车用尿素技术及应用

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1、车用尿素技术及应用1编制说明随着国4排放标准实施时间的临近，国内北京、深圳、上海等大城市已经提前开始执行国4标准。同时，目前国内中重型货车、客车、公交车辆大部分采用SCR技术路线达到国4排放标准要求，因此，SCR系统所需的车用尿素溶液成为与柴油等同的消耗品。为此，我们对国内外车用尿素的标准、生产流程、产能等情况进行调查，为公司决策提供依据。2目录一、尿素概述二、国内外车用尿素标准三、国内外车用尿素生产工艺流程四、国内外车用尿素市场需求及应用模式五、国内外车用尿素价格六、国内主要供应资源七、结论及建议3一、尿素概述1、尿素的分子结构尿素学名为碳酰胺。分子量为60

2、.06，氮含量为46.65%，尿素存在于人类和哺乳动物的尿液中，是蛋白质新陈代谢后元素氮的最终产物。43、化学性质加热尿素水溶液温度高于130℃时，尿素直接水解为氨和二氧化碳。（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2（此性质被用于车用，2、物理性质纯尿素为无色、无味结晶体常压下熔点132.7℃、密度为1.355g/cm320℃尿素饱和水溶液密度为1.146g/cm3尿素易吸湿一、尿素概述51、目前车用尿素溶液的标准主要有：国外标准：国际标准化组织：ISO22241-1:2006日本标准：JISK2247-1：2005德国标准：DIN70070:2005国内标

3、准：北京地标：DB11/552-2008深圳：车用尿素溶液（AUS32）特区技术规范。国家尚无标准，也没有编制计划二、国内外车用尿素标准62、国内外标准对比分析：北京地方标准综合了国外3个标准的要求，与日本标准较接近，同时增加了氯化物的要求。深圳则完全采用ISO的标准，仅在醛一项上有所放宽。二、国内外车用尿素标准73、各成分技术指标确定说明：1）、尿素含量：尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。在SCR还原系统中，尿素溶液的浓度是关键因素之一，过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率，反而会造成氨气的滑失（由于过高的NH3/NOx比造成的氨气

4、漏失），形成二次污染物氨气。欧洲大部分柴油车生产商倾向于使用尿素浓度为32.5%的尿素水溶液作为还原剂，还因为此浓度的车用尿素溶液结晶点最低。尿素溶液浓度与结晶点的对应关系图二、国内外车用尿素标准8浓度与密度的关系浓度与折光率的关系2）、密度：车用尿素溶液密度与浓度密切相关，在一定温度下尿素溶液的浓度与密度具有一一对应的关系，且随浓度增大而增大（见右图）。检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。3）、折光率：车用尿素溶液密度与折光率也密切相关，与密度类似，在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着一一对应的关系，且随浓度增大而增大（见右图）。测量折光率有

5、助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。利用标准尿素溶液及样品的折光率可计算尿素溶液浓度。二、国内外车用尿素标准94）、碱度尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解产生氨，碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解，该项指标控制的是尿素中氨的含量。5）、缩二脲尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲，其次，若存储不当，尿素溶液易缩合为缩二脲。缩二脲做为尿素溶液中的杂质，应该严格控制。6）、不溶物不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质，其存在对尿素溶液的输液管道和喷嘴具有堵塞的危害。7）、醛类（以HCHO计）甲醛作为车用尿素溶液的杂质，也应当加以严格控制。二、国内外车用尿

6、素标准108）、磷酸盐磷及磷酸盐由于能使Urea-SCR系统的催化剂中毒失活，因此需严格控制。9）、金属离子（钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝）金属离子（钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝）作为车用尿素中的杂质，对SCR系统的催化剂具有毒害作用，影响SCR还原的转化效率，应该严格控制这些指标。各种元素对V2O5/WO3–TiO2催化剂的失活作用不同浓度的K对V2O5/WO3–TiO2催化剂的失活作用二、国内外车用尿素标准114、国内测试方法与ISO22241-2:2006的对比：二、国内外车用尿素标准125、工业、农业尿素标准：实际生产中分为工业用和

7、农业用两种，等级分类如下：%根据目前国内尿素等级分类看，无法达到车用尿素要求。二、国内外车用尿素标准13车用尿素标准明显高于工业、农业标准。车用尿素标准对杂质的要求要严格的多，但可以通过对工业尿素的再提纯而获得。6、车用尿素与工业尿素对比分析：二、国内外车用尿素标准141、国外车用尿素（AdBlue)生产流程：国外车用尿素需求量大，已经形成产业规模，车用尿素主要由大型化工企业生产，象挪威的YARA公司年产50万吨车用尿素溶液，其生产流程如下：三、国内外车用尿素生产流程天然气空气氨产品尿素产品吸附+过滤氨15三、国内外车用尿素生产流程工业尿素水解温度保持70℃尿

8、素溶液底层溶液回收以普通尿素再销售温度