[发明专利]一种车用尿素溶液及其制备方法

说明书

本发明涉及化工领域，具体涉及一种车用尿素溶液及其制备方法。本发明对车用尿素溶液配方进行调整，通过添加活性剂等方式解决现有的车用尿素溶液存在部分杂质导致尿素活性受到影响从而反应过慢及尿素在高温中易发生缩合反应结晶导致管道堵塞等问题。其中，活性剂中的醇醚羧酸铵降低了尿素在高温下结晶堵塞管道问题，过碳酸钠、过硫酸铵的使用提高了尿素的反应速率，提高了活性。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种车用尿素溶液及其制备方法。

背景技术

随经济的发展中国汽车行业经历了高速增长，汽车在促进社会经济发展、给人民生活带来方便的同时，也带来了能源和环保问题。据显示，我国柴油汽车排放的氮氧化物和PM污染物分别占机动车排放总量的60％和90％以上。车用尿素溶液可以在催化还原技术(SCR)路线中将氮氧化物还原为N₂和水，降低了大气的污染源。

柴油车对车用尿素的要求比较高，尿素在生产包装过程中金属离子(Fe、K、Ca)、高温下尿素缩合为缩二脲、三聚氰胺等杂质将使SCR系统中的催化剂失活降低反应速率。现有技术中都针对此问题进行三段尿素结晶提纯，但是其在提纯过程中仍存在部分缩二脲、缩三脲的产生，因此降低缩二脲、缩三脲的产生、增加尿素的溶解性是本领域需要解决的问题。同时传统的尿素配方中，加工出的尿素往往纯度不够，同时尿素溶液制备过程中未添加改进剂，尿素的反应过慢易导致反应速率降低等问题。

综上所述，现有的车用尿素溶液存在部分杂质导致尿素活性受到影响从而反应过慢及尿素在高温中易发生缩合反应结晶导致管道堵塞等问题。

发明内容

本发明针对上述技术难题，对车用尿素溶液配方进行调整，通过添加活性剂等方式解决上述问题。其中，活性剂中的醇醚羧酸铵降低了尿素在高温下结晶堵塞管道问题，过碳酸钠、过硫酸铵的使用提高了尿素的反应速率，提高了活性。为实现上述的目的，我们采用以下的技术方案：

一种车用尿素溶液，按照重量份计，其组成包括：尿素23～35份，甲酰胺8～13份，甲醇7～10份，甲酸铵或乙酸铵或丙酸铵或其任意组合10～20份，添加剂1份，超纯水21～51份；其中添加剂为过碳酸钠、过硫酸铵、醇醚羧酸铵的混合物。

优选的，添加剂中过碳酸钠、过硫酸铵、醇醚羧酸铵的质量比为3：1：1。

优选的，尿素23～35份，甲酰胺8～13份，甲醇7～10份，甲酸铵10～20份，添加剂1份，超纯水21～51份；

更为优选的，尿素32.5份，甲酰胺10份，甲醇10份，甲酸铵10份，添加剂1份，超纯水36.5份。

上述配方中使用的超纯水电导率0.1us/cm，超纯水的添加从源头上杜绝了杂质的加入，减少了杂质污染，保证了车用尿素的纯度；添加剂中的过碳酸钠、过硫酸铵作为一种氧化剂，加速了尿素的分解，提高了尿素的转化效率。同时添加的醇醚羧酸铵作为一种抑结晶剂在一定程度上减缓了尿素在高温下发生结晶堵塞管道等问题。

发明人还公开了上述车用尿素溶液的制备方法，其包括以下步骤：

(1)按照配比量投入超纯水，尿素，通入净化风，在净化风的作用下加速溶解，混合均匀后，进行脱色处理；

(2)将配比量的甲醇、甲酰胺、甲酸铵或乙酸铵或丙酸铵或其任意组合、添加剂分别依次投入，在净化风的作用下混合均匀，混合均匀后制成车用尿素溶液。

进一步的，步骤(2)制成的车用尿素溶液采用阴阳离子树脂进行过滤或/和采用混合床进一步处理。

采用净化风溶解，节约能源，尿素溶液生产过程中使用的水为超纯水(电导率0.1us/cm)防止了其杂质的进入。