CN106573200A - 贱金属催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了贱金属催化剂，所述贱金属催化剂包含足以在300℃至650℃的温度范围内产生放热并且氧化由下游颗粒过滤器收集的烟尘的量的贱金属材料。贱金属催化剂基本上不含铂族金属。本发明还描述了使用贱金属催化剂修复氮氧化物(NOx)、颗粒物质和气态烃的排放物处理系统和方法。
Description
技术领域
本发明涉及贱金属催化剂、排放物处理系统和方法。更具体地，实施方案涉及具有位于颗粒过滤器和选择性催化还原(SCR)催化剂上游的贱金属催化剂的催化剂、系统和方法。在其中烃(例如燃料)周期性地在贱金属催化剂的上游注入的系统中，贱金属催化剂在300℃至650℃的温度范围内产生放热，以再生已收集烟尘的下游颗粒过滤器。
背景技术
柴油发动机排气是多相混合物，其不仅含有气态排放物如一氧化碳(“CO”)、未燃烧的烃(“HC”)和氮氧化物(“NOx”)，而且含有构成所谓的颗粒或颗粒物质的凝聚相材料(液体和固体)。通常，在柴油发动机排气系统中提供催化剂组合物和其上设置该组合物的基材，以将某些或所有这些排气组分转化为无害组分。例如，柴油机排气系统可以包含一种或多种柴油机氧化催化剂、烟尘过滤器和用于还原NOx的催化剂。
已知含有铂族金属的氧化催化剂通过促进将HC和CO气态污染物和一些比例的颗粒物质转化为二氧化碳和水而促进柴油发动机排气的处理，通过这些污染物的氧化而进行所述转化。这样的催化剂通常被包含在被称为柴油机氧化催化剂(DOC)的单元中，所述单元被放置在柴油发动机的排气中，以在排气排放到大气之前处理排气。除了气态HC、CO和颗粒物质的转化之外，含有铂族金属的氧化催化剂(其通常分散在高熔点氧化物载体(support)上)也促进一氧化氮(NO)氧化成NO2。
柴油机排气的总颗粒物质排放物由三种主要组分组成。一种组分是固体、干燥的固体碳质部分或烟尘部分。这种干燥的碳质物质是通常与柴油机排气相关的可见的烟尘排放物的一部分。颗粒物质的第二组分是可溶有机部分(“SOF”)。可溶有机部分有时被称为挥发性有机部分(“VOF”)，本文将使用该术语。VOF可以作为蒸气或作为气溶胶(液体冷凝物的细液滴)存在于柴油机排气中，这取决于柴油机排气的温度。如标准测量试验(例如U.S.Heavy Duty Transient Federal Test Procedure)所规定的，它通常作为冷凝液体在稀释的排气中在52℃的标准颗粒收集温度下存在。这些液体产生于两个来源：(1)每次活塞上下运动时从发动机气缸壁扫下的润滑油；和(2)未燃烧或部分燃烧的柴油燃料。
颗粒物质的第三组分是所谓的硫酸盐部分。硫酸盐部分由存在于柴油燃料和油中的少量硫组分形成。在柴油燃料的燃烧期间形成小比例的SO3，其反过来与排气中的水迅速结合以形成硫酸。硫酸作为凝聚相与颗粒作为气溶胶收集，或者被吸附到其它颗粒组分上，从而增加了TPM的质量。
用于高颗粒物质减少的一种关键后处理技术是柴油机颗粒过滤器。存在许多已知的有效地从柴油机排气中除去颗粒物质的过滤器结构，例如蜂窝壁流式过滤器，缠绕或填充的纤维过滤器，开孔泡沫，烧结金属过滤器等。然而，如下所述的陶瓷壁流式过滤器受到最多的关注。这些过滤器能够从柴油机排气中除去超过90％的颗粒材料。过滤器是用于从排气中除去粒子的物理结构，并且积聚的粒子将增加来自发动机上的过滤器的背压。因此，必须连续或周期性地将积聚的粒子从过滤器中烧出，以保持可接受的背压。遗憾的是，当使用氧气用于碳氧化时，碳烟尘粒子需要超过500℃的温度以在富(贫)氧排气条件下燃烧。该温度高于柴油机排气中通常存在的温度。然而，烟尘氧化的另一种机理是其与NO2的反应，其在250至500℃之间的温度间隔内以足够的反应速率进行。上边界温度的原因在于存在氧的情况下NO和NO2之间的热力学平衡，其通过升高温度导致低NO2浓度。
对于基于氧的烟尘氧化，主动再生过程通常通过改变发动机管理以将过滤器前面的温度升高到高达500至630℃来启动；对于基于NO2的烟尘氧化，主动再生过程通常通过改变发动机管理以将过滤器前面的温度升高到高达300至500℃来启动。根据驱动模式，当再生期间的冷却不足时(低速/低负载或空转驱动模式)，在过滤器内部可能发生高放热。这种放热在过滤器内可能超过800℃或更高。已经开发的用于完成主动再生的一种常见方式是将可燃材料(例如柴油燃料)引入排气中并将其燃烧穿过安装在过滤器上游的流通式柴油机氧化催化剂(DOC)。来自这种辅助燃烧的放热提供在可接受的时间段(例如约2-120分钟)内燃烧来自过滤器的烟尘所需的显热(例如约300-700℃)。
通常引入供应物以降低烟尘燃烧温度，以便提供过滤器的被动再生。催化剂的存在促进烟尘燃烧，从而在实际工作循环下在柴油发动机的排气中可达到的温度下再生过滤器。以这种方式，催化烟尘过滤器(CSF)或催化柴油机颗粒过滤器(CDPF)足以提供>80％的颗粒物质减少以及积聚烟尘的被动燃烧，从而促进过滤器再生。
在全世界采用的未来排放物标准也将致力于来自柴油机排气的NOx还原。应用于具有贫排气条件的固定源的成熟的NOx减排技术是选择性催化还原(SCR)。在该方法中，在通常由贱金属组成的催化剂上，用氨(NH3)将NOx还原为氮气(N2)。该技术能够达到大于90％的NOx还原，因此它代表了用于实现积极的NOx还原目标的最佳方法之一。SCR正在开发用于移动应用，其中用尿素(通常存在于水溶液中)作为氨源。SCR提供NOx的有效转化，只要排气温度在催化剂的活性温度范围(即操作窗口)内。
全世界用于柴油发动机的新的排放物法规迫使使用更先进的排放物控制系统。这些系统需要将总颗粒物质和NOx二者减少约95％。发动机制造商具有多个排放系统选择以满足新规定，但是一个选择是用于颗粒减少的主动过滤器系统和选择性催化还原系统的组合。
文献中提出的一种系统配置包括位于发动机下游的柴油机氧化催化剂(DOC)，位于DOC下游的催化烟尘过滤器(CSF)，位于CSF下游的还原剂喷射系统，位于还原剂喷射系统下游的选择性催化还原(SCR)催化剂，以及位于SCR催化剂下游的任选的氨氧化(AMOX)催化剂。该系统通常还包括位于发动机下游并位于DOC上游的烃喷射系统。
该系统配置为整个系统功能提供了几个优点。使DOC处于第一位置，允许其尽可能靠近发动机放置，从而确保快速加热冷起始物HC和CO排放物，并保证用于主动过滤器再生的最大DOC入口温度。位于SCR前方的CSF将防止颗粒、油灰和其它不期望的材料沉积在SCR催化剂上，从而改善其耐久性和性能。在SCR前方具有铂族金属氧化催化剂，允许NO2至NO转化(或进入SCR的NO2/NOx的比值)的增大，已知如果适当控制，其会增大SCR中发生的NOx还原的反应速率。这样的系统的示例在美国专利号7,264,785中描述。
然而，该系统配置也是有问题的，因为DOC通常包含分散在高熔点金属氧化物载体上的铂族金属(PGM)。由于使用大量的PGM，这些催化剂相对昂贵。另外，在具有高硫含量的燃料(例如在发展中国家和新兴国家中使用的燃料)中，硫反应形成SO3，SO3为DOC的毒物。因此，DOC的活性受到负面影响，并且过滤器再生不能以足够的形式维持。
因此，持续需要研究并提供替代的系统策略，以改善含有NOx和颗粒物质的排气流的处理，特别是对于含有高硫浓度的燃料。
发明简述
本发明的第一方面涉及贱金属催化剂。在第一实施方案中，用于减少来自贫燃发动机的排气排放物的贱金属催化剂包括足以在300℃至650℃的温度范围内产生放热并且氧化由下游颗粒过滤器收集的烟尘的量的贱金属材料，其中所述贱金属催化剂基本上不含铂族金属。
在第二实施方案中，改进了第一实施方案的贱金属催化剂，其中排气排放物包括硫。
在第三实施方案中，改进了第一和第二实施方案的贱金属催化剂，其中贱金属材料选自V、W、Ti、Cu、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Nd、Ba、Ce、La、Pr、Mg、Ca、Zn、Nb、Zr、Mo、Sn、Ta、Ce和Sr及其组合。
在第四实施方案中，改进了第一至第三实施方案的贱金属催化剂，其中贱金属材料包括V、W、Fe、Ce、Cu和Ti中的一种或多种。
在第五实施方案中，改进了第一至第四实施方案的贱金属催化剂，所述贱金属催化剂还包括分子筛材料。
在第六实施方案中，改进了第五实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料具有硅、铝和/或磷原子的骨架。
在第七实施方案中，改进了第五和第六实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料包括不大于12的环尺寸。
在第八实施方案中，改进了第五至第七实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料包括d6r单元。
在第九实施方案中，改进了第五至第八实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料选自AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、EMT、ERI、FAU、GME、JSR、KFI、LEV、LTL、LTN、MOZ、MSO、MWW、OFF、SAS、SAT、SAV、SBS、SBT、SFW、SSF、SZR、TSC、WEN及其组合。
在第十实施方案中，改进了第五至第九实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料选自AEI、CHA、AFX、ERI、KFI、LEV及其组合。
在第十一实施方案中，改进了第五至第十实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料选自AEI、CHA和AFX。
在第十二实施方案中，改进了第五至第十一实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料包括d6r单元，贱金属材料选自Cu、Fe及其组合。
在第十三实施方案中，改进了第五至第十一实施方案的贱金属催化剂，其中分子筛材料包括CHA，贱金属材料选自Cu、Fe及其组合。
在第十四实施方案中，改进了第一至第十三实施方案的贱金属催化剂，其中贱金属催化剂分散在高熔点金属氧化物载体上。
在第十五实施方案中，改进了第十四实施方案的贱金属催化剂，其中贱金属催化剂为选自均匀、分区或层叠的配置。
本发明的第二方面涉及一种用于处理贫燃发动机排气流的系统。在第十六实施方案中，一种用于处理包含烃、一氧化碳和其它排气组分的贫燃发动机排气流的系统，所述系统包括：排气导管，所述排气导管经由排气歧管与贫燃发动机流体连通；第一至第十五实施方案的贱金属催化剂，所述贱金属催化剂设置在载物(carrier)基材上；和位于贱金属催化剂下游的颗粒过滤器和第一SCR催化剂。
在第十七实施方案中，改进了第十六实施方案的系统，其中第二SCR催化剂涂布在颗粒过滤器上并且位于贱金属催化剂的下游。
在第十八实施方案中，改进了第十六和第十七实施方案的系统，其中该系统还包括在贱金属催化剂下游并在颗粒过滤器上游的铂族金属氧化催化剂。
在第十九实施方案中，改进了第十六至第十八实施方案的系统，其中贱金属催化剂和铂族金属氧化催化剂位于单一基材上。
在第二十实施方案中，改进了第十六至第十九实施方案的系统，其中贱金属催化剂和铂族金属氧化催化剂位于分开的基材上。
在第二十一实施方案中，改进了第十六至第二十实施方案的系统，其中，贱金属催化剂和铂族金属层叠在基材上。
在第二十二实施方案中，改进了第十六至第二十一实施方案的系统，其中贱金属催化剂和铂族金属轴向分区在基材上。
在第二十三实施方案中，改进了第十六至第二十二实施方案的系统，其中铂族金属(PGM)氧化催化剂包括氨氧化催化剂，其中所述系统还包括在发动机下游并在贱金属催化剂上游的还原剂喷射器。
在第二十四实施方案中，改进了第十六至第二十三实施方案的系统，所述系统还包括在颗粒过滤器下游的还原剂喷射器。
在第二十五实施方案中，改进了第十六至第二十四实施方案的系统，其中在贱金属催化剂的上游喷射燃料，并且燃料包含硫。
在第二十六实施方案中，改进了第二十五实施方案的系统，其中燃料包含小于10ppm的硫。
在第二十七实施方案中，改进了第二十五实施方案的系统，其中燃料包含大于10ppm的硫。
在第二十八实施方案中，改进了第十六至第二十七实施方案的系统，其中在贱金属催化剂上游或SCR催化剂上游没有铂族金属氧化催化剂。
在第二十九实施方案中，改进了第十六至第二十八实施方案的系统，所述系统还包括在颗粒过滤器和第一SCR催化剂下游的氨氧化催化剂。
本发明的第三方面涉及处理排气流的方法。在第三十实施方案中，处理包含NOx和颗粒物质的来自柴油发动机的排气流的方法包括使所述排气流流过第一至第十五实施方案的催化剂。
附图说明
图1示出了流通型蜂窝基材的透视图；
图2示出沿图1的线2-2截取的横截面图；
图3示出了根据一个或多个实施方案的催化制品的局部横截面图；
图4示出了根据一个或多个实施方案的催化制品的局部横截面图；
图5示出了根据一个或多个实施方案的催化制品的局部横截面图；
图6示出了根据一个或多个实施方案的催化制品的局部横截面图；
图7示出了根据一个或多个实施方案的催化制品的局部横截面图；
图8是根据一个或多个实施方案的发动机处理系统的示意图；
图9是根据一个或多个实施方案的发动机处理系统的示意图；
图10是根据一个或多个实施方案的发动机处理系统的示意图；
图11是根据一个或多个实施方案的发动机处理系统的示意图；
图12是根据实施例的催化剂的燃料燃烧行为的柱状图；和
图13是根据实施例的催化剂的燃料燃烧行为的柱状图。
具体实施方式
在描述本发明的几个示例性实施方案之前，应当理解，这些实施方案仅仅是本发明的原理和应用的说明。因此，应当理解，可以对说明性实施例进行多种修改，并且可以在不脱离所公开的本发明的精神和范围的情况下设计出其他布置。
为了满足世界各地未来的排放物法规，将必须利用微粒减少和NOx还原排放物控制系统。一种方法是使用主动颗粒过滤器系统加上选择性催化还原系统。该系统可以多种方式配置，但是以如下顺序配置-柴油机铂族金属氧化催化剂(DOC)-催化烟尘过滤器(CSF)-尿素注射-选择性催化还原催化剂(SCR)-具有或不具有氨氧化催化剂(AMOX)似乎提供了有吸引力的设计优势。然而，在燃料具有高硫含量的情况下，硫可以毒化传统的DOC，并且不能以足够的形式维持CSF的再生。因此，期望即使在使用含有高硫浓度的燃料操作时也不中毒的催化剂。
本发明的实施方案涉及基本上不含铂族金属的贱金属催化剂，其可以在颗粒过滤器和SCR催化剂的上游用于氧化烃，甚至在具有高硫含量的燃料中。一个或多个实施方案的贱金属催化剂设计成燃烧燃料，以通过在发动机中的缸内或在排气中的后喷射中的燃料喷射，通过贱金属催化剂产生最少NO2或不产生NO2，使得NO2对颗粒过滤器中的颗粒氧化具有可忽略的影响或没有影响，来主动再生过滤器。换而言之，将一个或多个实施方案的贱金属催化剂设计成燃烧由下游颗粒过滤器收集的烟尘，而没有贱金属催化剂的明显的NO氧化活性。可以将下游颗粒过滤器设计成优化过滤器之外的NO/NO2的比值，以促进跨SCR系统的最佳NOx还原，并提供过滤器内烟尘氧化所需的NO2。
关于本公开中使用的术语，提供以下定义。
如本文所用，术语“催化剂”或“催化剂组合物”或“催化剂材料”是指促进反应的材料。
如本文所使用的，术语“选择性催化还原”(SCR)是指使用含氮还原剂将氮的氧化物还原成分子氮(N2)的催化过程。
如本文所用，术语“经活化的氧化铝”具有其高BET表面积氧化铝的通常含义，其包含一种或多种γ-，θ-和δ氧化铝。
如本文所使用的，术语“BET表面积”具有其通常意义，指通过N2吸收测定表面积的Brunauer、Emmett、Teller方法。除非另有具体说明，本文中对催化剂载体组分或其它催化剂组分的表面积的所有引用是指BET表面积。
如本文所使用的，术语“本体形式”当用于描述材料(例如，二氧化铈)的物理形式时，意味着该材料作为离散粒子存在，其直径可以小至1至15微米或更小，这与已经在溶液中分散在另一种材料例如γ-氧化铝上相反。例如，在本发明的一些实施方案中，二氧化铈粒子与γ氧化铝粒子掺混，使得二氧化铈以本体形式存在，这与例如用二氧化铈前体的水溶液浸渍氧化铝粒子相反，所述二氧化铈前体在煅烧时被转化为设置在氧化铝粒子上的二氧化铈。
当存在于催化剂中时，“铈组分”是指铈的一种或多种氧化物(例如CeO2)。
如本文所使用的，当用于描述制品、催化剂基材或区域时，术语“下游”和“上游”是指在排气流的流动方向上感测到的在排气系统中的相对位置。当催化剂或催化剂区域在另一催化剂或区域的“下游”或“上游”时，其可以在不同的基材或构件块上或在相同基材或构件块的不同区域上。
如本文所用，术语“高表面积载体”是指具有约大于10m2/g，例如大于150m2/g的BET表面积的载体材料。
如本文所用，术语“铂族金属”或“PGM”是指铂族金属或其氧化物。铂族金属包括铂、钯、铑、锇、钌和铱。
如本文所使用的，术语“氧化催化剂”是指促进柴油机排气中的氧化过程以减少柴油颗粒、气相烃和/或一氧化碳的有机级分的排放物的催化剂。
如本文所用，术语“含硫量”是指存在于燃料中的硫的量。低硫柴油是用于定义具有显著降低的硫含量的柴油燃料的标准。截至2006年，几乎所有在英国、欧洲和北美可用的石油基柴油燃料都是低硫柴油类型。如本文所用，术语“低硫燃料”是指含有小于10ppm的硫的燃料，包括小于9，小于8，小于7，小于6，小于5，小于4，小于3，小于2和小于1ppm的硫。在一个或多个实施方案中，低硫燃料含有0ppm硫，其可以包括合成燃料。在世界其他地区，特别是在发展中国家，燃料含有显著更高量的硫。此外，船用燃料含有非常高量的硫。在一些情况下，公海上的燃料的硫含量可以高达35,000ppm。然而，在海洋法规中，在沿海水域中有特殊的排放物控制区(ECA区)，其中燃料的最大允许浓度为10,000ppm，并且根据新法规，将减少至1000ppm。船在公海和ECA区域使用不同的燃料运行。如本文所用，术语“高硫燃料”是指含有大于10ppm的硫的燃料，包括大于50，大于100，大于150，大于200，大于250，大于300，大于350，大于500，大于1000，大于1500，大于2000，大于2500，大于3000ppm，大于5000，大于10,000，大于20,000，大于30,000，和大于35,000ppm的硫。
如本文所使用的，术语“主动再生”是指将可燃材料(例如，柴油燃料)引入到排气中并将其燃烧穿过催化剂以产生提供燃烧颗粒物质(例如来自过滤器的烟尘)所需的热量的放热(例如约300-700℃)。通常需要主动再生过程以清除积聚的颗粒物质，并且在颗粒过滤器内恢复可接受的背压。当氧气用于碳氧化时，颗粒物质的烟尘部分通常需要超过500℃的温度以在富(贫)氧条件下燃烧。该温度高于柴油机排气中通常存在的温度。烟尘氧化的另一种机理是其与NO2的反应，其在250至500℃之间的温度间隔内以足够的反应速率进行。上边界温度的原因在于存在氧的情况下NO和NO2之间的热力学平衡，其通过升高温度导致低NO2浓度。
如本文所用，术语“氨破坏催化剂”或“氨氧化催化剂(AMOX)”是指促进NH3氧化的催化剂。
如本文所使用的，术语“颗粒过滤器”或“烟尘过滤器”是指被设计成从例如烟尘的排气流中除去颗粒物质的过滤器。颗粒过滤器包括但不限于蜂窝壁流式过滤器、部分过滤过滤器、丝网过滤器、缠绕纤维过滤器、烧结金属过滤器；和泡沫过滤器。
如本文所使用的，术语“操作窗口”是指催化组分在发动机操作期间遇到的温度和空速值。操作窗口的温度可以在0℃至800℃之间变化，并且空速可以在0和1,000,000/小时之间变化。
如本文所使用的，术语“难熔金属氧化物载体”和“载体”是指在其上携带另外的化学化合物或元素的下层高表面积材料。载体颗粒具有大于 的孔和宽的孔分布。如本文所定义的，这种金属氧化物载体不包括分子筛，特别是沸石。在具体实施方案中，可以使用高表面积难熔金属氧化物载体，例如也称为“γ氧化铝”或“经活化的氧化铝”的氧化铝载体材料，其通常显示出超过60平方米/克(“m2/g”)的BET表面积，通常高达约200m2/g或更高。这种经活化的氧化铝通常是氧化铝的γ相和δ相的混合物，但也可以含有大量的η，κ和θ氧化铝相。除经活化的氧化铝之外的高熔点金属氧化物可用作给定催化剂中至少一些催化组分的载体。例如，已知本体二氧化铈、氧化锆、α氧化铝、二氧化硅、二氧化钛和其它材料用于这种用途。本发明的一个或多个实施方案包括难熔金属氧化物载体，其包含选自氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、二氧化硅-氧化铝、氧化锆-氧化铝、二氧化钛-氧化铝、氧化镧-氧化铝、氧化镧-氧化锆-氧化铝、氧化钡-氧化铝、氧化钡-氧化镧-氧化铝、氧化钡-氧化镧-氧化钕-氧化铝、氧化锆-二氧化硅、二氧化钛-二氧化硅、或氧化锆-二氧化钛、或其组合的经活化的化合物。虽然这些材料中的许多具有与经活化的氧化铝相比具有相当低的BET表面积的缺点，但是该缺点倾向于被所得催化剂的更大的耐久性或性能增强所抵消。
如本文所用，术语“贱金属”通常是指当暴露于空气和湿气时相对容易氧化或腐蚀的金属。在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂包括足以在300℃至550℃的温度范围内产生放热的量的贱金属材料。在一个或多个实施方案中，贱金属材料可包括选自钒(V)、钨(W)、钛(Ti)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铬(Cr)、锰(Mn)、钕(Nd)、钡(Ba)、铈(Ce)、镧(La)、镨(Pr)、镁(Mg)、钙(Ca)、锌(Zn)、铌(Nb)、锆(Zr)、钼(Mo)、锡(Sn)、钽(Ta)、铈(Ce)和锶(Sr)或其组合的一种或多种贱金属氧化物。在一个具体实施方案中，贱金属材料包含钒(V)、铁(Fe)、铈(Ce)、铜(Cu)、钨(W)、铝(Al)和钛(Ti)中的一种或多种。
在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂基本上不含铂族金属。如本文所用，术语“基本上不含铂族金属”是指不存在故意加入到贱金属催化剂中的铂族金属，以及在贱金属催化剂中存在以重量计小于约5g/ft3的铂族金属。在具体实施方案中，在贱金属催化剂中存在以重量计小于约5g/ft3的铂族金属，包括在贱金属催化剂中存在以重量计小于约4、3、2和1g/ft3的铂族金属。在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂不含添加的铂族金属，并且催化剂不含铂族金属。在一个或多个实施方案中，在贱金属催化剂的上游不存在铂族金属氧化催化剂。在一个或多个实施方案中，铂族金属氧化催化剂位于贱金属催化剂的下游。在其它实施方案中，在SCR催化剂上游和/或在贱金属催化剂下游不存在铂族金属氧化催化剂。不希望受缚于理论，据信铂族金属氧化催化剂促进NO、CO、NH3和HC氧化中的一种或多种。任选地，并且取决于HC从贱金属催化剂中滑出，HC氧化可以甚至在相对高的HC浓度下发生，以在铂族金属氧化催化剂上产生额外的放热(温度升高在5℃至450℃之间)。
在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂还包含分子筛材料。如本文所用，术语“分子筛”，例如沸石和其它沸石骨架材料，是指可以以颗粒形式负载催化性贵金属族金属的材料。分子筛是基于氧离子的大量三维网络的材料，其通常包含四面体型位点并具有基本上均匀的孔分布，平均孔径不大于孔径由环尺寸限定。如本文所使用的，术语“沸石”是指分子筛的特定实例，还包括硅和铝原子。
通常，沸石被定义为具有由共角TO4四面体组成的开放的3维骨架结构的铝硅酸盐，其中T为Al或Si。平衡阴离子骨架的电荷的阳离子与骨架氧松散地结合，剩余的孔体积被水分子填充。非骨架阳离子通常是可交换的，并且水分子可除去。
根据一个或多个实施方案，沸石的分类可以基于骨架拓扑，通过所述骨架拓扑识别结构。通常，可以使用任何结构类型的沸石/铝硅酸盐，例如ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOG、BPH、BRE、CAN、CAS、SCO、CFI、SGF、CGS、CHA、CHI、CLO、CON、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFR、IHW、ISV、ITE、ITH、ITW、IWR、IWW、JBW、KFI、LAU、LEV、LIO、LIT、LOS、LOV、LTA、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NSI、OBW、OFF、OSI、OSO、OWE、PAR、PAU、PHI、PON、RHO、RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBS、SBT、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SGT、SOD、SOS、SSY、STF、STI、STT、TER、THO、TON、TSC、UEI、UFI、UOZ、USI、UTL、VET、VFI、VNI、VSV、WIE、WEN、YUG、ZON或其组合的结构类型。
在一些实施方案中，沸石可以是天然或合成沸石如八面沸石、菱沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅沸石(silicalite)、沸石X、沸石Y、超稳定沸石Y、ZSM-5、ZSM-12、SSZ-3、SAPO5、菱钾沸石(offretite)或β沸石。
沸石由二级构造单元(SBU)和复合构造单元(CBU)组成，并且出现在许多不同的骨架结构中。二级构造单元包含多达16个四面体原子并且是非手性的。复合构造单元不需要是非手性的，并且不一定用于构建整个骨架。例如，一组沸石在其骨架结构中具有单个4-环(s4r)复合构造单元。在4-环中，“4”表示四面体硅和铝原子的位置，氧原子位于四面体原子之间。其他复合构造单元包括例如单个6-环(s6r)单元，双4-环(d4r)单元和双6-环(d6r)单元。d4r单元通过连接两个s4r单元创建。d6r单元通过连接两个s6r单元创建。在d6r单元中，存在十二个四面体原子。具有d6r二级构造单元的沸石结构类型包括AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、EMT、ERI、FAU、GME、JSR、KFI、LEV、LTL、LTN、MOZ、MSO、MWW、OFF、SAS、SAT、SAV、SBS、SBT、SFW、SSF、SZR、TSC和WEN。
在一个或多个实施方案中，分子筛材料包括包含d6r单元的沸石。在具体实施方案中，分子筛是具有选自AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、EMT、ERI、FAU、GME、JSR、KFI、LEV、LTL、LTN、MOZ、MSO、MWW、OFF、SAS、SAT、SAV、SBS、SBT、SFW、SSF、SZR、TSC、WEN及其组合的结构类型的沸石。
在其它具体实施方案中，分子筛是具有选自CHA、AEI、AFX、ERI、KFI、LEV及其组合的结构类型的沸石。在非常具体的实施方案中，沸石具有选自CHA、AEI和AFX的结构类型。在另外的具体实施方案中，沸石具有CHA结构类型。
铝硅酸盐分子筛组分的二氧化硅/氧化铝的比值可在宽范围内变化。在一个或多个实施方案中，分子筛组分具有在2至300，包括5至250；5至200；5至100；和5至50的范围内的二氧化硅/氧化铝的摩尔比(SAR)。在一个或多个具体实施方案中，分子筛组分具有在10至200，10至100，10至75，10至60和10至50；15至100，15至75，15至60和15至50；20至100，20至75，20至60和20至50的范围内的二氧化硅/氧化铝的摩尔比(SAR)。
在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂是包含贱金属材料和分子筛的结晶材料。分子筛的合成根据结构类型而变化，但是通常使用结构导向剂(SDA)(有时称为模板(或有机模板))与二氧化硅和氧化铝源一起合成分子筛，例如沸石。结构导向剂可以是有机形式的，即四乙基氢氧化铵(TEAOH)或无机阳离子，即Na+或K+的形式。在结晶期间，四面体单元围绕SDA组织以形成所需的骨架，并且SDA通常被嵌入沸石晶体的孔结构内。在一个或多个实施方案中，沸石的结晶可以通过添加结构导向剂/模板，晶核或元素来获得。
如本文所用，“促进的”是指有意加入到分子筛中而不是分子筛中固有的杂质的组分。因此，与不具有有意添加的促进剂的催化剂相比，有意地添加促进剂以增强催化剂的活性。在一个或多个实施方案中，贱金属材料作为促进剂交换到沸石中。根据一个或多个实施方案，所述贱金属材料选自Cu、Fe、Co、Ni、La、Ce、Mn及其组合，并且所述贱金属材料作为促进剂交换到所述沸石中。在具体实施方案中，贱金属材料选自Cu、Fe及其组合。
在一个或多个实施方案中，作为氧化物计算的贱金属催化剂的贱金属含量为至少约0.1重量％，基于施加到基材上的整个修补基面涂层(washcoat)，以无挥发物为基础报道。在一个或多个具体实施方案中，贱金属材料包括V、W、Ti、Cu、Fe及其组合中的一种或多种。当贱金属材料包含V(V2O5)时，基于施加到基材上的整个修补基面涂层，贱金属的存在量为约0.1重量％至10重量％，包括0.5，1，2，3，4，5，6，7，8，9和10重量％。当贱金属材料包含W(WO3)时，基于施加到基材上的整个修补基面涂层，贱金属的存在量为1重量％至20重量％，包括1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19和20重量％。在一个或多个实施方案中，基于施加到基材上的整个修补基面涂层，Ti以至多99.9重量％的量以氧化物形式TiO2存在。在其它实施方案中，贱金属包含Cu，以CuO计算的Cu含量在至多约10重量％，包括9，8，7，6，5，4，3，2和1重量％的范围内，在每种情况下基于以无挥发物为基础报道的经煅烧的催化剂的总重量。在非常具体的实施方案中，以CuO计算的Cu含量在约2至约5重量％的范围内。在一个或多个实施方案中，贱金属材料包含Fe，以Fe2O3计算的Fe含量在至多约10重量％，包括9，8，7，6，5，4，3，2和1重量％的范围内，在每种情况下基于以无挥发物为基础报道的经煅烧的催化剂的总重量。在一个或多个实施方案中，贱金属材料包含FeVO4，以FeVO4计算的FeVO4含量在至多约16重量％，包括15，14，13，12，11，10，9，8，7，6，5，4，3，2和1重量％的范围内，在每种情况下基于以无挥发物为基础报道的经煅烧的催化剂的总重量。
在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂设置在流通型基材上。图1和图2示出了可以根据本发明的实施方案使用的蜂窝状流通型基材。贱金属催化剂包括基材10，其具有外表面12、入口端14和出口端14’。壁元件18限定多个平行的通道16。每个通道16具有相应的入口和出口。贱金属催化剂与壁元件18相关联，使得流过通道16的气体接触贱金属催化剂。根据一个或多个实施方案，贱金属催化剂可以以任何形式存在，包括但不限于作为修补基面涂层和作为挤出物。根据一个或多个实施方案，贱金属催化剂被修补基面涂布(washcoated)到基材10上。贱金属催化剂可以是修补基面涂布到基材上的单层，或者可以是多个贱金属催化剂层。在其它实施方案中，所述贱金属催化剂可与第二贱金属催化剂组合。在存在两种贱金属催化剂的实施方案中，将第一贱金属催化剂涂布在基材上，并且将第二贱金属催化剂涂布在第一贱金属催化剂上。在其它实施方案中，第一和第二贱金属催化剂以分区配置布置。在一个或多个实施方案中，第一和第二贱金属催化剂以轴向分区配置布置，其中第一贱金属催化剂在第二贱金属催化剂的上游。如本文所用，术语“轴向分区”是指第一和第二贱金属催化剂相对于彼此的位置。轴向地意味着并排，使得第一和第二贱金属催化剂彼此相邻。如本文所使用的，术语“上游”和“下游”是指根据发动机排气流从发动机向排气管的流动的相对方向，发动机在上游位置，排气管和任何污染消除制品例如过滤器和催化剂位于发动机的下游。根据一个或多个实施方案，轴向分区的第一和第二贱金属催化剂可以布置在相同或共同的基材上或布置在彼此分开的不同基材上。
根据一个或多个实施方案，在贱金属催化剂的上游没有铂族金属氧化催化剂。在其它实施方案中，贱金属催化剂可以与铂族金属氧化催化剂组合。在其中同时存在贱金属催化剂和铂族金属氧化催化剂的实施方案中，贱金属催化剂和铂族金属氧化催化剂可以在相同或共同的基材上，或可以在彼此分开的不同基材上。如图3所示，当用铂族金属氧化催化剂修补基面涂布层状制品30、基材32以形成第一层(或底涂层)34时，贱金属催化剂被修补基面涂布在第一层的顶部上以形成第二层(或顶涂层)36。本领域技术人员应当理解，顶涂层/第二层在底涂层/第一层的上游，使得顶涂层/第二层是上游区域，底涂层/第一层是下游区域。
参考图4，示出了轴向分区系统的示例性实施方案。催化制品40显示为轴向分区布置，其中贱金属催化剂38位于共同的基材42上的铂族金属氧化催化剂46的上游。基材42具有定义轴向长度L的入口端48和出口端47。在一个或多个实施方案中，基材42通常包括蜂窝基材的多个通道44，为了清楚起见，其中仅示出了一个通道的横截面。贱金属催化剂38从基材42的入口端48延伸通过小于基材42的整个轴向长度L。贱金属催化剂38的长度在图4中表示为第一区38a。铂族金属氧化催化剂38从基材42的出口端47延伸通过小于基材42的整个轴向长度L。铂族金属氧化催化剂的长度在图4中表示为第二区46a。
在一个或多个实施方案中，如图4所示，包括贱金属催化剂的上游区38直接邻接包括铂族金属催化剂的下游区46。在其它实施方案中，包括贱金属催化剂的上游区38通过间隙(未示出)与包括铂族金属氧化催化剂的下游区46分离。
应当理解，上游区38和下游区46的长度可以变化。在一个或多个实施方案中，上游区38和下游区46的长度可以相等。在其它实施方案中，上游区38可以是基材42的长度L的20％，25％，35％或40％，60％，65％，75％或80％，其中下游区46分别覆盖基材的长度L的剩余部分，如图4所示。在其它实施方案中，上游区38可以是基材42的长度L的20％，25％，35％或40％，60％，65％，75％或80％，其中下游区46分别覆盖基材的长度L的剩余部分，具有间隙(未示出)。
本领域技术人员还将理解，上游区和下游区可以是至少部分重叠的。在一个或多个实施方案中，包括贱金属催化剂的上游区与包括铂族金属氧化催化剂的下游区至少部分重叠。参考图5，示出了轴向分区系统的示例性实施方案。催化制品50显示为轴向分区布置，其中贱金属催化剂49位于共同基材52上的铂族金属氧化催化剂58的上游。基材52具有定义轴向长度L1的入口端56和出口端54。在一个或多个实施方案中，基材52通常包括蜂窝基材的多个通道60，为了清楚起见，其中仅示出了一个通道的横截面。贱金属催化剂49从基材52的入口端56延伸经过小于基材52的整个轴向长度L1，并且至少部分地与包括铂族金属氧化催化剂58的下游区重叠。贱金属催化剂58的长度在图5中表示为第一区49a。铂族金属氧化催化剂58从基材52的出口端54延伸小于基材52的整个轴向长度L1。铂族金属氧化催化剂的长度在图5中表示为第二区58a。在图5中，至少部分重叠的长度表示为L2。在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂49与铂族金属氧化催化剂58完全重叠。
在其它实施方案中，包括铂族金属氧化催化剂的下游区与包括贱金属催化剂的上游区至少部分重叠。参考图6，示出了轴向分区系统的示例性实施方案。催化制品70显示为轴向分区布置，其中贱金属催化剂78位于共同基材72上的铂族金属氧化催化剂80的上游。基材72具有定义轴向长度L3的入口端82和出口端84。在一个或多个实施方案中，基材72通常包括蜂窝基材的多个通道74，为了清楚起见，其中仅示出了一个通道的横截面。贱金属催化剂78从基材72的入口端82延伸通过小于基材72的整个轴向长度L3。贱金属催化剂78的长度在图6中表示为第一区78a。铂族金属氧化催化剂80从基材72的出口端84延伸通过小于基材72的整个轴向长度L3，并且部分地与包括贱金属催化剂78的上游区重叠。铂族金属催化剂的长度在图6中表示为第二区80a。在图6中，至少部分重叠的长度表示为L4。在一个或多个实施方案中，铂族金属氧化催化剂80与贱金属催化剂78完全重叠。
参照图7，示出了轴向分区的催化制品110的另一个实施方案。所示的催化制品110是轴向分区布置，其中贱金属催化剂118位于铂族金属氧化催化剂120上游，位于分开的基材上，即位于第一基材112和第二基材113上。贱金属催化剂118设置在第一基材112上，铂族金属氧化催化剂设置在分开的第二基材113上。第一基材112和第二基材113可以由相同的材料或不同的材料构成。第一基材112具有限定轴向长度L5的入口端122a和出口端124a。第二基材113具有限定轴向长度L6的入口端122b和出口端124b。在一个或多个实施方案中，第一基材112和第二基材113通常包括蜂窝基材的多个通道114，为了清楚起见，其中仅示出了一个通道的横截面。铁促进的第一分子筛118从第一基材112的入口端122a穿过第一基材112的整个轴向长度L1延伸到出口端124a。贱金属催化剂118的长度在图7中表示为第一区118a。铂族金属氧化催化剂120从第二基材113的出口端124b通过第二基材113的整个轴向长度L6延伸到入口端122b。铂族金属氧化催化剂120限定第二区120a。铂族金属氧化催化剂的长度在图7中表示为第二区20b。区域118a和120a的长度可以如参照图4所述地改变。
在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂设置在如图1和2所示的流通型基材上。在其它实施方案中，贱金属催化剂与另外的组分(例如颗粒过滤器)整合。
其它方面涉及制备贱金属催化剂的方法。制备包含贱金属材料的浆料。用浆料修补基面涂布基材以导致负载。在一个或多个实施方案中，负载量在0.5至10g/in3的范围内，包括1，2，3，4，5，6，7，8，9g/in3。
基材
在一个或多个实施方案中，贱金属催化剂可以作为修补基面涂层施加到基材上。如本文所用，术语“基材”是指其上放置有贱金属催化剂的整料材料，通常为修补基面涂层的形式。通过制备在液体赋形剂(vehicle)中含有特定固体含量(例如，30-90重量％)的贱金属催化剂的浆料，形成修补基面涂层，然后将其涂布到基材上并干燥以提供修补基面涂层层。
如本文所用，术语“修补基面涂层(washcoat)”在本领域中具有施加到基材材料(例如蜂窝型载物构件)的催化或其它材料的薄的粘附涂层的通常含义，其足够多孔以允许被处理的气流通过。
在一个或多个实施方案中，基材是具有蜂窝结构的陶瓷或金属。可以使用任何合适的基材，例如具有从基材的入口或出口面延伸穿过其中的细小、平行气流通道的类型的整料基材，使得通道对于通过其的流体流动是开放的。从其流体入口到其流体出口基本上是直的路径的通道由壁限定，催化材料作为修补基面涂层涂布在壁上，使得流过通道的气体接触催化材料。整料基材的流动通道是薄壁通道，其可以具有任何合适的横截面形状和尺寸，例如梯形，矩形，正方形，正弦曲线形，六边形，椭圆形，圆形等。这种结构可以包含每平方英寸横截面约60至约900个或更多个气体入口开口(即，孔)。
陶瓷基材可以由任何合适的高熔点材料制成，所述高熔点材料例如，堇青石，堇青石-α-氧化铝，氮化硅，锆莫来石(zircon mullite)，锂辉石(spodumene)，氧化铝–二氧化硅-氧化镁，硅酸锆，硅线石，硅酸镁，锆石，透锂长石，α-氧化铝，铝硅酸盐等。
可用于本发明实施方案的贱金属催化剂的基材也可以是金属性的并且由一种或多种金属或金属合金组成。金属基材可以以各种形状使用，例如丸粒，波纹片或整料形式。金属基材的具体实例包括耐热的贱金属合金，特别是其中铁是基本或主要组分的那些。这样的合金可以包含镍、铬和铝中的一种或多种，并且这些金属的总量可以有利地占合金的至少约15重量％，例如约10至25重量％的铬，约1至8重量％的铝，和约0至20重量％的镍。
所述的也可用于贱金属催化剂和任选的排气组分的基材是开孔泡沫过滤器和壁流式过滤器。开孔泡沫基材包含多个孔。泡沫是开孔泡沫并且催化剂涂层沉积在孔壁上。泡沫的开孔结构为经涂布的基材提供每体积催化剂的高表面积。从基材入口端到基材出口端通过基材的排气流流过由泡沫壁限定的多个孔，以接触沉积在孔壁上的催化剂层。
泡沫基材可以由金属或陶瓷材料组成。陶瓷泡沫的实例公开在美国专利号6,077,600中，其通过引用整体并入本文。陶瓷泡沫载体具有由涂布有陶瓷材料的纤维形成的壁。金属泡沫形式的基材在现有技术中是公知的，例如参见美国专利号3,111,396，其通过引用整体并入本文。
其它可替代的基材是用于支撑催化剂组合物的壁流式基材，其具有沿着基材的纵向轴线延伸的多个细的基本上平行的气流通道。通常，每个通道在基材体的一端处被阻塞，其中在相对的端面处阻塞备用通道。这种整料载物每平方英寸横截面可包含高达约700个或更多个流动通道(或“孔”)，虽然可以使用少得多的流动通道。例如，载物可具有约7至600，更通常约100至400个孔/平方英寸(“cpsi”)。孔可以具有矩形、正方形、圆形、椭圆形、三角形、六边形或其他多边形形状的横截面。壁流式基材通常具有在0.002和0.1英寸之间的壁厚。合适的壁流式基材的实例具有在约0.002和0.015英寸之间的壁厚。
合适的壁流式过滤器基材由陶瓷类材料或由任何其它合适的多孔高熔点金属组成，所述陶瓷类材料例如堇青石，α-氧化铝，碳化硅，氮化硅，氧化锆，莫来石，锂辉石，氧化铝-二氧化硅-氧化镁，钛酸铝或硅酸锆。壁流式基材也可以由陶瓷纤维复合材料形成。合适的壁流式基材由堇青石和碳化硅形成。这种材料能够承受处理排气流所遇到的环境，特别是高温。
用于本发明的系统中的合适的壁流式基材包括薄的多孔壁蜂窝体(整料)，流体料流通过其而不引起制品上的背压或压力的过大增加。通常，干净的壁流式制品的存在将产生1英寸水柱至10psig的背压。在系统中使用的陶瓷壁流式基材可以由具有至少50％(例如，50至75％)的孔隙率的材料形成，其具有至少5微米(例如，5至30微米)的平均孔径。当具有这些孔隙率和这些平均孔径的基材用下述技术涂布时，可将足够水平的SCR催化剂组合物负载到基材上，以实现优异的NOx转化效率。尽管SCR催化剂负载，这些基材仍然能够保持足够的排气流动特性，即可接受的背压。关于合适的壁流式基材的公开内容，将美国专利第4,329,162号通过引用并入本文。
可以以比本发明中使用的壁流式过滤器更低的壁孔隙率(例如约35％至50％)形成合适的壁流式过滤器。通常，合适的商业壁流式过滤器的孔径分布非常宽，平均孔径小于17微米。
根据本发明的实施方案使用的多孔壁流式过滤器由于所述元件的壁上具有或其中包含有一种或多种催化材料而为催化的。催化材料可以单独存在于元件壁的入口侧，单独存在于元件壁的出口侧，存在于元件壁的入口侧和出口侧，或者壁本身可以全部或部分地由催化材料构成。本发明包括在元件的入口和/或出口壁上使用一层或多层催化材料以及一层或多层催化材料的组合。
为了用催化剂组合物涂布壁流式基材，将基材垂直浸渍在催化剂浆料的一部分中，使得基材的顶部恰好位于浆料表面的上方。以这种方式，浆料接触每个蜂窝壁的入口面，但是防止其接触每个壁的出口面。将样品留在浆料中约30秒。从浆料中移除基材，并且首先通过允许其从通道中排出，然后通过用压缩空气吹动(与浆料渗透的方向相反)，然后通过从浆料渗透的方向抽真空，而从壁流式基材中除去过量的浆料。通过使用这种技术，催化剂浆料通常渗透基材的壁，但是孔不被阻塞到在成品基材中会积累过度的背压的程度。如本文所用，术语“渗透”当用于描述催化剂浆料在基材上的分散时，是指催化剂组合物被分散在整个基材壁上。
经涂布的基材通常在约100℃下干燥并在更高的温度(例如300至600℃)下煅烧。在煅烧后，催化剂负载可以通过计算基材的经涂布和未涂布重量来确定。如对本领域技术人员显而易见的，催化剂负载可以通过改变涂布浆料的固体含量来改变。可选地，可以进行基材在涂布浆料中的重复浸渍，随后如上所述除去过量的浆料。
排气处理系统
本发明的另一方面涉及一种排放物处理系统，其有效地提供柴油机排气的颗粒物质、NOx和其它气体组分的同时处理。在一个或多个实施方案中，柴油发动机可以利用现有技术或高硫燃料操作。由于在系统中实施的催化组合物的选择，为不同温度的排气流提供了有效的污染物减少。该特征有利于在变化的负载和车辆速度下操作柴油车辆，这显著地影响从这种车辆的发动机排放的排气温度。
在图8中示意性地描绘了本发明的排放物处理系统200的一个实施方案。从图8中可以看出，将含有气体污染物(包括未燃烧的烃、一氧化碳和NOx)和颗粒物质的排气从发动机205通过排气导管210输送到贱金属催化剂215。在贱金属催化剂215中，未燃烧的气态和非挥发性烃(即VOF)和一氧化碳大量燃烧形成二氧化碳和水。可以通过后喷射到发动机的气缸中或通过在贱金属催化剂215之前的燃料喷射器引入用于产生在贱金属催化剂215上必要和期望的温度上升的额外的烃。使用贱金属催化剂除去相当大比例的VOF特别有助于防止颗粒物质在烟尘过滤器225(其位于系统中的下游)上的太多沉积(即堵塞)。此外，在贱金属催化剂中基本上不产生NO2。例如，进入贱金属催化剂的NO2的量基本上等于或小于离开贱金属催化剂的NO2的量。当贱金属催化剂被设计为具有选择性催化还原(SCR)活性时，任选引入还原剂(例如通过尿素溶液注入的氨)将导致NOx在贱金属催化剂215上的还原。
因此，一个或多个实施方案涉及用于处理来自发动机的包含NOx的排气流的系统。该系统包括设置在发动机下游的如前所述的贱金属催化剂。如本领域技术人员所理解的，提供的调节离开贱金属催化剂的NO2的量的确切的催化剂组合物和负载将取决于具体应用和因素，例如发动机是否重型柴油发动机、轻型柴油发动机、工作温度、空速、燃料的硫含量等因素。贱金属催化剂可以涂布到由本领域已知的高熔点金属或陶瓷泡沫基材形成的蜂窝流通式整料基材上。贱金属催化剂由于它们所涂布的基材(例如开孔陶瓷泡沫)和/或凭借其固有的催化活性，提供一定程度的颗粒除去。贱金属催化剂可以从过滤器上游的排气流中除去一些颗粒物质，因为过滤器上的颗粒物质的减少潜在地延长了强制再生之前的时间。
在一个或多个实施方案中，可用于排放物处理系统中的贱金属催化剂包括分散在高表面积高熔点氧化物载体(例如二氧化钛)上的选自V、Ti、W、Fe、Cu及其组合的贱金属材料。在其它实施方案中，贱金属催化剂包含分散在高表面积高熔点氧化物载体上的选自V、Ti、W、Fe、Cu及其组合的贱金属材料，所述高表面积高熔点氧化物载体与沸石组分(例如菱沸石)组合。在另外的实施方案中，贱金属催化剂可以包括金属氧化物催化剂，例如钒酸铁，氧化铈，氧化铁或其组合。
如图8所示，在一个或多个实施方案中，排放物处理系统200包括设置在贱金属催化剂215下游的催化烟尘过滤器225。排气经由排气导管220从贱金属催化剂215流到催化烟尘过滤器225。在具体实施方案中，催化烟尘过滤器225可以具有由纵向延伸的壁界定的多个纵向延伸的通道。通道包括具有开放的入口端和封闭的出口端的入口通道，以及具有封闭的入口端和开放的出口端的出口通道。催化烟尘过滤器225在壁上包含催化剂组合物，并有效地优化离开过滤器的NO/NO2的比值。
排气流被输送到烟尘过滤器225，所述烟尘过滤器225可以是经涂布的或未涂布的。在通过烟尘过滤器225时，颗粒物质被过滤，并且气体包含一定比例的NO和NO2。包括烟尘部分和VOF的颗粒物质也被烟尘过滤器225大量除去(大于80％)。沉积在烟尘过滤器225上的颗粒物质通过过滤器的再生而燃烧，可以通过存在设置在烟尘过滤器上的催化剂组合物而降低颗粒物质的烟尘部分燃烧的温度。
如图8所示，任选的还原剂(例如氨)作为喷雾经由喷射器232和喷嘴(未示出)喷射到烟尘过滤器225下游的排气流中并进入排气导管230。尿素水溶液可以用作氨前体，其可以在混合站245中与空气混合。阀240可以用于计量在排气流中转化为氨的尿素水溶液的精确量。在一个或多个实施方案中，烟尘过滤器225的下游是选择性催化还原催化剂235。含有NO和NO2的排气在SCR 235中被还原成N2。
图8的排放物处理系统具有几个优点。首先，使贱金属催化剂215直接位于发动机205的下游，允许其被放置得尽可能靠近发动机205，确保用于冷起动HC和CO排放物的快速加热，以及用于主动过滤器再生的最大入口温度。第二，位于SCR 235上游的可为经涂布或未涂布的CSF 225将防止颗粒、油灰和其它不期望的材料沉积在SCR催化剂上，从而提高其耐久性和性能。
在图9中示意性地示出了本发明的排放物处理系统300的另一实施方案。从图9中可以看出，含有气态污染物(包括未燃烧的烃、一氧化碳和NOx)和颗粒物质的排气从发动机305通过排气导管310被输送到贱金属催化剂315。在贱金属催化剂315中，未燃烧的气态和非挥发性烃(即VOF)和一氧化碳大量燃烧形成二氧化碳和水。特别地，使用贱金属催化剂除去相当大比例的VOF有助于防止颗粒物质在烟尘过滤器325(其位于系统中的下游)上的太多沉积(即，堵塞)。此外，在贱金属催化剂中基本上不产生NO2。例如，进入贱金属催化剂的NO2的量基本上等于或小于离开贱金属催化剂的NO2的量。
在一个或多个实施方案中，排放物处理系统300包括涂布有在通过设置在贱金属催化剂315的下游的还原剂(例如氨)的NOx的选择性催化还原中有效的材料(本文中为过滤器上的SCR)的烟尘过滤器325。排气从贱金属催化剂315经由排气导管320流到烟尘过滤器325。在具体实施方案中，过滤器325上的SCR具有由纵向延伸的壁形成的多个纵向延伸的通道，所述纵向延伸的壁界定并限定所述通道。通道包括具有开放的入口端和封闭的出口端的入口通道，以及具有封闭的入口端和开放的出口端的出口通道。壁流式整料含有以至少1.3g/in3(更特别地1.6至2.4g/in3)的浓度渗透壁的SCR催化剂组合物。壁流式整料具有至少50％的壁孔隙率，平均孔径为至少5微米。在一个或多个实施方案中，SCR催化剂组合物渗透壁流式整料的壁，使得壁具有50至75％的壁孔隙率，平均孔径为5至30微米。在一些实施方案中，涂布在过滤器上的SCR催化剂包含铂族金属。在其他实施方案中，涂布在过滤器上的SCR催化剂基本上不含铂族金属。
排气流被输送到在过滤器325上的SCR。在通过过滤器325上的SCR时，通过用氨使NOx选择性催化还原为氮气来转化NOx组分。
取决于期望的NOx除去水平，附加的SCR催化剂64可以设置在过滤器325上的SCR的下游。例如，附加的SCR催化剂可以设置在整料蜂窝状流通型基材或陶瓷泡沫基材上，在过滤器325上的SCR的下游。即使在这些实施方案中，经涂布的SCR烟尘过滤器的使用仍然实现满足NOx减少目标所需的催化剂总体积的减小。
包括烟尘部分和VOF的颗粒物质也通过在过滤器325上的SCR被大量除去(大于80％)。沉积在过滤器325上的SCR上的颗粒物质通过过滤器的再生而燃烧，也通过SCR催化剂组合物的存在来辅助该方法。通过存在设置在烟尘过滤器上的催化剂组合物，颗粒物质的烟尘部分燃烧的温度降低。
如图9所示，任选的还原剂(例如氨)作为喷雾经由喷射器332和喷嘴(未示出)喷射到过滤器325上的SCR下游的排气导管330中。尿素水溶液可以用作氨前体，其可以在混合站335中与空气混合。阀340可以用于计量在排气流中转化为氨的尿素水溶液的精确量。在一个或多个实施方案中，过滤器325上的SCR的下游是选择性催化还原催化剂345。含有NO和NO2的排气在SCR中被还原成N2。
在图10中示意性地示出了本发明的排放物处理系统400的另一实施方案。从图10中可以看出，含有气态污染物(包括未燃烧的烃、一氧化碳和NOx)和颗粒物质的排气从发动机405通过排气导管410被输送到贱金属催化剂415。在贱金属催化剂415中，未燃烧的气态和非挥发性烃(即VOF)和一氧化碳大量燃烧形成二氧化碳和水。特别地，使用贱金属催化剂除去相当大比例的VOF有助于防止颗粒物质在烟尘过滤器430(其位于系统中的下游)上的太多沉积(即，堵塞)。燃料被大量地注入并且在贱金属催化剂上燃烧以产生热；这对高硫燃料也有效。这是一个非常重要和令人惊讶的发现，导致对燃料燃烧的强烈关注。可以通过后喷射到发动机的气缸中或通过在贱金属催化剂415之前的燃料喷射器引入用于产生在贱金属催化剂415上必要和期望的温度上升的额外的烃。位于贱金属催化剂415的下游并位于烟尘过滤器430上游的铂族金属(PGM)氧化催化剂(即AMOX，DOC，HC氧化催化剂等)425还能氧化氮氧化物、一氧化碳、烃和NH3，特别是在贱金属催化剂415之前注入尿素的情况下。任选地，可以在发动机405和贱金属催化剂415之间包括尿素喷射器(未示出)。贱金属催化剂415被置于铂族金属氧化催化剂425之前以在富硫和低硫环境中燃烧燃料。在一个或多个实施方案中，氧化催化剂使用铂，然而仅使用少量的铂以降低与铂族金属氧化催化剂的生产相关的成本并且在富硫环境的情况下使SO2氧化最小化。在一个或多个实施方案中，所使用的铂的量在0.5至20g/ft3的范围内，包括在1至20，1至15，1至10，2至20，2至15，2至10，3至20，3至15，3至10，4至20，4至15，4至10，5至20，5至15，和5至10g/ft3的范围内。此外，在贱金属催化剂中基本上不产生NO2。例如，进入贱金属催化剂的NO2的量基本上等于或小于离开贱金属催化剂415的NO2的量。
在一个或多个实施方案中，排放物处理系统400包括设置在贱金属催化剂415下游的催化烟尘过滤器(CSF)430。排气从贱金属催化剂415经由排气导管420流动到铂族金属氧化催化剂425，并且从PGM氧化催化剂425经由排气导管427流动到下游烟尘过滤器430。在具体实施方案中，催化烟尘过滤器430具有由纵向延伸的壁界定的多个纵向延伸的通道。通道可包括具有开放的入口端和封闭的出口端的入口通道，以及具有封闭的入口端和开放的出口端的出口通道。催化烟尘过滤器430在壁上包含催化剂组合物，并有效地优化离开过滤器的NO/NO2的比值。
排气流被输送到催化烟尘过滤器430，所述催化烟尘过滤器430可以是经涂布的或未涂布的。在通过烟尘过滤器430时，过滤颗粒物质，并且气体包含一定比例的NO和NO2。包括烟尘部分和VOF的颗粒物质也被烟尘过滤器430大量除去(大于80％)。沉积在烟尘过滤器430上的颗粒物质通过过滤器的再生而氧化，可以通过存在设置在烟尘过滤器上的催化剂组合物而降低颗粒物质的烟尘部分氧化的温度。
如图10所示，任选的还原剂(例如氨)作为喷雾经由喷射器437和喷嘴(未示出)喷射到烟尘过滤器430下游的排气流导管435中。尿素水溶液可以用作氨前体，其可以在混合站440中与空气混合。阀445可以用于计量在排气流中转化为氨的尿素水溶液的精确量。在一个或多个实施方案中，烟尘过滤器430的下游是选择性催化还原催化剂450。含有NO和NO2的排气在SCR中被还原成N2。
图10的排放物处理系统具有几个优点。首先，使贱金属催化剂415位于发动机405的直接下游，允许其被放置得尽可能靠近发动机405，确保用于冷起动HC和CO排放物的快速加热，以及用于主动(基于O2)和/或被动(基于NO2)的过滤器再生的最大入口温度。铂族金属氧化催化剂425还促进HC和CO气态污染物的转化，但是由于贱金属催化剂415的存在，能够提供与常规/标准氧化催化剂相比具有减少量的铂族金属的氧化催化剂。在一个或多个实施方案中，所使用的铂族金属的量在0.5至20g/ft3的范围内，包括在1至20，1至15，1至10，2至20，2至15，2至10，3至20，3至15，3至10，4至20，4至15，4至10，5至20，5至15，和5至10g/ft3的范围内。位于铂族金属氧化催化剂425上游的贱金属催化剂415的放置还允许氧化催化剂在高硫环境中有效地工作，这意味着例如由贱金属催化剂产生的热将使下游铂族金属催化剂脱硫。
在图11中示意性地示出了本发明的排放物处理系统500的另一实施方案。从图11中可以看出，含有气态污染物(包括未燃烧的烃、一氧化碳和NOx)和颗粒物质的排气从发动机505通过排气导管510被输送到贱金属催化剂515。在贱金属催化剂515中，未燃烧的气态和非挥发性烃(即VOF)和一氧化碳大量燃烧形成二氧化碳和水。使用贱金属催化剂515和柴油机氧化催化剂525除去相当大比例的VOF有助于防止颗粒物质在烟尘过滤器525(其位于系统中的下游)上的太多沉积(即，堵塞)。此外，在贱金属催化剂中基本上不产生NO2。例如，进入贱金属催化剂505的NO2的量基本上等于或小于离开贱金属催化剂505的NO2的量。
在一个或多个实施方案中，排放物处理系统500包括涂布有在通过设置在贱金属催化剂515和柴油机氧化催化剂525的下游的还原剂(例如氨)的NOx的选择性催化还原中有效的材料(本文中为过滤器上的SCR)的烟尘过滤器530。位于贱金属催化剂515下游并位于烟尘过滤器530上游的铂族金属(PGM)氧化催化剂(即，AMOX，DOC，HC氧化催化剂等)525还能氧化氮氧化物、一氧化碳、烃和NH3，特别是在贱金属催化剂515之前注入尿素的情况下。排气从贱金属催化剂515经由排气导管520流动到铂族金属氧化催化剂525，并且从PGM氧化催化剂525经由排气导管527流动到下游的过滤器530上的SCR。将贱金属催化剂515放置在铂族金属氧化催化剂525的前面，以在富硫环境中燃烧燃料。在一个或多个实施方案中，氧化催化剂使用铂，然而仅使用少量的铂以降低与PGM氧化催化剂的生产相关的成本。在一个或多个实施方案中，所使用的铂的量在0.5至20g/ft3的范围内，包括在1至20，1至15，1至10，2至20，2至15，2至10，3至20，3至15，3至10，4至20，4至15，4至10，5至20，5至15，和5至10g/ft3的范围内。此外，在贱金属催化剂中基本上不产生NO2。例如，进入贱金属催化剂的NO2的量基本上等于或小于离开贱金属催化剂515的NO2的量。
在具体实施方案中，过滤器530上的SCR具有由纵向延伸的壁形成的多个纵向延伸的通道，所述纵向延伸的壁界定并限定所述通道。通道包括具有开放的入口端和开放的出口端的入口通道。壁流式整料含有以至少1.3g/in3(更特别地1.6至2.4g/in3)的浓度渗透壁的SCR催化剂组合物。壁流式整料具有至少50％的壁孔隙率，平均孔径为至少5微米。在一个或多个实施方案中，SCR催化剂组合物渗透壁流式整料的壁，使得壁具有50至70％的壁孔隙率，平均孔径为5至30微米。在一些实施方案中，涂布在过滤器上的SCR催化剂包含铂族金属。在其他实施方案中，涂布在过滤器上的SCR催化剂基本上不含铂族金属。
排气流被输送到在过滤器530上的SCR。在通过过滤器530上的SCR时，通过用氨使NOx选择性催化还原为氮气来转化NOx组分。
取决于期望的NOx除去水平，附加的SCR催化剂550可以设置在过滤器530上的SCR的下游。例如，附加的SCR催化剂550可以设置在整料蜂窝状流通型基材或陶瓷泡沫基材上，在过滤器530上的SCR的下游。即使在这些实施方案中，经涂布的SCR烟尘过滤器530的使用仍然实现满足NOx减少目标所需的催化剂总体积的减小。
包括烟尘部分和VOF的颗粒物质也通过在过滤器530上的SCR被大量除去(大于80％)。沉积在过滤器530上的SCR上的颗粒物质通过过滤器的再生而燃烧，也通过SCR催化剂组合物的存在来辅助该方法。通过存在设置在烟尘过滤器上的催化剂组合物，颗粒物质的烟尘部分燃烧的温度降低。
如图11所示，任选的还原剂(例如氨)作为喷雾经由喷射器537和喷嘴(未示出)喷射到过滤器530上的SCR下游的排气流导管535中。尿素水溶液可以用作氨前体，其可以在混合站545中与空气混合。阀540可以用于计量在排气流中转化为氨的尿素水溶液的精确量。
对于图8至11的系统，在一个或多个实施方案中，可以在烟尘过滤器和SCR催化剂的下游包括任选的滑移氧化催化剂。在一个或多个实施方案中，滑移氧化催化剂是设置在烟尘过滤器和SCR催化剂下游的氨氧化催化剂，以从系统中除去任何滑移的氨。在具体实施方案中，AMOX催化剂可包含铂族金属，例如铂、钯、铑或其组合。
这种AMOX催化剂可用于包括SCR催化剂的排气处理系统。如在其全部内容通过引用并入本文的共同转让的美国专利号5,516,497中所讨论的，含氧、氮氧化物和氨的气流可以顺序地通过第一和第二催化剂，第一催化剂有利于还原氮氧化物，第二催化剂促进过量氨的氧化或其它分解。如美国专利号5,516,497中所述，第一催化剂可以是包含沸石的SCR催化剂，第二催化剂可以是包含沸石的AMOX催化剂。
AMOX和/或SCR催化剂组合物可以涂布在流通式或壁流式过滤器上。如果使用壁流式基材，所得系统将能够除去颗粒物质以及气态污染物。壁流式基材可由本领域中通常已知的材料，例如堇青石、钛酸铝或碳化硅制成。应当理解，催化组合物在壁流式基材上的负载将取决于基材性质例如孔隙率和壁厚，并且通常将低于在流通式基材上的负载。
选择性催化还原催化剂
用于系统中的合适的SCR催化剂组合物能够有效地催化NOx组分的还原，使得即使在通常与较低排气温度相关的低负荷条件下也可以处理足够的NOx水平。在一个或多个实施方案中，催化剂制品能够将至少50％的NOx组分转化为N2，这取决于添加到系统中的还原剂的量。另外，用于系统中的SCR催化剂组合物还理想地能够通过降低颗粒物质的烟尘部分燃烧的温度来辅助过滤器的再生。组合物的另一个期望的特性是其具有催化O2与任何过量的NH3反应生成N2和H2O、使得NH3不被排放到大气中的能力。
SCR催化剂组合物应当在暴露于硫组分时抗降解，硫组分通常存在于柴油机排气组合物中，并且SCR催化剂组合物应当具有符合所需再生温度的可接受的水热稳定性。
合适的SCR催化剂组合物描述于例如美国专利号5,300,472(‘472专利)，4,961,917(‘917专利)和5,516,497(‘497专利)中，上述专利通过引用整体并入本文。在‘472专利中公开的组合物除了二氧化钛之外还包括钨、硅、硼、铝、磷、锆、钡、钇、镧或铈的至少一种氧化物，以及钒、铌、钼、铁或铜的至少一种氧化物。‘917专利中公开的组合物包括存在于沸石中的铁和铜促进剂中的一种或这两种，其量为约0.1至30重量％，在具体实例中为以促进剂加沸石的总重量计约1至5重量％。除了它们催化用NH3将NOx还原为N2的能力之外，所公开的组合物还可以促进用O2氧化过量的NH3，尤其是对于具有较高促进剂浓度的那些组合物。
还原剂喷射器
还原剂定量系统可选地设置在烟尘过滤器的下游和SCR催化剂的上游，以将NOx还原剂喷射到排气流中。如在美国专利号4,963,332中所公开的，可以感测催化转化器上游和下游的NOx，并且可以通过上游和下游信号控制脉冲定量阀。在替代配置中，美国专利号5,522,218中公开的系统，其中还原剂喷射器的脉冲宽度由排气温度和发动机操作条件(例如发动机rpm，变速器齿轮和发动机速度)的映射来控制。还参考美国专利号6,415,602中的还原剂脉冲计量系统的讨论，所述讨论通过引用并入本文。
另外的方面涉及处理来自包含NOx和颗粒物质的柴油发动机的排气流的方法。在一个或多个实施方案中，该方法包括使排气流流过一个或多个实施方案的贱金属催化剂。
参照如下实施例描述本发明。在描述本发明的几个示例性实施例之前，应当理解，本发明不限于以下描述中阐述的结构或处理步骤的细节。本发明能够具有其它实施方案并且能够以各种方式实践或执行。
实施例
实施例1-对比
使用具有400个孔/平方英寸和4密耳壁厚的12”x 6”圆柱形基材制备标准柴油机氧化催化剂。基材用具有20g Pt/ft3的修补基面涂层涂布。催化剂体积为11.1升。
实施例2
使用具有300个孔/平方英寸和5密耳壁厚的2x 10.5”x 4.5”圆柱形基材制备贱金属催化剂。用具有0g Pt/ft3和总修补基面涂层负载量为3g/in3的修补基面涂层涂布基材。修补基面涂层包含在钨的氧化物(WO3，9-10重量％)/二氧化钛上的钒(V2O5，2.5重量％)。催化剂体积为12.77升。
燃料燃烧结果示于图7和8以及表1中。图7示出了具有实施例1的对比催化剂的燃料燃烧实验结果的条形图。在实际条件下在不同催化剂入口温度和不同排气质量流量下喷射燃料。以达到450℃出口温度的方式调节燃料流量。在催化剂的下游测量未完全氧化的燃料的量。在图12中，每个空速的第一列对应于催化剂之前的温度，第二列对应于催化剂中的温度，第三列对应于催化剂之后的温度，前(第四)列对应于总的烃(HC)滑移。
图13示出了具有实施例2的催化剂的燃料燃烧实验结果的条形图。在实际条件下在不同催化剂入口温度和不同排气质量流量下喷射燃料。以达到450℃出口温度的方式调节燃料流量。在催化剂的下游测量未完全氧化的燃料的量。在图13中，每个空速的第一列对应于催化剂之前的温度，第二列对应于催化剂中的温度，第三列对应于催化剂之后的温度，前(第四)列对应于总的烃(HC)滑移。
当比较图12和13的曲线图时，显然实施例2的贱金属催化剂通过在催化剂上燃烧燃料产生放热，从而产生用于颗粒过滤器再生的有利温度。与实施例1的催化剂相比，性能处于相似的水平。在该实验中达到450℃的目标温度，并且未完全氧化的燃料量仅略高。起燃温度也是可接受的。观察到的性能足以使用实施例2催化剂的燃料燃烧性能来进行烟尘转化。
表1：
本文引用的所有的引文，包括公布、专利申请和专利，对于所有目的均以引用方式并入本文，如同单独且特别地指出每个引文以引用方式并入，并以其全文在本文陈述那样的程度。
在描述本文(特别是在所附权利要求的上下文中)所讨论的材料和方法的上下文中，冠词“a”、“an”、“the”和类似指代的使用应被解释为包括单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。本文数值范围的列举仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个分立的值的速记方法，除非本文另外指出，且每个分立的值引入说明书中，就像其在本文单独列举一样。本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另外指出或上下文明确矛盾。本文提供的任何和所有实例，或示例性语言(例如“如”)的使用仅旨在更好地说明材料和方法，而不对本发明的范围进行限制，除非另外声明。本发明的语言不理解为表示对于所公开的材料和方法的实施为必要的任何非声称的元素。
在整个说明书中，提及“一个实施方案”，“某些实施方案”，“一个或多个实施方案”或“某个实施方案”意指关于所述实施方案描述的特定特征、结构、材料、或特性包括于本公开的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书的各处出现的短语如“在一个或多个实施方案中”，“在某些实施方案中”，“在一个实施方案中”或“在某个实施方案中”不一定指的是本发明的同一实施方案。此外，特定特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。
虽然已经参考具体实施方案描述了本发明，但是应当理解，这些实施方案仅仅是本发明的原理和应用的说明。对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围下可对本发明的方法和装置进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖在所附权利要求书及其等同形式的范围内修改和变化。
Claims (15)
1.一种用于减少贫燃发动机的排气排放物的贱金属催化剂，所述贱金属催化剂包括：
贱金属材料，其量为有效在300℃至650℃的温度范围内产生放热并且有效氧化由下游颗粒过滤器收集的烟尘，其中所述贱金属催化剂基本上不含铂族金属。
2.根据权利要求1所述的贱金属催化剂，其中排气排放物包括硫。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的贱金属催化剂，其中贱金属材料选自V、W、Ti、Cu、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Nd、Ba、Ce、La、Pr、Mg、Ca、Zn、Nb、Zr、Mo、Sn、Ta、Ce和Sr及其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的贱金属催化剂，其还包含选自AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、EMT、ERI、FAU、GME、JSR、KFI、LEV、LTL、LTN、MOZ、MSO、MWW、OFF、SAS、SAT、SAV、SBS、SBT、SFW、SSF、SZR、TSC、WEN及其组合的分子筛。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的贱金属催化剂，其中所述贱金属催化剂分散在高熔点金属氧化物载体上，其中所述贱金属催化剂为选自均匀、分区或层叠的配置。
6.一种用于处理贫燃发动机排气流的系统，所述贫燃发动机排气流包含烃、一氧化碳和其它排气组分，所述系统包括：
排气导管，所述排气导管经由排气歧管与贫燃发动机流体连通；
权利要求1至5中任一项所述的贱金属催化剂，所述贱金属催化剂设置在载物基材上；和
位于贱金属催化剂下游的颗粒过滤器和第一SCR催化剂。
7.根据权利要求6所述的系统，其中第二SCR催化剂涂布在位于贱金属催化剂下游的颗粒过滤器上。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的系统，所述系统还包括在贱金属催化剂下游并在颗粒过滤器上游的铂族金属(PGM)氧化催化剂，其中贱金属催化剂和铂族金属(PGM)氧化催化剂位于单一基材上，或其中贱金属催化剂和铂族金属(PGM)氧化催化剂位于分开的基材上。
9.根据权利要求8所述的系统，其中贱金属催化剂和铂族金属层叠在基材上，或者其中贱金属催化剂和铂族金属轴向分区在基材上。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的系统，其中铂族金属(PGM)氧化催化剂包括氨氧化催化剂，其中所述系统还包括在发动机下游并在贱金属催化剂上游的还原剂喷射器。
11.根据权利要求6所述的系统，所述系统还包括在颗粒过滤器下游的还原剂喷射器。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的系统，其中在贱金属催化剂的上游注入燃料，所述燃料包括硫，小于10ppm的硫或大于10ppm的硫。
13.根据权利要求6所述的系统，其中在贱金属催化剂上游或SCR催化剂上游没有铂族金属氧化催化剂。
14.根据权利要求6所述的系统，其还包括在颗粒过滤器和第一SCR催化剂下游的氨氧化催化剂。
15.一种处理来自柴油发动机的排气流的方法，所述排气流包含NOx和颗粒物质，所述方法包括使所述排气流流过权利要求1至5中任一项所述的催化剂。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110944732A (zh) * | 2017-06-13 | 2020-03-31 | 里兰斯坦福初级大学理事会 | 具有增强的催化活性的电化学催化剂 |
| CN111315970A (zh) * | 2017-11-10 | 2020-06-19 | 巴斯夫公司 | 氨氧化减少的催化烟灰过滤器 |
| CN112879125A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-01 | 同济大学 | 一种贵金属与非贵金属催化剂分区涂覆的柴油机颗粒捕集器及其制备方法 |
| CN113842921A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-12-28 | 合肥神舟催化净化器股份有限公司 | 基于三元金属氧化物的柴油机用氨氧化催化剂及制备方法和应用 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8668890B2 (en) * | 2012-04-26 | 2014-03-11 | Basf Corporation | Base metal catalyst composition and methods of treating exhaust from a motorcycle |
| US9937489B2 (en) * | 2015-06-18 | 2018-04-10 | Johnson Matthey Public Limited Company | Exhaust system without a DOC having an ASC acting as a DOC in a system with an SCR catalyst before the ASC |
| GB201521123D0 (en) | 2015-11-30 | 2016-01-13 | Johnson Matthey Plc | Diesel oxidation catalyst having a capture region for exhaust gas impurities |
| CN105618029A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-06-01 | 华电青岛环保技术有限公司 | 稀土包覆的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| SE539523C2 (en) * | 2016-01-27 | 2017-10-10 | Scania Cv Ab | Exhaust gas treatment system |
| KR101865744B1 (ko) * | 2016-11-17 | 2018-06-08 | 현대자동차 주식회사 | 배기가스 정화장치 |
| WO2018104310A1 (en) | 2016-12-05 | 2018-06-14 | Basf Se | Tetra-functional catalyst for the oxidation of no, the oxidation of a hydrocarbon, the oxidation of nh3 and the selective catalytic reduction of nox |
| JP6693406B2 (ja) * | 2016-12-20 | 2020-05-13 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| CN110461442B (zh) | 2017-02-14 | 2022-09-06 | 巴斯夫公司 | 具有hc氧化能力的与非pgm型催化剂组合的pgm催化剂 |
| BR112020009925A2 (pt) * | 2017-12-08 | 2020-11-24 | Johnson Matthey (Shanghai) Chemicals Limited | artigo catalisador para o tratamento de gás de escape, sistema de tratamento de emissão para tratar um fluxo de um gás de escape de combustão, e, método de tratamento de um gás de escape de um motor de combustão interna |
| EP3787789A1 (en) | 2018-04-30 | 2021-03-10 | BASF Corporation | Catalyst for the oxidation of no, the oxidation of a hydrocarbon, the oxidation of nh3 and the selective catalytic reduction of nox |
| US11073061B2 (en) * | 2018-09-26 | 2021-07-27 | Ford Global Technologies, Llc | Multicomponent exhaust treatment system including an oxygen storage catalyst |
| US11635010B1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-25 | Umicore Ag & Co. Kg | Combustion turbine and heat recovery system combination with SCR reactor assembly, and methods of assembling and using the same |
| WO2023180462A1 (en) | 2022-03-23 | 2023-09-28 | Umicore Ag & Co. Kg | Scr zeolite catalysts for reduced n2o formation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1809685A (zh) * | 2003-06-18 | 2006-07-26 | 约翰逊马西有限公司 | 控制还原剂添加的方法 |
| CN101600858A (zh) * | 2006-12-01 | 2009-12-09 | 巴斯福催化剂公司 | 排放物处理系统和方法 |
| CN102325580A (zh) * | 2008-12-24 | 2012-01-18 | 巴斯夫公司 | 具有催化scr过滤器和下游scr催化剂的排气处理系统及方法 |
| WO2013044115A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Nanostellar, Inc. | Mixed phase oxide catalysts |
| CN103079683A (zh) * | 2010-06-02 | 2013-05-01 | 约翰森·马瑟公开有限公司 | 柴油机颗粒过滤器 |
Family Cites Families (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3111396A (en) | 1960-12-14 | 1963-11-19 | Gen Electric | Method of making a porous material |
| US4329162A (en) | 1980-07-03 | 1982-05-11 | Corning Glass Works | Diesel particulate trap |
| DE3825206A1 (de) | 1988-07-25 | 1990-02-01 | Degussa | Verfahren zur katalytischen entstickung von abgasen mittels eines reduktionsmittels |
| US5198403A (en) | 1989-02-28 | 1993-03-30 | Degussa Ag | Process for producing a catalyst for selective reduction of nitrous oxides with ammonia |
| US5024981A (en) | 1989-04-20 | 1991-06-18 | Engelhard Corporation | Staged metal-promoted zeolite catalysts and method for catalytic reduction of nitrogen oxides using the same |
| US4961917A (en) | 1989-04-20 | 1990-10-09 | Engelhard Corporation | Method for reduction of nitrogen oxides with ammonia using promoted zeolite catalysts |
| DE69230759T2 (de) | 1991-11-26 | 2000-07-13 | Engelhard Corp | Ceroxid-aluminiumoxid enthaltender oxidationskatalysator und verfahren zur anwendung. |
| WO1993010885A1 (en) | 1991-11-26 | 1993-06-10 | Engelhard Corporation | Oxidation catalyst and method of use |
| DE4229471A1 (de) * | 1992-09-03 | 1994-03-10 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren zur Reinigung der Abgase von Dieselmotoren |
| US6248684B1 (en) | 1992-11-19 | 2001-06-19 | Englehard Corporation | Zeolite-containing oxidation catalyst and method of use |
| EP0600442A1 (en) | 1992-11-30 | 1994-06-08 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Catalyst for purification of Diesel engine exhaust gas |
| US5522218A (en) | 1994-08-23 | 1996-06-04 | Caterpillar Inc. | Combustion exhaust purification system and method |
| JPH0884911A (ja) | 1994-09-14 | 1996-04-02 | I C T:Kk | 窒素酸化物分解用触媒およびこれを用いたディーゼルエンジン排ガスの浄化方法 |
| US5879640A (en) | 1995-08-16 | 1999-03-09 | Northrop Grumman Corporation | Ceramic catalytic converter |
| US5977017A (en) | 1996-04-10 | 1999-11-02 | Catalytic Solutions, Inc. | Perovskite-type metal oxide compounds |
| US6415602B1 (en) | 2000-10-16 | 2002-07-09 | Engelhard Corporation | Control system for mobile NOx SCR applications |
| EP1458960B1 (en) | 2001-12-20 | 2011-02-09 | Johnson Matthey Public Limited Company | Improvements in selective catalytic reduction |
| JP4035578B2 (ja) | 2002-03-29 | 2008-01-23 | 株式会社エス・アンド・エスホールディングス | ディーゼル・エンジン用パーティキュレート・フィルタ |
| EP1537304B1 (en) | 2002-09-13 | 2007-02-28 | Johnson Matthey Public Limited Company | Compression ignition engine and exhaust system therefor |
| US6823663B2 (en) | 2002-11-21 | 2004-11-30 | Ford Global Technologies, Llc | Exhaust gas aftertreatment systems |
| US7229597B2 (en) * | 2003-08-05 | 2007-06-12 | Basfd Catalysts Llc | Catalyzed SCR filter and emission treatment system |
| US20050282698A1 (en) | 2004-06-22 | 2005-12-22 | Southward Barry W | Particulate filter device and exhaust treatment system, and methods of regenerating the same |
| JP2006326573A (ja) | 2005-04-27 | 2006-12-07 | Mazda Motor Corp | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
| EP1919613B1 (en) * | 2005-08-05 | 2009-10-07 | Basf Catalysts Llc | Diesel exhaust article and catalyst compositions therefor |
| FR2907445B1 (fr) | 2006-10-20 | 2010-09-03 | Rhodia Recherches & Tech | Composition a acidite elevee a base d'oxyde de zirconium, d'oxyde de titane et d'oxyde de tungstene,procede de preparation et utilisation dans le traitement des gaz d'echappement |
| FR2907444B1 (fr) | 2006-10-20 | 2008-12-19 | Rhodia Recherches & Tech | Composition a acidite elevee a base d'oxydes de zirconium,de silicium et d'au moins un autre element choisi parmi le titane,l'aluminium,le tungstene,le molybdene,le cerium,le fer et le manganese |
| DE102007001129A1 (de) | 2007-01-04 | 2008-07-10 | Süd-Chemie AG | Katalysator zur Oxidation von Kohlenwasserstoffen |
| AR065501A1 (es) * | 2007-02-27 | 2009-06-10 | Basf Catalysts Llc | Catalizadores de zeolita cha de cobre |
| US7998423B2 (en) * | 2007-02-27 | 2011-08-16 | Basf Corporation | SCR on low thermal mass filter substrates |
| US8187548B2 (en) | 2007-10-30 | 2012-05-29 | Mazda Motor Corporation | Catalyst-supported particulate filter |
| CN101439262A (zh) | 2007-11-23 | 2009-05-27 | Sk能源 | 用于采用高硫燃料的柴油车辆的柴油机氧化催化剂组合物 |
| BRPI0909161A2 (pt) | 2008-03-27 | 2015-11-24 | Umicore Ag & Co Kg | catalisadores de metal de base e catalisadores de oxidação de diesel modificados por metal de base |
| EP2112341B1 (en) | 2008-04-22 | 2018-07-11 | Umicore AG & Co. KG | Method for purification of an exhaust gas from a diesel engine |
| FR2933488A1 (fr) | 2008-07-02 | 2010-01-08 | Pa Technologies | Releveur de four rotatif en beton refractaire. |
| DE102008038720A1 (de) | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters |
| DE102008038719A1 (de) | 2008-08-12 | 2010-02-18 | Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration eines im Abgasstrang einer Brennkraftmaschine angeordneten Partikelfilters |
| DE102009002182B4 (de) | 2009-03-11 | 2023-09-21 | Evonik Operations Gmbh | Katalytischer Filter, insbesondere Dieselpartikelfilter, sowie Verfahren zur Herstellung einer katalytischen Zusammensetzung für einen solchen |
| CN101530787B (zh) | 2009-04-13 | 2011-04-27 | 无锡威孚环保催化剂有限公司 | 净化柴油车尾气的氧化催化剂及其制备方法 |
| JP2010261331A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
| JP5558867B2 (ja) | 2010-03-05 | 2014-07-23 | 本田技研工業株式会社 | 排気浄化触媒 |
| US8404201B2 (en) | 2010-08-10 | 2013-03-26 | GM Global Technology Operations LLC | Mn, Ce and Zr mixed oxides oxidation catalyst |
| US8057767B1 (en) | 2010-08-10 | 2011-11-15 | GM Global Technology Operations LLC | Base metal oxides oxidation catalyst |
| US8722000B2 (en) * | 2011-03-29 | 2014-05-13 | Basf Corporation | Multi-component filters for emissions control |
| CN103028402B (zh) | 2011-10-10 | 2017-05-03 | 现代自动车株式会社 | 用于燃烧炭黑的非pgm催化剂，及使用它的过滤器和废气后处理设备 |
| DE102013200361B4 (de) | 2012-03-09 | 2017-04-06 | Ford Global Technologies, Llc | Abgasnachbehandlungssystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Abgasnachbehandlung |
-
2015
- 2015-01-23 US US14/604,026 patent/US9616384B2/en active Active
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- 2015-06-10 CN CN201580042799.3A patent/CN106573200A/zh active Pending
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- 2015-06-10 CA CA2951364A patent/CA2951364A1/en not_active Abandoned
-
2016
- 2016-12-07 ZA ZA2016/08449A patent/ZA201608449B/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1809685A (zh) * | 2003-06-18 | 2006-07-26 | 约翰逊马西有限公司 | 控制还原剂添加的方法 |
| CN101600858A (zh) * | 2006-12-01 | 2009-12-09 | 巴斯福催化剂公司 | 排放物处理系统和方法 |
| CN102325580A (zh) * | 2008-12-24 | 2012-01-18 | 巴斯夫公司 | 具有催化scr过滤器和下游scr催化剂的排气处理系统及方法 |
| CN103079683A (zh) * | 2010-06-02 | 2013-05-01 | 约翰森·马瑟公开有限公司 | 柴油机颗粒过滤器 |
| WO2013044115A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Nanostellar, Inc. | Mixed phase oxide catalysts |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵航，王务林主编: "《车用柴油机后处理技术》", 30 November 2010, 中国科学技术出版社 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110944732A (zh) * | 2017-06-13 | 2020-03-31 | 里兰斯坦福初级大学理事会 | 具有增强的催化活性的电化学催化剂 |
| CN111315970A (zh) * | 2017-11-10 | 2020-06-19 | 巴斯夫公司 | 氨氧化减少的催化烟灰过滤器 |
| CN112879125A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-01 | 同济大学 | 一种贵金属与非贵金属催化剂分区涂覆的柴油机颗粒捕集器及其制备方法 |
| CN113842921A (zh) * | 2021-10-27 | 2021-12-28 | 合肥神舟催化净化器股份有限公司 | 基于三元金属氧化物的柴油机用氨氧化催化剂及制备方法和应用 |
| CN113842921B (zh) * | 2021-10-27 | 2023-11-24 | 合肥神舟催化净化器股份有限公司 | 基于三元金属氧化物的柴油机用氨氧化催化剂及制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116422141A (zh) | 2023-07-14 |
| ZA201608449B (en) | 2018-05-30 |
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| JP6702891B2 (ja) | 2020-06-03 |
| JP2017518877A (ja) | 2017-07-13 |
| US20150360178A1 (en) | 2015-12-17 |
| EP3154665A1 (en) | 2017-04-19 |
| US9616384B2 (en) | 2017-04-11 |
| KR20170020427A (ko) | 2017-02-22 |
| CA2951364A1 (en) | 2015-12-17 |
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