CN108138623B - 包含被动NOx吸附剂的排气系统 - Google Patents

包含被动NOx吸附剂的排气系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108138623B
CN108138623B CN201680059128.2A CN201680059128A CN108138623B CN 108138623 B CN108138623 B CN 108138623B CN 201680059128 A CN201680059128 A CN 201680059128A CN 108138623 B CN108138623 B CN 108138623B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
molecular sieve
exhaust gas
exhaust system
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680059128.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108138623A (zh
Inventor
D·伯吉尔
G·布朗
A·F·希费
F·莫罗
M·奥布赖恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Matthey PLC
Original Assignee
Johnson Matthey PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Matthey PLC filed Critical Johnson Matthey PLC
Publication of CN108138623A publication Critical patent/CN108138623A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108138623B publication Critical patent/CN108138623B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B01J29/743—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807—Metal other than sintered metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/12—Combinations of different methods of purification absorption or adsorption, and catalytic conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

一种用于处理贫燃发动机产生的废气的排气系统，其包含：(i)NOx吸收剂催化剂，其包含位于基底上的分子筛催化剂，其中该分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中该分子筛含有该贵金属；(ii)用于将烃引入废气中的装置；和(iii)贫NOx阱；其中该NOx吸收剂催化剂在该用于将烃引入废气中的装置和该贫NOx阱二者的上游。

Description

包含被动NOx吸附剂的排气系统
发明领域
本发明涉及一种用于贫燃发动机的排气系统。本发明还涉及一种使用该排气系统来处理贫燃发动机产生的废气的方法。
发明背景
贫燃发动机例如柴油机产生废气排放物，其总体上包含至少四类被全球政府间组织立法反对的污染物：一氧化碳(CO)，未燃烧的烃(HC)，氮氧化物(NOx)和颗粒物质(PM)。
存在多种用于处理氮氧化物(NOx)的排放物控制装置。这些装置包括例如选择性催化还原(SCR)催化剂、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、贫NOx催化剂[例如烃(HC)SCR催化剂]、贫NOx阱(LNT)[也称作NOx储存催化剂(NSC)]和被动NOx吸附剂(PNA)。
SCR催化剂或SCRFTM催化剂一旦已经达到它们的有效运行温度，则典型地通过还原来实现高效率处理NOx。但是，这些催化剂或装置在低于它们的有效运行温度时，例如当该发动机已经从寒冷开始起动(“冷起动”期间)或者已经长时间空转时，会相对低效。
用于减少或防止NOx排放的另一常用类型的排放物控制装置是贫NOx阱(LNT)。在正常运行过程中，贫燃发动机产生具有“贫”组成的废气排放物。LNT能够储存或捕集“贫”废气排放物中存在的氮氧化物(NOx)。LNT通过NOx与LNT的NOx储存组分之间的化学反应来形成无机硝酸盐，从而储存或捕集废气排放物中存在的NOx。能通过LNT储存的NOx的量受限于存在的NOx储存组分的量。最后，理想地当下游SCR或SCRFTM催化剂已经达到它的有效运行温度时，必需从LNT的NOx储存组分释放所储存的NOx。从LNT释放所储存的NOx典型地通过将贫燃发动机在富条件下运行来产生具有“富”组成的废气排放物来实现。在这些条件下，NOx储存组分的无机硝酸盐分解以重新形成NOx。在富废气条件下从LNT释放所储存的NOx的步骤被称作LNT的吹扫或再生。LNT的一个不足是它们倾向于在低温表现出差的NOx储存效率。
一种用于NOx的相对新型的排放物控制装置是被动NOx吸附剂(PNA)。PNA能够在相对低的废气温度(例如低于200℃)储存或吸附NOx，通常通过吸附来进行，并且在更高的温度释放NOx。PNA的NOx储存和释放机理是热控制的，这不同于需要富吹扫来释放所储存的NOx的LNT。
发明内容
本发明涉及一种排气系统，其包含特定类型的被动NOx吸附剂(PNA)，即包含分子筛催化剂的被动NOx吸附剂(PNA)。已经发现，这种类型的PNA能够在低温，典型地在远低于LNT的NOx储存温度的温度储存NOx。在贫燃发动机已经从寒冷开始起动(“冷起动”期间)或者已经长时间空转时，这样的低温NOx储存是有利的。通过在排气系统中包括PNA和LNT二者，可以在更宽的温度窗口储存NOx。
但是，已经发现，当PNA暴露于富废气组成时，包含分子筛催化剂的PNA的NOx储存活性会被破坏。用于从LNT释放NOx的富吹扫会破坏PNA的NOx储存活性。本发明基于对这个问题的认识，提供对于它的解决方案。
本发明提供一种用于处理贫燃发动机产生的废气的排气系统。该排气系统包含：
(i)NOx吸收剂催化剂，其包含位于基底上的分子筛催化剂，其中该分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中该分子筛含有该贵金属；
(ii)用于将烃引入废气中的装置；和
(iii)贫NOx阱；
其中该NOx吸收剂催化剂在该用于将烃引入废气中的装置和该贫NOx阱二者的上游。
本发明进一步提供一种车辆。该车辆包含贫燃发动机和本发明的排气系统。
本发明还涉及一种处理贫燃发动机废气的方法。典型地，该方法包括使贫燃发动机产生的废气经过本发明的排气系统。
另外地或替代地，本发明的方法包括：
(a)使贫燃发动机产生的废气与包含位于基底上的分子筛催化剂的NOx吸收剂催化剂接触，其中该分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中该分子筛含有该贵金属；
(b)使来自于该NOx吸收剂催化剂的废气与贫NOx阱接触；和
(c)通过将烃引入该NOx吸收剂催化剂之后或从其而来的废气中，来定期再生该贫NOx阱。
附图说明
图1和2是根据本发明的排气系统的总体图示。在每个图中，左侧代表基底的入口端，右侧代表基底的出口端。
图1显示了一种排气系统，其包含NOx吸收剂催化剂(10)、注射器(20)和贫NOx阱(30)。使贫燃发动机产生的废气(1)与NOx吸收剂催化剂(10)接触。使来自于NOx吸收剂催化剂(10)的废气(2)与贫NOx阱(30)接触。注射器(20)可以在废气(2)已经经过NOx吸收剂催化剂(10)之后，将烃引入废气(2)中。
图2显示了一种排气系统，其包含NOx吸收剂催化剂(10)、注射器(20)、贫NOx阱(30)和排放物控制装置(40)，其是选择性催化还原(SCR)催化剂或选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。第二注射器(50)可以任选地存在。贫燃发动机产生的废气(1)与NOx吸收剂催化剂(10)接触。来自于NOx吸收剂催化剂(10)的废气(2)与贫NOx阱(30)接触。注射器(20)可以在废气(2)经过NOx吸收剂催化剂(10)之后，将烃引入废气(2)中。来自于贫NOx阱(30)的废气(3)与排放物控制装置(40)接触。当存在时，注射器(50)可以在废气(3)已经经过贫NOx阱(30)之后，将含氮还原剂引入废气(3)中。
具体实施方式
现在将进一步描述本发明。下面的节涉及排气系统的不同部件，并且更详细定义每个部件。如此定义的本发明的每个部件或方面可以与本发明的任何其他部件或方面相组合，除非有相反的明确指示。具体地，表示为是优选或有利的任何特征可以与表示为优选或有利的任何其他一个或多个特征相组合。
NOx吸收剂催化剂
本发明排气系统中的NOx吸收剂催化剂用作被动NOx吸收剂(PNA)。
NOx吸收剂催化剂包含含有贵金属和分子筛的分子筛催化剂，其中该分子筛含有该贵金属；和具有入口端和出口端的基底，或者可以主要由其组成。
分子筛催化剂包含贵金属和分子筛。分子筛催化剂是被动NOx吸收剂(PNA)催化剂(即它具有PNA活性)。分子筛催化剂可以根据WO2012/166868中所述的方法来制备。
贵金属典型地选自钯(Pd)、铂(Pt)、铑(Rh)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)、钌(Ru)及其两种或更多种的混合物。优选地，贵金属选自钯(Pd)、铂(Pt)和铑(Rh)。更优选地，贵金属选自钯(Pd)、铂(Pt)及其混合物。
通常，优选贵金属包含钯(Pd)和任选地第二金属，或者由其组成，第二金属选自铂(Pt)、铑(Rh)、金(Au)、银(Ag)、铱(Ir)和钌(Ru)。优选地，贵金属包含钯(Pd)和任选地第二金属，或者由其组成，第二金属选自铂(Pt)和铑(Rh)。甚至更优选地，贵金属包含钯(Pd)和任选地铂(Pt)，或者由其组成。更优选地，分子筛催化剂包含钯作为唯一的贵金属。
当贵金属包含钯(Pd)和第二金属，或者由其组成时，则钯(Pd)与第二金属的质量比>1:1。更优选地，钯(Pd)与第二金属的质量比>1:1，钯(Pd)与第二金属的摩尔比>1:1。
分子筛催化剂可以进一步包含贱金属。因此，分子筛催化剂可以包含贵金属、分子筛和任选地贱金属，或者主要由其组成。分子筛包含贵金属和任选地贱金属。
贱金属可以选自铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)和锡(Sn)及其两种或更多种的混合物。优选贱金属选自铁、铜和钴，更优选铁和铜。甚至更优选地，贱金属是铁。
可选地，分子筛催化剂可以基本上不含贱金属，例如选自铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、铬(Cr)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)和锡(Sn)及其两种或更多种的混合物的贱金属。因此，分子筛催化剂可以不含贱金属。
通常，优选分子筛催化剂不含贱金属。
可以优选分子筛催化剂基本上不含钡(Ba)，更优选分子筛催化剂基本上不含碱土金属。因此，分子筛催化剂可以不含钡，优选分子筛催化剂不含碱土金属。
分子筛典型地包含铝、硅和/或磷。分子筛通常具有通过共用氧原子来连接的SiO4、AlO4和/或PO4的三维布置(例如骨架)。分子筛可以具有阴离子骨架。阴离子骨架的电荷可以通过阳离子来抗衡，例如碱金属和/或碱土元素(例如Na、K、Mg、Ca、Sr和Ba)的阳离子、铵阳离子和/或质子来抗衡。
典型地，分子筛具有铝硅酸盐骨架、铝磷酸盐骨架或硅-铝磷酸盐骨架。分子筛可以具有铝硅酸盐骨架或铝磷酸盐骨架。优选分子筛具有铝硅酸盐骨架或硅-铝磷酸盐骨架。更优选地，分子筛具有铝硅酸盐骨架。
当分子筛具有铝硅酸盐骨架时，则分子筛优选是沸石。
分子筛含有贵金属。贵金属典型地负载于分子筛上。例如，贵金属可以例如通过离子交换来加载于和负载于分子筛上。因此，分子筛催化剂可以包含贵金属和分子筛，或者主要由其组成，其中分子筛含有贵金属，和其中贵金属通过离子交换来加载于和/或负载于分子筛上。
通常，分子筛可以是金属取代的分子筛(例如具有铝硅酸盐或铝磷酸盐骨架的金属取代的分子筛)。金属取代的分子筛的金属可以是贵金属(例如分子筛是贵金属取代的分子筛)。因此，含有贵金属的分子筛可以是贵金属取代的分子筛。当分子筛催化剂包含贱金属时，则分子筛可以是贵和贱金属取代的分子筛。为了避免疑义，术语“金属取代的”囊括术语“离子交换的”。
分子筛催化剂通常具有位于分子筛孔内的贵金属的(即分子筛催化剂的贵金属的量的)至少1重量％，优选至少5重量％，更优选至少10重量％，例如至少25重量％，甚至更优选至少50重量％。
分子筛可以选自小孔分子筛(即8个四面体原子的最大环尺寸的分子筛)、中孔分子筛(即10个四面体原子的最大环尺寸的分子筛)和大孔分子筛(即12个四面体原子的最大环尺寸的分子筛)。更优选地，分子筛选自小孔分子筛和中孔分子筛。
在第一分子筛催化剂实施方案中，分子筛是小孔分子筛。小孔分子筛优选具有选自以下的骨架类型：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及其任意两种或更多种的混合物或共生体。共生体优选选自KFI-SIV、ITE-RTH、AEW-UEI、AEI-CHA和AEI-SAV。更优选地，小孔分子筛具有AEI、CHA或AEI-CHA共生体的骨架类型。甚至更优选地，小孔分子筛具有AEI或CHA，特别是AEI的骨架类型。
优选小孔分子筛具有铝硅酸盐骨架或硅-铝磷酸盐骨架。更优选地，小孔分子筛具有铝硅酸盐骨架(即分子筛是沸石)，尤其是当小孔分子筛具有AEI、CHA或AEI-CHA共生体，特别是AEI或CHA的骨架类型时。
在第二分子筛催化剂实施方案中，分子筛具有选自以下的骨架类型：AEI、MFI、EMT、ERI、MOR、FER、BEA、FAU、CHA、LEV、MWW、CON和EUO及其任意两种或更多种的混合物。
在第三分子筛催化剂实施方案中，分子筛是中孔分子筛。中孔分子筛优选具有选自MFI、FER、MWW和EUO，更优选MFI的骨架类型。
在第四分子筛催化剂实施方案中，分子筛是大孔分子筛。大孔分子筛优选具有选自CON、BEA、FAU、MOR和EMT，更优选BEA的骨架类型。
在第一至第四分子筛催化剂实施方案的每个中，分子筛优选具有铝硅酸盐骨架(例如分子筛是沸石)。前述三字母代码每个表示根据“IUPAC Commission on ZeoliteNomenclature”和/或“Structure Commission of the International ZeoliteAssociation”的骨架类型。
在第一至第四分子筛催化剂实施方案的每个中，通常会优选骨架不是至少两种不同骨架类型的共生体的分子筛(例如大孔、中孔或小孔)。
分子筛典型地具有10-200(例如10-40)，例如10-100，更优选15-80(例如15-30)的二氧化硅与氧化铝摩尔比(SAR)。SAR通常与具有铝硅酸盐骨架(例如沸石)或硅-铝磷酸盐骨架，优选铝硅酸盐骨架(例如沸石)的分子有关。
第一、第三和第四分子筛催化剂实施方案的分子筛催化剂(以及对于第二分子筛催化剂实施方案的一些骨架类型)，特别是当分子筛是沸石时，可以具有在750cm-1至1050cm-1具有特征吸收峰的红外光谱(除了分子筛本身的吸收峰之外)。优选地，特征吸收峰是800cm-1至1000cm-1，更优选850cm-1至975cm-1。
已经发现，第一分子筛催化剂实施方案的分子筛催化剂具有有利的被动NOx吸附剂(PNA)活性。当废气温度相当低时，例如在贫燃发动机起动后不久，分子筛催化剂可以用于储存NOx。分子筛催化剂的NOx储存在低温(例如低于200℃)进行。随着贫燃发动机升温，废气温度增加，分子筛催化剂的温度也将增加。分子筛催化剂将在这些较高的温度(例如200℃或更高)释放所吸附的NOx。
还出人意料地发现，该分子筛催化剂，特别是第二分子筛催化剂实施方案的分子筛催化剂具有冷起动催化剂活性。在冷起动期间，这样的活性会通过在相对低的废气温度(例如低于200℃)吸附NOx和烃(HC)而减少排放物。当分子筛催化剂的温度接近或高于用于氧化NO和/或HC的其他催化剂组分或排放物控制装置的有效温度时，可以释放所吸附的NOx和/或HC。
NOx吸收剂催化剂优选不含储氧材料，特别是包含铈氧化物(例如CeO2)和/或锰化合物，或者主要由其组成的储氧材料，该锰化合物包含锰的氧化物(例如MnO、Mn2O3、MnO·Mn2O3[有时候写作Mn3O4]和/或MnO2)或铝酸锰(MnAl2O4)，或者由其组成。
为了避免疑义，NOx吸收剂催化剂不是贫NOx阱。
典型地，NOx吸收剂催化剂基本上不含铑和/或NOx储存组分，该NOx储存组分包含碱金属、碱土金属和/或稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。更优选地，NOx吸收剂催化剂不含铑和/或NOx储存组分，该NOx储存组分包含碱金属、碱土金属和/或稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。
可以优选NOx吸收剂催化剂基本上不含铂。更优选地，NOx吸收剂催化剂不含铂。
NOx吸收剂催化剂优选不含SCR催化剂(例如包含SCR催化剂的区)，特别是包含选自以下金属的SCR催化剂：铈(Ce)、铬(Cr)、钴(Co)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、镍(Ni)、钨(W)、钒(V)或其任意两种或更多种的组合的金属。
通常，NOx吸收剂催化剂包含总负载量≥1g ft-3，优选>1g ft-3，更优选>2g ft-3的贵金属(即基于特别是在第一区中的分子筛催化剂)。
NOx吸收剂催化剂，优选NOx吸收剂催化剂的第一区，典型地包含总负载量1-250gft-3，优选5-150g ft-3，更优选10-100g ft-3的贵金属(即基于特别是第一区中的分子筛催化剂)。分子筛催化剂中贵金属的量可能影响它的NOx储存活性。
NOx吸收剂催化剂可以含有催化材料来提供另外的功能性，例如用于氧化一氧化碳(CO)和/或未燃烧的烃(HC)的功能性。
通常，NOx吸收剂催化剂可以包含：包含分子筛催化剂的第一区，和包含铂族金属(PGM)和载体材料的第二区。载体材料典型地是非沸石载体材料。
本发明的NOx吸收剂催化剂可以包含第二区，用于氧化一氧化碳(CO)和/或烃(HC)和/或一氧化氮(NO)。为了避免疑义，第一区不同于(即组成不同于)第二区。
第二区包含铂族金属(PGM)和载体材料，或者主要由其组成。优选铂族金属(PGM)选自铂、钯和铂与钯的组合。更优选地，第二区包含铂或铂或铂与钯的组合作为唯一的铂族金属。因此，第二区优选不含一种或多种其他的铂族金属，例如钌(Ru)、铑(Rh)、锇(Os)和/或铱(Ir)。
当第二区包含铂和钯时，则铂和钯可以是铂-钯合金，优选铂-钯双金属合金。
第二区典型地PGM的总负载量是5-300g ft-3。优选第二区的PGM总负载量是10-250g ft-3(例如75-175g ft-3)，更优选15-200g ft-3(例如50-150g ft-3)，仍然更优选20-150g ft-3。
当第二区包含铂和钯时，则典型地第二区可以包含20:1-1:20(例如15:1-1:15)，优选10:1-1:10(例如7.5:1-1:7.5)，更优选6:1-1:6(例如3:1-1:3)，甚至更优选2.5:1-1:1的铂与钯重量比。
当第二区包含铂和钯时，则优选第二区包含铂的总重量大于或等于钯的总重量(例如Pt:Pd重量比≥1:1)。
因此，第二区可以包含20:1-1:1(例如15.1:1-1.1:1)，更优选10:1-1.25:1(例如8:1-1.5:1)，仍然更优选6:1-2:1的铂与钯重量比。
优选第二区包含铂的总重量大于钯的总重量(例如Pt:Pd重量比>1:1)。铂与钯总重量比通常≥2:1(例如Pt:Pd 1:0-2:1)，更优选≥4:1(例如Pt:Pd 1:0-4:1)。当第一区中铂的总重量大于或等于钯的总重量时，可以获得有利的NO氧化活性。
典型地，铂族金属(PGM)位于或负载于载体材料上。PGM可以直接位于或直接负载于载体材料上(例如在PGM和载体材料之间没有插入的载体材料)。例如，PGM可以分散在载体材料上。
当第二区包含铂和钯时，则铂可以位于或负载于载体材料上，和/或钯可以位于或负载于载体材料上。优选铂和钯都位于或负载于载体材料上(即相同的载体材料用于铂和钯二者)。
当第二区包含铂和钯时，则第二区可以包含铂载体材料(例如用于负载铂的载体材料)和钯载体材料(例如用于负载钯的载体材料)。铂载体材料优选是非沸石载体材料。钯载体材料优选是非沸石载体材料。
因此，第二区可以包含铂、钯、铂载体材料和钯载体材料，或者主要由其组成。铂可以位于或负载于铂载体材料上，钯可以位于或负载于钯载体材料上。铂载体材料和钯载体材料优选不同(例如组成不同)。
可以优选第二区基本上不含钯，特别是基本上不含位于或负载于载体材料上的钯(Pd)。更优选地，第二区不包含钯，特别是位于或负载于载体材料上的钯。钯在第二区中的存在，特别是大量存在，会对NO氧化活性有害。
典型地，载体材料包含难熔氧化物，或者主要由其组成。适于用作贫燃发动机的氧化催化剂的催化组分的难熔氧化物是本领域公知的。
难熔氧化物典型地选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆及其混合或复合氧化物，例如其两种或更多种的混合或复合氧化物。例如，难熔氧化物可以选自氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛-氧化铝、氧化锆-氧化铝、二氧化钛-二氧化硅、氧化锆-二氧化硅、氧化锆-二氧化钛和氧化铝-氧化镁。
载体材料或其难熔氧化物可以任选地掺杂(例如用掺杂剂)。掺杂剂可以选自锆(Zr)、钛(Ti)、硅(Si)、钇(Y)、镧(La)、镨(Pr)、钐(Sm)、钕(Nd)及其氧化物。
通常，钯载体材料包含难熔氧化物，或者主要由其组成。钯载体材料或其难熔氧化物可以是如上所定义的载体材料或难熔氧化物。
典型地，铂载体材料包含难熔氧化物，或者主要由其组成。铂载体材料或其难熔氧化物可以是如上所定义的载体材料或难熔氧化物。当第二区包含铂载体材料时，优选铂载体材料或其难熔氧化物包含氧化铝，或者主要由其组成，其中氧化铝任选用掺杂剂掺杂，如上所述。当铂载体材料包含用掺杂剂掺杂的氧化铝时，优选掺杂剂包含硅、镁、铈、镧或其氧化物，更优选硅或其氧化物，或者主要由其组成。
第二区可以包含0.1-4.5g in-3(例如0.25-4.2g in-3)，优选0.3-3.8g in-3，仍然更优选0.5-3.0g in-3(1-2.75g in-3，或0.75-1.5g in-3)，甚至更优选0.6-2.5g in-3(例如0.75-2.3g in-3)的量的载体材料(例如载体材料和当存在时铂载体材料和钯载体材料的总量)。
第二区可以进一步包含烃吸附剂材料。
通常，烃吸附剂材料可以是沸石。优选沸石是中孔沸石(例如10个四面体原子的最大环尺寸的沸石)或大孔沸石(例如12个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。可以优选沸石不是小孔沸石(例如8个四面体原子的最大环尺寸的沸石)。
合适的沸石或沸石类型的例子包括八面沸石、斜发沸石、丝光沸石、硅质岩、镁碱沸石、X沸石、Y沸石、超稳定Y沸石、AEI沸石、ZSM-5沸石、ZSM-12沸石、ZSM-20沸石、ZSM-34沸石、CHA沸石、SSZ-3沸石、SAPO-5沸石、钾沸石、β沸石或铜CHA沸石。沸石优选是ZSM-5、β沸石或Y沸石。
当第二区包含烃吸附剂时，则烃吸附剂的总量是0.05-3.00g in-3，特别是0.10-2.00g in-3，更特别是0.2-1.0g in-3。例如，烃吸附剂的总量可以是0.8-1.75g in-3，例如1.0-1.5g in-3。
在一些应用中，通常可以优选第二区基本上不含烃吸附剂材料，特别是沸石。因此，第二区可以不含烃吸附剂材料。
可以进一步优选第二区基本上不含分子筛催化剂，例如上文所述的分子筛催化剂。因此，第二区可以不含分子筛催化剂。
另外地或替代地，第二区可以基本上不含铑和/或碱金属和/或碱土金属，特别是位于或负载于载体材料上的碱金属和/或碱土金属。因此，第二区可以不含铑和/或碱金属和/或碱土金属，特别是位于或负载于载体材料的碱金属和/或碱土金属。
第一区和/或第二区可以位于或负载于基底上。
第一区可以直接位于基底上(即第一区与基底的表面接触)。第二区可以：
(a)位于或负载于第一区上；和/或
(b)直接位于基底上[即第二区与基底的表面接触]；和/或
(c)与第一区接触[即第二区与第一区相邻或邻接]。
当第二区直接位于基底上时，则第二区的一部分或一段可以与第一区接触，或者第一区与第二区可以是分隔的(例如通过间隙)。
当第二区位于或负载于第一区上时，则第二区的全部或部分优选直接位于第一区上(即第二区与第一区的表面接触)。第二区可以是第二层，第一区可以是第一层。
可以优选第二区的仅一部分或一段位于或负载于第一区上。因此，第二区没有完全叠覆或覆盖第一区。
另外地或作为替代，第二区可以直接位于基底上(即第二区与基底的表面接触)。第一区可以：
(i)位于或负载于第二区上；和/或
(ii)直接位于基底上[即第一区与基底的表面接触]；和/或
(iii)与第二区接触[即第一区与第二区相邻或邻接]。
当第一区直接位于基底上时，则第一区的一部分或一段可以与第二区接触，或者第一区与第二区可以是分隔的(例如通过间隙)。
当第一区位于或负载于第二区上时，则第一区的全部或部分优选直接位于第二区上(即第一区与第二区的表面接触)。第一区可以是第一层，第二区可以是第二层。
通常，第一区可以是第一层或第一带。当第一区是第一层时，则优选第一层延伸基底的整个长度(即基本上整个长度)，特别是基底整料通道的整个长度。当第一区是第一带时，则典型地第一带的长度是基底长度的10-90％(例如10-45％)，优选基底长度的15-75％(例如15-40％)，更优选基底长度的20-70％(例如30-65％，例如25-45％)，仍然更优选25-65％(例如35-50％)。
第二区可以通常是第二层或第二带。当第二区是第二层时，则优选第二层延伸基底的整个长度(即基本上整个长度)，特别是基底整料通道的整个长度。当第二区是第二带时，则典型地第二带的长度是基底长度的10-90％(例如10-45％)，优选基底长度的15-75％(例如15-40％)，更优选基底长度的20-70％(例如30-65％，例如25-45％)，仍然更优选25-65％(例如35-50％)。
在第一NOx吸收剂催化剂实施方案中，第一区经布置以在基底的出口端处或附近并在废气与第二区接触之后与废气接触。当第一区具有用于CO和/或HC的低起燃温度时，则这样的布置会是有利的，并且可以用于产生放热曲线。
存在几种NOx吸收剂催化剂布置，其有利于废气在基底的出口端处并在废气已经与第二区接触之后与第一区接触。当第一区具有第一至第三NOx吸收剂催化剂布置的任一种时，则第一区经布置或取向以在废气与第二区接触之后与废气接触。
典型地，第二区经布置或取向以在第一区之前与废气接触。因此，第二区可以经布置以在废气进入NOx吸收剂催化剂时与废气接触，第一区可以经布置以在废气离开NOx吸收剂催化剂时与废气接触。就此而言，第一NOx吸收剂催化剂布置的划分带的布置特别有利。
在第一NOx吸收剂催化剂布置中，第二区位于或负载于第一带的上游。优选地，第一区是位于基底的出口端处或附近的第一带，第二区是位于基底的入口端处或附近的第二带。
在第二NOx吸收剂催化剂布置中，第二区是第二层，第一区是第一带。第一带在基底的出口端处或附近位于第二层上。
在第三NOx吸收剂催化剂布置中，第二区是第二层，第一区是第一层。第二层位于第一层上。
在第二NOx吸收剂催化剂实施方案中，第二区经布置以在基底的出口端处或附近并在废气与第一区接触之后与废气接触。
在废气即将离开催化剂和在它已经与含有分子筛催化剂的区接触之后，当第二氧化催化剂实施方案的NOx吸收剂催化剂具有有利于废气与含有铂族金属，特别是铂(Pt)的区接触的布置时，它可以显示出有利的氧化活性，特别是对于NO。在这样的NOx吸收剂催化剂的布置中，在废气进入催化剂时，它首先与第一区接触来吸附NOx。在相对低的废气温度，例如在冷起动期间，这特别有利。在废气已经经过第一区之中或之上时，它开始与第二区接触来氧化NO，然后它最终穿过NOx吸收剂催化剂的出口。当第二区已经达到它用于将NO氧化成NO2的有效温度时，则第一区释放的NO将穿过第二区并被氧化成NO2。
存在几种NOx吸收剂催化剂布置，其有利于废气在基底的出口端处并在废气已经与第一区接触之后与第二区接触。当第二区具有第四至第六氧化催化剂布置的任一个时，第二区经布置或取向以在废气已经与第一区接触之后与废气接触。
典型地，第一区经布置或取向以在第二区之前与废气接触。因此，第一区可以经布置以在废气进入NOx吸收剂催化剂时与废气接触，第二区可以经布置以在废气离开NOx吸收剂催化剂时与废气接触。就此而言，第四NOx吸收剂催化剂布置的划分带的布置特别有利。
在第四NOx吸收剂催化剂布置中，第一区位于或负载于第二带的上游。优选地，第二区是位于基底的出口端处或附近的第二带，第一区是位于基底的入口端处或附近的第一带。当第二区包含锰时，则这种布置中的氧化催化剂会表现出对硫的良好耐受性。
在第五NOx吸收剂催化剂布置中，第一区是第一层，第二区是第二带。第二带在基底的出口端处或附近位于第一层上。
在第六NOx吸收剂催化剂布置中，第一区是第一层，第二区是第二层。第二层位于第一层上。
在第一和第四NOx吸收剂催化剂布置中，第一带可以与第二带相邻。优选地，第一带与第二带接触。当第一带与第二带相邻，或者第一带与第二带接触时，则第一带和第二带可以作为层(例如单层)位于或负载于基底上。因此，当第一与第二带彼此相邻或接触时，可以在基底上形成层(例如单层)。这样的布置可以避免背压问题。
第一带可以与第二带分隔。在第一带与第二带之间可以存在间隙(例如空间)。
第一带可以叠覆第二带。因此，第一带的端部或部分可以位于或负载于第二带上。第一带可以完全或部分地叠覆第二带。当第一带叠覆第二带时，则优选第一带仅部分地叠覆第二带(即第二带的顶部、最外表面没有完全被第一带覆盖)。
可选地，第二带可以叠覆第一带。因此，第二带的端部或部分可以位于或负载于第一带上。第二带通常仅部分地叠覆第一带。
优选第一带与第二带基本上不重叠。
在第二和第五NOx吸收剂催化剂布置中，带(即第一或第二带)典型地位于或负载于层(即第一或第二层)上。优选带直接位于层上(即带与层的表面接触)。
当带(即第一或第二带)位于或负载于层(即第一或第二层)上时，则优选带的整个长度位于或负载于层上。带的长度小于层的长度。
上文所述的区、带和层可以使用常规制造方法来制备，在基底上施涂载体涂层(washcoat)也是本领域已知的(参见例如申请人的WO99/47260、WO2007/077462、WO2011/080525和WO2014/195685)。
NOx吸收剂催化剂包含基底。NOx吸收剂催化剂(NAC)的基底在此用缩写表达“NAC基底”来表示。NAC基底典型地具有入口端和出口端。
NAC基底典型地具有多个通道(例如用于废气流过)。通常，NAC基底是陶瓷材料或金属材料。
优选NAC基底由堇青石(SiO2-Al2O3-MgO)、碳化硅(SiC)、Fe-Cr-Al合金、Ni-Cr-Al合金或不锈钢合金制成或组成。
典型地，NAC基底是整料(在此也称作基底整料)。这样的整料是本领域公知的。基底整料可以是流通式整料或滤过式整料。
流通式整料典型地包括具有多个延伸过其中的通道的蜂窝体整料(例如金属或陶瓷蜂窝体整料)，每个通道在入口端和出口端开口。
滤过式整料通常包含多个入口通道和多个出口通道，其中入口通道在上游端(即废气入口侧)开口，在下游端(即废气出口侧)堵塞或密封，出口通道在上游端堵塞或密封和在下游端开口，和其中每个入口通道通过多孔结构与出口通道分隔。
当整料是滤过式整料时，优选该滤过式整料是壁流式过滤器。在壁流式过滤器中，每个入口通道通过多孔结构的壁与出口通道交替分隔，反之亦然。优选入口通道和出口通道以蜂窝体比值来排列。当存在蜂窝体布置时，优选与入口通道垂直和横向相邻的通道在上游端堵塞，反之亦然(即与出口通道垂直和横向相邻的通道在下游端堵塞)。当从任一端观察时，交替堵塞和开口的通道端呈现棋盘外观。
NAC基底可以是可电加热基底(即该可电加热基底在使用中是电加热基底)。当NAC基底是可电加热基底时，NOx吸收剂催化剂包含电功率连接件，优选至少两个电功率连接件，更优选仅两个电功率连接件。每个电功率连接件可以电连接到可电加热基底和电功率源。NOx吸收剂催化剂可以通过焦耳热来加热，其中穿过电阻器的电流将电能转化成热能。
可电加热基底可以用于从第一区释放任何储存的NOx。因此，当可电加热基底接通时，NOx吸收剂催化剂将受热，分子筛催化剂的温度能够升高到它的NOx释放温度。合适的可电加热基底的例子描述在US4,300,956、US5,146,743和US6,513,324中。
通常，可电加热基底包含金属。金属可以电连接到电功率连接件。
典型地，可电加热基底是可电加热蜂窝体基底。可电加热基底可以在使用中是电加热蜂窝体基底。
可电加热基底可以包含可电加热基底整料(例如金属整料)。整料可以包含波纹金属片或箔。波纹金属片或铂可以卷起、缠绕或堆叠。当波纹金属片卷起或缠绕时，则它可以卷起或缠绕成线圈、螺旋形或同心图案。
可电加热基底、金属整料和/或波纹金属片或箔的金属可以包括铝低合金钢，例如FecralloyTM。
用于将烃引入废气中的装置
本发明的排气系统包含(ii)用于将烃(HC)引入废气中的装置。术语“用于将烃引入废气中的装置”与术语“用于废气的烃引入装置”同义。两个术语在此用缩写表述“HC装置”来表示。术语“将烃引入废气中”指的是另外的烃包含在废气中(即除了来自于贫燃发动机的可能存在的任何烃之外)。
通常，HC装置经配置以将烃引入NOx吸收剂催化剂下游的废气中。优选HC装置经配置以将一定量的烃可控地引入NOx吸收剂催化剂下游的废气中。更优选地，HC装置经配置以将一定量的烃可控地引入NOx吸收剂催化剂下游的废气中，来产生贫NOx阱(LNT)。因此，NOx吸收剂催化剂不暴露于烃，通过HC装置将其添加到废气中。原则上，本领域已知的任何HC装置可以用于提供这种功能。
HC装置在(例如位于)NOx吸收剂催化剂的下游(即NOx吸收剂催化剂在(例如位于)HC装置的上游)。HC装置优选在(例如位于)NOx吸收剂催化剂的直接下游。因此，没有在NOx吸收剂催化剂与HC装置之间的排放物控制装置或设备(除了下述的设备[例如烃供给设备])。
典型地，NOx吸收剂催化剂具有结合到，优选通过废气管道流体结合到贫NOx阱的入口(例如LNT基底的入口端)的出口(例如NAC基底的出口端)。HC装置优选位于NOx吸收剂催化剂的出口与贫NOx阱的入口之间。
HC装置可以是注射器或者用于产生烃或燃料的重整催化剂。这样的重整催化剂是本领域已知的。优选HC装置是注射器，优选是适于将燃料或烃注入废气中的注射器。更优选地，注射器经配置以将一定量的燃料或烃可控地注入废气中。
当HC装置是注射器时，则HC装置优选连接到NOx吸收剂催化剂的出口与贫NOx阱的入口之间的废气管道。
本发明的排气系统或车辆可以进一步包含烃供给设备。烃供给设备优选连接或结合到注射器。
烃供给设备可以包含烃(HC)管道来将烃供给到HC装置，特别是当HC装置是注射器时。HC管道结合到，优选流体结合到发动机或燃料箱(例如车辆的发动机或燃料箱)。
HC装置和/或烃供给设备可以电结合到发动机管理系统，特别是当HC装置是注射器，和烃供给设备包含结合到发动机或燃料箱，优选结合到发动机的HC管道时。发动机管理系统可以经配置以触发HC装置将烃注入废气中，优选来吹扫或再生贫NOx阱(LNT)。
本发明的排气系统可以进一步包含废气传感器。废气传感器优选位于LNT的下游(例如在LNT的出口处或之后)。
通常，发动机管理系统结合到排气系统中的传感器。这样的传感器可以位于LNT的下游，优选直接下游。传感器可以用于监测LNT的状态。传感器可以是NOx传感器(例如来监测LNT的出口处废气的NOx含量)，或者传感器可以是烃(HC)传感器(例如来监测LNT的出口处废气的烃(HC)含量)。
发动机管理系统可以结合到NOx传感器和HC传感器二者。优选NOx传感器和HC传感器都位于LNT的下游，优选直接下游。
通常，烃是燃料，优选柴油燃料。当烃是燃料例如柴油燃料时，优选该燃料包含≤50ppm的硫，更优选≤15ppm的硫，例如≤10ppm的硫，甚至更优选≤5ppm的硫。
当HC装置是注射器时，则注射器也可以结合到含氮还原剂供给设备。相同的注射器可以用于注入烃和含氮还原剂，例如氨前体。
贫NOx阱(LNT)
本发明的排气系统包含(iii)贫NOx阱(LNT)。LNT在(例如位于)的NOx吸收剂催化剂的下游。
LNT典型地在(例如位于)HC装置的下游，优选直接下游(即LNT在(例如位于)HC装置的上游)。优选LNT在(例如位于)NOx吸收剂催化剂和HC装置二者的下游。因此，LNT暴露于通过HC装置添加到废气中的烃和来自于NOx吸收剂催化剂的废气。
优选没有位于HC装置与LNT之间的排放物控制装置或设备。因此，LNT在通过HC装置将烃添加到废气之后直接暴露于废气。
典型地，LNT具有结合到，优选通过废气管道流体结合到NOx吸收剂催化剂的出口(例如NAC基底的出口端)的入口(例如NAC基底的入口端)。
原则上，贫NOx阱(LNT)可以是本领域已知的任何贫NOx阱(LNT)。
典型地，LNT包含氮氧化物(NOx)储存材料和基底，其中氮氧化物(NOx)储存材料包含氮氧化物(NOx)储存组分。优选LNT进一步包含至少一种铂族金属(PGM)。至少一种铂族金属(PGM)可以通过下面所述的NOx处理材料来提供。
NOx储存材料包含载体材料上的NOx储存组分，或者可以主要由其组成。
NOx储存组分典型地包含碱金属、碱土金属和/或稀土金属。NOx储存组分通常包含：(i)碱金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；和/或(iii)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。
当NOx储存组分包含碱金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选碱金属选自钾(K)、钠(Na)、锂(Li)、铯(Cs)及其两种或更多种的组合。优选碱金属是钾(K)、钠(Na)或锂(Li)，更优选碱金属是钾(K)或钠(Na)，最优选碱金属是钾(K)。
当NOx储存组分包含碱土金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选碱土金属选自镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)及其两种或更多种的组合。优选碱土金属是钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)，更优选锶(Sr)或钡(Ba)，最优选碱土金属是钡(Ba)。
当NOx储存组分包含稀土金属(或其氧化物、碳酸盐或氢氧化物)时，则优选稀土金属选自铈(Ce)、镧(La)、钇(Y)及其组合。更优选地，稀土金属是铈(Ce)。
典型地，NOx储存组分包含：(i)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，和/或(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。优选NOx储存组分包含碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。
优选NOx储存组分包含钡(Ba)(例如钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物)。更优选地，NOx储存组分包含钡(例如钡(Ba)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物)和铈(例如铈(Ce)的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，优选二氧化铈)。
典型地，NOx储存组分位于或负载于载体材料上。NOx储存组分可以直接位于或直接负载于载体材料上(例如在NOx储存组分与载体材料之间没有插入的载体材料)。
载体材料通常包含铝氧化物。典型地，载体材料包含氧化铝。氧化铝可以或可以不用掺杂剂来掺杂。要理解的是，在本文上下文中任何提及“掺杂的”指的是氧化铝的主体或主晶格用掺杂剂取代掺杂或间隙掺杂的材料。用掺杂剂掺杂的氧化铝可以使用本领域已知的方法来制备。
氧化铝可以用选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)、镧(La)、铈(Ce)、钛(Ti)、锆(Zr)及其两种或更多种的组合的掺杂剂来掺杂。优选掺杂剂选自硅(Si)、镁(Mg)、钡(Ba)和铈(Ce)。更优选地，掺杂剂选自硅(Si)、镁(Mg)和钡(Ba)。甚至更优选地，掺杂剂是镁(Mg)。
当氧化铝是掺杂的时，则掺杂剂总量是氧化铝的0.25-5重量％，优选0.5-3重量％(例如约1重量％)。
通常，优选载体材料包含镁和铝的氧化物，或者主要由其组成。镁和铝的氧化物可以包含铝酸镁(MgAl2O4[例如尖晶石])和/或氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物，或者主要由其组成。氧化镁和氧化铝的混合氧化物可以使用本领域已知的方法制备，例如使用US6,217,837或DE19503522A1中所述的方法。
氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地包含1.0-40.0重量％的氧化镁(基于混合氧化物的总重量计)，例如1.0-30.0重量％，优选5.0-28.0重量％(例如5.0-25.0重量％)，更优选10.0-25.0重量％的氧化镁，或者主要由其组成。
氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物典型地是氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的均匀混合氧化物。在均匀混合氧化物中，镁离子占据了铝离子晶格中的位置。
通常，优选包含氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)的混合氧化物的载体材料，或者主要由其组成的载体材料。
NOx储存材料可以进一步包含铂族金属(PGM)。PGM可以选自铂、钯、铑及其任意两种或更多种的组合。优选地，PGM选自铂、钯和铂与钯的组合。
当NOx储存材料包含PGM时，则通常PGM位于或负载于载体材料上。PGM优选直接位于或直接负载于载体材料上(例如在PGM与载体材料之间没有插入的载体材料)。
典型地，LNT进一步包含NOx处理材料。为了避免疑义，NOx处理材料不同于(例如组成不同于)NOx储存材料。NOx处理材料可以具有：(a)NOx储存活性和/或NO氧化活性[例如在贫条件下]；和/或(b)NOx还原活性[例如在富条件下]。
NOx处理材料包含NOx处理组分，或者主要由其组成。
典型地，NOx处理组分(NTC)包含载体材料。NOx处理组分(NTC)的载体材料在此称作NTC载体材料。
NTC载体材料包含二氧化铈，或者二氧化铈的混合或复合氧化物，例如二氧化铈-氧化锆，或者主要由其组成。
当NTC载体材料包含二氧化铈-氧化锆，或者主要由其组成时，则二氧化铈-氧化锆可以主要由以下组成：20-95重量％的二氧化铈和5-80重量％的氧化锆(例如50-95重量％的二氧化铈和5-50重量％的氧化锆)，优选35-80重量％的二氧化铈和20-65重量％的氧化锆(例如55-80重量％的二氧化铈和20-45重量％的氧化锆)，甚至更优选45-75重量％的二氧化铈和25-55重量％的氧化锆。
通常，NOx处理组分可以包含铂族金属(PGM)和/或NOx储存组分。
NOx处理组分可以包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)第一载体材料上的铂族金属(PGM)，或者主要由其组成。PGM可以选自铂，钯，铑，铂与钯的组合，铂与铑的组合，钯与铑的组合，和铂、钯与铑的组合。优选PGM选自钯，铑和钯与铑的组合。
PGM(即NOx处理组分的PGM)可以是铑。PGM可以是钯。优选地，PGM是钯。
另外地或替代地，NOx处理组分可以包含位于或负载于(例如直接位于或负载于)NTC载体材料上的NOx储存组分，或者主要由其组成。NOx储存组分通常包含：(i)碱金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；(ii)碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物；和/或(iii)稀土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，优选非铈(Ce)的稀土金属，或者主要由其组成。优选NOx储存组分包含碱土金属的氧化物、碳酸盐或氢氧化物，或者主要由其组成。碱土金属优选地是钡(Ba)。
LNT通常的NOx储存组分浓度(即总负载量)是250-1000g ft-3(例如300-950g ft-3)，特别是350-900g ft-3(例如400-850g ft-3)，更特别是450-800g ft-3。
通常，优选LNT包含位于基底上的NOx储存材料。当LNT包含NOx处理材料时，则优选NOx处理材料位于基底上。
贫NOx阱(LNT)的基底在此用缩写表述“LNT基底”来表示。LNT基底典型地具有入口端和出口端。
LNT基底典型地具有多个通道(例如用于废气流过)。通常，LNT基底是陶瓷材料或金属材料。
优选LNT基底由堇青石(SiO2-Al2O3-MgO)、碳化硅(SiC)、Fe-Cr-Al合金、Ni-Cr-Al合金或不锈钢合金制成或组成。
典型地，LNT基底是整料(在此也称作基底整料)。基底整料可以是流通式整料或滤过式整料。
流通式整料典型地包含具有多个延伸过其中的通道的蜂窝体整料(例如金属或陶瓷蜂窝体整料)，每个通道在入口端和出口端开口。
滤过式整料通常包含多个入口通道和多个出口通道，其中入口通道在上游端(即废气入口侧)开口，在下游端(即废气出口侧)堵塞或密封，出口通道在上游端堵塞或密封和在下游端开口，和其中每个入口通道通过多孔结构与出口通道分割。
当整料是滤过式整料时，优选该滤过式整料是壁流式过滤器。在壁流式过滤器中，每个入口通道通过多孔结构的壁与出口通道交替分隔，反之亦然。优选入口通道和出口通道以蜂窝体布置来排列。当存在蜂窝体结构时，优选与入口通道垂直和横向相邻的通道在上游端堵塞，反之亦然(即与出口通道垂直和横向相邻的通道在下游端堵塞)。当从任一端观察时，交替堵塞和开口的通道端呈现棋盘外观。
排气系统
在本发明的排气系统中，NOx吸收剂催化剂在用于将烃引入废气中的装置与贫NOx阱二者的上游。
典型地，NOx吸收剂催化剂结合到贫燃发动机的排气出口。因此，与废气接触的第一排放物控制装置是NOx吸收剂催化剂。
NOx吸收剂催化剂在(例如位于)用于将烃引入废气中的装置(“HC装置”)的上游(例如HC装置位于NOx吸收剂催化剂的出口之后)。NOx吸收剂催化剂优选地在(例如位于)用于将烃引入废气中的装置的直接上游。
HC装置在(例如位于)LNT的上游(例如HC装置位于LNT的入口之前)。HC装置优选地在(例如位于)LNT的直接上游。
本发明的排气系统可以进一步包含LNT下游的排放物控制装置。排放物控制装置的例子包括柴油颗粒过滤器(DPF)、贫NOx阱(LNT)、贫NOx催化剂(LNC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油氧化催化剂(DOC)、催化型烟灰过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂、氨泄漏催化剂(ASC)及其两种或更多种的组合。这样的排放物控制装置全部是本领域公知的。
在本发明的第一排气系统实施方案中，排气系统进一步包含选择性催化还原(SCR)催化剂。选择性催化还原(SCR)催化剂在(例如位于)LNT的下游。因此，例如LNT的出口连接到，优选直接连接到(例如没有插入的排放物控制装置)选择性催化还原(SCR)催化剂的入口。
在LNT与选择性催化还原(SCR)催化剂之间可以由含氮还原剂供给设备。含氮还原剂供给设备可以包含注射器，其用于将含氮还原剂例如氨或者氨前体如尿素或甲酸铵，优选尿素，注入到LNT下游和SCR催化剂上游的废气中。这样的注射器可以流动连接到含氮还原剂前体的源(例如槽)。将前体阀控制加料到废气中可以通过合适地编程发动机管理装置和监测废气组成的传感器提供的闭路或开路反馈来调控。氨也可以通过加热氨基甲酸铵(固体)来产生，产生的氨可以注入废气中。
对于用于注入含氮还原剂的注射器替代地或另外地，氨可以原位产生(例如在位于SCR催化剂上游的LNT的富再生过程中)。
在本发明的第二排气系统实施方案中，排气系统进一步包含选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂。选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂在(例如位于)LNT的下游。因此，例如LNT的出口连接到，优选直接连接到(例如没有插入的排放物控制装置)选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂的入口。
在LNT与选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂之间可以有含氮还原剂供给设备。含氮还原剂供给设备可以包含注射器，其用于将含氮还原剂例如氨或者氨前体如尿素或甲酸铵，优选尿素，注入到LNT下游和SCRFTM催化剂上游的废气中。这样的注射器可以流动连接到含氮还原剂前体的源(例如槽)。将前体阀控制加料到废气中可以通过合适地编程发动机管理装置和监测废气组成的传感器提供的闭路或开路反馈来调控。氨也可以通过加热氨基甲酸铵(固体)来产生，产生的氨可以注入废气中。
对于用于注入含氮还原剂的注射器替代地或另外地，氨可以原位产生(例如在位于SCRFTM催化剂上游的LNT的富再生过程中)。
在第一或第二排气系统实施方案中，SCR催化剂或SCRFTM催化剂可以包含选自Cu、Hf、La、Au、In、V、镧系元素和第VIII族过渡金属(例如Fe)的金属，其中该金属负载在难熔氧化物或分子筛上。该金属优选选自Ce、Fe、Cu及其任意两种或更多种的组合，更优选地金属是Fe或Cu。
用于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的难熔氧化物可以选自Al2O3、TiO2、CeO2、SiO2、ZrO2和含有其两种或更多种的混合氧化物。非沸石催化剂还可以包含钨氧化物(例如V2O5/WO3/TiO2、WOx/CeZrO2、WOx/ZrO2或Fe/WOx/ZrO2)。
当SCR催化剂、SCRFTM催化剂或其载体涂层包含至少一种分子筛例如铝硅酸盐沸石或SAPO时，则这是特别优选的。该至少一种分子筛可以是小孔、中孔或大孔分子筛。本文中“小孔分子筛”表示含有最大环尺寸为8的分子筛，例如CHA；本文中“中孔分子筛”表示含有最大环尺寸为10的分子筛，例如ZSM-5；和本文中“大孔分子筛”表示具有最大环尺寸为12的分子筛，例如β分子筛。小孔分子筛对于用于SCR催化剂来说是潜在有利的。
用于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的优选的分子筛是合成铝硅酸盐沸石分子筛，其选自AEI、ZSM-5、ZSM-20、ERI(包括ZSM-34)、丝光沸石、镁碱沸石、BEA(包括β)、Y、CHA、LEV(包括Nu-3)、MCM-22和EU-1，优选AEI或CHA，和具有约10-约50，例如约15-约40的二氧化硅与氧化铝之比。
在上文所述的第一和第二排气系统实施方案的每个中，ASC催化剂可以位于SCR催化剂或SCRFTM催化剂的下游(即作为独立的基底整料)，或者更优选地包含SCR催化剂的基底整料的下游或尾端上的带可以用作ASC的载体。
在第三排气系统实施方案中，LNT基底是滤过式整料。更优选地，NAC基底是流通式整料。
车辆
本发明另一方面涉及车辆。该车辆包含贫燃发动机。该贫燃发动机结合到本发明的排气系统。
优选地，该贫燃发动机是柴油机。
柴油机可以是均质充量压燃(HCCI)发动机、预混充量压燃(PCCI)发动机或低温燃烧(LTC)发动机。优选该柴油机是常规的(即传统的)柴油机。
优选贫燃发动机经配置或调适来用燃料，优选柴油燃料运行，该燃料包含≤50ppm的硫，更优选≤15ppm的硫，例如≤10ppm的硫，甚至更优选≤5ppm的硫。
车辆可以是轻型柴油机车辆(LDV)，例如美国或欧洲法律所定义的。轻型柴油机车辆典型地重量<2840kg，更优选重量<2610kg。
在美国，轻型柴油机车辆(LDV)指的是毛重≤8,500磅(US lbs)的柴油车辆。在欧洲，术语轻型柴油机车辆(LDV)指的是(i)客车，其包含除了驾驶员座位之外不多于8个座位，并且具有不超过5吨的最大质量，和(ii)载货车辆，其具有不超过12吨的最大质量。
可选地，车辆可以是重型柴油机车辆(HDV)，例如毛重>8,500磅(US lbs)的柴油机车辆，如美国法律所定义的。
方法
本发明方法的步骤(a)可以包括(a)(i)使贫燃发动机产生的废气与NOx吸收剂催化剂在第一温度范围接触来储存NOx；和(ii)在第二温度范围从NOx吸收剂催化剂释放NOx；其中第二温度范围高于第一温度范围(例如第二温度范围的中点高于第一温度范围的中点)。
优选第二温度范围与第一温度范围不重叠。在第一温度范围的上限与第二温度范围的下限之间可以存在间隔。
典型地，NOx吸收剂催化剂在高于200℃的温度释放NOx。这是第二温度范围的下限。优选地，NOx吸收剂催化剂在220℃或更高，例如230℃或更高，240℃或更高，250℃或更高，或者260℃或更高的温度释放NOx。
NOx吸收剂催化剂典型地在250℃或更低的温度吸收或储存NOx。这是第一温度范围的上限。优选地，NOx吸收剂催化剂在220℃或更低，例如200℃或更低，190℃或更低，180℃或更低，或者175℃或更低的温度吸收或储存NOx。
NOx吸收剂催化剂会优先吸收或储存一氧化氮(NO)。因此，在本文上下文中，任何提及吸收、储存或释放NOx可以指吸收、储存或释放一氧化氮(NO)。优先吸收或储存NO将降低废气中NO:NO2的比率。
定义
作为本文使用的，术语“区”指的是基底上的范围，其典型地获自干燥和/或煅烧载体涂层。“区”可以例如作为“层”或“带”位于或负载于基底上。通常在将载体涂层施涂到基底的方法过程中控制基底上的范围或布置。“区”典型地具有明显的边界或边缘(即使用常规分析技术可以将一个区与另一区进行区分)。
典型地，“区”具有基本上均匀的长度。在本文上下文中，提及“基本上均匀的长度”指的是这样的长度，其与它的平均值的偏差(例如最大时最小长度之间的差值)不大于10％，优选偏差不大于5％，更优选偏差不大于1％。
优选每个“区”具有基本均匀的组成(即当区的一部分与该区的另一部分相比时，在载体涂层的组成上不存在明显的差异)。在本文上下文中，基本上均匀的组成指的是这样的材料(例如区)，其中当区的一部分与该区的另一部分相比时，组成相差5％或更小，通常2.5％或更小，最通常1％或更小。
作为本文使用的，术语“带”指的是长度小于基底的总长度，例如≤基底的总长度的75％的区。“带”典型地长度(即基本上均匀的长度)是基底的总长度的至少5％(例如≥5％)。
基底的总长度是它的入口端与它的出口端(例如基底的相对端)之间的距离。
作为本文使用的，任何提及“位于基底的入口端的带”指的是位于或负载于基底上的带，其中与该带到基底的出口端相比，该带更接近于基底的入口端。因此，与该带的中点(即在它长度的一半处)到基底的出口端相比，该中点更接近于基底的入口端。类似地，作为本文使用的，任何提及“位于基底的出口端的带”指的是位于或负载于基底上的带，其中与该带到基底的入口端相比，该带更接近于基底的出口端。因此，与该带的中点(即在它长度的一半处)到基底的入口端相比，该中点更接近于基底的出口端。
当基底是壁流式过滤器时，则通常任何提及“位于基底的入口端的带”指的是位于或负载于基底上的带，其：
(a)与该带到基底的入口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)相比，更接近于该入口通道的入口端(例如开口端)，和/或
(b)与该带到基底的出口通道的出口端(例如开口端)相比，更接近于该出口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)。
因此，带的中点(即它长度的一半处)(a)与该中点到基底的入口通道的封闭端相比，更接近于该入口通道的入口端，和/或(b)与该中点到基底的出口通道的出口端相比，更接近于该出口通道的封闭端。
类似地，任何提及“位于基底的出口端的带”指的是当基底是壁流式过滤器时，位于或负载于基底上的带，其：
(a)与该带到基底的入口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)相比，更接近于该出口通道的出口端(例如开口端)，和/或
(b)与它到基底的入口通道的入口端(例如开口端)相比，更接近于该入口通道的封闭端(例如闭塞或堵塞的端)。
因此，带的中点(即它长度的一半处)(a)与该中点到基底的出口通道的封闭端相比，更接近于该出口通道的出口端，和/或(b)与该中点到基底的入口通道的入口端相比，更接近于该入口通道的封闭端。
当壁流式过滤器的壁中存在载体涂层(即带处于壁内)时，带可以满足(a)和(b)二者。
作为本文使用的，特别是在NOx吸附剂上下文使用的，术语“吸附剂”不应当解释为局限于仅依靠吸附来储存或捕集化学实体(例如NOx)。本文所用的术语“吸附剂”与“吸收剂”同义。
作为本文使用的，术语“混合氧化物”通常指的是单相的氧化物的混合物，如本领域公知的。作为本文使用的，术语“复合氧化物”通常指的是具有多于一相的氧化物的组合物，如本领域公知的。
作为本文使用的，表述“主要由……组成”限制特征的范围包括规定的材料，和不实质性影响该特征的基本特性的任何其他材料或步骤，例如少量杂质。表述“主要由……组成”囊括表述“由……组成”。
作为本文使用的，涉及材料的表述“基本上不含”，典型地在区、层或带内容上下文中，表示少量的该材料，例如≤5重量％，优选≤2重量％，更优选≤1重量％。表述“基本上不含”囊括表述“不含”。
作为本文使用的，任何提及掺杂剂的量，特别是总量，表述为重量％，指的是载体材料或其难熔氧化物的重量。
实施例
现在将通过下面的非限定性实施例来说明本发明。
实施例1
将硝酸Pd添加到具有CHA结构的小孔沸石的浆料中，并且搅拌。添加氧化铝粘结剂，然后使用公知的涂覆技术将该浆料施涂到具有400个孔腔/平方英寸结构的堇青石流通式整料。将涂层干燥和在500℃煅烧。获得含有Pd交换的沸石的涂层。这个涂层的Pd负载量是80g ft-3。
实验结果
将实施例1的催化剂固定到1.6L台架安装的柴油机。发动机运行来进行模拟的世界统一轻型试验周期(WLTC)。在催化剂前和后位置处测量排放。作为催化剂前的累积NOx排放与催化后的累积NOx排放相比的差值来测定催化剂的NOx吸收性能。催化剂前和催化剂后累积NOx排放的差值归因于催化剂吸收的NOx。用新鲜条件的催化剂来进行第一测试。
然后将实施例1的催化剂暴露于发动机上的30个周期的贫/富循环。每个周期包含300秒贫运行，随后是10秒在λ0.95的富运行。在贫运行过程中，催化剂入口处的废气温度控制到250℃。然后通过运行WLTC周期来再评估催化剂的NOx吸收性能。
下表1显示了实施例1的催化剂在新鲜条件和在暴露于贫/富周期之后进入WLTC测试500秒的NOx吸收性能。
表1
Figure BDA0001615823160000301
在暴露于贫/富循环后(例如当再生LNT时遇到的)，实施例1的催化剂表现出吸收NOx的量明显减少。
为了避免任何疑义，本文所引用的任何和全部文献的整个内容通过参考引入本申请中。

Claims (16)

1.用于处理贫燃发动机产生的废气的排气系统，其包含：
(i)NOx吸收剂催化剂，其包含位于基底上的分子筛催化剂，其中该分子筛催化剂包含贵金属和分子筛，其中该分子筛含有该贵金属，其中该贵金属包括钯；
(ii)用于将烃引入废气中的装置；和
(iii)贫NOx阱；
其中该NOx吸收剂催化剂在该用于将烃引入废气中的装置和该贫NOx阱二者的上游，并且不暴露于添加到废气中的烃。
2.根据权利要求1所述的排气系统，其中该分子筛选自小孔分子筛、中孔分子筛和大孔分子筛。
3.根据权利要求1或2所述的排气系统，其中该分子筛是具有选自以下的骨架类型的小孔分子筛：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、ZON及其任意两种或更多种的混合物或共生体。
4.根据权利要求3所述的排气系统，其中该小孔分子筛具有AEI或CHA的骨架类型。
5.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统，其中该分子筛具有铝硅酸盐骨架和10-200的二氧化硅与氧化铝摩尔比。
6.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统，其中该基底是流通式整料或滤过式整料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统，其中该用于将烃引入废气中的装置经配置来可控地将一定量的烃引入该NOx吸收剂催化剂下游的废气中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统，其中该用于将烃引入废气中的装置是注射器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的排气系统，其中该贫NOx阱包含基底，该基底是流通式整料或滤过式整料。
10.根据前述任一项权利要求所述的排气系统，其进一步包含选择性催化还原(SCR)催化剂，其中该选择性催化还原(SCR)催化剂在该贫NOx阱下游。
11.根据权利要求10所述的排气系统，其进一步包含在该贫NOx阱与该选择性催化还原(SCR)催化剂之间的含氮还原剂供给设备。
12.根据权利要求1-9中任一项所述的排气系统，其进一步包含选择性催化还原过滤器，其中该选择性催化还原过滤器催化剂在该贫NOx阱下游。
13.根据权利要求12所述的排气系统，其进一步包含在该贫NOx阱与该选择性催化还原过滤器催化剂之间的含氮还原剂供给设备。
14.车辆，其包含贫燃发动机，和根据前述权利要求中任一项所述的排气系统。
15.处理贫燃发动机废气的方法，其包括使该贫燃发动机产生的废气经过根据前述权利要求中任一项所述的排气系统。
16.根据权利要求15所述的方法，其中该贫燃发动机用包含≤50ppm硫的柴油燃料运行。
CN201680059128.2A 2015-10-06 2016-10-05 包含被动NOx吸附剂的排气系统 Active CN108138623B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1517580.5 2015-10-06
GBGB1517580.5A GB201517580D0 (en) 2015-10-06 2015-10-06 Exhaust system comprising a passive nox adsorber
PCT/GB2016/053090 WO2017060693A1 (en) 2015-10-06 2016-10-05 EXHAUST SYSTEM COMPRISING A PASSIVE NOx ADSORBER

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108138623A CN108138623A (zh) 2018-06-08
CN108138623B true CN108138623B (zh) 2023-03-14

Family

ID=54606112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680059128.2A Active CN108138623B (zh) 2015-10-06 2016-10-05 包含被动NOx吸附剂的排气系统

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11359530B2 (zh)
EP (1) EP3334912B1 (zh)
JP (1) JP6775011B2 (zh)
KR (1) KR102516488B1 (zh)
CN (1) CN108138623B (zh)
BR (1) BR112018006131A2 (zh)
DE (1) DE102016118810A1 (zh)
GB (2) GB201517580D0 (zh)
RU (1) RU2716957C2 (zh)
WO (1) WO2017060693A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10711674B2 (en) * 2017-10-20 2020-07-14 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber catalyst
GB2572396A (en) * 2018-03-28 2019-10-02 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
DE102018206355B3 (de) 2018-04-25 2019-08-14 Ford Global Technologies, Llc Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren
EP3841064A1 (en) * 2018-08-24 2021-06-30 UMICORE AG & Co. KG Method for the preparation of a molecular sieve of the cha-type
CN110215932B (zh) * 2019-06-14 2020-12-22 中自环保科技股份有限公司 一种用于汽车尾气净化的低温NOx存储催化剂及其制备方法
KR20220110760A (ko) * 2019-12-13 2022-08-09 바스프 코포레이션 저온 NOx 트랩핑을 위한 희박 NOx 트랩 플러스 저온 NOx 흡착 시스템
US10989085B1 (en) 2020-05-29 2021-04-27 Philip Owen Jung Emission-free cold-start and warm-start of internal combustion engines
EP4228810A1 (en) 2020-10-14 2023-08-23 Umicore AG & Co. KG Passive nitrogen oxide adsorber
US20240157348A1 (en) 2021-03-18 2024-05-16 Basf Corporation System for the treatment of an exhaust gas of a diesel combustion engine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6182443B1 (en) * 1999-02-09 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent
CN101018597A (zh) * 2004-07-14 2007-08-15 伊顿公司 用于减少废气排放的混合催化剂体系
CN100497894C (zh) * 2003-03-08 2009-06-10 约翰逊马西有限公司 包含微粒过滤器和NOx吸收剂的贫燃料燃烧内燃机的排气系统
CN102387851A (zh) * 2009-04-03 2012-03-21 巴斯夫公司 具有氨生成和scr催化剂的排气处理系统
CN103648643A (zh) * 2011-06-05 2014-03-19 庄信万丰股份有限公司 用于处理废气的pgm催化剂
CN104703694A (zh) * 2013-03-15 2015-06-10 庄信万丰股份有限公司 用于处理废气的催化剂

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300956A (en) 1980-04-14 1981-11-17 Matthey Bishop, Inc. Method of preparing a metal substrate for use in a catalytic converter
DE8816514U1 (zh) 1988-04-25 1989-10-26 Emitec Emissionstechnologie
JP2849585B2 (ja) * 1989-06-26 1999-01-20 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒及び排気ガス浄化方法
JPH04102634A (ja) * 1990-08-16 1992-04-03 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 泥土圧送タンクの軸受シール装置
DE19503522A1 (de) 1995-02-03 1996-08-08 Rwe Dea Ag Herstellung gemischter schichtförmig aufgebauter Metallhydroxide sowie deren Metalloxide
US5922295A (en) * 1997-03-10 1999-07-13 Ford Global Technologies, Inc. Sulfur-resistant NOx traps containing tungstophosphoric acid and precious metal
GB9805815D0 (en) 1998-03-19 1998-05-13 Johnson Matthey Plc Manufacturing process
JP4012320B2 (ja) * 1998-10-15 2007-11-21 株式会社アイシーティー 希薄燃焼エンジン用排気ガス浄化用触媒
US6217837B1 (en) 1998-11-02 2001-04-17 Ford Global Technologies, Inc. Use of sol-gel processed alumina-based metal oxides for absorbing nitrogen oxides in oxidizing exhaust gas
DE19943846A1 (de) 1999-09-13 2001-03-15 Emitec Emissionstechnologie Vorrichtung mit Heizelement zur Abgasreinigung
US20010035006A1 (en) * 2000-02-01 2001-11-01 Danan Dou Sulfur trap in NOx adsorber systems for enhanced sulfur resistance
US7160832B2 (en) * 2003-06-16 2007-01-09 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst system for generating carbon monoxide for use with automotive catalysts
US7117669B2 (en) * 2004-05-05 2006-10-10 Eaton Corporation Temperature swing adsorption and selective catalytic reduction NOx removal system
US20060042235A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Eaton Corporation Rotary NOx trap
JP3852466B2 (ja) * 2004-11-30 2006-11-29 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘ浄化システム
US7565799B2 (en) * 2005-02-09 2009-07-28 Gm Global Technology Operations, Inc. Controlling lean NOx trap (LNT) catalyst performance
GB0600130D0 (en) 2006-01-06 2006-02-15 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising zoned oxidation catalyst
JP2008264701A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Toyota Motor Corp ＮＯｘ吸着材の製造方法及びＮＯｘ吸着材
US8475752B2 (en) * 2008-06-27 2013-07-02 Basf Corporation NOx adsorber catalyst with superior low temperature performance
DE102010027883A1 (de) * 2009-04-17 2011-03-31 Johnson Matthey Public Ltd., Co. Verfahren zur Verwendung eines Katalysators mit Kupfer und einem kleinporigen molekularen Sieb in einem chemischen Prozess
US8635855B2 (en) * 2009-06-17 2014-01-28 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas treatment system including a lean NOx trap and two-way catalyst and method of using the same
GB2475740B (en) * 2009-11-30 2017-06-07 Johnson Matthey Plc Catalysts for treating transient NOx emissions
GB201000019D0 (en) 2010-01-04 2010-02-17 Johnson Matthey Plc Coating a monolith substrate with catalyst component
GB201003781D0 (en) 2010-03-08 2010-04-21 Johnson Matthey Plc Improvements in the control of vehicle emissions
GB2485530A (en) * 2010-11-11 2012-05-23 Johnson Matthey Plc Catalyst system
GB201021887D0 (en) * 2010-12-21 2011-02-02 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a lean burn internal combustion engine
US8959894B2 (en) * 2011-03-24 2015-02-24 GM Global Technology Operations LLC Manganese-based oxides promoted lean NOx trap (LNT) catalyst
US20120308439A1 (en) 2011-06-01 2012-12-06 Johnson Matthey Public Limited Company Cold start catalyst and its use in exhaust systems
GB2497598A (en) * 2011-12-12 2013-06-19 Johnson Matthey Plc Catalysed substrate monolith and its use in an exhaust system for a lean burn ic engine
JP5938819B2 (ja) * 2011-10-06 2016-06-22 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 排気ガス処理用酸化触媒
GB201311615D0 (en) 2013-06-03 2013-08-14 Johnson Matthey Plc Method of coating a substrate with a catalyst component
FR3007793B1 (fr) * 2013-07-01 2015-07-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Ligne d'echappement apte a depolluer des gaz d'echappement selon deux modes de fonctionnement
DE102013212801B4 (de) * 2013-07-01 2016-02-25 Ford Global Technologies, Llc Anordnung zur Abgasnachbehandlung für einen Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
KR101684502B1 (ko) * 2013-11-22 2016-12-08 현대자동차 주식회사 배기 가스 정화 장치 및 배기 가스 정화 방법
JP2017501329A (ja) * 2013-12-06 2017-01-12 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーＪｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ 貴金属及び小細孔モレキュラーシーブを含む受動的ＮＯｘアドソーバ
US9463447B2 (en) * 2014-01-29 2016-10-11 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon trap with increased zeolite loading and improved adsorption capacity
US9512761B2 (en) * 2014-02-28 2016-12-06 Cummins Inc. Systems and methods for NOx reduction and aftertreatment control using passive NOx adsorption
US9567888B2 (en) * 2014-03-27 2017-02-14 Cummins Inc. Systems and methods to reduce reductant consumption in exhaust aftertreament systems
GB201405868D0 (en) * 2014-04-01 2014-05-14 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst with NOx adsorber activity

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6182443B1 (en) * 1999-02-09 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent
CN100497894C (zh) * 2003-03-08 2009-06-10 约翰逊马西有限公司 包含微粒过滤器和NOx吸收剂的贫燃料燃烧内燃机的排气系统
CN101018597A (zh) * 2004-07-14 2007-08-15 伊顿公司 用于减少废气排放的混合催化剂体系
CN102387851A (zh) * 2009-04-03 2012-03-21 巴斯夫公司 具有氨生成和scr催化剂的排气处理系统
CN103648643A (zh) * 2011-06-05 2014-03-19 庄信万丰股份有限公司 用于处理废气的pgm催化剂
CN104703694A (zh) * 2013-03-15 2015-06-10 庄信万丰股份有限公司 用于处理废气的催化剂

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017060693A1 (en) 2017-04-13
JP2018537267A (ja) 2018-12-20
RU2018116564A (ru) 2019-11-07
US20170096922A1 (en) 2017-04-06
EP3334912A1 (en) 2018-06-20
RU2716957C2 (ru) 2020-03-17
GB201616890D0 (en) 2016-11-16
RU2018116564A3 (zh) 2020-01-21
JP6775011B2 (ja) 2020-10-28
GB2545297A (en) 2017-06-14
GB201517580D0 (en) 2015-11-18
EP3334912B1 (en) 2019-11-27
DE102016118810A1 (de) 2017-04-06
US11359530B2 (en) 2022-06-14
CN108138623A (zh) 2018-06-08
GB2545297B (en) 2019-10-23
BR112018006131A2 (pt) 2018-10-23
KR20180059807A (ko) 2018-06-05
KR102516488B1 (ko) 2023-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108138623B (zh) 包含被动NOx吸附剂的排气系统
JP7256010B2 (ja) 受動的ＮＯｘ吸着体
CN108026810B (zh) 被动NOx吸附剂
EP3126035B1 (en) Diesel oxidation catalyst with nox adsorber activity
CN108025256B (zh) 用于柴油机废气的氧化催化剂
CN110573235A (zh) 被动NOx吸附剂
US10350579B2 (en) Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
WO2018055393A1 (en) Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
US20180065083A1 (en) Diesel oxidation catalyst with nox adsorber activity
CN111565842A (zh) 用于柴油机废气的氧化催化剂
WO2018042166A1 (en) Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant