国内外车用尿素生产流程.doc

目录
1.国内外车用尿素标准 1
1.1 目前车用尿素溶液的标准 1
1.2 国内外标准对比分析 2
1.3 各成分技术指标确定说明 2
1.4 国内测试方法与ISO 22241-2:2006的对比 4
1.5 工业、农业尿素标准 4
1.6 车用尿素与工业尿素对比分析 5
2.国内外车用尿素生产流程 6
2.1 国外车用尿素（AdBlue)生产流程 6
2.2 国内车用尿素生产流程 6
3.国内外车用尿素价格 8
3.1 国内车用尿素价格 8
3.2 国外车用尿素价格 8

随着国4排放标准实施时间的临近，国内北京、深圳、上海等大城市已经提前开始执行国4标准。同时，目前国内中重型货车、客车、公交车辆大部分采用SCR技术路线达到国4排放标准要求，因此，SCR系统所需的车用尿素溶液成为与柴油等同的消耗品。
车用尿素溶液就是无色、透明、清澈的的液体，浓度在31.8%-33.2%之间，用于还原氮氧化合物。目前使用的车用尿素溶液一般由32.5%高纯尿素和67.5%的去离子水组成。车用尿素溶液最早在欧洲使用，称为Adblue，北美称为DEF（Diesel Exhaust Fluid，即柴油机尾气处理液），在国内称为车用尿素溶液或“车用脱硝剂”。
1.国内外车用尿素标准
1.1目前车用尿素溶液的标准
国外标准：
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：
北京地标： DB11/552-2008
深圳：车用尿素溶液（AUS 32）特区技术规范 。
国家尚无标准，也没有编制计划
1.2国内外标准对比分析

1.3各成分技术指标确定说明
1) 尿素含量 ：
尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点。在SCR还原系统中，尿素溶液的浓度是关键因素之一，过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率，反而会造成氨气的滑失（由于过高的NH3/NOx比造成的氨气漏失），形成二次污染物氨气。
欧洲大部分柴油车生产商倾向于使用尿素浓度为32.5%的尿素水溶液作为还原剂，还因为此浓度的车用尿素溶液结晶点最低。

尿素溶液浓度与结晶点的对应关系图
2) 密度：
车用尿素溶液密度与浓度密切相关，在一定温度下尿素溶液的浓度与密度具有一一对应的关系，且随浓度增大而增大（见右图）。检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。
3) 折光率：
车用尿素溶液密度与折光率也密切相关，与密度类似，在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着一一对应的关系，且随浓度增大而增大（见右图）。测量折光率有助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量。利用标准尿素溶液及样品的折光率可计算尿素溶液浓度。
4) 碱度
尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解产生氨，碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解，该项指标控制的是尿素中氨的含量。
5) 缩二脲
尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲，其次，若存储不当，尿素溶液易缩合为缩二脲。缩二脲做为尿素溶液中的杂质，应该严格控制。
6) 不溶物
不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质，其存在对尿素溶液的输液管道和喷嘴具有堵塞的危害。
7) 醛类（以HCHO计）
甲醛作为车用尿素溶液的杂质，也应当加以严格控制。
8) 磷酸盐
磷及磷酸盐由于能使Urea-SCR系统的催化剂中毒失活，因此需严格控制。
9) 金属离子（钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝）
金属离子（钙、铁、铜、锌、铬、镍、镁、钠、钾、铝）作为车用尿素中的杂质，对SCR系统的催化剂具有毒害作用，影响SCR还原的转化效率，应该严格控制这些指标。
1.4国内测试方法与ISO 22241-2:2006的对比

1.5工业、农业尿素标准
实际生产中分为工业用和农业用两种，等级分类如下：

根据目前国内尿素等级分类看，无法达到车用尿素要求。
1.6车用尿素与工业尿素对比分析
车用尿素标准明显高于工业、农业标准。
车用尿素标准对杂质的要求要严格的多，但可以通过对工业尿素的再提纯而获得。

2.国内外车用尿素生产流程
2.1国外车用尿素（AdBlue)生产流程
国外车用尿素需求量大，已经形成产业规模，车用尿素主要由大型化工企业生产，象挪威的YARA公司年产50万吨车用尿素溶液，其生产流程如下：

2.2国内车用尿素生产流程
目前国内车用尿素需求量很少，没有大的化工企业生产，只有小化工企业根据需求在工业尿素基础上进行提纯处理少量生产，其流程如下：
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：
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。

3.国内外车用尿素价格
3.1国内车用尿素价格
目前，国内北京地区是国内实施国4标准最早的地区，也是车用尿素用量最大的地区，月需求在500吨左右，其尿素价格为4500元/吨（ 4.5元人民币/L） 。随着需求量的增加，其价格有一定的降价空间。
3.2国外车用尿素价格
目前，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，根据各国情况不同，其价格在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。
我国是尿素生产大国，2007年，中国出口尿素约为500万吨，2008年，出口380万吨左右。预计2009年尿素产能接近6300万吨，而全年工农业需求约为5100万吨，即使2009年出口尿素300万吨，产能仍过剩近1000万吨。
目前国内现有200万辆重型车，如果整车保有量以每年10%的速度增长，到2011年重型车有220多万辆。车用尿素需求在100万吨左右。国内尿素产量完全能够满足整车需求。
但是，目前国内车用尿素需求很小，大的化工企业没有生产，市场车用尿素供应商均为小型化工企业。