[發明專利]具有高銨含量和低凝固點的柴油機排氣處理液制劑

有效

• 申請號: 201210265364.3
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102895874A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 托馬斯·M·哈里斯;波奈雅·阿揚潘;達南·竇
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/79;B01D53/56;F01N3/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

技術領域

本發明總體上涉及尿素的制劑，所述制劑具有低凝固點和更高的氨含量，適合用于減少在通過燃燒產生的柴油機排氣中的NO_x(氮的氧化物)。

背景技術

柴油發動機是優選的產生扭矩的設備，廣泛用于從運輸中的用途如重型卡車和火車、越野型農業和采礦設備到大規模就地生產電力等的應用。它們的實際上無可匹敵的功率與質量的比率以及它們的燃料的相對安全性使得它們成為用于諸如長途貨運卡車、拖拉機、推土機、聯合收割機、露天采礦設備、非電力機車、高容量應急發電機等的應用的幾乎唯一的選擇。

柴油發動機在高內部溫度下運行。它們的高運行溫度的一個結果是，至少一部分存在于發動機內的氮在燃燒時可以與氧結合而形成NO_x，包括諸如NO和NO₂的物質。它們的高運行溫度的另一個結果是，在發動機的出口點或其附近的柴油機排氣是非常熱的。

諸如NO_x的化合物是成問題的，因為它容易與大氣中的揮發性有機化合物結合形成煙霧。NO_x被認為是一種污染物，并且實際上所有工業化國家都管制著能夠合法地排入大氣的NO_x的水平。控制NO_x排放物的規章制度預期將變得更加嚴格。幸運的是，發動機和設備生產商已經開發了用于減少通過柴油機燃料燃燒而產生并釋放到環境中的NO_x的水平的系統。盡管如此，隨著對于可以被排入大氣中的這些化合物的量的更加嚴厲的限制，仍然需要改進的用于減少NO_x水平的材料和方法；本發明的一些方面解決了這一需求。

發明內容

一些實施方案提供了一種包含尿素、氨基甲酸銨和水的水溶液，所述水溶液在柴油機排氣的處理中用作還原劑。一些實施方案提供了柴油機排氣處理液(Diesel?Exhaust?Fluid)(DEF)制劑，所述制劑可以在選擇性催化還原(SCR)系統中使用，以減少通過柴油機燃料燃燒產生并另外被釋放到大氣中的NO_x的水平。本文中公開的DEF包含尿素、氨基甲酸銨和水。在一些實施方案中，所述制劑包含約15.0重量％至約40.0重量％之間的尿素；約15.0重量％至約40.0重量％之間的氨基甲酸銨；和約40.0重量％至約60.0重量％之間的水。

一些實施方案提供了一種水溶液，所述水溶液包含作為標準柴油機排氣處理液的全年的替代品適合的氨基甲酸銨和尿素濃度。

另一些其它實施方案包括在寒冷天氣運行期間可以特別有用的DEF制劑。

一些實施方案包括用于減少氮的氧化物的制劑，所述制劑包含：約19.0重量％至約30.0重量％之間的尿素；約15.0重量％至約40.0重量％之間的氨基甲酸銨；和約40.0重量％至約60.0重量％之間的水。在一些實施方案中，所述制劑包含：約19.0重量％至約25.0重量％之間的尿素；約20.0重量％至約35.0重量％之間的氨基甲酸銨；和約45.0重量％至約55.0重量％之間的水。并且，在另一些其它實施方案中，所述制劑包含約19.0重量％至約22.0重量％之間的尿素；約30.0重量％至約35.0重量％之間的氨基甲酸銨；和約45.0重量％至約50.0重量％之間的水。

又一些其它實施方案包括用于減少氮的氧化物的方法，所述方法包括以下步驟：提供制劑，其中所述制劑包含尿素、氨基甲酸銨和水，且適合用于NO_x的SCR。在一些實施方案中，所述制劑包含約15.0重量％至約40.0重量％之間的尿素；約15.0重量％至約40.0重量％之間的氨基甲酸銨；和約40.0重量％至約60.0重量％之間的水。

又一些其它實施方案包括將氨基甲酸銨以易溶的粉末形式添加至已經含有標準DEF的罐中。在一些實施方案中，這些方法包括以下步驟：提供預包裝量的粉末狀氨基甲酸銨，所述粉末狀氨基甲酸銨可以被加入到含有尿素的還原劑罐中。在一些實施方案中，這些方法包括以下步驟：確定所述還原劑的組成，以確保在還原劑系統中水、尿素和氨基甲酸銨的相對水平適合于在SCR中使用并且所述新混合物顯示出比常規DEF更低的凝固溫度。