[发明专利]新型车用尿素液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型车用尿素液，其各组分成分及重量份数比为：超纯水60‑80份、尿素30‑40份、丙二醇甲醚21‑40份、丙酮1‑20份和无水乙醇1‑20份。该尿素液的制备方法为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，加入丙二醇甲醚、丙酮和无水乙醇，搅拌30‑120分钟得到澄清透明即得新型车用尿素液。本发明以超纯水为分散介质，加入尿素颗粒，经充分溶解后加入丙二醇甲醚、丙酮和无水乙醇复配，经充分混合得到能在低温环境应用的尿素液。本发明所有反应工艺简便，绿色环保、可重复性高。

技术领域

本发明涉及汽车尾气处理技术领域，具体涉及一种新型车用尿素液及其制备方法。

背景技术

随着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（SCR）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。

现有的车用尿素溶液是浓度为32.5%且溶剂为超纯水的尿素水溶液，在SCR技术应用的实际过程中由于传统的尿素溶液冰点在-11℃左右，极大限制了使用SCR技术的车辆在冬季的出行范围。为了改善SCR技术存在的问题，一般的解决方法是在SCR技术系统中增加加热或保温装置，但是这样不仅增加了车辆的使用成本，还增加了车辆系统的复杂性，导致车辆故障率增高，对车辆驾驶人员留下安全隐患。因此为了解决这一问题，需要针对车用尿素液来改进，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 104675483 A《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来解决上述问题，以满足工业生产和实际使用的需要。

为此本发明综合国内外对车用尿素液的研究并在此基础上做出突破，既革新了车用尿素液的配方降低了其冰点，也简化了车用尿素液的制备方法，为广泛推广应用提供了极大便利。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种新型车用尿素液及其制备方法，通过添加丙二醇甲醚、丙酮和乙醇，不仅使制得的车用尿素液具备较低的冰点，也使制备步骤得以简化，便于大规模生产及推广应用。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

新型车用尿素液，其各组分成分及重量份数比为：超纯水60-80份、尿素21-40份、丙二醇甲醚1-40份、丙酮1-20份和无水乙醇1-20份。

一种新型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；