CN111335987A - 排气后处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于具有至少一个气缸(21)的内燃机(20)的排气后处理系统(10)、内燃机以及用于减少内燃机的NOx排放的方法。排气后处理系统(10)包括水解催化剂(1)和设置在水解催化剂(1)下游的SCR催化剂(2)。用于还原给定量的NOx的水解催化剂(1)和SCR催化剂(2)的总体积(Vt)小于用于还原给定量的NOx的单独的SCR催化剂(2)的体积。SCR催化剂(2)的钒含量可等于或大于0.3％。水解催化剂(1)和SCR催化剂(2)可配置为优选地在至少90％的发动机负荷下使得排气在SCR催化剂(2)中的停留时间小于0.5秒。水解催化剂(1)和SCR催化剂(2)可设置在相同催化剂基底(3)上。
Description
技术领域
本发明涉及用于具有至少一个气缸的内燃机(优选具有至少一个内径为至少200mm的气缸的大型船舶发动机)的排气后处理系统、内燃机以及用于减少内燃机的NOx排放的方法。
本发明涉及内燃机以及内燃机的减排的技术领域。
本发明优选涉及内燃机，如气缸内径为至少200mm的大型海用或船用发动机或固定式发动机。发动机优选是二冲程发动机或二冲程十字头发动机。发动机可以是柴油发动机或燃气发动机、双燃料发动机或多燃料发动机。在这种发动机中，液体和/或气体燃料的燃烧，以及自燃或强制点燃都是可能的。
背景技术
内燃机可以是纵向冲洗的二冲程发动机。
术语内燃机也指的是可以在以燃料自燃为特征的柴油模式下和/或在以燃料主动点燃为特征的奥托模式(Otto mode)下运行的的大型发动机。此外，术语内燃机特别包括双燃料发动机和大型发动机，其中燃料的自燃用于另一种燃料的主动点燃。
发动机速度优选低于800RPM(4冲程)，更优选低于200RPM(2冲程)，这表示低速发动机的名称。
燃料可以是柴油或海用柴油或重质燃料油或乳液或浆料或甲醇或乙醇，以及气体如液化天然气(LNG)和液化石油气(LPG)等。
可根据要求添加的其他可能的燃料有：LBG(液化生物气)、生物燃料(例如由藻类制成的油)、氢、由CO2合成的燃料(例如通过Power-To-Gas或Power-To-Liquid制得)。
大型船舶，特别是货运船舶，通常由内燃机提供动力，特别是柴油发动机和/或燃气发动机，大多是二冲程十字头发动机。在发动机燃烧液体燃料(如重燃料油、海用柴油、柴油或其他液体)以及气体燃料(如LNG、LPG或其他)的情况下，则需要清洁该燃烧过程中的排气，以符合现有规则，如IMO Tier III。
IMO排放标准通常被称为Tier I……III级标准，其特别定义了现有和新型海用发动机的NOx排放标准。
对于大型船舶，排放要求一直在增加，特别是关于氮氧化物的排放。因此，需要减少这些船舶的内燃机排放的排气中氮氧化物的量。
SCR(选择性催化还原)技术用于减少内燃机的排气中的氮氧化物(NOx)的水平。SCR通常用于陆基发动机，例如重型车辆、工业厂房和其他应用。SCR技术也与二冲程柴油发动机一起应用于海洋环境。由于所述海用柴油发动机和陆基发动机的监管要求，对高效SCR系统的需求日益增加。
SCR可基于用氨(NH3)还原排气中的氮氧化物。通常，通过将氨前体物质(例如脲溶液)注入到内燃机的排气中来产生氨。例如，脲溶液通过喷嘴喷射到热排气中，液体脲溶液在此反应成为氨、二氧化碳和水蒸气。然后，氨在SCR反应器中的催化剂的影响下将氮氧化物还原为氮(N2)和水(H2O)。由液体脲产生氨是吸热的。因此，如果排气足够热，则仅完成脲溶液的分解，氮氧化物(NOx)仅还原为氮(N2)。
EP3149298B1公开了一种后处理系统，其中水解催化转化器被指定为用于添加氨前体物质的投配装置。通过水解催化转化器，可以改善或促进在SCR催化剂上游将氨前体物质转化为氨的过程。
内燃机中的已知SCR反应器的一个问题是要充分减少NOx含量。因此，需要大容量的SCR反应器，其中排气有足够的停留时间。大容量SCR反应器需要很大的空间，而且成本很高。
通常用于SCR技术的催化剂要么包括由TiO2负载的钒、钨，要么是金属取代的沸石，例如铜/沸石或铁/沸石。钒促进NOx的氧化。然而，钒的含量必须保持在较低的水平，这是因为如若不然在高发动机负荷和相应的高温下，SO2被氧化成SO3，当超过一定浓度时，SO3在烟囱内和烟囱下游产生硫酸蓝烟羽，这是无论如何都要加以防止的。较高的钒含量也可能导致NH3在超过350℃的温度下被氧化成NOx。因此，必须注入更多的还原剂。此外，较高的钒含量，尤其是钒和钨的组合在超过350℃的温度下促进N2O产量的增加。
因此，本发明的目的是防止现有技术的缺陷，并创建排气后处理系统、内燃机和减少内燃机的NOx排放的方法，以确保降低操作成本，减小后处理系统的尺寸，最小化副反应产物(如N2O和SO3)的排放和/或减少还原剂(如氨或氨前体物质)的投配量。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种排气后处理系统，其用于具有至少一个气缸的内燃机，优选具有至少一个内径为至少200mm的气缸的大型船舶发动机。该排气后处理系统包括水解催化剂和设置在所述水解催化剂下游的SCR催化剂。
用于还原给定量的NOx的水解催化剂和SCR催化剂的总体积小于用于还原给定量的NOx的单独的SCR催化剂的体积。优选的是，水解催化剂和SCR催化剂的总体积小于400l/MW。
SCR催化剂可以设置在SCR反应器中。水解催化剂可以设置在水解催化反应器中。
SCR催化剂和水解催化剂可以设置在共同的反应器中。
另外或作为选择，SCR催化剂的钒含量大于或等于0.3％，优选大于或等于0.5％，更优选大于或等于0.7％。
百分比是指催化剂涂层的总重量。
另外或作为选择，水解催化剂和SCR催化剂配置为优选地在发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2至20kg/kWh、优选7至11kg/kWh时使排气在SCR催化剂中的停留时间小于0.5秒，更优选小于0.3秒。
特别地，对水解催化剂和SCR催化剂的体积进行调整，以便在满负荷下实现较短的停留时间。
另外或作为选择，水解催化剂和SCR催化剂设置在相同催化剂基底上。
SCR催化剂优选包含钒、钨和/或TiO2，优选钒和钨掺杂的TiO2。
水解催化剂不仅有助于将HNCO水解成NH3，而且还有助于将脲分子分解成HNCO和NH3。此外，在高负荷下存在的排气温度下，不仅在水解催化剂内发生水解，而且还发生类似于SCR反应的副反应，其中NOx显著被减少。
因此，已在水解催化剂中还原的所有NOx将不存在于设置在水解催化剂下游的SCR催化剂中。因此，SCR催化剂只需还原较少量的NOx。
因此，对于相同的NOx还原，包含水解催化剂和SCR催化剂的完整催化系统所需的体积小于单独的SCR催化剂所需的体积。与单独的SCR催化剂相比，催化剂的总体积可减少至少8％至10％。
在本发明中，催化剂的体积被理解为催化剂的包层体积。
由于SCR催化剂只需还原较少量的NOx，因此当其与水解催化剂结合时，SCR催化剂的体积可能更小，和/或反应时间也可能更短，因而在SCR催化剂中的停留时间可能更短。
由于排气在SCR催化剂中可能仅停留很短的时间，因此对于较大的单独的SCR催化剂而言，SCR催化剂的钒含量可能较高，这是因为氧化SO2的反应时间以及生成N2O的时间也较少。此外，高钒含量的小型SCR催化剂可提供与低钒含量的大型SCR催化剂相同的NOx氧化速率。
仅有一小部分NH3在SCR催化剂中被氧化，而NH3的主要部分被有效利用。因此，只需提供较低量的NH3。可以降低提供过量NH3的风险，NH3可能在SCR催化剂中被氧化成NOx，或者成为氨泄漏。脲过量能够被防止。
对于低发动机负荷和相应的较低温度，“SCR反应”的最大部分，因而也是NOx还原的最大部分在SCR催化剂中发生。然而，在较低负荷期间，水解催化剂至少提供从HNCO到NH3的水解，使得该反应不必在SCR催化剂中发生且无需为SCR催化剂中的水解提供空间。由于水解催化剂也有助于脲的分解，以致几乎所有注入的脲都以NH3的形式存在于SCR催化剂的入口处，因此无需在SCR催化剂中提供额外的体积。
特别是对于较低的负荷，包含高钒含量(即大于0.3％，优选大于或等于0.5％，更优选大于或等于0.7％)的SCR催化剂具有非常高的活性，因此，小型SCR催化剂也可以达到与具有较低钒含量的大型SCR催化剂相同的性能。
在较高的发动机负荷下运行时，水解催化剂仍能将HNCO水解为NH3，不过提供了大部分的NOx还原。只有少量未在水解催化剂内还原的NOx将在SCR催化剂中被还原。
当水解催化剂和SCR催化剂例如通过设置在相同催化剂基底上而配置为一个装置时，能够实现更紧凑的设置。排气可直接从水解催化剂流至SCR催化剂。
催化剂基底可以是金属的或陶瓷的。可对基底进行涂布。例如，催化装置的入口可仅用TiO2涂布，而基底的下游部分则用钒、钨和TiO2涂布。
在有利的实施方式中，排气后处理系统包括NOx传感器，优选两个NOx传感器。
排气后处理系统特别可包括三个NOx传感器，第一个设置在水解催化剂的上游，第二个设置在水解催化剂的下游和SCR催化剂的上游，第三个设置在SCR催化剂的下游。
优选的是，NOx传感器设置在水解催化剂的下游和/或SCR催化剂的下游。NOx传感器也可以设置在水解催化剂的上游。
通过测量排气后处理系统不同阶段的NOx含量，可以监测各个部分的有效性。
可以使用收集允许得出有关NOx含量结论的数据的传感器代替NOx传感器。
优选的是，排气后处理系统包括用于将测量的NOx值或在不同阶段测量的NOx值的差与参考值进行比较的控制单元。根据比较的结果可以采取措施。例如，可以改变注入的还原剂(例如氨或诸如脲等氨前体物质)的量，或者可以改变排气后处理系统的至少一部分的温度，或者必须提供或多或少的燃料附加损耗。
作为选择，当控制单元指示足够量的NOx已经在水解催化剂中被还原时，可以绕过SCR催化剂，或者只有一部分排气被引导通过SCR催化剂。
根据适用的规则、燃料类型、发动机功率水平以及其他因素，需要用不同的系统处理排气。因此，在海用发动机的排气系统中，排气可以转向不同的方向。
在本发明的优选的实施方式中，排气后处理系统包括在水解催化剂上游的至少一个旁路分离装置。至少一个第一旁路排气管线和至少一个第二旁路排气管线连接至至少一个旁路分离装置。至少一个旁路分离装置配置为将水解催化剂上游的排气分离成用于第一旁路排气管线的第一气流和用于第二旁路排气管线的第二气流。水解催化剂和SCR催化剂设置在旁路分离装置下游的第一旁路排气管线中。
因此，提供旁路，其提供至少一部分排气的分支，使得该部分不进入水解催化剂和SCR催化剂。
第一旁路排气管线和第二旁路排气管线可在SCR催化剂下游汇合，从而使第一和第二气流在一条管线中合并。
优选的是，排气后处理系统包括用于设定第一旁路排气管线和第二旁路排气管线的通过量的旁路调节装置。
旁路调节装置可通过至少一个用于打开和关闭第一旁路排气管线和/或第二旁路排气管线的旁路调节阀实施。第一旁路排气管线和第二旁路排气管线可各有一个阀门。因此，离开气缸的所需比例的总排气可被引导通过第一旁路排气管线，从而通过水解催化剂和SCR催化剂。
包括水解催化剂和SCR催化剂的完整的催化系统例如可在Tier II模式下分离，定义如下情况，即较高NOx水平被视为可以接受，以使全部排气不通过水解催化剂和SCR催化剂。
有利的是，排气后处理系统包括用于控制第一旁路排气管线和第二旁路排气管线的通过量的控制单元，优选地取决于NOx值、温度和/或发动机负荷。
取决于整个系统的性能，其可以例如通过测量SCR催化剂下游或第一和第二气流的汇合处下游的NOx值而确定，和/或取决于所需的性能，或多或少的排气以通过第一旁路排气管线和/或第二旁路排气管线进行传导。
在本发明的优选实施方式中，排气后处理系统包括在水解催化剂下游的至少一个传导分离装置。第一传导排气管线和第二传导排气管线连接至至少一个传导分离装置。至少一个传导分离装置配置为将离开水解催化剂的排气分离成用于第一传导排气管线的第一气流和用于第二传导排气管线的第二气流。SCR催化剂设置在传导排气装置下游的第一传导排气管线中。
因此，提供旁路，其提供至少一部分离开水解催化剂的排气的分支，使得该部分不进入SCR催化剂。
第一传导排气管线和第二传导排气管线可在SCR催化剂下游汇合，从而使第一和第二气流在一条管线中合并。
如果水解催化剂的尺寸足够大以致在高发动机负荷下将NOx完全降低到Tier III水平，则不需要SCR催化剂。水解催化剂下游的传导分离装置允许绕过SCR催化剂。
优选的是，排气后处理系统包括用于设定第一传导排气管线和第二排气管线的通过量的传导调节装置。特别是，传导调节装置包括至少一个用于打开和关闭第一传导排气管线和/或第二排气管线的传导调节阀。第一传导排气管线和第二排气管线各有一个阀门。
因此，离开水解催化剂的所需比例的排气可引导通过第一传导排气管线，因而通过SCR催化剂。
水解催化剂下游的传导分离装置允许例如仅在较低的发动机负荷下使用SCR催化剂。
有利的是，排气后处理系统包括用于优选地根据NOx值、温度和/或发动机负荷控制第一传导排气管线和第二排气管线的通过量的控制单元。
如果SCR催化剂下游或第一和第二气流汇合处下游所测量的NOx值超过给定值，或如果水解催化剂上游测量的NOx值与SCR催化剂下游或第一和第二气流汇合处下游所测量的NOx值的差值低于预定值，则性能可能被认为太小。在这种情况下，可触发控制单元以打开第一传导排气管线和/或增强第一气流。
排气后处理系统可包括旁路分离装置和传导分离装置。第二旁路排气管线可与第二传导排气管线和第一传导排气管线合并，并且第二旁路排气管线可在SCR催化剂的下游汇合，从而使气流合并。
控制单元可控制通过第一旁路排气管线、第二旁路排气管线、第二传导排气管线和第二排气管线的通过量。
根据本发明的第二方面，提供了一种排气后处理系统，其用于至少一个气缸的内燃机，优选具有至少内径为至少200mm的气缸的大型船舶发动机，优选如前文所述。该排气后处理系统包括水解催化剂，所述水解催化剂能够在温度为至少420℃和/或发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2-20kg/kWh、优选7-11kg/kWh时使水解催化剂中的NOx浓度减少至少5％，优选至少10％，更优选至少20％。水解催化剂的尺寸优选为使得在NOx还原方面实现所需性能。
水解催化剂可包含TiO2和/或ZrO2和/或Al2O3和/或SiO2和/或H-ZSM-5。
排气后处理系统可包括用于还原剂如氨或氨前体物质(如脲)的投配单元。投配单元也可设置在排气后处理系统的上游。
本发明的目的也通过包括如前文所述的排气后处理系统的具有至少一个气缸的内燃机，优选具有至少一个内径为至少200mm的气缸的大型船舶发动机实现。
本发明的目的也通过减少内燃机(优选如前文所述的内燃机)的NOx排放的方法实现。该方法包括下列步骤。排气通过气缸出口排放。优选的是，将还原剂如氨或氨前体物质(如脲)投配入排气中。作为选择，也可以投配氨水溶液、脲溶液、碳酸铵溶液、氨基甲酸铵或脲粉末。
排气被引导至水解催化剂，并在温度为至少420℃和/或发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2-20kg/kWh、优选7-11kg/kWh时使水解催化剂中的NOx浓度减少至少5％，优选至少10％，更优选至少20％。
本发明的目的也通过减少内燃机(优选如前文所述的内燃机)的NOx排放的方法实现，优选的是如前文所述的方法。该方法包括以下步骤。
排气通过气缸出口排放。优选的是，将物质还原剂投配入排气中。
优选地根据测量的NOx值、温度和/或发动机负荷来控制第一旁路排气管线和第二旁路排气管线的通过量。第一旁路排气管线和第二旁路排气管线连接至设置在水解催化剂上游的至少一个传导分离装置。水解催化剂设置在第一旁路排气管线中，第二旁路排气管线绕过水解催化剂。
特别是，SCR催化剂设置在水解催化剂的下游，并且SCR催化剂设置在第一旁路排气管线中以使第二旁路排气管线也绕过SCR催化剂。
本发明的目的也通过用于减少内燃机(优选如前文所述的内燃机)的NOx排放的方法实现，优选的是如前文所述的方法。该方法包括以下步骤：
排气通过气缸的出口排放。优选的是，将物质还原剂投配入排气中。
至少一部分排气引导至水解催化剂。
优选根据测量的NOx值、温度和/或发动机负荷来控制第一传导排气管线和第二传导排气管线的通过量。
第一传导排气管线和第二传导排气管线连接至设置在水解催化剂下游的至少一个传导分离装置。SCR催化剂设置在第一传导排气管线中，第二传导排气管线绕过SCR催化剂。
本发明的目的也通过用于减少内燃机(优选如前文所述的内燃机)的NOx排放的方法实现，优选的是如前文所述的方法。该方法包括以下步骤：
排气通过气缸的出口排放。优选的是，将物质还原剂投配入排气中。排气引导通过水解催化剂。排气引导通过设置在水解催化剂下游的SCR催化剂。
使用排气后处理系统，其中用于还原给定量的NOx的水解催化剂和SCR催化剂的总体积小于用于还原给定量的NOx的单独的SCR催化剂的体积，优选的是，水解催化剂和SCR催化剂的总体积小于500l/MW，优选400l/MW。
另外或作为选择，SCR催化剂的钒含量等于或大于0.3％，优选等于或大于0.5％，更优选等于或大于0.7％。
另外或作为选择，水解催化剂和SCR催化剂配置为优选地在发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2-20kg/kWh、优选7-11kg/kWh时使排气在SCR催化剂中的停留时间小于0.5秒，优选小于0.3秒。
另外或作为选择，水解催化剂和SCR催化剂设置在相同催化剂基底上。
在本发明的优选的实施方式中，测量排气中的NOx含量。
可以在水解催化剂的上游和/或水解催化剂的下游和/或SCR催化剂的下游测量NOx含量。
有利的是，将测量的NOx含量与参考值进行比较。参考值可以是给定值，例如，根据适用规则的NOx排放值。
参考值也可以是测量值。例如，可将水解催化剂下游测量的NOx值与水解催化剂上游测量的NOx值进行比较。
根据比较，或多或少的排气可引导通过水解催化剂和/或SCR催化剂。
附图说明
下面将借助于附图在实施方式中进一步详细地描述本发明：
图1显示了内燃机的第一实施例的示意图；
图2显示了内燃机的第二实施例的示意图；
图3显示了内燃机的第三实施例的示意图。
具体实施方式
图1显示了内燃机10的第一实施例的示意图。
内燃机20可具有四个气缸21，每个气缸21的内径27为至少200mm。
排气通过出口7排放。
内燃机20包括具有水解催化剂1和设置在水解催化剂1下游的SCR催化剂2的排气后处理系统10。
SCR催化剂2的钒含量可以等于或大于0.3％。
排气后处理系统10包括两个NOx传感器4和5。第一NOx传感器4设置在SCR催化剂2的下游。第二NOx传感器5设置在水解催化剂1的上游。图中未示出的其他NOx传感器可设置在水解催化剂1和SCR催化剂2之间。
排气后处理系统10包括控制单元6，用于比较采用第一NOx传感器4测量的NOx值和采用第二NOx传感器5测量的NOx值或采用其他NOx传感器测量的NOx值，以检查水解催化剂1和SCR催化剂2的性能。
控制单元6也适合于基于速度和燃料指令来确定发动机的负荷。
排气后处理系统10包括水解催化剂1上游的旁路分离装置17。第一旁路排气管线18和第二旁路排气管线19连接至旁路分离装置17。
旁路分离装置17配置为将水解催化剂1下游的排气分离为用于第一旁路排气管线18的第一气流和用于第二旁路排气管线19的第二气流。
第一旁路排气管线18和第二旁路排气管线19可以合并，排气可以引导至涡轮增压器26。设置在SCR催化剂下游的附加阀25可关闭第一旁路排气管线18，以防止排气由第二旁路排气管线19流入SCR催化剂。
水解催化剂1和SCR催化剂2设置在旁路分离装置17下游的第一旁路排气管线18中。
排气后处理系统10包括用于设定第一旁路排气管线18和第二旁路排气管线19的通过量的旁路调节装置22。
旁路调节装置22包括用于打开和关闭第一旁路排气管线18的第一旁路调节阀23，和用于打开和关闭第二旁路排气管线19的第二旁路调节阀24。
内燃机20可包括图中未示出的温度传感器。
根据NOx还原性能、测量的NOx值、温度和/或发动机负荷，通过发送用于打开和/或关闭第一旁路调节阀23和第二旁路调节阀24的信号，控制单元6可控制第一旁路排气管线18和第二旁路排气管线19的通过量。
图2显示了内燃机10的第二实施例的示意图。内燃机20可具有四个气缸21。
内燃机20包括具有水解催化剂1和设置在水解催化剂1下游的SCR催化剂2的排气后处理系统10。
排气后处理系统10包括水解催化剂1下游的传导分离装置11，其中第一传导排气管线12和第二传导排气管线13连接至至少一个传导分离装置11。
传导分离装置11配置为使离开水解催化剂1的排气分离成用于第一传导排气管线12的第一气流和用于第二传导排气管线13的第二气流。SCR催化剂2设置在传导分离装置11下游的第一传导排气管线12中。
排气后处理系统10包括用于设定第一传导排气管线12和第二传导排气管线13的通过量的调节装置14。调节装置14包括用于打开和关闭第一传导排气管线12的第一传导调节阀15，和用于打开和关闭第二传导排气管线13的第二传导调节阀16。
排气后处理系统10可包括两个NOx传感器4和8。第一NOx传感器4设置在SCR催化剂2的下游。第二NOx传感器8设置在水解催化剂1的下游。
图中未示出的其他传感器可设置在水解催化剂1的上游。
排气后处理系统10包括用于控制第一传导排气管线12和第二传导排气管线13的通过量的控制单元6。例如，根据在第二NOx传感器8测量的NOx值(其是对于水解催化剂1的NOx还原性能的测量)，控制单元可发送用于打开和关闭第一传导调节阀15和传导第二调节阀16的信号。
控制单元也可发送用于打开和/或关闭第一旁路调节阀23和第二旁路调节阀24的信号，以使至少一部分排气可以绕过水解催化剂1和SCR催化剂2。
图3显示了内燃机20的第三实施例的示意图。内燃机20可具有四个气缸21。
内燃机20包括具有水解催化剂1和设置在水解催化剂1下游的SCR催化剂2的排气后处理系统10。
水解催化剂1和SCR催化剂2设置在相同催化剂基底3上。
用于还原给定量的NOx的水解催化剂1和SCR催化剂2的总体积Vt等于或小于用于还原给定量的NOx的单独的SCR催化剂的体积。水解催化剂1和SCR催化剂2的总体积Vt等于或小于500l/MW，优选400l/MW。
Claims (16)
1.一种排气后处理系统(10)，其用于具有至少一个气缸(21)的内燃机(20)，优选具有至少一个内径(27)为至少200mm的气缸(21)的大型船舶发动机，
所述排气后处理系统(10)包括水解催化剂(1)和设置在所述水解催化剂(1)下游的优选包括钒和钨掺杂型TiO2的SCR催化剂(2)，其中
-用于还原给定量的NOx的所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)的总体积(Vt)小于用于还原给定量的NOx的单独的SCR催化剂(2)的体积，优选的是，所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)的总体积(Vt)小于500l/MW，优选400l/MW，
和/或
-所述SCR催化剂(2)的钒含量等于或大于0.3％，优选等于或大于0.5％，更优选等于或大于0.7％，
和/或
-水解催化剂(1)和SCR催化剂(2)配置为优选在发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2至20kg/kWh、优选7至11kg/kWh时使排气在所述SCR催化剂(2)中的停留时间小于0.5秒，优选小于0.3秒，
和/或
-所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)设置在相同催化剂基底(3)上。
2.如权利要求1所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括NOx传感器(4,5,8)，优选两个NOx传感器(4,5,8)。
3.如权利要求2所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括用于将测量的NOx值与参考值进行比较的控制单元(6)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括在所述水解催化剂(1)上游的至少一个旁路分离装置(17)，
-其中第一旁路排气管线(18)和第二旁路排气管线(19)连接至所述至少一个旁路分离装置(17)，
-其中所述至少一个旁路分离装置(17)配置为将所述水解催化剂(1)上游的排气分离成用于所述第一旁路排气管线(18)的第一气流和用于所述第二旁路排气管线(19)的第二气流，并且
-其中所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)设置在所述旁路分离装置(17)下游的所述第一旁路排气管线(18)中。
5.如权利要求4所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括用于设定所述第一旁路排气管线(18)和所述第二旁路排气管线(19)的通过量的旁路调节装置(22)，优选至少一个用于打开和关闭所述第一旁路排气管线(18)和/或所述第二旁路排气管线(19)的旁路调节阀(23,24)。
6.如权利要求4或5所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括用于优选地根据NOx值、温度和/或发动机负荷控制所述第一旁路排气管线(18)和所述第二旁路排气管线(19)的通过量的控制单元(6)。
7.如权利要求1至6中任一项所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括在所述水解催化剂(1)下游的至少一个传导分离装置(11)
-其中第一传导排气管线(12)和第二传导排气管线(13)连接至所述至少一个传导分离装置(11)，
-其中所述至少一个传导分离装置(11)配置为将离开所述水解催化剂(1)的排气分离成用于所述第一传导排气管线(12)的第一气流和用于所述第二传导排气管线(13)的第二气流，并且
-其中所述SCR催化剂(2)设置在所述传导排气装置(11)下游的所述第一传导排气管线(12)中。
8.如权利要求7所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括用于设定所述第一传导排气管线(12)和所述第二传导排气管线(13)的通过量的传导调节装置(14)，优选地包括至少一个用于打开和关闭所述第一传导排气管线(12)和/或所述第二传导排气管线(13)的传导调节阀(15,16)。
9.如权利要求7或8所述的排气后处理系统(10)，其中所述排气后处理系统(10)包括用于优选地根据NOx值、温度和/或发动机负荷控制所述第一传导排气管线(12)和所述第二传导排气管线(13)的通过量的控制单元(6)。
10.优选如权利要求1至9中任一项所述的排气后处理系统(10)，所述排气后处理系统(10)用于具有至少一个气缸(21)的内燃机(20)，优选具有至少一个内径(27)为至少200mm的气缸(21)的大型船舶发动机，
所述排气后处理系统(10)包括水解催化剂(1)，所述水解催化剂(1)能够在温度为至少420℃和/或发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2-20kg/kWh、优选7-11kg/kWh时使所述水解催化剂(1)中的NOx浓度减少至少5％，优选至少10％，更优选至少20％。
11.一种具有至少一个气缸(21)的内燃机(20)，其优选为具有至少一个内径(27)为至少200mm的气缸(21)的大型船舶发动机，所述内燃机包括权利要求1至10中任一项所述的排气后处理系统(10)。
12.一种减少内燃机的NOx排放的方法，所述内燃机优选为权利要求11所述的内燃机，所述方法包括以下步骤：
-通过气缸(21)的出口(7)排放排气，
-将排气引导至水解催化剂(1)，并在温度为至少420℃和/或发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2-20kg/kWh、优选7-11kg/kWh时使所述水解催化剂(1)中的NOx浓度减少5％，优选至少10％，更优选至少20％。
13.优选如权利要求12所述的减少内燃机的NOx排放的方法，所述内燃机优选为权利要求11所述的内燃机，其中排气通过气缸(21)的出口(7)排放，所述方法包括以下步骤：
-优选地根据测量的NOx值、温度和/或发动机负荷控制第一旁路排气管线(18)和第二旁路排气管线(19)的通过量，其中所述第一旁路排气管线(18)和所述第二旁路排气管线(19)连接至设置在水解催化剂(1)上游的至少一个传导分离装置(17)，其中所述水解催化剂(1)设置在所述第一旁路排气管线(18)中，所述第二旁路排气管线(19)绕过所述水解催化剂(1)，其中特别是SCR催化剂(2)设置在所述水解催化剂(1)的下游并且所述SCR催化剂(2)设置在所述第一旁路排气管线(18)中，所述第二旁路排气管线(19)绕过所述SCR催化剂(2)；
和/或
-将至少一部分排气引导至水解催化剂(1)；
-优选地根据测量的NOx值、温度和/或发动机负荷控制第一传导排气管线(12)和第二传导排气管线(13)的通过量，其中所述第一传导排气管线(12)和所述第二传导排气管线(13)连接至设置在所述水解催化剂(1)下游的至少一个传导分离装置(11)，并且其中SCR催化剂(2)设置在所述第一传导排气管线(12)中，所述第二传导排气管线(13)绕过所述SCR催化剂(2)。
14.优选如权利要求12所述的减少内燃机的NOx排放的方法，所述内燃机优选为权利要求11所述的内燃机，所述方法包括以下步骤：
-通过气缸(21)的出口(7)排放排气；
-引导排气通过水解催化剂(1)；
-引导排气通过设置在所述水解催化剂(1)下游的SCR催化剂(2)，
其中
-用于还原给定量的NOx的水解催化剂(1)和SCR催化剂(2)的总体积(Vt)小于用于还原给定量的NOx的单独的SCR催化剂(2)的体积，优选的是，所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)的总体积小于500l/MW，优选400l/MW，
和/或
-所述SCR催化剂(2)的钒含量等于或大于0.3％，优选等于或大于0.5％，更优选等于或大于0.7％，
和/或
-所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)配置为优选在发动机负荷为至少90％和/或排气质量流量为2至20kg/kWh、优选7至11kg/kWh时使排气在所述SCR催化剂(2)中的停留时间小于0.5秒，优选小于0.3秒，
和/或
-所述水解催化剂(1)和所述SCR催化剂(2)设置在相同催化剂基底(3)上。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，所述方法包括测量排气中的NOx含量的步骤。
16.如权利要求15所述的方法，所述方法包括将测量的NOx含量与参考值进行比较的步骤。
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