國(guó)四實(shí)施需尿素給力

    在2013上海國(guó)際車(chē)展上，綠色、環(huán)保是不少商用車(chē)廠家主打的宣傳點(diǎn)，特別是隨著國(guó)Ⅳ實(shí)施日期的臨近，商用車(chē)廠家和零部件企業(yè)的工作重心都在向國(guó)Ⅳ轉(zhuǎn)移。

 

    而國(guó)Ⅳ的順利實(shí)施，離不開(kāi)合格的車(chē)用尿素產(chǎn)品。

 

 

    氣候變暖，環(huán)境保護(hù)形勢(shì)日益嚴(yán)峻。數(shù)據(jù)顯示，2011年，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物5700多萬(wàn)噸，包括氮氧化物、碳?xì)浠衔?、一氧化碳和顆粒物等，其中汽車(chē)排放的氮氧化物和顆粒物超過(guò)85%，碳?xì)浠衔锖鸵谎趸汲^(guò)70%。此外，大約占汽車(chē)保有量不到20%的重型柴油車(chē)排放了60%左右的氮氧化物。

 

    在此大背景下，柴油車(chē)排放的氮氧化物和顆粒物對(duì)人類(lèi)健康及大氣環(huán)境的危害已引起高度關(guān)注。世界各國(guó)都在致力于減少這兩項(xiàng)排放物的研究，包括提高燃油品質(zhì)、實(shí)施機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)和尾氣后處理的機(jī)外凈化技術(shù)等。

 

    而大量實(shí)驗(yàn)證明，選擇催化還原技術(shù)（SCR）是合適的柴油車(chē)國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)解決方案，其對(duì)含硫量的耐受性是一大優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的柴油國(guó)標(biāo)GB19147-2009要求含硫量≤350ppm，SCR可耐350ppm的含硫油品，因此有推廣的技術(shù)基礎(chǔ)。由于采用SCR技術(shù)的國(guó)Ⅳ發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性比EGR技術(shù)好，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)改動(dòng)小，對(duì)燃油和機(jī)油要求較低，在技術(shù)升級(jí)連續(xù)性上具有優(yōu)勢(shì)，SCR催化器耐久性好且不存在催化器堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，因此SCR技術(shù)是適合我國(guó)國(guó)情的重型柴油車(chē)減排技術(shù)路線。

 

    據(jù)了解，SCR系統(tǒng)包括尿素罐（裝載柴油機(jī)尾氣處理液）和SCR催化反應(yīng)罐。SCR系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程為，當(dāng)發(fā)現(xiàn)排氣管中有氮氧化物時(shí)，尿素罐自動(dòng)噴出柴油機(jī)尾氣處理液，尾氣處理液和氮氧化物在SCR催化反應(yīng)罐中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成無(wú)污染的氮?dú)夂退魵馀懦?。由此可?jiàn)，SCR系統(tǒng)必須依靠尿素溶液對(duì)尾氣中的氮氧化物進(jìn)行處理。因此，車(chē)用尿素是重型卡車(chē)、客車(chē)等柴油車(chē)實(shí)現(xiàn)國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的必備產(chǎn)品。

 

 

    車(chē)用尿素已經(jīng)在歐美市場(chǎng)廣泛應(yīng)用，不過(guò)在國(guó)內(nèi)，這一藍(lán)海市場(chǎng)尚未打開(kāi)。

 

    有報(bào)道稱(chēng)，由于國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)尚未在全國(guó)強(qiáng)制推行，目前國(guó)內(nèi)僅有北京、上海等地的公交系統(tǒng)在使用SCR技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年，我國(guó)車(chē)用尿素消耗量在1.1萬(wàn)噸左右，僅占世界車(chē)用尿素溶液消耗量的1%。

 

    雖然起步晚、基數(shù)小，但這并不妨礙我國(guó)車(chē)用尿素市場(chǎng)的廣闊發(fā)展前景。從2007年年底開(kāi)始，北京逐步啟用了使用SCR催化技術(shù)的公交車(chē)，至2012年3月，已有7000多輛達(dá)到國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)百輛達(dá)到國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的公交車(chē)投入使用。

 

    上海市從2009年11月1日開(kāi)始，在新車(chē)登記注冊(cè)過(guò)程中對(duì)所有輕型汽油車(chē)以及公交、環(huán)衛(wèi)、郵政車(chē)輛提前實(shí)施國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，目前上海市約有400多輛公交車(chē)達(dá)到國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。

 

    中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說(shuō)，未來(lái)數(shù)年內(nèi)，車(chē)用尿素市場(chǎng)將經(jīng)歷一個(gè)發(fā)展壯大的過(guò)程。假設(shè)每年重型卡車(chē)的銷(xiāo)量為70萬(wàn)輛，每輛國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)重型卡車(chē)每年消耗車(chē)用尿素2噸，那么從理論上說(shuō)，僅重型卡車(chē)市場(chǎng)每年就需要140萬(wàn)噸車(chē)用尿素，需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

 

    更有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，隨著國(guó)Ⅳ的全面推行，國(guó)內(nèi)車(chē)用尿素年需求量將達(dá)到400萬(wàn)～700萬(wàn)噸。按照中重型柴油車(chē)產(chǎn)量測(cè)算，到2018年，我國(guó)車(chē)用尿素市場(chǎng)容量將達(dá)700萬(wàn)噸。2012年，我國(guó)符合國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)的柴油車(chē)產(chǎn)量約為65萬(wàn)輛，2005～2012年，產(chǎn)量年均復(fù)合增長(zhǎng)率為13.4%。如果嚴(yán)格實(shí)施國(guó)Ⅳ排放，假設(shè)一輛采用SCR技術(shù)的商用車(chē)平均一年需要1.2～1.5噸車(chē)用尿素溶液，按照2013～2018年產(chǎn)量年均增速為10%測(cè)算，到2018年，車(chē)用尿素的年需求量可達(dá)700萬(wàn)噸。

 

    如果按照柴油消耗量測(cè)算，那么到2017年，我國(guó)車(chē)用尿素市場(chǎng)容量至少達(dá)400萬(wàn)噸。2010年，我國(guó)車(chē)用柴油年供應(yīng)量為8500萬(wàn)噸，而車(chē)用尿素溶液的需求量跟柴油消耗量成正比，約為其4%～6%，以5%中值來(lái)計(jì)算，車(chē)用尿素年需求空間為400萬(wàn)噸，而這一測(cè)算方法還沒(méi)考慮到燃料需求的增長(zhǎng)，否則尿素溶液的需求量更加可觀。

 

 

    從上述介紹中不難看出，車(chē)用尿素還原劑對(duì)市場(chǎng)有一定的導(dǎo)向作用。在我國(guó)還未實(shí)施國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，市場(chǎng)上已經(jīng)有公司在生產(chǎn)液體尿素還原劑并用于主機(jī)廠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證測(cè)試，遼寧潤(rùn)迪精細(xì)化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)潤(rùn)迪）就是其中之一。

 

    遼寧潤(rùn)迪成立于2006年4月30日，公司位于遼陽(yáng)市鐵西工業(yè)園區(qū)，注冊(cè)資本6600萬(wàn)元，占地面積約110000平方米。2011年，公司營(yíng)業(yè)收入5.6億元，2011年稅后利潤(rùn)0.48億元。

 

    據(jù)悉，作為中國(guó)最大的汽車(chē)高級(jí)制動(dòng)液、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液、超級(jí)潤(rùn)滑油及尾氣凈化精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)基地之一，遼寧潤(rùn)迪是中國(guó)汽車(chē)制動(dòng)液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定單位、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定單位。

 

    針對(duì)市售尿素質(zhì)量距離配制尿素溶液的質(zhì)量要求相差甚遠(yuǎn)且成本過(guò)高的問(wèn)題，遼寧潤(rùn)迪自行研制的產(chǎn)品析晶點(diǎn)分別小于-25℃、-35℃的低溫型國(guó)Ⅳ柴油商用車(chē)專(zhuān)用尿素溶液，解決了在低溫寒冷地區(qū)的啟動(dòng)難題?，F(xiàn)該技術(shù)已經(jīng)取得兩項(xiàng)國(guó)家重大發(fā)明專(zhuān)利，得到多家發(fā)動(dòng)機(jī)廠及主機(jī)廠的認(rèn)可。采用自制的方法，達(dá)到配制尿素溶液產(chǎn)品的質(zhì)量要求，同時(shí)降低了產(chǎn)品的成本。自制尿素過(guò)程中，提高合格尿素的收率是技術(shù)的關(guān)鍵，遼寧潤(rùn)迪采用自創(chuàng)的方法，大大降低了成本，制出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的尿素。尿素與自制超純水配制出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的尿素溶液，從而使汽車(chē)尾氣排放達(dá)到國(guó)家要求的國(guó)Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)保護(hù)環(huán)境起到推動(dòng)作用。

 

    “在我國(guó)，國(guó)Ⅳ階段尿素溶液還原劑的市場(chǎng)規(guī)模巨大，但是目前具備一定規(guī)模生產(chǎn)水平、有能力的制造商還不多?？梢哉f(shuō)市場(chǎng)需求大，供給能力不足。在我看來(lái)，需要將生產(chǎn)與研發(fā)并行，開(kāi)發(fā)下一代還原劑技術(shù)，形成上下游產(chǎn)業(yè)鏈和后處理產(chǎn)業(yè)的行業(yè)聯(lián)盟。同時(shí)需要注意的是，使用SCR后處理技術(shù)時(shí)，車(chē)輛在使用過(guò)程中對(duì)尿素溶液還原劑的添加是一個(gè)重要的課題?，F(xiàn)在我國(guó)還沒(méi)有尿素溶液還原劑的加注站（類(lèi)似于加油站），所有的還原劑產(chǎn)品需依靠主機(jī)廠售后及市場(chǎng)物流配送。”遼寧潤(rùn)迪相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者。

 

 

 

    車(chē)用尿素是指尿素濃度為32.5%、溶劑為超純水的尿素水溶液，其原料為尿素晶體和超純水。

 

    國(guó)內(nèi)的車(chē)用尿素主要是從工業(yè)尿素中提純得來(lái)，其主要原理是：在溫度70℃～75℃時(shí)，尿素在水溶液中發(fā)生水解；在30℃以下時(shí)，尿素重新從水溶液中結(jié)晶出來(lái)；每水解結(jié)晶一次，其純度會(huì)得到大幅提高，一般利用工業(yè)一級(jí)尿素水解結(jié)晶一次，就可達(dá)到車(chē)用尿素標(biāo)準(zhǔn)要求，其產(chǎn)出比例為1.5:1。

 

    此外，車(chē)用尿素溶液對(duì)溶劑的要求很高。由于SCR催化劑載體極易發(fā)生金屬離子中毒從而失去催化效果，因此車(chē)用尿素溶液必須使用電子行業(yè)一級(jí)超純水(電阻率≥18兆歐·厘米)。車(chē)用尿素溶液會(huì)在-11℃下開(kāi)始結(jié)冰，實(shí)際使用中，在-20℃時(shí)會(huì)完全上凍。目前采用的技術(shù)是通過(guò)加入改性劑降低溶液凝固點(diǎn)、外加加熱裝置等手段防止溶液凝固。