[发明专利]一种超低温车用尿素溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开涉及车用尿素溶液的技术领域，尤其涉及一种超低温车用尿素溶液及其制备方法。

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NO_X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 Particulate Filter)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NO_X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NO_X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36％，SCR催化剂不含有贵金属，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，尤其是尿素还原剂的凝点。

传统尿素溶液的还原剂凝点均在-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，对即使有保温及加热系统的装置，在黑龙江、内蒙北部高寒冷地区都存在尿素还原剂凝结问题，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凝点温度高的问题方法，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，不仅每辆车增加约1200元的成本，而且也增加了系统的复杂性，导致故障率高。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，循环防冻液融化已经结冰的尿素等缺点，因此，研发一种低凝点还原剂溶液势在必行。

发明内容

鉴于此，本发明公开提供了一种超低温车用尿素溶液及其制备方法，以至少解决以往车用尿素存在的凝点温度较高，无法适用于北方车辆或使用于北方车辆时，需要在汽车上增设加热管回路、温度传感器、保温层等附加零件，导致车辆成本增加，故障率提高，同时，由于凝结为固体或固液混合物，不便于北方寒冷地区储存、携带和加注等问题。

本发明提供的技术方案，一方面提供了一种超低温车用尿素溶液，按重量计，包括以下成分：尿素21～27份、铵类21～34份、高纯水45～60份。

优选，所述超低温车用尿素溶液，按重量计，包括以下成分：尿素21～24份、铵类 22～28份、高纯水50～58份。

进一步优选，所述超低温车用尿素溶液，按重量计，包括以下成分：尿素21份、铵类25份、高纯水54份。

进一步优选，所述超低温车用尿素溶液，按重量计，所述铵类由以下成分组成：甲酸铵10份、乙酸铵15份。

进一步优选，所述超低温车用尿素溶液，所述尿素为满足GB/T696-1994《化学试剂 -尿素》标准要求的尿素。

本发明另一方面还提供了一种所述超低温车用尿素溶液的制备方法，该方法具体制备步骤如下：

将尿素、铵类以及高纯水按比例混合，在室温条件下，搅拌至全溶后，采用过滤精度为5μm的滤芯过滤，得成品。