專利名稱：一種抗低溫尾氣催化還原劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尾氣催化還原劑及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，適用SCR技術(shù)的尾氣催化還原劑一車用尾氣催化還原劑(AUS32)的冰點(diǎn)是-ire，所以在中國(guó)北方地區(qū)冬天的溫度一般都低于-ire，這樣對(duì)使用傳統(tǒng)的AUS32作為車用尾氣催化還原劑造成冰凍的不良影響，車輛必須先通過(guò)加熱系統(tǒng)加熱，既增加了 SCR 系統(tǒng)的成本，又由于使用加熱系統(tǒng)才能開始使用SCR系統(tǒng)，對(duì)SCR系統(tǒng)的OBD有一定的不利影響，導(dǎo)致國(guó)四排放的法規(guī)在實(shí)行過(guò)程出現(xiàn)違規(guī)的現(xiàn)象。國(guó)外對(duì)于尾氣催化還原劑抗低溫也研究很長(zhǎng)時(shí)間，申請(qǐng)人了解到抗低溫尾氣催化還原劑的配方主要通過(guò)一些銨類物質(zhì)的復(fù)配，通過(guò)一定的調(diào)和工藝制備合格的抗低溫尾氣催化還原劑，但是由于銨類物質(zhì)的強(qiáng)腐蝕性，對(duì)尾氣系統(tǒng)的金屬的腐蝕也一直受到關(guān)注，未能大范圍推廣使用。采用在合格的Adblue 中添加低碳醇類物質(zhì)也是研究的重點(diǎn)，由于低碳醇都是降低冰點(diǎn)的能力，所以添加適量的低碳醇能夠降低尾氣催化還原劑的冰點(diǎn)，但是由于低碳醇的特性，其NOx的轉(zhuǎn)化效率將降低，所以也未能大范圍推廣。在國(guó)內(nèi)由于SCR系統(tǒng)在最近幾年才開始被人關(guān)注，用于SCR系統(tǒng)的尾氣催化還原劑市場(chǎng)小，抗低溫尾氣催化還原劑更是沒(méi)有研究，但在中國(guó)北方區(qū)域冬天的低溫下，車輛急需抗低溫的尾氣催化還原劑減少冰凍的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有普通尾氣吸收還原劑在低于_11°C 結(jié)冰的缺陷，提出一種抗低溫尾氣催化還原劑及其制備方法，使尾氣催化還原劑可以在-25°C _40°C低溫下使用。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決技術(shù)問(wèn)題一種抗低溫尾氣催化還原劑，按重量百
分比計(jì)，由以下組分組成
符合 IS022241-1 標(biāo)準(zhǔn)的 Adblue30% 60%
碳酸銨10% 40%
甲醇10% 40%
聚醚胺O. 02% O. 2%
超純水10% 35%。其中，Adblue譯為柴油機(jī)尾氣處理液，國(guó)內(nèi)俗稱為汽車尿素,車用尿素,汽車環(huán)保尿素，是SCR技術(shù)中必須要用到的消耗品。其組成成分為約32. 5%的高純尿素和約67. 5% 的去離子水，符合IS022241-1標(biāo)準(zhǔn)。所述碳酸銨為分析純,其|丐離子彡O. 5ppm。所述甲醇為分析純，其鈉離子、鈣離子均彡O. 5ppm。所述聚醚胺的分子量為Μ=1000_1500。所述超純水的電阻率在13 14Μ Ω *cm。
上述產(chǎn)品由以下技術(shù)方案得到一種尾氣催化還原劑的制備方法，包括以下步驟
步驟一、溶解，將所述Adblue、碳酸銨、甲醇加入溶解槽中，混合、攪拌，制成尾氣催化還原劑初品，
步驟二、提純，將所述尾氣催化還原劑初品通過(guò)過(guò)濾提純，得到過(guò)濾的尾氣催化還原劑，再通過(guò)膜分離，得到分離的尾氣催化還原劑；
步驟三、制成，將所述聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑中，并用超純水調(diào)整質(zhì)量百分濃度為30% 50%，即得抗低溫的尾氣催化還原劑。其中，所述步驟一中，溶解溫度為30°C 35°C。所述步驟二中，過(guò)濾提純?cè)O(shè)備為過(guò)濾精度是10微米的袋式過(guò)濾器、機(jī)械過(guò)濾器、 過(guò)濾精度是O. 45微米的精密濾芯過(guò)濾器中的至少一種，過(guò)濾流速控制在2m3/H 3m3/H。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，在組分配比中采用了醇類和銨類物質(zhì)混合，降低產(chǎn)品的冰點(diǎn)，節(jié)約成本的同時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)合而成的還原劑體系的NOx轉(zhuǎn)化率也較醇類大幅增加，通過(guò)添加聚醚胺，使產(chǎn)品的防銹性、溶解性穩(wěn)定性、霧化能力增強(qiáng)。制備時(shí)， 采用槽式連續(xù)提純工藝和膜分離提純工藝，使得整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程是在密閉的管道中進(jìn)行，避免了污染的可能，多重過(guò)濾去除機(jī)械雜質(zhì)，對(duì)金屬離子進(jìn)行膜分離，使得抗低溫尾氣吸收還原劑得到提純。采用在線式控制，使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都有控制點(diǎn)，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可控性。其有益效果是成品可在-25V -40°C低溫下使用，為國(guó)內(nèi)北方地區(qū)SCR系統(tǒng)的大范圍的推廣奠定基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的原料均可以自市面購(gòu)得，其中Adblue符合IS022241-1標(biāo)準(zhǔn)；碳酸銨為分析純，其中鈣離子的含量< O. 5ppm,甲醇為分析純，其中鈉離子、鈣離子的含量均 (O. 5ppm ；以下不再贅述。實(shí)施例一
本實(shí)例的組分配比如下(以重量％計(jì))
組分組成％Adblue55碳酸銨14甲醇20聚醚胺(分子量1010)O. I超純水10.9
將上述配比的組分按下述步驟制備
步驟一、溶解，將車用尿素、碳酸銨、甲醇，加入到溶解槽中混合、升溫至30°C，攪拌 20min，制成尾氣催化還原劑初品；
步驟二、提純，將尾氣催化還原劑初品進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾設(shè)備是由10 μ袋式過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾塔和O. 45 μ精密濾芯過(guò)濾器(PP材質(zhì))組成，以流速為2. 5m3通過(guò)過(guò)濾設(shè)備得到過(guò)濾的尾氣催化還原劑，再通過(guò)分子量在10萬(wàn)的超濾折疊膜，得到分離的尾氣催化還原劑； 步驟三、制成，將聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑，脈沖lOmin，用超純水調(diào)和成質(zhì)量百分濃度為32%的抗低溫尾氣催化還原劑。實(shí)施例二本實(shí)例的組分配比如下(以重量％計(jì)):
將上述配比的組分按下述步驟制備
步驟一、溶解，將車用尿素、碳酸銨、甲醇和超純水，加入到溶解槽中混合、升溫至32°C， 攪拌20min，制成尾氣催化還原劑初品；
步驟二、提純，將尾氣催化還原劑初品進(jìn)行過(guò)濾，其中過(guò)濾設(shè)備是由10 μ袋式過(guò)濾器、 活性炭過(guò)濾塔和O. 45 μ精密濾芯過(guò)濾器(PP材質(zhì))組成，以流速為3. 5m3通過(guò)過(guò)濾設(shè)備得到過(guò)濾的尾氣催化還原劑，再通過(guò)分子量在7-8萬(wàn)的超濾折疊膜，得到分離的尾氣催化還原劑；
步驟三、制成，將聚醚胺加入過(guò)濾后的尾氣催化還原劑，脈沖lOmin，用超純水調(diào)和成質(zhì)量百分濃度為44. 6%的抗低溫尾氣催化還原劑。實(shí)施例三
本實(shí)例的組分配比如下(以重量％計(jì)):
物料組成％Adblue35碳酸銨35甲醇15聚醚胺(分子量1000)O. 2超純水14. 8
將上述配比的組分按下述步驟制備
步驟一、溶解，將車用尿素、碳酸銨、甲醇和超純水，加入到溶解槽中混合、升溫至35°C， 攪拌20min，制成尾氣催化還原劑初品；
步驟二、提純，將尾氣催化還原劑初品進(jìn)行過(guò)濾，其中過(guò)濾設(shè)備是由10 μ袋式過(guò)濾器、 活性炭過(guò)濾塔和O. 45 μ精密濾芯過(guò)濾器(PP材質(zhì))組成，以流速為2. 5m3通過(guò)過(guò)濾設(shè)備得到過(guò)濾的尾氣催化還原劑，再通過(guò)分子量在20萬(wàn)的超濾折疊膜，得到分離的尾氣催化還原劑；
步驟三、制成，將聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑，脈沖lOmin，用超純水調(diào)和成質(zhì)量百分濃度為46. 4%的抗低溫尾氣催化還原劑。對(duì)比實(shí)驗(yàn)
按照常規(guī)方法檢測(cè)上述實(shí)施例得到的抗低溫尾氣催化還原劑的冰點(diǎn)，詳見表I:
實(shí)施例冰點(diǎn)實(shí)施例一-30°C實(shí)施例二-35°C實(shí)施例三-40 °CAdblue-ire
表I
由表I可知，本發(fā)明的抗低溫尾氣催化還原劑的冰點(diǎn)遠(yuǎn)低于Adblue，S卩，上述實(shí)施例制成的抗低溫尾氣催化還原劑可在_25°C -40°C低溫下使用，適用于中國(guó)北方區(qū)域冬天的低溫下的車輛，減少冰凍的對(duì)車輛造成的不良影響。以在Adblue中只添加醇類的尾氣催化還原劑作為對(duì)比例，按常規(guī)方法檢測(cè)NOx轉(zhuǎn)化率，詳見表2 :
權(quán)利要求
1.一種抗低溫尾氣催化還原劑，按重量百分比計(jì)，由以下組分組成符合 IS022241-1 標(biāo)準(zhǔn)的 Adblue30% 60%碳酸銨10% 40%甲醇10% 40%聚醚胺O. 02% O. 2%超純水10% 35%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述碳酸銨為分析純碳酸銨，其中I丐離子含量彡O. 5ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述甲醇為分析純甲醇， 其中鈉離子、鈣離子含量均彡O. 5ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述聚醚胺的分子量為 M=1000-1500。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗低溫尾氣催化還原劑，其特征是所述超純水的電阻率在 13 14M Ω *cm 之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述抗低溫尾氣催化還原劑的制備方法，包括以下步驟步驟一、溶解，將所述Adblue、碳酸銨、甲醇加入溶解槽中，混合、攪拌，制成尾氣催化還原劑初品；步驟二、提純，將所述尾氣催化還原劑初品通過(guò)過(guò)濾提純，得到過(guò)濾的尾氣催化還原劑，再通過(guò)膜分離，得到分離的尾氣催化還原劑；步驟三、制成，將所述聚醚胺加入分離的尾氣催化還原劑中，并用超純水調(diào)整質(zhì)量百分濃度為30% 50%，即得抗低溫的尾氣催化還原劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述抗低溫尾氣催化還原劑的制備方法，其特征在于所述步驟一中，溶解溫度為30°C 35°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述抗低溫尾氣催化還原劑的制備方法，其特征在于所述步驟二中，過(guò)濾提純?cè)O(shè)備為過(guò)濾精度是10微米的袋式過(guò)濾器、機(jī)械過(guò)濾器、過(guò)濾精度是O. 45微米的精密濾芯過(guò)濾器中的至少一種，過(guò)濾流速控制在2m3/H 3m3/H。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種尾氣催化還原劑及其制備方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有車用尾氣催化還原劑的低溫性能只能在-11℃使用的特點(diǎn)，從還原劑的基本機(jī)理出發(fā)復(fù)配一種可以在低溫-25℃～-40℃環(huán)境下正常使用，并且符合SCR還原系統(tǒng)的車用抗低溫尾氣催化還原劑，本發(fā)明的組分按重量百分比計(jì)包括Adblue30%～60%，碳酸銨10%～40%，甲醇10%～40%,低分子量聚醚胺0.02%～0.2%,超純水10%～35%，其調(diào)和工藝過(guò)程為溶解、提純、灌裝。所得成品適用于-11℃以下環(huán)境使用，并且完全滿足SCR系統(tǒng)正常工作。
文檔編號(hào)B01D53/56GK102580531SQ201210008070
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者石俊峰 申請(qǐng)人:石俊峰