車用尿素溶液（柴油車尾氣處理液）生產去離子水設備技術
一、概述
車用尿素是重型柴油車達到國四排放標準的*產品。車用尿素是指尿素濃度為32.5%且溶劑為去離水水的尿素水溶液，原料為尿素晶體和去離子水。重型卡車、客車等柴油車要達到國四排放標準，在尾氣處理上就要選用適合的SCR系統，而這項系統必須利用尿素溶液對尾氣中的氮氧化物進行處理。因此，車用尿素溶液成了重型卡車及客車達到國四排放標準的*產品。
SCR是我國減排的*選擇。目前國內現行的柴油國標GB19147-2009要求含硫量≤350ppm，而ECR-DOC技術要求油品含硫量在10ppm以下，因此在中國暫不具有推廣條件。SCR則可耐350ppm的含硫油品，因此有推廣的技術基礎。由于采用SCR技術的國四發動機燃油經濟性比EGR技術好、對發動機改動小、對燃油和機油要求較低、在技術升級連續性上具有優勢、SCR催化器耐久性好且不存在催化器堵塞的風險，因此SCR技術是我國國情的重型柴油車減排技術路線。
車用尿素是濃度為32.5%且溶劑為去離子水的尿素水溶液，生產原料為尿素晶體和去離子水，其關鍵點在于原料純度。從生產工藝來看，雖然車用尿素對原料純度要求高于一般工業用需求，但目前國內工藝已然可以滿足實際應用需求。車用尿素的生產工藝不足以構建高進入壁壘。
國內車用尿素主要是從工業尿素提純得來，其主要原理是：1）在溫度70-75℃時，尿素在水溶液中發生水解。2）在溫度30℃以下時，尿素重新從水溶液中結晶出來。3）每水解結晶一次，其純度會得到大幅提高，一般利用工業一級尿素水解結晶一次，就可達到車用尿素標準要求，其產出比例為1.5：1。
車用尿素必須使用電子行業一級去離子水。車用尿素的由于SCR催化劑載體極易發生金屬離子中毒從而失去催化效果，因此車用尿素溶液必須使用電子行業一級超純水（電阻率≥18MΩ.cm）。車用尿素溶液會在-11℃下開始結冰，實際使用中在-20℃時會*上凍。目前技術是通過加入改性劑降低溶液凝固點、外加加熱裝置等手段防止溶液凝固。
柴油發動機尾氣處理液(俗稱為：汽車尿素，車用尿素，汽車環保尿素)，在中國和歐洲稱為AdBlue，在美洲稱為DEF，在巴西稱為ARLA32. AdBlue是由成分為32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水組成的高純度透明液體，有淡淡的氨水氣味。如果濺出，水分蒸發并形成結晶。AdBlue用于配有SCR（車用選擇性催化還原尾氣后處理）系統的轎車、卡車、客車和重型非道路使用柴油發動機車輛，是SCR技術中必須要用到的消耗品，與SCR催化劑一起將柴油發動機排放的有害氮氧化物轉換成無害的水蒸氣和氮。SCR系統的主要組成部分包括催化劑，AdBlue注入裝置，AdBlue容器和AdBlue劑量控制器。幾乎所有歐洲、美國和亞洲，包括中國的重型汽車制造商也為車輛配備選擇性催化還原系統并配以AdBlue工作液，以達到新的氮氧化物排放標準（如歐四、歐五）AdBlue和SCR技術共同作用下，能優化發動機性能和燃料消耗，減少柴油消耗可高達6%，顯著降低成本。AdBlue 的平均消耗量是一般柴油消耗量的5％，約為高速公路駕駛每100公里消耗1.5升。AdBlue只可使用于配置SCR系統的引擎組合，因為它既不是燃料，也不是燃料添加劑。AdBlue執行符合ISO22241，DIN70070和CEFIC規章內的標準，以確保SCR系統有效運行。AdBlue 對環境沒有危害，并分類為zui低風險的可運輸液體。
目前國內車用尿素生產由中小型民營企業主導，渠道銷售能力欠缺。國內車用尿素主要由江蘇可蘭素、遼寧潤迪、京脈化工、北京益利等企業生產。每家公司產能在年產10-30萬噸之間。其中江蘇可蘭素、遼寧潤迪等產能為年產30萬噸，且針對車用尿素低溫凝固問題有一系列的改性劑。江蘇可蘭素已經將可蘭素車用尿素溶液出口到俄羅斯、東歐和南美。但對于目前小型民營企業來說，不能掌握核心銷售渠道是其發展的根本軟肋。適用于柴油發動機符合國四排放標準的汽車，卡車，客車，公交車。
二、原理
車用尿素是柴油機尾氣凈化還原劑。它是一種無味無毒的溶液，存儲在柴油車上特別的儲存容器內。當廢氣從發動機排出后，它會與廢氣一起到達SCR催化轉化器，然后將氮氧化物轉化為無害的氮和水，從而大大減低廢氣排放量。目前來說 SCR（選擇性催化還原技術）技術成柴油機國Ⅳ標準技術。國內發動機生產商都開始使用 SCR 技術來達到環保要求。
為減輕汽車尾氣給大氣環境造成的污染，我國2015年初將全面推行國四排放標準。隨著實施國四標準的日期漸漸臨近，尿素這種傳統的化工產品也有望煥發出新的活力。隨著國四排放標準實施時間的臨近，國內北京、深圳、上海等大城市已經提前開始執行國四標準。同時，目前國內中重型貨車、客車、公交車輛大部分采用SCR技術路線達到國四排放標準要求，因此，SCR系統所需的車用尿素溶液成為與柴油等同的消耗品。 由于目前車用尿素需求主要集中在北京、深圳、上海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。目前，國內工業尿素價格徘徊在1800元/噸左右，而車用尿素溶液的售價為3500元/噸以上。相較之下，車用尿素的盈利較為可觀。因此，車用尿素被看成是既能治理機動車尾氣，又可促進氮肥行業轉型升級的一個好產品.由于我國升級國四標準采取選擇性催化還原技術，所必需的車用尿素銷量將井噴，明年銷量或同比增加近10倍,市場前景很樂觀。
三、生產工藝流程：
汽車尿素（車用尿素，汽車環保尿素）的學名是柴油機尾氣處理液。應用于柴油發動機中。它是一種在SCR技術中必須要用到的消耗品，用來減少柴油車尾氣中的氮氧化物污染的液體。其組成成分為32.5%的高純尿素和67.5%的去離子水。
3.1超純水（去離子水）流程
原水→原水箱→增壓泵→砂過濾器→活性炭過濾器→阻垢劑加藥（RO清洗系統）→ 5μ精密過濾器→一級高壓泵→一級膜處理系統→一級RO水箱→二級高壓泵→二級膜處理系統→二級RO水箱 →EDI送水泵→保安過濾器→EDI系統→超純水箱→超純水泵→用水點
3.2尿素生產流程
自來水→預處理→一級反滲透→二級反滲透→EDI超純水設備系統→超純水儲罐→物料儲罐→攪拌均質系統→初過濾系統→脫色系統→提取→提純→ 灌裝
重型柴油車用尿素溶液生產超純水設備系統描述：
本生產線由預混合系統、換熱系統、初過濾系統、均質系統、脫色系統、提純系統、再生系統等組成，此運行模式為目前是*成熟的車用尿素生產工藝，已進入大規模工業生產階段。
一）預混合系統：采用曝氣方式和均勻系統，去除原料液中部分醛類，并起到均質作用。
二）換熱系統(可選項)：調節到工藝要求溫度。袋裝顆粒尿素需進行升溫，以便尿素顆粒更易溶解（甲方提供蒸汽）。
三）初過濾及脫色系統：去除尿素中懸浮物及其它漂浮雜質，保證后道工序不受影響。脫色系統采用活性炭進行吸附脫色，去除尿素中其它有機物雜質，使尿素溶液更加清澈。
四）精濾系統：防止脫色系統中的活性炭微粒進入后道處理工序，影響后道產品質量。
五）提純系統：采用多級提純塔方式，去除尿素溶液中的各種離子、縮二脲、磷酸根等雜質，確保產品符合中國汽車工程學會技術規范SAE-China J2901－2013《車用尿素溶液技術規范》標準要求。
六）微濾系統：攔截生產過程中管道、儲存槽、動力設備等可能產生的一些肉眼不可見的殘留雜質，保證成品質量穩定可靠。
七）還原再生系統：提純塔在工藝生產過程中逐步失效，到達一定周期需要進行還原再生處理，過程需6－8小時。經還原再生處理的提純塔重復使用，可*達到原生產工藝要求。每個再生周期過程中會產生2噸廢水，該廢水不含其它重金屬，主要是PH值不符合要求。經過中和調整就可以達到環保排放標準 。
八）廢水處理系統：對還原再生過程中產生的廢液進行處理，至達標排放。本環節另出設計方案，不在本次方案及報價范圍。廢水處理工藝：廢水收集池→廢水PH調節池→處理廢水排放池
四、產品品質
產品品質 設計標準
純水處理系統 電阻率：15 MΩcm2/25℃
車用尿素生產線 符合中國汽車工程學會技術規范SAE-China J2901－2013《車用尿素溶液技術規范》標準要求
五．車用尿素溶液生產超純水設備系統產品特點：
1、處理效率高，質量穩定。產品品質*，澄清透明；
2、系統能耗低，為客戶大大節省運行費用；
3、原料選擇簡單，價格便宜，容易獲取；
4、系統可以模塊化設計，升級改造容易；
5、免費提供可行性報告、原料選擇丶檢測報告丶環評安評資料、實驗室、灌裝線丶市場研究等技術服務 。
六、設備注意技術數據表
序號 | 規 格（年產噸） | 功 率 （KW） | 占地尺寸 （平方米） | 運行時間 （H） | 成本估算 （元） |
1 | 1500 | 7.5 | 50 | 8 | 662.6 |
2 | 2500 | 7.6 | 80 | 8 | 649.2 |
3 | 5000 | 10.7 | 100 | 8 | 637.4 |
4 | 7500 | 13.1 | 120 | 8 | 634.6 |
5 | 10000 | 20.1 | 160 | 8 | 632 |
6 | 15000 | 24.5 | 200 | 8 | 630.8 |
7 | 20000 | 34.5 | 300 | 8 | 628.5 |
8 | 25000 | 50 | 400 | 8 | 626.5 |
七、年產5000T項目預期效益（市場預期，經濟、社會和環境效益）
一）生產制造費用：
1、 尿素原材料費用：尿素原料1800元/噸，1噸原料可制成品3噸，則原料消耗費用為：1800÷3＝600元/噸。
2、 其余生產制造費用如包裝材料，灌裝系統，成品運輸或儲存等，費用未計算在內。
二）運行費用（單機功耗按小時核算，其它費用按年核算）：
序號 | 名稱 | 消耗量 | 費用（元/噸） | 備注 |
1 | 電耗 | 10.7KW | 6.68 | 0.78元/度 |
2 | 水費 | 1.2T | 4.2 | 3.5元/立方 |
3 | 人工費 | 3000元/(人.月) | 14.4 | 按照2個操作工 |
4 | 耗材費用 | 日常維護 | 2.5 | |
5 | 設備折損 | 4萬/年 | 8.0 | 8年計算 |
6 | 合計費用 | | 35.78元/噸 | |
三）項目預期效益：
目前市場行情車用尿素價格為3000-4000元/噸，按3500元計算，本系統年產值為：3500元/噸×0.5萬噸/年＝1750萬
年利潤為：（3500-600-35.78）×0.5萬噸/年＝1432.11萬
我公司生產的車用尿素溶液（柴油車尾氣處理液）生產去離子水設備，采用世界上的反滲透膜元件作預處理再配上EDI連續電除鹽裝置,這是目前制取超純水，zui環保的超純水制備工藝，不需要用酸堿進行再生便可連續制取超純水，對環境沒什么破壞性。其缺點在于初投資相對以上兩種方式過于昂貴.
我公司設計的車用尿素溶液生產去離子水設備采用成熟、可靠、*、自動化程度高的二級反滲透+EDI+精混床除鹽水處理工藝，確保處理后的超純水水質確保處理后出水電阻率達到18.2 MΩ.cm。EDI超純水設備關鍵設備及材料均采用主流*可靠產品，采用PLC＋觸摸屏控制，全套系統自動化程度高，系統穩定性高。大大節省人力成本和維護成本，水利用率高，運行可靠，經濟合理。使設備與其它同類產品相比較，具有更高的性價比和設備可靠性。
我們公司專業生產EDI超純水設備，有多年的生產經驗，尤其在電控系統PLC方面在水處理行業技術都是比較成熟，我們也有做過很多各行業的水處理設備，這方面我們有豐富的經驗。我們公司做出來的EDI超純水設備質量*具有更大的優勢，在國內具有一定的市場竟爭力。該產品由于具備性能好、*國外同類產品價格、供貨及時、售后服務方便快捷等諸多優勢。在太陽能光伏電池、單/多晶硅、非晶硅、電子與半導體、鍋爐補給水、光電光學等企業的脫鹽水和超純水裝置，得到了業界的廣泛贊譽，歡迎廣大客戶前來參觀考察我公司的廠房及EDI超純水設備工程案例。
EDI超純水設備系統的優點
1. 無需酸堿再生： 在混床中樹脂需要用化學藥品酸堿再生， 且需要安全儲存酸堿的車間, 再生時有大量有害廢水和廢棄物需處理， 增加了環保和安全方面的工作困難。 而EDI則消除了這些有害物質的處理和繁重的工作。保護了環境。
2. 連續、簡單的操作： 在混床中由于每次再生和水質量的變化，使操作過程變得復雜，而EDI的產水過程是穩定的連續的， 產水水質是恒定的，沒有復雜的操作程序，操作大大簡便化。
3. 降低了安裝的要求：EDI系統與相當處理水量的混床相比，有較不的體積，它采用積木式結構，可依據場地的高度和窨靈活地構造。 模塊化的設計， 使EDI在生產工作時能方便維護。
EDI超純水設備系統的應用領域
1、電廠化學水處理
2、電子、半導體、精密機械行業超純水
3、食品、飲料、飲用水的制備
4、小型純水站，團體飲用純水
5、精細化工、精尖學科用水
6、其他行業所需的高純水制備
7、制藥工業工藝用水
8、海水、苦咸水的淡化
資料來源： 去離子水設備 http://www.yiminshuichuli.com,轉載請注明出處
