一种车用尿素及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种车用尿素及其制备方法，按重量百分比计，由以下原料制成：尿素溶液30~36%、硫酸铵18%~22%、烷基酚聚氧乙烯醚0.5%~1.5%和超纯水43%~48%，各组分重量百分比之和为100%。所制得的车用尿素的NOx转化率在85%~95%，在ESC、ETC工况下，NOx、CO、NMHC、PM排放均符合国IV排放标准要求；有效地防止尿素缩二脲、三聚氰酸和三聚氰胺等中间产物的生成，解决了SCR系统易堵塞的问题。本发明的车用尿素通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所采用的尿素管具有耐油、耐热、抗低温和抗老化的特性，具有优异的物理机械性能和加工性，使得车用尿素的传输得到可靠的保障。
【专利说明】
一种车用尿素及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于化工领域，具体涉及一种车用尿素及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，私家车越来越多，汽车排放的氮氧化物和颗粒物逐渐威胁着人类的身体健康和环境。车用尿素，作为SCR系统选择性催化的还原剂，在高温下(300°C以上)能够分解产生氨气，将氮氧化物还原成氮气和水。
[0003]然而，尿素分解不完全，其在高温下可进行缩合反应，生成缩二脲、缩三脲，在更高温度下，分解产生氨气并变为异氰酸，异氰酸易与溶液中未分解的尿素或中间产物缩二脲反应生成三聚氰酸，三聚氰酸进一步缩合成难以分解的三聚氰胺。这些未分解的尿素、三聚氰酸、三聚氰胺等沉积物容易导致SCR系统堵塞。因此，发明一种能够促进尿素分解并且中间产物含量低的车用尿素是非常有意义的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种车用尿素及其制备方法。所制得的车用尿素的NOx转化率在85%?95%，在ESC、ETC工况下，N0x、C0、NMHC、PM排放均符合国IV排放标准要求;有效地防止尿素缩二脲、三聚氰酸和三聚氰胺等中间产物的生成，解决了 SCR系统易堵塞的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种车用尿素，按重量百分比计，由以下原料制成:尿素溶液30~36%、硫酸铵18%?22%、烷基酚聚氧乙烯醚0.5%?1.5%和超纯水43%?48%，各组分重量百分比之和为100%。
[0006]优选地，一种车用尿素，按重量百分比计，由以下原料制成:尿素溶液33%、硫酸铵20%、烷基酚聚氧乙烯醚I %和超纯水46%。
[0007]所述车用尿素是通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所述车用尿素管是由按重量分数计的以下组分制成:丁腈橡胶30?40份、甲基乙烯基苯基硅橡胶22?28份、硬脂酸I?3份、氧化锌2?4份、碳酸钙5?8份、氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷0.6?0.8份、白炭黑10?12份、二硫化二异丁基秋兰姆0.1?0.3份、二硫化二苯并噻唑0.1?0.3份、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.2-0.4份、防老剂RD 0.3-0.5份、石蜡0.1-0.2份和硫磺粉0.5?I份;所述丁腈橡胶中丙稀腈的含量为38wt%，所述甲基乙稀基苯基娃橡胶中苯基含量为6.8wt%。
[0008]如上所述的车用尿素的制备方法，具体包括以下步骤:
(1)将二氧化碳和氨气按摩尔比1:2加入尿素反应塔中于185°(:、2.0\1041^&条件下反应30min，随后继续通入氨气，通入量与初始通入的二氧化碳的摩尔比为3:2，并将温度上升至200°C，升温速度为2°C/min，反应20min后，得到合成反应液，并除去其中未反应的氨以及未转化的甲铵；
(2)将步骤(I)得到的反应液通过过滤器去除杂质并通过离子交换树脂柱去除溶液中的金属离子，得到尿素溶液； (3)取尿素溶液30?36%、硫酸铵18%?22%、烷基酚聚氧乙烯醚0.5%?1.5%和超纯水43%?48%混合，搅拌均匀后经0.6?Ιμπι微孔滤膜过滤即得。
[0009]本发明的有益效果在于:
(1)本发明中添加的硫酸铵呈酸性，在加热条件下会促进尿素分解产生氨气，而其本身在高温下也能分解产生氨气，与尿素分解产生的氨气发挥协同作用，使得催化还原氮氧化物的转化率大大提高，NOx转化率在85%?95%，在ESC、ETC工况下，NOx、CO、NMHC、PM排放均符合国IV排放标准要求；
(2)本发明的车用尿素有效地防止尿素缩二脲、三聚氰酸和三聚氰胺等中间产物的生成，解决了 SCR系统易堵塞的问题；
(3)本发明的车用尿素通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所采用的尿素管具有耐油、耐热、抗低温和抗老化的特性，经优异的配方设计，具有优异的物理机械性能和加工性，使得车用尿素的传输得到可靠的保障，性能参数如下:牢靠和耐渗透:彡1.5ccm/min不泄露，彡4.5ppm不渗透;体积膨胀:5.8%?6.5% ；抗低温:在零下30 °C以下回弹率>50%。
【具体实施方式】
[0010]以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
[0011]实施例1
一种车用尿素的制备方法，具体包括以下步骤:
(1)将二氧化碳和氨气按摩尔比1:2加入尿素反应塔中于185°(:、2.0\1041^&条件下反应30min，随后继续通入氨气，通入量与初始通入的二氧化碳的摩尔比为3:2，并将温度上升至200°C，升温速度为2°C/min，反应20min后，得到合成反应液，并除去其中未反应的氨以及未转化的甲铵；
(2)将步骤(I)得到的反应液通过过滤器去除杂质并通过离子交换树脂柱去除溶液中的金属离子，得到尿素溶液；
(3)取尿素溶液30%、硫酸铵22%、烷基酚聚氧乙烯醚0.5%和超纯水47.5%混合，搅拌均匀后经0.6μπι微孔滤膜过滤即得。
[0012]所制得的车用尿素NOx转化率在85%，在ESC、ETC工况下，N0x、C0、NMHC、PM排放均符合国IV排放标准要求。
[0013]所制得的车用尿素通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所述车用尿素管是由按重量分数计的以下组分制成:丁腈橡胶30份、甲基乙烯基苯基硅橡胶22份、硬脂酸I份、氧化锌2份、碳酸钙5份、氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷0.6份、白炭黑10份、二硫化二异丁基秋兰姆0.1份、二硫化二苯并噻唑0.1份、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.2份、防老剂RD
0.3份、石蜡0.1份和硫磺粉0.5份;所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38wt%，所述甲基乙烯基苯基硅橡胶中苯基含量为6.8wt%。
[0014]该车用尿素管的性能参数如下:牢靠和耐渗透:1.5ccm/min不泄露，4.5ppm不渗透;体积膨胀:6.5% ；抗低温:在零下30 °C以下回弹率58%。
[0015]实施例2
一种车用尿素的制备方法，具体包括以下步骤:
(I)将二氧化碳和氨气按摩尔比1:2加入尿素反应塔中于185°(:、2.0\1041^&条件下反应30min，随后继续通入氨气，通入量与初始通入的二氧化碳的摩尔比为3:2，并将温度上升至200°C，升温速度为2°C/min，反应20min后，得到合成反应液，并除去其中未反应的氨以及未转化的甲铵；
(2)将步骤(I)得到的反应液通过过滤器去除杂质并通过离子交换树脂柱去除溶液中的金属离子，得到尿素溶液；
(3)取尿素溶液36%、硫酸铵18%、烷基酚聚氧乙烯醚1%和超纯水45%混合，搅拌均匀后经Iym微孔滤膜过滤即得。
[0016]所制得的车用尿素NOx转化率在88%，在ESC、ETC工况下，N0x、C0、NMHC、PM排放均符合国IV排放标准要求。
[0017]所制得的车用尿素是通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所述车用尿素管是由按重量分数计的以下组分制成:丁腈橡胶40份、甲基乙烯基苯基硅橡胶28份、硬脂酸3份、氧化锌4份、碳酸钙8份、氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷0.8份、白炭黑12份、二硫化二异丁基秋兰姆0.3份、二硫化二苯并噻唑0.3份、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.4份、防老剂RD 0.5份、石蜡0.2份和硫磺粉I份;所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38wt%，所述甲基乙烯基苯基硅橡胶中苯基含量为6.8wt%。
[0018]该车用尿素管的性能参数如下:性能参数如下:牢靠和耐渗透:1.5ccm/min不泄露，4.5ppm不渗透;体积膨胀:6% ；抗低温:在零下30 °C以下回弹率55%。
[0019]实施例3
一种车用尿素的制备方法，具体包括以下步骤:
(1)将二氧化碳和氨气按摩尔比1:2加入尿素反应塔中于185°(:、2.0\1041^&条件下反应30min，随后继续通入氨气，通入量与初始通入的二氧化碳的摩尔比为3:2，并将温度上升至200°C，升温速度为2°C/min，反应20min后，得到合成反应液，并除去其中未反应的氨以及未转化的甲铵；
(2)将步骤(I)得到的反应液通过过滤器去除杂质并通过离子交换树脂柱去除溶液中的金属离子，得到尿素溶液；
(3)取尿素溶液33%、硫酸铵20%、烷基酚聚氧乙烯醚1%和超纯水46%混合，搅拌均匀后经
0.6μπι微孔滤膜过滤即得。
[0020]所制得的车用尿素NOx转化率在95%，在ESC、ETC工况下，N0x、C0、NMHC、PM排放均符合国IV排放标准要求。
[0021]所制得的车用尿素是通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所述车用尿素管是由按重量分数计的以下组分制成:丁腈橡胶35份、甲基乙烯基苯基硅橡胶25份、硬脂酸2份、氧化锌3份、碳酸钙6.5份、氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷0.7份、白炭黑11份、二硫化二异丁基秋兰姆0.2份、二硫化二苯并噻唑0.2份、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.3份、防老剂RD 0.4份、石蜡0.1份和硫磺粉0.6份;所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38wt%，所述甲基乙烯基苯基硅橡胶中苯基含量为6.8wt%。
[0022I 该车用尿素管的性能参数如下:牢靠和耐渗透:1.2ccm/min不泄露，4ppm不渗透；体积膨胀:5.8% ；抗低温:在零下30 °C以下回弹率60%。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种车用尿素，其特征在于:按重量百分比计，由以下原料制成:尿素溶液30~36%、硫酸铵18%?22%、烷基酚聚氧乙烯醚0.5%?1.5%和超纯水43%?48%，各组分重量百分比之和为100% ο2.根据权利要求1所述的一种车用尿素，其特征在于:按重量百分比计，由以下原料制成:尿素溶液33%、硫酸铵20%、烷基酚聚氧乙烯醚1%和超纯水46%。3.根据权利要求1或2所述的车用尿素，其特征在于:所述车用尿素是通过车用尿素管在SCR系统中进行传输，所述车用尿素管是由按重量分数计的以下组分制成:丁腈橡胶30?40份、甲基乙烯基苯基硅橡胶22?28份、硬脂酸I?3份、氧化锌2?4份、碳酸钙5?8份、氟基烷基聚醚改性聚硅氧烷0.6-0.8份、白炭黑10?12份、二硫化二异丁基秋兰姆0.1-0.3份、二硫化二苯并噻唑0.1-0.3份、N，N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺0.2-0.4份、防老剂RD 0.3?.0.5份、石蜡0.1?0.2份和硫磺粉0.5?I份;所述丁腈橡胶中丙烯腈的含量为38wt%，所述甲基乙烯基苯基硅橡胶中苯基含量为6.8wt%。4.一种制备如权利要求1或2所述的车用尿素的方法，其特征在于:具体包括以下步骤: (1)将二氧化碳和氨气按摩尔比1:2加入尿素反应塔中于185°(:、2.0\1041^&条件下反应30min，随后继续通入氨气，通入量与初始通入的二氧化碳的摩尔比为3:2，并将温度上升至200°C，升温速度为2°C/min，反应20min后，得到合成反应液，并除去其中未反应的氨以及未转化的甲铵； (2)将步骤(I)得到的反应液通过过滤器去除杂质并通过离子交换树脂柱去除溶液中的金属离子，得到尿素溶液； (3)取尿素溶液30?36%、硫酸铵18%?22%、烷基酚聚氧乙烯醚0.5%?1.5%和超纯水43%?48%混合，搅拌均匀后经0.6?Ιμπι微孔滤膜过滤即得。
【文档编号】C08L91/06GK106039996SQ201610479699
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】许江煌
【申请人】许江煌