尿液生产车用尿素溶液的工艺研究
许耀辉
（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳 455133）
[摘 要] 探讨尿素生产企业以尿液为原料生产车用尿素溶液的工艺，分析缩二脲、游离氨、金属离子含量对尿液引料口选择的影响，发现闪蒸罐后、一段蒸发器前某处作为尿液引料口最为合适。小试和中试试验表明，采用闪蒸罐后、一段蒸发器前某处作为尿液引料口，通过结晶、过滤、配制等工艺得到的车用尿素溶液产品可满足国标要求，且能降低车用尿素溶液的生产成本。
[关键词] 尿液；车用尿素溶液；生产工艺；引料口选择；缩二脲；游离氨；金属离子；质量控制
[中图分类号] TQ 441.41 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）06-0018-03
0 引 言
近年来，国家通过持续深化重点行业污染减排工程建设、加大落后产能淘汰力度、实施机动车污染防治，大气污染防治成效显著，但大气环境质量仍然不容乐观[1]。2016年冬季，全国多个地方PM2.5爆表，固体颗粒污染引起人们更多关注。据统计，柴油车是氮氧化合物和PM颗粒物排放的主要贡献者，柴油车排放的氮氧化合物占全国机动车排放总量的60%以上，PM颗粒物排放量占比更是接近100%；重型载货车辆排放的氮氧化合物和颗粒物明显高于其他机动车，其氮氧化合物和颗粒物排放量占比分别为47.1%和61.4% [2]。
目前，我国柴油车尾气处理主要采用SCR技术， SCR技术主要通过强化燃料在发动机内的燃烧来降低PM颗粒物，再通过车用尿素溶液与氮氧化合物在SCR催化剂上反应生成氮气来消除废气中氮氧化合物。与EGR+DPF技术相比，SCR技术具有应用方便和可提高燃油效率的优势，同时也兼顾到技术的延续性及我国柴油质量的特性[3-4]。
车用尿素溶液产品质量控制指标主要有尿素、缩二脲、金属杂质等的含量。因为尿素会缩聚生成熔点高达300 ℃的三聚氰胺；而不易分解的缩二脲则粘附在SCR催化剂上，造成SCR催化剂失活；金属离子等物质可以造成车用尿素溶液管道、喷嘴和SCR催化剂孔道堵塞，降低催化剂效率[5]。
现阶段车用尿素生产工艺主要有2种：一种是以农用尿素或工业尿素为原料，将尿素颗粒溶解于高纯水中配制成饱和溶液，再通过降温使尿素结晶析出，然后通过过滤、干燥得到高纯固体尿素 [6]；另一种直接以尿素装置的尿液为原料，通过结晶、过滤、配制等过程生产出车用尿素溶液。这2种方法都具有节能、产品利用率高等优点，但仅限于尿素生产企业采用。
目前国内尿素产能严重过剩，尿素生产企业的生存与发展受到极大挑战，而化解尿素产能过剩，生产车用尿素溶液不失为一种选择，可提高企业产品的多样性，降低市场销售压力，提高企业的经济效益。
1 车用尿素溶液生产工艺研究
我公司采用尿素装置中的尿液为原料，经降温结晶、过滤、溶解配制、灌装等工序制得到成品车用尿素溶液产品。车用尿素溶液生产中主要需控制尿素含量、碱度、缩二脲含量、不溶物含量、金属离子含量等指标，本课题主要探讨如何通过原料尿液引料口的选择和生产工艺优化来控制车用尿素溶液产品质量。
更多内容详见《中氮肥》2017年第6期