CN108443000A

CN108443000A - 低温车用净化处理液

Info

Publication number: CN108443000A
Application number: CN201810145145.9A
Authority: CN
Inventors: 马梅香
Original assignee: Xinjiang Modern Special Oil Polytron Technologies Inc
Current assignee: Xinjiang Modern Special Oil Polytron Technologies Inc
Priority date: 2018-02-12
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2018-08-24

Abstract

本发明涉及一种低温车用净化处理液，按质量百分比计，包括以下组分：高纯尿素：32～33％；硫酸铵：0.3～0.5％；甲酸铵：0～9％；甲醇：15～17％；氯化铵：2～4％；碳酸铵：1～1.5％；其余为高纯水。本发明的有益效果包括：对传统的尿素还原剂的组成进行基本的改进，尿素溶液组成简单、制备方便，低温尿素溶液的冰点低于零下40℃，适用于北方寒区冬季使用，具有很高的实用价值。

Description

低温车用净化处理液

技术领域

本发明属于汽车尾气排放处理技术领域，具体是一种适用于汽车柴油发动机尾气净化的低温车用净化处理液。

背景技术

随着国内排放法规的要求越来越严格，重型发动机厂商基本上选择了选择性催化还原(SCR)的尾气处理技术。目前，适用SCR技术的尾气催化还原剂的普通车用尿素的标准很高，比如要求Na、Mg、Al、K、Ca、Fe、元素的含量不大于0.5ppm。Cr、Ni、Cu、Zn元素含量不大于0.2ppm。这不但要求严格控制去离子水和尿素等原材料的品质，而且对尿素水溶液的生产设备、灌装设备及生产环境的要求也达到了极其苛刻的程度。

尿素还原剂的冰点是决定实用性能的一个关键点。普通尿素结晶点(冰点)在零下11℃左右，而诸如中国北方地区的在一些地区冬季的温度常低于零下11℃，这样会造成冰冻的不良影响。

综上所述，目前的车用尿素水溶液对于零下30多度甚至零下50℃的地区的适用性来说，存在有待解决的技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种低温车用净化处理液/低温车用尿素水溶液，该尿素水溶液组成简单，制备方便，冰点低，适用于北方寒区冬季使用，具有很高的实用价值。

根据本发明的实施例，提供了一种低温车用净化处理液，按质量百分比计，包括以下组分：高纯尿素：32～33％；硫酸铵：0.3～0.5％；甲酸铵：0～9％；甲醇：15～17％；氯化铵：2～4％；碳酸铵：1～1.5％；其余为高纯水。

根据本发明的实施例，提供了用于制备所述低温车用净化处理液的制备方法，包括：步骤1、将所述组分中的高纯尿素、硫酸铵、氯化铵、碳酸铵分别加入溶解槽中，与高纯水混合、搅拌，制成低温车用净化处理液初品；步骤3、将所述组分中的甲酸铵、甲醇加入低温车用净化处理液初品中，并用高纯水调整质量百分浓度，得到低温车用净化处理液成品。

根据本发明的实施例，所述步骤1之后还包括：步骤2、对所述低温车用净化处理液初品进行过滤提纯，得到提纯后的低温车用净化处理液初品。

本发明的有益效果包括：对传统的尿素还原剂的组成进行基本的改进，尿素溶液组成简单、制备方便，低温尿素溶液的冰点低于零下40℃，适用于北方寒区冬季使用，具有很高的实用价值。

具体实施方式

下面，对技术方案的实施作进一步的详细描述。

本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本发明的实施例的很多技术细节，但这仅为用来说明本发明的原理的示例、而不意味着任何限制。本发明能够适用于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本发明的原理和精神即可。

另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。

下面对本发明的实施方案进行详细描述。

本发明是一种低温车用尿素水溶液，尿素溶液组成简单，制备方便，低温尿素溶液的冰点可低于-40℃，适用于北方寒区冬季使用具有很高的实用价值。

作为初始实验基础，发明人选取了以下原料(其中部分组分是可选的)：

尿素(高纯尿素)：32％左右

高纯水(二级以上水)：不大于67.5％

硫酸铵:0.1％～2.0％

甲酸：0.1％～0.5％

甲酸铵：5％-10％

乙二醇：8％-20％

丙二醇：0.2％-5％

甲醇：5％-20％

氯化铵：0.1％-5％

碳酸铵：0.3％～4％

需要说明的是，上述配比范围仅为示例，本发明的实施方式不限于上述具体范围，还可以有更多的选择，为了简明起见，在此不一一列举。

针对以上原材料，通过实验，参见下表，可配出以下几种低温车用净化处理液，作为典型技术方案。

原材料

配方1

配方2

配方3

配方4

配方5

配方6

高纯尿素

32％

32.5％

高纯水

59.4％

44.7％

41.2％

40.7％

40％

46.5％

硫酸铵

--

0.5％

0.3％

0.5％

甲酸

0.1％

--

甲酸铵

5％

4％

5％

7％

9％

--

乙二醇

--

18％

--

丙二醇

--

0.3％

--

甲醇

3％

--

20％

17％

15％

氯化铵

--

0.5％

1.5％

2％

4％

碳酸铵

0.5％

--

1％

1.5％

冰点

-17℃

-22.6℃

-28℃

-43℃

-46℃

-40℃

由上表可知，在添加适量的特定种类铵盐之后，相较于只添加醇类的净化处理液、以及常规的尿素溶液，冰点能够显著降低。在以上各种配方中，配方4～6均能满足严寒地区车用的要求，其中配方5的效果最好，冰点最低。

接下来，发明人针对效果较好的配方4～6限定组分含量，进行进一步实验，得到以下实施例(配方，按质量百分比计)：

组分(％)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							高纯尿素	32.5	33	32.7	32	32.5	32
高纯水	46.5	43.2	40.7	40.7	39.6	40
							硫酸铵	0.5	0.4	0.3	0.3	0.3	0.5
甲酸铵	--	2	5	7	8	9
							甲醇	15	17	17	17	16	15
氯化铵	4	3	3	2	2.5	2
							碳酸铵	1.5	1.4	1.3	1	1.1	1.5
冰点	-40℃	-41℃	-42℃	-43℃	-44℃	-46℃

本发明超低温尿素溶液组成简单，制备方便，超低温尿素溶液的冰点低于-45℃，适用于北方寒区冬季使用，具有很高的实用价值。

下面说明根据本发明的实施例的低温车用净化处理液的制备过程：

称好定量的高纯水，按定量要求称准尿素加入高纯水中，再依次加入各个组分，搅拌均匀至室温、透明、无沉淀、无杂质、无不溶物且有淡氨气味，即制成实施例中的低温车用净化处理液/超低温车用尿素溶液。

可选地，上述制备过程也可包括以下步骤：

步骤1、溶解，将所述组分中尿素、硫酸铵、氯化铵、碳酸铵加入溶解槽中，混合、搅拌，制成低温车用净化处理液初品；

步骤2(可选)、提纯，将所述低温车用净化处理液初品进行过滤提纯，、再通过膜分离，得到提纯后的低温车用净化处理液；

步骤3、制成，将所述甲酸铵(如需)、甲醇加入提纯后的低温车用净化处理液中，并用高纯水调整质量百分浓度，即得抗低温的低温车用净化处理液。

其中，所述步骤1中，溶解温度为20℃～35℃。

其中，在所述步骤2中，过滤提纯设备为过滤精度是10微米的袋式过滤器或机械过滤器、过滤精度是0.45微米的精密滤芯过滤器中的至少一种，过滤流速控制在2～3m³/H。

经测定，超低温车用尿素溶液冰点<-40℃，可达-46℃，无味、外观清澈透明，密度为1.091g/cm³、缩二脲含量：0.02％，杂质元素含量均符合标注要求，塑料相溶性满足要求，室温(25℃)储存48小时后，外观、气味无感官可觉察的变化，性能指标监测均符合。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、普通尿素冰点在-11℃左右，在低温天气下不能正常使用，而本发明低温尿素恰好解决了普通尿素的缺点，能在-45℃的天气下正常使用。

2、现有技术尿素的组成成分是32.5％的高纯尿素和67.5％的去离子水，只减少柴油车尾中氮气氧化物的污染且在低温下容易结晶。

本发明的尿素中加有防冻剂、铵盐等采用二级以上高纯水，柴油机尾气处理液和氮氧化物在SCR催化反应中发生氧化还原反应，生成无污染的氮气和水蒸汽排出，且在温度低于-45℃无结晶。

3、由于尿素温度低于-40℃，便于冬季储存。

最后，本领域的技术人员能够理解，对本发明的上述实施例能够做出各种修改、变型、以及替换，其均落入如所附权利要求限定的本发明的保护范围。

Claims

1.一种低温车用净化处理液，按质量百分比计，包括以下组分：

高纯尿素：32～33％；

硫酸铵：0.3～0.5％；

甲酸铵：0～9％；

甲醇：15～17％；

氯化铵：2～4％；

碳酸铵：1～1.5％；

其余为高纯水。

2.根据权利要求1所述的低温车用净化处理液，按质量百分比计，由以下组分构成：

高纯尿素：32.5％；

硫酸铵：0.5％；

甲醇：15％；

氯化铵：4％；

碳酸铵：1.5％；

其余为高纯水。

3.根据权利要求1所述的低温车用净化处理液，按质量百分比计，由以下组分构成：

高纯尿素：33％；

硫酸铵：0.4％；

甲酸铵：2％；

甲醇：17％；

氯化铵：3％；

碳酸铵：1.4％；

其余为高纯水。

4.根据权利要求1所述的低温车用净化处理液，按质量百分比计，由以下组分构成：

高纯尿素：32.7％；

硫酸铵：0.3％；

甲酸铵：5％；

甲醇：17％；

氯化铵：3％；

碳酸铵：1.3％；

其余为高纯水。

5.根据权利要求1所述的低温车用净化处理液，按质量百分比计，由以下组分构成：

高纯尿素：32％；

硫酸铵：0.3％；

甲酸铵：7％；

甲醇：17％；

氯化铵：2％；

碳酸铵：1％；

其余为高纯水。

6.根据权利要求1所述的低温车用净化处理液，按质量百分比计，由以下组分构成：

高纯尿素：32.5％；

硫酸铵：0.3％；

甲酸铵：8％；

甲醇：16％；

氯化铵：2.5％；

碳酸铵：1.1％；

其余为高纯水。

7.根据权利要求1所述的低温车用净化处理液，按质量百分比计，由以下组分构成：

高纯尿素：32％；

硫酸铵：0.5％；

甲酸铵：9％；

甲醇：15％；

氯化铵：2％；

碳酸铵：1.5％；

其余为高纯水。

8.用于制备根据权利要求1至7中的一个所述的低温车用净化处理液的制备方法，包括：

步骤1、将所述组分中的高纯尿素、硫酸铵、氯化铵、碳酸铵分别加入溶解槽中，与高纯水混合、搅拌，制成低温车用净化处理液初品；

步骤3、将所述组分中的甲酸铵、甲醇加入低温车用净化处理液初品中，并用高纯水调整质量百分浓度，得到低温车用净化处理液成品。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述步骤1之后还包括：

步骤2、对所述低温车用净化处理液初品进行过滤提纯，得到提纯后的低温车用净化处理液初品。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，在所述步骤1中，溶解温度为20℃～35℃，

在所述步骤2中，过滤提纯设备为过滤精度是10微米的袋式过滤器或机械过滤器、过滤精度是0.45微米的精密滤芯过滤器中的至少一种，过滤流速控制在2～3m³/小时。