柴油油品概述

石化柴油(Petroleum Diesel)是原油蒸餾過程中的一項產物，密度約 0.8 g/ml。

沸點普遍落在 163 ~ 382°C。為 10 到 27 個碳原子的鍊烷、環烷或芳香烴所組成 的。通常碳氫化合物分子量或沸點越低，蒸氣壓就越大，其容易揮發。柴油相對 於汽油(C4 ~ C12)，擁有較高的分子及碳數，普遍有較高的沸點且不容易揮發，

而含有成分也比汽油複雜。所以在分析柴油裡的化學成分比例較難以掌握，不過 大致可循(Calabrese,1988)的分類，將其分成正烷類、含支鍊類及環烷類、異烷 類、芳香族和極性物質，如表 2-2。

由於柴油成分複雜且含較多雜質，燃燒後會產生大量煙灰和氧化硫(SOx)，

而柴油的含硫量，演變成環境污染密切關注的焦點。為了改善其對空氣污染影響，

進一步促使柴油產品往含低硫化的生質柴油(Biodiesel)發展，生質柴油相對於石 化柴油是較為含硫量低且可生物分解性較高的燃料。

基本上，生質柴油與石化柴油特性相近，除了可單獨使用，也可以一定比例 混入石化柴油來提高潤滑性。常見 B1 生質柴油是以 1 %純生質柴油(B100)與 99

%石化柴油的混合物，目前典型的混合生質柴油範圍落在 B1~B20，在台灣市面 上的中油超級柴油與台塑環保柴油都是混合一定比例的 B1 生質柴油。

原油是由低沸點到高沸點所組成複雜產物，可應市場的需求，經不同製程方 式(例:蒸餾、加氫裂解等)製成各種形式煉製油品，柴油會以許多產品形式出現，

所以難以有一致性的物理及化學性質，Chen et al., (2008)在實驗室以氣相層析質 譜儀(Gas Chromatography Mass Spectrometry, GC-MS)建立全範圍之各種常見柴 油組成分佈的指紋圖(Fingerprint)，不同的製成柴油會有不同的指紋圖，但差異 性幾乎變化不大，如圖 2-2，普遍都可看出碳數幾乎都落在 C10 ~ C27 間。因此，

國內環保署於 100 年 7 月 1 日規定中油的超級柴油限用含硫量 10 ppm 以下，作 為產品管制標準(環保署車用汽柴油成分及性能管制標準，2009)。

在水文地質土壤污染部分，是針對人體危害性較大的 BTEX，分別為苯 (Benzene)、甲苯(Toluene)、乙苯(Ethylbenzene)及二甲苯(Xylene)作為指標。其中 的苯相較其他三者擁有極高溶水性，因此在土壤中易經由水攜帶傳輸，散佈到更 廣的範圍，甚至影響到地下水。再加上苯已被證實，在人體內長期累積具有致癌 性，所以國內在土壤氣體及地下水監測都將 BTEX 列為管制標準，其物理化學 性質如表 2-3。在油品污染場址中，也常發現含有萘(Naphthalene)存在，而萘在 石油煉製過程存在於柴油中，所以在污染場址常以萘作為判斷有無柴油洩漏污染 依據。美國環保署在 1989 年將萘歸類為 C 類可能人類致癌物質，而我國也將萘

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列入地下水污染管制標準中(經濟部工業局，2007)。

表 2-2 柴油成分(Calabrese,1988)

成分 百分比(%)

正烷類 CnH2n+2 37.59 異烷類 I-CnH2n+2 3.47 含支鍊及環烷類 CnH2n 37.59

芳香族類 CnH2n+6 20.22

極性物質 1.13

表 2-3 BTEX 物理化學特性(經濟部工業局，2007)

物理化學特性 苯

(Benzene)

甲苯 (Toluene)

乙苯 (Ethylbenzene)

二甲苯 (Xylene) 分子式 C6H6 C7H8 C8H10 C6H4(C2H3)2

分子量(mg/mole) 78 92 106 106 熔點(°C) 5.53 -95 -95 -25.2 沸點(°C) 80 111 135.2 144.4 密度(g/mL) 0.876 0.866 0.867 0.868 溶解度(mg/L) 1780 500 150 150 沉積物-水分配係數(Koc) 97 242 622 570 辛醇-水分配係數(Kow) 135 540 1410 1320

蒸氣壓(mm-Hg) 76 22 7 5

半衰期(T1/2)(day) 5 4 3 7 亨利常數(Pa- ³/mole) 532 673 864 493

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圖 2-2 GC-MS 各種柴油之指紋圖(Chen et al., 2008)

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