1.本发明涉及车用尿素技术领域，具体是指一种高转化率车用尿素溶液及其制备方法。
背景技术：
2.车用尿素，学名为柴油机尾气处理液，中国国内俗称汽车尿素、车用尿素、汽车环保尿素、车用脱硝剂，车用尿素是无色、透明、清澈的液体，车用尿素用于还原氮氧化合物，可作为scr(selective catalytic reduction，选择性催化还原)系统的还原剂，利用车用尿素水溶液与重型卡车、客车等柴油车尾气中的氮氧化物反应生成n2和h2o来净化尾气，使其排出的氮氧化物达到国ⅵ排放标准。目前，国家强制性标准gb29518-2013要求尿素含量应为31.8％～33.2％。目前gb17691-2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》已经正式实施，继燃气汽车之后，城市重型柴油车也于2020年7月1日进入国六a排放阶段。与国五排放标准相比，国六排放标准中氮氧化物和颗粒物排放限值分别加严了77％和67％，并新增了粒子数量(pn)的限值要求。为了达到国六排放标准，通常需要多种尾气后处理技术共同作用，其中选择性催化还原(scr)技术是当前普遍使用的尾气处理技术之一，因而车用尿素就属于重要消耗品。而如何让车用尿素能够更好与尾气中的的nox能迅速与nh3反应生成n2和h2o，减少尿素残留，提高尿素使用效率，降低尿素堵塞尿素喷嘴风险成为技术发展的重要事项，防止堵塞尿素泵、导致尿素泵内阀件卡滞无法建压、尿素喷嘴堵塞、喷射雾化不良、喷入气管后易堆积结晶、scr催化转化器效率的下降等问题的发生。
3.传统的scr系统还原剂种类繁多，其中尿素水溶液作为还原剂具有还原能力强且成本低的优点，已广泛地应用于移动污染源scr系统。但现有的scr系统还原剂产品存在以下缺点：
①
易凝固；
②
转化率低易结垢；
③
纯度低。传统还原剂产品在分解产生氨的过程中副产物异氰酸(hnco)极易聚合、结垢，严重地影响了scr系统的正常运行，导致尾气超标排放。因此，研究新型高效高转化率车用尿素溶液具有十分重要的现实意义。
4.目前只发现针对车用尿素纯度要求高的特点，更多的企业只在尿素纯度方面设计方法和途径，例如：中国发明专利其名称为：一种车用尿素的制备方法，专利号为：201210003845.7，其公开了一种尿素重结晶的方式生产出高纯尿素，然后配高纯水生产车用尿素，但是生产高耗能，成本较高，浪费大量母液。中国发明专利其名称为：一种尾气催化还原剂的生产工艺，专利号为：201010152076.8，其公开了一种连续过滤以及离子交换技术进行对金属及非金属离子的吸附交换；但是工艺过程复杂，成本较高。企业生产车用尿素针对如何提升产品使用转化效率方面内容欠缺。
技术实现要素：
5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种高转化率车用尿素溶液及其制备方法，通过开发高转化率车用尿素，促进异氰酸的水解，减少副反应的发生，从而减缓scr系统的结垢趋势，延长scr系统的使用寿命，最终提升我国车用尿素技术研发水
平。
6.本发明采取的技术方案如下：一种高转化率车用尿素溶液，包括如下百分比重量份的组分：高纯尿素32～36％，环己胺1～9％，三乙醇1～9％，dl-甲硫基丁胺酸4～11％，助剂1～5％，余量小分子团水。
7.作为本方案的进一步优化，一种高转化率车用尿素溶液，包括如下百分比重量份的组分：高纯尿素32％，环己胺9％，三乙醇9％，dl-甲硫基丁胺酸9％，助剂3％，小分子团水38％。
8.作为本方案的进一步优化，所述小分子团水的水分子团的赫磁共振半幅为50赫兹，氧化还原电位在负数150到负数500之间。
9.进一步地，所述助剂为烷基葡萄糖苷和碳烟催化材料的混合物。
10.进一步地，所述烷基葡萄糖苷与碳烟催化材料的重量比为0.9～1.8：0.7～1.2。
11.本发明还公开了一种高转化率车用尿素溶液的制备方法，包括如下步骤：
12.(1)小分子水制作过程：水罐放置核心材料，所述核心材料包括电气石、麦饭石和木鱼石，超纯水经过水罐形成小分子团水，
13.(2)按重量份称取各组分；将高纯尿素、乙三醇、环己胺和小分子团水依次倒入搅拌釜中反应，制得混合原料液；
14.(3)向上述混合原料液中加入dl-甲硫基丁胺酸和助剂继续在反应釜中反应，得高转化率车用尿素溶液粗品；
15.(4)将上述得到高转化率车用尿素溶液粗品进行过滤提纯，即制得高转化率车用尿素溶液。
16.进一步地，所述步骤(1)中水罐内反应条件为：温度25～35℃，时间3～5h。
17.进一步地，所述步骤(2)中反应釜中反应条件为：温度60～80℃。
18.进一步地，所述步骤(3)中过滤采用膜孔孔径为0.3～0.8μm的超微过滤膜。
19.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
20.本方案特殊的车用尿素溶液能够有效发挥车用尿素效用，防止尿素结晶。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的车用尿素溶液具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值；
21.本方案通过将尿素原液中加入例如2-氨基-4-甲硫基丁胺酸物质，具有自分散功能和自由基聚合终止功能，可以有效减少异氰酸的生成量并且促进异氰酸的水解，减少副反应的发生，同时通过小分子团水能够更好的和车辆尾气颗粒发生反应，从而减缓scr系统中的结晶量，延长scr系统的使用寿命，使得scr系统清垢周期从现有柴油车行程的3万公里延长至5万公里；另一方面，本发明的车用尿素溶液的反应活性较佳，能够一定程度上提高反应融合速度，减少了中间产物的产生。
具体实施方式
22.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
23.实施例1，按照总份量100份计，取高纯尿素32份，环己胺9份，三乙醇9份，其余为小分子团水38份依次倒入反应釜中，75℃下搅拌反应4h后，制得混合原料液；
24.然后再向上述混合原料液中加入dl-甲硫基丁胺酸9份，助剂3份(其中，烷基葡萄糖苷1.8份、碳烟催化材料1.2份)，继续在反应釜中进行搅拌反应，反应温度为50℃，时间为3h，得高转化率车用尿素溶液粗品；
25.最后，将上述得到高转化率车用尿素溶液粗品采用膜孔孔径为0.6～0.8μm的超微过滤膜进行过滤提纯，即制得高转化率车用尿素溶液。
26.经测定，高转化率车用尿素溶液凝外观清澈透明，在esc、etc工况下，nox、co、nmhc、pm排放均符合国ⅵ排放标准要求。
27.经本方案的车用尿素溶液处理后的汽车尾气，nox排放量小于1.0g/(kw
·
h)-1。
28.将本方案的车用尿素溶液用于scr系统中十天后测得其结垢率为20％。
29.实施例2，按照总份量100份计，取高纯尿素33份、环己胺8％，三乙醇7％和小分子团水40份依次倒入反应釜中，70℃下搅拌反应4h后，制得混合原料液；
30.然后再向上述混合原料液中加入dl-甲硫基丁胺酸(dl-methionine)9份，助剂3份(烷基葡萄糖苷1.2份、碳烟催化材料1.2份)继续在反应釜中进行搅拌反应，反应温度为50℃，时间为3h，得高转化率车用尿素溶液粗品；
31.最后，将上述得到高转化率车用尿素溶液粗品采用膜孔孔径为0.6～0.8μm的超微过滤膜进行过滤提纯，即制得高转化率车用尿素溶液。
32.经测定，高转化率车用尿素溶液凝外观清澈透明，在esc、etc工况下，nox、co、nmhc、pm排放均符合国ⅵ排放标准要求。
33.经本方案的车用尿素溶液处理后的汽车尾气，nox排放量小于2.0g/(kw
·
h)-1。
34.将本方案的车用尿素溶液用于scr系统中十天后测得其结垢率为25％。
35.实施例3，按照总份量100份计，取高纯尿素33份、环己胺9％，三乙醇8％和小分子团水50份依次倒入反应釜中，60℃下搅拌反应6h后，制得混合原料液；
36.然后再向上述混合原料液中加入dl-甲硫基丁胺酸(dl-methionine)7份，助剂3份(烷基葡萄糖苷1.8份、碳烟催化材料1.2份)继续在反应釜中进行搅拌反应，反应温度为50℃，时间为3h，得高转化率车用尿素溶液粗品；
37.最后，将上述得到高转化率车用尿素溶液粗品采用膜孔孔径为0.6～0.8μm的超微过滤膜进行过滤提纯，即制得高转化率车用尿素溶液。
38.经测定，高转化率车用尿素溶液凝外观清澈透明，在esc、etc工况下，nox、co、nmhc、pm排放均符合国ⅵ排放标准要求。
39.经本方案的车用尿素溶液处理后的汽车尾气，nox排放量小于2.0g/(kw
·
h)-1。
40.将本方案的车用尿素溶液用于scr系统中十天后测得其结垢率为30％。
41.实施例4，按照总份量100份计，取高纯尿素34份、环己胺5％，三乙醇5％和小分子团水47份依次倒入反应釜中，60℃下搅拌反应6h后，制得混合原料液；
42.然后再向上述混合原料液中加入dl-甲硫基丁胺酸(dl-methionine)5份，助剂2份(烷基葡萄糖苷0.9份、碳烟催化材料1.1份)继续在反应釜中进行搅拌反应，反应温度为50℃，时间为3h，得高转化率车用尿素溶液粗品；
43.最后，将上述得到高转化率车用尿素溶液粗品采用膜孔孔径为0.6～0.8μm的超微过滤膜进行过滤提纯，即制得高转化率车用尿素溶液。
44.经测定，高转化率车用尿素溶液凝外观清澈透明，在esc、etc工况下，nox、co、nmhc、pm排放均符合国ⅵ排放标准要求。
45.经本方案的车用尿素溶液处理后的汽车尾气，nox排放量小于2.0g/(kw
·
h)-1。
46.将本方案的车用尿素溶液用于scr系统中十天后测得其结垢率为35％。
47.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。