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油品成分對機車引擎排放氣態污染物影響研究

為了解決台塑柴油含硫量的問題，作者張安伶 這樣論述：

本研究探討汽油油品成份與機車引擎排氣基準污染物(CO、CO2、NO、THC)及揮發性有害空氣污染物(1,3butadiene、n-Hexane、Benzene、Toluene、Ethylbenzene、Xylene、Styrene、Formaldehyde、Acetaldehyde、Acrolein)所致影響。排放測試實驗乃以四行程125cc機車引擎新品為對象，於引擎動力計藉由控制機車引擎轉速，模擬操作冷啟動惰轉條件測試程序乃添加不同油品成份(氧含量、硫含量、芳香烴及苯含量)為燃料，藉由連續自動監測分析儀即時量測尾氣排放基準污染物濃度，以Tedlar採樣袋和醛酮吸附管(Cartridge)進

行採樣，利用GC/MS及HPLC定性定量揮發性有機物及醛酮化合物成分及濃度。實驗設計乃以四種油品成分二水準(24=16)實驗設計方法進行，並以市售95無鉛汽油與測試油品實驗結果比較，探討不同成份汽油所致機車引擎污染物排放係數(g/L-fuel)，並探討不同成分對不同空氣污染物排放之影響，油品成分為氧含量3.3wt%->2.5wt%；硫含量150ppmw->50ppmw；芳香烴含量28vol%->22vol%；苯含量0.63vol%->0.43vol%。研究結果顯示，市售汽油為燃料之空氣污染物排放係數，大多高於研究配製汽油所致排放係數(CO、NO、THC、1,3butadiene、n-Hexan

e、Benzene、Toluene、Ethylbenzene、Xylene、Styrene)。於油品成份影響上，降低汽油含硫量(由150 ppmw降低至50 ppmw)對THC、NO、1,3butadiene(且有顯著減量比例)、n-Hexane、Ethylbenzene、Xylene、Styrene排放亦有減量效果，對CO及CO2則無明顯影響，對Toluene發現有增加的趨勢；降低油品含氧量(由3.3 wt%降低至2.5 wt%)使CO、1,3butadiene(顯著)、Acetaldehyde排放增加；對n-Hexane、Toluene、Ethylbenzene、Styrene有減量之效果

，對於其他污染物則不明顯。降低油品中芳香烴含量(由28%降至22%)使CO、Benzene(顯著)排放減少，對Toluene、Ethylbenzene、Xylene、Styrene、Formaldehyde亦有減量效果，唯可將Acetaldehyde(顯著)及Acrolein排放量增加；降低汽油含苯量目標物種排放係數影響不明顯，應與測試油品苯含量極低 (0.4%~0.6%)有關。此外機車引擎於冷啟動惰轉情況下，機車尾氣排放之各族NMHC成分比例為烷烴(57%~35%)＞烯烴(44%~18%)＞芳香烴(32%~8%)＞醛酮化合物(35%~1.7%)。不同油品造成NMHC族群比例差異極大；氧含量越

多，烯烴類排放係數越小(顯著)；芳香烴含量越多，烷烴及醛酮化合物排放係數有減少趨勢(中度負相關，不顯著)。以等效減量值加權計算發現降低硫含量能有效減少基準污染物排放量；以降低致癌性為主要考量則應減少硫含量及苯含量；以油品改良方式減少危害性則以降低硫含量為主。整體而言，欲對油品成分改良以促使機車引擎尾氣污染物排放減量，首先著手減量芳香烴含量及硫含量，減少油品中的此二種成分可以減少最多種的有害污染物，但仍須注意減少這些成分會增加排放的污染物(減少芳香烴有使NO增加之趨勢；減少硫含量有使甲苯增加之趨勢)。