1、車用尿素技術(shù)介紹,一、尿素概述,尿素學(xué)名為碳酰胺。分子量為60.06，氮含量為46.65%，尿素存在于人類和哺乳動物的尿液中，是蛋白質(zhì)新陳代謝后元素氮的最終產(chǎn)物,1、尿素的分子結(jié)構(gòu),2、物理性質(zhì) 純尿素為無色、無味結(jié)晶體 常壓下熔點(diǎn)132.7、密度為1.355g/cm3 20尿素飽和水溶液密度為1.146 g/cm3 尿素易吸濕,3、化學(xué)性質(zhì) 加熱尿素水溶液溫度高于130時，尿素直接水解為氨和二氧化碳。 （NH2）2CO +H2O 2NH3 + CO2 （此性質(zhì)被用于車用，,3,1、目前車用尿素溶液的標(biāo)準(zhǔn)主要有： 國外標(biāo)準(zhǔn)： 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織：ISO 22241-1:2006 日本標(biāo)準(zhǔn)：JIS

2、K 2247-1：2005 德國標(biāo)準(zhǔn)：DIN 70070 :2005 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)： 北京地標(biāo)： DB11/552-2008 深圳：車用尿素溶液（AUS 32）特區(qū)技術(shù)規(guī)范 。 國家尚無標(biāo)準(zhǔn)，也沒有編制計(jì)劃,二、國內(nèi)外車用尿素標(biāo)準(zhǔn),4,2、國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對比分析：,北京地方標(biāo)準(zhǔn)綜合了國外3個標(biāo)準(zhǔn)的要求，與日本標(biāo)準(zhǔn)較接近，同時增加了氯化物的要求。深圳則完全采用ISO的標(biāo)準(zhǔn)，僅在醛一項(xiàng)上有所放寬。,5,5,3、各成分技術(shù)指標(biāo)確定說明：,1）、尿素含量 ：,尿素含量直接影響NOx的催化效率和尿素溶液的凝固點(diǎn)。在SCR還原系統(tǒng)中，尿素溶液的濃度是關(guān)鍵因素之一，過高或過低的濃度不僅不能提高NOx的轉(zhuǎn)化效率，反而

3、會造成氨氣的滑失（由于過高的NH3/NOx比造成的氨氣漏失），形成二次污染物氨氣。 歐洲大部分柴油車生產(chǎn)商傾向于使用尿素濃度為32.5%的尿素水溶液作為還原劑，還因?yàn)榇藵舛鹊能囉媚蛩厝芤航Y(jié)晶點(diǎn)最低 。,尿素溶液濃度與結(jié)晶點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系圖,6,濃度與密度的關(guān)系,濃度與折光率的關(guān)系,2）、密度： 車用尿素溶液密度與濃度密切相關(guān)，在一定溫度下尿素溶液的濃度與密度具有一一對應(yīng)的關(guān)系，且隨濃度增大而增大（見右圖）。檢測密度有助于輔助驗(yàn)證車用尿素溶液的濃度和質(zhì)量。,3）、折光率： 車用尿素溶液密度與折光率也密切相關(guān)，與密度類似，在一定溫度下尿素溶液的折光率與濃度也有著一一對應(yīng)的關(guān)系，且隨濃度增大而增大（見右

4、圖）。測量折光率有助于進(jìn)一步輔助驗(yàn)證車用尿素溶液的濃度和質(zhì)量。利用標(biāo)準(zhǔn)尿素溶液及樣品的折光率可計(jì)算尿素溶液濃度。,7,4）、堿度 尿素在酸、堿、酶作用下（酸、堿需加熱）能水解產(chǎn)生氨，堿度太高說明部分尿素不純或已經(jīng)分解，該項(xiàng)指標(biāo)控制的是尿素中氨的含量。 5）、縮二脲 尿素的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生副產(chǎn)物縮二脲，其次，若存儲不當(dāng)，尿素溶液易縮合為縮二脲?？s二脲做為尿素溶液中的雜質(zhì)，應(yīng)該嚴(yán)格控制。 6）、不溶物 不溶物是尿素溶液中的不溶于水的雜質(zhì)，其存在對尿素溶液的輸液管道和噴嘴具有堵塞的危害。 7）、醛類（以HCHO計(jì)） 甲醛作為車用尿素溶液的雜質(zhì)，也應(yīng)當(dāng)加以嚴(yán)格控制。,8,8,8）、磷酸鹽 磷及磷酸鹽由

5、于能使Urea-SCR系統(tǒng)的催化劑中毒失活，因此需嚴(yán)格控制。,9）、金屬離子（鈣、鐵、銅、鋅、鉻、鎳、鎂、鈉、鉀、鋁） 金屬離子（鈣、鐵、銅、鋅、鉻、鎳、鎂、鈉、鉀、鋁）作為車用尿素中的雜質(zhì)，對SCR系統(tǒng)的催化劑具有毒害作用，影響SCR還原的轉(zhuǎn)化效率，應(yīng)該嚴(yán)格控制這些指標(biāo)。,各種元素對V2O5/WO3TiO2催化劑的失活作用,不同濃度的K對V2O5/WO3TiO2催化劑的失活作用,9,4、國內(nèi)測試方法與ISO 22241-2:2006的對比：,10,5、工業(yè)、農(nóng)業(yè)尿素標(biāo)準(zhǔn)： 實(shí)際生產(chǎn)中分為工業(yè)用和農(nóng)業(yè)用兩種，等級分類如下：,%,根據(jù)目前國內(nèi)尿素等級分類看，無法達(dá)到車用尿素要求。,11,車用尿素

6、標(biāo)準(zhǔn)明顯高于工業(yè)、農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 車用尿素標(biāo)準(zhǔn)對雜質(zhì)的要求要嚴(yán)格的多，但可以通過對工業(yè)尿素的再提純而獲得。,6、車用尿素與工業(yè)尿素對比分析：,12,12,1、國外車用尿素（AdBlue)生產(chǎn)流程： 國外車用尿素需求量大，已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模，車用尿素主要由大型化工企業(yè)生產(chǎn)，象挪威的YARA公司年產(chǎn)50萬噸車用尿素溶液，其生產(chǎn)流程如下：,三、國內(nèi)外車用尿素生產(chǎn)流程,天然氣,空氣,氨產(chǎn)品,尿素產(chǎn)品,吸附+過濾,氨,13,13,工業(yè)尿素,水解,溫度保持70,尿素溶液,底層溶液,回收以普通尿素再銷售,溫度降低到30以下,尿素再結(jié)晶,經(jīng)脫水處理,車用尿素,2、國內(nèi)車用尿素生產(chǎn)流程： 目前國內(nèi)車用尿素需求量很少，

7、沒有大的化工企業(yè)生產(chǎn)，只有小化工企業(yè)根據(jù)需求在工業(yè)尿素基礎(chǔ)上進(jìn)行提純處理少量生產(chǎn)，其流程如下： 由于車用尿素為31.8-33.2%的尿素水溶液，因此，車用尿素的生產(chǎn)流程主要包括尿素提純、水處理、和配置溶液3個階段。 1）、尿素提純流程： 國內(nèi)車用尿素主要是從工業(yè)尿素提純得來，其主要原理是： 在溫度 70-75時，尿素在水溶液中發(fā)生水解。 在溫度 30 以下時，尿素重新從水溶液中結(jié)晶出來。 每水解結(jié)晶一次，其純度會得到大幅提高 ，一般利用工業(yè)一級尿素水解結(jié)晶一次，就可達(dá)到車用尿素標(biāo)準(zhǔn)要求，其產(chǎn)出比例為1.5：1。,14,14,2）、水處理流程： 車用尿素溶液對雜質(zhì)控制嚴(yán)格，由于普通自來水含有無機(jī)

8、鹽、氯化物等其他微量元素，因此不能直接用來配置車用尿素溶液，必須經(jīng)過處理達(dá)到要求才能用于尿素溶液配制。 由于自來水在生產(chǎn)過程中使用了各種殺菌化學(xué)制劑，不宜處理干凈，因此，一般采用深層地下水，經(jīng)過處理后得到符合要求的軟水。,深層底下水,沙石過濾,活性炭過濾,離子軟化,膜過濾（微濾、納米過濾、超濾、滲析、反滲透、電滲析）,合格用水,15,3）、配置尿素溶液流程： 根據(jù)需要進(jìn)行計(jì)算配比，將適量的軟水和提純后的尿素在容器中經(jīng)充分混合溶解，再進(jìn)行灌裝。,提純后尿素,處理后軟水,混合溶解,灌裝,16,16,目前國外歐洲市場用量最大，根據(jù)其預(yù)測，到2010年其市場需求將達(dá)到200萬噸以上。,1、國外車用尿素

9、市場需求：,四、國內(nèi)外車用尿素市場需求及銷售模式,17,2、國外車用尿素銷售網(wǎng)絡(luò),2004年時，歐洲主要有60個尿素補(bǔ)給站，以點(diǎn)的方式進(jìn)行尿素添加。,18,到2006年時，歐洲尿素銷售網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)形成，主要有零售點(diǎn)和尿素泵站兩種形式，以尿素零售點(diǎn)居多。,零售點(diǎn),尿素泵站,19,19,到2007年時，歐洲尿素銷售網(wǎng)絡(luò)更加密集，零售點(diǎn)和尿素泵站兩種形式各占一半。,零售點(diǎn),尿素泵站,20,2、國外車用尿素銷售模式：,1）尿素泵站,2）大型車隊(duì)自建補(bǔ)給站,1000L罐裝,200L桶裝,10L小桶裝,3）散裝,21,汽車分銷商供應(yīng)尿素：由汽車制造商負(fù)責(zé)向其分銷商提供足夠用的尿素，滿足客戶需要； 卡車服務(wù)站供

10、應(yīng)尿素：卡車制造商應(yīng)負(fù)責(zé)在卡車服務(wù)站或其他公用加油站有足夠的尿素供應(yīng)，以滿足卡車尿素添加的需要； 應(yīng)急計(jì)劃：汽車制造商應(yīng)負(fù)責(zé)建立尿素供應(yīng)應(yīng)急計(jì)劃，比如開通全天24小時服務(wù)熱線，滿足用戶需求。,目前，在全歐洲范圍內(nèi)的加油站 都可以買到尿素； 主要有兩家公司- (OMV和TOTAL GROUP)， 在加油站建設(shè)自己的尿素泵供應(yīng)站。,22,目前國內(nèi)實(shí)施國4排放標(biāo)準(zhǔn)的城市及地區(qū)較少，對車用尿素的需求則更少。北京地區(qū)是國內(nèi)實(shí)施國4標(biāo)準(zhǔn)的最早地區(qū)，目前車用尿素溶液需求在500噸/月左右，主要集中在北京公交使用。 潛在市場為深圳、上海等大城市公交市場，此外，各整車企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)有一定的需求。 如國4排放標(biāo)準(zhǔn)如

11、期實(shí)施，則到2011年，車用尿素市場需求會大幅增加。按歐洲每輛重型車平均每年消耗1.5噸2噸的車用尿素溶液，中國重型車約有200萬輛，如果全部更換為國發(fā)動機(jī)，那么全國將需要350多萬噸的車用尿素溶液，將耗用100多萬噸的車用尿素。,4、國內(nèi)車用尿素市場需求：,5、國內(nèi)車用尿素銷售網(wǎng)絡(luò)：,由于目前車用尿素需求主要集中在北京、深圳等大城市的公交公司，社會市場沒有需求，因此，目前車用尿素的銷售方式為直接供給，采用桶裝方式，10L/桶，方便添加。,23,23,目前，國內(nèi)北京地區(qū)是國內(nèi)實(shí)施國4標(biāo)準(zhǔn)最早的地區(qū)，也是車用尿素用量最大的地區(qū)，月需求在500噸左右，其尿素價格為4000元/噸（ 4元人民幣/L）

12、 。隨著需求量的增加，其價格有一定的降價空間。,1、國內(nèi)車用尿素價格：,2、國外車用尿素價格：,目前，歐洲車用尿素（AdBlue）已經(jīng)大批量供應(yīng)市場，年需求在150萬噸左右，根據(jù)各國情況不同，其價格在0.5-0.33歐元/L之間，平均價格約為4元人民幣/L，比國內(nèi)價格略低。,五、國內(nèi)外車用尿素價格,24,我國是尿素生產(chǎn)大國，2007年，中國出口尿素約為500萬噸，2008年，出口380萬噸左右。預(yù)計(jì)2009年尿素產(chǎn)能接近6300萬噸，而全年工農(nóng)業(yè)需求約為5100萬噸，即使2009年出口尿素300萬噸，產(chǎn)能仍過剩近1000萬噸。 目前國內(nèi)現(xiàn)有200萬輛重型車，如果整車保有量以每年10%的速度增長，到2011年重型