467的摘要涵盖B6–B20调合燃料,列出的要求包括:最低十六烷值40、最高酸值0.30 mg KOH/g、最高水分和沉积物体积分数0.05%,以及按EN 15751测定的最短氧化稳定性6小时。黏度范围为40°C时1.9–4.1 mm²/s,当使用1-D号等级或1-D号与2-D号柴油的调合燃料时,最低黏度降至1.3 mm²/s。一般闪点最低值为52°C,在上述基础燃料情况下或规定云点低于-12°C时,例外情况下最低闪点为38°C。这些条件均属表格内容,并非可选细节。生物柴油组分在调合前必须符合D6751,低温操作性要求则取决于预期应用场合和使用条件。
EN 14214及可用资料来源的范围
EN 14214是用于柴油发动机及供暖应用的脂肪酸甲酯欧洲标准,由各国标准机构发布,包括BSI发布的BS EN 14214:2012+A2:2019。本文所查阅的公开资料中,EN 14214的完整数值表格不可获取,EN 14214的具体限值应通过BSI等标准机构核对该标准的现行版本加以确认。现有资料可以证实的是,EN 15751是ASTM D6751、ASTM D7467和ASTM D396中列明的氧化稳定性试验方法。需要将EN 14214限值用于特定应用的人员,应直接查阅该标准的现行版本。
规范表格之外的质量保证
产品质量还取决于生产后的处置和储存环节。AFDC指出规范会持续更新,并将BQ-9000描述为一项自愿性计划,将ASTM要求与质量体系方法相结合。其当前详细的认证要求应向该计划机构直接核实。氧化稳定性和酸值对储存燃料提供不同维度的信息。抗氧化剂有助于保持抗氧化性,但不能去除已生成的酸,也不能证明老化燃料满足所有要求。因此,监控工作应依据适用规范以及实际的储存和分销条件进行。