ES2621416B1

ES2621416B1 - Procedimiento para la reducción selectiva de óxidos de nitrógeno

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Publication number: ES2621416B1
Application number: ES201531744A
Authority: ES
Inventors: Rufino Manuel Navarro Yerga; Jose Luis GARCÍA FIERRO; Noelia MOTA TOLEDO; Rut GUIL LÓPEZ; Antonio ULLATE SEBASTIÁN; María RODRIGUEZ VICENTE; Pedro Manuel SIMÓN GARCÍA; José María LÓPEZ MARTÍNEZ; Daniel RESINO ZAMORA; María Nuria FLORES HOLGADO; David MARCOS ESPÍN
Original assignee: Inyecciones Plasticas Mecacontrol S L; Inyecciones Plasticas Mecacontrol Sl; Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC; Universidad Politecnica de Madrid
Current assignee: Inyecciones Plasticas Mecacontrol S L; Inyecciones Plasticas Mecacontrol Sl; Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC; Universidad Politecnica de Madrid
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2018-04-16
Anticipated expiration: 2035-12-01
Also published as: WO2017093587A1; ES2621416A1

Abstract

Procedimiento para la reducción selectiva de óxidos de nitrógeno (NO{sub,x}) a nitrógeno en presencia de oxígeno que utiliza hidrógeno como agente reductor, así como un catalizador activo y selectivo basado en platino (Pt) soportado sobre sílice-alúmina amorfa. Este procedimiento permite la eliminación de óxidos de nitrógeno procedente de emisiones de combustión de fuentes fijas y móviles, especialmente de motores diésel.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA REDUCCiÓN SELECTIVA DE ÓXIDOS DE NITRÓGENO

OBJETO DE LA INVENCION El objeto de la presente invención se refiere aun procedimiento de reducción selectiva de óxidos de nitrógeno (NOx) a nitrógeno en presencia de oxígeno que comprende el uso de hidrógeno como agente reductor y un catalizador activo y selectivo basado en platino.

La presente invención se engloba en el área de química y medioambiente y, en particular,en la eliminación de óxidos de nitrógeno procedente de emisiones de combustión de fuentes fijas y móviles mediante su reducción catalítica selectiva (SeR, se/ectivecatalyticreduction) a nitrógeno usando hidrógeno como agente reductor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) a partir de la combustión de combustibles en fuentes estacionarias y móviles (G.Qi, RT. Yang, R. Chang, Appl. Catal. 8. 2004, 51 , 93; Y. Zhao, L. Duan, T. Larssen, L.Hu, J. Hao, Enviran. Sci. Technol. 2007 41 1815) han causado serios problemas medioambientales como la lluvia ácida, el smog fotoquímico y también riesgos para la salud (J. Lí, H. Chang, L Ma, J. Hao, R. T., Yang, Cata/. Today, 2011 , 175, 147-156; Z.Liu, J. Hao, L.Fu, T. Zhu, Appl. Catal. B: Enviran. 2003, 44, 355). La concienciación global sobre la calidad del aire ha originado que se establezcan estándares más estrictos en cuanto a las emisiones de NOx procedentes de fuentes estacionarias y móviles.La tecnología de reducción catalítica selectiva con amoníaco (SCR-NH3) se considera como el estado del arte dentra de las tecnologías para la eliminación de NOx en presencia de oxígeno. La tecnología de reducción de NOx con amoníaco fue introducida en aplicaciones estacionarias para la eliminación de NOx en plantas de generación de energía en los años 70 y fue adaptada en la última década para el uso en aplicaciones móviles para el tratamiento de gases de escape de motores diésel pesados. El corazón de la tecnología SCRde NOx con amoníaco es el catalizador. En la actualidad existen tres tipos de familias de catalizadores SCR-NH3 basados en óxidos de vanadio, wolframio y zeolitas intercambiadas con Fe y Cu (M. Fu et al. Catal. Sei. Technol. 2014, 4, 14). Los catalizadores que contienen óxidos de vanadio y wolframio son los más utilizados a nivel comercial. Este tipo de catalizadores son muy efectivos en régimen estacionario y en un intervalo de temperaturas comprendido entre 250 y 550°C, alcanzando rendimientos en la reducción de NOx a N2 superiores al 90%. A pesar de la efectividad del sistema SeR basado en NH) como agente reductor, esta tecnología presenta algunos inconvenientes asociados principalmente a las emisiones de vanadio y amoníaco (NHJ"slip") y a problemas de efectividad en la eliminación de los NO"a bajas temperaturas «250°C)(G. Busca, L. LieUi, G. Ramis, F. Berti, Appl. Ca/al. B: Environ. 1998 18, 1-36; R.M. Heck, Ca/al. Today 1999, 53, 519) lo que limita su aplicación en la reducción deNOx procedentes de fuentes móvilesespecialmente en vehículos con motorización diésel. Además de ello, los problemas de corrosión y taponamiento de los equipos y los elevados costes de operación y equipos son también problemas e inconvenientes asociados a la tecnología SCR-NH,. La reducción catalítica selectiva de NOx con hidrógeno en presencia de oxígeno (SCRH2) se ha estudiado extensivamente en los últimos años como una alternativa para superar los inconvenientes asociados a la tecnología SCR-NH3 (z. Uu, J. Li, S.1. Woo, EnergyEnviron. Sei. 2012, 5, 8799). Cuando el agente reductor es el hidrógeno, los óxidos de nitrógeno pueden ser eliminados en el intervalo de temperaturas comprendido entre 100 y 200°C. Este bajo intervalo de temperaturas lo hacen ideal para la eliminación de NOx en vehículos con motorización diésel en los que los problemas de eliminación de los NOx a bajas temperaturas son importantes y en los que el hidrógeno

puede producirse a bordo mediante procesos de reformado del combustible diésel. Al igual que en la tecnología SCR-NH3, el catalizador también es el corazón de la tecnología SCR-H2_ En los últimos años se han realizado numerosos trabajos sobre el desarrollo de catalizadores con rendimientos mejorados para la reducción catalítica selectiva de NOx con H2.Hasta la fecha, la mayor parte de los catalizadores desarrollados para SCR-H2 estan basados en metales nobles soportados, Pt fundamentalmente (F.J.P. Schott, P. Baile, J. Adler, S. Kureti, Appl. Ca/al. B: Environ. 2009, 87, 18; L.D. Li, P. Wu, Q. Yu, G.J: Wu, N. J. Guan, Appl. Ca/al. B: Environ. 2010, 94, 254; M. Machida, S. Ikeda, D. Kurogi, T. Kijima, Appl. Ca/al. B: Environ. 2001, 35, 107; C.N. Costa, A. M. Efstathiou, J. Phys. Chem. C, 2007, 111 , 3010). Los catalizadores soportados de Pt son activos a baja temperatura (T = 100-250 OC). El efecto de la dispersión de Pt sobre la actividad SCR-H2 ha sido estudiado en la bibliografía abierta obteniéndose resultados contradictorios. Por un lado Efstathiouet al. (Appl. Cata/. B:Environ . 2002, 39, 283) indica un descenso en la efectividad para la reducción de los NOx hacia N2 con el descenso de la dispersión del Pt en sistemas soportados sobre mezclas de MgO y Ce02. Por el contrario Nanbaet al. (T. Nanba, C.

Kohno, S. Masukawa, J. Uchisawa, N. Nakayama, A. Obuchi, Appl. Catal. B: Environ. 2003, 46, 353) reportaron que la conversión de NOx y la selectividad hacia N2 es prácticamente independiente del grado de dispersión de Pt cuando éste se soporta sobre A120 3. Además del tipo de fase activa y su dispersión, los soportes en los 5 catalizadores también desempeñan un papel importante en la actividad de los catalizadores en la reacción de SCR-H2• dispersando las fases activas de los metales nobles y actuando como promotores en la reacción. Los óxidos metálicos A120 3• Si02, MgO y Ti02• así como las zeolitas MFI , MCM y ZSM-5 se han utilizado como soportes de metales nobles y los catalizadores resultantesmostraron diferente comportamiento 10 catalítico en la reacción de reducción selectiva de NOx con H:z (Yokotaet al.K. Yokota, M. Fukui and T. Tanaka ,Appl. Surf. Sei. 121 (1997) 273-277; J. Shibata, M. Hashimoto, K. Shimizu, H. Yoshida, T. Hattori and A. Satsuma.J. Phys. Chem. B 108 (2004) 1832718335). Estos estudios pusieron de manifiesto que la conversión y selectividad de los catalizadores soportados de Pt están fuertemente influenciadas por las características 15 de los soportes, en los que tanto la acidez como la estructura de los mismos juegan un papel fundamental.Los soportes constituidos por óxidos binarios también se han estudiado en la reacción de SCR-H:z.Machidaet al. (M. Machida, S. Ikeda, D. Kurogi and

T. Kijima.Appl. Cata/. B: Environ. 35 (2001 ) 107-116, M. Machida and S. Ikeda. J. Cata/. 227 (2004) 53-59) prepararon óxidos binarios combinando Ti02, Zr02, SnO:z, CeO:z, Si02

20 y A120 3. El catalizador 1 % PtfTi02-Zr02 presentó el mejor comportamiento catalítico en comparación con el del resto de catalizadores soportados sobre óxidos binarios. Otros óxidos binarios importantes que se han utilizado como soporte han sido los constituidos por MgO-Ce02, como han señalado Costa y Efstathiou (C.N. Costa and A.M. EfstathiouAppl. Catal. B: Environ. 72 (2007) 240-252). El catalizador PUCeO, presentó

25 una amplia ventana de temperatura debido a su fuerte interacción metal-soporte y el catalizador PtlMgOresultó activo a bajas temperaturas debido a los tipos de especies de oxígeno en superficie (G. Busca.Catal.Today41 (1998) 191-206; M. Machida, D. Kurogi and 1. Kijima.J. Phys. Chem. B 107 (2003) 196-202). Cuando los óxidos MgO y CeO, se mezclaron en la relación 1:1 (peso), el catalizador 0,1% PVMgO-Ce02 mostró elevada

30 conversión de NO y rendimiento hacia la producción de N2 (75 %).De los resultados descritos anteriormente se puede concluir que el comportamiento en la reacción SCRH2 (conversión de NOx y selectividad hacia N2) de los catalizadores soportados de Pt depende de una combinación del contenido de Pt con un soporte de composición química determinada que no se deriva de una forma obvia debido a la complejidad del

35 mecanismo de reducción de NOx con hidrógeno que todavía no se ha dilucidado y del que no se conoce de forma clara los papeles que juegan la fase activa y

el soporte en la reactividad de los catalizadores.

Aunque con los diferentes catalizadores SCR-H2 del estado del arte descritos

anteriormente se consiguen mejoras en la actividad y selectividad de los óxidos de

5 nitrógeno con hidrógeno, en general existen mejoras deseables para el desarrollo de procesos SCR-H2 que presenten un mayor rendimiento en la reducción del N02 presente en los gases de combustión a N2 en la región de bajas temperaturas de operación « 250 OC) usando la menor cantidad de hidrógeno posible. Además, la mayor parte de los estudios publicados han sido hechos en ensayos de laboratorio sin incluir muchos de

10 los elementos presentes en los gases procedentes de la combustión (CO, H20 e hidrocarburos) con lo que su extrapolación a condiciones reales no es evidente debido a la notable influencia que ejerce la composición de los gases de combustión sobre la actividad de los catalizadores SCR-H2.

15 En base a esta necesidad del estado de la técnica, los autores de la presente invención, tras una importante labor de investigación, han desarrollado un procedimiento para la eliminación de óxidos de nitrógeno con hidrógeno utilizando catalizadores basados en platino soportado sobre sílice-alúmina amorfa preparado de forma adecuada. Este procedimiento permite una elevada actividad y selectividad en laeliminación de NOxeon

20 hidrógeno a baja temperatura (150-200 OC). El proceso de la presente invención es muy atractivo para la eliminación de NOxen vehículos con motorización diésel en los que los problemas de eliminación de los NOx a bajas temperaturas es importante y en los que el hidrógeno puede ser producido a bordo mediante procesos de reformado del combustible.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

La presente invención describe un proceso para la reducción selectiva de óxidos de nitrógeno (NO,,), preferiblemente procedentes de corrientes de combustión , a nitrógeno 30 en presencia de oxígeno usando hidrógeno como agente reductor y un catalizador con elevada actividad y selectividad que comprende Pt soportado sobre silice-alúmina amorfa y con contenido de Pt apropiado. Las partículas metálicas de platino se depositan sobre los soportes de sílice-alúmina amorfa en cantidades comprendidas entre el 0,001 % hasta el 0,99% en peso y el contenido de alúmina (AI20 3) en el soporte

35 sílice-alúmina amorfa se encuentra comprendido entre el 5 hasta e140% en peso. Los catalizadores empleados en este procedimiento presentan un buen comportamiento en términos de actividad para la eliminación selectiva de NOx con hidrógeno en el intervalo de temperaturas comprendido entre 150 y 200 oC en corrientes de combustión

que contienen además de los óxidos de nitrógeno, O2, CO2, CO y H20 en concentraciones similares a las existentes en emisiones reales. El control de la actividad y selectividad de los catalizadores se ha logrado mediante: (i) el control de la acidez del soporte modificando el % de aluminio en el soporte silice-alúmina amorfa y, (ii) con el control del depósito delos nanocrislales activos de Pt sobre el soporte de silice-alumina amorfa.La preparación de la silice-alúmina amorfa se puede realizar mediante cualquiera de las metodologías conocidas del estado de la técnica que den lugar a sólidos con superficie específica elevada y elevada homogeneidad química. Ejemplos de metodologías para la preparación de la sílice-alúmina amorfa incluyen la coprecipitación química, reacción en estado sólido, combustión, evaporación, sol-gel o métodos solvotermales o hidrotermales. En realizaciones particulares se introducen mediante coprecipitación química, sol-gel o métodos hidrotermales. El contenido de alúminia (AI20 3) en el soporte sílice-alúmina amorfa se encuentra comprendido, preferiblemente, entre el 10 Y el 30 % en peso. El contenido en alúmina en el soporte sílice-alúmina amorfa es un factor de crucial importancia en el comportamiento del catalizador. La superficie o área específica de los soportes se encuentra comprendida entre 100 y 400 m2/g, preferiblemente entre 125 y 300 m2/g. El depósito del metal activo platino sobre la superficie de los soportes de sílice-alúmina amorfa se puede realizar mediante cualquiera de las metodologías conocidas del estado de la técnica que den lugar a distribuciones homogéneas, con bajo grado de aglomeración y buena dispersión de las partículas metálicas. Ejemplos de metodologías para el depósito de fases activas pueden ser la impregnación, precipitación-depósito, intercambio iónico omicroemulsión. En realizaciones particulares se depositan mediante impregnación o precipitación-depósito. Las partículas metálicas de platino se depositan sobre los soportesde sílice-alúmina amorfa en cantidades comprendidas, preferiblemente, entre 0,001 y el 0,75% en peso. El contenido en platino en el catalizador es un factor crucial que afecta a su comportamiento catalítico. El catalizador de Pt sobre sílice-alúmina amorfa está depositado preferiblemente sobre un sustrato conformado con resistencia térmica seleccionado entre metal, SiC, óxido de aluminio, óxido de circonio, cordierita o mezclas de los anteriores. El catalizador está depositado sobre el sustrato mediante inmersión-evaporacion, recubrimiento por inmersión (dip-coating), coprecipitación-depósito, coprecipitación, pulverización o electropulverización. La presente invención se refiere al empleo de los catalizadores descritos anteriormente en el procedimiento para la eliminación selectiva de NOx, preferiblemente en corrientes gaseosas de combustión, hacia N2 usando hidrógeno como agente reductor. La reducción de los NOK se realiza a temperaturas comprendidas entre 100 y 250 oC, preferiblemente entre 150 y 200 oC, con relaciones Hz/NOz (mol/mol) comprendidas entre 25 y 1, preferiblemente entre 20 y 4 y, velocidades espaciales de paso (caudal de gas/volumen de catalizador) comprendidas entre 10.000 y 100.000 h"" preferiblemente entre 25.000 y 75.000h"'.

5 Preferiblemente, los óxidos de nitrógeno reducidos en el procedimiento de la presente invención provienen de corrientes o emisiones gaseosas de combustión de aplicaciones móviles o estacionarias, más preferiblemente de motorizaciones diésel.

La presente invención aporta una serie de ventajas sobre otros catalizadores basados en metales nobles reportados para la reacción de eliminación de NQ"con hidrógeno en 10 presencia de oxígeno: (i) utiliza contenidos muy bajos de Pt lo que reduce notablemente su coste respecto del contenido utilizado normalmente en los catalizadores de reducción de NOx basados en Pt descritos en el estado del arte, (ii) utiliza un soporte basado en silicio y aluminio lo que reduce notablemente su coste respecto de otros catalizadores de reducción de NOx de Pt descritos en el estado del arte y (iii) presenta 15 un mayor nivel de actividad y selectividad en la reacción de eliminación de NOx que los catalizadores más activos del estado del arte soportados en la zeolita H-ZSM-5 (Q. Yu,

M. Richter, F.x. Kong, L.D. Lí, G.J. Wu and N.J. Guan ,Calal. Today 158 (2010) 452-458 ) Y en mezclas CeOz-MgO (C.N. Costa and A.M. Efstathiou. Appl. Catal. B: Enviran. 72 (2007) 240-252).

DESCRIPCiÓN DETALLADA DE LA INVENCiÓN

Para lograr una mayor comprensión de la invención, a continuación se exponen unos

ejemplos que ilustran la presente invención, pero no deben ser considerados como

limitación a los aspectos esenciales del objeto de la misma, tal como han sido

25 expuestos en los apartados de esta descripción.

EJEMPLO 1

Este ejemplo ilustra la preparación de un catalizador activo y selectivo para la

eliminación de NOx en corrientes procedentes de combustión de acuerdo a la presente

invención con una composición química Pt(0.25-1 % peso)/sílice-alúmina amorfa (SAA,

30 28% peso de Alz0 3). El catalizadorPtlSAA se ha preparado por la metodología de impregnación húmeda, utilizando como soporte silice-alúmina amorfa (28% peso Ab03, de Grace (DavisonChemical)) y como precursor de Pt, (NH3)4Pt(N03)z. En primer lugar se disuelve la sal del precursor de Pt en la cantidad de agua adecuada (relación volumen disolución sal de Ptlvolumen soporte = 2). Previamente a la etapa de

35 impregnación se mide el pH de la disolución de precursor de Pt y se corrige si es

necesario para superar al punto isoeléctrico del soporte. A continuación, el soporte silice-alúmina amorfa se impregnó con la disolución acuosa de la sal precursora de Pt a temperatura ambiente bajo agitación durante 30 mino Después se evaporó el agua a 80 oC bajo vacío. Finalizada esta etapa, el catalizador se calcinó en aire a 150 oC durante 2

5 h. El contenido de platino metálico en los catalizadores se varió en el rango del 0.251.0% en peso. Previamente a los ensayos de actividad catalítica, los catalizadores se activaron in situ mediante reducción térmica bajo una corriente de H2/He (10% vol. H2, 75 mLN/min) a 250 oC durante 2 h.

10 EJEMPLO 2 Este ejemplo ilustra el comportamiento de los catalizadores en el proceso eliminación selectiva de NOx con hidrógeno sobre catalizadores representativos de la presente invención. El catalizador A se corresponde con un catalizador 1 % peso PtlSAA (28% peso A120 3) preparado según el procedimiento descrito en el ejemplo 1.

15 Este ejemplo además ilustra el comportamiento comparativo frente a alguno de los catalizadores más activos pertenecientes al estado del arte descritos para la eliminación de NOxeon hidrógeno: 2.7%peso Pt IH-ZSM-5 (catalizador B) y 1%peso PtlMgO-Ce02 (50% peso MgO) (catalizador e).

Los catalizadores se ensayaron en la reacción de reducción selectiva de NOx con

20 hidrógeno en un reactor de lecho fijo. la alimentación del reactor consiste en una mezcla de 500 ppm de NO)(, 1.25% vol H2, 12% vol O2, 5,6 % vol CO2, 300 ppm CO, 3,4% vol H20 e inerte (balance) que simula la composición de un escape de motor diésel. Se midió la actividad en el intervalo entre 50 y 300 oC con una velocidad espacial (GHSV, Gas hourlyspacevelocity) de 50.000 h·'.

25 Los datos de actividad SCR-H2 se han calculado de acuerdo a los siguientes parámetros:

[NO,J .n!rodarcaotOl -lNOx] ..lidal_'Of .1 00

Conversión de NO. (%): X¡.,:o.

[NO. J...,trada """,,'"

_ 2 . (JN l L..lido 'KM'" )

Selectividad a Nl (%) S ·100

"

["NO . 1""tr2da '<oc,''' -["NO xl .. 'ida 'eac''''

X NO" SN,

Rendimiento a N l (%) R N,

La tabla 1 presenta los resultados comparativos del proceso de reducción de NOx con hidrógeno usando el catalizador representativo de la presente invención frente a los catalizadores activos seleccionados del estado del arte yreivindicados como muy activos para la reducción selectiva de NO", con hidrógeno.

Tabla 1. Resultados de los ensayos comparativos de reducción de NO", con hidrógeno

Catalizador: Temperatura (oC) rendimiento máximo de eliminación de NO", a N, Rendimiento máximo reducción de NO", a N2 (%)

A: 150 50

B: 200 38

e: 165 17

10 Los ensayos comparativos de actividad pusieron de manifiesto el mejor rendimiento en la eliminación de NO", a N2 del catalizador representativo de la presente invención respecto a las formulaciones de catalizadores descritas como las más activas en la eliminación de NOxen el estado del arte. También, la temperatura a la que se logra el máximo en el rendimiento de eliminación de NOxes mucho menor en la correspondiente

15 a los catalizadores comparativos del estado del arte lo que lo hace ventajoso para su aplicación en la eliminación de NOx procedentes de veh ículos con motorización diésel.

EJEMPLO 3 Este ejemplo es ilustrativo del efecto de la concentración de Pt sobre el rendimiento en

20 la eliminación de NOx hacia N2 con hidrógeno de los catalizadores utilizados en el proceso de la presente invención. Se prepararon catalizadores de Pt soportados sobre sílice-alúmina amorfa (28% peso A120 3) de acuerdo al ejemplo 1 con concentraciones de Pt comprendidas entre 0.025 y 1 % en peso. Los catalizadores se ensayaron en la reacción de reducción selectiva de NOx con hidrógeno utilizando el sistema y

25 condiciones de ensayo descritas en el ejemplo anterior. Los resultados de los ensayos se resumen en la tabla 2.

Tabla 2. Resultados ensayos comparativos de reducción de NO~on hidrógeno sobre catalizadoresdescritosen el proceso de la presenteinvencióncon diferente carga de Pt.

% peso de Pt: Temperatura (OC) rendimiento máximo de reducción de NO", N, Rendimiento reducción de NOx a N, (%)

0.025: 162 59

0.050: 140 73

0.015: 140 51

1: 150 50

Los ensayos comparativos de actividad muestran la influencia que tiene la

concentración de Pt sobre el rendimiento de los catalizadores para la reducción de NOx

a N2 y la temperatura a la que éstos alcanzan el máximo. Como se deriva de la Tabla 2,

5 se observa que no existe una relación directa entre la carga de Pt y el rendimiento en la reducción de NOx a nitrógeno de los catalizadores. Se observa que el rendimiento a N2 se favorece con contenidos bajos de Pt y aumenta significativamente en la muestra con contenido en Pt igual a 0.050 % peso.

10 EJEMPLO 4 Este ejemplo ilustra el comportamiento de los catalizadores en el proceso eliminación selectiva de NOx con hidrógeno sobre un catalizador representativo del proceso descrito en la presente invención (0.05%peso de Pt sobre sílice-alu mina amorfa (28% peso de A120 3) en diferentes composiciones gaseosas típicas de escapes procedentes

15 de vehículos con motorización diésel. La composición y condiciones de ensayo en esos 4 puntos representativos de emisión del motor diésel se encuentran resumidas en la tabla 3.

Tabla 3. Condiciones de los experimentos de reducción de NOx con H2 simulando 20 diferentes composiciones gaseosas típicas de vehículos con motorización diésel

Ensayo: GHSV (h·' ) [NOJ (ppm) [O,) (% voL) [CO~ (% voL) [CO) (ppm) [H,O) (% voL) [N,) (% vol.)

1: 50000 1750 9,85 7,2 187 3,4 Balance

2: 26300 1680 10,40 6,8 400 3,4 Balance

3: 37150 1900 8,10 8,4 600 3,4 Balance

4: 17800 1050 14,83 4,0 300 3,4 Balance

La tabla 4 recopila los datos de rendimiento en la reducción de NOxhacia N2 sobre un catalizador representativo del proceso descrito en la presente invención. Conforme a los resultados presentados en la tabla 4 resulta evidente que el catalizador representativo 5 del proceso descrito en la invención presenta un rendimiento muy elevado y estable en la reducción de NOx hacia Nz en diferentes condiciones representativas de escapes procedente de motorizaciones diésel. Este resultado resulta ventajoso sobre los sistemas catalíticos publicados en el estado del arte ya que ninguno de los catalizadores reportados en el estado del arte como activos para la reducción de NOx 10 hacia Nzse ha ensayado en condiciones representativas de escapes de motorizaciones diésel, sólo han sido ensayados a nivel de laboratorio sobre mezclas NO,/Oz o como mucho mezclas NO,/02/H20 en concentraciones alejadas a los niveles encontrados en

los escapes reales.

15 Tabla 4. Resultados de los ensayos de reducción de NOx con hidrógeno simulando diferentes composiciones gaseosas típicas de vehículos con motorización diésel sobre catalizadores descritos en el proceso de la presente invención

Ensayo: Rendimiento

reducción NOxa

N:,(%)

1: 65

2: 58

3: 60

4: 58

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la reducción selectiva de óxidos de nitrógeno (NO~) a nitrógeno en presencia de oxígeno que comprende el uso de hidrógeno como agente

5 reductor y un catalizador activo y selectivo basado en platino (Pt) soportado sobre sílicealúmina amorfa, caracterizado porque el contenido de Pt en el catalizador está en el intervalo comprendido entre el 0,001% y el 0,99% en peso y porque el contenido en alúmina (Ab03) en el soporte sílice-alúmina amorfa está en el intervalo comprendido entre el 5 y el 40% en peso.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el contenido de Pt

en el catalizador está en el intervalo preferido comprendido entre el 0,001 y el 0,75% en peso.

15 3. Procedimiento según la reivindicación 2 caracterizado porque el Pt está depositado mediante impregnación, precipitación-depósito, intercambio iónico o microemulsión .
4. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el contenido en

20 AI20 3 en el soporte silice-alúmina amorfa está en el intervalo preferido comprendido entre el10 y el 30% en peso.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la silice-alúmina amorfa tiene un área específica comprendida entre 100 y 400 m2¡g.
6. Procedimiento según la reivindicación 5 caracterizado porque la silice-alúmina amorfa tiene un área específica comprendida en el intervalo preferido entre 125 y 300

m¡g.

30 7. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la silice-alúmina amorfa está preparada mediante coprecipitación química, evaporación, reacción en estado sólido, combustión, sol-gel o métodos hidrotermales/solvotermales.
8. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el catalizador de Pt

35 sobre sílice-alúmina amorfa está depositado sobre un sustrato conformado con resistencia térmica seleccionado entre metal, SiC, óxido de aluminio, óxido de circonio, cordierita o mezclas de los anteriores.
9.

Procedimiento según la reivindicación 8 caracterizado porque el catalizador se deposita sobre el substrato en cantidades comprendidas entre 0.05 hasta 1 g/cm2.
10.

Procedimiento según la reivindicación 9 caracterizado porque el catalizador está depositado en el sustrato mediante inmersión-evaporación, recubrimiento por inmersión, coprecipitación-depósito, coprecipitación, pulverización o electropu Iverización .
11 . Procedimiento, según la reivindicación 1 caracterizado porque los óxidos de nitrógeno provienen de corrientes gaseosas de combustión de aplicaciones móviles o estacionarias.
12.

Procedimiento, según la reivindicación 11 caracterizado porque la corriente de combustión procede de motorizaciones diésel.
13.

Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la reducción selectiva de los NOx se realiza a temperaturas comprendidas entre 50 y 300 oC.
14.

Procedimiento según la reivindicación 13 caracterizador porque la reducción selectiva de los NOx se realiza a temperaturas comprendidas entre 100 Y 250 oC
15.

Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la reducción selectiva de los NOxse realiza con relaciones H2/NOx(mol/mol) comprendidas en el intervalo comprendido entre 25 y 1.
16.

Procedimiento según la reivindicación 15 caracterizado porque la reducción selectiva de los NOx se realiza con relaciones H2/NOx (mol/mol) comprendidas preferiblemente en el intervalo comprendido entre 20 y 4.
17.

Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la reducción selectiva de los NOx se realiza con velocidades espaciales de paso (volumen corriente gaseosa/volumen catalizador) comprendidas entre 10.000 y 100.000 h·1.
18.

Procedimiento según la reivindicación 17 caracterizado porque la reducción selectiva de los NOx se realiza con velocidades espaciales de paso comprendidas preferiblemente en el intervalo comprendido entre 25.000 y 75.000 h·1.
19.

Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el contenido de Pt en el catalizador es de 0,050% en peso y el contenido en alúmina en el soporte de sílice-alúmina amorfa es del 28% en peso.