[發(fā)明專(zhuān)利]脲組合物生產(chǎn)柴油機(jī)排氣處理液(AUS 32)的用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780043369.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109475814A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 托馬斯·克拉夫奇克;馬蒂亞斯·波特霍夫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蒂森克虜伯肥料技術(shù)有限公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/86
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/86;B01D53/94;B01F3/12;C01C1/08;C05G3/00;C07C273/02;F01N3/20
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;高世豪

本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)NO_x還原劑AUS 32溶液(柴油機(jī)排氣處理液)的方法，所述方法包括至少將水和顆粒組合物混合，所述顆粒組合物包含：(i)脲；和包含組分(ii)的添加劑：(ii)至少一種包含氨基的聚合物或低聚物與至少一種官能化聚乙烯基化合物的組合；其中所述顆粒組合物中組分(i)的重量百分比大于60重量％，所述顆粒組合物中組分(ii)的重量百分比小于1重量％，其中獲得脲溶液，并且所獲得的脲溶液中組分(i)的重量百分比為31重量％至34重量％。

本發(fā)明涉及由顆粒含脲組合物生產(chǎn)NO_x還原劑AUS 32溶液(柴油機(jī)排氣處理液(disel exhaust fluid))的方法、其在柴油機(jī)車(chē)輛中的用途以及可通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的NO_x還原劑AUS 32溶液(柴油機(jī)排氣處理液)。

現(xiàn)有技術(shù)中已知多種用于生產(chǎn)顆粒含脲組合物的方法。過(guò)去，脲顆粒通常如下來(lái)生產(chǎn)：借助于噴霧結(jié)晶，通過(guò)在環(huán)境溫度下將基本上無(wú)水的脲熔體(水含量為0.1重量％至0.3重量％)從噴霧結(jié)晶塔的上部噴灑到上升空氣流中，并使液滴固化以得到晶體(顆粒)。由此獲得的顆粒具有相對(duì)小的直徑和低的機(jī)械強(qiáng)度。

目前，具有較大粒徑和較好機(jī)械特性的脲顆粒通常通過(guò)在流化床中對(duì)基本上無(wú)水的脲熔體或水性脲溶液進(jìn)行制粒來(lái)生產(chǎn)，如例如US 4,219,589 中所述。在這些制粒過(guò)程中，將脲濃度為70重量％至99.9重量％的水性脲溶液以平均直徑為20μm至120μm的非常細(xì)分散的液滴的形式引入到脲顆粒的流化床中，選擇溫度使得噴灑到脲顆粒上的溶液中的水蒸發(fā)并使脲沉積在顆粒上，得到具有2.5mm或更大的期望顆粒尺寸的粒狀材料。

由于在該方法中獲得了相對(duì)大量的細(xì)粉塵，特別是當(dāng)所使用的脲溶液的水含量大于5重量％時(shí)，所以通常使用減少這種粉塵形成的制粒添加劑。添加這些添加劑的作用是粒狀顆粒且特別是其表面保持塑性，使得由于其滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和碰撞而獲得具有光滑表面和良好機(jī)械穩(wěn)定性的圓形顆粒。因此，由此獲得的粒狀材料具有高的抗壓強(qiáng)度和抗沖擊性、低的因磨損而形成灰塵的傾向，并且此外即使在長(zhǎng)期儲(chǔ)存的過(guò)程中也只有低的結(jié)塊傾向。然而，發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的制粒添加劑不僅用于流化床制粒，而且還用于其他方法，例如噴霧結(jié)晶或轉(zhuǎn)鼓制粒。

所使用的制粒添加劑通常是甲醛或者甲醛和脲的水溶性加合物和/或縮合產(chǎn)物，但這些必須以相對(duì)大的量添加，并且由于其毒性特性而在處理方面不無(wú)問(wèn)題。甲醛泄露對(duì)健康和環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)，盡管引入脲-甲醛預(yù)聚物(例如UF80或UF85)已經(jīng)降低了這樣的風(fēng)險(xiǎn)。此外，根據(jù)IARC (作為WHO的一部分的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)，International Agencyfor Research on Cancer)的“致癌物質(zhì)”分類(lèi)，與長(zhǎng)期暴露于甲醛蒸氣相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題也出現(xiàn)，這即使通過(guò)使用這樣的預(yù)聚物也不能完全避免。

脲的制粒中的另一個(gè)問(wèn)題是形成粉塵，所述粉塵被理解為意指直徑小于0.5mm的顆粒。粉塵形成基本上歸因于三個(gè)來(lái)源。首先應(yīng)提及的是由于例如在流化床中顆粒之間的運(yùn)動(dòng)和碰撞而造成的粒狀材料的磨損，其中所獲得的粉塵的量基本上取決于粒狀材料的機(jī)械特性。此外，噴嘴各自產(chǎn)生具有一定直徑分布的液滴，在這種情況下，最細(xì)的液滴在其遇到脲顆粒之前固化，因此由此形成的粉塵再與廢氣一起離開(kāi)制粒機(jī)。最后，應(yīng)提及的第三個(gè)來(lái)源是由粉碎過(guò)大的粒狀顆粒獲得的粉塵，其在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法和設(shè)備(plant)中通常被直接轉(zhuǎn)移回到制粒機(jī)中。經(jīng)粉碎顆粒的10 重量％至20重量％具有小于1mm的直徑，且其高比例是粉塵。因此，每噸最終產(chǎn)品中1％至1.5％的粉塵通過(guò)該比例的經(jīng)粉碎顆粒返回至制粒機(jī)，并且來(lái)自工業(yè)設(shè)備的每噸最終產(chǎn)品的總粉塵的3％至5％歸因于制粒機(jī)。

為了避免或減少上述缺點(diǎn)，已經(jīng)研究了甲醛的不同替代物及其水溶性加合和/或縮合產(chǎn)物，但每種替代物也受到限制或缺點(diǎn)的影響。