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車用尿素溶液生產工藝現狀與產品質量影響因素

文檔作者：龐雅楓張園趙揚文檔來源：天津悅泰石化科技有限公司		更新日期： 2026年05月23日	點擊數：
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車用尿素溶液作為SCR(選擇性催化還原)系統的還原荊，
是柴油車達到國四及以上排放標準的必備消耗品。車用尿素溶液
產品的質量與我國柴油車排放標準的實施效果密切相關。本文介
紹了車用尿素溶液的生產工藝現狀，對產品質量的影響因素進行
了分析。
車用尿素溶液
生產工藝現狀
與產品質量影響因素
隨著霧霾現象的頻發，人們對 成二次顆粒物。據北京市環保局發 為落實《節能減排“十二五”
環境問題日益重視，作為大氣污染 布的數據，在北京本地的細顆粒物 規劃》和《大氣污染防治行動計劃》
，
物重要排放源的機動車排放也受到 (PM2．5)污染中，機動車是重要 促進大氣污染防治．減少汽車尾氣
越來越多的關注。霧霾現象的形成 來源，占比為31．1％ 。在各類機動 排放，保護消費者權益，我國工業
除了與各種途徑排人大氣中的一次 車中，柴油車尤其是重型柴油車只 和信息化部于2014年4月23日發
顆粒物(PM)有關外，氮氧化合物 占機動車總保有量的5．6％，但其排 布第27號公告
， 要求：2014年12
(NO )和碳氫化合物(HC)也是 放的NO 和PM分別占到機動車排 月31日廢止適用于國家第三階段汽
重要因素，其可以在空氣中反應生 放量的67 7％ 和78％I 。 車排放標準(簡稱國三排放標準)
∞ 匡
柴油車產品《公告》；2015年1月
1日起，國三柴油車產品將不得銷售。
2016年1月14日，工信部和環保
部聯合發布公告，自2017年7月1
日起，在全國實施重型柴油車國五
排放標準。
目前。我國重型柴油車主要采
用選擇性催化還原技術(SCR技術)
滿足排放標準的要求。車用尿素溶
液(也有稱之為柴油車尾氣處理液)
是SCR裝置將尾氣中的NO 轉化
為N 和H O的還原劑．是重型柴
油車滿足國四以上排放標準的必備
消耗品。在歐美等發達國家，車用
尿素溶液市場已經發展得非常成熟。
2014年，歐洲車用尿素溶液市場銷
售量已經超過2．3 X 10 t；北美地區
也超過了1．3 X 10 t。這些市場已經
建立了完善的車用尿素溶液市場供
應體系，尤其是在非道路機械等柴
油機設備排放標準升級后，業內預
計車用尿素溶液銷售量還將快速
增長。
國內車用尿素溶液市場還處于
起步階段，但由于各企業均看好該
產品的市場前景，紛紛上馬，生產
工藝和設備各種各樣。本文介紹了
目前國內外車用尿素溶液生產企業
煤
影采響用因的素生進產行工了藝分，析并。 對產品質量的 空氣 I (熔i 卜 l
車■ 恩j：j澎 l生產 芝
： 』
尿素尿溶素液熔融液體直接生產車三用 加水稀釋I卜 — 過濾It — 車用尿?素溶液
尿素浴液是大型尿素生嚴J 生嚴軍
用尿素溶液普遍采用的工藝。該工
利 尿素生產過程中尿液槽中的 圖’尿素熔融液體直接生產車用尿素溶液的生產過程
溫度為85℃ ～95℃ 、尿素含量為
_
Standards
無法有效降低尿素中縮二脲含量，
所以配制的車用尿素溶液中縮二脲
含量一般在0．25％ (質量分數)以
上，易超過GB 2951—2013《柴油
發動機氮氧化物還原劑尿素水溶液
(AUS 32)》“不超過0．3％ (質
量分數)”的限值要求。
使用農用尿素原料
農用尿素價格低，原料易得，
所以有些企業開發出了使用農用尿
素經過提純過濾生產車用尿素溶液
的工藝，主要分為重結晶法和離子
吸附法。
重結晶法是將農業尿素飽和溶
液加熱到70℃后降溫到30℃ ，過
飽和的尿素晶體從母液中析出，經
過濾、干燥等步驟去除農用尿素中
部分縮二脲、醛類、金屬離子等雜
質，得到合格的車用尿素原料(產
出比約為1 5：1】，再用超純水調配
成車用尿素溶液。這種生產方式由
于要不斷加熱和冷卻飽和尿素溶液，
需要消耗大量能源，且生產過程中
產生的母液由于含有大量尿素，處
理難度大。直接排放又會造成嚴重
的環境污染，所以很少有企業采用
這種方式生產。重結晶法生產車用
尿素溶液的生產過程見圖3。
離子吸附法是將尿素在超純水
中溶解后通過離子交換的方式去除
部分金屬離子、磷酸根離子和縮二
脲，得到合格的車用尿素溶液。這
種方法擴大了原料來源。但由于不
能去除產品中的醛類，所以在使用
前還是要檢測原料中的醛含量。另
外，離子交換樹脂需要進行酸堿洗
再生，產生一定量的廢水，產品質
量受制于樹脂的吸附效果，檢測工
作量大，在酸堿洗后易產生產品顏
色發黃的現象。離子吸附法生產車
用尿素溶液的生產過程見圖4。
車用尿素溶液生產過程中
產品質量的影響因素
原料選擇
選擇合適的原料是生產合格車
用尿素溶液的前提。傳統尿素生產
廠在生產尿素過程中執行的產品標
準是GB 2440 《尿素》。該標準對
農用尿素縮二脲含量的控制很寬泛，
不大于1．5％(質量分數)即合格(合
格品)。
尿素生產廠控制縮二脲含量的
方式一般是降低系統溫度和增加系
統負荷，這2種措施均可能導致生
產裝置故障，造成生產安全事故。
如果不使用專用生產裝置，上述措
施降低產品縮二脲含量的效果有限。
產品的最小縮二脲含量為0．75％(質
超純水 ? 親誓 喜
過濾 ～—— —》 車用尿素溶液
圖2 使用合格的車用尿素原料生產車用尿素溶液的生產過程
農用尿素 一一 篆蕓 一一與超警 合
過濾 一一 車用尿素溶液
圖3 使用農用尿素生產車用尿素溶液(重結晶法)
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擁朦卜馳 卜一艙； 蕊 鎏 J” ，I ’ J ” ，JH I 厶，—口，葉J
性的車用尿素溶液中。造成金屬含
l 量超標。因此，在包裝物使用前應
離 除l卜 瓣卜一耥液l 蕤
用超純水仔細清洗，并檢驗清洗用
圖4使用農用尿素生產車 用尿素溶液(離子吸附法) 水的金屬離子含量。
量分數。固體原料)左右，考慮到 滲透加EDI(電去離子)的設備， 結豪語
檢驗中的誤差和運輸儲存過程中縮 能去除水中絕大部分金屬離子、磷 車用尿素溶液的質量關系到我
二脲的增加(尿素會在高溫儲存過 酸根離子和氯離子。 國重型柴油車排放標準的實施效果。
程中慢慢生成縮二脲)，很可能造 生產過程的管理 可以說，沒有合格的車用尿素溶液，
成車用尿素溶液縮二脲指標不合格 柴油車就不可能達標排放。隨著我
。 生產設備的材質可能影響產品 國日益重視機動車污染物對空氣的影
農用尿素中醛類的控制指標是 質量
。如果設備使用了非國標中推 響
， 監管措施必然越來越嚴，車用尿
E--
亞甲基二脲(以HCHO計)，不大 薦的材料
。在尿素水溶液這種堿性 素溶液的質量問題也受到了國家職能
于0．6％ (質量分數)即可，是車 溶液的長時間浸泡過程中
， 材料中 部門的重視
， 用尿素溶液的質量要求的 1 國家抽檢和地方抽檢都
，2倍。 的金屬離子會析出進入到車用尿素
在尿素生產過程 中醛類主要有 2個 在進行。中國車用尿素溶液市場剛剛
溶液中導致不合格。 起步
， 來源 市場較為混亂，不合格產品充
： 生產設備完成安裝后的清洗非 斥市場
。◇尿素生產工藝 中包括甲醇清 這些不合格的產品中，有些
常重要，清洗不到位會造成焊渣、 是不良商家以次充好；有些是生產廠
洗混合氣的步驟，混合氣將甲醇帶 灰塵進入產品
。使其水不溶物超標。 家不了解產品性質
， 入到系統中 看到車用尿素溶
， 在高溫下縮合生成醛； 生產過程中的管理疏忽
。如防 液市場前景廣闊
， ◇為增加尿素顆粒強度和粒度 倉促上馬生產。建
， 塵措施不到位、臨時使用的軟管材 議相關生產企業應加強對車用尿素溶
人為加入醛類。 質或清洗不注意也會導致產品不合
由于尿素中的醛類很難去除 液的質量控制，確保產品滿足質量標
， 因 格
。尿素原料在運輸過程中會有很 準的要求
此應盡量采用不舍醛類的尿素原料。 多灰塵黏附在包裝袋上 。
， 生產時很
生產過程 容易和尿素一起被倒入到攪拌罐中， 參考文獻
制水裝置 導致金屬離子超標。灌裝口沒有防 【1 J北京市PM2
．5來源解析pb／3234
水對車用尿素溶液的質量至 塵罩也會導致灰塵進入包裝物中造 74／33 1 443／33 1 937／333896／396 l 9 1／
關重要。自來水或井水中存在大量 成金屬離子或水不溶物含量超標。 index
．htm1．21／1 4．
的金屬離子，這些金屬離子會導致 包裝物的影響 『21中華人民共和國環境保護部．機
SCR催化劑中毒失效，所以生產時 目前，市場上的車用尿素溶液 動車污染防治年報(2014版)『DB／
應使用去離子水。推薦使用二級反 主要有10 L、20 L或1 000 L包裝 CDll2014．

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