技术领域
本发明涉及化学生产工艺的技术领域，具体的说，是指一种车用尿素制备方法。
背景技术
目前，柴油车的尾气排放物NOX利用选择性催化还原反应来实现达标排放，依靠车用尿素高温分界成氨和二氧化碳，氨在催化剂作用下将NOx还原成氮气和水，来减少对环境的污染，这就是国际上通用的SCR技术，但生产车用尿素的方法中绝大部分都是通过提纯高纯度尿素晶体后在配制过滤得到成品。
中国专利申请CN201510506558.1公开了一种车用尿素溶液的生产工艺，虽然以尿液生产车用尿素，但其尿液要经过冷却在结晶机内形成晶体悬浮液，悬浮液还要经过过滤达到高纯度尿素晶体，再与超纯水搅拌加热配制成粗品，再过滤得到成品。不仅结晶时会产生部分尿素废液，而且操作工序繁琐复杂，耗电、耗蒸汽设备多。增加了车用尿素企业的生产成本，减少了生产企业的利润空间。
因此有必要设置有一种制备工艺简单，节约生产成本的一种车用尿素制备方法。
发明内容
本发明提供一种车用尿素制备方法，用于解决现有技术中存在：制备工艺繁琐复杂，生产成本高等技术问题。
为了解决上述技术问题，达到制备工艺简单，节约生产成本的有益效果，本发明通过以下技术方案实现：包括以下步骤，
S1：将氨和二氧化碳合成，得到质量浓度为80％、缩二尿质量百分比小于等于0.25％的熔融尿素；
S2：将脱盐水经精制水设备，得到电阻率为18-20MΩ·cm的精制水；
S3：将上述S1中的熔融尿素和S2中的精制水按1:1.5比例同时加入至配料槽内，搅拌30min以上，得到质量浓度为31.5％～32％的尿素溶液；
S4：再通过微调上述熔融尿素或者精制水的量，得到质量浓度为32.5％的尿素溶液，该质量浓度的尿素溶液即为粗品尿素；
S5：将所述粗品尿素通过过滤得到车用尿素；
S6：将所述车用尿素输送至成品槽内，并通过成品泵使车用尿素进入灌装机，得到成品车用尿素。
为了更好实现回流的效果，进一步的，所述S4中微调的具体操作步骤，S41：所述配料槽连接有配料回流泵，所述配料回流泵的出口设置有在线浓度计，所述在线浓度计连接有主控室；
S42：所述在线浓度计检测尿素溶液的质量浓度并将信息发送至主控室进行显示，得到此时配料槽内的尿素溶液的质量浓度；
S43：根据显示的尿素溶液质量浓度，微调熔融尿素或者精制水的量，至到将质量浓度调节到32.5％时，观察30min后，质量浓度不再变化，停止微调。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述S1中制备熔融尿素的具体步骤，S11：将原料氨和二氧化碳按4:1的比例送入尿素合成塔内，并在20MPa、150～200℃下反应，得到反应液；
S12：所述反应液中含有尿素、甲胺、过量氨，其中反应液中甲胺进行气提分解回收、氨通过回收装置回收利用，最后反应液经过真空预浓缩、一段蒸发分离，得到质量浓度为80％的熔融尿素；
S13：将上述质量浓度为80％的熔融尿素再经过二段蒸发浓缩能够得到质量浓度为99.7％的熔融尿素。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S11中：将原料氨和二氧化碳按4:1的比例送入尿素合成塔内，并在20MPa、180～190℃反应，得到反应液。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤S2中脱盐水是通过采用工业水制备而来的，具体制备精制水的具体步骤，S21：工业水经过脱氧、过滤、软化、一二级反渗透、去除TOC后得到脱盐水；
S22：所述脱盐水通过EDI装置、抛光混床、超滤得到精制水。
为了更好的实现本发明，进一步的，所述精制水的电阻率为19MΩ·cm。
本发明的工作原理：
本发明的尿素生产工艺以熔融尿液为原料，与颗粒尿素原料相比，熔融尿液中含有缩二脲，金属离子含量较颗粒尿素融化得到的尿液更低，因此它可以提高产品的质量；通过将熔融尿素和精制水按1:1.5的比例同时加入配料槽得到尿素溶液，再通过微调熔融尿素或者精制水的量，最终使尿素溶液的质量浓度达到国家要求，该生产工艺简单，制备的成品率更高，同时根据实际情况生产负荷可以调节，熔融尿素溶液不仅可以生产车用尿素，还可以联产尿素、功能尿素和三聚氰胺等，提高了熔融尿素利用率，在现有的尿素生产工艺上，能够生产更多的更高附加值的产品。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明通过采用熔融尿素作为原料，得到了更高质量的车用尿素；
(2)本发明的制备工艺简单，相比现有的繁琐工艺，节约了企业的生产成本；
(3)本发明减少了融化颗粒尿素的环境污染，熔融尿素不仅可以生产车用尿素，还可以联产尿素、功能尿素以及三聚氰胺等，提高了熔融尿素利用率，为企业提供多元化产品，对企业应对市场的风云多变提供了有力保障，是一项低成本、高效率、节约能耗、高附加值的车用尿素生产技术；
(4)本发明不仅降低企业的成本，减少了尿素造粒、码垛、运输环节，减少了颗粒尿素原料采购时的风险，如价格风险、质量风险等；
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：
图1为本发明制备车用尿素的工艺流程图；
图2为本发明制备熔融尿素的工艺流程图；
图3为本发明制备精制水的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种车用尿素制备方法，如图1～3所示，包括以下步骤，
S1：将氨和二氧化碳合成，得到质量浓度为80％、缩二尿质量百分比小于等于0.25％的熔融尿素；
S2：将脱盐水经精制水设备，得到电阻率为18-20MΩ·cm的精制水；
S3：将上述S1中的熔融尿素和S2中的精制水按1:1.5的比例同时加入至配料槽内，搅拌30min以上，得到质量浓度为31.5％～32％的尿素溶液；
S4：再通过微调上述熔融尿素或者精制水的量，得到质量浓度为32.5％的尿素溶液，该质量浓度的尿素溶液即为粗品尿素；
S5：将所述粗品尿素通过过滤得到车用尿素；
S6：将所述车用尿素输送至成品槽内，并通过成品泵使车用尿素进入灌装机，得到成品车用尿素。
具体实施方式：S1：利用尿素生产装置的中间产品熔融尿素为原料制备熔融尿素，制备熔融尿素的具体步骤，S11：将原料氨和二氧化碳按4:1的比例送入尿素合成塔内，并在20MPa、180℃下反应，得到反应液；
S12：所述反应液中含有尿素、甲胺、过量氨，其中反应液中甲胺进行气提分解回收、氨通过回收装置回收利用，最后反应液经过真空预浓缩、一段蒸发分离，得到质量浓度为80％、130℃、缩二尿质量百分比等于0.25％的熔融尿素；将熔融尿素放置在尿素溶液槽内，尿素溶液槽连接有尿素溶液泵，通过尿素溶液泵将熔融尿素输送至配料槽内，并且还设置有尿素质量流量计和尿素调节阀，用来测量尿素质量浓度和控制尿素的输送量；S13，将上述质量浓度为80％的熔融尿素再经过二段蒸发浓缩能够得到质量浓度为99.7％的熔融尿素。
S2：脱盐水通过精制水生产设备精制后得到的电阻率为18MΩ·cm的精制水，脱盐水是通过采用工业水制备而来的，制备精制水的具体步骤，S21：工业水经过脱氧、过滤、软化、一二级反渗透、去除TOC后得到脱盐水；S22：所述脱盐水通过EDI装置、抛光混床、超滤得到精制水；设置有精制水槽，精制水槽内设置有精制水质量流量计和调节阀，精制水槽与精制水泵连接，通过精制水泵将精制水输送至配料槽内，调节阀用来调节精制水的量。
S3：将精制水和熔融尿素输送至配料槽后，配料槽内设有搅拌器以及与配料槽连接的配料回流泵，通过搅拌器和配料回流泵将精制水和熔融尿素进行搅拌混合，该搅拌混合时间必须要控制在30min以上，优选35min，这样才能够得到浓度均匀的尿素溶液，在配料回流泵的出口处设置有在线浓度计，实时监控配料槽内的尿素溶液的浓度，得到质量浓度为31.5％尿素溶液；
S4：根据配料回流泵的出口处设置有在线浓度计实时监测的浓度，对微调熔融尿素或者精制水的量，得到浓度为质量浓度为32.5％的尿素溶液，该质量浓度的尿素溶液即为粗品尿素；微调的具体操作步骤，S41：所述配料槽连接有配料回流泵，所述配料回流泵的出口设置有在线浓度计，所述在线浓度计连接有主控室；
S42：所述在线浓度计检测尿素溶液的质量浓度并将信息发送至主控室进行显示，得到此时配料槽内的尿素溶液的质量浓度；
S43：根据显示的尿素溶液质量浓度，微调熔融尿素或者精制水的量，至到将质量浓度调节到32.5％时，观察30min后，质量浓度不再变化，停止微调。
S5：将所述粗品尿素通过过滤得到车用尿素；
S6：将所述车用尿素输送至成品槽内，并通过成品泵使车用尿素进入灌装机，得到成品车用尿素。
通过上述方法等到的车用尿素，生产工艺用时较短，且得到的车用尿素的质量相对现有的质量浓度高，克服以往的产生过多中间杂质情况，效果较高、附加值较高。
实施例2：
具体实施方式：S1：利用尿素生产装置的中间产品熔融尿素为原料制备熔融尿素，制备熔融尿素的具体步骤，S11：将原料氨和二氧化碳按4:1的比例送入尿素合成塔内，并在20MPa、200℃下反应，得到反应液；
S12：所述反应液中含有尿素、甲胺、过量氨，其中反应液中甲胺进行气提分解回收、氨通过回收装置回收利用，最后反应液经过真空预浓缩、一段蒸发分离，得到质量浓度为80％、130℃、缩二尿质量百分比等于0.25％的熔融尿素；将熔融尿素放置在尿素溶液槽内，尿素溶液槽连接有尿素溶液泵，通过尿素溶液泵将熔融尿素输送至配料槽内，并且还设置有尿素质量流量计和尿素调节阀，用来测量尿素质量浓度和控制尿素的输送量；S13，将上述质量浓度为80％的熔融尿素再经过二段蒸发浓缩能够得到质量浓度为99.7％的熔融尿素。
S2：脱盐水通过精制水生产设备精制后得到的电阻率为19MΩ·cm的精制水，脱盐水是通过采用工业水制备而来的，制备精制水的具体步骤，S21：工业水经过脱氧、过滤、软化、一二级反渗透、去除TOC后得到脱盐水；S22：所述脱盐水通过EDI装置、抛光混床、超滤得到精制水；设置有精制水槽，精制水槽内设置有精制水质量流量计和调节阀，精制水槽与精制水泵连接，通过精制水泵将精制水输送至配料槽内，调节阀用来调节精制水的量；
S3：将精制水和熔融尿素输送至配料槽后，配料槽内设有搅拌器以及与配料槽连接的配料回流泵，通过搅拌器和配料回流泵将精制水和熔融尿素进行搅拌混合，该搅拌混合时间必须要控制在30min以上，优选45min，这样才能够得到浓度均匀的尿素溶液，在配料回流泵的出口处设置有在线浓度计，实时监控配料槽内的尿素溶液的浓度，得到质量浓度为31.8％尿素溶液；
S4：根据配料回流泵的出口处设置有在线浓度计实时监测的浓度，对微调熔融尿素或者精制水的量，得到浓度为质量浓度为32.5％的尿素溶液，该质量浓度的尿素溶液即为粗品尿素；微调的具体操作步骤，S41：所述配料槽连接有配料回流泵，所述配料回流泵的出口设置有在线浓度计，所述在线浓度计连接有主控室；
S42：所述在线浓度计检测尿素溶液的质量浓度并将信息发送至主控室进行显示，得到此时配料槽内的尿素溶液的质量浓度；
S43：根据显示的尿素溶液质量浓度，微调熔融尿素或者精制水的量，至到将质量浓度调节到32.5％时，观察30min后，质量浓度不再变化，停止微调。
S5：将所述粗品尿素通过过滤得到车用尿素；
S6：将所述车用尿素输送至成品槽内，并通过成品泵使车用尿素进入灌装机，得到成品车用尿素
通过上述方法等到的车用尿素，生产工艺用时较长，且得到的车用尿素的质量相对现有的质量浓度较好，也能克服以往的产生过多中间杂质情况，效率能够达到正常的质量。
实施例3：
具体实施方式：S1：利用尿素生产装置的中间产品熔融尿素为原料制备熔融尿素，制备熔融尿素的具体步骤，S11：将原料氨和二氧化碳按4:1的比例送入尿素合成塔内，并在20MPa、180℃下反应，得到反应液；
S12：所述反应液中含有尿素、甲胺、过量氨，其中反应液中甲胺进行气提分解回收、氨通过回收装置回收利用，最后反应液经过真空预浓缩、一段蒸发分离，得到质量浓度为80％、130℃、缩二尿质量百分比等于0.25％的熔融尿素；将熔融尿素放置在尿素溶液槽内，尿素溶液槽连接有尿素溶液泵，通过尿素溶液泵将熔融尿素输送至配料槽内，并且还设置有尿素质量流量计和尿素调节阀，用来测量尿素质量浓度和控制尿素的输送量；S13，将上述质量浓度为80％的熔融尿素再经过二段蒸发浓缩能够得到质量浓度为99.7％的熔融尿素。
S2：脱盐水通过精制水生产设备精制后得到的电阻率为19MΩ·cm的精制水，脱盐水是通过采用工业水制备而来的，制备精制水的具体步骤，S21：工业水经过脱氧、过滤、软化、一二级反渗透、去除TOC后得到脱盐水；S22：所述脱盐水通过EDI装置、抛光混床、超滤得到精制水；设置有精制水槽，精制水槽内设置有精制水质量流量计和调节阀，精制水槽与精制水泵连接，通过精制水泵将精制水输送至配料槽内，调节阀用来调节精制水的量；
S3：将精制水和熔融尿素输送至配料槽后，配料槽内设有搅拌器以及与配料槽连接的配料回流泵，通过搅拌器和配料回流泵将精制水和熔融尿素进行搅拌混合，该搅拌混合时间必须要控制在30min以上，优选40min，这样才能够得到浓度均匀的尿素溶液，在配料回流泵的出口处设置有在线浓度计，实时监控配料槽内的尿素溶液的浓度，得到质量浓度为32％尿素溶液；
S4：根据配料回流泵的出口处设置有在线浓度计实时监测的浓度，对微调熔融尿素或者精制水的量，得到浓度为质量浓度为32.5％的尿素溶液，该质量浓度的尿素溶液即为粗品尿素；微调的具体操作步骤，S41：所述配料槽连接有配料回流泵，所述配料回流泵的出口设置有在线浓度计，所述在线浓度计连接有主控室；
S42：所述在线浓度计检测尿素溶液的质量浓度并将信息发送至主控室进行显示，得到此时配料槽内的尿素溶液的质量浓度；
S43：根据显示的尿素溶液质量浓度，微调熔融尿素或者精制水的量，至到将质量浓度调节到32.5％时，观察30min后，质量浓度不再变化，停止微调。
S5：将所述粗品尿素通过过滤得到车用尿素；所述过滤的设置为超滤设置，过滤精度为3um>99.5％、1um>95％；
S6：将所述车用尿素输送至成品槽内，并通过成品泵使车用尿素进入灌装机，得到成品车用尿素。
通过上述方法等到的车用尿素，生产工艺用时虽短，且得到的车用尿素的质量相对现有的质量浓度一致，也克服以往的产生过多中间杂质情况、效率较高，附加值较高。
实施例4
具体实施方式：S1：利用尿素生产装置的中间产品熔融尿素为原料制备熔融尿素，制备熔融尿素的具体步骤，S11：将原料氨和二氧化碳按4:1的比例送入尿素合成塔内，并在20MPa、190℃下反应，得到反应液；
S12：所述反应液中含有尿素、甲胺、过量氨，其中反应液中甲胺进行气提分解回收、氨通过回收装置回收利用，最后反应液经过真空预浓缩、一段蒸发分离，得到质量浓度为80％、130℃、缩二尿质量百分比等于0.25％的熔融尿素；将熔融尿素放置在尿素溶液槽内，尿素溶液槽连接有尿素溶液泵，通过尿素溶液泵将熔融尿素输送至配料槽内，并且还设置有尿素质量流量计和尿素调节阀，用来测量尿素质量浓度和控制尿素的输送量；S13，将上述质量浓度为80％的熔融尿素再经过二段蒸发浓缩能够得到质量浓度为99.7％的熔融尿素。
S2：脱盐水通过精制水生产设备精制后得到的电阻率为18MΩ·cm的精制水，脱盐水是通过采用工业水制备而来的，制备精制水的具体步骤，S21：工业水经过脱氧、过滤、软化、一二级反渗透、去除TOC后得到脱盐水；S22：所述脱盐水通过EDI装置、抛光混床、超滤得到精制水；设置有精制水槽，精制水槽内设置有精制水质量流量计和调节阀，精制水槽与精制水泵连接，通过精制水泵将精制水输送至配料槽内，调节阀用来调节精制水的量；
S3：将精制水和熔融尿素输送至配料槽后，配料槽内设有搅拌器以及与配料槽连接的配料回流泵，通过搅拌器和配料回流泵将精制水和熔融尿素进行搅拌混合，该搅拌混合时间必须要控制在30min以上，优选32min，这样才能够得到浓度均匀的尿素溶液，在配料回流泵的出口处设置有在线浓度计，实时监控配料槽内的尿素溶液的浓度，得到质量浓度为32％尿素溶液；
S4：根据配料回流泵的出口处设置有在线浓度计实时监测的浓度，对微调熔融尿素或者精制水的量，得到浓度为质量浓度为32.5％的尿素溶液，该质量浓度的尿素溶液即为粗品尿素；微调的具体操作步骤，S41：所述配料槽连接有配料回流泵，所述配料回流泵的出口设置有在线浓度计，所述在线浓度计连接有主控室；
S42：所述在线浓度计检测尿素溶液的质量浓度并将信息发送至主控室进行显示，得到此时配料槽内的尿素溶液的质量浓度；
S43：根据显示的尿素溶液质量浓度，微调熔融尿素或者精制水的量，至到将质量浓度调节到32.5％时，观察30min后，质量浓度不再变化，停止微调。
S5：将所述粗品尿素通过过滤得到车用尿素；
S6：将所述车用尿素输送至成品槽内，并通过成品泵使车用尿素进入灌装机，得到成品车用尿素。
通过上述方法等到的车用尿素，生产工艺用时短，且得到的车用尿素质量浓度最高，克服以往的产生过多中间杂质情况，高效率，高附加值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解为：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。