CN104307366A - 一种柴油车尾气催化剂还原组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对柴油车用尾气还原组合物，属于汽车环保及化工技术领域，其组成为：车用尿素18～33％、无机铵盐2～20％、甲醇5～30％、乙二醇0～30％、余量为去离子水。本申请技术方案采取乙二醇和甲醇相配合的方式有效降低了柴油车尾气还原剂组合物的低温性能，并综合平衡其相变点及溶解度等因素，在保证含氮量满足SCR系统正常工作的基础上，大大提高了溶液的高低温适应性，能够满足大部分地区正常工作的需要，同时尽可能的提高了尿素的含量，确保了SCR系统的尾气处理效率，配制而成的产品低温流动特性好，冰点低，满足操作温度在-20℃～-40℃的条件下长期稳定运行。

Description

一种柴油车尾气催化剂还原组合物

技术领域

本发明涉及一种对柴油车用尾气催化剂还原组合物，属于汽车环保及化工技术领域。 

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，全球性的生态环境正经受着严重的挑战，对大气层的保护及环境的治理已经成为世界性的共识。世界各发达国家正积极地推行更为严格的尾气排放标准。目前作为快速发展中的中国也日益重视内燃机尾气排放的控制和处理，并以欧Ⅳ标准作为近期的工业标准。 

柴油机作为一种高效率的内燃动力源燃油效率高，动力性能好，耐久性强而广泛用于移动动力系统中，然而因为柴油机的自身富氧燃烧特性，传统的催化方法无法解决其脱硝问题。目前，成熟的柴油机尾气处理办法是用尿素液体作为还原剂的选择性催化反应即SCR。 

由于尿素水溶液自身的特点，其低温结冰及溶解度是阻碍SCR应用发展的一个关键因素。 

考虑到机动车辆的操作环境的变化，耐低温的SCR系统还原剂可以在-20～-35℃以下的环境中连续操作而无析出或相变。 

根据尿素水溶液的物理特性，其含量为32.5％的尿素溶液冰点为-11.5℃，远远不能满足机动车辆SCR系统的广泛应用需求。尤其是在北方地区的冬季，在运输和储存过程中由于北方环境温度过低，尿素溶液容易析出、结晶，无法广泛运用。低温尿素还原剂溶液已有的研究主要集中在溶液多元系的探讨，尤其以醇、醚等为主要配方，其低温特性虽有改变，但动力流动性能、生产成本、 及二次污染等问题均未完整考虑。在中国专利CN 102580531B《一种抗低温尾气催化还原剂及其制备方法》发明专利中申请了低温的尿素尾气催化还原剂，其碳酸铵的含量达到了40％之多，高含量的碳酸铵溶液相对不稳定，容易分解，配方中尿素最低的含量仅只有11％左右，这极大限制了该配方在现有体系中的运用效果。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以满足-20℃～-40℃的超低温工作条件、且能解决二次污染问题的柴油车尾气催化剂还原组合物。 

为解决上述问题，本发明的技术方案是：一种柴油车尾气催化剂还原组合物，按质量百分比，其组成为： 

所述的柴油车尾气催化剂还原组合物，按质量百分比计，其优选组成为： 

该防冻柴油车尾气催化还原组合物适用于低温-40℃的地区。 

所述的柴油车尾气催化剂还原组合物，按质量百分比计，其优选组成为: 

该防冻柴油车尾气催化还原组合物适用于低温-20℃的地区。 

所述的无机铵盐为碳酸氢胺或碳酸铵；优选为碳酸铵。 

本申请技术方案根据多组分溶液体系相平衡原理，应用低温添加剂的方法在传统的尿素水溶液中加入催化剂来降低其冰点。可在-20℃～-40℃条件下连续操作无析出相变，以确保SCR系统正常工作。 

本发明的有益效果：本申请技术方案采取乙二醇和甲醇相配合的方式有效降低了柴油车尾气还原剂组合物的低温性能，并综合平衡其相变点及溶解度等因素，在保证含氮量满足SCR系统正常工作的基础上，大大提高了溶液的高低温适应性，能够满足大部分地区正常工作的需要，同时尽可能的提高了尿素的含量，确保了SCR系统的尾气处理效率，配制而成的产品低温流动特性好，冰点低，满足操作温度在-20℃～-40℃的条件下长期稳定运行。 

本发明所使用的乙二醇和甲醇都能和去离子水有效混溶，流动性好，雾化稳定，对SCR系统操作无影响，其流体黏度与标准尿素溶液相当，对SCR喷头无影响，并且燃烧后的产物无污染。 

具体实施方式

下面结合具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。 

本发明所采用的原料都是市场采购，其中车用尿素采用AUS 32专用尿素，只含有痕量的缩二脲、氨和水，不含醛和其它物质(如抗结块剂)，不含硫和硫化物、氯化物、硝酸盐和其它化合物，溶解后满足GB 29518-2013的要求，其中所提到的碳铵为分析纯，其中钙离子含量小于0.5kg/kg； 

乙二醇和甲醇均为工业优级品，其中钠、钙、铁、镁、钾等金属含量都小于0.5kg/kg，混匀后符合GB 29518-2013的要求。 

验收合格后通过0.1～0.5um的过滤器过滤后即可分装。 

经测试该柴油车尾气还原剂组合物能够满足SCR正常工作需求。 

实施例1 

本实施例的组分配比如下(以质量比计％)： 

本实施例中为了避免在配制溶液过程中碳铵的分解，本发明配制组合物的步骤如下：在2000kg的反应釜中加入380kg的去离子水，加入车用尿素210kg，搅拌2分钟后立即加入100kg碳铵，搅拌溶解后，缓慢加入甲醇60kg，乙二醇250kg，混合均匀，检测合格后通过0.1～0.5um过滤器过滤灌装。 

本实施例产品可以满足低温-40℃的使用要求，在室温到低温-40℃环境中存储2年以上无任何析出和结晶。 

成品经过SGS检测微量元素检测符合车用尾气尿素还原剂的使用要求。 

实施例2 

本实施例的组分配比如下(以质量比计％)： 

本实施例中为了避免在配制溶液过程中碳铵的分解，本发明配制组合物的步骤如下：在2000kg的反应釜中加入505kg的去离子水，加入车用尿素240kg，搅拌2分钟后立即加入160kg碳铵，搅拌溶解后，缓慢加入甲醇90kg，乙二醇5kg，混合均匀，检测合格后通过0.1～0.5um过滤器过滤灌装。 

本实施例产品可以满足低温-20℃的使用要求，在室温到-20℃低温环境下 储存2年以上无析出和任何结晶，成品经过SGS微量成分检测符合车用尾气还原剂的使用要求。 

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Claims (5)

1.一种柴油车尾气催化剂还原组合物，按质量百分比，其组成为：

2.根据权利要求1所述的柴油车尾气催化剂还原组合物，其特征在于：按质量百分比计，其组成为：

3.根据权利要求1所述的柴油车尾气催化剂还原组合物，其特征在于：按质量百分比计，其组成为:

4.根据权利要求1所述的柴油车尾气催化剂还原组合物，其特征在于：所述的无机铵盐为碳酸氢胺或碳酸铵。

5.根据权利要求4所述的柴油车尾气催化剂还原组合物，其特征在于：所述的无机铵盐为碳酸铵。