車用尿素技術(shù)及應(yīng)用

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1、車用尿素技術(shù)及應(yīng)用1編制說明隨著國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間的臨近，國(guó)內(nèi)北京、深圳、上海等大城市已經(jīng)提前開始執(zhí)行國(guó)4標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，目前國(guó)內(nèi)中重型貨車、客車、公交車輛大部分采用SCR技術(shù)路線達(dá)到國(guó)4排放標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，SCR系統(tǒng)所需的車用尿素溶液成為與柴油等同的消耗品。為此，我們對(duì)國(guó)內(nèi)外車用尿素的標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)流程、產(chǎn)能等情況進(jìn)行調(diào)查，為公司決策提供依據(jù)。2目錄一、尿素概述二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)三、國(guó)內(nèi)外車用尿素生產(chǎn)工藝流程四、國(guó)內(nèi)外車用尿素市場(chǎng)需求及應(yīng)用模式五、國(guó)內(nèi)外車用尿素價(jià)格六、國(guó)內(nèi)主要供應(yīng)資源七、結(jié)論及建議3一、尿素概述1、尿素的分子結(jié)構(gòu)尿素學(xué)名為碳酰胺。分子量為60

2、.06，氮含量為46.65%，尿素存在于人類和哺乳動(dòng)物的尿液中，是蛋白質(zhì)新陳代謝后元素氮的最終產(chǎn)物。43、化學(xué)性質(zhì)加熱尿素水溶液溫度高于130℃時(shí)，尿素直接水解為氨和二氧化碳。（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2（此性質(zhì)被用于車用，2、物理性質(zhì)純尿素為無色、無味結(jié)晶體常壓下熔點(diǎn)132.7℃、密度為1.355g/cm320℃尿素飽和水溶液密度為1.146g/cm3尿素易吸濕一、尿素概述51、目前車用尿素溶液的標(biāo)準(zhǔn)主要有：國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織：ISO22241-1:2006日本標(biāo)準(zhǔn)：JISK2247-1：2005德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：DIN70070:2005國(guó)內(nèi)標(biāo)

3、準(zhǔn)：北京地標(biāo)：DB11/552-2008深圳：車用尿素溶液（AUS32）特區(qū)技術(shù)規(guī)范。國(guó)家尚無標(biāo)準(zhǔn)，也沒有編制計(jì)劃二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)62、國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析：北京地方標(biāo)準(zhǔn)綜合了國(guó)外3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，與日本標(biāo)準(zhǔn)較接近，同時(shí)增加了氯化物的要求。深圳則完全采用ISO的標(biāo)準(zhǔn)，僅在醛一項(xiàng)上有所放寬。二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)73、各成分技術(shù)指標(biāo)確定說明：1）、尿素含量：尿素含量直接影響NOx的催化效率和尿素溶液的凝固點(diǎn)。在SCR還原系統(tǒng)中，尿素溶液的濃度是關(guān)鍵因素之一，過高或過低的濃度不僅不能提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，反而會(huì)造成氨氣的滑失（由于過高的NH3/NOx比造成的氨氣

4、漏失），形成二次污染物氨氣。歐洲大部分柴油車生產(chǎn)商傾向于使用尿素濃度為32.5%的尿素水溶液作為還原劑，還因?yàn)榇藵舛鹊能囉媚蛩厝芤航Y(jié)晶點(diǎn)最低。尿素溶液濃度與結(jié)晶點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)8濃度與密度的關(guān)系濃度與折光率的關(guān)系2）、密度：車用尿素溶液密度與濃度密切相關(guān)，在一定溫度下尿素溶液的濃度與密度具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，且隨濃度增大而增大（見右圖）。檢測(cè)密度有助于輔助驗(yàn)證車用尿素溶液的濃度和質(zhì)量。3）、折光率：車用尿素溶液密度與折光率也密切相關(guān)，與密度類似，在一定溫度下尿素溶液的折光率與濃度也有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，且隨濃度增大而增大（見右圖）。測(cè)量折光率有

5、助于進(jìn)一步輔助驗(yàn)證車用尿素溶液的濃度和質(zhì)量。利用標(biāo)準(zhǔn)尿素溶液及樣品的折光率可計(jì)算尿素溶液濃度。二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)94）、堿度尿素在酸、堿、酶作用下（酸、堿需加熱）能水解產(chǎn)生氨，堿度太高說明部分尿素不純或已經(jīng)分解，該項(xiàng)指標(biāo)控制的是尿素中氨的含量。5）、縮二脲尿素的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物縮二脲，其次，若存儲(chǔ)不當(dāng)，尿素溶液易縮合為縮二脲?？s二脲做為尿素溶液中的雜質(zhì)，應(yīng)該嚴(yán)格控制。6）、不溶物不溶物是尿素溶液中的不溶于水的雜質(zhì)，其存在對(duì)尿素溶液的輸液管道和噴嘴具有堵塞的危害。7）、醛類（以HCHO計(jì)）甲醛作為車用尿素溶液的雜質(zhì)，也應(yīng)當(dāng)加以嚴(yán)格控制。二、國(guó)內(nèi)外車用尿

6、素標(biāo)準(zhǔn)108）、磷酸鹽磷及磷酸鹽由于能使Urea-SCR系統(tǒng)的催化劑中毒失活，因此需嚴(yán)格控制。9）、金屬離子（鈣、鐵、銅、鋅、鉻、鎳、鎂、鈉、鉀、鋁）金屬離子（鈣、鐵、銅、鋅、鉻、鎳、鎂、鈉、鉀、鋁）作為車用尿素中的雜質(zhì)，對(duì)SCR系統(tǒng)的催化劑具有毒害作用，影響SCR還原的轉(zhuǎn)化效率，應(yīng)該嚴(yán)格控制這些指標(biāo)。各種元素對(duì)V2O5/WO3–TiO2催化劑的失活作用不同濃度的K對(duì)V2O5/WO3–TiO2催化劑的失活作用二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)114、國(guó)內(nèi)測(cè)試方法與ISO22241-2:2006的對(duì)比：二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)125、工業(yè)、農(nóng)業(yè)尿素標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)際生產(chǎn)中分為工業(yè)用和

7、農(nóng)業(yè)用兩種，等級(jí)分類如下：%根據(jù)目前國(guó)內(nèi)尿素等級(jí)分類看，無法達(dá)到車用尿素要求。二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)13車用尿素標(biāo)準(zhǔn)明顯高于工業(yè)、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。車用尿素標(biāo)準(zhǔn)對(duì)雜質(zhì)的要求要嚴(yán)格的多，但可以通過對(duì)工業(yè)尿素的再提純而獲得。6、車用尿素與工業(yè)尿素對(duì)比分析：二、國(guó)內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn)141、國(guó)外車用尿素（AdBlue)生產(chǎn)流程：國(guó)外車用尿素需求量大，已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，車用尿素主要由大型化工企業(yè)生產(chǎn)，象挪威的YARA公司年產(chǎn)50萬噸車用尿素溶液，其生產(chǎn)流程如下：三、國(guó)內(nèi)外車用尿素生產(chǎn)流程天然氣空氣氨產(chǎn)品尿素產(chǎn)品吸附+過濾氨15三、國(guó)內(nèi)外車用尿素生產(chǎn)流程工業(yè)尿素水解溫度保持70℃尿

8、素溶液底層溶液回收以普通尿素再銷售溫度