BR112016012165B1 - composição de catalisador, artigo catalítico, método e sistema para tratamento de um gás de escape - Google Patents

composição de catalisador, artigo catalítico, método e sistema para tratamento de um gás de escape Download PDF

Info

Publication number
BR112016012165B1
BR112016012165B1 BR112016012165-1A BR112016012165A BR112016012165B1 BR 112016012165 B1 BR112016012165 B1 BR 112016012165B1 BR 112016012165 A BR112016012165 A BR 112016012165A BR 112016012165 B1 BR112016012165 B1 BR 112016012165B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
catalyst
zeolite
copper
substrate
catalyst composition
Prior art date
Application number
BR112016012165-1A
Other languages
English (en)
Inventor
Joseph Michael Fedeyko
Alejandra RIVAS-CARDONA
Hai-Ying Chen
Original Assignee
Johnson Matthey Public Limited Company
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 Johnson Matthey Public Limited Company filed Critical Johnson Matthey Public Limited Company
Publication of BR112016012165B1 publication Critical patent/BR112016012165B1/pt

Links

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
    • 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B01J29/763—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/723—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • 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
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • 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
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/56—Nitrogen oxides
    • B01D53/565—Nitrogen oxides by treating the gases with solids
    • 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
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—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
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes 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
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes 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
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • 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
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9436—Ammonia
    • 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • 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
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • 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
    • 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
    • B01J37/0201—Impregnation
    • 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
    • B01J37/0215—Coating
    • B01J37/0225—Coating of metal substrates
    • 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
    • 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
    • B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031—Precipitation
    • 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
    • B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031—Precipitation
    • B01J37/035—Precipitation on carriers
    • 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
    • B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/036—Precipitation; Co-precipitation to form a gel or a cogel
    • 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
    • B01J37/06—Washing
    • 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
    • B01J37/08—Heat treatment
    • 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
    • B01J37/08—Heat treatment
    • B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
    • 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
    • B01J37/30—Ion-exchange
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/04—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof using at least one organic template directing agent, e.g. an ionic quaternary ammonium compound or an aminated compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/06—Preparation of isomorphous zeolites characterised by measures to replace the aluminium or silicon atoms in the lattice framework by atoms of other elements, i.e. by direct or secondary synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C01B39/48—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2092—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/30—Silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/65—Catalysts not containing noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
    • B01D2255/9155—Wall flow filters
    • 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
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn 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
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/16—After treatment, characterised by the effect to be obtained to increase the Si/Al ratio; Dealumination
    • 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
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B01J2229/183—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself in framework positions
    • 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
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B01J2229/186—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR, E, ARTIGO CATALÍTICO, MÉTODO E SISTEMA PARA TRATAMENTO DE UM GÁS DE ESCAPE Um catalisador de zeólito cobre-CHA para RCS de NOx é descrito.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A presente invenção refere-se a um catalisador compreendendo zeólito contendo metal de transição tendo uma cadeia principal CHA.
FUNDAMENTOS
[002] Zeólitos são aluminossilicatos cristalinos ou quase-cristalinos construídos de unidades de repetição SiO4 e AlO4 tetraédricas. Estas unidades estão ligadas juntas para formar cadeias principais tendo cavidades e canais intra-cristalinos regulares de dimensões moleculares. Vários tipos de zeólitos sintéticos foram sintetizados e cada tem uma cadeia principal único com base na disposição específica de suas unidades tetraédricas. Por convenção, cada tipo de cadeia principal recebe um código de três letras singular (por exemplo, "CHA") pela International Zeolite Association (IZA).
[003] Os zeólitos de CHA sintéticos são produzidos usando um agente de direção de estrutura (SDA), também referido como uma "matriz" ou "agente de matriz". SDAs são tipicamente moléculas orgânicas complexas que guiam ou dirigem o formato molecular e padrão da cadeia principal do zeólito. Geralmente, o SDA serve para posicionar sílica hidratada e alumina e/ou como uma matriz em torno do qual os cristais de zeólito se formam. Depois dos cristais se formarem, o SDA é removido da estrutura interior dos cristais, deixando uma gaiola de aluminossilicato molecularmente porosa.
[004] Zeólitos têm numerosas aplicações industriais, incluindo motores de combustão interna, turbinas a gás, usinas de energia movidas a carvão, e similares. Em um exemplo, óxidos de nitrogênio (NOx) no gás de escape podem ser controlados através de um assim chamado processo de redução catalítica seletiva (RCS), pelo que os compostos de NOx no gás de escape são contatados com um agente redutor na presença de um catalisador de zeólito.
[005] Zeólitos ZSM-5 e beta têm sido estudados como catalisadores tipo RCS, devido à sua janela de atividade de temperatura relativamente ampla. No entanto, as estruturas de poros relativamente grandes destes zeólitos têm uma série de inconvenientes. Primeiro, eles são susceptíveis a degradação hidrotérmica em alta temperatura, resultando em uma perda de atividade. Também, tamanhos de poro grandes e médios tendem a adsorver hidrocarbonetos que são oxidados à medida que a temperatura do catalisador aumenta, gerando assim uma exoterma significativa que pode danificar termicamente o catalisador. Este problema é particularmente agudo nos sistemas de queima pobre, como nos motores a diesel veiculares, em que quantidades significantes de hidrocarbonetos podem ser adsorvidas durante a partida a frio. A coqueificação por hidrocarbonetos apresenta outra desvantagem significante destes catalisadores de peneira molecular de poros relativamente grandes e médios. Em contraste, materiais de peneira molecular de poro pequeno, como os tendo um código do tipo de cadeia principal CHA (como definido pela International Zeolite Association), oferecem um aperfeiçoamento na medida em que menos hidrocarbonetos são capazes de penetrar na cadeia principal.
[006] Para promover a reação catalítica, metais de transição podem ser incluídos no material de zeólito, quer como metal de cadeia principal substituído (comumente referido como "zeólito substituído com metal") ou como um íon de pós-síntese trocado ou impregnado com metal (comumente referido como "zeólito trocado com metal"). Como aqui usado, o termo "pós- síntese" significa subsequente à cristalização do zeólito. O processo típico para a incorporação de um metal de transição em um zeólito é por troca catiônica ou impregnação de metais ou precursores após a peneira molecular ser formada. No entanto, esses processos de troca e impregnação para incorporação de metais frequentemente levam a uma fraca uniformidade de distribuição de metal e os poros menores dos materiais de peneira molecular de tipo CHA exacerbam esse problema.
[007] Os procedimentos de síntese de uma única etapa, assim chamados de "one pot", em que um composto de metal de transição está presente durante a síntese da cadeia principal da peneira molecular frente-a- frente, presente como um metal trocado por íon de pós-síntese. No entanto, os processos conhecidos de uma única etapa falham em controle suficiente sobre a carga de metal, produzem estruturas de cadeia principal com razões inadequadas de silício para alumínio (SAR), e/ou necessariamente incluem metal alcalino na mistura de síntese, que pode envenenar os sítios ácidos e têm um efeito prejudicial sobre a estabilidade hidrotérmica. Além disso, procedimentos relatados de síntese de uma única etapa para a formação de peneiras moleculares contendo metais têm sido observados como produzindo quantidades significantes, em alguns casos tão elevadas como 20%, de fase amorfa, de óxidos de cobre e outras impurezas, que impactam negativamente a estabilidade e atividade do catalisador.
SUMÁRIO
[008] Requerentes desenvolveram um novo catalisador útil para a redução seletiva de NOx em um gás de escape. O catalisador compreende peneiras moleculares de aluminossilicato de tipo CHA contendo cobre tendo razão molar de sílica-para-alumina (SAR) de, pelo menos, cerca de 40, uma razão atômica de cobre-para-alumínio de, pelo menos, 1,25, e, preferivelmente, é essencialmente livre de cobre trocado em íons e metal de transição na cadeia principal, e preferivelmente contém menos do que 1,5 por cento em peso de óxido de cobre.
[009] De acordo com certos aspectos da invenção, o zeólito de CHA contendo cobre pode ser preparado por meio de uma mistura de síntese de uma única etapa por incorporação de um complexo metal-amina que serve como um primeiro SDA de cadeia principal CHA e um segundo SDA de cadeia principal CHA distinto. Como aqui usados, os termos "primeiro" e "segundo" com relação ao SDA são usados para esclarecer que os dois SDAs são compostos distintos, mas os termos não sugerem nem representam a ordem ou sequência de operação ou adição à mistura de reação de síntese. A combinação de dois SDAs em uma única mistura de reação é aqui referida como uma matriz mista e a incorporação de um metal de transição no zeólito durante a cristalização é referido como síntese de uma única etapa. Preferivelmente, o zeólito de cobre-CHA é sintetizado, usando tetraetilenopentamina de Cu (TEPA-Cu) e N,N,N- dimetiletil ciclohexilamônio (DMECHA) como os primeiros e segundos SDAs, respectivamente. Surpreendentemente, foi descoberto que a adição de quantidades muito baixas de cristais de semente de zeólito à mistura de reação, particularmente uma mistura de reação que é livre ou substancialmente livre de flúor, resulta em zeólito de CHA com uma elevada razão molar de sílica-para-alumina (SAR).
[0010] Portanto, em uma modalidade da invenção, é prevista uma composição de catalisador compreendendo um zeólito com uma cadeia principal CHA, uma razão molar de sílica-para-alumina (SAR) de, pelo menos, 40, e uma razão atômica de cobre-para-alumínio de, pelo menos, 1,25, preferivelmente pelo menos 1,5, e ainda mais preferivelmente pelo menos 2.
[0011] Em outra modalidade da invenção, é previsto um artigo catalítico para tratamento de um gás de escape compreendendo uma composição de catalisador aqui descrita, em que a composição de catalisador é disposta sobre e/ou dentro de um substrato monólito alveolar.
[0012] E em ainda outra modalidade da invenção, é previsto um método para tratamento de um gás de escape compreendendo contato de um gás de escape de combustão contendo NOx e/ou NH3 com um artigo catalítico, aqui descrito, para reduzir seletivamente pelo menos uma porção do NOx em N2 e H2O e/ou oxidar pelo menos uma porção do NH3.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0013] Em geral, zeólitos de cobre-CHA são preparados a partir de uma mistura de síntese de uma única etapa contendo uma fonte de sílica, uma fonte de alumina, um primeiro agente de matriz orgânica de cadeia principal CHA, na forma de um metal de transição-amina, um segundo agente de matriz CHA orgânico, e cristais de semente. O metal de transição-amina é usado para incorporar uma espécie iônica do metal de transição, como cobre, nos canais e/ou cavidades do zeólito durante a cristalização. O metal de transição de cadeia não principal incorporada no zeólito durante sua síntese é referido aqui como metal in situ. Em certas modalidades, a sílica, alumina, agentes de matriz, e cristais de semente são misturados para formar uma mistura de reação, por exemplo, um gel, que é então aquecido para facilitar cristalização. Os cristais de zeólito contendo metal precipitam da mistura de reação. Estes cristais são coletados, lavados e secados.
[0014] Como aqui usado, o termo "CHA" refere-se a uma cadeia principal tipo CHA, como reconhecido pela Comissão de Estrutura da International Zeolite Association (IZA) e o termo "zeólito de CHA" significa um aluminossilicato, em que a fase cristalina principal é CHA.
[0015] Requerentes descobriram que o novo método de síntese aqui descrito é capaz de produzir um zeólito de CHA de pureza de fase elevada, isto é, purezas de fase de 95% a mais de 99% (como determinado por análise Rietveld (DRX), por exemplo). Como aqui usado, o termo pureza de fase em relação a um zeólito significa a quantidade de uma única fase cristalina do zeólito (por exemplo, com base em peso) com relação ao peso total de todas as fases (cristalina e amorfa) na substância do zeólito. Assim, enquanto outras fases cristalinas estão presentes no zeólito de CHA, o presente zeólito compreende, pelo menos, cerca de 95 por cento em peso CHA como uma fase cristalina primária, preferivelmente, pelo menos, cerca de 98 por cento em peso CHA e, ainda mais preferivelmente, pelo menos cerca de 99 ou pelo menos cerca de 99,9 por cento em peso CHA, em que a porcentagem em peso de CHA é dada com relação ao peso total das fases cristalinas do zeólito presentes na composição. Procedimentos existentes para sintetizar materiais CHA contendo Cu tipicamente contêm, pelo menos, 10 por cento em peso e mesmo 20 por cento em peso de impurezas.
[0016] Requerentes também verificaram que esses zeólitos de cobre- CHA tem um volume menor de células em comparação com outros zeólitos de CHA contendo cobre. Por exemplo, o presente zeólito tem um volume de célula unitária de cerca de 2355 Â3 a cerca de 2375 Â3, por exemplo cerca de 2360 a cerca de 2370 Â3, cerca de 2363 a cerca de 2365 Â3, ou cerca de 2363,5 a cerca de 2364,5 Â3, em comparação com outros zeólitos de cobre que têm um volume de célula unitária de cerca de 2380 Â3 ou aluminossilicato CHA que tem um volume da célula unitária de cerca de 2391,6 Â3. Estes volumes de célula unitária são aplicáveis a cada uma das faixas de SAR e faixas de concentração de metal de transição aqui descritas para a presente zeólito cobre-CHA. Acredita-se que a propriedade melhorou o desempenho catalítico e/ou a durabilidade térmica do material.
[0017] Preferivelmente, zeólito CHA é substancialmente livre de outras fases cristalinas e não um intercrescimento de dois ou mais tipos de cadeia principal. Por "substancialmente livre" com relação às outras fases cristalinas, entende-se que o presente zeólito contém, pelo menos, 99 por cento em peso de CHA.
[0018] Como aqui usado, o termo "zeólito" significa uma peneira molecular de aluminossilicato sintético tendo uma cadeia principal construído de alumina e de sílica (isto é, unidades de repetição SiO4 e AlO4 tetraédricas), e preferivelmente tendo uma razão molar de sílica-para-alumina (SAR) de, pelo menos, 25, por exemplo cerca de 25 a cerca de 150. Esta SAR elevada é alcançada sem a necessidade de desaluminação pós-síntese ou processos de cicatrização dos defeitos da cadeia principal. Portanto, em determinadas modalidades, o catalisador aqui descrito é livre de desaluminação e tratamentos de cicatrização dos defeitos da cadeia principal, particularmente pós-síntese, e como tratamento com ácido (por exemplo, ácido acético), lixiviação com agentes quelantes, ou vaporização (por exemplo, vapor a 400-650°C durante 8 - 170 horas).
[0019] Os zeólitos da presente invenção não são sílica- aluminofosfatos (SAPOS) e, assim, não têm uma quantidade apreciável de fósforo em sua cadeia principal. Isto é, as cadeias principais de zeólito não têm fósforo como uma unidade de repetição regular e/ou não tem uma quantidade de fósforo que iria afetar as propriedades físicas e/ou químicas básicas do material, particularmente com relação à capacidade do material de reduzir seletivamente NOx em uma ampla faixa de temperatura. Em certas modalidades, a quantidade de fósforo na cadeia principal é menor do que 0,1 por cento em peso, preferivelmente menor do que 0,01 ou menor do que 0,001 por cento em peso, com base no peso total do zeólito.
[0020] Zeólitos, aqui usados, são livres ou substancialmente livres de metais de cadeia principal, diferentes de alumínio. Assim, um "zeólito" é distinto de "um zeólito substituído com metal" (também dito como "zeólito substituído isomórfico"), em que o último compreende uma cadeia principal que contém um ou mais metais não-alumínio substituídos na cadeia principal do zeólito.
[0021] As fontes de sílica apropriadas incluem, sem limitação, sílica fumigada, silicatos, sílica precipitada, sílica coloidal, géis de sílica, zeólitos desaluminados como zeólito Y desaluminado, hidróxidos e alcóxidos de silício. As fontes de sílica resultando em um rendimento relativamente elevado são preferidas. As fontes de alumina típicas são também geralmente conhecidas e incluem aluminatos, alumina, outros zeólitos, coloides de alumínio, boemitas, pseudo-boemitas, hidróxidos de alumínio, sais de alumínio, como sulfato de alumínio e cloreto de alumina, hidróxidos de alumínio e alcóxidos, géis de alumina.
[0022] Como um primeiro SDA de CHA, um complexo cobre-amina é usado. Os componentes de amina apropriados para o complexo cobre-amina incluem aminas orgânicas e poliaminas que são capazes de dirigir a formação de cadeia principal CHA. Um componente amina preferido é tetraetilenopentamina (TEPA). O complexo metal-amina (isto é, Cu-TEPA) pode ser pré-formado ou formado in situ na mistura de síntese a partir de componentes de metal e amina individuais.
[0023] Um segundo agente de matriz de cadeia principal CHA, diferente do complexo cobre-amina acima notado, é selecionado para dirigir a síntese de CHA. Os segundos agentes de matriz orgânica apropriados incluem os tendo a fórmula geral: [R1R2R3N—R4]+Q- em que R1 e R2 são selecionados independentemente de grupos hidrocarbila alquila e grupos hidrocarbila substituídos com hidroxi tendo de 1 a 3 átomos de carbono, desde que R1 e R2 podem ser unidos para formar uma estrutura heterocíclica contendo nitrogênio, R3 é um grupo alquila tendo 2 a 4 átomos de carbono e R4 é selecionado de um grupo cicloalquila com 4 a 8 membros, opcionalmente substituído por 1 a 3 grupos alquila cada tendo de 1 a 3 átomos de carbono, e um grupo heterocíclico de 4 a 8 membros tendo de 1 a 3 heteroátomos, referido grupo heterocíclico sendo opcionalmente substituído por 1 a 3 grupos alquila cada tendo de 1 a 3 átomos de carbono e o ou cada heteroátomo no referido grupo heterocíclico sendo selecionado do grupo consistindo de O, N, e S, ou R3 e R4 são grupos hidrocarbila tendo de 1 a 3 átomos de carbono unidos para formar uma estrutura heterocíclica contendo nitrogênio; e Q- é um ânion. Os agentes de direção de estrutura apropriados incluem cátions N, N, N-dimetiletilciclohexilamônio (DMECHA), N, N, N-metildietilciclohexilamônio, e N,N,N-trietilciclohexil amônio. Outros SDAs apropriados incluem cátions benziltrimetilamônio, tetrametilamônio e 1-adamantiltrimethlilamônio (TMAda), e N,N,N- trietilciclohexilamônio. Em certas modalidades, o segundo SDA é DMECHA.
[0024] A segunda matriz orgânica está na forma de um cátion e, preferivelmente, está associado com um ânion que não é prejudicial para a formação do zeólito. Os ânions representativos incluem halogênio, por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo, e iodeto, hidróxido, acetato, sulfato, tetrafluoroborato, carboxilato e similares. Hidróxido é o íon mais preferido, particularmente com relação a DMECHA. Em certas modalidades, a mistura de reação e subsequente zeólito é livre ou essencialmente livre de flúor.
[0025] A síntese de uma única etapa é realizada combinando quantidades relativas predeterminadas da fonte de sílica, fonte de alumínio, complexo metal de transição-amina, segundo agente de matriz orgânica e, opcionalmente, uma fonte de íons hidróxido, como NaOH, e cristais de semente, como zeólito CHA, sob vários regimes de mistura e aquecimento, como será prontamente evidente para os versados na técnica. O zeólito de cobre-CHA pode ser preparado a partir de uma mistura de reação tendo a composição indicada na Tabela 1 (razões em peso, como mostrado). A mistura de reação pode estar na forma de uma solução, gel ou pasta, com um gel sendo preferido. Reagentes contendo silício e alumínio são expressos como SiO2 e Al2O3, respectivamente. TABELA 1
Figure img0001
[0026] Temperaturas de reação, tempos de mistura e velocidades, e outros parâmetros do processo que são apropriados para técnicas de síntese de CHA convencionais também são geralmente apropriados para a presente invenção. Sem limitação, as seguintes etapas de síntese podem ser seguidas para sintetizar zeólitos de cobre-CHA de acordo com a presente invenção. Uma fonte de alumínio (por exemplo, Al(OEt)3) é combinada com um agente de matriz orgânica (por exemplo, DMECHA) em água e misturados por agitação ou remeximento durante alguns minutos (por exemplo, cerca de 5-30). Uma fonte de sílica (por exemplo, SiO2) é adicionada e misturada durante alguns minutos (por exemplo, cerca de 30 - 120 minutos) até obter uma mistura homogênea. Então, cristais de semente (por exemplo, chabazita), uma fonte de cobre (por exemplo, sulfato de cobre) e TEPA são adicionados à mistura e misturados por agitação ou remeximento durante alguns minutos (por exemplo, cerca de 15 - 60 minutos). Cristalização hidrotérmica é geralmente conduzida sob pressão autógena, a uma temperatura de cerca de 100 a 200°C por um período de vários dias, como cerca de 1 - 20 dias, preferivelmente cerca de 1 - 3 dias.
[0027] Em métodos de síntese preferidos, os cristais de semente CHA são adicionados à mistura de reação. Requerentes verificaram de modo inesperado que a adição de uma quantidade pequena de cristais de semente, por exemplo, menos do que cerca de 1 por cento em peso, como cerca de 0,01 a cerca de 1, cerca de 0,05 a cerca de 0,5, ou cerca de 0,01 a cerca de 0,1 por cento em peso, com base no peso total da sílica na mistura de reação.
[0028] Na final do período de cristalização, os sólidos resultantes são separados a partir do líquido de reação restante por técnicas de separação mecânica convencionais, como filtração a vácuo. Os sólidos recuperados são, então, enxaguados com água deionizada, e secados a uma temperatura elevada (por exemplo, 75-150oC) durante várias horas (por exemplo, cerca de 4 a 24 horas). A etapa de secagem pode ser realizada sob vácuo ou em pressão atmosférica.
[0029] Os cristais de zeólito secados são preferivelmente calcinados, mas também podem ser usados sem calcinação.
[0030] Será apreciado que a sequência anterior de etapas, bem como cada um dos períodos acima mencionados de valores de tempo e de temperatura são apenas exemplares e podem ser variados.
[0031] Em certas modalidades, uma fonte de metal alcalino, como sódio, não é adicionada à mistura de síntese. A frase "essencialmente livre de alcalino" ou "livre de alcalino", como é aqui usada significa que o metal alcalino não é adicionado à mistura de síntese, como um ingrediente intencional. Um catalisador "essencialmente livre de alcalino" ou "livre de alcalino" como aqui referido significa geralmente que o material catalisador contém um nível insignificante de metal alcalino com relação à atividade catalítica pretendida. Em certas modalidades, o presente zeólito contém menos do que cerca de 0,1 por cento em peso, e preferivelmente menos do que cerca de 0,01 por cento em peso, de um metal alcalino, como sódio ou potássio.
[0032] Os requerentes também descobriram que o processo de síntese de uma única etapa precedente permite ajustar o teor de cobre dos cristais com base na composição da mistura de síntese de partida. Por exemplo, um teor de Cu desejado pode ser dirigido por fornecimento de uma quantidade relativa predeterminada de fonte Cu na mistura de síntese, sem requerer impregnação ou troca de pós síntese para aumentar ou diminuir a carga de cobre sobre o material. Em certas modalidades, o zeólito sintetizado contém cerca de 0,01 a cerca de 5 por cento em peso de cobre, por exemplo cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,1 a cerca de 3% em peso, de cerca de 0,5 a cerca de 1,5% em peso, de cerca de 0,1% em peso em peso a cerca de 1% em peso, e cerca de 1 % em peso a cerca de 3% em peso. Por exemplo, uma carga de Cu controlada de 0,3-5% em peso, 0,5-1,5% em peso, ou 0,5-1,0% em peso, por exemplo, pode ser obtida sem processamento de pós-síntese adicional. Em certas modalidades, o zeólito é livre de metal trocado pós-síntese, incluindo cobre.
[0033] O metal de transição é cataliticamente ativo e substancialmente uniformemente disperso dentro da cadeia principal CHA. Aqui, um metal de transição substancialmente uniformemente dispersa significa que a substância do zeólito não contém mais do que cerca de 5 por cento em peso de metal de transição sob a forma de um óxido de metal de transição (por exemplo, CuO), também referido aqui como um óxido de metal de transição livre, ou um óxido de metal de transição solúvel, em relação à quantidade total do metal de transição no zeólito. Por exemplo, o presente zeólito não contém mais do que cerca de 5 por cento em peso, não mais do que cerca de 3 por cento em peso, não mais do que cerca de 1 por cento em peso, e não mais do que cerca de 0,1 por cento em peso, por exemplo, cerca de 0,01 a cerca de 5 por cento em peso, cerca de 0,01 a cerca de 1,5 por cento em peso, ou cerca de 0,1 a 1 por cento em peso de CuO com base no peso total do cobre no material de zeólito. Preferivelmente, os metais de transição, não são introduzidos na mistura de reação como um óxido de metal e não estão presentes no cristal zeólito sintetizado como um óxido de metal. Requerentes verificaram que minimizando a concentração de CuO melhora a durabilidade hidrotérmica e o desempenho do tratamento de um gás de escape do catalisador.
[0034] Preferivelmente, o zeólito de cobre-CHA contém a maioria dos metais de transição in situ em comparação com óxidos de metais de transição livres. Em certas modalidades, o catalisador contém uma razão em peso de óxidos de metal de transição livre (por exemplo, CuO) para metal de transição in situ (por exemplo, Cu iônico) de menos do que cerca de 1, menos do que cerca de 0,5, menos do que cerca de 0,1, ou menos do que cerca de 0,01, por exemplo cerca de 1 a cerca de 0,001, cerca de 0,5 a cerca de 0,001, cerca de 0,1 a cerca de 0,001, ou cerca de 0,01 a cerca de 0,001.
[0035] Preferivelmente, o presente zeólito não contém metais de transição na cadeia principal em uma quantidade apreciável. Ao contrário, o cobre está presente como uma espécie iônica no interior dos canais internos e cavidades da cadeia principal do zeólito. Portanto, o zeólito de CHA contendo cobre não é um zeólito substituído com metal (por exemplo, um zeólito com um metal substituído em sua estrutura de cadeia principal), e não necessariamente um zeólito trocado em metal (por exemplo, um zeólito que sofre uma troca de íons pós síntese). Em certas modalidades, o zeólito é livre ou essencialmente livre de metais diferentes de cobre e alumínio. Por exemplo, em certas modalidades, o zeólito é livre ou essencialmente livre de níquel, zinco, estanho, tungsténio, molibdênio, cobalto, bismuto, titânio, zircônio, antimônio, manganês, magnésio, cromo, vanádio, nióbio, rutênio, ródio, paládio, ouro, prata, índio, platina, irídio e/ou rênio. Em certas modalidades, o zeólito é livre ou essencialmente livre de ferro. Em certas modalidades, o zeólito é livre ou essencialmente livre de cálcio. Em certas modalidades, o zeólito é livre ou essencialmente livre de cério.
[0036] O zeólito é utilizável como um catalisador em certas aplicações. O catalisador preferivelmente é usado sem uma troca de metal pós-síntese. No entanto, em certas modalidades, o catalisador pode sofrer uma troca de metal pós-síntese. Assim, em certas modalidades, é previsto um catalisador compreendendo um zeólito de CHA contendo um ou mais metais catalíticos trocados nos canais e/ou cavidades do zeólito na pós-síntese de zeólito além de cobre in situ. Exemplos de metais, que podem ser trocados ou impregnados em pós-síntese de zeólito, incluem metais de transição, incluindo cobre, níquel, zinco, ferro, tungstênio, molibdênio, cobalto, titânio, zircônio, manganês, cromo, vanádio, nióbio, bem como estanho, bismuto e antimônio; metais nobres, incluindo metais do grupo da platina (PGMs), como rutênio, ródio, paládio, índio, platina, e metais preciosos como ouro e prata; metais alcalino-terrosos como berílio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário; e metais de terras raras como lantânio, cério, praseodímio, neodímio, európio, térbio, érbio, itérbio e ítrio. Os metais de transição preferidos para troca de pós-síntese são os metais de base, e os metais de base preferidos incluem os selecionados entre o grupo consistindo de manganês, ferro, cobalto, níquel e misturas dos mesmos. Metais incorporados na pós-síntese podem ser adicionados à peneira molecular por qualquer técnica conhecida, como troca iônica, impregnação, substituição isomórfica, etc. A quantidade de metal de pós-síntese trocada pode ser de cerca de 0,1 a cerca de 3 por cento em peso, por exemplo, cerca de 0,1 a cerca de 1 por cento em peso, com base no peso total do zeólito.
[0037] Em certas modalidades, o zeólito contendo metal contém metais alcalinos-terrosos trocados pós-síntese, particularmente cálcio e/ou magnésio, dispostos no interior dos canais e/ou cavidades da cadeia principal do zeólito. Assim, o zeólito contendo metal da presente invenção pode ter metais de transição (TM), como cobre, incorporados nos canais de zeólito e/ou cavidades durante a síntese e têm um ou mais metais alcalinos-terrosos trocados (AM), como cálcio ou potássio, incorporados pós-síntese. O metal alcalino-terroso pode estar presente em uma quantidade relativa ao metal de transição que está presente. Por exemplo, em certas modalidades, TM e AM estão presentes, respectivamente, em uma razão molar de cerca de 15:1 a cerca de 1:1, por exemplo cerca de 10:1 a cerca de 2:1, cerca de 10:1 a cerca de 3:1, ou cerca de 6:1 a cerca de 4:1, particularmente onde TM é cobre e AM é cálcio. Em certas modalidades, a quantidade cumulativa relativa de metal de transição (TM) e metal alcalino e/ou metal alcalino-terroso (AM) está presente no material de zeólito em uma quantidade relativa para a quantidade de alumínio no zeólito, ou seja, a cadeia principal alumínio. Como é aqui usado, a razão (TM + AM): Al é baseada nas quantidades molares relativas de TM + AM para cadeia principal molar Al no zeólito correspondente. Em certas modalidades, o material de catalisador tem uma razão (TM + AM): Al de não mais do que cerca de 0,6. Em certas modalidades, a razão (+ TM AM): Al é não maior do que 0,5, por exemplo cerca de 0,05 a cerca de 0,5, cerca de 0,1 a cerca de 0,4, ou cerca de 0,1 a cerca de 0,2.
[0038] Em certas modalidades, Ce é impregnado pós-síntese no catalisador, por exemplo, por adição de nitrato de Ce a um zeólito promovido por cobre via uma técnica de umectação incipiente convencional. Preferivelmente, a concentração de cério no material de catalisador está presente em uma concentração de, pelo menos, cerca de 1 por cento em peso, com base no peso total do zeólito. Exemplos de concentrações preferidas incluem, pelo menos, cerca de 2,5 por cento em peso, pelo menos cerca de 5 por cento em peso, pelo menos cerca de 8 por cento em peso, pelo menos cerca de 10 por cento em peso, cerca de 1,35 a cerca de 13,5 por cento em peso, cerca de 2,7 a cerca de 13,5 por cento em peso, cerca de 2,7 a cerca de 8,1 por cento em peso, cerca de 2 a cerca de 4 por cento em peso, cerca de 2 a cerca de 9,5 por cento em peso, e cerca de 5 a cerca de 9,5 por cento em peso, com base no peso total do zeólito. Em certas modalidades, a concentração de cério no material de catalisador é de cerca de 50 a cerca de 550 g/0,0283 m3. Outras faixas de Ce incluem: acima de 100 g/0,0283 m3, acima de 200 g/0,0283 m3, acima de 300 g/0,0283 m3, acima de 400 g/0,0283 m3, acima de 500 g/0,0283 m3, acima de 75 a cerca de 350 g/0,0283 m3, de cerca de 100 a cerca de 300 g/0,0283 m3, e de cerca de 100 a cerca de 250 g/0,0283 m3.
[0039] Para modalidades em que o catalisador é parte de uma composição de revestimento catalítico, o revestimento catalítico pode ainda compreender aglutinante contendo Ce ou céria. Para tais modalidades, as partículas contendo Ce no aglutinante são significativamente maiores do que as partículas contendo Ce no catalisador.
[0040] Os requerentes descobriram ainda que a descrição anterior permite procedimento de síntese em uma única etapa para ajustar a SAR do catalisador com base na composição da mistura de síntese de partida. SARs de 40-250, 40-150, 40-100, 40-80 e 40-50, por exemplo, podem ser seletivamente obtidos com base na composição da mistura de síntese de partida e/ou ajuste de outras variáveis do processo. A SAR de zeólitos pode ser determinada por análise convencional. Esta razão é usada para representar, tão perto quanto possível, a razão na cadeia principal atômico rígido do cristal de zeólito e excluir silício ou alumínio no aglutinante ou, em forma catiônica ou outra, dentro dos canais. Será apreciado que pode ser extremamente difícil medir diretamente a SAR de zeólito depois de ter sido combinado com um material aglutinante. Portanto, a SAR foi expressa aqui acima em termos da SAR do zeólito-mãe, isto é, o zeólito usado para preparar o catalisador, como medido antes da combinação deste zeólito com os outros componentes do catalisador.
[0041] O procedimento de síntese de uma única etapa acima pode resultar em cristais de zeólito de tamanho e forma uniformes com quantidades relativamente baixas de aglomeração. Além disso, o procedimento de síntese pode resultar em cristais de zeólito tendo um tamanho cristalino médio de cerca de 0,1 a cerca de 10 μm, por exemplo cerca de 0,5 a cerca de 5 μm, cerca de 0,1 a cerca de 1 μm, cerca de 1 a cerca de 5 μm, cerca de 3 a cerca de 7 μm, e similares. Em certas modalidades, grandes cristais são moídos usando um moinho de jato ou outra técnica de moagem de partícula-a-partícula para um tamanho médio de cerca de 1,0 a cerca de 1,5 mícron para facilitar o revestimento catalítico uma pasta fluida contendo catalisador em um substrato, como um monólito de fluxo de passagem.
[0042] O tamanho do cristal é o comprimento de uma borda de uma face do cristal. A medição direta do tamanho do cristal pode ser realizada usando métodos de microscopia, como SEM e TEM. Outras técnicas para determinar o tamanho médio de partícula, como difração a laser e espalhamento também podem ser usadas. Além do tamanho médio do cristal, as composições de catalisador têm preferivelmente uma maioria dos tamanhos de cristal superiores a cerca de 0,1 μm, preferivelmente entre cerca de 0,5 e cerca de 5 μm, como cerca de 0,5 a cerca de 5 μm, cerca de 0,7 a cerca de 5 μm, cerca de 1 a cerca de 5 μm, cerca de 1,5 a cerca de 5,0 μm, cerca de 1,5 a cerca de 4,0 μm, cerca de 2 a cerca de 5 μm, ou cerca de 1 μm, a cerca de 10 μm.
[0043] Os catalisadores da presente invenção são particularmente aplicáveis para sistemas de reação catalítica heterogênea (isto é, o catalisador sólido em contato com um reagente gasoso). Para melhorar a área de contato de superfície, estabilidade mecânica e/ou características de fluxo de fluido, os catalisadores podem ser dispostos sobre e/ou dentro de um substrato, preferivelmente um substrato poroso. Em certas modalidades, um revestimento catalítico contendo o catalisador é aplicado a um substrato inerte, como placa de metal corrugada ou um bloco de cordierita do tipo alveolar. Alternativamente, o catalisador é amassado junto com outros componentes, como cargas, aglutinantes, e agentes de reforço, em uma pasta extrudável, que é então extrudada através de uma matriz para formar um bloco tipo alveolar. Portanto, em determinadas modalidades é previsto um artigo catalítico compreendendo um catalisador de zeólito de cobre-CHA aqui descrito revestidos sobre e/ou incorporado em um substrato.
[0044] Certos aspectos da presente invenção fornecem um revestimento catalítico (washcoat). O revestimento catalítico compreendendo o catalisador de zeólito cobre-CHA aqui descrito é preferivelmente uma solução, suspensão, ou pasta fluida. Os revestimentos apropriados incluem revestimentos de superfície, os revestimentos que penetram uma porção do substrato, revestimentos que permeiam o substrato, ou alguma combinação dos mesmos.
[0045] Um revestimento catalítico também pode incluir componentes não catalíticos, como cargas, aglutinantes, estabilizantes, modificadores de reologia e outros aditivos, incluindo uma ou mais de alumina, sílica, sílica alumina não-zeólito, titânia, zircônia, céria. Em certas modalidades, a composição de catalisador pode compreender agentes formadores de poros, como grafite, celulose, amido, poliacrilato e polietileno, e similares. Estes componentes adicionais não necessariamente catalisar a reação desejada, mas ao contrário aumentam a eficácia do material catalítico, por exemplo, por aumento de sua faixa de temperatura de operação, aumentando a área de superfície de contato do catalisador, aumentando a aderência do catalisador a um substrato, etc. Em modalidades preferidas, a carga de revestimento catalítico é > 0,3 g/16,38 cm3, como > 1,2 g/16,38 cm3, > 1,5 g/16,38 cm3, > 1,7 g/16,38 cm3 ou > 2,00 g/16,38 cm3, e preferivelmente, <3,5 g/16,38 cm3, como <2,5 g/16,38 cm3. Em certas modalidades, o revestimento catalítico é aplicado a um substrato em uma carga de cerca de 0,8 a 1,0 g/16,38 cm3, 1,0 a 1,5 g/16,38 cm3 ou 1,5 a 2,5 g/16,38 cm3.
[0046] Dois dos projetos mais comuns de substrato são de placa e tipo alveolar. Os substratos preferidos, particularmente para aplicações móveis, incluem monólitos de fluxo passante tendo uma assim chamada geometria alveolar que compreende múltiplos canais paralelos adjacentes, que estão abertos em ambas as extremidades e, geralmente, se estendem a partir da face de entrada para a face de saída do substrato e resultam em uma razão elevada de área de superfície para volume. Para certas aplicações, o monólito de fluxo passante tipo alveolar tem, preferivelmente, uma densidade elevada de células, por exemplo cerca de 600 a 800 células por 6,45 cm2, e/ou uma espessura de parede interna média de cerca de 0,18-0,35 mm, preferivelmente cerca de 0,20-0,25 mm. Para certas outras aplicações, o monólito de fluxo passante tipo alveolar tem preferivelmente uma baixa densidade celular de cerca de 150-600 células por 6,45 cm2, mais preferivelmente de cerca de 200-400 células por 6,45 cm2. Preferivelmente, os monólitos tipo alveolar são porosos. Além de cordierita, carboneto de silício, nitreto de silício, cerâmica, e metal, outros materiais que podem ser usados para o substrato incluem nitreto de alumínio, nitreto de silício, titanato de alumínio, α-alumina, mulita, por exemplo, mulita acicular, polucita, um thermet como AhOsZFe, AbCh/Ni ou B4CZFe, ou compósitos compreendendo segmentos de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Os materiais preferidos incluem cordierita, carboneto de silício, titanato de alumina.
[0047] Os catalisadores de tipo placa têm quedas de pressão menores e são menos susceptíveis a entupimento e incrustações do que os tipos alveolares, o que é vantajoso em aplicações estacionárias de elevada eficiência, mas configurações de placa podem ser muito maiores e muito mais caras. Uma configuração tipo alveolar é tipicamente menor do que um tipo de placa, o que é uma vantagem em aplicações móveis, mas tem as quedas de pressão mais elevadas e entopem mais facilmente. Em certas modalidades, a placa de substrato é construída de metal, preferivelmente de metal corrugado.
[0048] Em certas modalidades, a invenção é um artigo catalítico preparado por um processo aqui descrito. Em uma modalidade particular, o artigo catalítico é produzido por um processo que inclui as etapas de aplicar a composição de catalisador, preferivelmente, como um revestimento catalítico, a um substrato como uma camada, quer antes ou depois de, pelo menos, uma camada adicional de outra composição para o tratamento de um gás de escape ser aplicada ao substrato. A uma ou mais camadas de catalisador no substrato, incluindo a presente camada de catalisador, estão dispostas em camadas sucessivas. Como aqui usado, o termo "consecutivo" com relação às camadas de catalisador sobre um substrato significa que cada camada está em contato com sua(s) camada(s) adjacente(s) e que as camadas de catalisador como um todo, são dispostas uma em cima da outra sobre o substrato.
[0049] Em certas modalidades, o catalisador da presente invenção está disposto sobre o substrato como uma primeira camada e outra composição, como um catalisador de oxidação, catalisador de redução, componente de remoção, ou componente de armazenamento de NOx, é disposto sobre o substrato como uma segunda camada. Em outras modalidades, o presente catalisador está disposto sobre o substrato como uma segunda camada e uma outra composição, como catalisador de oxidação, catalisador de redução, componente removedor, ou componente de armazenamento de NOx, é disposto sobre o substrato como uma primeira camada. Como aqui usados os termos "primeira camada" e "segunda camada" são usados para descrever as posições relativas das camadas de catalisador no artigo catalítico com relação à direção normal de fluxo passante do gás de escape, e/ou sobre o artigo catalítico. Sob condições normais de fluxo do gás de escape, o gás de escape contata a primeira camada antes do contato com a segunda camada. Em certas modalidades, a segunda camada é aplicada a um substrato inerte como uma camada de fundo e a primeira camada é a camada de topo que é aplicada sobre a segunda camada como uma série consecutiva de sub-camadas. Em tais modalidades, o gás de escape penetra e (e assim contata) a primeira camada, antes de contatar a segunda camada e, subsequentemente, retorna através da primeira camada para sair do componente de catalisador. Em outras modalidades, a primeira camada é uma primeira zona disposta em uma porção a montante do substrato e a segunda camada é disposta sobre o substrato como uma segunda zona, em que a segunda zona está a jusante da primeira.
[0050] Em uma outra modalidade, o artigo catalítico é produzido por um processo que inclui etapas de aplicação da presente composição de catalisador, preferivelmente, como um revestimento catalítico, a um substrato como uma primeira zona, e, subsequentemente, aplicar pelo menos uma composição suplementar para tratar um gás de escape para o substrato como uma segunda zona, em que pelo menos uma porção da primeira zona está a jusante da segunda zona. Alternativamente, a presente composição de catalisador pode ser aplicada ao substrato em uma segunda zona que está a jusante de uma primeira zona contendo a composição adicional. Exemplos de composições adicionais incluem catalisadores de oxidação, catalisadores de redução, componentes removedores (por exemplo, para enxofre, água, etc.), ou componentes de armazenamento de NOx.
[0051] Para reduzir a quantidade de espaço necessário para um sistema de escape, componentes individuais do escape em certas modalidades são projetos para executar mais do que uma função. Por exemplo, a aplicação de um catalisador RCS a um substrato de filtro de fluxo de parede, em vez de um substrato de fluxo passante serve para reduzir o tamanho global de um sistema de tratamento de um gás de escape, permitindo que um substrato sirva a duas funções, isto é, cataliticamente reduzir a concentração de NOx no gás de escape e remover mecanicamente fuligem do gás de escape. Assim, em certas modalidades, o substrato é um de filtro de fluxo de parede tipo alveolar ou filtro parcial. Os filtros de fluxo de parede são similares aos substratos de fluxo passante tipo alveolar em que eles contêm uma pluralidade de canais paralelos adjacentes. No entanto, os canais de substratos tipo alveolares de fluxo passante são abertos em ambas as extremidades, enquanto que os canais de substratos de fluxo de parede têm uma extremidade terminada, em que a terminação ocorre em extremidades opostas de canais adjacentes em um padrão alternado. As extremidades alternadas de terminação dos canais evitam que o gás entrando na face de entrada do substrato escoe diretamente através do canal e saindo. Em vez disso, o gás de escape entra na frente do substrato e percorre cerca de metade dos canais, onde ele é forçado através das paredes dos canais antes de entrar na segunda metade dos canais e sair na face traseira do substrato.
[0052] A parede de substrato tem uma porosidade e tamanho de poro que é permeável aos gases, mas aprisiona a maior porção do material particulado, como a fuligem, do gás, à medida que o gás passa através da parede. Os substratos fluxo de parede preferidos são os filtros de alta eficiência. Os filtros de fluxo de parede para uso com a presente invenção têm, preferivelmente, uma eficiência de, pelo menos, 70%, pelo menos cerca de 75%, pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%. Em certas modalidades, a eficiência será de cerca de 75 a cerca de 99%, cerca de 75 a cerca de 90%, cerca de 80 a cerca de 90%, ou cerca de 85 a cerca de 95%. Aqui, a eficiência é relativa a fuligem e outras partículas de tamanho similar e às concentrações de particulados, tipicamente encontrados no gás de escape de diesel convencional. Por exemplo, particulares de escape diesel podem variar em tamanho de 0,05 microns a 2,5 microns. Assim, a eficiência pode ser baseada nesta faixa ou uma sub-faixa, como 0,1 a 0,25 microns, 0,25 a 1,25 microns, ou 1,25 a 2,5 microns.
[0053] Porosidade é uma medição da percentagem de espaço vazio em um substrato poroso e está relacionada com a retropressão em um sistema de escape: geralmente, quanto menor a porosidade, maior é a retropressão. De um modo preferido, o substrato poroso tem uma porosidade de cerca de 30 a cerca de 80%, por exemplo cerca de 40 a cerca de 75%, cerca de 40 a cerca de 65%, ou de cerca de 50 a cerca de 60%.
[0054] A interconectividade dos poros, medida como uma percentagem de volume vazio total do substrato, é o grau em que os poros, vácuo, e/ou canais, estão unidos para formar trajetos contínuos através de um substrato poroso, isto é, a partir da face de entrada para a face de saída. Em contraste com a interconectividade dos poros é a soma do volume de poros fechados e o volume de poros que têm um canal para somente uma das superfícies do substrato. Preferivelmente, o substrato poroso tem um volume de interconectividade dos poros de, pelo menos, cerca de 30%, mais preferivelmente pelo menos cerca de 40%.
[0055] O tamanho de poro médio do substrato poroso também é importante para filtração. Tamanho médio de poros pode ser determinado por quaisquer meios aceitáveis, incluindo por porosimetria de mercúrio. O tamanho médio de poro do substrato poroso deve ser de um valor suficientemente elevado de modo a promover a baixa retropressão, enquanto proporcionando uma eficiência adequada por qualquer substrato per seó por promoção de uma camada de torta de fuligem sobre a superfície do substrato, ou combinação de ambos. Substratos porosos preferidos têm um tamanho médio de poro de cerca de 10 a cerca de 40 μm, por exemplo cerca de 20 a cerca de 30 μm, cerca de 10 a cerca de 25 μm, cerca de 10 a cerca de 20 μm, cerca de 20 a cerca de 25 μm, cerca de 10 a cerca de 15 μm e cerca de 15 a cerca de 20 μm.
[0056] Em geral, a produção de um corpo sólido extrudado contendo o catalisador de zeólito de cobre-CHA envolve a mistura do catalisador, um aglutinante, um composto orgânico de aumento de viscosidade opcional em uma pasta homogênea que é então adicionada a um componente aglutinante/matriz ou um seu precursor e, opcionalmente, uma ou mais de céria estabilizada e fibras inorgânicas. A mistura é compactada em um aparelho de misturar ou amassar ou uma extrusora. As misturas têm aditivos orgânicos, como aglutinantes, formadores de poros, plastificantes, tensoativos, lubrificantes, dispersantes como auxiliares de processamento para melhorar a umectação e, portanto, produzir uma batelada uniforme. O material plástico resultante é então moldado, em particular usando uma prensa de extrusão ou um dispositivo de extrusão, incluindo uma fieira de extrusão, e os corpos moldados resultantes são secados e calcinados. Os aditivos orgânicos são "queimados" durante calcinações do corpo sólido extrudado. O catalisador de zeólito cobre-CHA pode também ser revestido cataliticamente ou de outro modo aplicado ao corpo sólido extrudado como uma ou mais sub- camadas que permanecem na superfície ou penetram totalmente ou parcialmente dentro do corpo sólido extrudado.
[0057] Corpos sólidos extrudados contendo os catalisadores de acordo com a presente invenção compreendem, geralmente, uma estrutura unitária na forma alveolar tendo canais de tamanho uniforme e paralelos se estendendo a partir de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade do mesmo. As paredes do canal definindo os canais são porosas. Tipicamente, uma "pele" externa circunda uma pluralidade dos canais do corpo sólido extrudado. O corpo sólido extrudado pode ser formado de qualquer seção transversal desejada, como circular, quadrada ou oval. Os canais individuais na pluralidade de canais podem ser quadrados, triangulares, hexagonais, circulares, etc. Canais em uma primeira extremidade a montante podem ser bloqueados, por exemplo, com um cimento cerâmico apropriado, e canais não bloqueados na primeira extremidade a montante também podem ser bloqueados em uma segunda extremidade a jusante para formar um filtro de fluxo de parede. Tipicamente, o arranjo dos canais bloqueados na primeira extremidade a montante se parece com um tabuleiro de xadrez, com uma disposição similar de extremidades de canal bloqueadas e abertas a jusante.
[0058] O componente de aglutinante/matriz é preferivelmente selecionado do grupo consistindo de cordierita, nitretos, carbonetos, boretos, intermetálicos, aluminossilicato de lítio, um espinélio, uma alumina opcionalmente dopada, uma fonte de sílica, titânia, zircônia, titânia-zircônia, zircão e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos. A pasta pode, opcionalmente, conter fibras inorgânicas de reforço selecionadas do grupo consistindo de fibras de carbono, fibras de vidro, fibras metálicas, fibras de boro, fibras de alumina, fibras de sílica, fibras de sílica-alumina, fibras de carboneto de silício, fibras de titanato de potássio, fibras de borato de alumínio e fibras cerâmicas.
[0059] O componente aglutinante/matriz de alumina é preferivelmente gama-alumina, mas pode ser qualquer outra alumina de transição, isto é, alfa-alumina, beta-alumina, chi-alumina, eta-alumina, rho- alumina, kappa-alumina, teta-alumina, delta-alumina, lantânio beta-alumina e misturas de quaisquer duas ou mais de tais aluminas de transição. Prefere-se que a alumina seja dopada com pelo menos um elemento não-alumínio para aumentar a estabilidade térmica da alumina. Os dopantes de alumina apropriados incluem silício, zircônio, bário, lantanídeos e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Os dopantes de lantanídeos apropriados incluem La, Ce, Nd, Pr, Gd e misturas de quaisquer dois ou mais dos mesmos.
[0060] Fontes de sílica podem incluir um sol de sílica, quartzo, sílica amorfa ou fundida, silicato de sódio, um aluminossilicato amorfo, um alcoxissilano, um aglutinante de resina de silicone, como resina metilfenil silicone, uma argila, talco ou uma mistura de quaisquer dois ou mais dos mesmos. Desta lista, a sílica pode ser SiO2, como feldspato, mulita, sílica- alumina, sílica-magnésia, sílica-zircônia, sílica-tória, sílica-berília, sílica- titânia, sílica-alumina-zircônia ternária, silica-alumina-magnésia ternária, sílica-magnésia-zircônia ternária, sílica-alumina-tória ternária e misturas de quaisquer duas ou mais das mesmas.
[0061] Preferivelmente, o catalisador de zeólito de cobre-CHA é disperso totalmente e, preferivelmente, uniformemente totalmente, no corpo do catalisador extrudado completo.
[0062] Quando qualquer um dos corpos sólidos extrudados acima é obtido em um filtro de fluxo de parede, a porosidade do filtro de fluxo de parede pode ser de 30-80%, como 40-70%. A porosidade e o volume de poro e raio de poro podem ser medidos, por exemplo, usando porosimetria de intrusão de mercúrio.
[0063] O catalisador aqui descrito pode promover a reação de um redutor, preferivelmente amônia, com óxidos de nitrogênio para formar seletivamente nitrogênio elementar (N2) e água (H2O). Assim, em uma modalidade, o catalisador pode ser formulado para favorecer a redução de óxidos de nitrogênio com um redutor (isto é, um catalisador RCS). Exemplos de tais redutores incluem hidrocarbonetos (por exemplo, C3-C6 hidrocarbonetos) e redutores nitrogenosos, como amônia e amônia hidrazina ou qualquer precursor de amônia apropriada, como ureia ((N^hC'O), carbonato de amônio, carbamato de amônio, hidrogenocarbonato de amônio ou formato de amônio.
[0064] O catalisador de zeólito de cobre-CHA aqui descrito também pode promover a oxidação de amônia. Assim, em outra modalidade, o catalisador pode ser formulado para favorecer a oxidação da amônia com oxigênio, particularmente uma concentração de amônia tipicamente encontrada a jusante de um catalisador RCS (por exemplo, catalisador por oxidação de amônia (AMOX), como um catalisador de deslocamento de amônia (ASC)). Em certas modalidades, o presente catalisador é disposto como uma camada de topo sobre uma sub-camada oxidativa, em que a sub- camada compreende um catalisador de metal do grupo da platina (PGM) ou de um catalisador não PGM. Preferivelmente, o componente de catalisador na subcamada interior é disposto sobre um suporte de elevada área de superfície, incluindo, mas não limitado a alumina.
[0065] Em ainda outra modalidade, operações RCS e AMOX são realizadas em série, em que ambos os processos utilizam um catalisador compreendendo o catalisador de zeólito de cobre-CHA aqui descrito, e em que o processo RCS ocorre a montante do processo AMOX. Por exemplo, uma formulação RCS do catalisador pode ser disposta no lado de entrada de um filtro e uma formulação AMOX do catalisador pode ser disposta no lado da saída do filtro.
[0066] Portanto, é previsto um método para a redução de compostos NOx ou oxidação de NH3 em um gás, que compreende o contato do gás com uma composição de catalisador aqui descrita, para a redução catalítica de compostos NOx durante um tempo suficiente para reduzir o nível de compostos NOx e/ou NH3 no gás. Em certas modalidades, é previsto um artigo catalítico tendo um catalisador de deslocamento de amônia disposto a jusante de um catalisador de redução catalítica seletiva (RCS). Em tais modalidades, o catalisador de deslocamento de amônia oxida, pelo menos, uma porção de qualquer redutor nitrogenoso, que não é consumida pelo processo de redução catalítica seletiva. Por exemplo, em certas modalidades, o catalisador de deslocamento de amônia é disposto no lado de saída de um filtro de fluxo de parede e um catalisador RCS é disposto no lado a montante de um filtro. Em certas outras modalidades, o catalisador de deslocamento de amônia é disposto na extremidade a jusante de um substrato de fluxo de passagem e um catalisador RCS é disposto na extremidade a montante do substrato de fluxo passante. Em outras modalidades, o catalisador de deslocamento de amônia e catalisador RCS são dispostos em blocos separados dentro do sistema de escape. Estes blocos separados podem ser adjacentes a, e em contato com um com cada outro, ou separados por uma distância específica, desde que eles estejam em comunicação de fluido um com o outro, e desde que o bloco de catalisador RCS seja disposto a montante do bloco de catalisador de deslocamento de amônia.
[0067] Em certas modalidades, o processo RCS e/ou AMOX é realizado a uma temperatura de, pelo menos, 100°C. Em uma outra modalidade, o(s) processo(s) ocorre(m) a uma temperatura de cerca de 150oC a cerca de 750oC. Em uma modalidade particular, a faixa de temperatura é de cerca de 175 a cerca de 550oC. Em uma outra modalidade, a faixa de temperatura é 175-400oC. Em ainda outra modalidade, a faixa de temperatura é 450-900oC, preferivelmente 500 a 750oC, 500 a 650oC, 450-550oC ou 650- 850oC. As modalidades usando temperaturas superiores a 450oC são particularmente úteis para o tratamento de um gás de escape de um motor diesel de carga pesada e leve, que está equipado com um sistema de escape compreendendo (opcionalmente catalisado) filtros de particulados diesel que são regenerados ativamente, por exemplo por injeção de hidrocarbonetos no sistema de escape a montante do filtro, em que o catalisador de zeólito para uso na presente invenção está localizado a jusante do filtro.
[0068] De acordo com outro aspecto da invenção, é previsto um método para a redução de compostos NOx e/ou oxidação de NH3 em um gás, que compreende o contato do gás com um catalisador aqui descrito durante um tempo suficiente para reduzir o nível de compostos NOx no gás. Métodos da presente invenção podem compreender uma ou mais das seguintes etapas: (a) acumular e/ou queimar fuligem que está em contato com a entrada de um filtro catalítico; (b) introduzir um agente redutor nitrogenoso na corrente de gás de escape antes de contatar o filtro catalítico, preferivelmente sem etapas catalíticas intervenientes envolvendo o tratamento de NOx e o redutor; (c) gerar NH3 sobre um catalisador adsorvedor de NOx ou coletor de NOx pobre, e preferivelmente usar este NH3 como um redutor em uma reação de RCS a jusante; (d) contatar a corrente de gás de escape com um DOC para oxidar fração orgânica solúvel à base de hidrocarboneto (SOF) e/ou monóxido de carbono em CO2, e/ou oxidar NO em NO2, que, por sua vez, pode ser usado para oxidar material particulado em filtro de particulados; e/ou reduzir o material particulado (PM) no gás de escape; (e) contatar o gás de escape com um ou mais dispositivo(s) de catalisador RCS de fluxo passante na presença de um agente redutor para reduzir a concentração de NOx no gás de escape; e (f) contatar o gás de escape com um catalisador de deslocamento de amônia, preferivelmente a jusante do catalisador RCS para oxidar a maior parte, se não toda, da amônia antes da emissão do gás de escape para a atmosfera ou passar o gás de escape através de um circuito de recirculação antes do gás de escape entrando/reentrando no motor.
[0069] Em outra modalidade, toda ou pelo menos uma porção do redutor à base de nitrogênio, particularmente NH3, para consumo no processo RCS pode ser fornecida por um catalisador adsorvedor de NOx (NAC), um coletor de NOx pobre (LNT), ou um catalisador de armazenamento de NOx/ redução (NSRC), disposto a montante do catalisador RCS, por exemplo, um catalisador RCS da presente invenção disposto sobre um filtro de fluxo de parede. Componentes NAC utilizáveis na presente invenção incluem uma combinação de catalisador de um material básico (como metal alcalino, metal alcalino-terroso ou um metal de terra rara, incluindo óxidos de metais alcalinos, óxidos de metais alcalino-terrosos, e combinações dos mesmos), e um metal precioso (como platina) e, opcionalmente, um componente de catalisador de redução, como ródio. Tipos específicos de material básico utilizável em NAC incluem óxido de césio, óxido de potássio, óxido de magnésio, óxido de sódio, óxido de cálcio, óxido de estrôncio, óxido de bário, e combinações dos mesmos. O metal precioso está preferivelmente presente a cerca de 10 a cerca de 200 g/0,0283 m3, como 20 a 60 g/0,0283 m3. Alternativamente, o metal precioso do catalisador é caracterizado pela concentração média, que pode ser de cerca de 40 a cerca de 100 gramas/ 0,0283 m3.
[0070] Sob certas condições, durante eventos de regeneração periodicamente ricos, NH3 pode ser gerado sobre um catalisador adsorvedor de NOx. O catalisador RCS a jusante do catalisador adsorvedor de NOx pode melhorar a eficiência de redução de NOx do sistema global. No sistema combinado, o catalisador RCS é capaz de armazenar o NH3 liberado do catalisador NAC durante eventos de regeneração ricos e utilizar o NH3 armazenado para seletivamente reduzir algum ou todo o NOx que se desloca através do catalisador NAC durante as condições de operação pobres normais.
[0071] O método para tratamento do gás de escape, como aqui descrito, pode ser realizado em um gás de escape derivado de um processo de combustão, como a partir de um motor de combustão interna (seja móvel ou estacionável), uma turbina a gás e usinas de produção de energia com queima a carvão ou óleo. O método também pode ser usado para tratar gás de processos industriais, como refinos, de aquecedores de refinarias e caldeiras, fornalhas, indústria de processamento químico, fornos de coqueificação, instalações de resíduos urbanos e incineradores, etc. Em uma modalidade particular, o método é usado para tratamento de um gás de escape a partir de um motor de combustão interna de queima pobre veicular, como um motor diesel, um motor a gasolina de queima pobre ou um motor energizado por gás de petróleo liquefeito ou gás natural.
[0072] Em certos aspectos, a invenção é um sistema para tratamento de um gás de escape gerado pelo processo de combustão, como de um motor de combustão interna (seja móvel ou estacionável), uma turbina a gás, usinas de produção de energia com queima a carvão ou óleo e similares. Tais sistemas incluem um artigo catalítico compreendendo o catalisador aqui descrito e, pelo menos, um componente adicional descrito para o tratamento de um gás de escape, em que o artigo catalítico e pelo menos um componente adicional são projetados para funcionar como uma unidade coerente.
[0073] Em certas modalidades, o sistema compreende um artigo catalítico compreendendo um catalisador aqui descrito, um conduto para dirigir um gás de escape fluente, uma fonte de redutor nitrogenoso, disposto a montante do artigo catalítico. O sistema pode incluir um controlador para a medição do redutor nitrogenoso no gás de escape fluente apenas quando for determinado que o catalisador de zeólito é capaz de catalisar redução de NOx em ou acima de uma eficiência desejada, como acima de 100°C, acima de 150°C ou acima de 175°C. A medição do redutor nitrogenoso pode ser disposta de tal modo que 60% a 200% da amônia teórica estejam presente no gás de escape entrando no catalisador RCS calculados a 1:1 NH3/NO e 4:3 NH3/NO2.
[0074] Em outra modalidade, o sistema compreende um catalisador de oxidação (por exemplo, um catalisador de oxidação diesel (DOC)) para oxidar monóxido de nitrogênio no gás de escape em dióxido de nitrogênio pode estar localizado a montante de um ponto de medição do redutor nitrogenoso no gás de escape. Em uma modalidade, o catalisador de oxidação é adaptado para produzir um fluxo de gás entrando no catalisador de zeólito RCS tendo uma razão de NO para NO2 de cerca de 4:1 a cerca de 1:3 em volume, por exemplo, a uma temperatura do gás de escape na entrada do catalisador de oxidação de 250oC a 450oC. O catalisador de oxidação pode incluir, pelo menos, um metal do grupo da platina (ou qualquer combinação do mesmo), como platina, paládio, ou ródio, revestido sobre um substrato de monólito de fluxo passante. Em uma modalidade, o pelo menos um metal do grupo da platina é platina, paládio ou uma combinação de tanto platina como paládio. O metal do grupo da platina pode ser suportado em um componente de revestimento catalítico de elevada área superficial como alumina, um zeólito, como um zeólito de aluminossilicato, sílica, sílica alumina não zeólito, céria, zircônia, titânia ou um óxido misto ou compósito contendo tanto céria como zircônia.
[0075] Em outra modalidade, um substrato de filtro apropriado está localizado entre o catalisador de oxidação e o catalisador RCS. Substratos de filtro podem ser selecionados a partir de qualquer um dos mencionados acima, por exemplo, filtros de fluxo de parede. Quando o filtro é catalisado, por exemplo, com um catalisador de oxidação do tipo discutido acima, preferivelmente o ponto de medição do redutor nitrogenoso está localizado entre o filtro e o catalisador de zeólito. Alternativamente, se o filtro não for catalisado, os meios para a medição de redutor nitrogenoso podem estar localizados entre o catalisador de oxidação e o filtro.

Claims (18)

1. Composição de catalisador, caracterizada pelo fato de que compreende um zeólito com uma cadeia principal CHA, uma razão molar de sílica-para-alumina (SAR) de pelo menos 40, e uma razão atômica de cobre- para-alumínio de pelo menos 1,25, em que o catalisador é livre de cobre trocado em íons e o zeólito é livre de metal de transição na cadeia principal.
2. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão de cobre-para-alumínio é de pelo menos 1,5.
3. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão de cobre-para-alumínio é de pelo menos 2.
4. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a SAR é de 40 a 250.
5. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a SAR é de 45 a 85.
6. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cobre está presente em uma quantidade na faixa de 3 a 5 por cento em peso, com base no peso total do zeólito.
7. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o zeólito contém cobre in situ.
8. Composição de catalisador de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que o zeólito contém menos do que 1,5 por cento em peso de óxido de cobre.
9. Artigo catalítico para tratamento de um gás de escape que compreende uma composição de catalisador como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser disposta sobre um substrato ou dentro de um substrato ou ambos sobre e dentro de um substrato.
10. Artigo catalítico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o substrato é uma placa de metal.
11. Artigo catalítico de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o substrato é um alveolar.
12. Artigo catalítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o catalisador é um revestimento catalítico sobre o alveolar.
13. Artigo catalítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o alveolar é um catalisador extrudado.
14. Artigo catalítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o alveolar é um filtro de fluxo de parede.
15. Artigo catalítico de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o alveolar é um alvéolo de fluxo passante.
16. Composição de catalisador, caracterizada pelo fato de que compreende uma pasta fluida de revestimento catalítico compreendendo um catalisador como definido na reivindicação 1, e um ou mais aglutinantes.
17. Método para tratamento de um gás de escape, caracterizado pelo fato de que compreende contatar um gás de escape de combustão contendo NOx ou NH3 ou uma combinação de ambos com um artigo catalítico como definido na reivindicação 9, para seletivamente reduzir pelo menos uma porção do NOx em N2 e H2O ou oxidar pelo menos uma porção do NH3 ou uma combinação de ambos.
18. Sistema para tratamento de um gás de escape contendo NOx, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende um artigo catalítico como definido na reivindicação 9 e uma fonte de um redutor, em que a fonte de redutor está à montante do artigo catalítico.
BR112016012165-1A 2013-12-03 2014-12-03 composição de catalisador, artigo catalítico, método e sistema para tratamento de um gás de escape BR112016012165B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361911048P 2013-12-03 2013-12-03
US61/911,048 2013-12-03
PCT/US2014/068314 WO2015084930A1 (en) 2013-12-03 2014-12-03 Cu-cha containing scr catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112016012165B1 true BR112016012165B1 (pt) 2021-05-04

Family

ID=52349849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112016012165-1A BR112016012165B1 (pt) 2013-12-03 2014-12-03 composição de catalisador, artigo catalítico, método e sistema para tratamento de um gás de escape

Country Status (10)

Country Link
US (2) US10512905B2 (pt)
EP (2) EP3077111B1 (pt)
JP (4) JP6546919B2 (pt)
KR (1) KR20160093682A (pt)
CN (2) CN114160189A (pt)
BR (1) BR112016012165B1 (pt)
DE (1) DE102014117754A1 (pt)
GB (2) GB2544901B (pt)
RU (2) RU2765730C2 (pt)
WO (1) WO2015084930A1 (pt)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2481473A3 (en) * 2011-01-26 2012-08-15 Ford Global Technologies, LLC LNT and SCR catalysts for combined LNT-SCR applications
KR20160093682A (ko) * 2013-12-03 2016-08-08 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 Cu-CHA 함유 SCR 촉매
EP3310458A1 (en) * 2015-06-18 2018-04-25 Johnson Matthey Public Limited Company Zoned exhaust system
US9937489B2 (en) * 2015-06-18 2018-04-10 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system without a DOC having an ASC acting as a DOC in a system with an SCR catalyst before the ASC
WO2017080722A1 (en) * 2015-10-12 2017-05-18 Umicore Ag & Co. Kg One-pot synthesis of copper containing small-pore zeolites
KR102650311B1 (ko) * 2015-11-17 2024-03-25 바스프 코포레이션 배기 가스 처리 촉매
DE102016107466A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Keyou GmbH Katalysator, Vorrichtung und Verfahren zur selektiven NOx-Reduktion mittels Wasserstoff in NOx-haltigen Abgasen
US10953390B2 (en) * 2016-05-23 2021-03-23 Tosoh Corporation CHA-type zeolite and method for producing the same
MY192640A (en) * 2017-02-27 2022-08-29 Dalian Inst Chem & Physics Cas Cu-sapo molecular sieve, synthesis method therefor and catalytic use thereof
JP6717771B2 (ja) * 2017-03-31 2020-07-08 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化触媒
EP3388392B1 (en) 2017-04-12 2021-01-20 Umicore Ag & Co. Kg Copper-containing zeolites having a low alkali metal content, method of making thereof, and their use as scr catalysts
KR20210082506A (ko) 2018-10-30 2021-07-05 바스프 코포레이션 사전-교환된 구리 제올라이트성 물질에 대한 동일반응계 구리 이온 교환
US20210370278A1 (en) * 2018-11-16 2021-12-02 Basf Se Process for the production of a zeolitic material having an aei-type framework structure via solvent-free interzeolitic conversion
EP3782726A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-24 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst for the abatement of ammonia and nitrogen oxide emissions from the exhaust gases of combustion engines
KR20220060316A (ko) * 2020-11-04 2022-05-11 현대자동차주식회사 NOx 저장용 촉매 및 이의 제조 방법
JP2023551654A (ja) * 2020-11-20 2023-12-12 エコヴィスト・カタリスト・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 有機テンプレートを組み合わせて使用するチャバザイトゼオライトの合成
CN116685398A (zh) 2020-12-14 2023-09-01 优美科股份公司及两合公司 用于减少来自内燃机的nh3和nox排放的催化装置
WO2022238710A1 (en) * 2021-05-12 2022-11-17 Johnson Matthey Public Limited Company Catalytic composition

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51147470A (en) * 1975-06-12 1976-12-17 Toa Nenryo Kogyo Kk A process for catalytic reduction of nitrogen oxides
US4867954A (en) * 1988-04-07 1989-09-19 Uop Catalytic reduction of nitrogen oxides
JP2533371B2 (ja) * 1989-05-01 1996-09-11 株式会社豊田中央研究所 排気ガス浄化用触媒
RU2056354C1 (ru) * 1993-02-18 1996-03-20 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Способ получения цеолита
US5589147A (en) * 1994-07-07 1996-12-31 Mobil Oil Corporation Catalytic system for the reducton of nitrogen oxides
RU2156155C2 (ru) * 1998-09-25 2000-09-20 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт" Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в очищенных газах
US6709644B2 (en) * 2001-08-30 2004-03-23 Chevron U.S.A. Inc. Small crystallite zeolite CHA
US7229597B2 (en) * 2003-08-05 2007-06-12 Basfd Catalysts Llc Catalyzed SCR filter and emission treatment system
WO2007053239A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Synthesis of chabazite-containing molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
EP2038059A1 (en) * 2006-06-09 2009-03-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A Corporation Of The State Of Delaware Treatment of cha-type molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
AR065501A1 (es) * 2007-02-27 2009-06-10 Basf Catalysts Llc Catalizadores de zeolita cha de cobre
US7998423B2 (en) * 2007-02-27 2011-08-16 Basf Corporation SCR on low thermal mass filter substrates
US10384162B2 (en) 2007-03-26 2019-08-20 Pq Corporation High silica chabazite for selective catalytic reduction, methods of making and using same
EP3401010A1 (en) 2007-03-26 2018-11-14 PQ Corporation Novel microporous crystalline material comprising a molecular sieve or zeolite having an 8-ring pore opening structure and methods of making and using same
JPWO2009116385A1 (ja) * 2008-03-18 2011-07-21 コニカミノルタオプト株式会社 対物レンズ及び光ピックアップ装置
US8071071B2 (en) * 2008-05-02 2011-12-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Treatment of small pore molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
CN103771440B (zh) * 2008-05-21 2015-12-30 巴斯夫欧洲公司 直接合成具有CHA结构的含Cu沸石的方法
US10583424B2 (en) * 2008-11-06 2020-03-10 Basf Corporation Chabazite zeolite catalysts having low silica to alumina ratios
US7772335B1 (en) * 2009-03-27 2010-08-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Light olefin selective oxygenate conversion process using CHA framework type aluminosilicate
JP5668422B2 (ja) * 2009-11-10 2015-02-12 三菱化学株式会社 アルミノシリケートの製造方法
CN102665902A (zh) 2009-11-24 2012-09-12 巴斯夫欧洲公司 制备具有cha结构的沸石的方法
US8409546B2 (en) * 2009-11-24 2013-04-02 Basf Se Process for the preparation of zeolites having B-CHA structure
GB2475740B (en) * 2009-11-30 2017-06-07 Johnson Matthey Plc Catalysts for treating transient NOx emissions
JP5899199B2 (ja) 2010-04-08 2016-04-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ Ｃｕ含有ＣＨＡ構造型ゼオライト及びＦｅ含有ＭＦＩ構造型ゼオライトを含む選択的触媒還元用触媒、この触媒を含む排気ガス処理システム、及びこの触媒を使用してＮＯＸを含むガス流を処理する方法
CN101973562B (zh) * 2010-09-07 2012-06-06 浙江大学 以铜胺络合物作为模板剂合成硅基分子筛的方法
EP2646149B1 (en) * 2010-12-02 2020-03-25 Johnson Matthey Public Limited Company Zeolite catalyst containing metal
JP5929452B2 (ja) * 2012-04-16 2016-06-08 三菱樹脂株式会社 遷移金属含有ゼオライト
JP5831367B2 (ja) * 2011-06-27 2015-12-09 三菱樹脂株式会社 遷移金属含有ゼオライトの製造方法
CN102847553A (zh) * 2011-06-27 2013-01-02 三菱树脂株式会社 含过渡金属的沸石
WO2013050964A1 (en) * 2011-10-05 2013-04-11 Basf Se Cu-CHA/Fe-BEA MIXED ZEOLITE CATALYST AND PROCESS FOR THE TREATMENT OF NOX IN GAS STREAMS
JP5947753B2 (ja) * 2013-07-09 2016-07-06 トヨタ自動車株式会社 排気浄化システム、排気浄化方法、並びにそれに用いる選択還元型ＮＯｘ触媒およびその製造方法
EP3077108B1 (en) * 2013-12-02 2020-09-02 Johnson Matthey Public Limited Company Mixed template synthesis of high silica cu-cha
KR20160093682A (ko) * 2013-12-03 2016-08-08 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 Cu-CHA 함유 SCR 촉매

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019202315A (ja) 2019-11-28
WO2015084930A1 (en) 2015-06-11
GB2522530A (en) 2015-07-29
EP3901095A1 (en) 2021-10-27
RU2765730C2 (ru) 2022-02-02
RU2697482C1 (ru) 2019-08-14
US20200108376A1 (en) 2020-04-09
CN114160189A (zh) 2022-03-11
JP6689419B2 (ja) 2020-04-28
RU2019124422A3 (pt) 2022-01-10
GB201421449D0 (en) 2015-01-14
JP6740425B2 (ja) 2020-08-12
EP3901095B8 (en) 2024-04-03
DE102014117754A1 (de) 2015-06-11
EP3901095B1 (en) 2023-10-04
CN105899291A (zh) 2016-08-24
RU2019124422A (ru) 2019-09-19
GB2522530B (en) 2017-02-08
US20150151288A1 (en) 2015-06-04
JP2017503635A (ja) 2017-02-02
KR20160093682A (ko) 2016-08-08
EP3077111B1 (en) 2021-07-14
GB2544901B (en) 2018-02-07
US10512905B2 (en) 2019-12-24
JP6546919B2 (ja) 2019-07-17
GB2544901A (en) 2017-05-31
JP2020127939A (ja) 2020-08-27
US11027265B2 (en) 2021-06-08
EP3077111A1 (en) 2016-10-12
GB201621107D0 (en) 2017-01-25
JP2019104010A (ja) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11027265B2 (en) SCR catalyst
EP3077107B1 (en) Synthesis of aei zeolite
CN105980052B (zh) 高二氧化硅Cu-CHA的混合模板的合成
US11266981B2 (en) Mixed template synthesis of low silica CHA zeolite
BR112017009820B1 (pt) Método para formar um zeólito aluminossilicato
BR112016009688B1 (pt) Métodos de síntese de zeólita e para obter um rendimento relativo global elevado em sílica em um processo de síntese de zeólita aei

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 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 03/12/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.