BR112013011920B1 - sistema catalítico de três vias que possui um catalisador de multi-camadas a montante - Google Patents

sistema catalítico de três vias que possui um catalisador de multi-camadas a montante Download PDF

Info

Publication number
BR112013011920B1
BR112013011920B1 BR112013011920-9A BR112013011920A BR112013011920B1 BR 112013011920 B1 BR112013011920 B1 BR 112013011920B1 BR 112013011920 A BR112013011920 A BR 112013011920A BR 112013011920 B1 BR112013011920 B1 BR 112013011920B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
layer
catalytic
posterior
weight
catalyst
Prior art date
Application number
BR112013011920-9A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112013011920A2 (pt
Inventor
John G. Nunan
Raoul Klingmann
Ryan J. Andersen
Davion Onuga Clark
David Henry Moser
Original Assignee
Umicore Ag & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Umicore Ag & Co. Kg filed Critical Umicore Ag & Co. Kg
Publication of BR112013011920A2 publication Critical patent/BR112013011920A2/pt
Publication of BR112013011920B1 publication Critical patent/BR112013011920B1/pt

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9445—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC]
    • B01D53/945—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or nitrogen oxides making use of three-way catalysts [TWC] or four-way-catalysts [FWC] characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9463—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on one brick
    • B01D53/9472—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on one brick in different zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/464—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61—Surface area
    • B01J35/613—10-100 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61—Surface area
    • B01J35/615—100-500 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244—Coatings comprising several layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0246—Coatings comprising a zeolite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1025—Rhodium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902—Multilayered catalyst
    • B01D2255/9022—Two layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/908—O2-storage component incorporated in the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/014—Stoichiometric gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/62—Platinum group metals with gallium, indium, thallium, germanium, tin or lead
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39—Photocatalytic properties
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

SISTEMA CATALÍTICO DE TRÊS VIAS QUE POSSUI UM CATALISADOR DE MULTI-CAMADAS A MONTANTE A presente invenção refere-se a um catalisador para conversão em três vias, estratificado que possui a capacidade de catalisar simultaneamente a oxidação de hidrocarbonetos e monóxido de carbono e a redução de óxidos de nitrogênio, sendo separado em uma porção anterior e posterior. É fornecido um material catalítico com pelo menos duas camadas anteriores e duas posteriores em conjunto com um substrato, onde cada uma das camadas inclui um suporte, todas as camadas compreendem um componente de metal do grupo da platina e a camada inferior posterior é substancialmente livre de um componente de armazenamento de oxigênio (OSC) que contém óxido de cério.

Description

SISTEMA CATALÍTICO DE TRÊS VIAS QUE POSSUI UM CATALISADOR DE MULTI-CAMADAS A MONTANTE
A invenção refere-se de modo geral a catalisadores sobrepostos usados para tratar fluxos gasosos que contêm hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio. Mais especificamente, essa invenção está dirigida para catalisadores para conversão em três vias (TWC) que possuem mais do que uma camada de catalisador a montante e um catalisador de multicamadas que está localizado a jusante.
ANTECEDENTES E TÉCNICA ANTERIOR
Catalisadores TWC atuais são usados para controlar a emissão móvel de motores Otto. A tecnologia está bem desenvolvida com capacida des de redução de emissão de > 99% para CO, HC (hidrocarbonetos) e NOx (óxidos de nitrogênio) depois de aquecer a temperaturas operacionais maio-res do que 250°C. As configurações típicas de catalisador TWC consistem em sistema de um único brick ou múltiplos bricks na linha de exaustão do veículo. Se mais do que um catalisador é usado, os catalisadores podem estar localizados em um único conversor, adjacentes ou separados por um espaço definido como em conversores separados. Um desenho comum para grandes motores é ter um conversor em uma posição de acoplamento fechado (CC) (perto do coletor) com o segundo conversor na localização do resfriador da parte inferior da carroceria (UB). Como aproximadamente todos os sistemas de controle de emissão móvel são passivos por natureza, o tempo para aquecer o catalisador para a temperatura de operação é crítico, como descrito em EP1900416, que está invocada e incorporada aqui pela referência em sua totalidade.
Portanto, projetos de catalisador de CC consistem em características que favorecem o rápido aquecimento tal como luz, substratos de tamanho pequeno (inércia térmica pequena), alta densidade celular (massa aperfeiçoada & transferência de calor) e alto carregamento de metal do grupo da platina (PGM; por exemplo, platina, paládio, ródio, rênio, rutênio e irí- dio). Por outro lado, o catalisador UB pode ter um volume maior e uma den-sidade celular menor (queda de pressão menor) e mais frequentemente contem um carregamento de PGM mais baixo. Para veículos menores que operam em alta RPM, apenas um conversor é tipicamente usado, geralmente localizado na posição CC. Uma desvantagem de localizar catalisadores pró- ximos do coletor é a degradação térmica aumentada e perda de atividade mais rápida, especialmente sob condições de carga alta/alta velocidade que resultam em perda de área de superfície de suporte ou volume do poro e rápida sinterização do PGN.
Catalisadores TWC modernos usam uma variedade de estraté- gias para limitar ou retardar a degradação térmica, tal como suportes de alumina estáveis de grande área superficial para os PGMs, a adição de promotores e estabilizadores e componentes avançados de armazenamento de oxigênio (OSCs) que aperfeiçoam o desempenho e degradam em uma taxa menor (veja, por exemplo, US5672557, que é considerada e incorporada nesse por referência em sua totalidade).
Na técnica, certas estratégias de projeto têm sido usadas para equilibrar o desempenho com os custos associados. Essas estratégias incluem a seleção do tipo e distribuição de PGM, volume do substrato, densidade celular, sobreposição de WC e composição das várias camadas de WC.
Uma característica importante do projeto para as tecnologias TWC consiste na separação apropriada e na configuração de ambos os componentes de PGM e washcoat (WC) em camadas de WC separadas e/ou em bricks separados, se sistemas de múltiplos bricks são usados. Os catalisadores de TWC mais modernos podem ter uma ou mais camadas de WC, os mais comuns sendo sistemas de 2 camadas. Veja, por exemplo, EP1541220, US 5981427, WO09012348, W008097702, W09535152, US7022646, US5593647, que são aqui consideradas e incorporadas por referência em sua totalidade.
Para os PGMs, a estratégia mais comum é localizar o compo nente Rh e opcionalmente Pt no topo ou na 2a camada de WC com Pd preferencialmente localizada no fundo ou na 1a camada de WC (veja, por exem-plo, US5593647). A separação de ambos os componentes de WC e PGMs também pode ser obtida por bricks únicos pelo zoneamento, através do qual a zona ou seção dianteira ou traseira de uma camada de WC pode consistir em componentes de suporte diferentes ou componentes de PGM diferentes ou mais comumente, concentrações diferentes de um dado PGM tal como Pd. Uma vantagem para a separação dos PGMs em camadas ou zonas é que mais suportes e promotores ótimos para cada PGM podem ser usados de modo a maximizar o desempenho global.
Antes da presente invenção, os pesquisadores foram atraídos para certas configurações de composição de WC diferentes que são consideradas como representando a configuração preferida para o melhor desempenho. Assim, para catalisadores UB de duas camadas, Rh está invariavelmente localizado na camada superior (2a) com Pt opcionalmente presente, enquanto que Pd está localizado na 1a camada ou inferior (veja, por e- xemplo, US5593647). Adicionaimente, ambas as camadas superior (2a) e inferior (1a) contêm, idealmente, um suporte de óxido refratário de grande área superficial tal como gama ou gama/teta/delta alumina com a adição posterior de promotores, estabilizadores e um componente de armazenamento de oxigênio adequado (OSC). Esse projeto de WC é descrito em de- 20 talhes em Sung et al. (US6087298) e Hu et al. (US6497851) incluídos aqui com propósito de referência. Ambos, Sung et al. e Hu et al., também descreveram composições de WC preferidas e configurações para os catalisadores de CC ou zonas nas entradas para o fluxo de gás de exaustão. Portanto, para a entrada CC ou zona de entrada (anterior), o projeto de WC é prefe- rencialmente livre de um OSC e consiste em um suporte de óxido refratário de grande área superficial tal como gama ou gama/teta/delta alumina com estabilizadores e aditivos apropriados. Por outro lado, é preferível que o catalisador posterior, zona ou catalisador UB, possuam um OSC presente nas camadas inferior e superior. Esses e outros aspectos estão descritos, por exemplo, em Hu et al. e nas referências aqui citadas.
Dentro do campo de catalisador TWC, novas tecnologias e configurações e sistemas de WC são necessárias para atingir os padrões de emissão cada vez mais estringentes e a necessidade de retardar a desativação do catalisador e obter um desempenho cada vez mais crescente em baixos carregamentos de PGM.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Essa invenção refere-se a catalisadores de TWC que possuem diferentes composições de com relação às suas localizações em relação um ao outro e seu uso nos sistemas de controle de emissão. Especificamente, os catalisadores de TWC de acordo com a presente invenção compreendem pelo menos um brick ou zona anterior (a montante) e um brick ou zona posterior (a jusante). Ambos, os bricks ou zonas anterior ou posterior compreendem pelo menos duas camadas; entretanto, no brick ou zona posterior, um OSC está ausente na 1a camada catalítica (inferior). Em algumas modalidades, um ou mais bricks ou zonas podem ser colocados entre os bricks ou zonas anterior e posterior. Em algumas modalidades, as zonas ou bricks estão localizados em um único conversor, adjacentes ou separadas por um espaço definido. Em algumas modalidades, os bricks estão localizados em conversores separados. Em algumas modalidades, são fornecidos dois ou mais conversores separados e pelo menos um conversor contém uma zona ou brick posterior com pelo menos duas camadas e ausência de OSC na 1a camada catalítica. Em algumas modalidades que compreendem mais do que um conversor separado, o conversor mais a jusante contém uma zona ou brick posterior com pelos menos duas camadas e ausência de OSC na 1a camada catalítica.
Em algumas modalidades, a invenção está direcionada para um compósito catalítico para a purificação de gases de exaustão de um motor de combustão, que ocorre substancialmente sob condições estequiométri- cas, que compreende em sequência e em ordem:
uma configuração de camada dupla anterior sobre um substrato que possui uma 1a camada catalítica anterior (inferior) e uma 2a camada ca- talítica anterior (superior); e
uma configuração de camada dupla posterior sobre um substrato que possui uma 1a camada catalítica posterior (inferior) e uma 2a ca-mada catalítica posterior (superior);
em que a 2a camada catalítica anterior e a 2a camada catalítica posterior compreendem um composto de metal do grupo da platina (PGM), tal como paládio; e
em que a 1a camada catalítica posterior é substancialmente livre de um componente de armazenamento de oxigênio (OSC).
Em algumas modalidades da presente invenção, a 2a camada catalítica anterior e a 2a camada catalítica posterior formam uma camada contínua. Em algumas modalidades, a camada contínua pode ter um gradi- ente da extremidade a montante para a extremidade a jusante. Em algumas modalidades, a 2a camada catalítica anterior e a 2a camada catalítica posterior são feitas dos mesmos materiais em concentrações iguais ou diferentes.
Com referência a 1a e 2a camadas, nenhuma limitação está sendo colocada sobre a localização da camada tendo em vista a direção do flu- xo de exaustão. As localizações das camadas em vista do fluxo de exaustão são mais descritas como camadas anterior (a montante) e posterior (a jusante). Uma 1a camada do material catalítico é depositada sobre um substrato ou sobre uma camada inferior já depositada sobre o substrato para formar um revestimento inferior. Uma 2a camada catalítica é depositada sobre e em contato físico com a 1a camada para formar o revestimento superior.
Em outras palavras, a zona ou brick anterior (a montante) que entra em contato com a primeira exaustão está mais perto do motor e pode ter uma camada catalítica inferior (1a) e uma camada catalítica superior (2a). A zona ou brick posterior (a jusante) é aquela que entra em contato com a exaustão depois do contato com a zona ou brick prévio. A zona ou brick posterior pode ter uma camada catalítica inferior (1a) e uma camada catalítica superior (2a). As zonas ou bricks anterior e posterior podem estar no mesmo conversor e podem estar tocando uma à outra ou separadas por uma distância, por exemplo, cerca de 2,5 cm (1 polegada) ou mais. Alternativamente, as zonas ou bricks anterior e posterior podem estar em conversores separados, que podem estar separados por uma distância maior, por exemplo, cerca de 30 a 180 cm (1 a 6 pés).
A expressão "substancialmente livre de um componente de armazenamento de oxigênio (OSC)" refere-se a ter uma quantidade muito pequena ou, preferencialmente, nenhum OSC em, por exemplo, uma dada camada. Uma quantidade muito pequena de OSC é compreendida significar menos do que ou igual à cerca de 1%, preferencialmente cerca de 0,5%, mais preferencialmente cerca de 0,25% e o mais preferencialmente cerca de 0,1% em peso de OSC em uma dada camada.
Em algumas modalidades, é fornecido um sistema de tratamento de exaustão que compreende o compósito catalisador. O sistema de trata-mento de exaustão pode compreender ainda um ou mais dispositivos de tratamento da exaustão selecionados do grupo que consiste em filtros de captura de material particulado da gasolina (GTP), captura de HC e catalisadores absorvedores de NOx.
Em algumas modalidades, a presente invenção fornece métodos para tratar gases de exaustão que compreendem contatar um fluxo gasoso que compreenda hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio com um compósito catalisador em camadas ou um sistema de tratamento de exaustão como aqui descrito, em que o material catalítico empregado é eficaz para substancialmente simultaneamente oxidar o monóxido de carbono e os hidrocarbonetos e reduzir os óxidos de nitrogênio. Em algumas modalidades, a temperatura do gás de exaustão na entrada do catalisador pode variar entre a temperatura ambiente a tão elevada quanto 1100°C, entretanto, as temperaturas operacionais típica do catalisador pelo projeto estão dentro da faixa de cerca de 300 a 900°C.
A descrição geral precedente e a descrição detalhada a seguir servem apenas como exemplos e explicação e se destinam a fornecer uma explanação adicional da invenção como reivindicada. Os desenhos em anexo são incluídos para fornecer uma compreensão adicional da invenção e estão incorporados e constituem parte desse pedido, ilustram várias modali- dades da invenção, e junto com descrição servem para explicar os princípios da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A presente invenção será compreendida com referência às figuras, em que:
As Figuras 1a a 1e são exemplos de estratificação e configura- ções conhecidas de washcoat.
As Figuras 2 a e 2b são exemplos de estratificação e configurações de washcoat da presente invenção, onde a primeira camada da zona (Fig. 2a) ou brick (Fig. 2b) posterior não possui OSC.
A Fig. 3 ilustra outra modalidade da presente invenção.
A Fig. 4a mostra uma configuração de WC para um catalisador de referência (técnica anterior) que usa um projeto de 2 camadas convencional que compreende camadas uniformes de Rh e Pd.
A Fig. 4b mostra uma configuração de WC para um catalisador de acordo com a presente invenção, em que a 1a camada ou catalítica infe-rior da zona/brick posterior está sem OSC.
A fig. 5 é um gráfico de avaliação de FTP da configuração do sistema inventivo descrito na Figura 4a/b depois de 50 horas de envelhecimento térmico de 4 Modos; Veículo = 2005 MY, BIN 5, 2,2L/4 cilindros com injeção de combustível sequencial. Pd + Rh = 20 g/ft3 @ 0:9:1; Média de três testes de FTP para cada sistema catalisador, comparando uma amostra de referência 4a e uma amostra de teste 4B para o desempenho de THC.
Fig. 6 é um gráfico da avaliação de FTP da configuração do sistema inventivo descrito na Figura 4a/4b depois de 50 horas de envelhecimento térmico de 4 Modos; Veículo = 2005 MY, BIN 5, 2,2L/4 cilindros com injeção de combustível sequencial. Pd + Rh = 20 g/ft3 @ 0:9:1; Média de três testes de FTP para cada sistema catalisador, comparando uma amostra de referência 4a e uma amostra de teste 4B para o desempenho de NOx.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A presente invenção está direcionada para um catalisador para conversão em três vias (TWC) e as composições e localizações das camadas catalíticas em relação à direção do fluxo de gás de exaustão. Em particular, os catalisadores de TWC de acordo com a presente invenção compre-endem pelo menos um brick ou zona anterior (a montante) e um brick ou zona posterior (a jusante), em que o brick ou zona posterior compreende pelo menos 2 camadas, em que um OSC está ausente na 1a camada catalítica (inferior). Como aqui descrito, os catalisadores de TWC de acordo com a presente invenção fornecem grandes benefícios no desempenho que são inesperados com base nos ensinamentos e melhores práticas na técnica anterior para a presente invenção.
A presente invenção refere-se a um compósito catalítico estratificado do tipo geralmente referido como um catalisador para conversão em três vias (TWC) que possui a capacidade de catalisar simultaneamente a oxidação de hidrocarbonetos e monóxido de carbono e a redução de óxidos de nitrogênio. O compósito catalisador é dividido em pelo menos duas seções pelo uso de zonas diferentes sobre um substrato ou pelo uso de bricks separados que estão localizados em um único conversor, adjacentes, ou separados por um espaço definido como em conversores separados.
Em algumas modalidades, o carregamento de metal do grupo da platina (PGM) das camadas catalíticas é de cerca de 0,001 a 20% em peso. Em algumas modalidades, cada camada das camadas catalíticas pode compreender uma composição diferente. Em algumas modalidades, cada cama-da tem um carregamento entre cerca de 0,2 a 2,8 g/pol3. Em algumas modalidades, cada camada tem um carregamento de PGM entre cerca de 0,01% em peso a 20% em peso da camada. Em algumas modalidades, cada uma das respectivas camadas é depositada em um carregamento de PGM de cerca de 0,02 a 15,0% em peso.
Em algumas modalidades, o compósito catalisador refere-se a um conteúdo de PGM das camadas que é como a seguir:
1a camada catalítica anterior — 0,1 a cerca de 12,0% em peso da camada;
1a camada catalítica posterior - 0,05 a cerca de 6,0% em peso da camada;
2a camada catalítica anterior - 0,01 a cerca de 12,0% em peso da camada;
2a camada catalítica posterior - 0,01 a cerca de 6,0% em peso da camada.
A 2a camada catalítica posterior sempre compreende ródio como PGM, mas também pode compreender outros PGMs também. Rh é preferido na 2a camada catalítica posterior já que a redução de NOx, com base na reação 2CO + 2NO → N2 + 2CO2 é mais eficiente em temperaturas intermediárias na faixa entre 300 a 600°C. Em algumas modalidades, a quantidade de ródio é uma camada é de cerca de 0,01 a 1,0% em peso, preferencialmente 0,02 a 0,5% e o mais preferencialmente 0,05 a 0,25% em peso.
As 1aS camadas catalíticas anterior e posterior sempre compreendem paládio como um PGM, mas também compreendem outros PGMs. Em uma modalidade preferida, as 1a camadas catalíticas anterior e posterior compreendem apenas paládio como PGM. O paládio é particularmente eficaz para a oxidação de HC e está geralmente concentrado na 1a camada catalítica an-terior do brick anterior de modo a iniciar a operação (light-off) de HC o mais rápido possível. Esse aumenta já que a concentração de HC emitido pelo motor é maior nos estágios iniciais de operação do veículo em contraste com NOx que é emitido amplamente depois do aquecimento do veículo. Em algumas modalidades, a quantidade de paládio nas 1a camadas catalíticas anterior e posterior é de cerca de 0,1 a 15,0% em peso, preferencialmente cerca de 0,2 a 10,0% e o mais preferencialmente cerca de 0,5 a 5,0% em peso.
Como já indicado, pode ser vantajoso ter Pt como um PGM presente nas camadas, especialmente nas 2a camadas catalíticas anterior e posterior. Pt tem a vantagem de ser particularmente eficaz para a oxidação de HC duros (HCs saturados) e pode, vantajosamente, formar ligas com Rh. Sob condições estequiométricas/ricas/pobres normais de gás de exaustão, a superfície da liga é rica em Rh o que protege esse PGM das interações negativas com o suporte.
Em algumas modalidades, uma quantidade de metal do grupo da platina é até cerca de 4% em peso da camada. Em algumas modalidades, a quantidade de platina em uma camada é cerca de 0,05 a 5% em pe- so, preferencialmente cerca de 0,1 a 2,0% em peso e o mais preferencialmente cerca de 0,3 a 1,0% em peso. Em algumas modalidades, o conteúdo de platina das camadas é o seguinte:
2a camada catalítica anterior - cerca de 0,05 - 5,0% em peso da camada, preferencialmente cerca de 0,1 - 2,0%, e o mais preferencialmente cerca de 0,3 - 1,0%;
2a camada catalítica posterior - 0.025 - 2.5% em peso da camada, preferencialmente cerca de 0,1 - 2,5%, e o mais preferencialmente cerca de 0,3-1,0%.
A referência a OSC (componente de armazenamento de oxigênio) diz respeito a uma entidade que tem um estado de multi-valência e pode reagir ativamente com oxidantes tal como oxigênio ou óxidos de nitrogênio sob condições oxidativas ou reage com redutores tais como monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HCs) ou hidrogênio sob condições de redu-ção. Componentes de armazenamento de oxigênio adequados podem incluir um ou mais óxidos de metais de terras-raras ou de transição selecionados do grupo que consiste em cério, zircônio, térbio, ferro, cobre, manganês, cobalto, praseodímio, lantânio, ítrio, samário, gadolínio, disprósio, itérbio, nió- bio, neodímio, e misturas de dois ou mais desses. Exemplos de componen- tes de armazenamento de oxigênio adequados incluem oxido de cério, óxido de praseodímio ou suas combinações.
A liberação de um OSC para a camada pode ser obtida pelo u- so, por exemplo, de óxidos misturados. Por exemplo, o óxido de cério pode ser liberado por um óxido misto de cério e zircônio e/ou um óxido misto de cério, zircônio e neodímio com opcionalmente outras terras-raras tais como lantânio ou ítrio também presente. Por exemplo, o óxido de praseodímio pode ser liberado por um óxido misto de praseodímio e zircônio e/ou um óxido misto de praseodímio, cério, lantânio, ítrio, zircônio e neodímio. Composições adequadas podem ser encontradas em US6387338 e US6585944, am-bas as quais estão incorporadas por referência em sua totalidade.
O OSC pode estar presente até cerca de 80% em peso da camada, referencialmente cerca de 20 a 70% e o mais preferencialmente cer-ca de 30 a 60%. O conteúdo de óxido de cério ou óxido de praseodímio está na faixa de cerca de 3 a 98%, preferencialmente cerca de 10 a 60%, o mais preferencialmente cerca de 20 a 40% em peso do OSC. Componentes de armazenamento de oxigênio adequados podem incluir um ou mais óxidos de um ou mais metais de terras-raras ou de transição selecionados do grupo que consiste em cério, zircônio, térbio, ferro, cobre, manganês, cobalto, praseodímio, lantânio, ítrio, samário, gadolínio, disprósio, itérbio, nióbio, neodí- mio, e misturas de dois ou mais desses. Em algumas modalidades, o compósito catalítico de acordo com a invenção compreende um conteúdo de componente de armazenamento de oxigênio (OSC) em peso da camada como a seguir:
1a camada catalítica anterior - cerca de 10 - 80% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 - 70%, e o mais preferencialmente cerca de 30 - 60%;
2a camada catalítica anterior - cerca de 10 - 80% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 - 70%, e o mais preferencialmente cerca de 30 - 60%;
2a camada catalítica posterior - cerca de 10 - 80% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 - 70%, e o mais preferencialmente 20 cerca de 30 - 60%.
Em algumas modalidades, o compósito catalisador compreende adicionalmente materiais de tratamento da exaustão selecionados do grupo que consiste em componentes de armazenamento de hidrocarboneto, componentes de armazenamento de NOx já que o projeto atual pode ter aplicabi- lidade particular para sistemas de tratamento de exaustão que compreendem capturadores de HC e/ou funcionalidade de absorção de NOx. Projetos de capturadores de HC catalisado da técnica atual utilizam uma camada interna (UC - veja mais tarde) que consiste em materiais que capturam HC incluindo várias zeólitas com uma camada superior (OC) de TWC de uma ou duas camadas, descritos nas patentes japonesas JP7124468 e JP7124467 e US 7442346, que estão incorporadas aqui por referência. O desempenho ótimo é obtido em projetos através dos quais a 1a camada não contém OSC e onde a 2a camada catalítica posterior contém um OSC como descrito na presente invenção para a configuração ótima da composição de WC na 1a e 2a camadas catalíticas da tecnologia anterior e posterior. Adicionalmente, o projeto mais novo para a localização de captura de HC é no resfriador poste- rior ou na localização na parte inferior da carroceria (UB) (US7442346), diferente das estratégias anteriores de colocação do capturador de HC na posição CC (US 5772972; Silver R. G, Dou D., Kirby C. W., Richmond R. P., Bal- land J„ e Dunne S.; SAE 972843, e referencias nesses) novamente em linha com a configuração atual de camadas de WC. Para o caso de catalisadores absorvedores de NOx, uma localização preferida do absorvedor é novamente na localização do resfriador UB com um TWC ativo também presente para gerar H2 e para a combustão completa de HC/CO durante as transições de rico/pobre.
Um suporte adequado de acordo com algumas modalidades da presente invenção é um suporte de óxido refratário. A referência a um suporte" em uma camada catalisadora refere-se a um material sobre ou dentro do qual metais do grupo da platina, estabilizadores, promotores, aglutinantes ou outros aditivos e semelhantes são dispersos ou impregnados, respectivamente. Um suporte pode ser ativado e/ou estabilizado como desejado. Exemplos de suportes incluem, mas não são limitados a óxidos de metal refratário de grande área superficial, compósitos que contêm componentes de armazenamento de oxigênio e peneiras moleculares como é bem conhecido na técnica. Em algumas modalidades, o suporte de cada camada compreende, independentemente, um composto que é ativado, estabilizado ou ambos, selecionado do grupo que consiste em, mas não se limita a alumina, sílica, sílica-alumina, silicatos de alumina, alumina-zircônia, lantânio-alumina, lantânio-zircônia-alumina, bário-alumina, bário-lantânio-alumina, alumina- cromo e alumina-cério. O suporte pode compreender qualquer material adequado, por exemplo, um óxido de metal que compreende gama-alumina ou um promotor estabilizado de gama-alumina que possui uma área superficial específica de cerca de 50 a 350 m2/g, preferencialmente cerca de 75 a 250 m2/g e o mais preferencialmente cerca de 100 a 200 m2/g. Em algumas mo-dalidades, a alumina presente em qualquer uma das camadas compreende, opcionalmente, zircônia- e lantânio- gama-alumina estabilizado em um carregamento de cerca de 5 a 90% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 a 70% e o mais preferencialmente cerca de 30 a 60%. Por e- xemplo, uma alumina estabilizada adequada pode compreender cerca de 0,1 a 15% em peso de óxido de lantânio (preferencialmente como um estabilizador), preferencialmente cerca de 0,5 a 10% e o mais preferencialmente cerca de 1 a 7%; e/ou cerca de 0,5 a 15%; preferencialmente cerca de 0,5 a 10% e o mais preferencialmente cerca de 1 a 7% de zircônia (preferencial- mente como um estabilizador em gama-alumina). Em algumas modalidades, a alumina compreende gama-alumina estabilizada por óxido de bário, óxido de neodímio, óxido de lantânio e combinações desses. O carregamento de estabilizador sobre uma alumina adequada é cerca de 0 a 4% em peso do suporte, preferivelmente cerca de 1 a 3% e o mais preferivelmente cerca de 2% de óxido de bário. É observado que lantânio, zircônia e neodímio ou uma combinação desses podem estar presentes em 0,1 a 15% em peso.
Em algumas modalidades, um material de peneira molecular pode ser selecionado do grupo que consiste em faujasita, chabazita, silicalita, zeólita X, zeólita Y, zeólita Y ultraestável, ofretita, Beta, ferrierita e zeólitas ZSM/MFI. Em particular, zeólitas Beta de íon trocado podem ser usados, tais como Fe/Beta zeólita ou preferencialmente H/Beta zeólita. As zeólitas, preferencialmente Beta zeólitas podem ter uma proporção molar de síli- ca/alumina. As zeólitas, preferencialmente as Beta zeólitas podem ter uma proporção molar de sílica/alumina entre pelo menos cerca de 25/1, ou pelo menos cerca de 50/1, com faixas úteis entre cerca de 25/1 a 1000/1, 50/1 a 500/1 assim como cerca de 25/1 a 300/1, por exemplo.
Em algumas modalidades, as camadas fornecidas são a 1a camada catalítica anterior e/ou a 1a camada catalítica posterior que compreendem alumina estabilizada, tal como gama-alumina, que pode estar presente 30 em uma quantidade na faixa de cerca de 1- a 90% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 a 70% e o mais preferencialmente cerca de a 60%, substancialmente apenas paládio, que pode estar presente em uma quantidade na faixa de cerca de 0,1 a 10% em peso da camada, preferencialmente cerca de 0,1 a 5,0% e o mais preferencialmente cerca de 0,2 a 2,0%.
Em algumas modalidades, as 2a camadas catalíticas anterior e posterior compreendem alumina estabilizada, tal como gama-alumina, que pode estar presente em uma quantidade na faixa de cerca de 10 a 90% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 a 70% e o mais preferencialmente cerca de 30 a 60%; ródio, que pode estar presente em uma quantidade na faixa de cerca de 0,1 a 1,0% em peso da camada, preferencialmen- te cerca de 0,05 a 0,5% e o mais preferencialmente cerca de 0,1 a 0,25%.
Em algumas modalidades, as 2a camadas catalíticas anterior e posterior compreendem uma alumina estabilizada, tal como gama-alumina estabilizada com óxido de lantânio, que pode estar presente em uma quantidade na faixa de cerca de 10 a 90% em peso da camada, preferencialmente cerca de 20 a 70% e o mais preferencialmente cerca de 30 a 60%; platina, que pode estar presente em uma quantidade na faixa de cerca de 4% em peso da camada, preferencialmente cerca de 0,05 a 2% e o mais preferencialmente cerca de 0,1 a 1,0%, de acordo com o que o ródio pode estar presente em uma quantidade na faixa de cerca de 0,01 a cerca de 1,0% em peso da camada, preferencialmente cerca de 0,05 a 0,5% e o mais preferencialmente cerca de 0,1 a 0,25%.
Em algumas modalidades, pode ser desejável que uma dada camada compreenda adicionalmente até cerca de 40%, preferencialmente cerca de 5 a 30% e o mais preferencialmente cerca de 10 a 20% de um es-tabilizador que compreende um ou mais óxidos de metal não redutíveis, em que o metal é selecionado do grupo que consiste em bário, cálcio, magnésio, estrôncio e suas misturas. Uma camada pode compreender ainda, de acordo com uma modalidade, 0 a cerca de 40%, preferencialmente cerca de 5 a 30% e o mais preferencialmente cerca de 10 a 30% de um ou mais promoto-res que compreendem um ou mais metais terras-raras ou de transição selecionados do grupo que consiste em lantânio, praseodímio, ítrio, zircônio, samário, gadolínio, disprósio, itérbio, nióbio, neodímio e suas misturas. Uma camada pode compreender ainda, de acordo com uma modalidade, 0 a cerca de 20%, preferencialmente cerca de 2 a 20% e o mais preferencialmente cerca de 5 a 10% de um ou mais aglutinantes que compreendem uma ou mais alumina bohemita, hidróxidos de zircônia ou soluções de sílica e mistu-ras desses. Uma camada pode compreender ainda, de acordo com uma modalidade, 0 a cerca de 20%, preferencialmente cerca de 0 a 12% e o mais preferencialmente cerca de 0 a 6% de um ou mais aditivos que compreendem sulfeto de hidrogênio (H2S), agentes de controle tais como níquel, ferro, zinco, boro, manganês, estrôncio e misturas desses.
Washcoats segregados que veiculam certas funcionalidades catalíticas podem ser usados. O uso de pelo menos duas camadas sobre um substrato pode levar ao uso mais eficiente e/ou a uma diminuição da quantidade global, por exemplo, de metais do grupo da platina devido a sua separação um do outro.
Em algumas modalidades, as composições de cada camada são planejadas para veicular uma função em particular do catalisador de TWC. Por exemplo, camadas de revestimento superior que são substancialmente livres de metais do grupo da platina e que compreendem alumina e um ou mais óxidos de metal básico são, por exemplo, eficazes para capturar vene- 20 nos tais como componentes que contêm enxofre, nitrogênio, magnésio, cálcio, zinco e fósforo. Exemplos de óxidos de metal básico incluem, mas não são limitados a SrO, La2O3, Nd2O3, ou BaO.
O compósito catalisador em sua modalidade zoneada compreende um substrato que compreende uma extremidade axial de entrada, uma extremidade axial de saída, elementos de parede que possuem um comprimento que se estende entre a extremidade axial de entrada para a extremidade axial de saída e uma pluralidade de canais axialmente fechados definidos pelos elementos da parede; e uma parte anterior do compósito catalisador depositado sobre os elementos da parede adjacentes a extremidade axi- al de entrada que possui um comprimento que se estende menos do o comprimento da parede dos elementos de parede, em que o compósito catalisador da entrada compreende o compósito catalisador acima descrito. Esse compósito catalisador compreende ainda uma parte posterior do compósito catalisador adjacente à extremidade axial de saída e que possui um comprimento que se estende por menos do que o comprimento dos elementos da parede. Por exemplo, a parte anterior do compósito catalisador pode com- preender (a) um substrato; (b) uma 1a camada catalítica depositada sobre o substrato, a 1a camada catalítica compreendendo paládio depositado sobre um suporte; (c) uma 2a camada catalítica depositada sobre a 1a camada catalítica, a 2a camada catalítica compreendendo ródio depositado sobre um suporte.
Em algumas modalidades, a parte anterior do compósito catalisador sobrepõe à parte posterior do compósito catalisador. Em algumas modalidades, a parte anterior do compósito catalisador compreende entre cerca de 10 a 90%, mais preferencialmente cerca de 20 a 60% e o mais preferencialmente cerca de 25 a 50% do comprimento total (por exemplo, 1 a 15 cm de comprimento total) do substrato, tal como um substrato em colmeia. Em algumas modalidades, a parte posterior do compósito catalisador compreende entre cerca de 10 a 90%, mais preferencialmente cerca de 40 a 80% e o mais preferencialmente cerca de 50 a 75% do comprimento total do substrato, tal como um substrato em colmeia.
Em algumas modalidades, um ou mais compósitos catalisadores da invenção estão dispostos sobre um substrato. O substrato pode ser qualquer um daqueles materiais tipicamente usados para a preparação de catalisadores e preferencialmente compreenderão uma estrutura em colmeia de cerâmica ou metal. Qualquer substrato adequado pode ser empregado, tal como um substrato monolítico do tipo que possui passagens de fluxo de gás finas, paralelas que se estendem daí através de uma face de entrada ou de saída do substrato, tal que as passagens são abertas para o fluido flua através (referidos como substratos que fluem através de uma colmeia). As passagens, que são essencialmente vias lineares a partir da sua entrada de flui-do para sua saída de fluido, são definidas pelas paredes sobre as quais o material catalítico está revestido como um washcoat de modo que os gases que fluem através das passagens contata o material catalítico. As passagens de fluxo do substrato monolítico são canais de paredes finas, que podem ser de qualquer forma e tamanho transversal tal como trapezoidal, retangular, quadrada, sinusoidal, hexagonal, oval, circular, etc. Tais estruturas podem conter entre cerca de 60 a 900 ou mais aberturas para entrada de gás (isto é, células) por polegada quadrada de seção transversal.
O substrato também pode ser um filtro de fluxo de parede, onde os canais são bloqueados alternadamente, permitindo que o fluxo gasoso entre nos canais a partir de uma direção (direção de entrada) para fluir através das paredes do canal e sai através dos canais pela outra direção (dire- ção de saída). Uma composição catalisadora de oxidação dupla pode ser revestida sobre o filtro de fluxo de parede. Se tal substrato for utilizado, o sistema resultante será capaz de remover matéria particulada junto com os poluentes gasosos. O substrato do filtro de fluxo de parede podem ser feitos a partir de materiais comumente conhecidos na técnica, tais como cordierita ou carbeto de silício. Em algumas modalidades, o compósito catalisador da presente invenção mostra uma zona anterior que compreende a 1a e 2a camadas catalíticas depositadas sobre os canais de entrada de um filtro de fluxo de parede e a zona posterior que compreende a 1a e 2a camadas catalíticas depositadas sobre os canais de entrada de um filtro de fluxo de pare-de.
Em algumas modalidades, onde a zona anterior a posterior são revestidas sobre bricks separados, a zona anterior pode ser um substrato de filtro de fluxo de parede e a zona posterior pode ser um substrato em colmeia de escoamento. Em algumas modalidades, a zona anterior é um subs- trato em colmeia de escoamento e a zona posterior é revestida sobre um elemento de filtro de fluxo de parede.
Os substratos cerâmicos podem ser feitos de qualquer material refratário adequado, por exemplo, cordierita, cordierita-alumina, nitrito de silício, zircônia mulita, espodumeno, alumina-silica magnésio, silicato de zir- cônia, silimanita, um silicato de magnésio, zircônia, petalita, alumina, um silicato de alumínio e semelhantes.
Os substratos úteis para o compósito catalisador da presente in-venção também podem ser metálicos em natureza e ser compostos por um ou mais metais ou ligas de metal. Os substratos metálicos podem ser empregados em várias formas tais como uma folha corrugada ou uma forma monolítica. Os suportes metálicos preferidos incluem metais e ligas de metal resistentes ao calor tais como titânio e aço inoxidável assim como outras ligas, nas quais o ferro é um componente substancial ou principal. Tais ligas podem conter um ou mais de níquel, cromo e/ou alumínio e a quantidade total desses metais pode compreender vantajosamente pelo menos cerca de 15% em peso da liga, por exemplo, cerca de 10 a 25% em peso de cromo, cerca de 3 a 8% em peso de alumínio e até cerca de 20% em peso de níquel. As ligas também podem conter quantidades pequenas ou residuais de um ou mais outros metais tais como manganês, cobre, vanádio, titânio e semelhantes. A superfície dos substratos de metal pode ser oxidada em altas temperaturas, por exemplo cerca de 1000°C ou mais, para aperfeiçoar a resistência à corrosão das ligas pela formação de uma camada de óxido sobre as superfícies dos substratos. Tal oxidação induzida pela alta temperatura pode intensificar a aderência do suporte de óxido de metal refratário e componentes de metal cataliticamente promotores ao substrato. Em modalidades alternativas, uma ou mais composições catalisadoras podem ser de-positadas sobre um substrato de espuma de célula aberta. Tais substratos são bem conhecidos na técnica e são tipicamente formados por materiais cerâmicos refratários ou metálicos.
Com base na técnica anterior, a configuração da composição de WC da presente invenção não é ensinada ou reconhecida como tendo um desempenho favorável ou outras características benéficas. De fato, a técnica anterior ensina contra essa configuração como delineado em detalhes na patente de Hu et al., e suas referências.
PREPARAÇÃO:
O compósito catalisador estratificado da presente invenção pode ser facilmente preparado pelos processos conhecidos na técnica. Veja, por exemplo, US6478874 e EP0441173, que estão aqui incorporadas por referência em sua totalidade. Um processo representativo está descrito abaixo.
Como usada aqui, a expressão "washcoat'' tem seu significado comum na técnica de um revestimento fino, aderente de um material catalítico ou outro material aplicado sobre um material de substrato, tal como um membro de substrato do tipo colmeia, que é suficientemente poroso para permitir a pas-sagem do fluxo de gás a ser tratado.
O compósito catalisador pode ser facilmente preparado em camadas sobre um substrato monolítico. Para uma primeira camada de um washcoat específico, partículas finamente divididas de um óxido de metal refratário de grande área superficial tal como gama-alumina são suspensos em um solvente apropriado, por exemplo, água. O substrato pode então ser imerso uma ou mais vezes em tal suspensão ou a suspensão pode ser revestida sobre o substrato, tal que seja depositado sobre o substrato o carregamento desejado de óxido de metal, por exemplo, 0,5 a 2,5 g/pol3 . Para incorporar componentes tais como metais preciosos (por exemplo, paládio, ródio, platina e/ou combinações dos mesmos), estabilizadores, aglutinantes, aditivos e/ou promotores, tais componentes podem ser incorporados na suspensão como uma mistura de compostos ou complexos solúveis em água ou dispersos em água. Depois, o substrato revestido é calcinado pelo aquecimento, por exemplo, a cerca de 300 a 800°C por cerca de 1 a 3 horas. Tipi- camente, quando paládio é desejado, o componente de paládio é utilizado na forma de um composto ou complexo para obter uma alta dispersão do componente sobre o suporte de óxido de metal refratário, por exemplo, alumina ativada. Para os propósitos da presente invenção, a expressão componente de paládio" significa qualquer composto, complexo ou semelhantes que depois da calcinação ou uso, se decompõe ou converte de outra maneira para uma forma cataliticamente ativa, geralmente o metal ou óxido de metal. Compostos solúveis em água ou compostos ou complexos dispersos na água do componente de metal podem ser usados, desde que o meio líquido usado para impregnar ou depositar o componente de metal sobre partículas o suporte de óxido de metal refratário não reaja adversamente com o metal ou seu composto ou seu complexo ou outros componentes que podem estar presentes no compósito catalisador e seja capaz de ser removido do com- de metal pela volatilização ou decomposição depois do aquecimen- u aplicação de vácuo. Em alguns casos, a remoção completa do líqui- jode não ocorrer até que o catalisador seja colocado em uso e submetido altas temperaturas encontradas durante a operação. Geralmente, do ponto de vista de aspectos econômico e ambiental, as soluções aquosas de compostos ou complexos solúveis de metais preciosos são utilizadas. Por exemplo, compostos adequados são o nitrato de paládio ou nitrato de ródio. Durante a etapa de calcinação ou pelo menos durante a fase inicial de uso do compósito, tais compostos são convertidos em uma forma cataliticamente ativa do metal ou um composto desse.
Em algumas modalidades, a pasta é triturada para resultar em substancialmente todos os sólidos que possuem tamanhos de partícula de menos do que 20 micra, isto é, entre cerca de 0,1 a 15 micra, de diâmetro médio. A combinação pode ser obtida em um moinho de esferas ou outro equipamento similar e o conteúdo de sólidos da suspensão pode ser, por exemplo, cerca de 15 a 60% em peso, mais particularmente cerca de 25 a 40% em peso.
Camadas adicionais podem ser preparadas e depositadas depois da primeira (1a) camada catalítica da mesma maneira como descrita acima para a deposição da primeira (1a) camada catalítica sobre o substrato.
Antes de descrever várias modalidades exemplificadoras da invenção, deve ser compreendido que a invenção não está limitada aos detalhes de construção ou etapas de processo descritos na descrição a seguir. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada de várias manei- ras.
MODALIDADES DA 1a CAMADA CATALÍTICA ANTERIOR
De acordo com algumas modalidades, a primeira camada que é depositada sobre, isto é, revestida sobre e aderida ao substrato compreende paládio depositado sobre um suporte. Um suporte adequado é um óxido de metal refratário de grande área superficial. Em uma modalidade específica, o carregamento da primeira camada sobre o substrato está entre cerca de 0,2 a 2,8 g/pol3. Exemplos de óxidos de metal refratário de grande área superfi-ciai incluem, mas não são limitados a alumina, sílica, titânio e zircônia e suas misturas. O óxido de metal refratário pode consistir ou conter um óxido misto tal como sílica-alumina, alumina-silicatos que podem ser amorfos ou cristalinos, alumina-zircônia, alumina-lantânio, alumina-bário-lantânio-neodímio, alumina-cromo, alumina-bário, alumina-cério e semelhantes. Um óxido de metal refratário exemplificador compreende gama-alumina que possui uma área específica de cerca de 50 a 350 m2/g que está presente em um carregamento de cerca de 10 a 90% em peso do washcoat. A primeira camada tipicamente terá componentes de armazenamento de oxigênio na faixa de cerca de 10 a 90% em peso com um conteúdo de cério variando entre cerca de 3 a 98% em peso do material da camada.
Exemplos de carregamento de paládio na primeira camada incluem até cerca de 15% em peso, alternativamente, entre cerca de 0,05 e cerca de 10% em peso, de paládio. Essa camada também pode conter até cerca de 40% de estabilizadores/promotores/aglutinantes/aditivos. Estabilizadores adequados incluem um ou mais óxidos de metal não redutíveis em que o metal é selecionado do grupo que consiste em bário, cálcio, magnésio, estrôncio e misturas desses. Em algumas modalidades, o estabilizador compreende um ou mais óxidos de bário e/ou estrôncio. Promotores adequados incluem um ou mais óxidos não redutíveis ou metais de terra rara e transição selecionados do grupo que consiste em lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio, zircônia, samário, gadolínio, disprósio, itérbio, nióbio e suas misturas.
MODALIDADES DA 2a CAMADA CATALÍTICA ANTERIOR E POSTERIOR
Uma 2a camada catalítica, que é depositada sobre, isto é, revestida sobre e aderida a 1a camada catalítica anterior, compreende ródio ou ródio e platina depositados sobre o óxido de metal refratário de grande área superficial e/ou componente de armazenamento de oxigênio que pode ser qualquer um daqueles mencionados acima com relação à 1a camada catalí-tica. A 2a camada catalítica estará presente em um carregamento de cerca de 0,2 a 2,8 g/pol3, alternativamente, entre cerca de 1 a 1,6 g/pol3 e terá substancialmente uma quantidade de componente de armazenamento de oxigênio em um carregamento de cerca de 10 a 90% em peso. Os componentes de armazenamento de oxigênio podem ser um compósito de cé- rio/zircônia contendo cério com cério na faixa entre cerca de 3 a 90% em peso. Preferivelmente, cerca de 5 a 55% de cério em peso está no compósi-to. A 2a camada catalítica também pode compreender gama-alumina ou ga- ma-alumina estabilizada que possui uma área superficial específica de cerca de 50 a 350 m2/g e que está presente em um carregamento de cerca de 10 a 90% em peso.
Em algumas modalidades, o ródio estará presente na 2a camada catalítica em um carregamento de cerca de 0,01 - 1,0% em peso, alternativamente cerca de 0,05 — 0,5% em peso de ródio, preferencialmente cerca de 0,1 - 0,25% em peso de ródio. Em algumas modalidades, o paládio estará presente na 2a camada catalítica em um carregamento de cerca de 0,1 - 10% em peso, alternativamente cerca de 0,1 - 5,0% em peso de paládio, preferencialmente cerca de 0,2 — 2,0% em peso de paládio. Em algumas modalidades, a platina estará presente na 2 camada catalítica em um carregamento de cerca de 0,01 - 2,0% em peso, alternativamente cerca de 0,05 - 1,0% em peso de platina, preferencialmente cerca de 0,1 - 0,5% em peso de platina. A 2a camada catalítica também pode conter cerca de 0 - 40% em peso de um promotor. Promotores adequados incluem um ou mais óxidos de metal básico em que o metal é selecionado do grupo que consiste em bário, cálcio, magnésio, estrôncio, um ou mais metais de terras-raras e de transição selecionados do grupo que consiste em zircônia, lantânio, praseodímio, ítrio, samário, gadolínio, disprósio, itérbio, nióbio, neodímio e misturas des-ses.
MODALIDADES DA 1a CAMADA CATALÍTICA POSTERIOR
De acordo com algumas modalidades, a 1a camada catalítica posterior que é depositada sobre, isto é, revestida sobre e aderida ao substrato compreende paládio depositado sobre um suporte. Um suporte ade-quado é um óxido de metal refratário de grande área superficial. Em uma modalidade específica, o carregamento da primeira camada sobre o substrato está entre cerca de 0,2 a 2,8 g/pol3. Exemplos de óxidos de metal refratá-rio de grande área superficial incluem, mas não são limitados a alumina, sílica, titânio e zircônia e suas misturas. O óxido de metal refratário pode consistir ou compreender um óxido misto tal como sílica-alumina, alumina- silicatos que podem ser amorfos ou cristalinos, alumina-zircônia, alumina- lantânio, alumina-bário-lantânio-neodímio, alumina-cromo, alumina-bário e semelhantes. Um óxido de metal refratário exemplificador compreende ga- ma-alumina que possui uma área específica de cerca de 50 a 350 m2/g que está presente em um carregamento de cerca de 0,5 a 2,8 g/pol3. A primeira que é aplicada na zona posterior está livre de materiais de armazenamento de oxigênio que compreendem cério.
Exemplos de carregamento de paládio na primeira camada incluem até cerca de 15% em peso, alternativamente, entre cerca de 0,05 e cerca de 10% em peso, de paládio. Essa camada também pode conter até cerca de 40% de estabilizadores/promotores/aglutinantes/aditivos. Estabili- zadores adequados incluem um ou mais óxidos de metal não redutíveis em que o metal é selecionado do grupo que consiste em bário, cálcio, magnésio, estrôncio e misturas desses. Em algumas modalidades, o estabilizador compreende um ou mais óxidos de bário e/ou estrôncio. Promotores adequados incluem um ou mais óxidos não redutíveis ou metais de terra rara e transição selecionados do grupo que consiste em lantânio, neodímio, praseodímio, ítrio, zircônia, samário, gadolínio, disprósio, itérbio, nióbio e suas misturas.
Exemplos:
Esta invenção será ilustrada pelos seguintes exemplos e descrições. Os exemplos a seguir se destinam a ilustrar, mas não limitar a inven-ção. As configurações da composição de WC para um catalisador de referência convencional (figura 4a) e um catalisador de acordo com a presente invenção (figura 4b) foram fabricadas e comparadas da seguinte forma,
FABRICAÇÃO DA 1a CAMADA CATALÍTICA DO CATALISADOR DE REFERÊNCIA CONVENCIONAL (4a):
A preparação dos washcoats e do revestimento foi descrita ante riormente em US7041622, coluna 9, linhas 20 a 40, coluna 10, linhas 1 a 15, que está aqui incorporada a título de referência, em sua totalidade. Alumina estabilizada com 4%, em peso, de óxido de lantânio, sulfato de bário e um material de armazenamento de oxigênio óxido misto com uma composição de 42% de ZrO2+HfO2, 43% de CeO2, 5% de Pr5Ou e 10% de La2O3, em peso, foram usados na preparação da pasta fluida. Ao fazer os catalisadores em camadas, uma pasta fluida foi preparada por adicionar primeiro ácido nítrico à água a 1 % em peso, com base no total de sólidos na pasta fluida, BaSO4 foi, então, adicionado com agitação seguido do OSC. A pasta fluida foi agitada durante 15 minutos e, então, a alumina foi adicionada lentamente e agitada durante 30 minutos. A pasta fluida foi, então, triturada (usando um moinho do tipo Sweco) de modo que a d50 foi de 4,5 a 5,5 microns, a d50 foi 17 a 21 microns, e 100% da passagem foi menor que 65 microns (isto é, 100% das partículas tinham um tamanho menor que 65 micrômetros). A pasta fluida foi, então, pesada e a LOI (perda na ignição) foi medida a 540 C para determinar o teor de sólidos calcinados totais. Com base neste valor, o peso da solução de Pd necessário foi calculado, uma solução de nitrato de Pd foi, então, adicionada à pasta fluida por gotejamento com agitação. Após a adição de Pd, a gravidade específica da pasta fluida estava na faixa de 1,49 a 1,52, partes foram revestidas por imersão de uma extremidade de um monólito cerâmico da colmeia na pasta aquosa do washcoat, seguido de extração da pasta fluida para os canais usando vácuo. A parte foi, então, removida da pasta fluida e os canais limpos pela aplicação de vácuo à outra extremidade da parte. O carregamento do washcoat foi controlado pela variação da gravidade específica, e outros parâmetros de revestimento como tempo de vácuo e a quantidade de pasta fluida extraída para dentro dos ca- nais da colmeia. Após aplicar do washcoat, as partes foram calcinadas a 540 °C durante 2 horas. Após calcinação a composição da 1o camada catalítica foi a seguinte: 56,5g/l de alumina estabilizada com lantânio;
36,5 g/l de material de armazenamento de oxigênio;
16,5 g/l de sulfato de bário; e
0,635 g/l de paládio,
FABRICAÇÃO DA 2a CAMADA CATALÍTICA DO CATALISADOR DE REFERÊNCIA CONVENCIONAL:
A 2a camada catalítica do catalisador de referência convencional consistiu em alumina estabilizada com 4%, em peso, de óxido de lantânio, sulfato de bário e um material de armazenamento de oxigênio óxido misto com uma composição de 58% de ZrO2+HfO2, 32% de CeO2, 8% de Y2O3 e 2% La2O3. A pasta fluida foi preparada conforme descrito acima para a 1a camada catalítica anterior. Rh foi adicionado por gotejamento à pasta aquosa ao longo de um período de 30 minutos com agitação. Após revestimento e calcinação a 540 °C durante 2 horas, a composição da 2a camada catalítica anterior do catalisador foi a seguinte:
61 g/l de alumina estabilizada com lantânio;
61,5 g/l de material de armazenamento de oxigênio;
1,65 g/l de sulfato de bário; e
0,071 g/l de ródio.
FABRICAÇÃO DA 2a CAMADA CATALÍTICA POSTERIOR DO CATALISADOR DE ACORDO COM A INVENÇÃO:
A composição e a fabricação da 2a camada catalítica posterior foram idênticas as do catalisador de referência convencional.
FABRICAÇÃO DA 1a CAMADA CATALÍTICA POSTERIOR DO CATALISADOR DE ACORDO COM A INVENÇÃO:
A 1a camada catalítica posterior consistiu em alumina estabiliza da com 4%, em peso de óxido de lantânio e sulfato de bário. A pasta fluida foi preparada conforme descrito acima para a 1a camada catalítica anterior. Após calcinação a 540 °C durante 2 horas, a composição da 1a camada catalítica posterior foi a seguinte:
73,0 g/l de alumina estabilizada com lantânio;
21,0 g/l de sulfato de bário; e 0,635 g/l de paládio.
Conforme observado acima, o mesmo material de armazenamento de oxigênio foi usado na camada de Rh do projeto uniforme convencional de referência e do projeto zoneado de acordo com a invenção, onde a 1a camada catalítica posterior da zona posterior não contém um material de armazenamento de oxigênio. O catalisador de referência no caso atual consistiu em um monólito de 15,24 cm (6'') de comprimento enquanto o sistema de teste consistiu em um brick de 7,62 cm (3'') de frente com projeto e composição de WC idênticos. O brick posterior de 7,62 cm (3'') era idêntico ao catalisador anterior exceto que o OSC foi removido da 1a camada catalítica posterior e alumina/promotor adicional foi adicionado no seu lugar para dar uma carga de WC total para a 1a camada de 1,8 g/pol3. Ambos os bricks anterior e posterior de 7,62 cm (3") foram unidos no conversor para representar uma configuração zoneada.
O envelhecimento consistiu em 50 ou 100 horas de um protocolo de envelhecimento térmico de 4 modos. O ciclo consistiu de quatro modos em um período de 60 segundos. O primeiro modo consistiu de um cruzeiro estequiométrico, seguido por uma condição rica, uma condição rica com injeção de ar secundária e finalmente uma condição estequiométrica com injeção de ar secundária. O modo 1 durou 40 segundos com um leito catalítico de entrada T (termopares colocados a 2,54 cm (1") da face interna do catali-sador) de 904 ± 2°C. O modo 2 durou 6 segundos com uma concentração de entrada do catalisador CO de 4,0 ± 0,1%. O modo 3 durou 10 segundos com um leito catalítico de entrada T de 980°C ± 2°C; a concentração de CO fora do motor era de 4,0 ±0,1 vol% e uma injeção de ar secundária na entrada do catalisador foi usada para dar uma concentração de O2 de 2,5 ±0,1 vol %. O modo 4 durou 4 segundos com uma composição de gás de exaustão estequiométrica fora do motor e injeção de ar secundária para dar uma concentração de O2 de 4,5 ±0,1 vol% na entrada do catalisador. O motor usado para o envelhecimento era um 7.4L V-8 equipado com injeção de combustível multiporta sequencial.
Os resultados do desempenho estão resumidos nas Figuras 5 e 6, onde é visto que o projeto do catalisador da presente invenção mostra claras vantagens para THC e NOx nas Fases 2 e 3 do teste de FTP.
Na medida do necessário para compreender ou completar a descrição da presente invenção, todas as publicações e pedidos de patente aqui mencionados estão expressamente incorporados por referência na mesma extensão como se cada uma fosse individualmente incorporada.
Estando assim descritas as modalidades exemplificadoras da presente invenção, deve ser notado por aqueles versados na técnica que as descrições são apenas exemplificadoras e que várias outras alternativas, adaptações e modificações podem ser feitas dentro do escopo da presente invenção. Consequentemente, a presente invenção não está limitada às mo- dalidades específicas como aqui ilustradas, mas está limitada apenas pelas reivindicações a seguir.

Claims (14)

  1. Compósito catalisador para a purificação de gases de exaustão de um motor de combustão que funciona substancialmente sob condições estequiométricas, caracterizado pelo fato de que compreende em sequência e na ordem:
    uma camada dupla anterior sobre um substrato que possui uma 1a camada catalítica anterior (inferior) e uma 2a camada catalítica anterior (superior); e
    uma camada dupla posterior sobre um substrato que possui uma 1a camada catalítica posterior (inferior) e uma 2a camada catalítica posterior (superior);
    em que 2a camada catalítica anterior e a 2a camada catalítica posterior compreendem ródio como o composto de metal do grupo da platina;
    em que 1a camada catalítica anterior e a 1a camada catalítica posterior compreendem paládio como o composto de metal do grupo da platina;
    em que a 1a camada catalítica posterior compreende menos que 1% de um componente de armazenamento de oxigênio (OSC) em peso da camada; e
    em que a camada dupla anterior forma uma zona anterior e a camada dupla posterior forma uma zona posterior onde o compósito catalisador é um sistema de brick único ou a camada dupla anterior está localizada em um brick anterior e a camada dupla posterior está localizada em um brick posterior onde o compósito catalisador é um sistema de múltiplos bricks, em que o teor do componente de armazenamento de oxigênio (OSC) em peso das camadas é tal como a seguir:
    1a camada catalítica anterior - 10 a 80% em peso da camada;
    2a camada catalítica anterior - 20 a 80% em peso da camada; e
    2a camada catalítica posterior - 20 a 80% em peso da camada.
  2. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a 2a camada catalítica anterior e a 2a camada catalítica posterior estabelecem uma camada contínua.
  3. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de PGM das camadas é o seguinte:
    1a camada catalítica anterior - 0,1 - 12,0% em peso da camada;
    1a camada catalítica posterior - 0,01 - 6,0% em peso da camada;
    2a camada catalítica anterior - 0,01 - 2% em peso da camada; e
    2a camada catalítica posterior - 0,01 - 2% em peso da camada.
  4. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a 2a camada catalítica anterior e/ou 2a camada catalítica posterior compreende platina.
  5. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de platina das camadas é o seguinte:
    2a camada catalítica anterior - 0,01 - 12,0% em peso da camada; e
    2a camada catalítica posterior - 0,01 - 5,0% em peso da camada.
  6. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente materiais para o tratamento da exaustão selecionados do grupo que consiste em catalisadores do armazenamento de HC e de armazenamento de NOx, através do que a camada de armazenamento de HC e de armazenamento de NOx está localizada como uma camada de revestimento inferior de WC sobre o substrato para formar uma zona anterior ou brick anterior e/ou uma zona posterior ou brick posterior.
  7. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente materiais para o tratamento da exaustão selecionados do grupo que consiste em catalisadores do armazenamento de HC e de armazenamento de NOx, através do que a camada de armazenamento de HC e de armazenamento de NOx está localizada como a camada superior ou camada de revestimento superior da camada WC para formar uma zona anterior ou brick anterior e/ou uma zona posterior ou brick posterior.
  8. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito catalisador é depositado, pelo menos parcialmente sobre uma camada de revestimento interno (UC) que compreende um material selecionado do grupo que consiste em material de armazenamento de HC ou material de armazenamento de NOx.
  9. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito catalisador compreende uma extremidade axial de entrada, extremidade axial de saída, elementos de parede que possuem uma extensão que se prolonga entre a extremidade axial de entrada para a extremidade axial de saída e uma pluralidade de canais fechados axialmente definidos pelos elementos da parede;
    em que as 1a e 2a camadas catalíticas anteriores são depositadas sobre os elementos da parede adjacentes à extremidade axial de entrada e possuem um comprimento que se estende menos do que o comprimento da parede dos elementos de parede para formar uma zona anterior; e
    as 1a e 2a camadas catalíticas posteriores são depositadas sobre os elementos da parede adjacentes à extremidade axial de saída e possuem um comprimento que se estende menos do que o comprimento dos elementos de parede para formar uma zona posterior.
  10. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as 1a e 2a camadas catalíticas anteriores são depositadas sobre os canais de entrada de um filtro de fluxo de parede para formar a zona anterior e as 1a e 2a camadas catalíticas posteriores são depositadas sobre os canais de saída de um filtro de fluxo de parede para formar a zona posterior.
  11. Compósito catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as 1a e 2a camadas catalíticas anteriores são depositadas sobre os canais a de um substrato em forma de colmeia para formar a zona anterior e as 1a e 2a camadas catalíticas posteriores são depositadas sobre os canais de entrada e/ou de saída de um filtro de fluxo de parede para formar a zona posterior.
  12. Sistema de tratamento de exaustão para a purificação de gases de exaustão de um motor de combustão, caracterizado pelo fato de que funciona substancialmente sob condições estequiométricas e que compreende o compósito catalisador como definido na reivindicação 1.
  13. Sistema de tratamento de exaustão de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um ou mais dispositivos para tratamento de exaustão selecionados do grupo que consiste em captura de HC e catalisador de armazenamento de NOx.
  14. Método de tratamento de gases de exaustão de um motor de combustão que funciona substancialmente sob condições estequiométricas, caracterizado pelo fato de que compreende: contatar um fluxo gasoso que compreende hidrocarbonetos, monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio com um compósito catalisador como definido na reivindicação 1, em que o compósito catalisador é eficaz para, substancialmente simultaneamente, oxidar o monóxido de carbono e os hidrocarbonetos e reduzir os óxidos de nitrogênio.
BR112013011920-9A 2010-11-22 2011-11-21 sistema catalítico de três vias que possui um catalisador de multi-camadas a montante BR112013011920B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/951,311 US8323599B2 (en) 2010-11-22 2010-11-22 Three-way catalyst having an upstream multi-layer catalyst
US12/951,311 2010-11-22
PCT/EP2011/070541 WO2012069405A1 (en) 2010-11-22 2011-11-21 Three-way catalytic system having an upstream multi - layer catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112013011920A2 BR112013011920A2 (pt) 2017-11-14
BR112013011920B1 true BR112013011920B1 (pt) 2020-06-30

Family

ID=45093726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112013011920-9A BR112013011920B1 (pt) 2010-11-22 2011-11-21 sistema catalítico de três vias que possui um catalisador de multi-camadas a montante

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8323599B2 (pt)
EP (1) EP2643078B1 (pt)
JP (1) JP5841161B2 (pt)
KR (1) KR101913664B1 (pt)
CN (1) CN103201018B (pt)
BR (1) BR112013011920B1 (pt)
RU (1) RU2013128390A (pt)
WO (1) WO2012069405A1 (pt)

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8323599B2 (en) 2010-11-22 2012-12-04 Umicore Ag & Co. Kg Three-way catalyst having an upstream multi-layer catalyst
JP5376261B2 (ja) * 2011-03-10 2013-12-25 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
EP3187263A1 (en) * 2011-03-24 2017-07-05 Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. Oxidation catalyst for exhaust gas purification, method for producing the same, and exhaust gas purification method using the same
WO2013022958A1 (en) * 2011-08-10 2013-02-14 Clean Diesel Technologies, Inc. Palladium solid solution castalyst and methods of making
JP5938819B2 (ja) 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 排気ガス処理用酸化触媒
GB2497597A (en) 2011-12-12 2013-06-19 Johnson Matthey Plc A Catalysed Substrate Monolith with Two Wash-Coats
GB201200781D0 (en) 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn ic engine comprising a pgm component and a scr catalyst
GB201200784D0 (en) 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Exhaust system for a lean-burn internal combustion engine including SCR catalyst
GB201200783D0 (en) 2011-12-12 2012-02-29 Johnson Matthey Plc Substrate monolith comprising SCR catalyst
EP2802408B1 (en) * 2011-12-22 2017-10-04 Johnson Matthey Public Limited Company Improved nox trap
JP5807782B2 (ja) * 2011-12-28 2015-11-10 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
EP2650042B2 (en) 2012-04-13 2020-09-02 Umicore AG & Co. KG Pollutant abatement system for gasoline vehicles
GB201207313D0 (en) * 2012-04-24 2012-06-13 Johnson Matthey Plc Filter substrate comprising three-way catalyst
GB2513364B (en) 2013-04-24 2019-06-19 Johnson Matthey Plc Positive ignition engine and exhaust system comprising catalysed zone-coated filter substrate
JP6246192B2 (ja) * 2012-06-06 2017-12-13 ユミコア アクチェンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 三元触媒系
US9486793B2 (en) * 2012-06-06 2016-11-08 Umicore Ag & Co. Kg Start-up catalyst for use upstream of a gasoline particulate filter
US9512793B2 (en) * 2012-10-16 2016-12-06 GM Global Technology Operations LLC Combustion driven ammonia generation strategies for passive ammonia SCR system
JP6294837B2 (ja) * 2013-01-31 2018-03-14 ユミコア日本触媒株式会社 排ガス浄化用触媒及び該触媒を用いた排ガス浄化方法
US9511350B2 (en) 2013-05-10 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) ZPGM Diesel Oxidation Catalysts and methods of making and using same
US20140274662A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Cdti Systems and Methods for Variations of ZPGM Oxidation Catalysts Compositions
US9511355B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) System and methods for using synergized PGM as a three-way catalyst
GB2512648B (en) 2013-04-05 2018-06-20 Johnson Matthey Plc Filter substrate comprising three-way catalyst
US20140357479A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Cdti Variations for Synthesizing Zero Platinum Group Metal Catalyst Systems
DE102013210270A1 (de) 2013-06-03 2014-12-04 Umicore Ag & Co. Kg Dreiwegkatalysator
US9545626B2 (en) 2013-07-12 2017-01-17 Clean Diesel Technologies, Inc. Optimization of Zero-PGM washcoat and overcoat loadings on metallic substrate
GB201315892D0 (en) * 2013-07-31 2013-10-23 Johnson Matthey Plc Zoned diesel oxidation catalyst
US10323593B2 (en) 2013-10-03 2019-06-18 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust aftertreatment system
US20150148224A1 (en) * 2013-11-26 2015-05-28 Clean Diesel Technologies Inc. (CDTI) Oxygen Storage Capacity and Thermal Stability of Synergized PGM Catalyst Systems
US9511358B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. Spinel compositions and applications thereof
WO2015087872A1 (ja) * 2013-12-13 2015-06-18 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
EP3034166B1 (en) * 2013-12-13 2020-10-07 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
CA2941836A1 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Basf Se Improved catalyzed soot filter
DE102014204682A1 (de) * 2014-03-13 2015-10-01 Umicore Ag & Co. Kg Katalysatorsystem zur Reduzierung von Schadgasen aus Benzinverbrennungsmotoren
US9579604B2 (en) 2014-06-06 2017-02-28 Clean Diesel Technologies, Inc. Base metal activated rhodium coatings for catalysts in three-way catalyst (TWC) applications
US9764286B2 (en) 2014-12-03 2017-09-19 Ford Global Technologies, Llc Zoned catalyst system for reducing N2O emissions
GB2537958A (en) * 2015-02-05 2016-11-02 Johnson Matthey Plc Three-way catalyst
WO2016127012A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Johnson Matthey Public Limited Company Three-way catalyst and its use in exhaust systems
JP6655060B2 (ja) * 2015-02-17 2020-02-26 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP6472677B2 (ja) 2015-02-17 2019-02-20 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
JP6699113B2 (ja) * 2015-08-28 2020-05-27 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排ガス浄化システム及び排ガス浄化触媒
GB2546164A (en) * 2015-09-30 2017-07-12 Johnson Matthey Plc Gasoline particulate filter
DE102017100518A1 (de) 2016-02-04 2017-08-10 Umicore Ag & Co. Kg System und Verfahren zur Abgasreinigung unter Vermeidung von Lachgas
US11110435B2 (en) * 2016-03-18 2021-09-07 Cataler Corporation Exhaust gas purification catalyst
JP6855445B2 (ja) * 2016-03-22 2021-04-07 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US9919294B2 (en) * 2016-04-27 2018-03-20 Ford Global Technologies, Llc Phosphorus tolerant catalyst washcoat structure
JP6724532B2 (ja) * 2016-05-02 2020-07-15 三菱自動車工業株式会社 排ガス浄化触媒の製造方法及び排ガス浄化触媒
JP6724531B2 (ja) * 2016-05-02 2020-07-15 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排ガス浄化触媒
JP6864677B2 (ja) * 2016-05-24 2021-04-28 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
EP3466536B1 (en) * 2016-06-07 2020-03-25 Cataler Corporation Exhaust gas purifying catalyst
EP3662997B1 (en) * 2016-07-20 2021-03-17 Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. Catalyst for purifying exhaust gas from internal combustion engine, and exhaust gas purification method using said catalyst
JP6466629B1 (ja) * 2017-02-28 2019-02-06 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 触媒担持用ハニカム基材、排ガス浄化用触媒コンバータ
JP2020515765A (ja) * 2017-04-04 2020-05-28 ビーエーエスエフ コーポレーション 触媒的汚染除去のための水素還元剤
US11131225B2 (en) * 2017-08-28 2021-09-28 Basf Corporation Phosphorus resistant three-way catalyst
US11439987B2 (en) * 2017-12-08 2022-09-13 Johonson Matthey (Shanghai) Chemicals Co., Ltd Multi-region TWC for treatment of exhaust gas from gasoline engine
JP7026530B2 (ja) * 2018-02-22 2022-02-28 エヌ・イーケムキャット株式会社 排ガス浄化用三元触媒
US10781735B2 (en) 2018-05-18 2020-09-22 Umicore Ag & Co Kg Exhaust emission reduction system having an HC-trap and NOx-trap combination designed for operating under strategic lean conditions
US11123720B2 (en) * 2018-05-18 2021-09-21 Umicore Ag & Co. Kg Hydrocarbon trap catalyst
KR20210041551A (ko) * 2018-06-12 2021-04-15 바스프 코포레이션 연료 차단 NOx 제어용 TWC 시스템
EP3829763A1 (en) * 2018-07-27 2021-06-09 Johnson Matthey Public Limited Company Improved twc catalysts containing high dopant support
WO2020039649A1 (ja) * 2018-08-22 2020-02-27 三井金属鉱業株式会社 排ガス浄化用触媒
US11073061B2 (en) * 2018-09-26 2021-07-27 Ford Global Technologies, Llc Multicomponent exhaust treatment system including an oxygen storage catalyst
CN109261220A (zh) * 2018-09-28 2019-01-25 昆明贵研催化剂有限责任公司 一种非均匀涂覆尾气净化催化剂的制备方法及应用
BR112021011920A2 (pt) * 2018-12-19 2021-08-31 Basf Corporation Artigo catalítico em camadas, processo para a preparação do artigo catalítico em camadas, sistema de exaustão para motores de combustão interna, método para reduzir níveis de hidrocarbonetos e uso do artigo catalítico em camadas
JP6767603B1 (ja) * 2018-12-28 2020-10-14 ユミコア日本触媒株式会社 排気ガス浄化用触媒、その製造方法及びそれを用いた排気ガス浄化方法
DE102019100099B4 (de) 2019-01-04 2022-09-08 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von katalytisch aktiven Wandflussfiltern, katalytisch aktiver Wandflussfilter und dessen Verwendung
DE102019100107A1 (de) 2019-01-04 2020-07-09 Umicore Ag & Co. Kg Katalytisch aktives Filtersubstrat und Verfahren zur Herstellung sowie deren Verwendung
DE102019100097B4 (de) 2019-01-04 2021-12-16 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von katalytisch aktiven Wandflussfiltern
WO2020153309A1 (ja) * 2019-01-22 2020-07-30 三井金属鉱業株式会社 排ガス浄化用触媒
CN113574255A (zh) * 2019-03-18 2021-10-29 巴斯夫公司 层状三金属催化制品和制造所述催化制品的方法
KR102211944B1 (ko) * 2019-04-04 2021-02-03 희성촉매 주식회사 귀금속 박층을 최상층으로 포함하는 다층구조의 배기가스 정화용 촉매 및 이의 제조방법
CN109985624A (zh) * 2019-04-29 2019-07-09 无锡威孚环保催化剂有限公司 三次涂覆的摩托车催化剂及其制备方法
US11015503B2 (en) 2019-05-29 2021-05-25 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Exhaust component assembly with heating element and carved substrate
CN113905819A (zh) * 2019-05-31 2022-01-07 三井金属矿业株式会社 废气净化用催化剂和使用该废气净化用催化剂的废气净化系统
CN110801833B (zh) * 2019-10-24 2022-11-11 浙江达峰汽车技术有限公司 一种汽车尾气净化催化剂定域化涂层及其制备方法
WO2021102391A1 (en) * 2019-11-22 2021-05-27 Basf Corporation An emission control catalyst article with enriched pgm zone
EP3889404A1 (en) * 2020-03-30 2021-10-06 Johnson Matthey Public Limited Company Multi-region twc catalysts for gasoline engine exhaust gas treatments with improved h2s attenuation
JP2023547301A (ja) * 2020-10-30 2023-11-10 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー ガソリンエンジン排気ガス処理のための新規トリメタル白金族金属（ｐｇｍ、ｐｌａｔｉｎｕｍ ｇｒｏｕｐ ｍｅｔａｌ）触媒
KR20230107834A (ko) * 2020-11-13 2023-07-18 바스프 코포레이션 구역화된 촉매 물품
DE102021102926A1 (de) 2021-02-09 2022-08-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Katalysatorsystem mit radial inhomogener Sauerstoffspeicherkapazität
DE102021107129A1 (de) 2021-03-23 2022-09-29 Umicore Ag & Co. Kg Partikelfilter für Benzinmotorenabgas
DE102021112955A1 (de) 2021-05-19 2022-11-24 Umicore Ag & Co. Kg Beschichtungsprozess für einen Wandflussfilter
CN113304745B (zh) * 2021-06-04 2022-08-12 中自环保科技股份有限公司 一种Pt-Pd-Rh三元催化剂及其制备方法
CN117651608A (zh) * 2021-08-13 2024-03-05 庄信万丰股份有限公司 用于三效催化应用的含硫有机化合物辅助的金属纳米粒子合成
JP2024067951A (ja) * 2022-11-07 2024-05-17 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化装置
DE202023103234U1 (de) 2023-06-13 2023-06-26 Umicore Ag & Co. Kg Beschichtungsvorrichtung

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03202154A (ja) * 1989-12-27 1991-09-03 Mazda Motor Corp エンジンの排気ガス浄化用触媒
DE4003939A1 (de) 1990-02-09 1991-08-14 Degussa Katalysator fuer die reinigung der abgase von brennkraftmaschinen
AU677600B2 (en) 1992-09-28 1997-05-01 Asec Manufacturing Company Palladium-containing three-way automotive catalysts having unique support
JP2682404B2 (ja) 1993-11-01 1997-11-26 日産自動車株式会社 炭化水素吸着材および触媒の製造方法
JPH07124468A (ja) 1993-11-01 1995-05-16 Nissan Motor Co Ltd 炭化水素吸着材および吸着触媒の製造方法
JP3052710B2 (ja) 1993-12-20 2000-06-19 日産自動車株式会社 排ガス浄化装置
CA2192176A1 (en) 1994-06-17 1995-12-28 Shau-Lin Chen Layered catalyst composite
US6497851B1 (en) 1994-12-06 2002-12-24 Englehard Corporation Engine exhaust treatment apparatus and method of use
US5772972A (en) 1995-01-09 1998-06-30 Ford Global Technologies, Inc. Catalyst/hydrocarbon trap hybrid system
US5593647A (en) 1995-03-31 1997-01-14 General Motors Corporation Catalytic converter having tri precious metal catalysts
US6087298A (en) 1996-05-14 2000-07-11 Engelhard Corporation Exhaust gas treatment system
US5981427A (en) 1996-09-04 1999-11-09 Engelhard Corporation Catalyst composition
US6478874B1 (en) 1999-08-06 2002-11-12 Engelhard Corporation System for catalytic coating of a substrate
US6387338B1 (en) 2000-03-15 2002-05-14 Delphi Technologies, Inc. Preparation of multi-component Ce, Zr, Mox high oxygen-ion-conduct/oxygen-storage-capacity materials
JP2002045702A (ja) 2000-08-08 2002-02-12 Cataler Corp 排ガス浄化用触媒
JP4642978B2 (ja) * 2000-08-08 2011-03-02 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US6585944B1 (en) 2000-10-17 2003-07-01 Delphi Technologies, Inc. Enhancement of the OSC properties of Ce-Zr based solid solutions
US7041622B2 (en) 2002-02-06 2006-05-09 Delphi Technologies, Inc. Catalyst, an exhaust emission control device and a method of using the same
US7022646B2 (en) 2003-01-31 2006-04-04 Engelhard Corporation Layered catalyst composite
US7875250B2 (en) 2003-12-11 2011-01-25 Umicore Ag & Co. Kg Exhaust treatment device, and methods of making the same
US7374729B2 (en) * 2004-03-30 2008-05-20 Basf Catalysts Llc Exhaust gas treatment catalyst
JP4696546B2 (ja) * 2004-12-10 2011-06-08 マツダ株式会社 排気ガス浄化用触媒
JP4654746B2 (ja) * 2005-04-14 2011-03-23 マツダ株式会社 排気ガス浄化触媒装置
JP4760625B2 (ja) 2006-09-06 2011-08-31 マツダ株式会社 排ガス浄化用触媒装置
JP5037888B2 (ja) 2006-09-26 2012-10-03 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US7754171B2 (en) 2007-02-02 2010-07-13 Basf Corporation Multilayered catalyst compositions
JP2009019537A (ja) 2007-07-11 2009-01-29 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化装置
US8007750B2 (en) 2007-07-19 2011-08-30 Basf Corporation Multilayered catalyst compositions
US7622096B2 (en) * 2007-08-09 2009-11-24 Basf Catalysts Llc Multilayered catalyst compositions
US7922988B2 (en) 2007-08-09 2011-04-12 Michel Deeba Multilayered catalyst compositions
DE102007046158B4 (de) * 2007-09-27 2014-02-13 Umicore Ag & Co. Kg Verwendung eines katalytisch aktiven Partikelfilters zur Entfernung von Partikeln aus dem Abgas von mit überwiegend stöchiometrischem Luft/Kraftstoff-Gemisch betriebenen Verbrennungsmotoren
US20090175773A1 (en) * 2008-01-08 2009-07-09 Chen Shau-Lin F Multilayered Catalyst Compositions
US8323599B2 (en) * 2010-11-22 2012-12-04 Umicore Ag & Co. Kg Three-way catalyst having an upstream multi-layer catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
US20120128558A1 (en) 2012-05-24
EP2643078B1 (en) 2017-06-21
KR101913664B1 (ko) 2018-11-01
BR112013011920A2 (pt) 2017-11-14
CN103201018B (zh) 2016-01-20
RU2013128390A (ru) 2014-12-27
KR20130141540A (ko) 2013-12-26
JP5841161B2 (ja) 2016-01-13
US20130058848A1 (en) 2013-03-07
EP2643078A1 (en) 2013-10-02
US8394348B1 (en) 2013-03-12
CN103201018A (zh) 2013-07-10
JP2014509242A (ja) 2014-04-17
US8323599B2 (en) 2012-12-04
WO2012069405A1 (en) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112013011920B1 (pt) sistema catalítico de três vias que possui um catalisador de multi-camadas a montante
EP2643077B1 (en) Three-way catalytic system having an upstream single-layer catalyst
ES2522965T3 (es) Materiales de almacenamiento de NOx y trampas resistentes al envejecimiento térmico
EP2427637B1 (en) Improved lean hc conversion of twc for lean burn gasoline engines
KR101652537B1 (ko) 우수한 저온 성능을 갖는 ＮＯｘ 흡착제 촉매
BR112015022281B1 (pt) compósito catalisador de oxidação, método para tratamento de uma corrente de gás de exaustão, e sistema para tratamento de uma corrente de gás de exaustão
BR112019001886B1 (pt) Sistema de tratamento de emissões
BR112012002442B1 (pt) Sistema de tratamento para uma corrente de gás de exaustão de motor a gasolina,e,método para o tratamento de gás de exaustão de motor a gasolina.
BRPI1007322B1 (pt) Compósito estratificado de catalisador de oxidação de diesel, método para tratar uma corrente de descarga gasosa, e sistema para tratamento de uma corrente de descarga
BR112016012631B1 (pt) catalisador de gás de escape, sistema de escape para motores de combustão interna, e, método para tratamento de um gás de escape de um motor de combustão interna
KR20130105644A (ko) 개선된 no 산화 활성을 갖는 가솔린 린번 엔진용 촉매
BRPI1015175B1 (pt) compósito de catalisador de oxidação, e, método para tratar uma corrente de gás de escapamento.
BRPI0908461B1 (pt) Sistema de tratamento de emissão adequado para o tratamento de um sistema de descarga a jusante de um motor a gasolina de injeção direta
KR20130101525A (ko) 개선된 nh3 형성 활성을 갖는 가솔린 린번 엔진용 촉매
US8980209B2 (en) Catalyst compositions, catalytic articles, systems and processes using protected molecular sieves
KR20130109098A (ko) Rh 로딩량이 감소된 NOx 저장 촉매
JP2003507177A (ja) カリウム成分を伴う触媒作用トラップおよびそれの使用方法
JP5994730B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 21/11/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.