[发明专利]一种低温适用车用尿素液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温适用车用尿素液及其制备方法，其中尿素液包括超纯水、尿素、1,4‑丁内酯和乙醇四种组分，其制备方法步骤为以超纯水为分散介质，加入尿素颗粒，经充分溶解后加入1,4‑丁内酯和乙醇进行复配，经充分混合即得尿素液。本发明使用到的反应工艺简便，绿色环保、可重复性高。本发明提供的车用尿素液配方简单易于操作，适于大规模生产。配方中乙醇和1,4‑丁内酯均为常见化学物质，绿色环保、不含有S、P等环境有害物质。本发明公开的一种低温适用车用尿素液及其制备方法，由于未引入金属离子和氯离子因此碳酸盐和氯化物的检出量不会超标，且尿素液的冰点可通过调整配方中各组分的比例进行调整。

技术领域

本发明涉及柴油发动机尾气处理技术领域，具体涉及一种低温适用车用尿素液及其制备方法。

背景技术

随着我国汽车特别是柴油车保有量不断增加，汽车排放的氮氧化物和颗粒物对人类健康及大气环境的危害已引起高度关注。这其中柴油货车造成的污染甚为严重，柴油发动机的主要污染排放物是NO_X(氮氧化物)和PM(固体微粒)，目前已可通过技术手段使柴油在发动机中充分燃烧有效对PM的排放量进行控制，但是NO_X的排放量控制则需在排气的过程中将其还原为N₂(氮气)和H₂O(水)，这一过程必须的还原剂就是车用尿素液，尾气从涡轮增压器出来进入排气管，排气管上安装有尿素计量喷射装置，在温度达到300℃-500℃时喷入尿素液，将反应还原为氮气和水，避免对环境产生污染。

现有多种低温车用尿素液的制备方法，如中国专利CN 107138044 B《一种具有低温性能的柴油车用尿素溶液及其制备方法》公开了一种具有低温性能的柴油车用尿素溶液及其制备方法，使用了包括高纯水、尿素、小分子液体醇胺类物质和小分子液体醇类物质在内的四种组分进行混合以制成低温适用的车用尿素溶液，但醇胺类物质本身是弱碱性物质，长期使用会腐蚀汽车内的部件。再如中国专利CN 102213126 B《一种低温尿素还原剂组合物》、CN 102213124 B《一种超低温车用尿素溶液组合物》、CN 104675483A《一种低冰点氮氧化物还原剂及其制备方法》和CN 104533577 A《一种超低冰点氮氧化物及其制备方法》，都选用了小分子液体醇类作为复合添加剂，但成分都相对较复杂，增加工艺难度，另外这些组合物或方法中都含有甲酰胺，甲酰胺具有可燃性，在催化剂存在下，可分解出剧毒氰化氢，且其本身能强烈腐蚀黄铜、铅和橡胶，不方便贮存和运输。因此需要一种改进的车用尿素液制备方法来解决上述问题，已满足工业生产和实际使用的需要。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种低温适用车用尿素液及其制备方法。通过添加1,4-丁内酯和乙醇，不仅简化了制备方法，也使制得的车用尿素液的冰点可通过添加剂的比例进行控制。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

低温适用车用尿素液，由以下组分组成：超纯水、尿素、1,4-丁内酯和无水乙醇，其中各组分的质量比为：超纯水：尿素：1,4-丁内酯：乙醇＝50-80:20-35:5-40:1-20。

一种低温适用车用尿素液的制备方法，包括以下步骤：

S1.以超纯水为介质，加入尿素，经充分搅拌10-120分钟得到澄清透明混合溶液；

S2.将步骤S1得到的混合溶液在搅拌条件下，加入1,4-丁内酯和乙醇，搅拌30-120分钟得到澄清透明即得低温适用车用尿素液。

所述步骤S1的混合溶液中，混合溶液中尿素的质量份数为20-35份，优选质量份数为31-33份。

所述步骤S1中的搅拌方式为鼓泡搅拌，鼓泡的压力为1.1×10⁵Pa-1.5×10⁵Pa，优选鼓泡压力为1.30×10⁵Pa-1.35×10⁵Pa。