【科普】什么是车用尿素？为何韩国97.6%的工业尿素都要从中国进口？

众所周知，在国内尿素更多的是作为农业上的使用，但在近几年国五切换国六的排放标准背景下，车用尿素需求出现明显的增长。

近期，“车用尿素短缺危机”持续成为韩国媒体的头条新闻，车用尿素的供给成为了韩国举国关注的一件大事。11月7日，韩国执政党召开会议，其总统候选人李明在会上提出，要动员特使团向中方求助，管控市民囤积车用尿素的行为。11月8日，韩国总统文在寅在幕僚会议上强调，要动用一切办法“千方百计”保证车用尿素迅速恢复供应。所以无论是农用还是车用，尿素在人们日常生活中必不可少。

车用尿素的概念及生产工艺

在工业领域有一种液态的“尿素”，俗称车用尿素，由高纯度尿素和去离子水混合而成，其溶液无色、透明、清澈，浓度在31.8%-33.2%之间。最早使用车用尿素的是欧洲，称为AdBlue，北美称其为DEF(Diesel Exhaust Fluid，机尾气处理液)，国内称其为车用尿素溶液或车用脱硝剂。

国外车用尿素的需求量大，已形成产业规模，主要由大型的化工企业采用天然气空气合成法生产。其工艺生产流程如下图所示：

图1 国外车用尿素生产流程

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国内车用主要的生产方法有水溶液全循环法、农业尿素结晶法、工业尿素结晶法、二氧化碳气提法和氨气提法。各工艺的原料、设备来源、成本以及改造增产潜力如下表所示：

图2 国内车用尿素生产工业方法比较

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工业尿素和农业尿素提纯法均通过水解再结晶，会浪费大量的电耗能源。我国天然气资源丰富，但探明率和开采程度较低，且多用于民用，在工业方面的使用受限。相比之下，水溶液全循化法投资成本低、改造增产潜力大，且工艺杂质对设备的腐蚀程度性低，因此更适合用于生产车用尿素。其合成原理和工艺流程为：

2NH3+CO2=NH4COONH2+Q1

NH4COONH2=CO(NH2)2+H2O-Q2

图3 水溶液循环法工艺流程图

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水溶液全循环法主要包括四个基本过程：①氨和二氧化碳的供应和净化；②合成尿素；③分离、回收未反应物；④尿素溶液加工。CO2与液氨按照一定的比例进入尿素合成塔合成尿素和氨基甲酸铵，进入尿塔的CO2决定整个系统的生产负荷；同时将未脱水生成尿素的氨基甲酸铵经二次分解、三次吸收，将氨基甲酸溶液按照一定比例加压，送入合成塔循环反应生成尿素，从而建立良好的水平衡系统，达到水溶液全循环的目的。

从2015年起，新注册的柴油车必须加装需要用到尿素的催化还原(SCR)系统，而车用尿素是SCR方案的必需添加剂，它可以中和柴油车尾气中的氮氧化物，使车辆达到欧六环保标准。对于重型卡车、公交车等大型柴油车，若未添加车用尿素，车辆甚至无法正常启动。然而，在今年车用尿素紧缺的情况下，韩国部分流通商恶意囤积，促使其价格暴涨。原本其售价在每10升9000至10000韩元之间(约合人民币48元至54元)，现在在部分网购平台上，10升车用尿素的价格一周内暴涨近10倍，飙升至10万韩元(约合人民币550元)，而在我国国内，10升车用尿素的价格仅30至35元。对此，韩国政府各部门于11月8日启动了专项行动，联合严打尿素投机倒把行为。

韩国车用尿素短缺的原因

车用尿素短缺在韩国表现尤为严重，这主要由以下三个因素导致。

首先是韩国柴油车比重过高。据统计，目前在韩国道路上运行有大约2600万辆机动车，其中柴油车数量高达919万辆，约占35.35%。柴油车中安装了需要添加车用尿素的催化还原(SCR)系统的有216万辆，约占23.5%。相比之下，中国、美国、日本的柴油车的比重只有1%-3%。此外，在韩国有大约55万辆物流专用车、超过2万台柴油公交车(总共5万台运营)需要添加车用尿素。当前车用尿素在韩国出现大范围断供，致使和公共交通正面临着停运危机。

其次是韩国车用尿素产能有限。韩国被称作“柴油车天堂”，对尿素溶液的需求量极大，并不是因为缺乏相关的生产技术，而是没有经济利益可图。据韩联社报道，韩国本土曾有过车用尿素生产企业，但生产出的车用尿素与出产煤炭或天然气的国家生产的车用尿素相比毫无价格竞争优势，因此在2013年左右，本地企业相继倒闭，转而依赖国外进口。

最后是韩国车用尿素原料进口依赖度极高。中国是世界第一大尿素生产国和出口国，尿素产量多且价格低，每年向全球供应500万吨左右。据《首尔经济》11月7日报道，最新统计数据显示，今年1-9月韩国生产车用尿素的主要原料——工业尿素有97.6%依靠中国进口。中国生产尿素主要以煤炭为原料，近来因煤炭价格上升，供应紧张，尿素的产能受限，10月份起中国加大了出口尿素的管制力度，而韩方11月才了解到该情况，导致其供应市场持续偏紧。

据悉，中韩两国已经签署了新的尿素供应，中方将向韩方提供1.8万吨的尿素产品。除与中国政府协调外，韩国政府陆续向其他尿素生产国进行求助。韩国已用军用运输机从澳大利亚进口2万升车用尿素，但仅够2000辆大型卡车运营1天至3天所需，对于当前极度缺乏尿素溶液的韩国来说只是“杯水车薪”。11月12日，韩政府解释称，除了现有可用2.4个月的存量外，还将通过与民间的合作从越南、沙特阿拉伯等国再筹措最多可用2.9个月的车用尿素溶液，已到位的尿素溶液将从当天起优先分配给民间救护车，社区公交车、货车等也将陆续得到供应。

整体来看，车用尿素危机已经严重影响到韩国的交通业、建筑业、农业等多个领域，所以车用尿素对于一个需求旺盛的国家来说，自给自足的重要性不言而喻。

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