[發明專利]一種超低溫車用尿素溶液

在審

• 申請號: 201410701059.3
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104607041A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 湯廣斌;李豐登;孫長城;桑書梅;鄧歡;李偉萍;韓娟
• 申請（專利權）人: 河南弘康環保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

技術領域

本發明屬于汽車尾氣處理溶液技術領域，具體涉及一種超低溫車用尿素溶液。

背景技術

隨著我國汽車保有量不斷增加，汽車排放的氮氧化物和顆粒物對人類健康及大氣環境的危害已引起了高度的關注。據報道，世界各國都致力于減少這兩項排放物的研究，就我國而言，已經實施的“國Ⅳ”排放標準意味著汽車尾氣的排放必須采用更為先進的技術。大量實驗研究表明，選擇性催化還原技術（SCR）是最適合柴油車的“國Ⅳ”排放解決方案，而這項技術必須利用尿素溶液對尾氣中的NO_X進行處理，因而車用尿素溶液成了“國Ⅳ”排放解決方案的必備產品。尿素SCR技術通過向排氣管中噴入一定量的尿素水溶液，尿素再經過蒸發、熱解和水解過程得到還原劑NH₃，NH₃在催化劑的作用下選擇性的將NOx還原為N₂，從而實現降低NO_X?的排放。如果不裝載柴油機尾氣處理液、或純度不夠、或質量偽劣，都會發生車輛發動機自動減速。同時，質量偽劣的柴油機尾氣處理液會污染SCR?催化反應罐中的催化劑，造成嚴重后果。

目前，傳統的車用尿素冰點均在-11℃左右，這意味著使用SCR?技術的車輛冬季向北不能跑過山海關，這對于交通如此發達的今天顯然是不可容忍的。解決傳統車用尿素存在問題的方法，一般都是在傳統車用尿素系統附加防凍液循環加熱或電加熱的系統以及保溫系統，即增加了加熱管回路、溫度傳感器、保溫層等附加零件，不僅每車增加了約1200?元的成本，無疑也增加了系統的復雜性，故障率高，此外，冬天起車時需要車輛空轉一定時間，等發動機冷卻液的溫度上升之后，依靠循環冷卻液來融化已經結冰的尿素等缺點。因此，開發低冰點車用尿素溶液勢在必行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超低溫車用尿素溶液。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種超低溫車用尿素溶液，由以下重量份的原料制成：75wt%尿素溶液27-31份、甲酸銨20-25份、丙二醇10-15份、高純水34-40份。

所述超低溫車用尿素溶液的制備方法：將75wt%尿素溶液、甲酸銨、丙二醇和高純水按比例混合，攪拌全溶后經0.2-0.5μm的濾膜過濾即得。較好的，攪拌溫度為室溫。

本發明中75wt%尿素溶液是閃蒸之后的尿液，要對整個尿液生產工藝進行嚴格控制，保證尿液純度，用尿液作為原料與顆粒尿素相比，節省了蒸發和造粒工藝，成本較低，且縮二脲的含量低；甲酸銨其儲存化學性質穩定，分子式為NH₄HCOO，有效元素N?含量為21.67?％，在180?℃下分解成NH₃和HCOOH/CO+H₂O，可以用來部分替代尿素的能釋放出NH₃的前驅體成分，能在發動機排氣溫度范圍內正常分解而不留殘余物?；丙二醇，無毒，沸點187.3℃，能與水、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等多種溶劑混溶，防凍效果好，穩定性高；高純水的純度較高，水中的微量有機物、氯離子以及金屬離子都是SCR?后處理催化劑的危害物，此高純水水質電導率＜0.06μs/cm。

較好的，甲酸銨和丙二醇的純度均為分析純。

本發明超低溫尿素溶液組成簡單，制備方便，超低溫尿素溶液的冰點低于-45℃，適用于北方寒區冬季使用，具有很高的實用價值。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步的說明，但本發明的保護范圍并不僅限于此。

實施例1

選取75wt%尿素溶液27份、分析純的甲酸銨25份、分析純的丙二醇12份、高純水36份；室溫（25℃）攪拌至全溶后，經孔徑為0.5μm的濾膜過濾后，即為本發明的超低溫車用尿素溶液。經測定，超低溫車用尿素溶液冰點-45℃，無味，外觀清澈透明，密度為1.089g/cm³，縮二脲含量0.?02％，雜質元素含量均符合標準要求，塑料相容性滿足要求；室溫（25℃）儲存48h?后，外觀、氣味無感官可察覺的變化，性能指標檢測均合格。

在排量為8.6?升的柴油發動機臺架上進行ESC?工況測試，本發明的超低溫車用尿素溶液在額定噴量下，經過SCR?后處理器處理后，NO_X排放能達到國4要求。

實施例2