[go: up one dir, main page]

CN102213124B - 一种超低温尿素还原剂组合物 - Google Patents

一种超低温尿素还原剂组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN102213124B
CN102213124B CN 201110134698 CN201110134698A CN102213124B CN 102213124 B CN102213124 B CN 102213124B CN 201110134698 CN201110134698 CN 201110134698 CN 201110134698 A CN201110134698 A CN 201110134698A CN 102213124 B CN102213124 B CN 102213124B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
parts
reducing agent
urea
ultralow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110134698
Other languages
English (en)
Other versions
CN102213124A (zh
Inventor
邹建波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China first automobile Limited by Share Ltd Technology Center
Original Assignee
LIAONING RUNDI FINE CHEMICALS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LIAONING RUNDI FINE CHEMICALS CO Ltd filed Critical LIAONING RUNDI FINE CHEMICALS CO Ltd
Priority to CN 201110134698 priority Critical patent/CN102213124B/zh
Publication of CN102213124A publication Critical patent/CN102213124A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102213124B publication Critical patent/CN102213124B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种超低温尿素还原剂组合物。该溶液由A、B、C、D、E五种组分组成。其特征在于：组分A为尿素，组分B为铵类，组分C为酰胺类，组分D为低分子醇类，组分E为高纯水。组分A、B、C、D、E以一定的比例混合。同传统的尿素还原剂相比，该产品冰点低于-35℃，适用于北方寒区冬季使用。

Description

一种超低温尿素还原剂组合物
技术领域：
本发明涉及到一种超低温尿素还原剂组合物，该技术应用到汽车尾气的后处理行业。
背景技术：
未来几年内，全球的汽车生产商，特别是美国和欧洲关于汽车氮氧化物NOX和微粒PM的排放达标方面将强制性地实施一些更严厉的规格，例如，欧5和欧6排放标准。在排放法规的压力下，一方面国外的车用重负荷柴油机正不断进行技术升级和改进，另一方面，选择恰当的后处理技术策略和装备，例如，SCR(Selective Catalytic Reduction)催化转化还原技术，DPF(Diesel ParticulateFilter)颗粒捕捉器，DOC(Diesel Oxidation Catalyst)氧化型催化器等。
SCR技术的本质是利用尿素在高温下分解出NH3，作为还原剂的NH3和发动机排气中的NOX在催化剂和温度的综合作用下进行反应，理想工况下生成无毒的N2和H2O，从而达到净化的目的。目前，欧洲的大多数制造商已经开始采用SCR技术来实现欧4和欧5标准。
SCR具有很多优点，例如，可以在排气温度250～550℃的范围内具有50～85％的NOX去除效率，并能有效降低PM的排放水平；SCR能轻松满足欧4和欧5水平，也具有达到欧6水平的潜力；欧4采用的SCR技术，发动机的燃油耗可降低3～6％；SCR催化剂不含有贵金属，比成本相对较低；SCR对车用燃油的质量，特别是硫含量不敏感。基于以上分析，SCR后处理技术也最适合中国的车辆状况和车用燃油状况。
如果在中国推广应用车载SCR后处理技术，必须解决好尿素还原剂供应、尿素还原剂的剂量、尿素还原剂的雾化喷射、SCR催化剂转换效率、氨气泄露量等至关重要的技术难点。上述各点都涉及到尿素还原剂的问题。在这些问题中，尿素还原剂的冰点是一个关键点。目前，传统的尿素溶液的还原剂冰点均在-11℃左右，这意味着使用SCR技术的车辆冬季向北不能跑过山海关，这对于交通如此发达的今天显然是不可容忍的。
解决传统尿素还原剂存在问题的方法，一般都是在传统还原剂溶液系统附加防冻液循环加热或电加热的系统以及保温系统，即增加了加热管回路、温度传感器、保温层等附加零件，不仅每车增加了约1200元的成本，无疑也增加了系统的复杂性，故障率高，此外，冬天起车时需要车辆空转一定时间，等发动机冷却液的温度上升之后，循环防冻液来融化已经结冰的尿素等缺点。研究发现，开发低冰点还原剂溶液势在必行。
检索发现，改善还原剂溶液冰点的研究成果包括日本的专利20090031713《ANTIFREEZING UREA SOLUTION FOR UREA SCR SYSTEM AND UREASCR SYSTEM USING THE SAME》和欧洲的产品Denoxium-30。日本专利20090031713采用的是C1～C7的醇类作为冰点改善剂，其添加量用(水+C1～C7的醇类+尿素)/C1～C7的醇类的添加量的比例来限定，比值为7/1，理论上计算，假设20℃温度下乙醇的密度为0.789kg/L，推算醇类的添加量小于10％wt；如果采用甲醇或乙醇来实施，实际检测表明其冰点并不能达到所描述的-30℃，推测应该是添加了异丙醇或乙二醇，或者发明者有意隐含了某种成分或加入量；关于这一点20090031713专利的发明者并没有描述。因此，上述发明的核心，不在本发明的所描述权利要求范围内。欧洲的低温尿素还原剂产品Denoxium-30采用20％尿素和26％甲酸铵的水溶液作为还原剂，产品冰点在-26℃～-30℃之间，这对于北方寒区的冬季使用仍具有一定的挑战性；相对于本发明成本稍高。
发明内容：
一种超低温尿素还原剂组合物，由A组分，B组分，C组分、D组分和E组分组成；其特征在于：组分A为尿素，组分B为铵类，组分C为酰胺类，组分D为低分子醇类，组分E为高纯水；其中，组分A占混合物总质量的15份～19份，组分B占混合物总质量的17份～22份，组分C占混合物总质量的7份～15份，组分D占混合物总质量的1份～5份，组分E占混合物总质量的50份～60份。
组分A的尿素纯度要求高，需采用满足GB/T696-1994《化学试剂-尿素》标准要求的尿素，分子式为CO(NH2)2，有效元素N含量46％，分解温度为131℃～135℃；组分B和组份C要求为分析纯产品，或相当纯度的化学产品，是用来部分替代尿素的能释放出NH3的前驱体成分，要求能在发动机排气温度范围内正常分解而不留残余物；推荐的组份B为甲酸铵，其储存化学性质稳定，分子式为NH4HCOO，有效元素N含量为21.67％，在180℃下分解成NH3和HCOOH/CO+H2O；组份C甲酰胺，分子式为CH3NO，在180℃开始分解成CO和NH3，储存化学稳定性高，在水中具有无限的溶解度；选用组份B和组份C以及相应的最佳加入量，一方面要考虑成本，另一方面要充分体现两者之间具有最佳的协同效应；组分D的低分子醇类为分析纯的无水乙醇或甲醇等。选用某类醇的原则是这种醇的冰点低，而且这种醇的分解温度不能太高，同等添加量的前提下，分解产物中CO2的组分越少越好，符合低碳战略，另外，组分A、B、C在其中的溶解度要高，其中，采用甲醇或乙醇配制的这种组合物在储存、运输和使用中都是采用密闭容器，一定的醇类存在并不改变这种液体混合物的危险性等级，无安全隐患，考虑甲醇的气味问题，优选采用乙醇。组分E的水的纯度要求较高，水中的微量有机物、氯离子以及金属离子都是SCR后处理催化剂的危害物，因此，组分E为高纯度水，是纯净水或蒸馏水再经过逆渗透处理后的3类水质。
本发明的积极效果在于：对传统的尿素还原剂的组成进行基本的改进，解决了传统的尿素还原剂溶液冰点高，冬季不适用或使用麻烦的问题，具有很高的实用价值。
具体实施方式：
实施例1
选取高纯度尿素组分A为15份，分析纯的甲酸铵组分B为22份，分析纯的甲酰铵组分C为10份，分析纯的乙醇组分D为5份，高纯度水组分E为50份；室温搅拌至全溶后，采用过滤精度为5μm的滤芯压力过滤，即为本发明的混合物溶液。经测定，混合物溶液冰点-38℃，无味，外观清澈透明，密度为1.048g/cm3，缩二脲含量0.01％，杂质元素含量均符合标准要求，塑料相容性满足要求；室温储存48h后，外观、气味无感官可察觉的变化，性能指标检测均合格。
在排量为8.6升的柴油发动机台架上进行ESC工况测试，该还原剂在额定喷量下，经过SCR后处理器处理后，NOX排放能达到国4要求。
实施例2
选取高纯度尿素组分A为18份，分析纯甲酸铵组分B为20份，分析纯甲酰铵组分C为7份，分析纯的乙醇组分D为3份，高纯度水组分E为52份；室温搅拌至全溶后，采用过滤精度为5μm的滤芯压力过滤，即为本发明的混合物溶液，经测定，混合物溶液冰点-36℃，无味，外观清澈透明，密度为1.052g/cm3，缩二脲含量0.02％，杂质元素含量均符合标准要求，塑料相容性满足要求；室温储存48h后，外观、气味无感官可察觉的变化，性能指标检测均合格。
在排量为8.6升的柴油发动机台架上进行ESC工况测试，该还原剂在额定喷量下，经过SCR后处理器处理后，NOX排放能达到国4要求。
实施例3
选取高纯度尿素组分A为17份，分析纯的甲酸铵组分B为20份，分析纯的甲酰铵组分C为10份，分析纯的乙醇组分D为3份，高纯度水组分E为50份；室温搅拌至全溶后，采用过滤精度为5μm的滤芯压力过滤，即为本发明的混合物溶液，经测定，混合物溶液冰点-36℃，无味，外观清澈透明，密度为1.050g/cm3，缩二脲含量0.02％，杂质元素含量均符合标准要求，塑料相容性满足要求；室温储存48h后，外观、气味无感官可察觉的变化，性能指标检测均合格。
在排量为8.6升的柴油发动机台架上进行ESC工况测试，该还原剂在额定喷量下，经过SCR后处理器处理后，NOX排放能达到国4要求。

Claims (2)

1.一种超低温尿素还原剂组合物，由A组分、B组分、C组分、D组分和E组分组成，其特征在于：组分A为尿素，组分B为甲酸铵，组分C为甲酰胺，组分D为甲醇或乙醇，组分E为高纯水；其中组分A占组合物总质量的15份-19份，组分B占组合物总质量的17份-22份，组分C占组合物总质量的7份-15份，组分D占组合物总质量的1份-5份，组分E占组合物总质量的50份-60份。
2.按照权利要求1所述的一种超低温尿素还原剂组合物，其特征在于所述的组合物的制备方法如下：将组分A、组分B、组分C、组分D和组分E按上述的比例混合，在室温下搅拌至全溶后采用过滤精度为5μm的滤芯压力过滤，即为所述的组合物。
CN 201110134698 2011-05-24 2011-05-24 一种超低温尿素还原剂组合物 Expired - Fee Related CN102213124B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110134698 CN102213124B (zh) 2011-05-24 2011-05-24 一种超低温尿素还原剂组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110134698 CN102213124B (zh) 2011-05-24 2011-05-24 一种超低温尿素还原剂组合物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102213124A CN102213124A (zh) 2011-10-12
CN102213124B true CN102213124B (zh) 2013-02-06

Family

ID=44744622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110134698 Expired - Fee Related CN102213124B (zh) 2011-05-24 2011-05-24 一种超低温尿素还原剂组合物

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102213124B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105498537A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 许昌学院 一种低温型柴油尾气还原剂及其制备方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104675483A (zh) * 2015-01-13 2015-06-03 四川美丰化工股份有限公司 一种低冰点氮氧化物还原剂及其制备方法
CN104533577A (zh) * 2015-01-13 2015-04-22 四川美丰化工股份有限公司 一种超低冰点氮氧化物还原剂及其制备方法
CN105536865A (zh) * 2015-11-30 2016-05-04 许昌学院 一种改善低温性能的柴油尾气还原剂及其制备方法
CN105964143A (zh) * 2016-05-10 2016-09-28 南宁市夏阳化工科技有限责任公司 一种柴油机尾气处理剂
CN105854603A (zh) * 2016-05-10 2016-08-17 南宁市夏阳化工科技有限责任公司 一种柴油机尾气处理剂的生产方法
CN107081066A (zh) * 2017-05-02 2017-08-22 盘锦鑫安源化学工业有限公司 一种无结晶的柴油发动机尾气净化液及其制备方法
CN107178408A (zh) * 2017-06-02 2017-09-19 许昌学院 一种超低温型柴油车用尿素溶液及其制备方法
CN107138044B (zh) * 2017-06-02 2020-06-23 许昌学院 一种具有低温性能的柴油车用尿素溶液及其制备方法
CN107587922A (zh) * 2017-10-13 2018-01-16 锦西天然气化工有限责任公司 一种超低温车用尿素溶液及其制备方法
CN108619907A (zh) * 2018-04-28 2018-10-09 南京工业大学 一种车用尿素还原剂溶液
CN110559930B (zh) * 2019-09-16 2021-11-30 山东益丰生化环保股份有限公司 一种车用尿素溶液及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254166A (en) * 1979-12-13 1981-03-03 Wen-Don Corporation Composition for reducing the strength of ice
CN1118712A (zh) * 1994-06-30 1996-03-20 纳可环技公司 还原nox和sox的多步方法
CN101849087A (zh) * 2008-09-09 2010-09-29 曼恩载重汽车股份公司 减少内燃机废气流中的氮氧化物的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5057293A (en) * 1987-02-13 1991-10-15 Fuel Tech, Inc. Multi-stage process for reducing the concentration of pollutants in an effluent
JPH08323151A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Tokyo Gas Co Ltd ＮＯｘ含有排ガスの浄化方法
FI116897B (fi) * 2003-02-04 2006-03-31 Kemira Oyj Ammoniumformiaatin käyttö pelkistysprosessissa
FI117891B (fi) * 2004-08-04 2007-04-13 Kemira Oyj Pelkistysainekoostumus
DE102007062594B4 (de) * 2007-12-22 2021-08-05 Volkswagen Ag Verfahren zum Herabsenken eines Gefrierpunkts einer harnstoffhaltigen Reduktionsmittellösung und Abgasnachbehandlungsanlage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254166A (en) * 1979-12-13 1981-03-03 Wen-Don Corporation Composition for reducing the strength of ice
CN1118712A (zh) * 1994-06-30 1996-03-20 纳可环技公司 还原nox和sox的多步方法
CN101849087A (zh) * 2008-09-09 2010-09-29 曼恩载重汽车股份公司 减少内燃机废气流中的氮氧化物的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105498537A (zh) * 2015-11-30 2016-04-20 许昌学院 一种低温型柴油尾气还原剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102213124A (zh) 2011-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102213124B (zh) 一种超低温尿素还原剂组合物
US7947241B2 (en) Aqueous solution for the treatment of exhaust gases of diesel engines
CN102213126B (zh) 一种低温尿素还原剂组合物
CN102213125A (zh) 一种改善低温性能的尿素还原剂组合物
Hirata et al. Development of urea-SCR system for heavy-duty commercial vehicles
CN101568372B (zh) 甲酸胍水溶液用于选择性催化还原车辆废气中的氮氧化物的用途
CN100366327C (zh) 还原废气中氮氧化物的催化方法和还原剂组合物
CN202789029U (zh) 一种有电加热和余热方式储氨供氨的系统
CN107261844A (zh) 一种含纳米级催化剂的车用尿素的生产工艺
CN104533577A (zh) 一种超低冰点氮氧化物还原剂及其制备方法
CN102720572B (zh) 排气管余热方式的活性物储氨供氨的后处理控制单元
JP7129976B2 (ja) 可溶塩基性金属炭酸塩を含む排気ガス汚染防止流体、その調製プロセス、および内燃機関におけるその使用
CN104675483A (zh) 一种低冰点氮氧化物还原剂及其制备方法
CA2576502C (en) Reducing agent composition
Zhao et al. Experimental study on pollutant emission characteristics of diesel urea-based selective catalytic reduction system based on corrugated substrate
CN102733913A (zh) 双级余热方式储氨供氨的后处理控制单元
CN107587922A (zh) 一种超低温车用尿素溶液及其制备方法
CN106471230B (zh) 用于燃烧式发动机的排放气体后处理装置
CN102397749A (zh) 一种具有改善雾化效果的尿素还原剂的组合物
KR101589078B1 (ko) 요소수의 동결방지용 첨가제의 제조방법 및 이에 의해 제조된 요소수의 동결방지용 첨가제
CN104128090A (zh) 一种满足车辆低温去除氮氧化物的还原剂
CN108619907A (zh) 一种车用尿素还原剂溶液
CN102733912A (zh) 泵辅助余热方式的活性物储氨供氨的后处理控制单元
CN203867671U (zh) 一种电加热的碳酸氢铵干法制氨及计量喷射系统
CN114534487B (zh) 一种耐低温抗结晶尿素及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zou Jianbo

Inventor after: Zhang Kejin

Inventor before: Zou Jianbo

Inventor after: Zou Jianbo

Inventor after: Zhang Kejin

Inventor before: Zou Jianbo

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZOU JIANBO TO: ZOU JIANBO ZHANG KEJIN

C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: LIAONING RUNDI AUTOMATIVE ENVIRONMENTAL PROTECTION

Free format text: FORMER NAME: LIAONING RUNDI FINE CHEMICALS CO.,LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: 111000 Liaoyang City, Liaoning province Taizihe District Canal Road No. 86

Patentee after: LIAONING RUNDI AUTOMOTVE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 111000 Tiexi Industrial Park, Baita District, Liaoning, Liaoyang

Patentee before: Liaoning Rundi Fine Chemicals Co.,Ltd.

Address after: 111000 Liaoyang City, Liaoning province Taizihe District Canal Road No. 86

Patentee after: LIAONING RUNDI AUTOMOTVE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Address before: 111000 Tiexi Industrial Park, Baita District, Liaoning, Liaoyang

Patentee before: Liaoning Rundi Fine Chemicals Co.,Ltd.

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zou Jianbo

Inventor after: Zhang Kejin

Inventor after: Mi Xinyan

Inventor before: Zou Jianbo

Inventor before: Zhang Kejin

Inventor after: Zou Jianbo

Inventor after: Zhang Kejin

Inventor after: Mi Xinyan

Inventor before: Zou Jianbo

Inventor before: Zhang Kejin

COR Change of bibliographic data
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20151127

Address after: 111000 Liaoyang City, Liaoning province Taizihe District Canal Road No. 86

Patentee after: LIAONING RUNDI AUTOMOTVE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Patentee after: China first automobile Limited by Share Ltd Technology Center

Address before: 111000 Liaoyang City, Liaoning province Taizihe District Canal Road No. 86

Patentee before: LIAONING RUNDI AUTOMOTVE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Effective date of registration: 20151127

Address after: 111000 Liaoyang City, Liaoning province Taizihe District Canal Road No. 86

Patentee after: LIAONING RUNDI AUTOMOTVE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

Patentee after: China first automobile Limited by Share Ltd Technology Center

Address before: 111000 Liaoyang City, Liaoning province Taizihe District Canal Road No. 86

Patentee before: LIAONING RUNDI AUTOMOTVE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO., LTD.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130206

Termination date: 20190524

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee