BR112019010118A2 - catalisador, uso do catalisador, sistema de tratamento de gás de escape e processo para a preparação do catalisador - Google Patents

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Abstract

a presente invenção refere-se a um catalisador, de preferência, para a redução catalítica seletiva de nox, para a oxidação de amônia, para a oxidação de no e para a oxidação de um hidrocarboneto, compreendendo um revestimento de lavagem (washcoat) que compreende uma ou mais camadas, o revestimento de lavagem sendo disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e um ou mais de um composto oxídico de v, um composto oxídico de w e um material zeolítico que compreende um ou mais de cu e fe.

Description

“CATALISADOR, USO DO CATALISADOR, SISTEMA DE TRATAMENTO DE GÁS DE ESCAPE E PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DO CATALISADOR”
Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a um catalisador tetrafuncional para a oxidação de monóxido de nitrogênio (NO), a oxidação de um hidrocarboneto (HC), a oxidação de amônia (NH3) e a redução catalítica seletiva de óxidos de nitrogênio (NOx). Além disso, a presente invenção referese a um sistema para tratar um gás de escape, 0 sistema compreendendo 0 catalisador tetra-funcional, em que 0 catalisador tetra-funcional está, de preferência, localizado a montante de um filtro de fuligem catalisada. Além disso, a presente invenção refere-se a um processo para preparar 0 catalisador tetra-funcional.
Antecedentes da Invenção [002] Em geral, todos os sistemas de tratamento de gases de escape para serviços pesados, particularmente na América do Norte, Japão e Europa, estão equipados com um filtro de partículas diesel devido a requisitos regulamentares. Assim, soluções muito econômicas têm grande potencial econômico devido à pressão na minimização de custos. Com 0 impulso de reduzir as emissões de CO2, os níveis de NOx do motor estão aumentando para aumentar a economia de combustível, 0 que cria a necessidade de novas soluções técnicas para manter os limites legais de emissão. Consequentemente, muitos fabricantes de equipamentos originais (OEMs) estão buscando aumentar as emissões de NOx sem uso do motor, sendo um efeito colateral dos OEMs tentando reduzir suas emissões de CO2, enquanto aumentam a economia de combustível devido a regulamentações iminentes. Essas emissões mais altas de NOx podem ser um fardo muito grande para um sistema padrão EU VI/ EPA13. Assim, novos layouts são necessários para
Petição 870190046439, de 17/05/2019, pág. 87/183
2/81 atender aos novos regulamentos rigorosos. Um catalisador de acoplamento fechado para redução catalítica seletiva (SCR), que pode ajudar no aumento da obrigação de redução de NOx, especialmente em NOx com saída de motor elevada, seria um desses possíveis novos layouts.
[003] No entanto, para qualquer novo sistema de tratamento de gases de escape, a necessidade de um filtro de partículas diesel fechado ainda existiría. A fuligem recolhida no filtro deve ser convertida através de um processo adequado em substâncias gasosas (de forma geral CO2), para que 0 filtro não fique entupido. Por este motivo, os catalisadores de oxidação de diesel (DOC) são normalmente instalados a montante do filtro contendo quantidades relativamente elevadas de metais caros do grupo da platina (PGM). O DOC pode ser usado para queimar cataliticamente 0 combustível diesel. É então produzida uma temperatura na qual a regeneração do filtro começa ou é acelerada e tornada mais eficiente. Entretanto, durante os intervalos em que nenhum combustível é injetado para gerar uma temperatura sobre 0 filtro de fuligem catalisada (CSF), ο NO2 de forma geral funciona como oxidante para oxidar a fuligem no CSF. Esta solução alternativa seria capaz de atuar como um queimador de combustível DOC, bem como um catalisador SCR a montante. Além disso, esta abordagem pode ser combinada com a atividade de DeNOx do material, reagindo 0 NOx com amônia.
[004] Assim, uma grande desvantagem de tal abordagem, onde 0 DOC é substituído por um catalisador SCR, é a perda de produção de NO2 a montante de um CSF para regeneração de fuligem passiva. Além disso, devido à injeção de amônia a montante do CSF rico em PGM para DeNOx, a seletividade para N2O pode aumentar.
[005] O documento WO 2015/189680 A1 refere-se a catalisadores de metais básicos, sistemas e métodos de tratamento de emissões. De forma mais específica, as formas de realização do dito pedido
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3/81 são direcionadas a catalisadores, sistemas e métodos tendo um catalisador de metal base posicionado a montante de um filtro de partículas e um catalisador de redução catalítica seletiva (SCR). Em sistemas nos quais hidrocarbonetos (por exemplo combustível) são periodicamente injetados a montante do catalisador de metal base, o catalisador de metal base gera uma exotermia em uma faixa de temperatura de 300 QC a 650 QC para regenerar o filtro de partículas a jusante que coletou fuligem. Em particular, o catalisador do dito pedido é substancialmente isento de metais do grupo da platina. Como delineado acima, o dito documento também se refere a um sistema para tratamento de uma corrente de gás de escape do motor de combustão pobre, em que o sistema compreende particularmente o catalisador de metal base disposto em um substrato transportador e um filtro de partículas e um primeiro catalisador SCR localizado a jusante do catalisador de metal base. Além disso, o sistema de tratamento de gases de escape pode ainda compreender um catalisador de oxidação de metal do grupo da platina (PGM) a jusante do catalisador de metal base e a montante do filtro de partículas.
[006] Especialmente em vista das desvantagens como descrito acima com respeito a uma abordagem com base em componentes convencionalmente usados, tais como catalisadores e filtros, foi um objetivo da presente invenção estabelecer um novo conceito que se aproxima da mitigação da necessidade de um DOC em um sistema de tratamento de gás de escape, conforme convencionalmente usado. De forma mais específica, foi um objetivo da presente invenção proporcionar um novo catalisador que seja capaz de desempenhar de um modo multifuncional, em particular no que diz respeito às quatro funções de oxidação de NO, oxidação de hidrocarbonetos, oxidação de NHs e redução catalítica seletiva de NOx (DeNOx). Em particular, por oxidação de um hidrocarboneto, é gerada uma temperatura favorável (isto é, uma exotermia) que pode aquecer um filtro de fuligem catalisada localizado a
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4/81 jusante do catalisador. Além disso, a presente invenção visa a concepção de novos sistemas de pós-tratamento. Em particular, foi um objetivo da presente invenção proporcionar um sistema de tratamento de gás de escape compreendendo o catalisador multifuncional, de preferência, como catalisador tetra-funcional. De forma mais específica, foi um objetivo da presente invenção, no que diz respeito ao sistema de tratamento dos gases de escape, tornar redundante a utilização de um catalisador de oxidação de diesel (DOC), em particular a montante de um filtro de fuligem catalisada (CSF).
Descrição da Invenção [007] Assim, verificou-se surpreendentemente que um catalisador compreendendo um revestimento de lavagem (washcoat) que compreende uma ou mais camadas, em que o revestimento de lavagem é disposto em um substrato e em que o revestimento de lavagem compreende i) um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e ii) um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, podem funcionar na redução catalítica seletiva de NOx, na oxidação de amônia, na oxidação de NO e na oxidação de um hidrocarboneto.
[008] Em particular, verificou-se surpreendentemente que o catalisador da invenção é capaz de minimizar tanto o escorregamento de NHs como o escorregamento de HC e simultaneamente pode produzir NO2 para a regeneração passiva de um CSF, bem como reduzir 0 NOx quando um redutor está presente. Além disso, verificou-se surpreendentemente que 0 catalisador da invenção pode reduzir 0 NOx bem como possivelmente produzir uma temperatura favorável (isto é, uma exotermia) para a regeneração do CSF, especialmente quando 0 combustível é dosado (no cilindro do motor ou no tubo de escape) e é queimado no catalisador. De forma alternativa, a exotermia pode ser produzida exclusivamente sobre 0 metal do grupo da platina
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5/81 suportado em um material de suporte de óxido de metal, em particular se nenhum outro material estiver a montante do catalisador da invenção que é capaz de oxidar o HC. O catalisador da invenção também pode atuar como um catalisador DeNOx quando uma dosagem adequada de um redutor é aplicada (por exemplo, amônia ou uma substância alternativa que libera amônia) no gás de escape antes de atingir o catalisador. Em outras palavras, o catalisador da invenção pode oxidar NH3 para limitar 0 escorregamento de amônia (por exemplo, em um CSF localizado a jusante) que atua simultaneamente como um catalisador de oxidação de NO para a regeneração de fuligem a jusante no filtro.
[009] O catalisador da invenção pode compreender um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, em que 0 revestimento de lavagem é, de preferência, uniformemente disposto no substrato. Tendo em vista um sistema de tratamento de gases de escape, 0 catalisador da invenção pode ser disposto depois do catalisador de queima de combustível que não contém PGM, por exemplo, um catalisador SCR a montante, para oxidar possível escorregamento de NH3. Isto surpreendentemente resulta na produção de N2O ao longo do CSF e também em uma boa limpeza do escorregamento de HC. Além disso, 0 PGM contido no catalisador da invenção também pode ser utilizado para oxidar NO para NO2, auxiliando a regeneração passiva sobre 0 CSF, quando não há NH3 presente. Quando da dosagem em NSRs mais baixa, 0 escorregamento de NH3 no catalisador da invenção contendo PGM seria insignificante e pode-se assim empregar 0 catalisador da invenção para gerar NO2 para regeneração passiva no CSF.
[010] Por conseguinte, a presente invenção refere-se a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando 0 revestimento de lavagem disposto em um
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6/81 substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal, e ii) um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[011] Assim, é preferido que o catalisador seja utilizado para uma ou mais da redução catalítica seletiva de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de NO e a oxidação de um hidrocarboneto.
[012] No que diz respeito ao revestimento de lavagem, existem restrições particulares em relação ao número de camadas que o revestimento de lavagem compreende. É preferido que o revestimento de lavagem compreenda uma camada, duas camadas ou três camadas.
[013] No que diz respeito ao metal do grupo da platina suportado em um óxido de metal, qualquer metal do grupo da platina adequado pode ser empregue, desde que possa ser suportado em um material de suporte de óxido de metal, de preferência, o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal é um ou mais de Ru, Rh, Pd, Os, Ir e Pt. De forma mais preferencial, o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal é um ou mais de Rh, Pd e Pt, de forma mais preferencial, um ou mais de Pd e Pt, e, de forma mais preferencial, Pt.
[014] Em relação ao material de suporte de óxido de metal, pode ser utilizado qualquer material de suporte de óxido de metal adequado, desde que possa ser utilizado como suporte para o metal do grupo da platina, de preferência, o material de suporte de óxido de metal é um ou mais de alumina, zircônia-alumina, sílica-alumina, titânia, zircônia-titânia e céria. De forma mais preferencial, o material de suporte de óxido de metal é um ou mais de alumina, sílica-alumina e zircônia-alumina, de forma mais preferencial, zircônia-alumina.
[015] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de
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7/81 preferência, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, e ii) um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[016] No que diz respeito ao material zeolítico como tal, que pode estar contido no catalisador da invenção, não se aplicam restrições de acordo com a presente invenção, de tal forma que qualquer material zeolítico concebível possa estar contido nele. No entanto, é preferido que o revestimento de lavagem do catalisador da invenção compreenda um material zeolítico.
[017] De acordo com a presente invenção, é particularmente preferido que a estrutura estrutural do material zeolítico compreenda um elemento tetravalente. É particularmente preferido, de acordo com a presente invenção, que o material zeolítico compreenda um elemento tetravalente Y, que é um ou mais de Si, Sn, Ti, Zr e Ge, de preferência, Si. Além disso, é preferido que a estrutura estrutural do material zeolítico compreenda um elemento trivalente X. É particularmente preferido, de acordo com a presente invenção, que o material zeolítico compreenda um ou mais de B, Al, Ga e In, de preferência, Al.
[018] Além disso, no que diz respeito à estrutura estrutural do material zeolítico que pode estar contido no catalisador da invenção, mais uma vez não se aplicam restrições particulares, de tal forma que o material zeolítico possa ter qualquer tipo de estrutura estrutural. De forma geral, é concebível que o tipo de estrutura estrutural do material zeolítico seja um dos seguintes: ABW, ACO, AEI, AEL, AEN, AET, AFG, AFI, AFN, AFO, AFR, AFS, AFT, AFV, AFX, AFY, AHT, ANA, APC, AP D, AST, ASV, ATN, ATO, ATS, ATT, ATV, AVL,
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8/81
AWO, AWW, BCT, BEA, BEC, BIK, BOF, BOG, BOZ, BPH, BRE, BSV, CAN, CAS, CDO, CFI, CGF, CGS, CHA, -CHI, -CLO, CON, CSV, CZP, DAC, DDR, DFO, DFT, DOH, DON, EAB, EDI, EEI, EMT, EON, EPI, ERI, ESV, ETR, EUO, *-EWT, EZT, FAR, FAU, FER, FRA, GIS, GIU, GME, GON, GOO, HEU, IFO, IFR, -IFU, IFW, IFY, IHW, IMF, IRN, IRR, -IRY, ISV, ITE, ITG, ITH, *-ITN, ITR, ITT, -ITV, ITW, IWR, IWS, IWV, IWW, JBW, JNT, JOZ, JRY, JSN, JSR, JST, JSW, KFI, LAU, LEV, LIO, -LIT, LOS, LOV, LTA, LTF, LTJ, LTL, LTN, MAR, MAZ, MEI, MEL, MEP, MER, MFI, MFS, MON, MOR, MOZ, *MRE, MSE, MSO, MTF, MTN, MTT, MTW, MVY, MWF, MWW, NAB, NAT, NES, NON, NPO, NPT, NSI, OBW, OFF, OKO, OSI, OSO, OWE, -PAR, PAU, PCR, PHI, PON, POS, PSI, PUN, RHO, -RON, RRO, RSN, RTE, RTH, RUT, RWR, RWY, SAF, SAO, SAS, SAT, SAV, SBE, SBN, SBS, SBT, SEW, SFE, SFF, SFG, SFH, SFN, SFO, SFS, *SFV, SFW, SGT, SIV, SOD, SOF, SOS, SSF, *-SSO, SSY, STF, STI, *STO, STT, STW, -SVR, SVV, SZR, TER, THO, TOL, TON, TSC, TUN, UEI, UFI, UOS, UOV, UOZ, USI, UTL, UWY, VET, VFI, VNI, VSV, WEI, -WEN, YUG, ZON, misturas de dois ou mais destes e tipos mistos de dois ou mais destes. De acordo com a presente invenção, é preferível que o tipo de estrutura estrutural do material zeolítico seja um de AEI, GME, BEA, CHA, FAU, FER, HEU, LEV, MEI, MEL, MFI ou MOR, de forma mais preferencial, um dos AEI, GME, CHA, MFI, BEA, FAU ou MOR, de forma mais preferencial, um de CHA, AEI ou BEA, de forma mais preferencial, um de CHA e/ ou AEI, e, de forma mais preferencial, CHA.
[019] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de preferência, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, e ii) um material zeolítico tendo estrutura estrutural tipo CHA e que
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9/81 compreende um ou mais de Cu e Fe.
[020] Com relação ao material zeolítico, é preferível que esteja em seu estado calcinado. De acordo com a presente invenção, o material zeolítico pode compreender quaisquer outros elementos químicos, desde que estes elementos possam estabelecer um ou mais do tipo de estrutura definido acima. No entanto, prefere-se que a estrutura estrutural do material zeolítico compreenda Si, Al, O e H e em que pelo menos 99,0% em peso, de preferência, pelo menos 99,5% em peso, de forma mais preferencial, pelo menos 99,9% em peso da estrutura estrutural material zeolítico consiste em Si, Al, OeH.
[021] No que diz respeito ao composto oxídico de V que pode estar contido no revestimento de lavagem do catalisador da invenção, não se aplicam restrições à natureza química do dito composto, desde que compreenda um átomo de oxigênio ligado a um átomo de vanádio. É preferido que o composto oxídico de V seja um ou mais de um vanadato de amônio, um vanadato de sódio, um vanadato de ferro, pentóxido de vanádio e pentóxido de vanádio estabilizado com óxido de ferro. De acordo com a presente invenção, um vanadato pode ser um composto contendo um oxoânion de vanádio de forma geral no seu mais alto estado de oxidação de +5. O vanadato mais simples pode ser o ânion VCU3- (ortovanadato), que está presente, por exemplo, em ortovanadato de sódio e em soluções de V2O5 em uma base forte (pH > 13). Outros vanadatos podem ser 0 ânion V2O74· e 0 ânion V3O93·.
[022] No que diz respeito ao composto oxídico de W que pode estar contido no revestimento de lavagem do catalisador da invenção, mais uma vez não se aplicam restrições à natureza química do dito composto, desde que compreenda um átomo de oxigênio ligado a um átomo de tungstênio. É preferido que 0 composto oxídico de W seja um ou mais de um tungstato de amônio, um tungstato de sódio e trióxido de tungstênio. De acordo com a
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10/81 presente invenção, um tungstato pode ser um composto que contém um oxoânion de tungstênio ou é um óxido misto contendo tungstênio. O íon de tungstato mais simples pode ser o ânion WCU2’ (ortotungstato).
[023] Além disso, é preferível, de acordo com a presente invenção, que um ou mais compostos oxídicos de V e o composto oxídico de W sejam suportados em uma ou mais titânia e zircônia-titânia, de preferência, em titânia. Assim, é particularmente preferido que o composto oxídico de V seja suportado em titânia.
[024] Quando o revestimento de lavagem compreende um ou mais de um composto oxídico de V e um composto oxídico de W, nenhuma restrição se aplica quanto quantidade de um ou mais de um composto oxídico de V e um composto oxídico de W que pode estar contido no revestimento de lavagem. Assim, qualquer quantidade adequada de um ou mais de um composto oxídico de V e um composto oxídico de W pode estar contido no revestimento de lavagem. A este respeito, a quantidade de um composto oxídico de V é calculada como V2O5 e a quantidade de um composto oxídico de W é calculada como WO3. Assim, 0 revestimento de lavagem pode compreender um composto oxídico de V, calculado como V2O5, na faixa de 0,1 a 10% em peso, de preferência, de 1 a 9% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 8% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 7% em peso, de forma mais preferencial, de 3,5 a 6% em peso, de forma mais preferencial, de 4 a 5% em peso, com base no peso total do revestimento de lavagem.
[025] Além disso, 0 revestimento de lavagem pode compreender um composto oxídico de W, calculado como WO3, na faixa de 1 a 20% em peso, de preferência, de 3 a 18% em peso, de forma mais preferencial, de 5 a 16% em peso, de forma mais preferencial, de 7 a 14% em peso, de forma mais preferencial, de 9 a 13% em peso, com base no peso total do revestimento de
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11/81 lavagem.
[026] Além disso, é preferido que o revestimento de lavagem do catalisador da invenção compreenda um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe. No que diz respeito ao material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, não se aplica restrição sobre como o um ou mais de Cu e Fe está compreendido no material zeolítico. Assim, o um ou mais de Cu e Fe podem estar compreendidos no material zeolítico como elemento de estrutura estrutural ou elemento de estrutura não estrutural. De acordo com a presente invenção, é preferido que o um ou mais de Cu e Fe esteja compreendido no material zeolítico como elemento de estrutura não estrutural.
[027] Como mencionado acima, é preferido que o revestimento de lavagem compreenda um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe. Além disso, é particularmente preferido que o revestimento de lavagem compreenda um material zeolítico compreendendo Cu, de preferência, como elemento de estrutura não estrutural.
[028] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de preferência, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, e ii) um material zeolítico tendo estrutura estrutural tipo CHA e compreendendo Cu.
[029] Além disso, é preferido, de acordo com a presente invenção, que a estrutura estrutural do material zeolítico compreenda Si e Al e que o material zeolítico compreenda ainda Cu.
[030] Quando o material zeolítico compreendendo Cu está compreendido no revestimento de lavagem, é ainda preferido que o material zeolítico compreenda Si, Al, O, H e Cu em qualquer quantidade concebível do
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12/81 mesmo. No entanto, prefere-se que pelo menos 99,0% em peso, de preferência, pelo menos 99,5% em peso, de forma mais preferencial, pelo menos 99,9% em peso do material zeolítico consistam em Si, Al, O, H e Cu.
[031] Quando o revestimento de lavagem compreende um material zeolítico compreendendo Cu, qualquer quantidade adequada de Cu pode estar compreendida no material zeolítico. O material zeolítico compreende, de preferência, Cu, calculado como CuO, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de forma mais preferencial, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 2,5 a 3,5% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico.
[032] Um material zeolítico tendo a estrutura estrutural CHA e compreendendo Cu pode ser preparado de acordo com métodos convencionais. Tendo em vista a síntese direta de um material zeolítico tendo a estrutura CHA compreendendo Cu e/ ou um método de preparação incluindo incorporação de Cu em um material zeolítico via permuta de íons, é feita referência a US 9.272.272 B2, US 8.715.618 B2, US 8.293.199 B2, US 8.883.119 B2, US 8.961.914 B2 e US 9.242.238 B2, em particular aos Exemplos e métodos de preparação preferidos como revelado nos ditos documentos, todos os quais são aqui incorporados por referência.
[033] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de preferência, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, e ii) um material zeolítico tendo estrutura estrutural do tipo CHA e compreendendo Cu, em que o material zeolítico compreende Cu, calculado como CuO, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de forma mais
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13/81 preferencial, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 2,5 a 3,5% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolitico.
[034] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de forma mais preferencial, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, e ii) um material zeolítico tendo estrutura estrutural do tipo CHA e compreendendo Cu, em que o material zeolítico compreende Cu, calculado como CuO, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de forma mais preferencial, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 2,5 a 3,5% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico, em que pelo menos 99,5% em peso, de preferência, em que pelo menos 99,9% em peso do material zeolítico consistem em Si, Al, O, H e Cu.
[035] Quando o revestimento de lavagem compreende um material zeolítico compreendendo Fe, é preferido que o material zeolítico compreenda Fe como um elemento de estrutura não estrutural. Ainda, de preferência, a estrutura estrutural do material zeolítico compreende Si e Al e que o material zeolítico compreende Fe. O material zeolítico compreende Si, Al, O, H e Fe em qualquer quantidade concebível. É preferível que pelo menos 99,0% em peso, de preferência, pelo menos 99,5% em peso, de forma mais preferencial, pelo menos 99,9% em peso do material zeolítico consistam em Si, Al, O, H e Fe. Quando o revestimento de lavagem compreende um material zeolítico compreendendo Fe, qualquer quantidade adequada de Fe pode estar
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14/81 compreendida no um ou mais de um material zeolítico. Assim, o material zeolítico pode compreender Fe, calculado como Fe20s, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de preferência, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico.
[036] Quando o revestimento de lavagem compreende um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, não existe nenhuma restrição particular quanto ao como um ou mais de Cu e Fe incluído no material zeolítico, de preferência, como elemento de estrutura não estrutural, foi introduzido no mesmo. Assim, um ou mais de Cu e Fe compreendidos no material zeolítico como elemento de estrutura não estrutural podem ser introduzidos no mesmo utilizando qualquer método adequado, em que a introdução é, de preferência, efetuada por meio de impregnação do material zeolítico com um sal do metal e/ ou por permuta de ions do íon de metal. É particularmente preferido que o um ou mais Cu e Fe compreendidos no material zeolítico, de preferência, como elemento de estrutura não estrutural, tenham sido introduzidos no material zeolítico por permuta de íons.
[037] De acordo com a presente invenção, o revestimento de lavagem pode compreender um material aglutinante, por exemplo, um material aglutinante de óxido de metal. Não há restrição específica quanto à quantidade e natureza química do material aglutinante. É preferido que o revestimento de lavagem compreenda ainda iii) um material aglutinante de óxido de metal.
[038] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de preferência, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, ii) um material zeolítico tendo estrutura estrutural do tipo CHA e
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15/81 compreendendo Cu, em que o material zeolítico compreende Cu, calculado como CuO, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de forma mais preferencial, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 2,5 a 3,5% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico, em que pelo menos 99,5% em peso, de preferência, em que pelo menos 99,9% em peso do material zeolítico consistem em Si, Al, O, H e Cu, e iii) um material aglutinante de óxido de metal.
[039] No que diz respeito ao material aglutinante de óxido de metal, não se aplicam restrições quanto à natureza química do material aglutinante de óxido de metal, desde que compreenda um átomo de metal ligado a um átomo de oxigênio. No entanto, é preferível, de acordo com a presente invenção, que o material aglutinante de óxido de metal seja um ou mais de zircônia, alumina, silica, titânia, sílica-zircônia e zircônia-titânia, de preferência, um ou mais de zircônia e zircônia-titânia, de forma mais preferencial, zircônia.
[040] Por conseguinte, a presente invenção refere-se, de preferência, a um catalisador que compreende um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, estando o revestimento de lavagem disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) platina suportada em zircônia-alumina, ii) um material zeolítico tendo estrutura estrutural do tipo CHA e compreendendo Cu, em que o material zeolítico compreende Cu, calculado como CuO, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de forma mais preferencial, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 2,5 a 3,5% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico, em que pelo menos 99,5% em peso, de preferência, em que pelo
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16/81 menos 99,9% em peso do material zeolítico consistem em Si, Al, O, H e Cu, e iii) zircônia como um material aglutinante de óxido de metal.
[041] Em relação ao substrato no qual o revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas é proporcionado no catalisador da invenção, não se aplicam restrições particulares, de tal forma que qualquer substrato adequado possa ser proporcionado para este efeito, desde que um revestimento de lavagem possa ser disposto sobre ele. Em particular, o tipo de substrato que pode estar contido no catalisador da invenção não é restringido nem em relação à sua forma nem em relação aos materiais de que consiste.
[042] Assim, o substrato contido no catalisador da invenção pode compreender qualquer substância ou substâncias adequadas, em que o substrato compreende, de preferência, uma ou mais de uma substância cerâmica e de metal e, de preferência, compreende uma substância cerâmica. Entre as substâncias cerâmicas preferidas, é particularmente preferido que o substrato compreenda um ou mais de alumina, silica, silicates, aluminossilicatos, aluminotitanatos, carboneto de silício, cordierita, mulita, zircônia, espinela, magnésia e titânia, de forma mais preferencial, um ou mais de alfa-alumina, aluminotitanatos, carboneto de silício e cordierita, de forma mais preferencial, um ou mais de AI2TÍO5, SiC e cordierita, em que, de forma mais preferencial, 0 substrato compreende cordierita, em que, de forma mais preferencial, 0 substrato consiste em cordierita. Independentemente disso, a forma do substrato compreendido no catalisador da invenção pode, a título de exemplo, ser um ou mais de um grânulo, um pellet, uma malha, um anel, uma esfera, um cilindro, um cilindro oco e um monólito, em que 0 substrato é, de preferência, um monólito, de forma mais preferencial, um monólito em colméia, em que 0 monólito em colméia é, de preferência, um monólito de fluxo na parede ou fluxo contínuo, de preferência, um monólito de fluxo contínuo.
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17/81 [043] Além disso, é preferido, de acordo com a presente invenção, que o substrato tenha uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato.
[044] Como mencionado acima, não existe restrição particular no que diz respeito ao número de camadas que o revestimento de lavagem compreende.
[045] De acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção, o revestimento de lavagem compreende, de preferência, constituído por uma camada. Sob a condição de que o substrato tenha um comprimento de substrato, em que o substrato é, de preferência, como aqui definido, a camada pode estar disposta no substrato em qualquer comprimento. É preferível que a camada seja disposta em 50 a 100%, de preferência, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato.
[046] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma camada, de acordo com as formas de realização particulares e preferidas do catalisador da invenção, em que um metal do grupo da platina está compreendido na camada, não há, em princípio, qualquer restrição particular quanto ao carregamento do metal do grupo da platina, de preferência, a carga de um metal do grupo da platina compreendido na uma camada está na faixa de 1 a 15 g/ft3, de forma mais preferencial, de 3 a 10 g/ft3, de forma mais preferencial, de 4,5 a 8,5 g/ft3, de forma mais preferencial, de 5,5 a 8,5 g/ft3, de forma mais preferencial, de 7,5 a 8,5 g/ft3.
[047] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma camada, de acordo com as formas de realização particulares e preferidas do
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18/81 catalisador da invenção, não há, em princípio, qualquer restrição quanto ao carregamento de um material zeolítico em uma camada, de preferência, a carga do material zeolítico compreendido na uma camada está na faixa de 1,0 a 4,5 g/in3, de forma mais preferencial, de 1,5 a 4,0 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,0 a 3,75 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,75 a 3,5 g/in3.
[048] De acordo com a presente invenção, é assim particularmente preferido que o catalisador da invenção seja constituído pelo revestimento de lavagem disposto no substrato e o revestimento de lavagem seja constituído por uma camada.
[049] De acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção, o revestimento de lavagem compreende, de preferência, constituído por duas camadas, uma primeira camada e uma segunda camada.
[050] Quando o revestimento de lavagem consiste de uma primeira e uma segunda camada, não há, em princípio, nenhuma restrição se um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe está contido a primeira camada, ou na segunda camada, ou na primeira e segunda camada. É preferido, de acordo com a presente invenção, que o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, esteja contido na primeira camada. Além disso, é preferido que o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe seja como aqui definido. Assim, o composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe é, de preferência, como aqui definido acima.
[051] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada e em uma segunda camada, é preferido que a primeira camada compreenda um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu
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19/81 e Fe. Não há, em princípio, nenhuma restrição quanto ao carregamento de um material zeolítico contido na primeira camada, de preferência, o material zeolítico está contido na primeira camada a uma carga na faixa de 1,5 a 4,0 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,0 a 4,0 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,0 a 3,5 g/in3, de forma mais preferencial, de 3,0 a 3,5 g/in3.
[052] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada e em uma segunda camada, a primeira camada pode ainda compreender um material aglutinante, por exemplo, um material aglutinante de óxido de metal. Além disso, é preferido que o material aglutinante seja como aqui definido. Por conseguinte, é preferido que o material aglutinante de óxido de metal seja como aqui definido. De acordo com as formas de realização particulares e preferidas do catalisador da invenção, em que a primeira camada compreende um material aglutinante de óxido de metal, não há, em princípio, nenhuma restrição particular quanto ao carregamento de um material aglutinante de óxido de metal, de preferência, o carregamento de um material aglutinante de óxido de metal contido na primeira camada está na faixa de 0,02 a 0,25 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,07 a 0,25 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,1 a 0,25 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,2 a 0,25 g/in3.
[053] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada e em uma segunda camada, é particularmente preferido que a primeira camada esteja substancialmente livre de Pt, de preferência, substancialmente livre de um ou mais de Pd e Pt, de forma mais preferencial, substancialmente livre de um ou mais metais do grupo da platina. Assim, é preferido, de acordo com a presente invenção, que a primeira camada não compreenda o metal do grupo da platina suportado no material de suporte de óxido de metal. De forma mais preferencial, a primeira camada consiste no material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe e, de preferência, o material aglutinante de óxido de metal.
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20/81 [054] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada e em uma segunda camada, não há, em princípio, qualquer restrição em relação ao metal do grupo da platina suportado no material de suporte de óxido de metal, quer esteja contido na primeira camada, na segunda camada ou na primeira e a segunda camada. No entanto, é preferido, de acordo com a presente invenção, que o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal esteja contido na segunda camada. Além disso, é preferido que o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal seja como aqui definido. Por conseguinte, prefere-se que pelo menos um dos metais do grupo da platina e o material de suporte sejam como aqui definidos, respectivamente. De acordo com a presente invenção, não há, em princípio, nenhuma restrição quanto ao carregamento do metal do grupo da platina contido na segunda camada. De preferência, o metal do grupo da platina está contido na segunda camada a uma carga na faixa de 2 a 30 g/ft3, de forma mais preferencial, de 6 a 20 g/ft3, de forma mais preferencial, de 9,5 a 17 g/ft3, de forma mais preferencial, de 11 a 17 g/ft3.
[055] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada e uma segunda camada, é particularmente preferido que a segunda camada esteja substancialmente livre de Cu, de preferência, substancialmente livre de um ou mais Cu e Fe, de forma mais preferencial, substancialmente livre de Cu, Fe, V e W. Assim, é preferido, de acordo com a presente invenção, que a segunda camada não compreenda um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe. Além disso, é preferido que a segunda camada esteja substancialmente livre de um material aglutinante de óxido de metal, em que o material aglutinante de óxido de metal é, de preferência, como aqui definido. Assim, de forma mais preferencial, a segunda camada não
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21/81 compreende o material aglutinante de óxido de metal. De forma mais preferencial, a segunda camada consiste no metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal.
[056] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada e em uma segunda camada, não se aplica em princípio, em princípio, a ordem pela qual a primeira camada e a segunda camada estão dispostas no substrato e/ ou uma sobre a outra. Assim, a primeira camada ou a segunda camada podem ser dispostas diretamente no substrato. Como primeira alternativa, a primeira camada é colocada no substrato e a segunda camada é pelo menos parcialmente colocada na primeira camada. Além disso, é preferido que a primeira camada esteja disposta no substrato e a segunda camada esteja completamente disposta na primeira camada. Como segunda alternativa, a segunda camada é colocada no substrato e a primeira camada é pelo menos parcialmente colocada na segunda camada. Além disso, é preferido que a segunda camada esteja disposta no substrato e que a primeira camada esteja completamente disposta na segunda camada.
[057] No que diz respeito à primeira alternativa acima mencionada, quando a primeira camada está disposta sobre o substrato e a segunda camada é pelo menos parcialmente colocada na primeira camada, quando o revestimento é constituído por uma primeira camada e uma segunda camada e sob a condição de que o substrato pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato, a primeira camada pode ser disposta no substrato em qualquer comprimento. De preferência, a primeira camada está disposta em 50 a 100%, de forma mais preferencial, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do
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22/81 comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade frontal do substrato. Além disso, a segunda camada pode estar disposta em qualquer comprimento. Assim, a segunda camada pode estar pelo menos parcialmente disposta ou no substrato ou na primeira camada. De preferência, a segunda camada está disposta em 25 a 75%, de forma mais preferencial, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%, de forma mais preferencial, em 50% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade traseira do substrato.
[058] No que diz respeito à segunda alternativa acima mencionada, quando a segunda camada está disposta sobre o substrato e a primeira camada é pelo menos parcialmente colocada na segunda camada, quando o revestimento é constituído por uma primeira camada e uma segunda camada e sob a condição de que o substrato pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato, a segunda camada pode ser disposta no substrato em qualquer comprimento. De preferência, a segunda camada está disposta em 50 a 100%, de forma mais preferencial, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade frontal do substrato. Além disso, a primeira camada pode estar disposta em qualquer comprimento. Assim, a primeira camada pode estar pelo menos parcialmente disposta no substrato ou na segunda camada. De preferência, a primeira camada está disposta em 50 a 100%, de forma mais preferencial, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade traseira do substrato.
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23/81 [059] De acordo com uma terceira forma de realização da presente invenção, o revestimento de lavagem compreende, de preferência, constituído por três camadas, uma primeira camada e uma segunda camada e uma terceira camada.
[060] De preferência, pelo menos, uma da primeira camada e a segunda camada são como definidas acima. Em princípio, a terceira camada pode compreender um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe e/ ou um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal. Além disso, é preferido que o composto oxídico de V, o composto oxídico de W, o material zeolítico que compreende um ou mais Cu e Fe e o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal seja como aqui definido, respectivamente, se contido na terceira camada. Por conseguinte, pelo menos um dos compostos oxídicos de V, o composto oxídico de W, o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, o metal do grupo da platina e o material de suporte de óxido de metal é, de preferência, como aqui definido, respectivamente.
[061] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada, prefere-se que a terceira camada compreenda um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe. Assim, é preferido que o um ou mais de um composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe sejam como aqui definidos. Consequentemente, o composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe são como aqui definidos, respectivamente.
[062] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada, é ainda
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24/81 preferido que a terceira camada esteja substancialmente livre de Pt, de preferência, substancialmente livre de um ou mais de Pd e Pt, de forma mais preferencial, substancial mente livre de um ou mais metal do grupo da platina. Assim, é preferido, de acordo com a presente invenção, que a terceira camada não compreenda um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal. De forma mais preferencial, a terceira camada consiste em um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, e, de preferência, um material aglutinante de óxido de metal.
[063] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada, prefere-se que a terceira camada compreenda um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que o material zeolítico é, de preferência, como aqui definido. De acordo com a presente invenção, não há, em princípio, nenhuma restrição quanto ao carregamento do material zeolítico contido na terceira camada. De preferência, o material zeolítico está contido na terceira camada a uma carga na faixa de 0,2 a 0,8 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,3 a 0,7 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,4 a 0,6 g/in3.
[064] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada, a terceira camada pode ainda compreender um material aglutinante, por exemplo, um material aglutinante de óxido de metal. Além disso, é preferido que o material aglutinante seja como aqui definido. Por conseguinte, é preferido que o material aglutinante de óxido de metal seja como aqui definido. De acordo com as formas de realização particulares e preferidas do catalisador da invenção, em que a terceira camada compreende um material aglutinante de óxido de metal, não há, em princípio, nenhuma restrição particular quanto à carga do material aglutinante de óxido de metal na terceira camada. De preferência, o
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25/81 carregamento do material aglutinante de óxido de metal compreendido na terceira camada está na faixa de 0,02 a 0,14 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,05 a 0,11 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,07 a 0,09 g/in3.
[065] Quando a consistência de uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada, nenhuma restrição se aplica em princípio quanto à ordem na qual a primeira camada, a segunda camada e a terceira camada estão dispostas no substrato e/ ou uma sobre a outra. Assim, a primeira camada, a segunda camada ou a terceira camada pode estar disposta no substrato. Além disso, é particularmente preferido que a primeira camada esteja disposta no substrato e que a segunda camada seja pelo menos parcialmente, de preferência, completamente, colocada no substrato. Assim, é preferido, de acordo com a presente invenção, que a primeira camada esteja disposta no substrato, que a segunda camada esteja, pelo menos parcialmente, disposta no substrato e que a terceira camada seja pelo menos parcialmente, de preferência, completamente disposta na segunda camada.
[066] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada e sob a condição de que o substrato, em que o substrato é, de preferência, conforme aqui definido, tem uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato, prefere-se que a terceira camada esteja disposta em 25 a 75%, de forma mais preferencial, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% da comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade traseira do substrato.
[067] Quando o revestimento de lavagem consiste em uma primeira camada, uma segunda camada e uma terceira camada e sob a
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26/81 condição de que o substrato, em que o substrato é, de preferência, conforme aqui definido, tem uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato, prefere-se que a primeira camada esteja disposta em 25 a 75%, de forma mais preferencial, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%, de forma mais preferencial, em 50% do comprimento total do substrato a partir da extremidade frontal do substrato e a segunda camada é colocada em 25 a 75%, de forma mais preferencial, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%, de forma mais preferencial, em 50% do comprimento total do substrato a partir da extremidade traseira do substrato, em que a primeira e a segunda camada no total estão, de preferência, dispostas em 100% do comprimento total do substrato. Além disso, a terceira camada pode ser colocada na primeira camada e/ ou na segunda camada. É preferível que a terceira camada esteja disposta na segunda camada. Assim, nenhuma restrição se aplica ao comprimento da terceira camada. Assim, a título de exemplo, a terceira camada pode estar disposta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%, de forma mais preferencial, em 50% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade traseira do substrato. É preferido, de acordo com a presente invenção, que a terceira camada tenha o mesmo comprimento que a segunda camada.
[068] De acordo com uma forma de realização particular da presente invenção, é preferível que o revestimento de lavagem consista na primeira, na segunda e na terceira camadas, em que pelo menos uma das primeira, segunda e terceira camadas é, de preferência, como aqui definido acima. É mais preferido que a primeira, segunda e terceira camada sejam
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27/81 como aqui definidas.
[069] Além disso, é preferido que o catalisador da presente invenção seja compreendido, como segundo catalisador, em uma sequência de dois ou mais catalisadores, de preferência, de dois catalisadores, em que um primeiro catalisador é compreendido na dita sequência, cujo primeiro catalisador é, de preferência, localizado a montante do dito segundo catalisador em um sistema de tratamento de gases de escape, de preferência, em um sistema de tratamento de gases de escape como aqui descrito abaixo. Em princípio, não há restrição quanto à estrutura química do substrato do dito primeiro catalisador. É preferido que o substrato seja como aqui definido acima, de forma mais preferencial, como sendo da mesma estrutura química que o substrato do catalisador como aqui definido, de forma mais preferencial, como sendo idêntico ao substrato do catalisador como definido acima. Assim, prefere-se que o substrato do dito segundo catalisador compreenda uma camada de revestimento de lavagem que compreende um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe. É particularmente preferido que o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe seja, de preferência, como aqui definido. Por conseguinte, pelo menos um dos compostos oxídicos de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe é, de preferência, como aqui definido.
[070] De preferência, a carga total do catalisador em relação à soma de V, W e Ti, também dita como carga total de VWT e sendo calculada como a carga total de V2O5, WO3 e T1O2, pode estar no intervalo de 1 a 5 g/in3.
[071] Além disso, é preferido de acordo com a presente invenção que 0 catalisador da invenção de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas na presente invenção seja
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28/81 utilizado em um processo para um tratamento de gás de escape como um catalisador tetra-funcional para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto.
[072] Além disso, a presente invenção refere-se ao uso do catalisador da invenção para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, de preferência, em um tratamento de um gás de escape.
[073] Além disso, a presente invenção refere-se ao uso do catalisador da invenção para o tratamento de um gás de escape, de preferência, para o tratamento de um gás de escape industrial ou automóvel, de forma mais preferencial, para o tratamento de um gás de escape automóvel. Assim, prefere-se que o gás de escape automóvel seja um gás de escape de um motor de combustão interno, de forma mais preferencial, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel de serviço pesado.
[074] Além disso, a presente invenção refere-se a um método para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, de preferência, em um tratamento de um gás de escape, utilizando um catalisador de acordo com qualquer das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido.
[075] Além disso, a presente invenção refere-se a um método para o tratamento de um gás de escape, de preferência, para o tratamento de um gás de escape industrial ou automóvel, de forma mais preferencial, para o tratamento de um gás de escape automóvel, utilizando um catalisador de acordo com qualquer uma das formas de realização preferidas e particulares definidas no presente pedido. Assim, é preferido que o gás de escape do automóvel seja um gás de escape de um motor de combustão interno, de
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29/81 preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel de serviço pesado.
[076] De acordo com uma forma de realização preferida particular da presente invenção, o catalisador de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas aqui definidas está compreendido em um sistema de tratamento de gases de escape que, de preferência, em comunicação fluida com um motor de combustão interno, de preferência, um motor à diesel, de preferência, um motor à diesel de serviço pesado.
[077] Além disso, a presente invenção refere-se a um sistema de tratamento de gases de escape, de preferência, em comunicação fluida com um motor de combustão interno, compreendendo o dito sistema de gases de escape o catalisador descrito acima e em qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido, em que motor de combustão interno , de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel pesado. No que diz respeito ao sistema de tratamento de gases de escape da presente invenção, não se aplicam restrições particulares quanto a quaisquer componentes adicionais que possam estar compreendidos no mesmo.
[078] De preferência, o sistema de tratamento de gases de escape um ou mais componentes em adição ao catalisador descrito acima. De forma mais preferencial, o sistema de tratamento de gás de escape compreende um ou mais de um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e um filtro de fuligem catalisada. Opcionalmente, o sistema de tratamento de gases de escape compreende um catalisador para a oxidação de amônia. De preferência, o sistema de tratamento de gases de escape compreende um ou mais injetores de redutor, de forma mais preferencial, dois ou mais injetores de redutor, de forma mais preferencial, dois injetores de
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30/81 redutor. De preferência, pelo menos um injetor redutor, de preferência, todos os injetores redutores, são injetores de ureia.
[079] Portanto, a presente invenção também se refere ao sistema de tratamento de gases de escape acima, compreendendo
- um primeiro injetor redutor,
- um primeiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, de preferência, o primeiro catalisador como aqui definido acima e, em particular, na forma de realização 55 ou 56 abaixo,
- um segundo catalisador, em que o dito segundo catalisador o catalisador como descrito acima e nas formas de realização 1 a 56 abaixo;
- um filtro de fuligem catalisada,
- um segundo injetor redutor,
- um terceiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, e
- um quarto catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia.
[080] Em relação às posições dos ditos componentes no sistema de tratamento de gases de escape, não existem restrições específicas, desde que a corrente de gases de escape possa ser tratada com as mesmas de acordo com as necessidades específicas. De preferência, o primeiro catalisador está localizado a montante do segundo catalisador, o segundo catalisador está localizado a montante do terceiro catalisador e o terceiro catalisador está localizado a montante do quarto catalisador. Além disso, é preferido que um primeiro injetor redutor esteja localizado a montante do primeiro catalisador. Além disso, é preferido que um segundo injetor redutor esteja localizado a montante do terceiro catalisador, em que é mais preferido que esteja localizado a jusante do filtro de fuligem catalisada e a montante do terceiro catalisador.
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31/81 [081] De preferência, no sistema de tratamento de gases de escape da presente invenção, nenhum catalisador de oxidação de diesel está localizado a jusante do segundo catalisador e a montante do filtro de fuligem catalisada. De forma mais preferencial, no sistema de tratamento de gases de escape da presente invenção, nenhum catalisador de oxidação de diesel está localizado a montante do filtro de fuligem catalisada. De forma mais preferencial, o sistema de tratamento de gases de escape da presente invenção não contém catalisador de oxidação de diesel.
[082] De acordo com a presente invenção, é preferido que o sistema de tratamento dos gases de escape não contenha mais catalisador ainda aos catalisadores descritos acima. Por conseguinte, no que diz respeito aos componentes catalíticos e aos injetores redutores, é preferível que o sistema de tratamento de gases de escape da presente invenção consista em
- um primeiro injetor redutor,
- um primeiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, de preferência, o primeiro catalisador como aqui definido acima e, em particular, na forma de realização 55 ou 56 abaixo,
- um segundo catalisador, em que o dito segundo catalisador o catalisador como descrito acima e nas formas de realização 1 a 56 abaixo;
- um filtro de fuligem catalisada,
- um segundo injetor redutor,
- um terceiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, e
- um quarto catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia.
[083] Assim, no que diz respeito aos componentes catalíticos e aos injetores redutores, é mais preferido que o sistema de gases de escape da presente invenção consista em
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- um primeiro injetor redutor, que está localizado a montante
- um primeiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, de preferência, o primeiro catalisador como aqui definido acima e, em particular, na forma de realização 55 ou 56 abaixo, que está localizado a montante de
- um segundo catalisador, em que o dito segundo catalisador é o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56, que está localizado a montante de
- um filtro de fuligem catalisada, que está localizado a montante
- um segundo injetor redutor, que está localizado a montante
- um terceiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, que está localizado a montante
- um quarto catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia.
[084] De forma geral, também é concebível, de acordo com a presente invenção, que o sistema de tratamento dos gases de escape compreenda
- injetor redutor, de preferência, um injetor de ureia, localizado a montante
- um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia, de preferência, para a redução catalítica seletiva de NOx e para a oxidação de amônia, que está localizada a montante de
- um filtro de fuligem catalisada, que está localizado a montante
- injetor redutor, de preferência, um injetor de ureia, localizado a montante
- um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, que está localizado a montante
- um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou
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33/81 para a oxidação de amônia, de preferência, a redução catalítica seletiva de NOx e para a oxidação de amônia;
- em que, de preferência, e no que diz respeito aos componentes catalíticos e aos injetores redutores, o sistema de tratamento dos gases de
- injetor redutor, de preferência, um injetor de ureia, localizado a montante
- um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia, de preferência, para a redução catalítica seletiva de NOx e para a oxidação de amônia, que está localizada a montante de
- um filtro de fuligem catalisada, que está localizado a montante
- injetor redutor, de preferência, um injetor de ureia, localizado a montante
- um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, que está localizado a montante
- um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia, de preferência, a redução catalítica seletiva de NOx e para a oxidação de amônia;
- em que, em particular, nenhum catalisador de oxidação de diesel está localizado a montante do filtro de fuligem catalisada, e em que, em particular, nenhum catalisador de oxidação de diesel está compreendido no sistema de tratamento de gás de escape.
[085] Além disso, a presente invenção refere-se a um método para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, compreendendo [086] (1) proporcionar uma corrente de gás que compreende um ou mais de NOx, amônia, monóxido de nitrogênio e um hidrocarboneto;
[087] (2) contatar a corrente de gás fornecida em (1) com o
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34/81 catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido.
[088] Assim, é preferido que o fluxo de gás seja um fluxo de gás de escape de um motor de combustão interno, de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel de serviço pesado. De acordo com o método da invenção, é preferido que a corrente gasosa tratada por contato com o catalisador da invenção compreenda um ou mais agentes redutores para redução catalítica seletiva de NOx. Para este efeito, qualquer agente redutor adequado ou combinação de agentes redutores pode ser empregue, desde que eles possam reduzir o NOx ao nitrogênio gasoso. De acordo com o método da invenção, é, no entanto, preferido que a ureia e/ ou amônia esteja compreendida entre os agentes redutores utilizados, em que, de forma mais preferencial, é empregue ureia e/ ou amônia como agente redutor no método da invenção, de preferência, amônia. Por conseguinte, é preferido, de acordo com o método da invenção, que o fluxo de gás compreenda ainda um ou mais agentes redutores, o ou os agentes redutores compreendendo, de preferência, ureia e/ ou amônia, de preferência, amônia.
[089] Como descrito acima, prefere-se que o catalisador da presente invenção descrito acima esteja compreendido em um sistema de tratamento de gás de escape, de preferência, em um sistema de tratamento de gás de escape descrito acima. Portanto, a presente invenção também se refere a um método para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, compreendendo (1) proporcionar uma corrente de gás que compreende um ou mais de NOx, amônia, monóxido de nitrogênio e um hidrocarboneto;
(2) introduzir o fluxo de gás em um sistema de tratamento de gases de escape descrito acima e passar o fluxo de gás através do sistema.
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35/81 [090] No que diz respeito à corrente gasosa que compreende um ou mais de NOx, amônia, monóxido de nitrogênio e um hidrocarboneto, não existe restrição particular de acordo com a presente invenção quanto à forma como a dita corrente de gás é fornecida, de tal forma que pode derivar de qualquer fonte concebível. No entanto, é preferido, de acordo com a presente invenção, que o fluxo de gás compreenda uma corrente de gás de escape contendo NOx proveniente de um motor de combustão interno, de preferência, de um motor à diesel.
[091] Além disso, a presente invenção refere-se a um processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido, compreendendo o processo a disposição de uma ou mais pastas em um substrato, uma ou mais pastas compreendendo o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que, após ter sido colocada uma pasta sobre o substrato, uma pasta tratada. Obtém-se um substrato seco e calcinado.
[092] Além disso, é preferido que uma ou mais pastas compreendam uma ou mais de uma primeira pasta, uma segunda pasta e uma terceira pasta. Assim, prefere-se que uma ou mais pastas compreendam uma primeira pasta.
[093] Por conseguinte, a presente invenção refere-se a um processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido, compreendendo o processo (a) colocar uma primeira pasta sobre um substrato, obtendo um substrato tratado com pasta;
(b) secar o substrato tratado com pasta obtido em (a),
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36/81 (c) calcinar o substrato tratado com pasta seca obtido a partir de (b), obtendo-se o substrato tendo uma primeira camada disposta no mesmo.
[094] De acordo com uma forma de realização preferida do processo, a primeira pasta compreende o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e/ ou o ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe. No entanto, é particularmente preferido que a primeira pasta compreenda o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[095] Além disso, é preferido que a primeira pasta compreenda ainda um adjuvante de disposição. Assim, não há restrição no que diz respeito à estrutura química do adjuvante de disposição, desde que o adjuvante de eliminação seja adequado para auxiliar a eliminação da primeira pasta no substrato. É particularmente preferido, de acordo com a presente invenção, que a primeira pasta compreenda um ou mais de ácido tartárico e monoetanolamina, de forma mais preferencial, ácido tartárico e monoetanolamina.
[096] De acordo com o processo da invenção em que a primeira pasta é colocada no substrato, não há restrição no que diz respeito ao comprimento em que a primeira pasta é colocada no substrato. Assim, é preferido que o substrato seja como aqui definido, de forma mais preferencial, possuindo um comprimento de substrato. Assim, a primeira pasta pode ser colocada no substrato, em que o substrato possui um comprimento de substrato, em qualquer comprimento em relação ao comprimento do substrato. Assim, a título exemplificativo, a primeira pasta pode ser colocada em 50 a 100%, de preferência, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a
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100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato.
[097] No que diz respeito à secagem em (b), não se aplicam restrições de tal forma que a secagem possa ser efetuada de qualquer maneira adequada, desde que o substrato tratado com pasta obtido em (a) seja seco até certo ponto. É preferível que a secagem seja efetuada para remover entre 85% e 95% de umidade. Assim, é preferido, de acordo com a presente invenção, que uma atmosfera de gás seja utilizada para a troca de calor para este efeito. No que diz respeito à atmosfera de gás para a secagem em (b), não se aplicam restrições particulares, de tal forma que qualquer gás possa ser utilizado, desde que o gás seja adequado para proporcionar uma atmosfera de gás a uma temperatura útil para a troca de calor. Assim, a título de exemplo, a atmosfera de gás pode compreender um ou mais de nitrogênio, oxigênio, um gás inerte e dióxido de carbono, de preferência, nitrogênio. De forma alternativa, a atmosfera de gás pode compreender ar.
[098] No que respeita à temperatura da atmosfera de gás para secagem em (b), não é aplicável qualquer restrição particular de tal forma que qualquer temperatura adequada possa ser escolhida desde que o substrato tratado com pasta obtido em (a) possa ser seco até certo ponto, resultando substrato tratado com pasta seca. Assim, a título de exemplo, a secagem em (b) pode ser efetuada utilizando uma atmosfera gasosa com uma temperatura na faixa de 90 a 170 QC, de preferência, de 100 a 140 QC, e, de forma mais preferencial, de 110 a 130 QC.
[099] No que respeita à calcinação em c), não são aplicáveis restrições de tal forma que a calcinação possa ser efetuada de qualquer forma adequada, desde que o substrato tratado com pasta seca seja calcinado em certa medida e desde que a calcinação resulte em um substrato com uma primeira camada disposta no mesmo. No entanto, é preferido, de acordo com a presente invenção, que uma atmosfera de gás seja utilizada para a troca de
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38/81 calor para este efeito. No que diz respeito à atmosfera de gás para a calcinação em c), aplica-se o mesmo que para a atmosfera de gás para a secagem, pelo que, em princípio, pode ser utilizado qualquer gás, desde que seja adequado para fornecer uma atmosfera de gás a uma temperatura útil, calcinação. Assim, a título de exemplo, a atmosfera de gás pode compreender um ou mais de nitrogênio, oxigênio, um gás inerte e dióxido de carbono, de preferência, nitrogênio.
[0100] No que respeita à temperatura da atmosfera de gás para calcinação em (c), qualquer temperatura adequada pode ser escolhida em princípio, desde que o substrato tratado com pasta seca obtido em um ou mais de (b) possa ser efetivamente calcinado. Assim, a título de exemplo, a calcinação em (c) pode ser efetuada utilizando uma atmosfera gasosa com uma temperatura na faixa de 350 a 550 QC, de preferência, de 400 a 500 -C, de forma mais preferencial, de 440 a 460 QC.
[0101] Como mencionado acima, tendo em vista o processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido, é preferido que uma ou mais pastas compreendam uma ou mais de uma primeira pasta, uma segunda pasta e uma terceira pasta. Assim, é preferido que uma ou mais pastas compreendam uma primeira pasta e uma segunda pasta.
[0102] Por conseguinte, o processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido de patente compreende ainda (d) dispor uma segunda pasta no substrato tendo uma primeira camada disposta sobre a mesma, obtendo um substrato tratado com pasta, (e) secagem do substrato tratado com pasta obtido em (d), (f) calcinar o substrato tratado com pasta seca obtido a partir de (e), obtendo-se o substrato tendo uma primeira e uma segunda camada
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39/81 disposta sobre ele.
[0103] No que diz respeito à primeira pasta no processo compreendendo (a) a (f), de preferência, de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas como aqui definido, a primeira pasta pode compreender o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe e o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal. No que diz respeito à segunda pasta no processo compreendendo (a) a (f), a segunda pasta pode compreender o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, um material zeolítico que compreende um ou mais Cu e Fe e o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal.
[0104] Como primeira alternativa, a primeira pasta compreende o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, e a segunda pasta compreende o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal.
[0105] Como segunda alternativa, a primeira pasta compreende o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e a segunda pasta compreende o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0106] No que diz respeito à secagem em (e), o mesmo se aplica em relação à secagem em (b) como aqui definido. No que diz respeito à calcinação em (f), o mesmo se aplica em relação à calcinação em (c) como aqui definido.
[0107] Como mencionado acima, tendo em vista o processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e
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40/81 preferidas definidas no presente pedido, é preferido que uma ou mais pastas compreendam uma ou mais de uma primeira pasta, uma segunda pasta e uma terceira pasta. Assim, prefere-se que uma ou mais pastas compreendam uma primeira pasta, uma segunda pasta e uma terceira pasta.
[0108] Por conseguinte, o processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas definidas no presente pedido de patente compreende ainda (g) colocar uma terceira pasta sobre o substrato tendo uma primeira e uma segunda camada sobre a mesma, obtendo-se um substrato tratado com pasta, (h) Secar o substrato tratado com pasta obtido a partir de (g), (k) calcinar o substrato tratado com pasta seca obtido a partir de (h), obtendo-se o substrato tendo uma terceira camada disposta no mesmo.
[0109] No que respeita à terceira pasta no processo compreendendo (a) a (k), de preferência, de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas como aqui definidas, a terceira pasta pode compreender um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe e um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal como aqui definido. No entanto, prefere-se que a terceira pasta compreenda um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe como aqui definido.
[0110] Quando uma ou mais pastas compreendem uma primeira, uma segunda e uma terceira pasta, não há restrição em que ordem a primeira pasta, a segunda pasta e a terceira pasta estão dispostas no substrato. Assim, a título de exemplo, a primeira ou segunda pasta podem ser diretamente dispostas no substrato, em que preferido que a primeira pasta esteja
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41/81 diretamente disposta no substrato, resultando em uma primeira camada. No que se refere à segunda pasta, é assim particularmente preferido que a segunda pasta seja disposta pelo menos parcialmente, de preferência, completamente, no substrato, resultando também em uma segunda camada. No que se refere à terceira pasta, é concebível que a terceira pasta seja disposta, pelo menos parcialmente, na primeira camada ou na segunda camada, de preferência, pelo menos parcialmente na segunda camada.
[0111] Quando uma ou mais pastas compreendem uma primeira, uma segunda e uma terceira pasta e sob a condição de que o substrato, de preferência, como aqui definido, tendo assim uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, e definindo as passagens e uma longitudinal comprimento total que se estendem entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato, é preferido que a disposição da primeira pasta seja realizada em qualquer comprimento do comprimento total do substrato a partir da extremidade frontal do substrato, dispondo a segunda pasta fluida em qualquer comprimento do comprimento total do substrato a partir da extremidade traseira do substrato e a disposição da terceira pasta é efetuada em qualquer comprimento do comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade traseira do substrato.
[0112] Quando uma ou mais pastas compreendem uma primeira, uma segunda e uma terceira pasta, de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas do processo e sob a condição de que o substrato, de preferência, como aqui definido, tendo assim uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato, dispondo a primeira pasta em 25 a
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75%, de preferência, 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato a partir da extremidade frontal do substrato, dispondo a segunda pasta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato a partir da extremidade traseira do substrato e a disposição da terceira pasta é efetuada em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade traseira do substrato.
[0113] Quando uma ou mais pastas compreendem uma primeira, uma segunda e uma terceira pasta e de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas do processo compreendendo (a) a (k), particularmente preferido que a terceira pasta seja disposta em a segunda camada, de preferência, ao longo do mesmo comprimento que a segunda camada.
[0114] No que respeita à primeira pasta, à segunda pasta e à terceira pasta no processo de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas do processo tal como aqui definido, é preferido que a primeira pasta, a segunda pasta e a terceira pasta compreenda ainda componente líquido. Assim, não há restrição no que diz respeito ao componente líquido, desde que permita a homogeneização de uma ou mais da primeira pasta, da segunda pasta e da terceira pasta. É preferido que a primeira pasta, a segunda pasta e a terceira pasta compreenda ainda, como componente líquido, uma ou mais de água, metanol, etanol, isopropanol, npropanol, ácido fórmico, ácido acético e ácido propiônico, de preferência, um ou mais de água e ácido acético, de forma mais preferencial, água.
[0115] Além disso, no que se refere à primeira pasta, à segunda pasta e à terceira pasta no processo de acordo com qualquer uma das formas de realização particulares e preferidas como aqui definido, é preferido que a
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43/81 primeira pasta, a segunda pasta e a terceira pasta compreenda ainda uma ou mais de acetato de zirconila, um silicato, silica, um aluminato, alumina, um titanato e titânia, de preferência, acetato de zirconila.
[0116] No que diz respeito à secagem em (h), o mesmo se aplica em relação à secagem em (b) como aqui definido.
[0117] No que diz respeito à calcinação em (k), o mesmo se aplica em relação à calcinação em (c) como aqui definido.
[0118] No que se refere ao método para dispor uma ou mais da primeira pasta, a segunda pasta e a terceira pasta, não se aplica qualquer restrição de tal forma que qualquer método adequado possa ser aplicado a este efeito, desde que seja obtido um substrato tratado com pasta. No entanto, é preferido, de acordo com a presente invenção, que a eliminação de uma ou mais da primeira pasta, da segunda pasta e da terceira pasta seja efetuada por impregnação ou pulverização úmida, de preferência, por impregnação úmida.
[0119] No que diz respeito ao valor da carga do material zeolítico que compreende um ou mais Cu e Fe, o carregamento do metal do grupo da platina suportado em um suporte de um metal e o carregamento do material aglutinante de óxido de metal no substrato expresso em gramas por cúbico polegada, é notado que, no sentido da presente invenção, o peso em gramas refere-se ao peso do material zeolítico contendo um metal e o volume expresso em polegadas cúbicas refere-se ao volume do substrato e, de preferência, do substrato não revestido, em que o dito volume inclui quaisquer poros, cavidades e canais que podem estar presentes na forma de substrato. Em particular, em casos particularmente preferidos em que é utilizado um substrato de monólito em colméia, o volume refere-se ao volume total do substrato colméia incluindo os canais contidos no mesmo.
[0120] A expressão “substancialmente livre de” tal como aqui divulgada caracteriza um objeto pelo fato de conter menos de 0,1% em peso,
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44/81 de preferência, menos de 0,01% em peso, de forma mais preferencial, menos de 0,001% em peso de uma substância, elemento ou grupo de elementos da tabela periódica de elementos.
[0121] As unidades em polegadas (abreviadas como in) e em pés (abreviadas como ft), como aqui divulgadas, referem-se a unidades de comprimento nos sistemas de medidas habituais imperiais e dos Estados Unidos. Existem 12 polegadas em um pé. Uma polegada é igual a 2,54 cm.
[0122]A presente invenção é ainda ilustrada pelo seguinte conjunto de formas de realização e combinações de formas de realização resultantes das dependências e referências inversas, conforme indicado. Em particular, note-se que em cada caso em que uma faixa de formas de realização é mencionada, por exemplo no contexto de um termo tal como “O processo de qualquer uma das formas de realização 1 a 4”, cada forma de realização nesta faixa pretende ser explicitamente divulgado para o técnico, ou seja, o termo deste termo deve ser entendido pelo técnico como sendo sinônimo de “O processo de qualquer uma das formas de realização 1, 2, 3 e 4”.
[0123] 1. Um catalisador, de preferência, para a redução catalítica seletiva de NOx, para a oxidação de amônia, para a oxidação de NO e para a oxidação de um hidrocarboneto, compreendendo um revestimento de lavagem que compreende uma ou mais camadas, o revestimento de lavagem sendo disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende
i) um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal, e ii) um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que o revestimento de lavagem compreende
i) um metal do grupo da platina suportado em um material de
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45/81 suporte de óxido de metal, e ii) um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0124] 2. O catalisador da forma de realização 1, em que o metal do grupo da platina é um ou mais de Pt, Pd e Rh, de preferência, um ou mais de Pt e Pd, de forma mais preferencial, Pt.
[0125] 3. O catalisador da forma de realização 1 ou 2, em que o material de suporte de óxido de metal um ou mais de alumina, zircôniaalumina, sílica-alumina, titânia, zircônia-titânia e ceria, de preferência, uma ou mais de alumina, sílica-alumina e zircônia-alumina, de forma mais preferencial, zircônia-alumina.
[0126] 4. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 3, em que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende um elemento tetravalente Y que um ou mais de Si, Sn, Ti, Zr e Ge, de preferência, Si.
[0127] 5. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 4, em que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende um elemento trivalente X que é um ou mais de B, Al, Ga e In, de preferência, Al.
[0128] 6. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 5, em que o material zeolítico tem uma estrutura estrutural do tipo ABW, ACO, AEI, AEL, AEN, AET, AFG, AFI, AFN, AFO, AFR, AFS, AFT, AFV, AFX, AFY, AHT, ANA, APC, APD, AST, ASV, ATN, ATO, ATS, ATT, ATV, AVL, AWO, AWW, BCT, BEA, BEC, BIK, BOF, BOG, BOZ, BPH, BRE, BSV, CAN, CAS, CDO, CFI, CGF, CGS, CHA, -CHI, -CLO, CON, CSV, CZP, DAC, DDR, DFO, DFT, DOH, DON, EAB, EDI, EEI, EMT, EON, EPI, ERI, ESV, ETR, EUO, *-EWT, EZT, FAR, FAU, FER, FRA, GIS, GIU, GME, GON, GOO, HEU, IFO, IFR, -IFU, IFW, IFY, IHW, IMF, IRN, IRR, -IRY, ISV, ITE, ITG, ITH, *-ITN, ITR, ITT, -ITV, ITW, IWR, IWS, IWV, IWW, JBW, JNT, JOZ, JRY, JSN, JSR, JST, JSW, KFI, LAU, LEV, LIO, -LIT, LOS, LOV, LTA, LTF, LTJ, LTL, LTN, MAR,
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MAZ, MEI, MEL, MEP, MER, MFI, MFS, MON, MOR, MOZ, *MRE, MSE, MSO, MTF, MTN, MTT, MTW, MVY, MWF, MWW, NAB, NAT, NES, NON, NPO, NPT, NSI, OBW, OFF, OKO, OSI, OSO, OWE, -PAR, PAU, PCR, PHI, PON, POS, PSI, PUN, RHO, -RON, RRO, RSN, RTE, RTH, RUT, RWR, RWY, SAF, SAO, SAS, SAT, SAV, SBE, SBN, SBS, SBT, SEW, SFE, SFF, SFG, SFH, SFN, SFO, SFS, *SFV, SFW, SGT, SIV, SOD, SOF, SOS, SSF, *-SSO, SSY, STF, STI, *STO, STT, STW, -SVR, SVV, SZR, TER, THO, TOL, TON, TSC, TUN, UEI, UFI, UOS, UOV, UOZ, USI, UTL, UWY, VET, VFI, VNI, VSV, WEI, -WEN, YUG, ZON, misturas de dois ou mais destes, e tipos mistos de dois ou mais destes, de preferência, do tipo AEI, GME, BEA, CHA, FAU, FER, HEU, LEV, MEI, MEL, MFI ou MOR, de forma mais preferencial, do tipo AEI, GME, CHA, MFI, BEA, FAU ou MOR, de forma mais preferencial, do tipo CHA, AEI ou BEA, de forma mais preferencial, de o tipo CHA e/ ou AEI, e, de forma mais preferencial, do tipo CHA.
[0129] 7. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 6, em que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende Si, Al, O e H e em que pelo menos 99,0% em peso, de preferência, pelo menos 99,5% em peso, de forma mais preferencial, pelo menos 99,9% % em peso da estrutura estrutural do material zeolítico consiste em Si, Al, O e H.
[0130] 8. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 7, em que o composto oxídico de V um ou mais de um vanadato de amônio, um vanadato de sódio, um vanadato de ferro, pentóxido de vanádio e pentóxido de vanádio estabilizado com óxido de ferro.
[0131] 9. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 8, em que o composto oxídico de W é um ou mais de um tungstato de amônio, um tungstato de sódio e trióxido de tungstênio.
[0132] 10. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 9, em que um ou mais do composto oxídico de V e o composto
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47/81 oxídico de W está suportado em uma ou mais titânia e zircônia-titânia, de preferência, em titânia.
[0133] 11. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 10, em que o material zeolítico compreende Cu.
[0134] 12. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 11, em que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende Si e Al e o material zeolítico compreende Cu.
[0135] 13. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 12, em que o material zeolítico compreende Si, Al, O, H e Cu e em que pelo menos 99,0% em peso, de preferência, pelo menos 99,5% em peso, de forma mais preferencial, pelo menos 99,9% em peso A estrutura estrutural do material zeolítico consiste em Si, Al, O, H e Cu.
[0136] 14. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 13, em que o material zeolítico compreende Cu, calculado como CuO, respectivamente, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de preferência, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 2,5 a 3,5% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico.
[0137] 15. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 14, em que o material zeolítico compreende Fe.
[0138] 16. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 15, em que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende Si e Al e o material zeolítico compreende Fe.
[0139] 17. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 16, em que o material zeolítico compreende Si, Al, O, H e Fe e em que pelo menos 99,0% em peso, de preferência, pelo menos 99,5% em peso, de forma mais preferencial, pelo menos 99,9% em peso do material
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48/81 zeolítico consistem em Si, Al, O, H e Fe.
[0140] 18. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 17, em que o material zeolítico compreende Fe, calculado como Fe2C>3, respectivamente, em uma quantidade na faixa de 0,1 a 5% em peso, de preferência, de 1,0 a 4,5% em peso, de forma mais preferencial, de 2 a 4% em peso, de forma mais preferencial, de 3 a 3,5% em peso, com base no peso total do material zeolítico.
[0141] 19. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 18, em que o revestimento de lavagem compreende ainda iii) um material aglutinante de óxido de metal.
[0142] 20. O catalisador da forma de realização 19, em que o material aglutinante de óxido de metal uma ou mais de zircônia, alumina, silica, titânia, sílica-zircônia e zircônia-titânia, de preferência, uma ou mais de zircônia e zircônia-titânia, de forma mais preferencial, zircônia.
[0143] 21. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 20, em que o substrato compreende uma cérica e/ ou uma substância de metal, de preferência, uma substância cérica, de forma mais preferencial, uma substância cérica que uma ou mais de alumina, silica, silicates, aluminossilicatos, aluminotitanatos, carboneto de silício, cordierita, mulita, zircônia, espinela, magnésia e titânia, de forma mais preferencial, um ou mais de alfa-alumina, aluminotitanatos, carboneto de silício e cordierita, de forma mais preferencial, um ou mais de AI2TÍO5, SiC e cordierita, em que, de forma mais preferencial, 0 substrato compreende cordierita, em que, de forma mais preferencial, 0 substrato consiste em cordierita.
[0144] 22. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 21, em que 0 substrato é um ou mais de um grânulo, um pellet, uma malha, um anel, uma esfera, um cilindro, um cilindro oco e um monólito, em que 0 substrato é, de preferência, um monólito, de forma mais preferencial,
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49/81 um monólito em colméia, em que o monólito em colméia é, de preferência, um monólito de fluxo de parede ou de fluxo contínuo, de preferência, um monólito de fluxo contínuo.
[0145] 23. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 22, em que o substrato tem uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato.
[0146] 24. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 23, em que o revestimento de lavagem consiste em uma camada.
[0147] 25. O catalisador da forma de realização 24, em que o substrato possui um comprimento de substrato e em que a camada está disposta em 50 a 100%, de preferência, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato.
[0148] 26. O catalisador da forma de realização 24 ou 25, em que a camada compreende o metal do grupo da platina a uma carga na faixa de 1 a 15 g/ft3, de preferência, de 3 a 10 g/ft3, de forma mais preferencial, de 4,5 a 8,5 g/ft3, de forma mais preferencial, de 5,5 a 8,5 g/ft3, de forma mais preferencial, de 7,5 a 8,5 g/ft3.
[0149] 27. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 24 a 26, em que a camada compreende o material zeolítico a uma carga na faixa de 1,0 a 4,5 g/in3, de preferência, de 1,5 a 4,0 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,0 a 3,75 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,75 a 3,5 g/in3.
[0150] 28. O catalisador de qualquer uma das formas de
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50/81 realização 24 a 27, em que o catalisador consiste no revestimento de lavagem disposto no substrato.
[0151] 29. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 23, em que o revestimento de lavagem compreende uma primeira e uma segunda camada.
[0152] 30. O catalisador da forma de realização 29, em que a primeira camada compreende um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0153] 31. O catalisador da forma de realização 30, em que a primeira camada compreende o material zeolítico a uma carga na faixa de 1,5 a 4,0 g/in3, de preferência, de 2,0 a 4,0 g/in3, de forma mais preferencial, de 2,0 a 3,5 g/in3, de forma mais preferencial, de 3,0 a 3,5 g/in3.
[0154] 32. O catalisador da forma de realização 30 ou 31, em que a primeira camada compreende ainda o material aglutinante de óxido de metal como definido na forma de realização 19 ou 20.
[0155] 33. O catalisador da forma de realização 32, em que a primeira camada compreende o material aglutinante de óxido de metal a uma carga na faixa de 0,02 a 0,25 g/in3, de preferência, de 0,07 a 0,25 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,1 a 0,25 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,2 a 0,25 g/in3.
[0156] 34. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 30 a 33, em que a primeira camada não compreende o metal do grupo da platina suportado no material de suporte de óxido de metal.
[0157] 35. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 30 a 34, em que a primeira camada consiste em um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe e, de preferência, o material aglutinante
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51/81 de óxido de metal.
[0158] 36. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 35, em que a segunda camada compreende o metal do grupo da platina suportado no material de suporte de óxido de metal.
[0159] 37. O catalisador da forma de realização 36, em que a segunda camada compreende o metal do grupo da platina a uma carga na faixa de 2 a 30 g/ft3, de preferência, de 6 a 20 g/ft3, de forma mais preferencial, 9,5 a 17 g/ft3, de forma mais preferencial, 11 a 17 g/ft3.
[0160] 38. O catalisador da forma de realização 36 ou 37, em que a segunda camada não compreende o composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0161] 39. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 36 a 38, em que a segunda camada não compreende o material aglutinante de óxido de metal como definido na forma de realização 19 ou 20.
[0162] 40. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 36 a 39, em que a segunda camada consiste no metal do grupo da platina suportado no material de suporte de óxido de metal.
[0163] 41. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 40, em que a primeira camada está disposta no substrato, ou em que a segunda camada está disposta no substrato.
[0164] 42. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 41, em que a primeira camada está disposta no substrato e a segunda camada pelo menos parcialmente disposta na primeira camada, ou em que a segunda camada está disposta no substrato e na primeira camada, está pelo menos parcialmente disposto na segunda camada.
[0165] 43. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 42, em que a primeira camada está disposta no substrato e a segunda camada completamente disposta na primeira camada, ou em que a
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52/81 segunda camada está disposta no substrato e a primeira camada completamente disposto na segunda camada.
[0166] 44. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 43, de preferência, de qualquer uma das formas de realização 41 a 43, de forma mais preferencial, da forma de realização 43, em que o substrato é como definido na forma de realização 23, e em que a primeira camada está disposta em 25 a 100%, de preferência, em 50 a 100%, de forma mais preferencial, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 90 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% da comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade frontal do substrato, ou em que a segunda camada está disposta em 25 a 100%, de preferência, em 50 a 100%, de forma mais preferencial, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 90 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% de o comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade frontal do substrato.
[0167] 45. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 44, de preferência, da forma de realização 44, em que o substrato é como definido na forma de realização 23, e em que a segunda camada está disposta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%, de forma mais preferencial, em 50% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade traseira do substrato, ou em que a primeira camada está disposta em 50 a 100%, de preferência, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, 95 a 100%, de forma mais preferencial, a 100% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade traseira do substrato.
[0168] 46. O catalisador de qualquer uma das formas de
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53/81 realização 29 a 45, em que o revestimento de lavagem consiste na primeira e na segunda camada.
[0169] 47. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 29 a 45, em que o revestimento de lavagem compreende ainda uma terceira camada.
[0170] 48. O catalisador da forma de realização 47, em que a terceira camada compreende ainda um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0171] 49. O catalisador da forma de realização 48, em que a terceira camada compreende o material zeolítico a uma carga na faixa de 0,2 a 0,8 g/in3, de preferência, de 0,3 a 0,7 g/in3, de forma mais preferencial, de 0,4 a 0,6 g/in3.
[0172] 50. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 47 a 49, em que o substrato como definido na forma de realização 23 e em que a terceira camada está disposta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade traseira do substrato.
[0173] 51. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 47 a 50, em que a primeira camada está disposta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato da extremidade frontal do substrato e a segunda camada está disposta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato a partir da extremidade traseira do substrato, em que o primeiro e o segundo camada no total são, de preferência, dispostas em 100% do comprimento total do substrato.
[0174] 52. O catalisador da forma de realização 51, em que a
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54/81 terceira camada está disposta na segunda camada.
[0175] 53. O catalisador da forma de realização 52, em que a terceira camada tem o mesmo comprimento que a segunda camada.
[0176] 54. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 47 a 53, em que o revestimento de lavagem consiste na primeira, na segunda e na terceira camada.
[0177] 55. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 54, sendo compreendido, como segundo catalisador, em uma sequência de dois ou mais catalisadores, de preferência, de dois catalisadores, em que um primeiro catalisador está compreendido na dita sequência, em que o substrato do primeiro catalisador, de preferência, como definido em qualquer uma das formas de realização 18 a 20, de forma mais preferencial, como sendo da mesma estrutura química como o substrato do segundo catalisador, de forma mais preferencial, sendo idêntico ao substrato do segundo catalisador, em que o primeiro catalisador compreende um camada de revestimento de lavagem que compreende um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que o um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, de preferência, como definido em qualquer uma das formas de realização 8 a 17.
[0178] 56. O catalisador da forma de realização 55, em que o primeiro catalisador compreende um ou mais de um material zeolítico que compreende um ou mais Cu e Fe, de preferência, um material zeolítico compreendendo Cu, em que o um ou mais de um material zeolítico que compreende um ou mais Cu e Fe são, de preferência, como definidos em qualquer uma das formas de realização 8 a 17, em que, de forma mais preferencial, o primeiro catalisador compreende, de forma mais preferencial,
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55/81 um catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx.
[0179] 57. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56 para utilização em um processo para um tratamento com gs de escape como um catalisador tetra-funcional para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto.
[0180] 58. Uso do catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56 para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, de preferência, em um tratamento de um gás de escape.
[0181] 59. Uso do catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56 para o tratamento de um gás de escape, de preferência, para o tratamento de um gás de escape industrial ou automóvel, de forma mais preferencial, para o tratamento de um gás de escape automóvel.
[0182] 60. A utilização da forma de realização 59, em que o gás de escape automóvel um gás de escape de um motor de combustão interno, de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel pesado.
[0183] 61. Um método para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, de preferência, em um tratamento de um gás de escape, usando um catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56.
[0184] 62. Um método para o tratamento de um gás de escape, de preferência, para o tratamento de um gás de escape industrial ou automotivo, de forma mais preferencial, para o tratamento de um gás de escape automotivo, usando um catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56.
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56/81 [0185] 63. O método da forma de realização 62, em que o gás de escape automotivo é um gás de escape de um motor de combustão interno, de preferência, um motor a diesel, de forma mais preferencial, um motor a diesel de serviço pesado.
[0186] 64. O catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56, em que o catalisador está compreendido em um sistema de tratamento de gases de escape que está, de preferência, em comunicação fluida com um motor de combusto interna, de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel pesado.
[0187] 65. Um sistema de tratamento de gás de escape, de preferência, em comunicação fluida com um motor de combustão interno, o dito sistema de gás de escape compreendendo o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56, em que o motor de combustão interno é, de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel de serviço pesado.
[0188] 66. O sistema de tratamento de gás de escape da forma de realização 65, compreendendo um primeiro injetor redutor, um primeiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, de preferência, o primeiro catalisador como definido na forma de realização 55 ou 56, um segundo catalisador, em que o dito segundo catalisador o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56;
um filtro de fuligem catalisada, um segundo injetor redutor, um terceiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, e um quarto catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/
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57/81 ou para a oxidação de amônia.
[0189] 67. O sistema de tratamento de gás de escape da forma de realização 66, em que o primeiro catalisador está localizado a montante do segundo catalisador, o segundo catalisador está localizado a montante do terceiro catalisador, e o terceiro catalisador está localizado a montante do quarto catalisador.
[0190] 68. O sistema de tratamento de gás de escape da forma de realização 66 ou 67, em que o primeiro injetor redutor está localizado a montante do primeiro catalisador.
[0191 ] 69. O sistema de tratamento de gás de escape de qualquer uma das formas de realização 66 a 68, em que o segundo injetor redutor está localizado a jusante do filtro de fuligem catalisada e a montante do terceiro catalisador.
[0192] 70. O sistema de tratamento de gases de escape de qualquer uma das formas de realização 66 a 69, que não contém catalisador de oxidação a diesel localizado a jusante do segundo catalisador e a montante do filtro de fuligem catalisada, de preferência, nenhum catalisador de oxidação a diesel localizado a montante do filtro de fuligem catalisada, de forma mais preferencial, o sistema de tratamento de gases de escape não contém nenhum catalisador de oxidação de diesel.
[0193] 71. O sistema de tratamento de gás de escape de qualquer uma das formas de realização 66 a 70, que não contém catalisador adicional e que não contém mais injetor redutor.
[0194] 72. O sistema de tratamento de gás de escape de qualquer uma das formas de realização 66 a 71, em que o primeiro injetor redutor é um injetor de ureia.
[0195] 73. O sistema de tratamento de gás de escape de qualquer uma das formas de realização 66 a 72, em que o segundo injetor redutor é um
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58/81 injetor de ureia.
[0196] 74. O sistema de tratamento de gás de escape de qualquer uma das formas de realização 66 a 73, em que o primeiro catalisador é acoplado de perto ao motor de combustão interno, de preferência, localizado diretamente a jusante do motor de combustão interno.
[0197] 75. Um método para a redução catalítica seletiva em simultâneo do NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, incluindo:
(1) proporcionar uma corrente de gás que compreende um ou mais de NOx, amônia, monóxido de nitrogênio e um hidrocarboneto;
(2) contatar a corrente de gás fornecida em (1) com o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56.
[0198] 76. O método da forma de realização 75, em que a corrente de gás é uma corrente de gás de escape de um motor de combustão interno, de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel de serviço pesado.
[0199] 77. O método da forma de realização 75 ou 76, em que o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56 de acordo com (2) está compreendido em um sistema de tratamento de gases de escape de acordo com qualquer uma das formas de realização 65 a 74.
[0200] 78. O método da forma de realização 75 ou 76, em que para contatar a corrente de gás com o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56 de acordo com (2), a corrente de gás é introduzida em um sistema de tratamento de gás de escape de acordo com qualquer uma das formas de realização 65 a 74.
[0201] 79. Um método para a redução catalítica seletiva em simultâneo do NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, incluindo:
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59/81 (1) proporcionar uma corrente de gás que compreende um ou mais de NOx, amônia, monóxido de nitrogênio e um hidrocarboneto;
(2) introduzir a corrente de gás em um sistema de tratamento de gases de escape de acordo com qualquer uma das formas de realização 65 a 74 e passar a corrente de gás através do sistema.
[0202] 80. Um processo para preparar o catalisador de qualquer uma das formas de realização 1 a 56, compreendendo o processo a disposição de uma ou mais pastas em um substrato, uma ou mais pastas compreendendo o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que, após ter sido colocada uma pasta sobre o substrato, obtido um substrato tratado com pasta que seco e calcinado.
[0203] 81. O processo da forma de realização 80, compreendendo (a) colocar uma primeira pasta sobre um substrato, obtendo um substrato tratado com pasta;
(b) secar o substrato tratado com pasta obtido em (a), (c) calcinar o substrato tratado com pasta seca obtido a partir de (b), obtendo-se o substrato tendo uma primeira camada disposta no mesmo.
[0204] 82. O processo da forma de realização 81, em que a primeira pasta compreende o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que a primeira pasta preferivelmente compreende ainda um adjuvante descartável, de preferência, um ou mais de ácido tartárico e monoetanolamina, mais preferencialmente ácido tartárico e monoetanolamina.
[0205] 83. O processo da variante 82, em que o substrato possui um comprimento de substrato, compreendendo o processo a colocação da
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60/81 primeira pasta em 50 a 100%, de preferência, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% de o comprimento total do substrato.
[0206] 84. O processo da forma de realização 81, compreendendo ainda (d) dispor uma segunda pasta no substrato tendo uma primeira camada disposta sobre a mesma, obtendo um substrato tratado com pasta, (e) secagem do substrato tratado com pasta obtido em (d), (f) calcinar o substrato tratado com pasta seca obtido a partir de (e), obtendo-se o substrato tendo uma primeira e uma segunda camada disposta sobre ele.
[0207] 85. O processo da forma de realização 84, em que a primeira pasta compreende um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe e em que a segunda pasta compreende o grupo de metal da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal, ou em que a primeira pasta compreende o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e a segunda pasta compreende um ou mais do composto óxido de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0208] 86. O processo da forma de realização 84 ou 85, compreendendo a disposição da primeira pasta direta sobre o substrato e a deposição da segunda pasta completamente na primeira camada.
[0209] 87. O processo de qualquer uma das formas de realização 84 a 86, de preferência, da forma de realização 76, em que o substrato é como definido na forma de realização 23, o processo compreendendo a disposição da primeira pasta em 25 a 100%, de preferência, em 50 a 100%, de forma mais preferencial, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 90 a 100%, de
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61/81 forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato, de preferência, da extremidade frontal do substrato.
[0210] 88. O processo de qualquer uma das formas de realização 84 a 87, de preferência, da forma de realização 87, em que o substrato como definido na forma de realização 23, compreendendo o processo de colocar a segunda pasta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%, de forma mais preferencial, em 50% do comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade traseira do substrato.
[0211] 89. O processo de qualquer uma das formas de realização 84 a 88, compreendendo (g) colocar uma terceira pasta sobre o substrato tendo uma primeira e uma segunda camada sobre a mesma, obtendo-se um substrato tratado com pasta,
h) Secar o substrato tratado com pasta obtido a partir de (g), (k) calcinar o substrato tratado com pasta seca obtido a partir de (h), obtendo-se o substrato tendo uma terceira camada disposta no mesmo.
[0212] 90. O processo da forma de realização 89, em que a terceira pasta compreende um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
[0213] 91. O processo da forma de realização 89 ou 90, em que o substrato como definido na forma de realização 23, compreendendo ainda a disposição da primeira pasta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% da comprimento total do substrato a partir da extremidade frontal do substrato, dispondo a segunda pasta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55%
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62/81 do comprimento total do substrato a partir da extremidade traseira do substrato e dispondo a terceira pasta em 25 a 75%, de preferência, em 35 a 65%, de forma mais preferencial, em 45 a 55% do comprimento total do substrato, de preferência, a partir da extremidade traseira do substrato.
[0214] 92. O processo da forma de realização 91, compreendendo dispor a terceira pasta na segunda camada, de preferência, ao longo do mesmo comprimento que a segunda camada.
[0215] 93. O processo de qualquer uma das formas de realização 81 a 92, em que uma ou mais da primeira suspenso da forma de realização 81, a primeira suspenso da forma de realização 84, a segunda suspenso e a terceira suspenso ainda compreende, como componente líquido, um ou mais de água, metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, ácido fórmico, ácido acético e ácido propiônico, de preferência, um ou mais de água e ácido acético, de forma mais preferencial, água.
[0216] 94. O processo de qualquer uma das formas de realização 81 a 93, em que uma ou mais da primeira suspenso da forma de realização 81, a primeira suspenso da forma de realização 84 e a terceira suspenso ainda compreende um ou mais de zirconilacetato, um silicato, silica, um aluminato, alumina, um titanato e titânia, preferencialmente zirconilacetato.
[0217] 95. O processo de qualquer uma das formas de realização 81 a 94, em que a secagem de acordo com um ou mais de (b), (e) e (h) é efetuada utilizando uma atmosfera de gás com uma temperatura na faixa de 90 a 170 QC, de preferência, de 100 a 140 QC, e, de forma mais preferencial, de 110 a 130 SC.
[0218] 96. O processo de qualquer uma das formas de realização 81 a 95, em que a calcinação de acordo com um ou mais de (c), (f) e (k) é efetuada utilizando uma atmosfera de gás com uma temperatura na faixa de 350 a 550 QC, de preferência, de 400 a 500 QC, de forma mais preferencial, de
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440 a 460 SC.
[0219] 97. O processo de qualquer uma das formas de realização 81 a 96, compreendendo a disposição de uma ou mais da primeira pasta espessa, a segunda pasta espessa e a terceira pasta espessa por impregnação ou pulverização por via úmida, de preferência, por impregnação por via úmida.
[0220] A presente invenção é ainda ilustrada pelos seguintes exemplos e exemplos de referência.
Exemplos
Exemplo de referência 1: Determinação dos valores de D90 [0221] O tamanho de partícula D90 como dito no contexto da presente invenção foi medido com um instrumento de tamanho de partícula sympatec usando difração de laser (sistema HELOS da Sympatec permitindo a determinação da distribuição de tamanho de partícula na faixa de 0,1 a 8,750 micrômetros). De acordo com este método, a distribuição de tamanho de partículas foi avaliada com um algoritmo matemático sem parâmetros e independente de modelo, realizado pela introdução do algoritmo de PhillipsTwomey para o processo de inversão.
Exemplo de Referência 2: Preparação de umazeólitaCuCHA [0222] O material zeolítico tendo a estrutura estrutural do tipo CHA compreendendo Cu e utilizado nos exemplos da presente invenção foi preparado de acordo com os ensinamentos da US 8,293,199 B2. É feita referência particular ao Exemplo Inventivo 2 da US 8,293,199 B2, coluna 15, linhas 26 a 52.
Exemplo 1: Preparação de um catalisador que compreende uma camada de REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0223] Uma solução de um precursor de platina com platina como um complexo hidroxo Pt(iV) estabilizado com amina (teor de Pt entre 10 e 20%
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64/81 em peso) foi adicionada gota a gota a 0,25 g/in3 de zircônia-alumina (alumina dopada com 20% em peso de zircônia, Puralox® SBa-200 Zr20, Sasol) sob agitação constante, realizando assim uma impregnação de umidade incipiente. A quantidade de líquidos adicionados foi adequadamente calculada para preencher o volume de poros da alumina de zircônia. O conteúdo final sólido após umidificação incipiente foi de aproximadamente 75% em peso. A mistura resultante após a impregnação de umidade incipiente foi pré-calcinada a 590 QC durante quatro horas para remover qualquer umidade e para fixar a platina no material de suporte de óxido de metal dando um teor de platina seca de 5 g/ft3.
[0224] Separadamente, 0,08 g/in3 (calculado como ZrCte) de solução de acetato de zirconila com entre 29,5 e 30% em peso de sólidos foram adicionados a água para criar uma mistura com um teor de sólidos de aproximadamente 10% em peso. A isto, adicionou-se 1,66 g/in3 do zeólito de CuCHA preparado de acordo com o exemplo de referência 2 da presente invenção. A pasta resultante foi então moída até que o tamanho de partícula D90 resultante, determinado como descrito no exemplo de referência 1, estivesse entre 3,5 micrômetros e 6 micrômetros de diâmetro. Subsequentemente, a zircônia-alumina impregnada com Pt pré-calcinada foi transformada em uma pasta. Primeiramente, ácido tartárico em uma proporção de cinco vezes a quantidade de Pt restante após pré-calcinação foi adicionado à água assim como a monoetanolamina em uma proporção de 1/10 da quantidade de ácido tartárico. Em segundo lugar, a zircônia-alumina impregnada com Pt foi adicionada a esta solução e misturada na solução, formando assim uma pasta. A pasta foi então moída até o tamanho de partícula D90, determinado como descrito no exemplo de referência 1, estando entre 9 micrômetros e 11 micrômetros de diâmetro. A esta pasta, a pasta de zeólito CuCHA de troca direta foi adicionada e misturada, criando a pasta final que
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65/81 está pronta para eliminação. A pasta final foi então colocada ao longo de todo o comprimento de substratos de monólito de cordierita em colméia (substrato cilíndrico de 10,5” x 3” com 300 células por polegada quadrada e espessura de parede de 5 mil). Depois, os substratos foram secos para remover entre 85 e 95% de umidade e foram então calcinados a 450 QC. O ganho seco total após calcinação foi de 2,0 g/in3.
Exemplo 2: Preparação de um catalisador que compreende uma camada de REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0225] Repetiu-se o procedimento de acordo com o Exemplo 1 com a exceção de se utilizar 0,25 g/in3 de titânia em vez de zircônia-alumina. O ganho seco total após calcinação foi de 2,0 g/in3.
Exemplo 3: Preparação de um catalisador contendo uma camada de REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0226] O procedimento de acordo com o Exemplo 1 foi repetido com a exceção de se utilizarem 1,0 g/in3 em vez de 0,25 g/in3 de zircôniaalumina (alumina dopada com 20% em peso de zircônia, Puralox® SBa-200 Zr20, Sasol). O ganho seco total após a calcinação foi de 2,75 g/in3.
Exemplo 4: Preparação de um catalisador que compreende duas camadas DE REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0227] Para a primeira camada (camada inferior), solução de zirconilacetato a 0,08 g/in3 com entre 29,5 e 30% em peso de sólidos foi adicionada a água para criar uma mistura com um teor de sólidos de aproximadamente 10% em peso. A isto, adicionou-se 1,66 g/in3 do zeólito de CuCHA preparado de acordo com o exemplo de referência 2 da presente invenção. A pasta resultante foi então moída até que o tamanho de partícula D90 resultante determinado como descrito no exemplo de referência 1 estivesse entre 9 micrômetros e 12 micrômetros de diâmetro. A pasta foi então colocada sobre todo o comprimento de substratos de monólito de cordierita em colméia (substrato cilíndrico de 10,5” x 3” com 300 células
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66/81 por polegada quadrada e espessura de parede de 5 mil). Depois, os substratos foram secos para remover entre 85 e 95% de umidade e foram então calcinados a 450 QC. O ganho seco total da primeira camada após calcinação foi de 1,75 g/in3.
[0228] Para a segunda camada (camada superior), uma solução de um precursor de platina com platina como um complexo hidroxo Pt(iV) estabilizado com amina foi diluída em 20% e depois adicionada gota a gota a 0,5 g/in3 de sílicaalumina (alumina dopada com 1,5 peso% silica, Siralox® 1,5/ 100, Sasol) sob agitação constante, realizando assim uma impregnação de umidade incipiente. A quantidade de líquidos adicionados foi adequadamente calculada para preencher o volume de poros da sílica-alumina. A esta mistura incipiente de impregnação em água, foi adicionado ácido acético na quantidade de 9% em peso do ganho seco total pretendido do revestimento superior e água adicional. O teor de sólido final após impregnação de molhagem incipiente foi de aproximadamente 70% em peso. A água foi então adicionada à mistura juntamente com n-octanol com base em 0,2% do ganho seco pretendido do revestimento superior. O teor de sólidos após este passo foi entre 43 e 47% em peso. A pasta foi então moída até o tamanho de partícula D90, determinado como descrito no exemplo de referência 1, estar entre 6 micrômetros e 9 micrômetros de diâmetro. A pasta foi então colocada a partir da extremidade traseira do substrato de monólito em colméia a 50% do comprimento do substrato para formar a camada superior dando um teor de platina seca de 10 g/ft3 para a camada correspondente (correspondendo a um teor de Pt de 5 g/ft3 em relação ao substrato no total). O substrato foi então seco para remover 85 a 95% da umidade e depois foi calcinado a 450 QC. O ganho seco total da segunda camada após calcinação foi de 0,51 g/in3.
Exemplo 5: Preparação de um catalisador com três camadas de REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0229] Para a segunda camada com base em Pt (camada inferior), uma solução de um precursor de platina com platina como um complexo
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67/81 hidroxo Pt(iV) estabilizado com amina foi diluída em 20% e depois adicionada gota a gota a 1,0 g/in3 de silica-alumina (alumina dopada com 1,5% em peso de silica, Siralox® 1,5/ 100, Sasol) sob agitação constante, realizando assim uma impregnação de umidade incipiente. A quantidade de líquidos adicionados foi adequadamente calculada para preencher o volume de poros da sílicaalumina. A esta mistura incipiente de impregnação em água, foi adicionado ácido acético na quantidade de 9% em peso do ganho seco total pretendido da segunda camada e água adicional. O teor de sólidos final após umidificação incipiente foi de aproximadamente 70% em peso. A água foi então adicionada à mistura juntamente com n-octanol com base em 0,2% do ganho seco pretendido da segunda camada. O teor de sólidos após este passo foi entre 43 e 47% em peso. A pasta foi então moída até o tamanho de partícula D90 determinado como descrito no exemplo de referência 1 ter entre 6 micrômetros e 9 micrômetros de diâmetro. A pasta da segunda camada contendo Pt foi então colocada a partir da extremidade traseira de um substrato de monólito de cordierita em colméia (substrato cilíndrico de 10,5” x 3” com 300 células por polegada quadrada e espessura de parede de 5 mil) a 50% do comprimento do substrato dando um teor de platina seca de 10 g/ft3 para a camada correspondente (correspondendo a um teor de Pt de 5 g/ft3 em relação ao substrato no total). O substrato foi então seco para remover 85 a 95% da umidade e depois calcinado a 450 QC.
[0230] Em seguida, foi produzida uma pasta de zeólito. Solução de zirconilacetato com entre 29,5 e 30% em peso de sólidos (quantidade calculada como 1/20 da quantidade de zeólito (base seca/ seca)) foi adicionada a água para criar uma mistura com um teor de sólidos de aproximadamente 10% em peso. A isto, adicionou-se 1,66 g/in3 do zeólito de CuCHA preparado de acordo com o exemplo de referência 2 da presente invenção. A pasta resultante foi então moída até o tamanho de partícula D90 determinado como
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68/81 descrito no exemplo de referência 1 estar entre 9 micrômetros e 12 micrômetros de diâmetro. Para formar a primeira camada, a pasta de zeólito foi colocada em 50% do comprimento dos substratos de monólito de cordierita em colméia, sobre os quais a segunda camada já estava disposta, a partir da extremidade frontal do substrato. O ganho seco da primeira camada foi de 1,75 g/in3. Depois, os substratos foram secos para remover entre 85 e 95% de umidade e foram então calcinados a 450 QC.
[0231] Por fim, a pasta de zeólito foi novamente utilizada para revestir a terceira camada (revestimento superior externo). A pasta foi disposta em um comprimento de 50% do comprimento dos substratos do monólito em colméia a partir da extremidade traseira do substrato. O ganho seco da terceira camada foi de 0,5 g/in3. Depois, os substratos foram secos para remover 85 a 95% da umidade e depois calcinados a 450 QC.
[0232] O ganho seco total após calcinação foi de 1,01 g/in3.
Exemplo 6: Preparação de um catalisador que compreende uma camada de REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0233] Repetiu-se o procedimento de acordo com o Exemplo 1 com a exceção de se utilizarem 0,5 g/in3 em vez de 0,25 g/in3 de zircôniaalumina-zircônia-alumina. O ganho seco total após a calcinação foi de 2,25 g/in3.
Exemplo 7: Preparação de um catalisador que compreende duas camadas DE REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0234] Para a primeira camada (camada inferior), uma solução de um precursor de platina com platina como um complexo hidroxo Pt(iV) estabilizado com amina foi diluída em 20% e depois adicionada gota a gota a 0,5 g/in3 de sílica-alumina (alumina dopada com 1,5 peso% silica, Siralox® 1,5/ 100, Sasol) sob agitação constante, realizando assim uma impregnação de umidade incipiente. A quantidade de líquidos adicionados foi adequadamente
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69/81 calculada para preencher o volume de poros da sílica-alumina. A esta mistura incipiente de impregnação de umidade, foi adicionado ácido acético na quantidade de 9% em peso do ganho seco total pretendido da camada inferior e água adicional. O teor de sólido final após impregnação de molhagem incipiente foi de aproximadamente 70% em peso. A água foi então adicionada à mistura juntamente com n-octanol com base em 0,2% do ganho seco pretendido do revestimento de fundo. O teor de sólidos após este passo foi entre 43 e 47% em peso. A pasta foi então moída até o tamanho de partícula D90, determinado como descrito no exemplo de referência 1, estar entre 6 micrômetros e 9 micrômetros de diâmetro. A pasta foi então descartada da extremidade traseira do substrato de monólito em colméia (substrato cilíndrico de 10,5 “x 3” com 300 células por polegada quadrada e espessura de parede de 5 mil) a 100% do comprimento do substrato para formar a camada inferior um teor de platina seca de 16 g/ft3 para a camada correspondente (correspondendo a um teor de Pt de 8 g/ft3 em relação ao substrato no total). O substrato foi então seco para remover 85 a 95% da umidade e depois foi calcinado a 450 QC. O ganho seco total da primeira camada após calcinação foi de 0,51 g/in3.
[0235] Para a segunda camada (camada superior), adicionou-se 0,17 g/in3 de solução de zirconilacetato com entre 29,5 e 30% em peso de sólidos a água para criar uma mistura com um teor de sólidos de aproximadamente 10% em peso. A isto, 3,33 g/in3 do zeólito de CuCHA preparado de acordo com o exemplo de referência 2 aqui foram adicionados. A pasta resultante foi então moída até que o tamanho de partícula D90 resultante determinado como descrito no exemplo de referência 1 estivesse entre 9 micrômetros e 12 micrômetros de diâmetro. A pasta foi então colocada ao longo de todo o comprimento (isto é, 100% do comprimento do substrato) de substratos de monólito de cordierita em colméia. Depois, os substratos foram
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70/81 secos para remover entre 85 e 95% de umidade e foram então calcinados a 450 QC. O ganho seco total da segunda camada após calcinação foi de 3,5 g/in3.
[0236] O ganho seco total do produto final foi de 4,0 g/in3.
Exemplo 8: Preparação de um catalisador que compreende uma camada de REVESTIMENTO DE LAVAGEM [0237] Uma solução de um precursor de platina com platina como um complexo hidroxo Pt(iV) estabilizado com amina (teor de Pt entre 10 e 20% em peso, produzido internamente pela BASF) foi adicionado gota a gota a 0,25 g/in3 de zircônia-alumina (alumina dopada com 20 peso % zircônia, Puralox® SBa-200 Zr20, Sasol) sob agitação constante, realizando assim uma impregnação de umidade incipiente. A quantidade de líquidos adicionados foi adequadamente calculada para preencher o volume de poros da alumina de zircônia. O conteúdo final sólido após umidificação incipiente foi de aproximadamente 75% em peso. A mistura resultante após impregnação em molhado incipiente foi pré-calcinada a 590 QC durante quatro horas para remover qualquer umidade e para fixar a platina no material de suporte de óxido de metal dando um teor de platina seca de 8 g/ft3. Separadamente, 0,08 g/in3 (calculado como ZrC>2) solução de zirconilacetato com entre 29,5 e 30% em peso de sólidos foram adicionados a água para criar uma mistura com um teor de sólidos de aproximadamente 10% em peso. A isto, 3,33 g/in3 do zeólito de CuCHA preparado de acordo com o exemplo de referência 2 aqui foram adicionados. A pasta resultante foi então moída até que o tamanho de partícula D90 resultante, determinado como descrito no exemplo de referência 1, estivesse entre 3,5 micrômetros e 6 micrômetros de diâmetro. Subsequentemente, a zircônia-alumina impregnada com Pt pré-calcinada foi transformada em uma pasta. Primeiramente, ácido tartárico na proporção de cinco vezes a quantidade de Pt restante após a pré calcinação foi adicionado
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71/81 água assim como a monoetanolamina em uma proporção de 1/10 da quantidade de ácido tartárico. Em segundo lugar, a zircônia-alumina impregnada com Pt foi adicionada a esta solução e misturada na solução criando uma pasta. A pasta foi então moída até o tamanho de partícula D90, determinado como descrito no exemplo de referência 1, estar entre 9 micrômetros e 11 micrômetros de diâmetro. A esta pasta, a pasta de zeólito CuCHA de troca direta foi adicionada e misturada, criando a pasta final que está pronta para eliminação. A pasta final foi então colocada ao longo de todo o comprimento de substratos de monólito de cordierita em colméia substrato cilíndrico de (10,5” x 3” com 400 células por polegada quadrada e espessura de parede de 4 mil). Depois, os substratos foram secos para remover entre 85 e 95% de umidade e foram então calcinados a 450 QC. O ganho seco total após calcinação foi de 3,75 g/in3.
Exemplo 9: Utilização dos catalisadores dos exemplos 1 a 6 - Produção de nq2 [0238] Os catalisadores foram testados em um simulador de sistema a diesel capaz de emular os transientes experimentados por um catalisador a jusante de um motor de combustão. Os testes foram realizados sob condição de estado estacionário. As dimensões dos núcleos eram 1” (diâmetro) χ 3” (comprimento). Todas as medições da composição do gás foram realizadas em um espectrômetro FTIR. Os testes para medir a produção de NO2 foram realizados sob condições apenas de NOx, 0 que significa que nenhuma amônia foi adicionada. Os catalisadores dos Exemplos 1 a 6 foram testados usando um gás caracterizado pelo conteúdo como mostrado abaixo. A velocidade espacial para cada teste foi definida em 100.000 h-1. De acordo com a presente invenção, a velocidade espacial é entendida como 0 número de volumes de gás de escape igual ao volume do catalisador revestido que é passado através dele a cada hora. A velocidade espacial é um meio para
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72/81 eliminar quaisquer influências do tamanho do catalisador ao fazer comparações de desempenho. A velocidade espacial é calculada pela vazão volumétrica de gás [m3/ h] por volume de catalisador [m3] e é, portanto, expressa na unidade [1/ h]. Assim, a relação NO2/ NOx foi determinada em relação à temperatura do gás, sendo a quantidade de NOx igual à soma das quantidades de NO e NO2. A curva resultante representa a curva de luz. A curva de desligamento foi medida entre 150 e 450 QC para cada um dos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, pelo que foi estabelecida uma taxa de rampa (para ambos os tempos de aceleração e desaceleração) de 10 K/ min. Inicialmente, a curva de luz foi medida durante 0 aquecimento (aumento). Depois, a temperatura foi mantida a 450 QC durante 10 min. Depois disso, a curva de luz foi medida ao resfriar (desacelerar).
Tabelai [0239] Características do gás usado
Hidrocarbonetos [ppm] CO [ppm] NO [ppm] O2 [%] H2O [%] CO2 [%]
31 9 631 10 8 8
[0240] Os resultados para 0 desligamento são mostrados nas
Figuras 1 e 2, as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 1 mostra a curva de desligamento para a aceleração. Como pode ser retirado da Figura 1, verificou-se que 0 catalisador do Exemplo 1 de acordo com a presente invenção (ver amostra 1) mostra a maior razão NO2/ NOx na faixa de temperatura de 250 a 425 QC e 0 catalisador de Exemplo 4 (ver amostra 4) na faixa de temperatura de 175 a 215 QC. A Figura 2 mostra a curva de desligamento para desaceleração, as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Como pode ser tomado na Figura 2, 0 catalisador do Exemplo 4 (veja a amostra 4) mostra a maior razão NO2/ NOx na faixa de temperatura de 290 a 450 QC, 0 catalisador do Exemplo 5 (veja a amostra 5) na faixa de temperatura de 240 a 265 QC e 0 catalisador do Exemplo 1 (ver amostra 1) abaixo de 230 QC.
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Exemplo 10: Utilização dos catalisadores dos exemplos 1 a 6 - oxidação de AMÔNIA, PRODUÇÃO DE N2O E PRODUÇÃO DE NOX [0241] De modo a determinar a eficiência de oxidação de amônia, a produção de N2O e a produção de NOx dos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, 0 escorregamento de amônia, a produção de N2O, e a produção de NOx, respectivamente, foram medidos em pontos de estado estacionário. Oito pontos de estado estacionário foram escolhidos para equilibrar a faixa de temperatura e testar a conveniência. A faixa de temperatura de 200 a 450 QC é considerada mais relevante para operações com diesel de serviço pesado. As concentrações dos gases foram consideradas como representando concentrações potenciais a serem encontradas por um AMox em operação. O NOx normalmente conteria apenas NO e muito menos que a saída do motor devido ao efeito de um catalisador SCR localizado a montante. Se funcionar em condições de excesso de dose (ou seja, mais redutor está no fluxo de gás do que NOx), havería um excesso de NH3 entrando no AMox comparado ao NOx. As concentrações de O2 e H2O são consideradas consistentes com as operações típicas de motores à diesel. Além disso, a velocidade espacial dada foi considerada adequada para um típico volume Euro VI AMox. As características dos oito pontos de estado estacionário são mostradas na tabela 1 abaixo. A velocidade espacial foi fixada em 120.000 h-1.
Tabela 2 [0242] Características das medições dos pontos de estado estacionário
Ponto de estado Duração Temperatura Cone, de Done, de NC Cone, de O2 Cone, de H2C
estacionário [min] [SC] NHs [ppm] [ppm] [vol-%] [vol-%]
- 5 450 0 0 10 5
1 15 450 150 50 10 5
2 15 400 150 50 10 5
3 15 350 150 50 10 5
4 15 325 150 50 10 5
5 15 300 150 50 10 5
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6 20 275 150 50 10 5
7 30 250 150 50 10 5
8 30 200 150 50 10 5
Oxidação de amônia [0243] Os resultados das medições do escorregamento de amônia são apresentados na Figura 3, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 3 mostra o escorregamento de amônia em relação a cada ponto de estado estacionário. Assim, verificou-se que o catalisador do Exemplo 1 (ver amostra 1) apresenta o menor escorregamento de amônia de todos os Exemplos para cada ponto de estado estacionário.
Produção de N2O [0244] Os resultados das medições da produção de N2O são apresentados na Figura 4, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 4 mostra a produção de N2O relativo a cada ponto de estado estacionário. Surpreendentemente, 0 catalisador do Exemplo 2 (veja a amostra 2) exibe a seletividade mais baixa de N2O de todos os catalisadores em média, em particular 0 catalisador exibe a produção de N2O mais baixa produzida nos pontos de estado estacionário 2 a 7. No ponto de equilíbrio 8, 0 catalisador do Exemplo 1 (veja a amostra 1) mostra a menor produção de N2O.
A PRODUÇÃO DE NOX [0245] Os resultados da produção de NOx são apresentados na Figura 5, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 5 mostra a produção de NOx em relação a cada ponto de estado estacionário. Assim, constatou-se surpreendentemente que 0 catalisador do Exemplo 2 (veja a amostra 2) mostra a menor quantidade de produção de NOx nos pontos de estado estacionário 1 a 6, enquanto que 0 catalisador do Exemplo 1 (veja a amostra 1) mostra a menor produção de N2O
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75/81 nos pontos de estado estacionário 7 e 8.
Exemplo 11: Utilização dos catalisadores dos exemplos 1 a 6 - desempenho da DeNOx, escorregamento de NOx, escorregamento de NH3, produção de nq2 [0246] Para medir o desempenho de DeNOx, o escorregamento de NOx, o escorregamento de amônia e a produção de NO2, a quantidade relativa de NOx reduzido foi determinada em cinco pontos de estado estacionário diferentes. Semelhante ao teste AMox, os cinco pontos de estado estacionário foram escolhidos para equilibrar as temperaturas mais relevantes para 0 SCR com a conveniência do teste. Entre 250 e 400 QC, quase todos os catalisadores SCR são muito ativos, de forma que as medições nessas temperaturas não dariam tanta informação.
[0247] De 175 QC a 250 QC, a atividade somente de NO de um catalisador SCR é muito estressada enquanto acima de 400 QC, a extensão da oxidação de NH3 pode ser observada, embora esta reação se torne mais perceptível a temperaturas (mais altas que 400 QC). No entanto, temperaturas superiores a 400 QC são raramente encontradas em operações típicas. Considera-se que a capacidade de adsorção de NH3 do catalisador é muito maior em temperaturas mais baixas e que, portanto, leva mais tempo para se equilibrar e atingir a conversão máxima. Assim, as temperaturas mais baixas são mantidas por muito mais tempo do que as temperaturas mais altas. No que diz respeito à composição do gás, estes são valores que podem representar calibrações do motor europeu com sobre dose. (Note-se que a concentração de NO aqui é muito maior do que para 0 teste AMox como este é um teste para conversão de SCR, não para a oxidação de NO ou NH3.) [0248] A temperatura e a duração de cada ponto de estado estacionário são dadas na Tabela 3 abaixo, bem como as características do gás usado. A velocidade espacial foi fixada em 62.000 h-1.
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Tabela 3 [0249] Características das medições DeNOx
Ponto de estado estacionário Duração [min] Temperatura [SC] Cone, de \H-Í3 [ppm Cone, de NO [ppm] Cone, de 32 [vol-% Cone, de H2O [vol%] Cone, de CO2 [vol%]
1 60 175 550 500 10 5 5
2 60 200 550 500 10 5 5
3 30 225 550 500 10 5 5
4 20 250 550 500 10 5 5
5 15 400 550 500 10 5 5
Desempenho DeNOx [0250] Os resultados para o desempenho da DeNOx são mostrados na Figura 6, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Como pode ser tomado na Figura 6, o catalisador do Exemplo 1 (veja a amostra 1) mostra surpreendentemente o melhor desempenho de DeNOx nos pontos de estado estacionário 1,2 e 3, enquanto o catalisador do Exemplo 4 (veja a amostra 4) mostra o melhor desempenho de DeNOx no ponto de estado estacionário 4 e o catalisador do Exemplo 5 (veja a amostra 5) no ponto de estado estacionário 5.
Escorregamento de NOx [0251] Além disso, o escorregamento de NOx foi determinado. Os resultados das respectivas medições são apresentados na Figura 7, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 7 mostra o escorregamento de NOx relativo a cada ponto de estado estacionário. Como pode ser visto na Figura 7, o catalisador do Exemplo 1 (veja a amostra 1) exibe o menor escorregamento de NOx nos pontos de estado estacionário 1, 2 e 3, enquanto o catalisador do Exemplo 4 (veja a amostra 4) exibe o menor escorregamento de NOx nos pontos de estado estacionário 4 e o catalisador do Exemplo 5 (ver amostra 5) no ponto de estado estacionário 5.
Escorregamento de amônia [0252] Além disso, o escorregamento de amônia foi determinado.
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Os resultados são apresentados na Figura 8, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 8 mostra o escorregamento de amônia em relação a cada ponto de estado estacionário. Nele, pode ser visto que o catalisador do Exemplo 1 (veja a amostra 1) mostra o menor escorregamento de amônia nos pontos de estado estacionário 1 a 4, enquanto o escorregamento de amônia no ponto estacionário 5 é quase similar para todos os catalisadores. Foi descoberto que o catalisador do Exemplo 1 (ver amostra 1) oxida cerca de 22 ppm de amônia a 220 QC, cerca de 55 ppm a 225 QC e cerca de 90 ppm a 250 QC. Em comparação com isso, o catalisador do Exemplo 5 (ver amostra 5) oxida cerca de 22 ppm de amônia a 200 QC, cerca de 30 ppm a 225 QC e 65 ppm a 250 QC.
Produção de NO2 [0253] Além disso, a produção de NO2 foi determinada. Os resultados das respectivas medições são apresentados na Figura 9, em que as amostras 1 a 6 referem-se aos Exemplos 1 a 6, respectivamente. A Figura 9 mostra a produção de NO2 em relação a cada ponto de estado estacionário. Pode ser visto que os níveis de NO2 são de forma geral muito baixos. Além disso, pode ver-se que 0 catalisador do Exemplo 1 (ver amostra 1) mostra a maior produção de NO2 nos pontos de estado estacionário 4 e 5, enquanto que a produção de NO2 nos pontos de estado estacionário 1 a 3 serem quase semelhantes para todos os catalisadores.
Exemplo 12: Uso do catalisador dos Exemplos 7 e 8 para influenciar a RELAÇÃO NO2/ NOx [0254] Os catalisadores dos Exemplos 7 e 8 foram testados em um motor de combustão diesel EU VI não EGR 13L em uma célula de teste. Os testes foram realizados sob condição de estado estacionário. Um dosador de ureia estava localizado a jusante do motor, seguido pelo tratamento traseira dos gases de escape em uma configuração de tubagem de cone. Sete pontos
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78/81 de estado estacionário foram escolhidos para equilibrar a faixa de temperatura e testar a conveniência. As características dos sete pontos de estado estacionário que são designados como pontos de carga (LP1 a LP7) são mostradas na tabela 4 abaixo.
Tabela 4 [0255] Características das sete medições de pontos de estado estacionário
Ponto de carga Fluxo de massa de escape [kg/h] Níveis de NOx [ppm] Temperatura [SC]
LP1 1960 690 467
LP2 1090 1092 450
LP3 1062 551 350
LP4 1078 225 240
LP5 600 664 367
LP6 591 429 250
LP7 591 392 217
[0256] Todas as medições da composição do gás foram realizadas em um espectrômetro FTIR. Os testes para avaliação da relação NO2/ NOx foram realizados sob duas condições diferentes em relação à razão amônia para nitrogênio (NSR) sendo (1) um NSR de 0 e (2) um NSR de 0,5.
[0257] Assim, a razão NO2 para NOx foi determinada em relação a cada ponto de estado estacionário, em que a quantidade de NOx é igual à soma das quantidades de NO e NO2. Os resultados das medições são mostrados nas Figuras 10 e 11, em que em ambas as Figuras 0 “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” refere-se ao Exemplo 7 e “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” refere-se ao Exemplo 8. Pode ser retirado da Figura 10 que 0 catalisador do Exemplo 8 (“AMox Misto 8 g/in3”) mostra uma razão maior NO2 para NOx para os pontos de estado estacionário LP1, LP2, LP3, LP5, LP6 e LP7 comparados com 0 Exemplo 7 (“AMox 8 g/in3 “) quando se aplica uma relação de amônia para nitrogênio (NSR) de 0. No ponto de estado estacionário LP4, 0 catalisador do Exemplo 7 mostra uma razão maior NO2 para NOx. Além disso, pode ser
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79/81 retirado da Figura 11 que o catalisador do Exemplo 8 mostra uma razão maior NO2 para NOx para os pontos de estado estacionário LP1, LP2, LP3, LP5, LP6 e LP7 comparados com 0 Exemplo 7 (“AMox em camadas 8 g/in3”) quando se aplica uma relação entre amônia e nitrogênio (NSR) de 0,5.
Breve Descrição das Figuras [0258] Figura 1: mostra a curva de desativação das amostras 1 a 6 ao aquecer a amostra para cima (curva de desligamento para a aceleração). As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, a temperatura é mostrada ao longo da abscissa e a razão NO2/ NOx é mostrada ao longo da ordenada.
[0259] Figura 2: mostra a curva de desativação das amostras 1 a 6 ao resfriar a amostra (curva de desativação para desaceleração). As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, a temperatura é mostrada ao longo da abscissa e a razão NO2/ NOx é mostrada ao longo da ordenada.
[0260] Figura 3: mostra 0 escorregamento de amônia das amostras 1 a 6 para cada um dos oito pontos de estado estacionário. As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, 0 escorregamento de amônia é mostrado na ordenada em relação a cada um dos oito pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abscissa.
[0261] Figura 4: mostra a produção de N2O das amostras 1 a 6 para cada um dos oito pontos do estado estacionário. As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, a produção de N2O é mostrada na ordenada relativa a cada um dos oito pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abscissa.
[0262] Figura 5: mostra a produção de NOx para amostras de 1 a 6 para cada um dos oito pontos de estado estacionário. As amostras 1 a 6
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80/81 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, a produção de NOx é mostrada na ordenada relativa a cada um dos oito pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abcissa.
[0263] Figura 6: mostra o desempenho de DeNOx das amostras 1 a 6 para cada um dos cinco pontos de estado estacionário. As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, a quantidade relativa de NOx reduzido é mostrada na ordenada em relação a cada um dos cinco pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abcissa.
[0264] Figura 7: mostra o escorregamento de NOx das amostras 1 a 6 para cada um dos cinco pontos do estado estacionário. As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, o escorregamento de NOx é mostrado na ordenada em relação a cada um dos cinco pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abscissa.
[0265] Figura 8: mostra o escorregamento de amônia das amostras 1 a 6 para cada um dos cinco pontos do estado estacionário. As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, o escorregamento de amônia é mostrado na ordenada em relação a cada um dos cinco pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abscissa.
[0266] Figura 9: mostra a produção de NO2 das amostras 1 a 6 para cada um dos cinco pontos do estado estacionário. As amostras 1 a 6 referem-se aos catalisadores dos Exemplos 1 a 6, respectivamente. Na Figura, a produção de NO2 é mostrada na ordenada relativa a cada um dos cinco pontos de estado estacionário para as amostras 1 a 6 mostradas na abscissa.
[0267] Figura 10: mostra a relação NO2/ NOx na relação entre amônia e nitrogênio (razão estequiométrica normalizada = NSR) de 0 para 0
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81/81 “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” e para o “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” para cada um os sete pontos de estado estacionário. O “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” refere-se ao Exemplo 7 e “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” refere-se ao Exemplo 8. Na Figura, a relação de NO2/ NOx é mostrada na ordenada relativa a cada um dos sete pontos de estado estacionário para 0 “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” e para 0 “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” mostrado na abscissa.
[0268] Figura 11: mostra a relação NO2/ NOx na razão entre amônia e nitrogênio (NSR) de 0,5 para 0 “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” e para 0 “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” para cada um dos sete pontos de estados estacionários. O “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” refere-se ao Exemplo 7 e “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” refere-se ao Exemplo 8. Na Figura, a relação de NO2/ NOx é mostrada na ordenada relativa a cada um dos sete pontos de estado estacionário para 0 “Projeto AMox em camadas 8 g/ft3” e para 0 “Projeto AMox misturado 8 g/ft3” mostrado na abscissa.
Literatura citada
- WO 2015/189680 A1
- US 9,272,272 B2
- US 8,715,618 B2
- US 8,293,199 B2
- US 8,883,119 B2
- US 8,961,914 B2
- US 9,242,238 B2

Claims (17)

  1. Reivindicações
    1. CATALISADOR, caracterizado pelo fato de que compreende um revestimento de lavagem (washcoat) que compreende uma ou mais camadas, o revestimento de lavagem sendo disposto em um substrato, em que o revestimento de lavagem compreende:
    i) um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal, e ii) um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
  2. 2. CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento de lavagem compreende:
    i) um metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal, e ii) um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
  3. 3. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que o metal do grupo da platina é um ou mais de Pt, Pd e Rh, de preferência, um ou mais de Pt e Pd, de forma mais preferencial, Pt, em que o material de suporte de óxido de metal é, de preferência, um ou mais de alumina, zircônia-alumina, sílica-alumina, titânia, zircônia-titânia e céria, de forma mais preferencial, uma ou mais de alumina, sílica-alumina e zircônia-alumina, de forma mais preferencial, zircônia-alumina.
  4. 4. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende um elemento tetravalente Y que é um ou mais de Si, Sn, Ti, Zr e Ge, de preferência, Si, e em que a estrutura estrutural do material zeolítico compreende, de preferência, um elemento trivalente X que é um ou mais de B, Al, Ga e In, de preferência, Al.
  5. 5. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das
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    2/4 reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material zeolítico tem uma estrutura estrutural do tipo AEI, GME, BEA, CHA, FAU, FER, HEU, LEV, MEI, MEL, MFI ou MOR, de forma mais preferencial, do tipo AEI, GME, CHA, MFI, BEA, FAU ou MOR, de preferência, do tipo CHA, AEI ou BEA, de forma mais preferencial, do tipo CHA ou AEI, e, de forma mais preferencial, do tipo CHA.
  6. 6. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o material zeolítico compreende Cu.
  7. 7. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o substrato possui uma pluralidade de passagens que se estendem de forma longitudinal, formadas por paredes que se estendem de forma longitudinal, delimitando e definindo as passagens e um comprimento total longitudinal que se estende entre uma extremidade frontal e uma extremidade traseira do substrato.
  8. 8. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento de lavagem consiste em uma camada.
  9. 9. CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o substrato possui um comprimento de substrato e em que a uma camada está disposta em 50 a 100%, de preferência, em 75 a 100%, de forma mais preferencial, em 95 a 100%, de forma mais preferencial, em 100% do comprimento total do substrato.
  10. 10. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento de lavagem compreende uma primeira e uma segunda camada, em que a primeira camada compreende, de preferência, um ou mais do composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, de preferência, o material zeolítico que compreende um ou mais de
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    3/4
    Cu e Fe e em que a segunda camada compreende o metal do grupo da platina suportado no material de suporte de óxido de metal.
  11. 11. CATALISADOR, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira camada é disposta no substrato e a segunda camada é, de preferência, pelo menos parcialmente, de preferência, completamente, disposta na primeira camada, ou em que a segunda camada é disposta sobre o substrato e a primeira camada é, de preferência, pelo menos parcialmente, de preferência, completamente, disposta na segunda camada.
  12. 12. CATALISADOR, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 11, caracterizado pelo fato de que o revestimento de lavagem compreende ainda uma terceira camada, em que a terceira camada compreende, de preferência, um ou mais de um composto oxídico de V, um composto oxídico de W, e um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, de preferência, um material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe.
  13. 13. USO DO CATALISADOR, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que é para a redução catalítica seletiva simultânea de NOx, a oxidação de amônia, a oxidação de monóxido de nitrogênio e a oxidação de um hidrocarboneto, de preferência, em um tratamento de um gás de escape.
  14. 14. SISTEMA DE TRATAMENTO DE GÁS DE ESCAPE, de preferência, em comunicação fluida com um motor de combustão interno, o dito sistema de gás de escape caracterizado pelo fato de que compreende o catalisador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que o motor de combustão interno é, de preferência, um motor à diesel, de forma mais preferencial, um motor à diesel de serviço pesado.
  15. 15. SISTEMA DE TRATAMENTO DE GÁS DE ESCAPE, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende
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    4/4 ainda um filtro de fuligem catalisada, em que o catalisador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, está localizado a montante do filtro de fuligem catalisada e em que nenhum catalisador de oxidação de diesel está localizado entre o catalisador, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, e o filtro de fuligem catalisada.
  16. 16. SISTEMA DE TRATAMENTO DE GÁS DE ESCAPE, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende:
    - um primeiro injetor redutor,
    - um primeiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx,
    - um segundo catalisador, em que o dito segundo catalisador é o catalisador conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10;
    - um filtro de fuligem catalisada,
    - um segundo injetor redutor,
    - um terceiro catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx, e
    - um quarto catalisador para a redução catalítica seletiva de NOx e/ ou para a oxidação de amônia.
  17. 17. PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DO CATALISADOR, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende a disposição de uma ou mais pastas sobre um substrato, a uma ou mais pastas compreendendo o metal do grupo da platina suportado em um material de suporte de óxido de metal e um ou mais dos composto oxídico de V, o composto oxídico de W e o material zeolítico que compreende um ou mais de Cu e Fe, em que, após ter sido colocada uma pasta sobre o substrato, um substrato tratado com pasta é obtido, o qual é seco e calcinado.
BR112019010118-7A 2016-12-05 2017-12-05 Sistema de tratamento de gás de escape BR112019010118B1 (pt)

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