[发明专利]直接生产车用尿素溶液装置及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于车用尿素生产技术领域，具体涉及一种可有效解决车用尿素颗粒原料中甲醛含量超标、成本低、质量稳定、可有效取代现有的结晶工艺和实现大规模工业化生产的直接生产车用尿素溶液装置及其生产方法。

背景技术

车用尿素，学名为柴油机尾气处理液，国内俗称汽车尿素、车用尿素、汽车环保尿素、车用脱硝剂，使用最普遍的是车用尿素。车用尿素是无色、透明、清澈的液体，浓度为31.8％-33.2％，按照欧IV标准，目前32.5％为符合标准的车用尿素浓度。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欧IV排放标准。车用尿素的工作原理是把车用尿素添加到SCR系统，在温度高于300℃的高温环境中，尿素分解成NH₃，再加V₂O₅-TiO₂、Ag-Al₂O₃、Cu-Zeolite等系列的催化剂的作用，尾气中的NOx能迅速与NH₃反应生成N₂和H₂O，而柴油机的排气温度一般为300-500℃，满足了NOx氮氧还原所需的温度条件。

然而车用尿素的纯度要求很高，为了生产出高纯度的车用尿素很多企业想尽了各种方法和途径，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。另外，影响企业生产车用尿素品质的主要问题是普遍存在着甲醛超标的情况，使很多企业无法生产车用尿素。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种能够效解决车用尿素颗粒原料中甲醛含量超标、结构简单、工艺方法合理、成本低，质量稳定、可有效取代现有的结晶工艺，实现大规模工业化生产和各项指标符合车用尿素标准的直接生产车用尿素溶液装置及其生产方法。

本发明的目的是这样实现的：包括与变换气管道相连的低温甲醇洗工段、与氮气管道相连的液氨洗工段和与一次水管道相连的二级反渗透装置，低温甲醇洗工段的二氧化碳解吸气出口通过原料气净化吸附塔与尿素合成工段的气相进口相连，低温甲醇洗工段的气相出口通过液氨洗工段和合成氨工段与尿素合成工段的液相进口相连，所述尿素合成工段的固相出口与鼓泡搅拌器的固相进口相连，所述二级反渗透装置依次通过混床，连续电解除盐装置和纯水加热装置与鼓泡搅拌器的液相进口相连，所述鼓泡搅拌器的出口与车用尿素储存装置相连；所述尿素合成工段的固相出口与鼓泡搅拌器的固相进口之间设有自动定量包装称，所述纯水加热装置与鼓泡搅拌器的液相进口之间设有智能流量定量仪，所述自动定量包装称通过数据线与智能流量定量仪相连。

一种应用直接生产车用尿素溶液装置的生产方法，包括如下步骤：

步骤一：变换气管道内的变换气通过低温甲醇洗工段净化后剩下H₂、CH₄和少量杂质气体，并同时解析出二氧化碳解吸气，所述二氧化碳解吸气由下列气体按照体积百分比组成，包括H₂ 0.424％、CO 0.061％、CO₂ 98.5％、H₂S 0.025％、COS 0.0196％、CH₃OH 0.02724％、N₂ 0.94316％；所述二氧化碳解吸气的温度为：30℃，压力为：0.25MPa；