[发明专利]减少排气系统中的尿素沉积物的柴油机排气处理液制剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2013年6月17日提交的美国专利申请号13/919,924的部分继续申请，在此通过引用明确地结合其完整公开内容。

技术领域

本发明总体上涉及一种包括低含量的甲醛或包括但不限于乙醛、丙醛或丁醛的其他醛类的柴油机排气处理液(“DEF”)的制剂，以及涉及减少在使用需要选择性催化还原(“SCR”)催化剂的DEF的发动机的排气系统中的尿素的沉积物。

背景技术

柴油发动机是优选的产生扭矩的设备，广泛用于从运输中的用途如重型卡车和火车、越野型农业和采矿设备到大规模就地生产电力等的应用。它们的实际上无可匹敌的功率与质量的比率以及它们的燃料的相对安全性使得它们成为用于诸如长途货运卡车、拖拉机、推土机、联合收割机、露天采矿设备、非电力机车、高容量应急发电机等的应用的几乎唯一的选择。

柴油发动机在高内部温度下运行。它们的高运行温度的一个结果是，至少一部分存在于发动机内的氮在燃烧时可以与氧结合而形成NO_x(氮氧化物)，包括诸如NO和NO₂的物质。它们的高运行温度的另一个结果是，在发动机的出口点或其附近的柴油机排气是非常热的。

诸如NO_x的化合物是成问题的，因为它容易与大气中的挥发性有机化合物结合形成烟雾。NO_x被认为是一种污染物，并且实际上所有工业化国家都管制着能够合法地排入大气的NO_x的水平。控制NO_x排放物的规章制度预期将变得更加严格。幸运的是，发动机和设备生产商已经开发了用于减少通过柴油机燃料燃烧而产生并释放到环境中的NO_x的水平的系统。尽管如此，随着对于可以被排入大气中的这些化合物的量的更加严厉的限制，仍然需要改进的用于减少NO_x水平的材料和方法；本发明的一些方面解决了这一需求。

发明内容

一些实施例提供一种包含约32.5重量％的尿素、至少0.0010重量％的甲醛、和软化水的柴油机排气处理液(“DEF”)的制剂。其它实施例提供一种用于降低在柴油发动机排气中的氮氧化物的制剂，包括约19.0重量％至约40重量％的尿素、至少0.0010重量％的甲醛、和软化水。本发明的DEF的制剂可以包括小于0.6ppm的磷酸盐、钙、铁、铝、镁、钠和钾，以及还可以包括小于0.3ppm的铜、锌、铬和镍。

在一些实施例中，DEF制剂包括约0.005重量％的甲醛。其它实施例包括在约0.0010重量％至约0.3重量％之间的甲醛。在一些实施例中，制剂包括约0.001重量％至约0.01重量％之间的甲醛。

在一些实施例中，所述制剂包含约15.0重量％至约40.0重量％之间的尿素；约15.0重量％至约40.0重量％之间的氨基甲酸铵；至少0.0010重量％的甲醛，和约40.0重量％至约60.0重量％之间的水。

一些实施例包括用于减少氮氧化物的制剂，所述制剂包含：约19.0重量％至约30.0重量％之间的尿素；约15.0重量％至约40.0重量％之间的氨基甲酸铵；至少0.0010重量％的甲醛；和约40.0重量％至约60.0重量％之间的水。在一些实施例中，所述制剂包含：约19.0重量％至约25.0重量％之间的尿素；约20.0重量％至约35.0重量％之间的氨基甲酸铵；至少0.0010重量％的甲醛；和约45.0重量％至约55.0重量％之间的水。并且，在另一些其它实施例中，所述制剂包含约19.0重量％至约22.0重量％之间的尿素；约30.0重量％至约35.0重量％之间的氨基甲酸铵；至少0.0010重量％的甲醛；和约45.0重量％至约50.0重量％之间的水。

又一些其它实施例包括用于减少氮氧化物的方法，所述方法包括以下步骤：提供制剂，其中所述制剂包含尿素、氨基甲酸铵和软化水，且适合用于NO_x的选择性催化还原(SCR)。在一些实施例中，所述制剂包含约15.0重量％至约40.0重量％之间的尿素；约15.0重量％至约40.0重量％之间的氨基甲酸铵；至少0.0010重量％的甲醛；和约40.0重量％至约60.0重量％之间的水。