CN1279148C - 含有机金属添加剂的超低硫燃料组合物 - Google Patents

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Abstract

本文中公开了一种用于保护催化后处理系统的方法、装置和燃料组合物和一种用于保护低硫燃料系统中催化后处理系统的方法。净化剂被导入到基础燃料中，其量能有效与催化毒性燃烧副产物络合并减轻催化剂的中毒。在一优选的实施方案中，所述净化剂是一种也能赋予燃料其它所需性能的有机金属化合物。

Description

含有机金属添加剂的超低硫燃料组合物
发明背景
发明领域
本发明主要涉及含有机金属添加剂的超低硫燃料组合物和保护排放系统的方法。本文中广泛使用的排放系统包括催化剂和通常位于燃烧系统的排放流如在废气等中的配套设备。本发明考虑向超低硫燃料中加入各种化合物以保护排放系统免受废气副产物的毒害，本发明也提出了一种防止排放系统受燃料和润滑剂中杂质毒害和提高这些系统中催化剂寿命的方法。
更具体地说，本发明涉及包含有机金属化合物的超低硫燃料组合物，所述有机金属化合物用作净化剂以防止用于减少尾管排放的催化剂排放系统上的有毒沉积物如硫、磷或铅的沉积，由此有助于降低排放的特征和提高排放系统效率，以及改善排放硬件(如催化剂)寿命。
现有技术说明
在汽车工业中人们熟知通过使用各种方法降低尾管排放。降低火花点火式发动机排放的最常用方法是小心控制空气-燃料比和点火正时。例如，迟缓最佳效率设定下的点火正时降低了HC和NOx的排放，而过度延迟点火增加CO和HC的产生。提高发动机速度降低HC排放，但是NOx排放量随负荷增加而升高。提高冷却剂温度有利于减少HC排放，但是却增加NOx排放。
人们也已知通过排气后处理来处理燃烧过程的排放气流可减少排放。排气中包含多种化学物质和化合物，其中一些可被催化剂转变成其它化合物或种类。例如，已知通过包括三元净化催化剂和稀燃NOx捕集器(lean NOx trap)实施排气后处理。其它催化和非催化方法也是已知的。
热反应器是依靠均相总体气体反应以氧化CO和HC的非催化装置。但是，在热反应器中，大部分NOx未受影响。反应通过提高排气温度(如通过降低压缩比或延迟正时)或增加排气可燃物(富燃混合物)来增强。一般来说，获得最高效率需要1500(800℃)或以上的温度。通常发动机富燃运行产生1％CO并且将空气注入到排气中。很少使用热反应器，因为所需的设定极大地降低了燃料效率。
催化系统能减少NOx以及氧化CO和HC。但是，NOx处理需要还原性环境，其需要比理论发动机空气-燃料比更高的比例。可使用双床转化器，其中空气被注入到第二级以氧化CO和HC。这种方法虽然有效，但是降低了燃料经济性。
三元净化催化剂(TWC)广泛使用在单级反应中，但是它们需要极精确的燃料控制才能有效。只有在接近理论比率下对三种污染物才具有高的效率，向理论的任一方偏移均可导致烃类和一氧化碳或氮氧化物排放的增加。这种TWC系统可使用例如氧化锆或氧化钛排气氧传感器或其它类型的排气传感器和反馈电子控制系统来保持所需的接近理论的空气-燃料比率。
催化剂载体床可以是颗粒或蜂窝状(如整体式)结构。适合的还原材料包括钌和铑，而氧化材料包括铯、铂和钯。
柴油机系统带来了对不同排放物的控制的问题。减少颗粒物和HC的方法包括优化燃料喷射和空气运动，在不同负载下有效的燃料雾化、燃料喷射正时的控制、燃烧室中附加损失的降低、低的孔腔容量积或直接喷射用的气门罩锐孔喷嘴、降低润滑油用量和发动机快速升温。
就后处理来说，已知柴油发动机通常发生稀燃燃烧，因此排气通常包含过量氧气。所以，用常规的三元净化催化剂还原NOx并不可行。通过选择性催化还原、使用稀燃NOx催化剂如包括沸石催化剂的那些催化剂或使用金属如铱、或将NO催化热解成O2和N2而从柴油机排气中将NOx去除。
已开发了使用陶瓷或金属滤器的柴油颗粒阱。截留的物质可通过热再生和催化再生烧掉。0.2g/英里的颗粒物标准要求配备有这种阱。燃料硫和芳香物会产生颗粒物排放。已经开发出对氧化微粒有机部分非常有效的柴油催化剂。
燃料经济性的提高可通过使用稀燃汽油发动机如直接喷射汽油发动机来获得，但是目前NOx不能通过使用常规的三元净化催化剂来氧化排气而有效降低，因为高水平的氧气抑制了所需的还原反应。没有NOx吸附器或稀燃NOx捕集器(LNT)，不能利用稀燃汽油发动机优异的燃料经济性。LNT的作用是去除排气中的NOx，并留待以后还原。LNT必须周期性的通过减少NOx来再生。这可通过在高空气-燃料比下操作发动机以清洗阱来进行。在操作条件下的这种变化将负面影响燃料经济性以及传动性。这些LNT也可置于同样在稀燃模式下操作的柴油发动机中。如在稀燃汽油发动机中那样，两种类型发动机的排气是纯氧化状态，因此并不有助于去除NOx所需的还原反应。本发明的一个目标是提高LNT的截留效率和期限，以及延长LNT需再生前的可用寿命。
众所周知，NOx吸附器高度易受硫(参见例如M.Guyon等人，赋予NOx阱中硫的催化剂活性-对再生条件的研究(Impact of Sulfur onNOx Trap Catalyst Activity-Study of the Regeneration Conditions)，SAEPaper，第982607号(1998)；和P.Eastwood，废气后处理的关键话题(Critical Topics in Exhaust Gas Aftertreatment)，Research Studies PressLtd.(2000)215-218页)和其它来自燃料燃烧和正常润滑油消耗的产物的影响。美国环保局(EPA)提出了限制高速公路柴油燃料的硫含量到15ppm水平的规定(参见65FR 35429，2000年6月2日，其全部内容通过引用并入本文)。EPA指出“所提出的硫标准是基于对先进尾气排放控制技术对硫不可耐受程度的评估”。本发明的一个目标是提供能降低硫和其它废气副产物对包括NOx吸附器和LNT的催化排放控制技术负面影响的燃料或润滑剂组合物。此外，本发明通过使炼油厂将硫含量降低到规定的15ppm以上的某一水平，使炼油厂能灵活地遵守所提出的规定目标，并仍获得使用含更低水平硫所获得的改善的废气排放控制技术效能的益处。
已知适用不同用途和发动机需求的功能燃料可用于控制燃烧室和吸入阀的沉积物、清洁汽门燃料喷射器和化油器、防止磨损和氧化、改善润滑性和排放性能，以及确保存贮稳定性和低温流动。已知使用燃料清洁剂、分散剂、腐蚀抑制剂、稳定剂、抗氧化剂和功能添加剂来提高所需的燃料性能。
已知有机金属锰化合物如可购自弗吉尼亚的Richmond的EthylCorporation的甲基环戊二烯基三羰基锰(MMT)可作为抗爆剂用于汽油中(参见例如美国专利2,818,417)。这些锰化合物已经在燃料吸入系统(美国专利5,551,957和5,679,116)、火花塞(美国专利4,674,447)和排气系统(美国专利4,175,927、4,266,946、4,317,657和4,390345)中用于降低沉积物形成。也已知有机金属铁化合物例如二茂铁用于提高辛烷值(美国专利4,139,349)。
本发明简述
本发明考虑在火花或压缩点火的稀燃、理论或富燃系统中提供含足量有机金属化合物如MMT等的低硫燃料以有效降低有毒物质对燃料燃烧系统的排放系统的影响。
含有机金属锰化合物如MMT的燃料的燃烧产生锰化合物的混合物，其中包含锰氧化物、锰磷酸盐和锰硫酸盐。后文中，理论比率使用λ表示，其使用下式计算：
Figure C0182051000081
当λ＝1时，系统为理论系统。当λ＞1时，或更优选＞1.02时，系统为稀燃系统。当λ＜1时，系统为富燃系统。
在按照本发明使用过量空气的汽油发动机或柴油发动机中，在稀燃条件和使用本发明的含有机金属化合物的燃料下，金属会与排气中的燃烧副产物如硫结合形成如金属硫酸盐。这些化合物在排气管出现的高温或围绕着典型的三元净化催化剂的高温下并不稳定。但是，在稀燃NOx催化剂、柴油颗粒阱、连续再生阱、稀燃NOx捕集器或柴油氧化催化剂运行的较低温度下，金属可清除硫并形成稳定的金属硫酸盐化合物。这种清除方法可这样束缚硫并防止硫在催化剂上沉积。适合的排气温度低于650℃，优选低于600℃并更优选低于约500℃。例如约200-650℃。
令人惊异的是，当本发明的化合物在含低水平的硫的燃料中时，排放系统的转化效率比只用基础燃料时保持在高得多的水平上。
附图的简要说明
图1是80,000km运行后柴油氧化催化剂在基础柴油燃料(Base)或含有机金属化合物的加料柴油燃料(Metal)中硫含量的比较图。
图2是用火花点火基础燃料和基础燃料加本发明的有机金属化合物稀燃NOx捕集器的NOx转化损失比较图，其中基础燃料含30ppm硫。
图3是在基础燃料和本发明的燃料组合物运行46小时后稀燃NOx捕集器的NOx转化率的比较图。
图4是用火花点火基础燃料和基础燃料加本发明的有机金属化合物下催化剂的NOx转化损失比较图，其中基础燃料含30ppm硫。
详细说明
基于催化的排放系统是众所周知的。由于废气排放控制系统变得更先进以及排放限制变得更严格，排放控制系统对中毒的敏感性增加。
废气排放控制系统的效力会随时间下降。本发明考虑往低硫燃料组合物中加入有机金属化合物。适合的有机金属化合物包括那些含至少一种碱金属、碱土金属或过渡金属连同适合配体的化合物。
本发明的燃料组合物可进一步增强低硫燃料的排放控制系统的保护。还有，就保护废气排放控制工艺而论，本发明容许与具较低硫含量的燃料的相同方式使用具有较高硫含量的燃料。
优选的金属包括钠、钾、钙、钡、锶、铑、铯、钯、铂、铁、锰和其混合物。在燃料组合物中添加各种有机金属化合物为人们熟悉。用于本发明的代表性有机金属化合物包括在美国专利4,036,605、4,104,036、4,474,580、4,568,357、4,588,416、4,674,447、4891,050、4,908,045、4,946,609、4,955,331、5,113,803、5,599,357、5,919,276、5,944,858、6,051,040和6,056,792以及欧洲专利EP 466512B1中所述的那些化合物。
特别优选的有机金属化合物是含至少一种选自锰、铁、锶、铯、钡、铂和钯的金属的有机金属化合物。优选的含锰有机金属化合物是在燃料中投放或通过润滑系统投放的三羰基锰化合物。这种化合物描述于例如美国专利4,568,357、4,674,447、5,113,803、5,599,357、5,944,858号和欧洲专利466512B1号中。包括直接喷射到燃烧室或排气中的其它投放方法也适合于本发明的实施中。
可用于本发明的适三羰基合锰化合物包括环戊二烯基三羰基锰、甲基环戊二烯基三羰基锰、二甲基环戊二烯基三羰基锰、三甲基环戊二烯基三羰基锰、四甲基环戊二烯基三羰基锰、五甲基环戊二烯基三羰基锰、乙基环戊二烯基三羰基锰、二乙基环戊二烯基三羰基锰、丙基环戊二烯基三羰基锰、异丙基环戊二烯基三羰基锰、叔丁基环戊二烯基三羰基锰、辛基环戊二烯基三羰基锰、十二烷基环戊二烯基三羰基锰、乙基甲基环戊二烯基三羰基锰、茚基三羰基锰等，包括两种或多种这些化合物的混合物。优选的是在室温下为液体的三羰基锰化合物，例如甲基环戊二烯基三羰基锰、乙基环戊二烯基三羰基锰、环戊二烯基三羰基锰和甲基环戊二烯基三羰基锰的液体混合物、甲基环戊二烯基三羰基锰和乙基环戊二烯基三羰基锰的混合物等。
这些化合物的制备描述于文献如美国专利2,818,417号中，该专利公开全文通过引用并入本文。
当配制本发明的燃料组合物时，有机金属化合物(如环戊二烯基三羰基锰化合物)的用量足以降低毒物如硫、铅和磷对低硫燃料燃烧发动机的排放系统影响。因此燃料包含少量足以控制这种沉积物对催化尾气排放控制工艺有影响的有机金属化合物。一般来说，本发明的燃料包含足以提供每升燃料约0.5-120mg金属、优选每升燃料约1-66mg锰并更优选每升燃料约2-33mg金属的一定量有机金属化合物。当将有机金属作为一种将金属投放到燃料燃烧系统的方式加入到汽车的润滑系统中时，有机金属浓度将提高到能在燃烧室中提供上述量的金属。
虽然不希望受理论的束缚，但这里还是假设在燃料中的硫与金属如MMT中的锰反应形成了在200-650℃温度范围内稳定的金属硫酸盐(MSO4)。令人惊异的是，金属硫酸盐如MnSO4并不以硫酸盐形式在游离硫所结合的催化剂的活性位上结合。
当排放系统包含可被燃烧产物毒害的组件(如含钡稀燃NOx捕集器)时，本发明申请人新的组合物和方法提供了与在低硫燃料发动机排气中的活性位(如钡)竞争的物质。只要净化剂的金属与催化剂体系的金属竞争与硫络合，那么这种金属就适合在本发明的实践中用作净化剂。金属净化剂与催化剂的金属竞争与催化剂毒物络合的能力可通过监测催化剂耐久性测得。此外，本发明的有机金属净化剂可降低其它毒物如磷和铅对本发明的燃烧系统的排放控制工艺的有害影响。
特别优选的是燃料的硫含量低于100ppm，并且基于投送到燃料组合物的金属量计算，有机金属化合物的处理率最高可达120mg/l，更优选最高可达66mg/l并最优选最高可达33mg/l。更高的处理率也可能，但燃料的过度处理可能对于燃烧系统组件的适当运作有害。
在燃烧发动机中，正常的操作导致润滑剂和添加剂(如加入到润滑剂中的含磷或锌的添加剂)的燃烧。除了在燃料中存在的硫外，本发明的组合物与这些添加剂的燃烧产物反应，并降低它们对废气后处理装置的负面影响。通过防止沉积，本发明的新组合物防止了化合物(例如磷)覆盖在催化剂或在后处理系统中的存贮位上和防止了后处理系统效力的降低。使用本发明的组合物，后处理系统的效力能保持更长的运行时间。
实施例
实施例1
测试两台运行了80,000km的配有柴油发动机和氧化催化剂的汽车。一台汽车使用柴油燃料。另一台使用足以含17ppm钙和3ppm锰的含有机金属添加剂的柴油燃料。到里程表时从汽车取出这两种催化剂并评价它们中的元素含量。如图1可见，使用含有机金属净化剂燃料汽车中的催化剂含较低水平的硫。这证实有机金属化合物的使用清除了硫并防止其在催化剂上沉积。
实施例2
使用下表1所示的其它催化剂毒物测定相同的柴油催化剂。发现来自按本发明操作的发动机的催化剂与使用基础燃料的机车的催化剂相比含有较少的磷和铅。没有在明显比理论多的空气下运行的发动机和在柴油发动机中观察到这种P和Pb的清除效果。在催化剂上P和Pb的存在将降低催化剂活性；因此通过添加剂将这些化合物清除会提供更长的催化剂耐久性。
表1-催化剂毒素含量(ppm)
  基础燃料催化剂   Pb   P   S   MMT燃料催化剂   Pb   P   S
  前进口   22   4756   2344   前进口   19.6   1565   812
  中间   24   4375   2518   中间   12.8   1294   331
  出口   20.9   4303   1812   出口   16.6   1046   1586
  后进口   26   4246   2683   后进口   16.1   1379   1623
  中间   25   2094   2543   中间   17.8   944   1111
  出口   23.8   1361   3098   出口   17.8   794   965
  评价   23.62   3522.5   2499.7   评价   16.78   1170.3   1071.33
如从上面实施例可见，有机金属化合物的加入起到了降低P、Pb和S在催化剂结构上沉积的作用，从而提高了寿命和保持了排放系统的效率并减少了总排放量。
这种催化剂上沉积物的减少是出人意料的，因为迄今这种催化剂一直只适合于所谓的理论平衡系统，其能在不平衡系统如稀燃燃烧系统中工作是出乎意料的。一直认为要使三元净化催化剂起作用，它们必须准确匹配燃烧系统的理论值，否则产生的排放物会高于本发明所获得的水平。
此外，本发明的方法特别适用于低硫燃料，如硫含量低于100ppm、优选低于50ppm或以下、更优选30ppm或以下、最优选20ppm或以下如15ppm或以下的燃料，因为其增强了硫排放物的还原而无需寻求更昂贵的脱硫方法。
符合本发明的特别优选的硫含量范围为约20到50ppm。包括例如磷和铅在内的其它催化剂毒物的有害影响也适合于通过提供本发明的竞争净化剂来降低。因此本发明的优点可用含超低水平如15ppm或以下、5ppm或以下硫的燃料以及无硫燃料来实现。
用于配制本发明组合物的基础燃料包括适用于火花点火或压缩点火内燃机操作的基础燃料如柴油燃料、喷气燃料、煤油、无铅发动机汽油和无铅航空汽油和所谓的新配方汽油(其通常包含汽油沸程的烃类和燃料可溶的氧化掺合剂例如醇、醚和其它适合的含氧有机化合物)。适用于本发明的有机含氧化合物包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、混合的C1-C5醇、甲基叔丁基醚、叔戊基甲基醚、乙基叔丁基醚和混合醚。使用有机含氧化合物时，其一般以低于约25％体积的量存在于基础燃料中，并优选其用量为使燃料中的氧总量达到约0.5-5％体积的水平。
在一优选的实施方案中，中间馏分燃料是具有最高可达约0.01％重量、优选0.005％重量或以下、更优选0.003％重量或以下硫含量(按照ASTM D 2622-98规定的测定方法测定)的柴油燃料。
实施例3
将来自直接喷射汽油(DIG)发动机的商品稀燃NOx捕集器钻孔并切成1×3/4英寸直径样品。将催化剂样品置于1英寸不锈钢管中，将不锈钢管置于脉冲火焰燃烧器下游的电子炉中。脉冲火焰燃烧器燃烧具有或不具有MMT的异辛烷。燃烧周期为5分钟，包括4分钟的稀燃操作以俘获NOx(λ1.3，向催化剂提供了500ppm的NOx)和1分钟的富燃操作以还原俘获的NOx(λ0.9，没有增加的NOx)。通常在4分钟贫燃期末尾时催化剂接近被NOx饱和，因此在贫燃期的第一个1分钟测量的NOx转化率提供了商品机车更具代表性的数据。催化剂炉提供了恒定的催化剂温度。SO2气体可加入到燃烧器中模拟30ppm硫燃料的排气。
现在看图2和3，来自稀燃NOx捕集器的实验数据证明了本发明的有益性质。实验方案如下：在350℃催化剂温度下来自30ppm硫含量燃料的尾气通过稀燃NOx催化剂46小时。在整个测试过程中持续测量NOx转化率。MMT燃料以18mg Mn/l的水平包含MMT。在稀燃操作的第1分钟计算报告的转化率。不含MMT的燃料其以小时计算的NOx转化率的损失明显更高。
图2说明了NOx转化率的下降速率。反过来，这可看成是转化过程硫中毒的速率。从该数据可以看出，18mg/l的MMT防止了催化剂的硫中毒并且使得降低速率只为没有MMT的基础燃料观测值的80％。
图3说明了自几种温度实验结束时稀燃NOx捕集器的NOx效率。对含MMT燃料进行操作的LNT在各温度范围均显示出更高的活性。
图4说明了用四种由相同催化剂得到的独立催化剂样品的NOx转化率的下降速率。1#和2#样品使用基础燃料，3#和4#样品使用含MMT的燃料。具MMT的样品显示出较低的下降速率。因为下降速率的差异远大于95％置信限，这些差异被认为是统计学上显著的。
本发明适用于所有包括燃烧器和大小发动机如4冲程和2冲程发动机(如在发电机、叶片式鼓风机(leaf blower)、修整器、吹雪机、船用发动机或可将净化剂送入到燃烧室的其它类型的发动机中的发动机)的燃烧系统。净化剂在排气系统的排放气流中有效作用，在排放控制处于燃烧系统下游的情况下尤其如此。
应理解在本专利说明书或其权利要求书中通过化学名称谓的反应剂和组分(无论单复数)在它们与另一种通过化学名或化学类型称谓的物质(如基础燃料，溶剂等)接触前确认。它与在所得到的混合物或溶液或反应介质中发生何种化学变化、变态和/或反应无关，因为这种变化、变态和/或反应是符合本公开的条件下使特定反应剂和/或组分一起的自然结果。因此反应剂和组分被定义为在进行所需的化学反应(例如形成有机金属化合物)或形成所需的组合物(如添加剂缩浓物或加料燃料共混物)中结合在一起的成分。也要认识到添加剂组分可分别加入或混入到基础燃料中，或与基础燃料共混和/或作为用于形成所进行的添加剂组合物和/或亚组合物的组分。因此，尽管后面的权利要求书中以一般现在时态(“包括”、“是”等)称谓物质、组分和/或成分，但是它们是指在与符合本发明的一种或多种其它物质、组分和/或成分开始第一次共混或混合前那一刻存在的物质、组分或成分。因此所述物质、组分和/或成分在这种共混或混合操作时通过化学反应或变态而可能散失其原定义的事实对于准确理解和掌握本公开和权利要求书完全不重要。
在本专利说明书中有多处引用了多个美国专利和公开的外国专利申请。正如本文中所述，所有这些引用的文献均清除地全部并入到本公开中。
本发明在其实施中可经受相当大的变更。因此，本发明不限于上述具体的例子。更确切地说，本发明在所附权利要求书的精神和范畴之内，包括其在法律上的各种等同物。
本专利权人不想为大众奉献任何公开的实施方案，并且在某种程度上任何修改或交替在字义上可能不在本权利要求书的范畴之内，但是在等同物的准则下它们应被视为本发明的一部分。

Claims (30)

1.一种提高燃料燃烧系统中催化排放控制系统的性能耐久性的方法，所述燃料燃烧系统包括含有过渡金属、碱金属或碱土金属元素或其组合的催化装置，所述燃烧系统产生至少一种副产物，所述方法包括：
向所述燃料燃烧系统提供含100ppm或以下硫的燃料，
向所述燃烧系统供给净化剂，所述净化剂与至少一种燃烧副产物络合，
所述净化剂以能与所述至少一种燃料燃烧副产物络合的有效量提供，
由此减少所述燃料燃烧副产物对所述排放控制系统的影响。
2.权利要求1的方法，其中所述燃料含有50ppm或以下的硫。
3.权利要求2的方法，其中所述燃料含有30ppm或以下的硫。
4.权利要求3的方法，其中所述燃料包含20ppm或以下的硫。
5.权利要求4的方法，其中所述燃料包含15ppm或以下的硫。
6.权利要求1的方法，其中所述燃料包括火花点火式燃料。
7.权利要求1的方法，其中所述燃料包括压缩点火式燃料。
8.权利要求1的方法，其中所述净化剂是一种有机金属化合物。
9.权利要求8的方法，其中所述净化剂包括至少一种选自镁、锰、钡、铯、锶、铁、钙、铂、钯的金属和其混合物。
10.权利要求8的方法，其中所述净化剂包括至少一种碱金属和/或碱土金属。
11.权利要求8的方法，其中所述净化剂包括至少一种过渡金属。
12.权利要求11的方法，其中所述有机金属化合物包括至少一种三羰基锰化合物。
13.权利要求1的方法，其中所述净化剂以能提供每升燃料0.5到120mg金属的量存在。
14.权利要求13的方法，其中所述净化剂以能提供每升燃料1-66mg金属的量存在。
15.权利要求1的方法，其中所述燃烧系统在λ＞1.2下操作。
16.权利要求1的方法，其中所述减少排放系统包括催化转化器。
17.权利要求1的方法，其中所述减少排放系统包括稀燃NOx捕集器。
18.权利要求1的方法，其中所述催化装置包括钡。
19.一种用于具排气流的稀燃燃烧系统中减轻排放控制系统中毒的装置，所述装置包括：
在λ＞1下操作的燃烧系统，
含100ppm或以下硫的基础燃料，和
以能与至少一种排气流中的燃烧副产物络合的有效量存在的净化剂。
20.权利要求19的装置，其中所述基础燃料包含50ppm或以下的硫。
21.权利要求19的装置，其中所述净化剂包括至少一种有机金属化合物。
22.权利要求21的装置，其中所述有机金属化合物包括至少一种三羰基锰化合物。
23.权利要求19的装置，其中所述净化剂包括至少一种选自过渡金属元素的元素。
24.权利要求19的装置，其中净化剂包括至少一种选自镁、锰、钡、铯、锶、铁、钙、铂、钯的金属和其混合物。
25.权利要求19的装置，其中所述燃料包括一种压缩点火式燃料，并且所述排放控制系统包括至少一种选自氧化催化剂、三元净化催化剂、催化颗粒物阱、排气传感器和稀燃NOx捕集器的组件。
26.权利要求19的装置，其中所述燃料包括火花点火式燃料，并且所述排放控制系统包括至少一种选自氧化催化剂、三元净化催化剂、排气传感器和稀燃NOx捕集器的组件。
27.一种用于燃烧过程排气流后处理的催化排放控制系统，所述系统包括：
用于通过含燃料燃烧的排气副产物的排气流的排气通道，
至少一种具有催化活性的催化材料，所述催化材料置于所述排气通道内并且与排气流接触，
其中所述排气流包含与至少一种排气副产物络合并且能减轻副产物对催化材料影响的净化剂，和
其中所述燃料包含100ppm或以下的硫。
28.权利要求27的排放系统，其中所述净化剂包括一种有机金属化合物。
29.权利要求27的排放系统，其中所述净化剂包括至少一种三羰基锰化合物。
30.权利要求27的排放系统，其中所述燃烧排气副产物包括硫。
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