车用尿素介绍及宣传课件.ppt

1 车用尿素技术及应用 2 编制说明 随着国4排放标准实施时间的临近 国内北京 深圳 上海等大城市已经提前开始执行国4标准 同时 目前国内中重型货车 客车 公交车辆大部分采用SCR技术路线达到国4排放标准要求 因此 SCR系统所需的车用尿素溶液成为与柴油等同的消耗品 为此 我们对国内外车用尿素的标准 生产流程 产能等情况进行调查 为公司决策提供依据 3 目录 一 尿素概述二 国内外车用尿素标准三 国内外车用尿素生产工艺流程四 国内外车用尿素市场需求及应用模式五 国内外车用尿素价格六 国内主要供应资源七 结论及建议 4 一 尿素概述 1 尿素的分子结构 尿素学名为碳酰胺 分子量为60 06 氮含量为46 65 尿素存在于人类和哺乳动物的尿液中 是蛋白质新陈代谢后元素氮的最终产物 5 3 化学性质加热尿素水溶液温度高于130 时 尿素直接水解为氨和二氧化碳 NH2 2CO H2O 2NH3 CO2 此性质被用于车用 2 物理性质纯尿素为无色 无味结晶体常压下熔点132 7 密度为1 355g cm320 尿素饱和水溶液密度为1 146g cm3尿素易吸湿 一 尿素概述 6 1 目前车用尿素溶液的标准主要有 国外标准 国际标准化组织 ISO22241 1 2006日本标准 JISK2247 1 2005德国标准 DIN70070 2005国内标准 北京地标 DB11 552 2008深圳 车用尿素溶液 AUS32 特区技术规范 国家尚无标准 也没有编制计划 二 国内外车用尿素标准 7 2 国内外标准对比分析 北京地方标准综合了国外3个标准的要求 与日本标准较接近 同时增加了氯化物的要求 深圳则完全采用ISO的标准 仅在醛一项上有所放宽 二 国内外车用尿素标准 8 3 各成分技术指标确定说明 1 尿素含量 尿素含量直接影响NOx的催化效率和尿素溶液的凝固点 在SCR还原系统中 尿素溶液的浓度是关键因素之一 过高或过低的浓度不仅不能提高NOx的转化效率 反而会造成氨气的滑失 由于过高的NH3 NOx比造成的氨气漏失 形成二次污染物氨气 欧洲大部分柴油车生产商倾向于使用尿素浓度为32 5 的尿素水溶液作为还原剂 还因为此浓度的车用尿素溶液结晶点最低 尿素溶液浓度与结晶点的对应关系图 二 国内外车用尿素标准 9 浓度与密度的关系 浓度与折光率的关系 2 密度 车用尿素溶液密度与浓度密切相关 在一定温度下尿素溶液的浓度与密度具有一一对应的关系 且随浓度增大而增大 见右图 检测密度有助于辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量 3 折光率 车用尿素溶液密度与折光率也密切相关 与密度类似 在一定温度下尿素溶液的折光率与浓度也有着一一对应的关系 且随浓度增大而增大 见右图 测量折光率有助于进一步辅助验证车用尿素溶液的浓度和质量 利用标准尿素溶液及样品的折光率可计算尿素溶液浓度 二 国内外车用尿素标准 10 4 碱度尿素在酸 碱 酶作用下 酸 碱需加热 能水解产生氨 碱度太高说明部分尿素不纯或已经分解 该项指标控制的是尿素中氨的含量 5 缩二脲尿素的生产过程中会产生副产物缩二脲 其次 若存储不当 尿素溶液易缩合为缩二脲 缩二脲做为尿素溶液中的杂质 应该严格控制 6 不溶物不溶物是尿素溶液中的不溶于水的杂质 其存在对尿素溶液的输液管道和喷嘴具有堵塞的危害 7 醛类 以HCHO计 甲醛作为车用尿素溶液的杂质 也应当加以严格控制 二 国内外车用尿素标准 11 8 磷酸盐磷及磷酸盐由于能使Urea SCR系统的催化剂中毒失活 因此需严格控制 9 金属离子 钙 铁 铜 锌 铬 镍 镁 钠 钾 铝 金属离子 钙 铁 铜 锌 铬 镍 镁 钠 钾 铝 作为车用尿素中的杂质 对SCR系统的催化剂具有毒害作用 影响SCR还原的转化效率 应该严格控制这些指标 各种元素对V2O5 WO3 TiO2催化剂的失活作用 不同浓度的K对V2O5 WO3 TiO2催化剂的失活作用 二 国内外车用尿素标准 12 4 国内测试方法与ISO22241 2 2006的对比 二 国内外车用尿素标准 13 5 工业 农业尿素标准 实际生产中分为工业用和农业用两种 等级分类如下 根据目前国内尿素等级分类看 无法达到车用尿素要求 二 国内外车用尿素标准 14 车用尿素标准明显高于工业 农业标准 车用尿素标准对杂质的要求要严格的多 但可以通过对工业尿素的再提纯而获得 6 车用尿素与工业尿素对比分析 二 国内外车用尿素标准 15 1 国外车用尿素 AdBlue 生产流程 国外车用尿素需求量大 已经形成产业规模 车用尿素主要由大型化工企业生产 象挪威的YARA公司年产50万吨车用尿素溶液 其生产流程如下 三 国内外车用尿素生产流程 天然气 空气 氨产品 尿素产品 吸附 过滤 氨 16 三 国内外车用尿素生产流程 工业尿素 水解 温度保持70 尿素溶液 底层溶液 回收以普通尿素再销售 温度降低到30 以下 尿素再结晶 经脱水处理 车用尿素 2 国内车用尿素生产流程 目前国内车用尿素需求量很少 没有大的化工企业生产 只有小化工企业根据需求在工业尿素基础上进行提纯处理少量生产 其流程如下 由于车用尿素为31 8 33 2 的尿素水溶液 因此 车用尿素的生产流程主要包括尿素提纯 水处理 和配置溶液3个阶段 1 尿素提纯流程 国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来 其主要原理是 在温度70 75 时 尿素在水溶液中发生水解 在温度30 以下时 尿素重新从水溶液中结晶出来 每水解结晶一次 其纯度会得到大幅提高 一般利用工业一级尿素水解结晶一次 就可达到车用尿素标准要求 其产出比例为1 5 1 17 2 水处理流程 车用尿素溶液对杂质控制严格 由于普通自来水含有无机盐 氯化物等其他微量元素 因此不能直接用来配置车用尿素溶液 必须经过处理达到要求才能用于尿素溶液配制 由于自来水在生产过程中使用了各种杀菌化学制剂 不宜处理干净 因此 一般采用深层地下水 经过处理后得到符合要求的软水 深层底下水 沙石过滤 活性炭过滤 离子软化 膜过滤 微滤 纳米过滤 超滤 渗析 反渗透 电渗析 合格用水 三 国内外车用尿素生产流程 18 3 配置尿素溶液流程 根据需要进行计算配比 将适量的软水和提纯后的尿素在容器中经充分混合溶解 再进行灌装 提纯后尿素 处理后软水 混合溶解 灌装 三 国内外车用尿素生产流程 19 目前国外欧洲市场用量最大 根据其预测 到2010年其市场需求将达到200万吨以上 1 国外车用尿素市场需求 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 20 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 2 国外车用尿素销售网络 2004年时 欧洲主要有60个尿素补给站 以点的方式进行尿素添加 21 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 2 国外车用尿素销售网络 到2006年时 欧洲尿素销售网络已经形成 主要有零售点和尿素泵站两种形式 以尿素零售点居多 零售点 尿素泵站 22 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 2 国外车用尿素销售网络模式 到2007年时 欧洲尿素销售网络更加密集 零售点和尿素泵站两种形式各占一半 零售点 尿素泵站 23 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 2 国外车用尿素销售网络模式 目前 日本的尿素添加站点已经达到1200多个 24 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 2 国外车用尿素销售模式 1 尿素泵站 2 大型车队自建补给站 1000L罐装 208L桶装 10L小桶装 3 散装 25 汽车分销商供应尿素 由汽车制造商负责向其分销商提供足够用的尿素 满足客户需要 卡车服务站供应尿素 卡车制造商应负责在卡车服务站或其他公用加油站有足够的尿素供应 以满足卡车尿素添加的需要 应急计划 汽车制造商应负责建立尿素供应应急计划 比如开通全天24小时服务热线 满足用户需求 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 2 国外车用尿素销售模式 目前 在全欧洲范围内的加油站都可以买到尿素 主要有两家公司 OMV和TOTALGROUP 在加油站建设自己的尿素泵供应站 26 目前国内实施国4排放标准的城市及地区较少 对车用尿素的需求则更少 北京地区是国内实施国4标准的最早地区 目前车用尿素溶液需求在500吨 月左右 主要集中在北京公交使用 潜在市场为深圳 上海等大城市公交市场 此外 各整车企业产品开发有一定的需求 如国4排放标准如期实施 则到2011年 车用尿素市场需求会大幅增加 按欧洲每辆重型车平均每年消耗1 5吨 2吨的车用尿素溶液 中国重型车约有200万辆 如果全部更换为国 发动机 那么全国将需要350多万吨的车用尿素溶液 将耗用100多万吨的车用尿素 3 国内车用尿素市场需求 四 国内外车用尿素市场需求及销售模式 4 国内车用尿素销售网络 由于目前车用尿素需求主要集中在北京 深圳等大城市的公交公司 社会市场没有需求 因此 目前车用尿素的销售方式为直接供给 采用桶装方式 10L 桶 方便添加 27 目前 国内北京地区是国内实施国4标准最早的地区 也是车用尿素用量最大的地区 月需求在500吨左右 其尿素价格为4500元 吨 4 5元人民币 L 随着需求量的增加 其价格有一定的降价空间 1 国内车用尿素价格 五 国内外车用尿素价格 2 国外车用尿素价格 目前 欧洲车用尿素 AdBlue 已经大批量供应市场 年需求在150万吨左右 根据各国情况不同 其价格在0 5 0 33欧元 L之间 平均价格约为4元人民币 L 比国内价格略低 28 六 国内主要供应资源 我国是尿素生产大国 2007年 中国出口尿素约为500万吨 2008年 出口380万吨左右 预计2009年尿素产能接近6300万吨 而全年工农业需求约为5100万吨 即使2009年出口尿素300万吨 产能仍过剩近1000万吨 目前国内现有200万辆重型车 如果整车保有量以每年10 的速度增长 到2011年重型车有220多万辆 车用尿素需求在100万吨左右 国内尿素产量完全能够满足整车需求 但是 目前 国内车用尿素需求很小 大的化工企业没有生产 市场车用尿素供应商均为小型化工企业 北京地区车用尿素的主要供应商为北京益利精细化学品有限公司 其车用尿素产品占北京市场70 主要用户为北京公交下属11个分公司 我们对北京益利精细化学品有限公司进行了实地调查 此外 黄骅市力德化工有限公司也有车用尿素生产 29 六 国内主要供应资源 北京益利精细化学品有限公司前身为村办工厂 后归个人所有 1993年与香港永大贸易公司合资 公司占地面积41182平方米 现有职工170多人 技术人员主要是外聘兼职人员 公司主要产品以化学试剂为主 生产经营十多个门类 上千个规格品种 广泛应用于科研 教学 生物医药 实验室 国防 石油 电子 交通运输 和工业企业各个领域 2008年总产值4000万元 30 1 1 北京益利精细化学品有限公司主要产品 车用尿素溶液仅是其众多产品之一 六 国内主要供应资源 此桶回收并重复使用 31 1 2 北京益利精细化学品有限公司尿素生产情况 尿素提纯间 面积40平米左右 自制有溶解罐 结晶罐 脱水机等设备 设备较简陋 每日单班2人可提纯尿素500公斤 水处理间 面积30平米左右 自制砂石过滤罐 活性炭过滤罐 离子过滤罐 综合膜处理柜等设备 设备较简陋 北京益利精细化学品有限公司尿素生产车间是利用库房改造而成 投资100万元 周期3个月 分尿素提纯间 水处理间 灌装间三部分 设备均为自制专用设备 工人4名 产能800吨 月 现每月生产车用尿素溶液300吨左右 六 国内主要供应资源 32 1 3 北京益利精细化学品有限公司质量保证情况 北京益利精细化学品有限公司检测设备齐全 能够完成车用尿素的正常生产检验 六 国内主要供应资源 33 1 3 北京益利精细化学品有限公司质量保证情况 北京益利精细化学品有限公司通过了ISO9001质量体系认证和ISO14001环境体系认证并取得了质检机构A级认证 六 国内主要供应资源 34 2 黄骅市力德化工有限公司简介 黄骅市力德化工有限公司 原黄骅市益源化工厂 是化工试剂原料及水处理用树脂再生剂 盐片 的专业厂家 主要生产分析纯尿素 柴油发动机专用尿素 分析纯硝酸钙 硝酸镁 碳酸钙 氯化钙 无水亚硫酸钠等 六 国内主要供应资源 35 3 玉柴化工 六 国内主要供应资源 柴油机 工程机械 汽车零部件 汽车化工 物流 专用汽车 润滑油 燃油添加剂 车用尿素 玉柴化工目前具备车用尿素产能 5000吨 年2009年预计车用尿素销售 1000吨 36 4 中石化 中石化具有销售网络优势 在全国各省 地 市 包括香港 澳门 均布有自己的油库及加油站 加油站总数超过2 9万座 占全国总加油站 8 8万座 的33 中石化加油站油品零售占全国零售总量的60 以上 在中石化辖区内的北京 上海 天津 广州 山西 山东 河北 河南 安徽 浙江 江苏 江西 广东 广西 湖北 湖南 贵州 海南 云南 福建等省市 油品销售量占当地油品销售总量的70 以上 在东北 西北地区中石化的油品销售量占当地销售总量的20 30 可以利用其网络优势进行车用尿素分销 满足市场需求 六 国内主要供应资源 中石化尿素产能 已开始加入车用尿素开发 37 目前 国家尚无车用尿素标准发布 仅北京 深圳有地方标准 其标准参照国际 德国 日本标准制定