一种高质量车用尿素及其生产工艺的制作方法

本发明涉及车用尿素，具体而言，涉及一种高质量车用尿素及其生产工艺。

背景技术：

1、随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气污染成为亟待解决的重要问题。汽车尾气中含有大量的氮氧化合物，是污染大气、水体和危害人体健康的主要物，因此，对汽车尾气中的氮氧化合物进行转化处理，是解决氮氧化合物危害的有效举措。

2、车用尿素是一种无色透明的液体，其主要用途就是将汽车柴油发动机运行时产生的尾气中的氮氧化合物还原成水和氮气，以实现空气净化，又称为柴油机尾气处理液。柴油发动机的scr系统向高温状态的发动机尾气中喷入车用尿素，车用尿素在高温下水解为氨气和二氧化碳，氨气与尾气中的nox在scr催化器中反应，转化为无害的水蒸汽和氮气，同时吸收可有害的烟气颗粒。

3、车用尿素的品质高低直接影响scr系统对汽车尾气中的氮氧化合物处理效果，还会影响scr系统的使用寿命。其中，车用尿素中缩二脲和微量元素的含量高低是衡量车用尿素品质高低的重要标准，尤其对于固体车用尿素的生产，如何控制产品中缩二脲、铁、镍、钾等指标不超标，并保持稳定，是目前实际生产中的重点和难点。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：

2、目前，针对固体车用尿素的工业化生产中，由于生产工艺的影响以及生产设备长时间时候后出现管道腐蚀和残渣积存等，导致车用尿素产品中的缩二脲、铁、镍含量超标，进而影响车用尿素在汽车尾气处理中的应用。

3、本发明采用的技术方案：

4、本发明提供了一种车用尿素的生产工艺，包括如下步骤：

5、s1取氨和二氧化碳，通入合成塔内，加入石墨烯负载氮原子催化剂，控制温度为180-200℃、压力为13.8-24.6mpa，反应25-40min；

6、s2将s1中的合成产物进行减压至大气压，降温至室温，气液分离，得到尿液；

7、s3将尿液进行蒸发浓缩，喷雾干燥，送至造粒塔进行造粒，得到车用尿素。

8、其中，步骤s1中，石墨烯负载氮原子催化剂为石墨烯负载cu、pb或ru中任一种单原子的复合材料，石墨烯负载氮原子催化剂中还掺加有n；制备石墨烯负载氮原子催化剂时，先将原料混合，置于800-1000℃下混合反应，合成石墨烯负载氮原子催化剂。

9、优选地，步骤s1中，原料氨与二氧化碳质量比为3.15-3.5。

10、优选地，步骤s3中，蒸发浓缩包括依次进行的首段蒸发、中段蒸发和尾段蒸发；具体地，首段蒸发温度为120-125℃，中段蒸发温度为125-128℃，尾段蒸发温度为135-137℃。

11、本发明的有益效果表现在：

12、本发明中，通过提高原料氨碳比、以更低的蒸发温度进行多段蒸发，可降低缩二脲等杂质的产生；同时，在催化剂的作用下，可促进合成过程超正向反应进行，使合成副产物含量低，得到纯度更高的固体车用尿素。

技术特征：

1.一种车用尿素的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的车用尿素的生产工艺，其特征在于，步骤s1中，石墨烯负载氮原子催化剂为石墨烯负载cu、pb或ru中任一种单原子的复合材料。

3.根据权利要求2所述的车用尿素的生产工艺，其特征在于，石墨烯负载氮原子催化剂中还掺加有n。

4.根据权利要求3所述的车用尿素的生产工艺，其特征在于，石墨烯负载氮原子催化剂通过如下方法制得：

5.根据权利要求1所述的车用尿素的生产工艺，其特征在于，步骤s1中，原料氨与二氧化碳质量比为3.15-3.5。

6.根据权利要求1所述的车用尿素的生产工艺，其特征在于，步骤s3中，蒸发浓缩包括依次进行的首段蒸发、中段蒸发和尾段蒸发。

7.根据权利要求6所述的车用尿素的生产工艺，其特征在于，首段蒸发温度为120-125℃，中段蒸发温度为125-128℃，尾段蒸发温度为135-137℃。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的生产工艺制备得到的高质量车用尿素。

技术总结
本发明涉及车用尿素技术领域，公开了一种高质量车用尿素的生产工艺，包括如下步骤：S1取氨和二氧化碳，通入合成塔内，加入石墨烯负载氮原子催化剂，控制温度为180‑200℃、压力为13.8‑24.6MPa，反应25‑40min；S2将S1中的合成产物进行减压至大气压，降温至室温，气液分离，得到尿液；S3将尿液进行蒸发浓缩，喷雾干燥，送至造粒塔进行造粒，得到车用尿素。本发明生产车用尿素的工艺中，通过控制反应条件，在催化剂的作用下合成副产物含量低、纯度更高的固体车用尿素。

技术研发人员：付磊,罗小强,王东波,莫政辉,王庆军,杜缝涛
受保护的技术使用者：重庆建峰化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12