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车用尿素溶液
 
  尿素学名为碳酰胺。分子量为60.06,氮含量为46.65%, 尿素存在于人类和哺乳动物的尿液中,是蛋白质新陈代谢后元素氮的最终产物。
  纯尿素为无色、无味结晶体,常压下熔点132.7℃、密度为1.355g/cm3,20℃尿素饱和水溶液密度为1.146 g/cm3,尿素易吸湿。
  加热尿素水溶液温度高于130℃时,尿素直接水解为氨和二氧化碳。
  (NH2)2CO +H2O → 2NH3 + CO2
  此性质被用于车用SCR用以减少NOX排量,即车用尿素AUS32。
  随着国Ⅳ排放标准实施时间的临近,国内中重型货车、客车、公交车辆大部分采用 SCR技术路线达到国Ⅳ排放标准要求,因此,SCR系统所需的车用尿素溶液将成为仅次于柴油的汽车消耗品,市场容量超过500万吨/年以上。目前市场无品牌效应,具有巨大商机。
  车用尿素国外标准有: 国际标准化组织:ISO 22241-1:2006 日本标准:JIS K 2247-1:2005 德国标准:DIN 70070 :2005。国内标准有:北京地标DB11/552-2008、深圳车用尿素溶液(AUS 32)特区技术规范、国家标准GB29518-2013。
  车用尿素标准比工业、农业尿素在尿素含量、缩二脲、碱度、不溶物、磷酸盐、金属元素含量要求严格,因此不能直接用工业、农业尿素作车用尿素,但可用工业尿素提纯制作车用尿素。车用尿素与工业尿素标准对比如下:

项目

GB29518车用尿素

国内工业一级尿素

缩二尿 %

≦0.3

≦0.9

甲醛 ppm

≦5

无要求,实测为限值的5-10倍

磷酸盐(以PO4计) ppm

≦0.5

无要求

不溶物 ppm

≦20

≦1000

碱度(以NH3计)% m/m

≦0.2

≦0.02

钙 ppm

≦0.5

无要求,实测为限值的3-5倍

铁 ppm

≦0.5

≦5

铜 ppm

≦0.2

无要求,实测为限值的3-5倍

锌 ppm

≦0.2

无要求,实测为限值的3-5倍

铬 ppm

≦0.2

无要求,实测为限值的3-5倍

镍 ppm

≦0.2

无要求,实测为限值的3-5倍

铝 ppm

≦0.5

无要求,实测为限值的3-5倍

镁 ppm

≦0.5

无要求,实测为限值的3-5倍

钠 ppm

≦0.5

无要求,实测为限值的3-5倍

钾 ppm

≦0.5

无要求,实测为限值的3-5倍

  由于车用尿素为31.8-33.2%的尿素水溶液,因此,车用尿素的生产流程一般主要包括尿素提纯、 水处理、和配置溶液3个阶段。
  1)、尿素提纯流程: 国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来,其主要原理是: 在温度 70-75℃时,尿素在水溶液中发生水解。 在温度 30 ℃以下时,尿素重新从水溶液中结晶出来。 每水解结晶一次,其纯度会得到大幅提高 ,一般利用工业一级尿素水解结晶一次,就可达到车用尿素标准要求,其产出比例为1.5:1。
  2)水处理流程: 车用尿素溶液对杂质控制严格,由于普通自来水含有无机盐、氯化物等其他微量元素,因此不能直接用来配置车用尿素溶液,必须经过处理达到要求才能用于尿素溶液配制。 由于自来水在生产过程中使用了各种杀菌化学制剂,不宜处理干净,因此, 一般采用深层地下水,经过处理后得到符合要求的软水。
  3)配置尿素溶液流程: 车用尿素的标准浓度(尿素含量)为32.5%,根据需要进行计算配比,将适量的软水和提纯后的尿素在容器中经充分混合溶解,再进行灌装。
  上述装置生产车用尿素工艺较复杂、有污水排出,且废弃尿素还要处理才能降低成本。我公司研制出一套合成车用尿素生产技术,这种技术工艺简单、生产过程可自动控制且无工业废水排出,生产转化率达到99%以上,生产设备投入较小,生产成本低,适合属地生产供应建站,具有极强的竞争力。
  目前国内车用尿素价格为4500元/吨左右,欧洲车用尿素(AdBlue)已经大批量供应市场,年需求在150万吨左右,价格在0.5-0.33欧元/L 之间,平均价格约为4 元人民币/L,比国内价格略低。
  欧洲车用尿素销售网络主要有零售点和尿素泵站两种形式,以尿素零售点居多。零售点为卡车服务站,泵站主要集中在加油站。中国市场目前主要由润滑油、护理化学品制造商提供,经销商通过终端汽修店零售,这种方式包装和运输成本极高,对本身并不景气的运输业来说是一个沉重的负担。未来主流方式应是免除包装成本和低运输成本的站点零售,谁把握了先机将会嬴得市场。

                                                       北京博顿石油化工有限公司
                                                               2014年6月


   
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