CN106457147A - 用于处理废气的催化制品 - Google Patents

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Abstract

提供了一种催化制品，其包含(a)具有通道壁的流通式蜂窝体基底；(b)第一NH3‑SCR催化剂组合物，其涂覆于第一区中的通道壁之上和/或之内；和(c)第二NH3‑SCR催化剂组合物，其涂覆于第二区中的通道壁之上和/或之内，条件是第一区在第二区上游，并且第一和第二区相邻或至少部分重叠；和其中第一NH3‑SCR催化剂包含铜与铝原子比为约0.1‑0.375的第一铜负载的分子筛，和第二NH3‑SCR催化剂包含铜与铝原子比为约0.3‑约0.6的第二铜负载的分子筛。

Description

用于处理废气的催化制品
发明背景
发明领域
本发明涉及用于处理燃烧废气的催化制品和方法。
相关领域说明
烃基燃料在发动机中的燃烧产生废气，其包含大部分的是相对无毒的氮气(N2)、水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)。但是废气还包含相对小部分的有害的和/或有毒的物质，例如来自于不完全燃烧的一氧化碳(CO)、来自于未燃烧的燃料的烃(HC)、来自于过高燃烧温度的氮氧化物(NOx)和微粒物质(大部分是烟灰)。为了缓解释放到大气中的烟道气和废气的环境影响，需要消除或降低不期望的组分的量，优选通过不进而产生其他有害的或有毒的物质的方法。
典型地，来自于贫燃内燃机的废气由于高比例的氧而具有净氧化效应，该氧被提供来确保烃燃料的充分燃烧。在这样的气体中，要除去的最麻烦的组分之一是NOx，其包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和一氧化二氮(N2O)。将NOx还原成N2特别成问题，因为废气包含足够的氧来促进氧化反应而非还原反应。不过，NOx可以通过通常称作选择性催化还原(SCR)的方法来还原。SCR方法包括在催化剂存在下和借助于还原剂例如氨将NOx转化成单质氮(N2)和水。在SCR方法中，在废气接触SCR催化剂之前，将气态还原剂例如氨添加到废气流中。还原剂吸附到催化剂上，并且NOx还原反应在气体经过催化型基底之中或之上时发生。使用氨的化学计量比的SCR反应的化学式是：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
已知具有交换的过渡金属的沸石可以用作SCR催化剂。常规的用铜交换的小孔沸石特别可用于在低温实现高的NOx转化率。但是，NH3与吸附在交换的沸石的过渡金属上的NO的相互作用会导致不期望的副反应，其产生N2O。该N2O特别难以从废气流除去。因此，仍然需要获得高的NOx转化率，并且产生最少的N2O的改进的方法。本发明尤其满足这种需要。
发明内容
申请人已经发现，具有至少两个催化区，其每个包含铜负载的分子筛的催化基底可以明显降低不期望的N2O的产生，同时在SCR反应中保持整体上高的N2选择性，条件是位于上游区中的铜负载的分子筛催化剂的Cu:Al摩尔比低于下游区中的铜负载的分子筛。例如，高的N2选择性和低的N2O副产物可以在SCR方法中，通过使废气经过这样的基底之中或之上来实现，该基底具有包含Cu:Al摩尔比是约0.1-0.375的铜负载的分子筛的上游NH3-SCR催化剂区和Cu:Al摩尔比是约0.3-0.6的下游NH3-SCR催化剂区。在一个优选的实施方案中，上游分子筛的二氧化硅与氧化铝(SAR)之比高于下游分子筛。在另一优选的实施方案中，上游分子筛催化剂的铜负载量低于下游分子筛催化剂。在又一优选的实施方案中，上游分子筛催化剂具有与下游分子筛催化剂相比更高的SAR和更低的铜负载量。
因此，在一方面中，提供了一种催化制品，其包含(a)流通式蜂窝体基底，其具有入口侧、出口侧、从该入口侧到该出口侧的轴长，和通过从该入口侧延伸到该出口侧的通道壁限定的多个通道；(b)第一NH3-SCR催化剂组合物，其涂覆于第一区中的通道壁之上和/或之内；和(c)第二NH3-SCR催化剂组合物，其涂覆于第二区中的通道壁之上和/或之内，条件是第一区在第二区上游，和第一和第二区是串联的；和进一步条件是第一NH3-SCR催化剂包含铜与铝摩尔比是约0.1-0.375的第一铜负载的分子筛，和第二NH3-SCR催化剂包含铜与铝摩尔比是约0.3-约0.6的第二铜负载的分子筛。
在另一方面中，提供了一种催化剂制品，其包含(a)流通式蜂窝体基底，其具有入口侧、出口侧、从该入口侧到该出口侧的轴长，和通过从该入口侧延伸到该出口侧的通道壁限定的多个通道；(b)由第一载体涂层(washcoat)组成的第一催化区；(c)由第一载体涂层和第二载体涂层组成的第二催化区；(d)由第二载体涂层组成的第三催化区；和(e)由第三载体涂层上的第二载体涂层组成的第四催化区；其中第一载体涂层包含第一铜负载的分子筛，第二载体涂层包含第二铜负载的分子筛，其中第一和第二分子筛是不同的材料，和第三载体涂层包含氨氧化催化剂，和其中第一、第二、第三和第四区串联布置在基底上，在该串联中每个区与下一区相邻，第一区最接近于该入口侧，和第四区最接近于该出口侧。
在本发明又一方面中，提供了一种用于处理废气的系统，其包含：(a)本文所述的催化制品；和(b)选自DOC、NAC、外部NH3注射器、二级SCR催化剂、ASC和微粒过滤器的一种或多种废气处理部件，其中根据权利要求1所述的催化制品和一种或多种废气处理部件流体连通，并且是串联的。
在本发明的另一方面中，提供了一种处理废气的方法，其包括：(a)使包含NOx和NH3的废气与根据权利要求1所述的催化制品接触；和(b)将NOx的至少一部分选择性还原成N2和H2O。
附图说明
图1的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的布置；
图2的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置；
图3的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置；
图4的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置；
图4A的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置；
图5的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂和氨氧化催化剂的布置；
图6的图显示了本发明的一个实施方案，具有分区SCR催化剂的另一布置；
图7的图显示了本发明的一个实施方案，其具有包含两个基底的分区SCR催化剂的另一布置；
图7的图显示了本发明的一个实施方案，其具有包含两个基底和ASC区的分区SCR催化剂的另一布置；
图8的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置，其中该区之一是挤出的催化剂体；
图8A的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置，其中该区之一是挤出的催化剂体；
图8B的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置，其中该区在挤出的催化剂体上；
图9的图显示了本发明的一个实施方案，其具有分区SCR催化剂的另一布置，其中该区之一是挤出的催化剂体；
图10是包含分区SCR催化剂的流通式蜂窝体基底的图；
图10A是流通式蜂窝体基底的泡孔的图；和
图11是根据本发明一个实施方案的用于处理废气的系统的图。
具体实施方式
本发明至少部分地涉及一种方法，其用于改进环境空气质量，特别是用于处理由电厂、燃气轮机、贫燃内燃机等产生的废气排放物。废气排放物至少部分地通过在宽的操作温度范围内降低NOx浓度来改进。NOx的转化通过使废气经过基底之中或之上来完成，该基底优选是蜂窝体流通式整料，其具有两个或更多个布置在区中的NH3-SCR催化剂。
优选地，第一NH3-SCR催化剂组合物涂覆于流通式整料第一区中的通道壁之上和/或之内，和第二NH3-SCR催化剂组合物涂覆于流通式整料第二区中的通道壁之上和/或之内，第一区在第二区的上游。在某些实施方案中，第一或第二区可以为挤出的催化剂体的形式，并且另一区是该体上的涂层。在某些实施方案中，第一区和第二区是相同的催化剂配方，条件是第一区的载体涂层负载量低于第二区。在一个例子中，第一区的载体涂层负载量可以是后载体涂层负载量的85％，75％，65％或50％。在某些实施方案中，具有相同的催化剂配方，但是不同的载体涂层负载量的第一和第二区分别在不同的基底上。优选地，这两个基底彼此相邻。在某些实施方案中，这些基底位于废气处理系统中，以使得在这两个基底之间不存在其他SCR催化剂，优选不存在其他废气处理催化剂。
参见图1，显示了本发明的一个实施方案，其中流通式蜂窝体基底10具有第一催化剂区20和第二催化剂区30，其中第一和第二催化剂区是连续的和接触的。术语“第一区”和“第二区”指的是区域在基底上的取向。更具体地，该区是串联取向的，以使得在正常操作条件下，待处理的废气先接触第一区，后接触第二区。在一个实施方案中，第一和第二区连续布置，以使得一个不间断地紧接另一个(即在第一和第二区之间不存在催化剂或其他废气处理操作例如过滤器)。所以，在某些实施方案中，相对于在基底之中或之上的正常的废气流1，第一区在第二区上游。
第一和第二区的催化剂材料的差异产生了废气在经过基底之中或之上时的不同处理。例如，第一区选择性还原NOx，同时产生比第二区更低的N2O副产物，和第二区以比第一区更高的选择性来选择性还原NOx。与单个催化剂系统或其他分区布置相比，两个区的组合的协同效应改进了催化剂的整体性能。
在图10中，显示了分区催化基底2，其中基底是蜂窝体流通式整料100，具有相对于经过基底的废气流1的正常方向的入口侧110和出口侧120。基底具有轴长190，其从入口侧110延伸到出口侧120。图11显示了蜂窝体基底的单个泡孔200，其具有通道壁110，通道壁110限定了废气可以流经的开放通道120。通道壁优选是多孔或半多孔的。每个区的催化剂可以是壁表面上的涂层，部分地或完全地渗入壁中的涂层，作为挤出体直接引入壁中，或者其某种组合。
在图1中，第一区20从入口侧110延伸到第一端点29，第一端点29位于轴长190的约10-90％，例如约80-90％，约10-25％或约20-30％。第二区120从出口侧120延伸到轴长190的约20-90％，例如约60-约80％或约50-约75％。优选地，第二区延伸到至少第一端点，以使得第一和第二区接触。轴长优选小于24英寸，例如约1-约24英寸，约3-约12英寸，或约3-约6英寸。
在图2中，第一催化剂区20部分重叠于第二催化剂区30。在图3中，第二催化剂区30部分重叠于第一催化剂区20。重叠优选小于基底的轴长的90％，例如约80-约90％，小于约40％，约40-约60％，约10-约15％，或约10-约25％。对于第二催化剂区重叠于第一催化剂区的技术方案，重叠可以大于轴长的50％，例如80-90％。对于第一催化剂区重叠于第二催化剂区的技术方案，重叠优选小于轴长的50％，例如约10-20％。
在图4中，第一催化剂区20与第二催化剂区30完全重叠。优选地，第一和第二区接触(即在第一和第二区之间不存在插入的催化活性层)。对于这样的实施方案，待处理的废气首先接触第一区和由第一区至少部分地处理。废气的至少一部分渗透过第一区，在这里它接触第二区，它随后在第二区中被处理。经处理的废气的至少一部分渗透回到第一区，进入开口通道，和离开基底。图4显示了一个实施方案，其中第一和第二催化剂区延伸了基底的整个轴长。图4A显示了一个实施方案，其中第一催化剂区与第二区完全重叠，第一催化剂区延伸了基底的整个轴长，和第二区从出口侧延伸到小于基底的整个轴长。
图5显示了本发明的另一实施方案。这里，催化制品进一步包含第三催化剂区，其最接近于和优选延伸到基底的出口侧。第三催化剂区包含氧化催化剂，优选对于氧化氨有效的催化剂。在某些实施方案中，催化剂包含一种或多种铂族金属(PGM)，例如Pt、Pd或其组合，优选在金属氧化物载体例如氧化铝上。分层布置的第二和第三区的组合充当氨泄露催化剂，其中上游SCR反应没有消耗的过量的氨的至少一部分经过第二区到第三区，在这里它被氧化成H2O和二次NOx。H2O和二次NOx向回经过第二区，在这里二次NOx的至少一部分经由SCR型反应被还原成N2和H2O。
本发明的另一实施方案显示在图6中，其中基底负载四个离散的催化剂区，其中每个包含分别的催化剂组合物。第一、第二和第三催化剂区的组成类似于上述的那些。第四催化剂区位于第一和第二区之间，以使得第一、第四和第二区串联，第一区接触第四区，和第四区接触第二区。在某些实施方案中，第四区可以具有两个或更多个催化剂层，其中每个催化剂层包含铜负载的分子筛。
第四区中每线性英寸的铜总量大于第一区的每线性英寸的铜总量和小于第二区，或者大于第一和第二区单个中每线性英寸的铜总量。在某些实施方案中，第四区的分子筛与第一区和/或第二区的分子筛相同。在某些实施方案中，第四区的分子筛包含两种分子筛材料。例如，第四区可以包含第一区的分子筛和第二区的分子筛，条件是第一和第二区具有不同的分子筛。
优选地，第一和第二区连续布置在单个基底上，以使得第一区接触第二区。在某些实施方案中，第一和第二区布置在位于废气处理系统中的分别的基底上，以使得第一和第二区是串联的和接触的。两个基底可以是相同或不同的基底。例如，第一基底的孔隙率可以高于第二基底，第一和第二基底可以是不同的组成或者具有不同的泡孔密度，和/或第一和第二基底可以是不同长度的。在图7中，第一和第二区布置在位于废气处理系统中的分别的基底上，以使得第一和第二区是串联的和相邻的，但是不直接接触。第一和第二基底之间的最大距离优选小于2英寸，更优选小于1英寸，和优选在第一和第二区之间和/或第一和第二基底之间不存在插入的基底、过滤器或催化剂材料。在图7A中，第二基底进一步包含氨氧化催化剂底层40，其从基底的出口侧延伸到小于基底总长度的长度。第二区完全覆盖氧化催化剂和优选延伸了基底的长度。
在某些实施方案中，第一或第二催化剂区包含挤出的催化剂材料。图8所示的实施方案例如包含第一催化区26，其为在挤出的催化剂基底的一部分之上和/或之内的涂层的形式。挤出的催化剂基底又包含第二催化区16。第一区布置在基底上，以使得相对于废气1的正常流动，它在第二区上游。区16中的催化活性基底包含类似于本文所述的其他第二区的催化活性材料。在图8中，第一区从入口侧延伸到小于基底的整个长度。在图84中，第一区26完全覆盖包含第二区的催化活性基底。
在图8B中，催化活性基底300例如由挤出的催化材料形成的流通式蜂窝体基底涂覆有上游区310和下游区330。上游区从入口侧312延伸到第一端点314，其位于轴长390的约10-80％，例如约50-80％，约10-25％，或约20-30％。下游区从出口侧344延伸到第二端点332，其位于轴长390的约20-80％，例如约20-40％，约60-约80％，或约50-约75％。上游区和下游区不直接接触，因此上游区和下游区之间存在间隙320。优选地，这个间隙不包含催化剂层，而代之以直接暴露于待处理的废气。废气在间隙处接触催化体，由此处理废气，例如选择性还原废气中NOx的一部分。由第一端点314和第二端点332限定的间隙优选小于轴长的75％，例如是轴长390的约40-约60，约10-约15％，或约10-约25％。任选的NH3氧化催化剂在这样的区中涂覆于基底300之上和/或之内，该区从出口侧344朝着入口侧312延伸到等于或小于下游区长度的长度。任选的NH3氧化催化剂优选是衬层(under-layer)，其被形成下游区的催化剂组合物完全覆盖。
对于上游区、挤出体和下游区中催化剂的组成没有特别限制，条件是上游区、挤出体和下游区中的至少两个符合本文定义的第一和第二区的要求，即第一区中的铜负载的分子筛的Cu:Al比小于第二区中铜负载的分子筛的Cu:Al比。在一个例子中，上游区对应于第一区，和下游区对应于第二区。在这样的实施方案中，挤出的催化剂体优选包含另一类型的SCR催化剂，例如钒，优选负载于金属氧化物例如TiO2上，并且任选地包含一种或多种另外的金属例如钨。在另一例子中，挤出的催化剂体对应于第一区，和下游区对应于第二区。在这个例子中，上游区可以包含另一类型的催化剂，优选SCR催化剂例如铁负载的分子筛。在另一例子中，上游区对应于第一区，和挤出体对应于第二区。在这个例子中，该下游区可以包含另一、优选包含另一类型的SCR催化剂例如本文所述的那些之一。
图9显示了另一实施方案，其中第一催化区17是挤出的催化体的一部分，并且第二催化剂区37是挤出的催化剂基底的一部分之上和/或之内的涂层。同样，相对于废气1的正常流动，第一区布置在第二区上游，并且区17中的催化活性基底包含类似于本文所述的其他第一区的材料的催化活性材料。
第一催化区包含第一NH3-SCR催化剂组合物。第一NH3-SCR催化剂包含铜负载的分子筛作为催化活性组分，但是可以包括其他组分，特别是非催化活性组分例如粘结剂。作为本文使用的，“催化活性”组分是直接参与NOx的催化还原和/或NH3或其他氮基SCR还原剂的氧化的组分。相应地，“非催化活性”组分是不直接参与NOx的催化还原和/或NH3或其他氮基SCR还原剂的氧化的组分。
有用的分子筛是结晶或类结晶材料，其可以例如是铝硅酸盐(沸石)或硅铝磷酸盐(SAPO)。这样的分子筛由重复的SiO4、AlO4和任选的PO4四面体单元连接在一起，例如成环来构建，以形成具有规则的晶体内空穴和分子尺寸的通道的骨架。四面体单元(环成员)的具体布置产生了分子筛的骨架，并且根据惯例，每个独特的骨架被国际沸石协会(IZA)赋予独特的三字母代码(例如“CHA”)。有用的分子筛骨架的例子包括大孔骨架(即具有12元的最小环尺寸)、中孔骨架(即具有10元的最小环尺寸)和小孔骨架(即具有8元的最小环尺寸)。骨架的例子包括BEA、MFI、CHA、AEI、LEV、KFI、MER、RHO、ERI、OFF、FER和AFX。分子筛也可以是两种或更多种骨架，例如AEI和CHA的共生体。在某些实施方案中，第一和/或第二区可以独立地包含两种或更多种分子筛的共混物。优选的共混物具有至少一种具有CHA骨架的分子筛，和更优选大部分CHA骨架。
特别有用的分子筛是小孔沸石。作为本文使用的，术语“小孔沸石”表示具有8个四面体原子的最大环尺寸的沸石骨架。优选地，分子筛的主晶相由一种或多种小孔骨架构成，不过也可以存在其他分子筛晶相。优选地，主晶相包含至少约90重量％，更优选至少约95重量％，和甚至更优选至少约98或至少约99重量％的小孔分子筛骨架，基于分子筛材料的总重量计。
在一些例子中，用于本发明的小孔沸石在至少一个维度上的孔尺寸小于在一个实施方案中，小孔沸石具有选自以下的骨架：ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、LEV、KFI、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG和ZON。优选的沸石骨架选自AEI、AFT、AFX、CHA、DDR、ERI、LEV、KFI、RHO和UEI。对于某些应用，优选的沸石骨架选自AEI、AFT和AFX，特别是AEI。在某些应用中，优选的沸石骨架是CHA。在某些应用中，优选ERI骨架。可用于本发明的具体的沸石包括SSZ-39、Mu-10、SSZ-16、SSZ-13、Sigma-1、ZSM-34、NU-3、ZK-5和MU-18。其他有用的分子筛包括SAPO-34和SAPO-18。在一个特别优选的实施方案中，第一和第二NH3-SCR催化剂独立地包含具有负载有铜的CHA骨架的铝硅酸盐(例如SSZ-13)。在另一特别优选的实施方案中，第一NH3-SCR催化剂包含铜负载的SAPO-34分子筛，和第二NH3-SCR催化剂包含具有CHA骨架的铜负载的铝硅酸盐。
优选的铝硅酸盐的二氧化硅与氧化铝之比(SAR)是约10-约50，例如约15-约30，约10-约15，15-约20，约20-约25，约15-约18，或约20-约30。优选的SAPO的SAR小于2，例如约0.1-约1.5，或约0.5-约1.0。分子筛的SAR可以通过常规的分析来测定。该比率用来尽可能接近地代表分子筛晶体的硬质原子骨架中的比率，并且不包括粘结剂中的或者通道内阳离子或其他形式的硅或铝。因为在与粘结剂材料，特别是氧化铝粘结剂合并后，难以直接测量分子筛的SAR，因此本文所述的SAR值以分子筛本身，即在沸石与其他催化剂组分合并之前的SAR来表示。
在某些应用中，第一区中的分子筛的SAR小于第二区中的分子筛的SAR。例如，第一区分子筛可以是SAR为约10-约20的铝硅酸盐，和第二区分子筛可以是SAR为约20-约50的铝硅酸盐。在另一例子中，第一区分子筛可以是SAR为约15-约20的铝硅酸盐，和第二区分子筛可以是SAR为约25-约30的铝硅酸盐。在另一例子中，第一区分子筛是SAPO，和第二区分子筛是铝硅酸盐。在其他实施方案中，第一区分子筛和第二区分子筛具有相同的SAR，条件是第一区分子筛上的铜负载量高于第二区分子筛上的铜负载量。
分子筛可以包括铝之外的骨架金属(即金属取代的沸石)。作为本文使用的，涉及分子筛的术语“金属取代的”表示一个或多个铝或硅骨架原子已经被取代金属取代的分子筛骨架。相反，术语“金属交换的”表示这样的分子筛，其中一种或多种与沸石相连的离子物质(例如H+、NH4+、Na+等)已经被金属(例如金属离子或游离金属，如金属氧化物)取代，其中该金属没有作为分子筛骨架原子(例如T-原子)引入，而代之以引入到分子孔中或者分子筛骨架的外表面上。交换的金属是“骨架外金属”类型，其是存在于分子筛内和/或分子筛表面的至少一部分上的金属，优选作为离子物质，不包括铝，并且不包括构成分子筛骨架的原子。术语“金属负载的分子筛”表示包含一种或多种骨架外金属的分子筛。作为本文使用的，术语“铝硅酸盐”和“硅铝磷酸盐”不包括金属取代的分子筛。
本发明的铜负载的分子筛包含作为骨架外金属位于分子筛材料之上和/或之内的铜。优选地，铜的存在和浓度促进废气，例如来自于柴油机的废气的处理，包括例如NOx还原、NH3氧化和NOx存储的方法，同时还抑制N2O的形成。
铜(Cu)以相对于分子筛中的铝(Al)，即骨架铝的量的量存在。Cu:Al比基于分子筛中铜与摩尔骨架Al的相对摩尔量。第一区中的铜负载的分子筛的铜与铝摩尔比(Cu:Al比)小于第二区中铜负载的分子筛的Cu:Al比。申请人已经惊奇地发现，调节流通式蜂窝体基底的上游和下游区之间的分子筛的Cu:Al比，在SCR方法中提供了高的NOx转化率(特别是NO和NO2)和N2选择性，同时明显降低了作为副产物同时产生的不想要的N2O的量。上游催化区中与下游催化区相比的Cu:Al比的差异可以如下来实现：在上游区用与下游区中的分子筛相比较少的铜来负载分子筛，与上游区的分子筛相比增加下游区中分子筛的SAR，或者其组合。
除非另有规定，否则分子筛上负载的铜量和催化剂中的铜浓度按基于相应分子筛的总重量的铜来表示，因此独立于基底上催化剂载体涂层的负载量或催化剂载体涂层中其他材料的存在。
对于某些应用来说，第一区中催化剂的Cu:Al比是约0.1-约0.375，和第二区中催化剂的Cu:Al比是约0.3-约0.6，条件是第一区催化剂的Cu:Al比小于第二区催化剂的Cu:Al比。在某些实施方案中，第一区包含铜负载的SAPO，并且Cu:Al比是约0.01-约0.1。在某些实施方案中，第一区包含铝硅酸盐，并且Cu:Al比是约0.15-约0.375。在某些实施方案中，第一区包含SAPO，和第二区包含铝硅酸盐分子筛，其中SAPO和铝硅酸盐分子筛负载有相当量的铜。在另一实施方案中，第一和第二区的分子筛都是具有相当的SAR的铝硅酸盐，条件是第一区的分子筛负载有比第二区的分子筛低的浓度的铜。在另一实施方案中，第一和第二区的分子筛都是铝硅酸盐，其中第一区的铝硅酸盐的SAR低于第二区的分子筛，并且两种铝硅酸盐具有相同的铜负载量，或者第一区分子筛的铜负载量低于第二区分子筛。
在某些实施方案中，骨架外铜在第一区或第二区的分子筛中的存在浓度是约0.1-约10重量％(wt％)，基于分子筛的总重量计，例如是约0.5wt％-约5wt％，约0.5-约1wt％，约1-约5wt％，约2.5wt％-约3.5wt％，和约3wt％-约3.5wt％。
除了铜之外，分子筛可以进一步包含一种或多种另外的骨架外金属，条件是该另外的骨架外金属以相对于铜的少量存在(即<50mol％，例如约1-30mol％，约1-10mol％，或约1-5mol％)。另外的骨架外金属可以是任何公知的用于催化剂工业中来形成金属交换的分子筛催化的活性金属，特别是已知对于处理来自于燃烧过程的废气有催化活性的那些金属。特别优选可用于NOx还原和存储方法的金属。这样的金属的例子包括金属镍、锌、铁、钨、钼、钴、钛、锆、锰、铬、钒、铌以及锡、铋和锑；铂族金属例如钌、铑、钯、铟、铂，和贵金属例如金和银。优选的过渡金属是贱金属，和优选的贱金属包括选自铬、锰、铁、钴、镍及其混合物的那些。
优选地，铜高度分散在分子筛晶体内，优选没有对金属负载的分子筛高温处理。对于使用铜的实施方案来说，铜负载量优选是完全离子交换的和/或优选小于可以通过分子筛载体的交换位所容纳的。优选地，催化剂没有或基本上没有大量氧化铜，没有或基本上没有在外部分子筛晶体表面上的铜物质，和/或没有或基本上没有铜金属簇，如通过程序升温还原(TPR)分析和/或UV-可见光分析来测量的。
在一个例子中，金属交换的分子筛通过将分子筛，例如H型分子筛或NH4型分子筛混合到含有催化活性金属的可溶性前体的溶液中来产生。可以调节溶液的pH来引起催化活性金属阳离子在分子筛结构之上或之内沉淀(但是不包括分子筛骨架)。例如，在一个优选的实施方案中，将分子筛材料浸入含有硝酸铜或醋酸铜的溶液中足够的时间，来使得催化活性铜阳离子通过离子交换引入到分子筛结构中。未交换的铜离子沉淀出来。取决于应用，未交换的离子的一部分可以作为游离铜留在分子筛材料中。金属交换的分子筛然后可以清洗，干燥和煅烧。经煅烧的材料可以包含一定百分比的按氧化铜计的铜，其存在于分子筛表面上或分子筛空穴内。
通常，将催化金属阳离子离子交换到分子筛之内或之上可以在室温或在至多约80℃的温度，在约7的pH进行约1-24小时的时间。形成的催化分子筛材料优选在约100-120℃干燥一整夜，和在至少约500℃的温度煅烧。
在某些实施方案中，催化剂组合物包含铜和至少一种碱金属或碱土金属的组合，其中铜和碱金属或碱土金属位于分子筛材料之上或之内。碱金属或碱土金属可以选自钠、钾、铷、铯、镁、钙、锶、钡或它们的某种组合。作为本文使用的，短语“碱金属或碱土金属”不表示碱金属和碱土金属是择一使用的，而是一种或多种碱金属可以单独使用或者与一种或多种碱土金属组合使用，和一种或多种碱土金属可以单独使用或者与一种或多种碱金属组合使用。在某些实施方案中，优选碱金属。在某些实施方案中，优选碱土金属。优选的碱金属或碱土金属包括钙、钾及其组合。
在某些实施方案中，催化剂组合物基本上不含镁和/或钡。在某些实施方案中，催化剂基本上不含除了钙和钾的任何碱金属或碱土金属。在某些实施方案中，催化剂基本上不含除了钙的任何碱金属或碱土金属。在某些其他实施方案中，催化剂基本上不含除了钾的任何碱金属或碱土金属。作为本文使用的，术语“基本上不含”表示材料不具有可感知量的特定金属。即，特定金属的存在量不影响材料的基本物理和/或化学性质，特别是涉及材料的选择性还原或存储NOx的能力。在某些实施方案中，分子筛材料的碱金属含量小于3重量％，更优选小于1重量％，和甚至更优选小于0.1重量％。
在某些实施方案中，碱金属和/或碱土金属(统称为AM)在分子筛材料中以相对于分子筛中铜的量的量存在。优选地，Cu和AM分别以摩尔比约15:1-约1:1，例如约10:1-约2:1，约10:1-约3:1，或约6:1-约4:1存在，特别是AM是钙。在包括碱金属和/或碱土金属例如钙的某些实施方案中，铜的存在量小于2.5重量％，例如小于2重量％，或小于1重量％，基于分子筛的重量计。在某些实施方案中，第二区的铜负载的分子筛包含碱金属或碱土金属，特别是钙，并且第一区的铜负载的分子筛基本上不含碱金属或碱土金属。对于这样的实施方案，存在于第二区的分子筛材料中的铜和碱金属和/或碱土金属(AM)的相对累积量是相对于分子筛中的铝，即骨架铝的量。作为本文使用的，(Cu+AM):Al之比是基于相应分子筛中Cu+AM与摩尔骨架Al的相对摩尔量。在某些实施方案中，第二区的分子筛的(Cu+AM):Al之比不大于约0.6，特别是在AM是钙的情况中。在某些实施方案中，(Cu+AM):Al之比是至少0.3，例如约0.3-约0.6。在这样的实施方案中，第一区中催化剂的Cu:Al之比是约0.1-约0.375，条件是第一区催化剂中的Cu:Al之比小于第二区催化剂中的(Cu+AM):Al之比。
在某些实施方案中，铜和碱金属和/或碱土金属(AM)的相对累积量，以相对于分子筛中的铝，即骨架铝的量的量存在于第二区的分子筛材料中。作为本文使用的，(Cu+AM):Al之比基于相应的分子筛中的Cu+AM与摩尔骨架Al的相对摩尔量。在某些实施方案中，催化剂材料的(Cu+AM):Al之比不大于约0.6。在某些实施方案中，(Cu+AM):Al之比不大于0.5，例如约0.05-约0.5，约0.1-约0.4，或约0.1-约0.2。
碱金属/碱土金属可以经由任何已知的技术，例如离子交换、浸渍、同晶取代等添加到分子筛中。铜和碱金属或碱土金属可以以任何顺序添加到分子筛材料中(例如，金属可以在与碱金属或碱土金属之前、之后或同时进行交换)，但是优选碱金属或碱土金属在铜之前或同时添加。
本发明的催化制品适用于非均相催化反应体系(即与气体反应物接触的固体催化剂)。为了改进接触表面积、机械稳定性和/或流体流动特性，将SCR催化剂置于基底例如蜂窝体堇青石块之上和/或之内。在某些实施方案中，将催化剂组合物中的一种或多种作为载体涂层施用到基底。可选地，催化剂组合物中的一种或多种与其他组分例如填料、粘结剂和增强剂一起捏合成可挤出的糊，其然后通过模头挤出来形成蜂窝体块。
本发明的某些方面提供一种催化载体涂层。包含本文所述的铜负载的分子筛催化剂的载体涂层优选是溶液、悬浮液或浆料。合适的涂层包括表面涂层、渗透基底的一部分的涂层、渗透基底的涂层或者它们的某种组合。
载体涂层还可以包含非催化组分，例如填料、粘结剂、稳定剂、流变改性剂和其他添加剂，包括氧化铝、二氧化硅、非分子筛二氧化硅氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化铈中的一种或多种。在某些实施方案中，催化剂组合物可以包含成孔剂，例如石墨、纤维素、淀粉、聚丙烯酸酯和聚乙烯等。这些另外的组分不必需催化所需的反应，而是改进催化材料的效力，例如通过增加它的操作温度范围，增加催化剂的接触表面积，增加催化剂对基底的附着力等。在优选的实施方案中，载体涂层负载量>0.3g/in3，例如>1.2g/in3，>1.5g/in3，>1.7g/in3或>2.00g/in3，和优选<3.5g/in3，例如<2.5g/in3。在某些实施方案中，载体涂层以约0.8-1.0g/in3，1.0-1.5g/in3，1.5-2.5g/in3，或2.5-3.5g/in3的负载量施用到基底。
优选的基底，特别是对于移动应用来说，包括具有所谓的蜂窝体几何形状的流通式整料，其包含多个相邻的平行通道，通道两端开口，并且通常从基底的入口面延伸到出口面，产生高的表面积:体积之比。对于某些应用，蜂窝体流通式整料优选具有高泡孔密度，例如约600-800个泡孔/平方英寸，和/或平均内壁厚度是约0.18-0.35mm，优选约0.20-0.25mm。对于某些其他应用来说，蜂窝体流通式整料优选具有约150-600个泡孔/平方英寸，更优选约200-400个泡孔/平方英寸的低泡孔密度。优选地，蜂窝体整料是多孔的。除了堇青石、碳化硅、氮化硅、陶瓷和金属之外，可以用于基底的其他材料包括氮化铝、氮化硅、钛酸铝、α-氧化铝、莫来石例如针状莫来石、铯榴石、热处理金属陶瓷(thermet)例如Al2OsZFe、Al2O3/Ni或B4CZFe，或者包含其任何两种或更多种的片段的复合材料。优选的材料包括堇青石、碳化硅和氧化铝钛酸酯。
在某些实施方案中，本发明是一种通过本文所述的方法制造的催化剂制品。在一个具体的实施方案中，催化剂制品通过包括以下步骤的方法来生产：在第二NH3-SCR催化剂组合物、优选作为载体涂层施用到基底之前或之后，将第一NH3-SCR催化剂组合物、优选作为载体涂层，施用到基底作为层。
在某些实施方案中，第二NH3-SCR催化剂组合物作为顶层位于基底上，并且另一组合物例如氧化催化剂、还原催化剂、清除组分或NOx存储组分作为底层置于所述基底上。
通常，含有第一或第二NH3-SCR催化剂组合物的挤出的实心体的生产包括将分子筛和铜(分别地或作为金属交换的分子筛一起地)、粘结剂、任选的有机粘度增强化合物共混成均匀的糊，其然后添加到粘结剂/基质组分或其前体和任选地稳定的氧化铈和无机纤维中的一种或多种中。混合物在混合或捏合设备或挤出机中压实。混合物具有有机添加剂例如粘结剂、成孔剂、增塑剂、表面活性剂、润滑剂、分散剂，作为加工助剂来增强润湿性，因此产生均匀的批次。形成的塑性材料然后模制，特别是使用挤出压机或包括挤出模头的挤出机，并且将形成的模制件干燥和煅烧。有机添加剂在挤出的实心体的煅烧过程中“烧掉”。金属促进的沸石催化剂也可以是载体涂布或以其他方式施涂到挤出的实心体作为一个或多个子层，其存在于表面上或者完全地或部分地渗透到挤出的实心体中。可选地，金属促进的沸石可以在挤出之前添加糊中。优选地，铜负载的分子筛在整个挤出的催化剂体中遍布分散，并且优选均匀地遍布分散。
含有本发明的金属促进的沸石的挤出的实心体通常包含蜂窝体形式的单一结构，其具有从其第一端延伸到第二端的均匀尺寸的和平行的通道。限定通道的通道壁是多孔的。典型地，外“皮”包围挤出的实心体的多个通道。挤出的实心体可以由任何所需的横截面形成，例如圆形、正方形或椭圆形。多个通道中的单个通道可以是正方形、三角形、六边形、圆形等。
本文所述的催化制品能促进含氮还原剂、优选氨与氮氧化物的反应，来选择性形成单质氮(N2)和水(H2O)。这样的含氮还原剂的例子包括氨和氨肼或任何合适的氨前体，例如尿素((NH2)2CO)、碳酸铵、氨基甲酸铵、碳酸氢铵或甲酸铵。本发明方法的SCR方法可以在宽的温度范围(例如约150-700℃，约200-350℃，约350-550℃，或约450-550℃)获得至少75％，优选至少80％，和更优选至少90％的NOx(NO和/或NO2)转化率。
重要的是，与常规的SCR催化剂相比，使用本发明的分区催化剂产生低量的N2O副产物。即，本发明方法的SCR方法能在SCR入口处获得基于NO和/或NO2的低的N2O产生。例如，在宽的温度范围(例如约150-700℃，约200-350℃，约350-550℃，或约450-550℃)，SCR催化剂处的入口NO浓度与SCR催化剂之后的出口N2O浓度的相对比率大于约25，大于约30(例如约30-约40)，大于约50，大于约80，或大于约100。在另一例子中，在宽的温度范围(例如约150-700℃，约200-350℃，约350-550℃，或约450-550℃)，SCR催化剂处的入口NO2浓度与SCR催化剂之后的出口N2O浓度的相对比率大于约50，大于约80，或大于约100。
与氧化催化剂结合的本文所述的铜负载的分子筛催化剂还可以通过氧化方法来促进氨的氧化和限制不期望的NOx形成(即氨泄漏催化剂(ASC))。在某些实施方案中，本发明的催化制品在基底的出口端处包含ASC区。在其他实施方案中，氨泄漏催化剂位于分区SCR催化剂下游的分别的块上。这些分别的块可以彼此相邻和接触，或者由具体的距离隔开，条件是它们是彼此流体连通，和条件是SCR催化剂块位于氨泄漏催化剂块的上游。
在某些实施方案中，SCR和/或ASC方法在至少100℃的温度进行。在另一实施方案中，该方法在约150℃-约750℃的温度进行。在一个具体的实施方案中，温度范围是约175-约550℃。在另一实施方案中，温度范围是175-400℃。在又一实施方案中，温度范围是450-900℃，优选500-750℃，500-650℃，450-550℃，或650-850℃。
根据本发明的另一方面，提供了一种还原气体中的NOx化合物和/或氧化NH3的方法，其包括将该气体与本文所述的催化剂接触足够的时间，来降低该气体中NOx化合物的水平。本发明的方法可以包括以下步骤中的一个或多个：(a)累积和/或燃烧与过滤器入口接触的烟灰；(b)在接触SCR催化剂之前，将含氮还原剂引入到废气流中，优选不具有包括处理NOx和还原剂的插入的催化步骤；(c)在NOx吸附剂催化剂或贫NOx阱上产生NH3，和优选使用这样的NH3作为下游SCR反应中的还原剂；(d)将废气流与DOC接触来将基于烃的可溶性有机部分(SOF)和/或一氧化碳氧化成CO2，和/或将NO氧化成NO2，其又可以用于氧化颗粒过滤器中的颗粒物质；和/或减少废气中的颗粒物质(PM)；(e)使废气与一个或多个下游SCR催化剂装置(过滤器或流通式基底)在还原剂存在下接触，来降低废气中的NOx浓度；和(f)使废气与优选在SCR催化剂下游的氨泄露催化剂接触，来氧化大部分(如果不是全部)的氨，然后将废气排放到大气中，或者使废气经过再循环回路，然后废气进入/重新进入发动机中。
在一个优选的实施方案中，用于在SCR方法中消耗的氮基还原剂，特别是NH3的全部或至少一部分可以通过位于SCR催化剂上游的NOx吸附剂催化剂(NAC)、贫NOx阱(LNT)或NOx存储/还原催化剂(NSRC)(统称NAC)来提供。在某些实施方案中，NAC作为分区SCR催化剂涂覆到相同的流通式基底上。在这样的实施方案中，NAC和SCR催化剂是串联涂覆的，并且NAC在SCR区上游。
可用于本发明的NAC组分包括基础材料(例如碱金属、碱土金属或稀土金属，包括碱金属氧化物、碱土金属氧化物及其组合)和贵金属(例如铂)和任选的还原催化剂组分例如铑的催化剂组合。可用于NAC中的基础材料的具体类型包括氧化铯、氧化钾、氧化镁、氧化钠、氧化钙、氧化锶、氧化钡及其组合。贵金属优选以约10-约200g/ft3，例如20-60g/ft3存在。可选地，催化剂的贵金属特征在于平均浓度可以是约40-约100g/ft3。
在某些条件下，在定期富再生事件中，NH3可以在NOx吸附剂催化剂上产生。NOx吸附剂催化剂下游的SCR催化剂可以改进整个系统NOx还原效率。在组合的系统中，SCR催化剂能够存储在富再生事件中从NAC催化剂释放的NH3，并且使用存储的NH3来选择性还原在正常的贫操作条件过程中通过NAC催化剂泄露的NOx的一些或全部。
在某些方面中，本发明是一种用于处理燃烧方法所产生的废气的系统，例如来自于以下的废气：内燃机(无论是移动的还是固定的)、燃气轮机、燃煤或燃油电厂等。这样的系统包含本文所述的分区SCR催化制品和至少一种用于处理废气的另外的组分，其中分区SCR催化制品和至少一种另外的组分经设计来充当附着单元。分区SCR催化制品和至少一种另外的组分任选地通过管道的一个或多个段流体连通，用于引导废气经过系统。
废气处理系统可以包含用于将废气中的一氧化氮氧化成二氧化氮的氧化催化剂(例如柴油氧化催化剂(DOC))，其可以位于将含氮还原剂计量添加到废气中的位置的上游。在一个实施方案中，氧化催化剂适用于例如在氧化催化剂入口处250℃-450℃的废气温度时，产生进入SCR沸石催化剂的气流，其NO与NO2体积比是约4:1-约1:3。氧化催化剂可以包含至少一种铂族金属(或它们的某种组合)，例如铂、钯或铑，其涂覆在流通式整料基底上。在一个实施方案中，至少一种铂族金属是铂、钯或者铂和钯二者的组合。铂族金属可以负载在高表面积的载体涂层组分例如氧化铝，沸石例如铝硅酸盐沸石，二氧化硅，非沸石二氧化硅氧化铝，氧化铈，氧化锆，二氧化钛或含有氧化铈和氧化锆二者的混合氧化物或复合氧化物上。
废气处理系统可以包含在第二流通式整料或壁流式过滤器上的另外的SCR催化剂，其中含有另外的SCR的第二流通式整料或壁流式过滤器位于本文所述的分区SCR催化制品的上游或下游，并且与之流体连通。另外的SCR催化剂优选是金属交换的沸石，例如Cu-β、Cu-ZSM5、Cu-CHA、Cu-ZSM-34或Cu-AEI。
废气处理系统可以包位于催化制品上游的含NAC和/或含氮还原剂的外部源(例如氨或尿素注射器)。系统可以包含控制器，用于仅当确定SCR催化剂区能够以处于或高于所需效率，在例如高于100℃，高于150℃或高于175℃催化NOx还原时，将外部的含氮还原剂计量添加到流动废气中。可以布置含氮还原剂的计量添加，以使得理论氨的60％-200％存在于进入SCR催化剂的废气中，以1:1的NH3/NO和4:3的NH3/NO2来计算。
废气处理系统可以包含合适的微粒过滤器，例如壁流式过滤器。合适的过滤器包括可用于从废气流除去烟灰的那些。过滤器可以是裸露的和被动再生的，或者可以包含烟灰燃烧催化剂或水解催化剂。过滤器还可以包含负载于过滤器壁的入口侧上，过滤器壁的出口侧上，部分地或完全地渗透过滤器壁，或它们的某种组合的SCR催化剂。在某些实施方案中，过滤器是用于如本文所述的第一或第二催化剂区的基底，条件是交替区位于流通式基底上。例如，壁流式过滤器可以用作第一区的基底，和流通式蜂窝可以用作第二区的基底。在另一例子中，流通式蜂窝可以用作第一区的基底，和壁流式过滤器可以用作第二区的基底。在这样的实施方案中，壁流式基底可以进一步包含NH3氧化催化剂来形成ASC区。
过滤器可以位于分区SCR催化剂上游或下游的废气处理系统中。优选地，如果存在DOC，则过滤器位于DOC下游。对于包含裸露过滤器(即不具有催化剂涂层)和分区SCR催化剂上游的氨注射器的实施方案，注射器可以位于过滤器上游或下游，条件是它位于分区SCR催化剂上游。对于具有含有水解催化剂和下游分区SCR催化剂的过滤器的实施方案，氨注射器优选位于过滤器上游。
参见图11，显示了一种废气处理系统，其包含内燃机501、废气处理系统502、废气流过导向系统的方向1、任选的DOC 510和/或任选的NAC 520、任选的微粒过滤器570、任选的氨的外部源和注射器530、分区SCR催化剂540、任选的另外的SCR催化剂550和任选的ASC560。
本文所述的用于处理废气的方法可以对来源于燃烧过程的废气进行，废气例如来源于内燃机(移动的或固定的)、燃气轮机和燃煤或燃油电厂。该方法还可以用于处理来自于工业方法例如炼制的气体，来自炼厂加热器和锅炉、炉、化工工业、炼焦炉、市政废水处理厂和焚化炉等的汽提。在一个具体实施方案中，该方法用于处理来自于车辆贫燃内燃机，例如柴油机、贫燃汽油机或有液化石油气或天然气供能的发动机的废气。

Claims (20)

1.催化制品，其包含：
a.流通式蜂窝体基底，其具有入口侧、出口侧、从该入口侧到该出口侧的轴长，和通过从该入口侧延伸到该出口侧的通道壁限定的多个通道；
b.第一NH3-SCR催化剂组合物，其涂覆于第一区中的通道壁之上和/或之内；和
c.第二NH3-SCR催化剂组合物，其涂覆于第二区中的通道壁之上和/或之内，条件是第一区在第二区上游，和第一和第二区相邻或至少部分重叠；
其中第一NH3-SCR催化剂包含铜与铝原子比为约0.1-0.375的第一铜负载的分子筛，和第二NH3-SCR催化剂包含铜与铝原子比为约0.3-约0.6的第二铜负载的分子筛。
2.根据权利要求1所述的催化制品，其中第一区与第二区相邻。
3.根据权利要求1所述的催化制品，其中第一区完全重叠于第二区。
4.根据权利要求1所述的催化制品，其中第一区从该入口侧延伸到第一端点，第一端点在轴长的约10-40％的位置，和其中第二区是轴长的约20-90％，条件是第一和第二区相邻或者以小于轴长的90％重叠。
5.根据权利要求4所述的催化制品，其中第一区重叠于第二区。
6.根据权利要求4所述的催化制品，其中第二区重叠于第一区。
7.根据权利要求1所述的催化制品，其中第一铜负载的分子筛的铜浓度低于第二铜负载的分子筛。
8.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中第一铜负载的分子筛的铜负载量是第二铜负载的分子筛的约50-90％。
9.根据权利要求1所述的催化制品，其中第一铜负载的分子筛具有第一SAR，和第二铜负载的分子筛具有大于第一SAR的第二SAR。
10.根据权利要求9所述的催化剂制品，其中第一分子筛是SAR为约10-约20的铝硅酸盐，和第二分子筛是SAR为约20-约50的铝硅酸盐。
11.根据权利要求9所述的催化剂制品，其中第一和第二分子筛具有小孔骨架。
12.根据权利要求9所述的催化剂制品，其中第一和第二分子筛具有CHA骨架。
13.根据权利要求9所述的催化剂制品，其中第一分子筛是硅铝磷酸盐，和第二分子筛是SAR为约15-约50的铝硅酸盐。
14.根据权利要求4所述的催化剂制品，其中第一和第二区重叠以产生第三催化剂区，其中第三区的铜含量高于单个的第一和第二区。
15.根据权利要求1所述的催化剂制品，其进一步包含具有涂覆于通道壁之上和/或之内的氨氧化催化剂的ASC区，其中该ASC区从该出口侧延伸到轴长的约10-50％且不接触第一区的距离。
16.根据权利要求15所述的催化剂制品，其中第二NH3-SCR催化剂组合物完全重叠于该氧化催化剂。
17.根据权利要求16所述的催化剂制品，其中该氧化催化剂包含铂。
18.催化剂制品，其包含：
a.流通式蜂窝体基底，其具有入口侧、出口侧、从该入口侧到该出口侧的轴长，和通过从该入口侧延伸到该出口侧的通道壁限定的多个通道，
b.由第一载体涂层组成的第一催化区，
c.由第一载体涂层和第二载体涂层组成的第二催化区，
d.由第二载体涂层组成的第三催化区，和
e.由第三载体涂层上的第二载体涂层组成的第四催化区，
其中第一载体涂层包含第一铜负载的分子筛，第二载体涂层包含第二铜负载的分子筛，其中第一和第二分子筛是不同的材料，和第三载体涂层包含氨氧化催化剂，和
其中第一、第二、第三和第四区串联布置在该基底上，在该串联中每个区与下一区相邻，第一区最接近于该入口侧，和第四区最接近于该出口侧。
19.处理废气的系统，其包含：
a.根据权利要求1所述的催化制品；和
b.选自DOC、NAC、外部NH3注射器、二级SCR催化剂、ASC和微粒过滤器的一种或多种废气处理部件，
其中根据权利要求1所述的催化制品和该一种或多种废气处理部件流体连通，并且是串联的。
20.用于处理废气的方法，其包括：
使包含NOx和NH3的废气与根据权利要求1所述的催化制品接触；
将NOx的至少一部分选择性还原成N2和H2O。
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