FR2907847A1 - Systeme de traitement des hydrocarbures lourds emis par un reformeur embarque sur une ligne d'echappement d'un moteur a combustion interne - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un système de traitement des hydrocarbures lourds contenus dans les gaz d'échappement émis par un reformeur, qui comporte :- une ligne d'échappement (1),- au moins un dispositif catalytique (2, 7, 7b) de post-traitement des gaz d'échappement, comprenant un catalyseur d'oxydation,- un reformeur (3) produisant un reformat contenant de l'hydrogène, de l'azote et du monoxyde de carbone à partir d'un mélange air/carburant, qui est injecté dans la ligne d'échappement (1) en une zone d'injection (31, 31b) située en amont dudit dispositif catalytique (2, 7,7b), et- un calculateur (6) pour piloter le fonctionnement du reformeur (3),caractérisé en ce qu'il comporte en outre un matériau solide microporeux (5,5b) pour piéger et stocker les hydrocarbures émis par le reformeur (3), ledit matériau solide microporeux (5, 5b) étant disposé en amont dudit dispositif catalytique (2,7,7b) et en aval de la zone d'injection (31, 31b) du reformat, dans la ligne d'échappement (1).

Description

1 Système de traitement des hydrocarbures lourds émis par un reformeur
embarqué sur une ligne d'échappement d'un moteur à combustion interne La présente invention concerne de manière générale un système de traitement des hydrocarbures lourds contenus dans les gaz d'échappement émis par reformeur. Plus particulièrement, la présente invention concerne un système de traitement de tels hydrocarbures, qui comporte au moins un dispositif catalytique de post-traitement des gaz d'échappement et un reformeur embarqué pour assister le dispositif catalytique. Par reformeur on entend au sens de la présente invention, un dispositif permettant de transformer, par un procédé catalytique appelé reformage, un mélange air/carburant en un mélange dont les constituants majoritaires sont l'hydrogène, l'azote et le monoxyde de carbone. Parmi les techniques les plus courantes du reformage, on trouve l'oxydation partielle (ou PDX : partial oxydation ), le reformage par vapeur d'eau ( Steam reforming ) et le reformage autothermique (ou ATR : auto-thermal reforming ). Le reformat ainsi produit est injecté dans la ligne d'échappement du véhicule pour assister les dispositifs catalytiques de post-traitement. Toutefois, lors de la phase de démarrage du reformeur, celui-ci produit des hydrocarbures à longues chaînes et des aérosols d'hydrocarbures, qui ne sont traités par le (ou les) dispositif(s) catalytique(s) de la ligne d'échappement (par exemple un filtre à particules et/ou un piège à oxydes d'azotes), que si la 2907847 2 température de ce dispositif catalytique est suffisante pour oxyder ces hydrocarbures lourds et ces aérosols d'hydrocarbures, en l'occurrence une température égale ou supérieure à 2000C.
5 Cette situation se rencontre dans un certain nombre de situations de roulages, comme par exemple les roulages en situation d'embouteillage, pour lesquelles le reformeur doit être activé alors que la température des gaz d'échappement n'est pas très élevée et ne permet pas 10 d'atteindre une température suffisante au sein du dispositif catalytique, et donc d'atteindre la température d'amorçage de ce dispositif. Dans ces cas là, les hydrocarbures émis par le reformeur sont injectés dans la ligne d'échappement sans 15 être traités, et contribuent donc à l'émission d'hydrocarbures du véhicule. La présente invention a donc pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif mettant en oeuvre un matériau solide microporeux, qui est 20 disposé dans la ligne d'échappement de manière à pouvoir piéger les hydrocarbures lourds émis par le reformeur à basse température, puis les désorber du matériau microporeux lorsque le catalyseur du dispositif catalytique a atteint une température suffisante pour 25 pouvoir les traiter par catalyse d'oxydation. Par matériau solide microporeux on entend au sens de la présente invention, un matériau constitué de microcavités ou pores ayant une taille variant de 1 à 100 angstrdm, dans une phase solide, de telle sorte que 30 l'épaisseur de matière séparant deux cavités est de l'ordre de grandeur de la taille des hydrocarbures à piéger.
2907847 3 Il est connu de l'homme de l'art d'utiliser des matériaux solides microporeux pour le traitement des hydrocarbures de gaz polluants, et notamment de gaz d'échappement de véhicules automobiles. Ainsi, la demande 5 de brevet internationale WO 97/22404 décrit l'utilisation, dans un procédé de traitement des gaz d'échappement, d'une composition comportant des zéolites choisies parmi les zéolites neutres et basiques, et au moins un composant métallique du groupe du platine. Le 10 procédé de traitement des gaz d'échappement de WO 97/22404 comprend une étape d'adsorption de ces hydrocarbures sur les zéolites à basse température, une étape de libération des hydrocarbures adsorbés à la surface des zéolites à température élevée, et une étape 15 d'oxydation des hydrocarbures. Enfin, la demande de brevet JP 9253484 décrit l'utilisation de zéolites présentant une stabilité hydrothermique, comme par exemple une zéolite de type ZMS-8, dans un procédé de dépollution des gaz d'échappement. Ces zéolites qui sont 20 très adsorbants sont capables de fixer des hydrocarbures tels que le méthane, le benzène ou leurs équivalents, et ce, même après un traitement à la vapeur. Toutefois, aucun de ces documents ne décrit un système de traitement des gaz d'échappement permettant le 25 traitement spécifique des hydrocarbures lourds émis par un reformeur embarqué dans la ligne d'échappement. La présente invention a donc pour objet un système de traitement des hydrocarbures lourds contenus dans les gaz d'échappement émis par un moteur à combustion 30 interne, qui comporte : - une ligne d'échappement, 2907847 4 - au moins un dispositif catalytique de post-traitement des gaz d'échappement comprenant un catalyseur d'oxydation, - un reformeur produisant un reformat contenant de 5 l'hydrogène, de l'azote et du monoxyde de carbone à partir d'un mélange air/carburant, qui est injecté dans la ligne d'échappement en une zone d'injection située en amont dudit dispositif catalytique, et - un calculateur pour piloter le fonctionnement du 10 reformeur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un matériau solide microporeux permettant le piégeage et le stockage d'hydrocarbures émis par le reformeur, ledit matériau solide microporeux étant disposé dans la ligne 15 d'échappement en amont dudit dispositif catalytique et en aval de la zone d'injection dudit reformat. Du fait de sa position particulière dans la ligne d'échappement, le matériau solide microporeux selon l'invention permet le stockage par absorption à sa 20 surface des hydrocarbures lourds émis par le reformeur qui ne peuvent être éliminés par catalyse d'oxydation tant que la température du dispositif catalytique est insuffisante (en l'occurrence inferieure à 200 C). Ces hydrocarbures lourds sont ensuite désorbés lorsque le 25 dispositif catalytique est suffisamment chaud pour pouvoir les éliminer par catalyse d'oxydation. A titre de matériau solide microporeux utilisable selon la présente invention, on peut notamment citer les zéolites, les charbons actifs et les nanomatériaux.
30 Les zéolites qui sont des composés fréquemment utilisés dans le domaine de la catalyse et de la pétrochimie, sont des aluminosilicates cristallins 2907847 5 microporeux de formule générale A1O2M,nSiO2 dans laquelle M représente un métal alcalin ou un métal alcalino-terreux, et n étant un nombre entier égal ou supérieur à 5 Parmi les zéolites utilisables selon l'invention, on utilise de préférence la faujasite, présentant une taille de pore de 1.3 nm et la ZSM-5 présentant un diamètre de pore de l'ordre de 0.6 nm. A titre de matériaux solides microporeux 10 utilisables dans le dispositif de dépollution selon l'invention, on peut également citer les charbons actifs. En effet, les charbons actifs, qui sont souvent utilisés pour la purification de l'air, présentent une très grande surface interne et une structure microporeuse leur 15 conférant une grande capacite d'absorption. Ils présentent donc une grande capacité de stockage des hydrocarbures lourds, en particulier à basse température. On utilise de préférence, dans le dispositif de dépollution selon l'invention, des charbons actifs 20 présentant une taille de pores n'excédent pas 1.6 nm. Enfin, on peut également utiliser à titre de matériaux solides microporeux utilisables dans le dispositif de dépollution selon l'invention, les nanomatériaux. Les nanomatériaux sont des matériaux 25 réalisés à partir d'éléments dont la taille de particules peut varier entre 0,1 et 100 nm, leur permettant d'acquérir des propriétés particulières. Pour la réalisation du matériau solide microporeux en nanomatériau, on choisira de préférence un nanomatériau 30 présentant une taille de pores de 0,lnm et 10 nm. Outre le fait de conférer une porosité contrôlée et régulière au matériau solide poreux, l'utilisation 2907847 6 d'un nanomatériau permet également de doper ce matériau par un catalyseur, et notamment un métal catalytique (platine, palladium ou combinaison des deux métaux_), de manière à permettre l'oxydation des hydrocarbures piégés.
5 Le matériau microporeux du dispositif de dépollution selon l'invention doit être placé, dans la ligne d'échappement, en amont du dispositif catalytique, et en aval de la zone d'injection du reformat dans la ligne d'échappement, afin de pouvoir traiter les 10 hydrocarbures lourds émis pour le reformeur. Le matériau microporeux du dispositif de dépollution selon l'invention peut être disposé dans un dispositif indépendant du dispositif catalytique de post-traitement, ou dans le dispositif catalytique lui-même.
15 Par exemple, le catalyseur du dispositif catalytique pourra être déposé par imprégnation du support du matériau solide poreux. Une telle configuration permet de réaliser un dispositif unitaire au sein duquel sont rassemblés le matériau solide microporeux et le 20 catalyseur traitant les hydrocarbures du reformeur. Le catalyseur du dispositif catalytique peut également être situé sur un support disposé en aval du matériau solide poreux dans le dispositif catalytique. Le dispositif catalytique du système de 25 dépollution de la présente invention peut être constitué d'un piège à oxydes d'azote et/ou d'un filtre à particules catalysé, c'est-à-dire un piège à oxydes d'azote ou un filtre à particules comportant un catalyseur d'oxydation.
30 Le dispositif catalytique est constitué d'un support et d'un métal précieux tel que le platine ou le palladium. Il est classique que les pièges à oxydes 2907847 7 d'azote NOx et/ou les filtres à particules contiennent du platine et/ou du palladium. L'utilisation d'un filtre à particules ou d'un piège à NOx, s'il est présent sur le véhicule, permet de réaliser une économie non négligeable 5 en en coût. Les pièges à oxydes d'azote (NOx) permettent le traitement des oxydes d'azote NOx en milieu oxydant. En présence d'un excès d'oxygène, ils piègent les NOx sous forme de nitrates et de nitrates sur des éléments 10 chimiques de stockage, le plus souvent des oxydes de baryum. La diminution du nombre de sites de stockage disponibles, inhérente à cette phase de chargement entraine une diminution de l'efficacité de piégeage des NOx. Afin de maintenir des efficacités de stockage 15 élevées, il est donc nécessaire de purger périodiquement les pièges à NOx. Or cette purge s'effectue généralement en présence d'un excès de réducteurs. Au cours de cette purge, les espèces nitrées adsorbées sur le piège désorbent, puis sont réduites en azote par l'excès de 20 réducteurs. Classiquement, le passage d'un excès d'oxygène vers un excès de réducteur dans l'échappement est opéré via la mise en oeuvre d'un contrôle moteur adapté, en alimentant le moteur en carburant et en air à une richesse supérieure à 1.
25 Par ailleurs, les filtres à particules, qui servent à stocker les particules de suies, nécessitent également des régénérations périodiques pour éliminer les suies stockées. Cette opération implique une élévation de la température des gaz d'échappement à 600 C environ pour 30 provoquer l'oxydation des suies, et donc leur élimination. De même que pour la purge du piège à NOx, l'élévation de la température des gaz d'échappement est 8 2907847 généralement réalisée par une stratégie par contrôle moteur adaptée. Le dispositif de dépollution selon l'invention, comportant un piège à oxydes d'azote ou un filtre à 5 particules catalysé, constitue une alternative à la régénération du filtre à particules et du piège à NOx par contrôle moteur, car il est conçu de manière à pouvoir réaliser ces opérations en éliminant complètement l'impact sur le fonctionnement du moteur. Les 10 hydrocarbures émis par le reformeur à basse température, par exemple lors de sa phase de démarrage, sont stockés par le matériau microporeux du système de traitement des hydrocarbures selon l'invention. Lorsque la température des gaz d'échappement augmente et dépasse typiquement 15 200 C, les hydrocarbures sont désorbés du matériau microporeux, puis sont ensuite traités par le catalyseur d'oxydation dont la température est alors suffisamment élevée. D'autres avantages et particularités de la 20 présente invention apparaîtront dans les modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par les dessins mis en en annexe, dans lesquels : - les figures la et lb illustrent schématiquement 25 un premier mode de réalisation d'un système de dépollution selon l'invention, comprenant un filtre à particules en situation de régénération. - la figure 2 illustre schématiquement un second mode de réalisation d'un système de dépollution selon 30 l'invention comprenant un piège à oxydes d'azotes NOx et un filtre à particules catalysés, le piège a oxydes d'azote NOx étant en situation de régénération. 2907847 9 - la figure 3 illustre schématiquement le mode de réalisation du système de dépollution représenté sur la figure 2, dans lequel le filtre à particules est en situation de régénération ; 5 - la figure 4 illustre schématiquement un troisième mode de réalisation d'un système de dépollution selon l'invention comprenant deux pièges à oxydes d'azotes NOx en parallèle et un filtre à particules catalysé.
10 La figure la montre un premier mode de réalisation d'un système de dépollution selon l'invention, dont la ligne d'échappement comporte : - une ligne d'échappement 1, - un filtre à particules 2 catalysé, 15 - un reformeur 3 produisant un reformat contenant notamment de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'azote, et dont la zone d'injection 31 dans la ligne d'échappement 1 est située en amont du filtre à particules catalysé 2, - un calculateur 6 du reformeur 3, qui commande la 20 production de reformat, et - un dispositif 4 comportant un matériau microporeux 5, pour piéger les hydrocarbures lourds et les aérosols d'hydrocarbures émis par le reformeur 3, ledit dispositif 4 étant situé dans la ligne 25 d'échappement 1 entre la zone d'injection 31 du reformat et le filtre à particules catalysé 2. Les particules de suies qui sont stockées par le filtre à particules catalysé 2, sont périodiquement éliminées lors de la régénération du filtre 2. Lorsqu'une 30 telle régénération s'avère nécessaire, le calculateur 6 du reformeur commande la production de reformat, qui est alors distribué dans la ligne d'échappement 1 à la zone 2907847 10 d'injection 31. Le débit de reformat injecté est établi pour atteindre une température en entrée du filtre à particules 2 de l'ordre de 600 C. Tant que la température du matériau microporeux 5 5 est inférieure à 200 C, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 au cours de sa phase de démarrage sont stockés par le matériau microporeux 5. Lorsque la température du matériau microporeux 5 dépasse 200 C, par exemple suite à un changement de point de fonctionnement 10 du moteur, les hydrocarbures qui ont été produits lorsque la température du matériau 5 était inférieure à 200 C et adsorbés dans ce dernier, sont alors relargués pour être ensuite traités par le catalyseur du filtre à particules 2. Les hydrocarbures qui ont été produits à une 15 température supérieure à 200 C sont traités partiellement ou en totalité par le catalyseur du filtre à particules 2 par catalyse d'oxydation, car l'obtention des 200 C dans le matériau microporeux garantit une température suffisante au sein du filtre à particules 2 20 pour oxyder les hydrocarbures lourds émis par le reformeur 3. Le matériau microporeux 5 peut être disposé dans un dispositif 4 indépendant (figure la), disposé en amont du filtre à particules 2, ou sur le filtre à particules 2 25 lui-même (figure lb). Les figures 2 et 3 montrent un deuxième mode de réalisation d'un système de dépollution selon l'invention qui comporte: - une ligne d'échappement 1, 30 - un filtre à particules catalysé 2, pour le traitement des particules de suie, 2907847 11 un piège 7 à oxydes d'azote NOx catalysé, disposé en amont du filtre à particules 2, - un reformeur 3 produisant un reformat contenant CO, H2 et N2 et dont la zone d'injection 31 dans la ligne 5 d'échappement 1 est située en amont du piège 7 à oxydes d'azote NOx, - un matériau microporeux 5, qui est déposé sur le support du piège 7 à NOx, -une ligne de dérivation 8 comprenant 10 • un premier raccordement 10 dans la ligne d'échappement 1, qui est situé en amont de la zone d'injection 31 du reformat et qui comporte un système de vannes 10 (ou by-pass) permettant de dévier les gaz d'échappement dans ladite ligne de dérivation 8, et 15 • un deuxième raccordement 9 dans la ligne d'échappement 1, qui est situé entre le piège 7 à oxydes d'azote et le filtre à particules 2. La figure 2 illustre plus particulièrement ce second mode de réalisation d'un système de dépollution 20 selon l'invention en situation de régénération du filtre à particules 2, tandis que la figure 3 illustre ce même mode de réalisation en situation de purge du piège 7 à oxydes d'azote. Dans le premier cas, qui est celui de la 25 régénération du filtre à particules 2 illustré à la figure 2, le calculateur 6 du reformeur 3 commande la production de réformat, qui est alors injecté dans la ligne d'échappement à la zone d'injection 31 de la ligne d'échappement 1. Le débit de reformat injecté est établi 30 pour atteindre une température en entrée du filtre à particules 2 de l'ordre de 600 C.
2907847 12 Si la température du matériau microporeux 5 est inférieure à 200 C lors de la phase de démarrage du reformeur 3, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 au cours de sa phase de démarrage sont 5 stockés par le matériau microporeux 5. Lorsque la température du matériau microporeux 5 dépasse ensuite 200 C, suite à un changement de point de fonctionnement du moteur, ces hydrocarbures, produits à une température inférieure à 200 C et stockés dans le matériau 10 microporeux 5, sont relargués et traités par catalyse d'oxydation par le piège 7 à oxydes d'azotes. Si la température du matériau microporeux 5 est supérieure à 200 C lors de la phase de démarrage du reformeur 3, les hydrocarbures lourds produits par le 15 reformeur 3 ne sont pas stockés et sont traités partiellement ou en totalité par le piège 7 à NOx par catalyse d'oxydation. Dans le second cas, qui est celui de la purge du piège 7 à oxydes d'azote illustré à la figure 3, les gaz 20 d'échappement sont déviés dans la ligne 8 au moyen du système de vannes 10 (ou bypass ) commandé par le calculateur 6 du reformeur 3. Ce calculateur 6 commande simultanément la production de réformat pendant une durée pouvant aller de 1 seconde à une dizaine de secondes. Le 25 reformat est alors injecté dans la ligne d'échappement à la position 31, ce qui permet de purger les oxydes d'azotes NOx grâce aux réducteurs chimiques présents dans le reformat (H2 et CO). Lorsque la purge est terminée, la production de reformat est arrêtée, le système de vannes 30 10 (ou by-pass ) est désactivé et les gaz d'échappement passent à nouveau dans le piège 7 à oxydes d' azote.
2907847 13 Si la température du matériau microporeux 5 est inférieure à 200 C lors de la phase de démarrage du reformeur 3, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 sont stockés par le matériau microporeux 5 5 lors de la purge des oxydes d'azote NOx. Après la purge, le système de vannes 10 (ou by-pass ) est désactivé. En d'autres termes, les gaz d'échappement ne sont plus déviés dans la ligne de dérivation 8 et sont de nouveau injectés dans la ligne d'échappement. Lorsque la 10 température du matériau microporeux 5 dépasse ensuite 200 C suite à un changement de fonctionnement du moteur, les hydrocarbures présents dans le moteur sont relargués et éliminés par catalyse d'oxydation par le piège à NOx 7, la température de 200 C dans le matériau microporeux 15 assurant effectivement une température suffisante pour rendre actif le piège 7 à NOx vis-à-vis des hydrocarbures. Si la température du matériau microporeux 5 lors de la phase de démarrage du reformeur 3 est déjà 20 supérieure typiquement à 200 C, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 ne sont pas stockables par le matériau microporeux 5 lors de la purge des NOx. L'absence d'oxygène dans le piège 7 à NOx lors de sa purge (les gaz d'échappements sont déviés du piège 7 à 25 NOx) ne permet pas de les traiter par le piège 7 à NOx. Ils seront traités par le filtre à particules 2 après retour des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement. Pour cela, on n'autorise la purge des NOx (et donc le démarrage du reformeur 3) que si la température du filtre 30 à particules 2 catalysé est typiquement d'environ 200 C, de manière que les hydrocarbures lourds émis soient 2907847 14 effectivement traités par le filtre à particules 2 catalysé. Sur la figure 4, est représenté un troisième mode de réalisation d'un système de dépollution selon 5 l'invention 1, qui comporte : - une ligne d'échappement 1, - un filtre à particules catalysé 2, - deux branches 8, 8b d'échappement parallèles qui comprennent chacune : 10 o un piège à oxydes d'azote 7, 7b comportant chacun un catalyseur d'oxydation constitué d'un support et d'un métal précieux tel que le platine et le palladium et, o un matériau microporeux 5, 5b, qui est déposé 15 sur le support du piège 7, 7b à NOx respectivement, o un premier raccordement 10 dans la ligne d'échappement 1 à partir duquel la ligne d'échappement principale 1 se dédouble, ledit premier raccordement 10 étant situé en amont du matériau microporeux 5,5b et 20 comprenant un premier système de vannes 10 (ou by-pass ) pour dévier l'échappement dans l'une des branches 8, 8b, et o un deuxième raccordement 11 dans la ligne d'échappement 1, qui est situé entre les pièges 7, 7b à 25 oxydes d'azote et le filtre à particules 2, et - un reformeur 3 produisant un reformat qui est conduit en sortie du reformeur 3, vers - un second système de vannes 12 (ou by-pass ) pour distribuer le reformat sortant du reformeur 3 en une 30 zone d'injection 31, 31b dans chacune des branches d'échappement 8, 8b, ladite zone d'injection 31, 31b 2907847 15 étant située entre le premier raccordement 10 et l'un des matériaux microporeux 5, 5b, - un calculateur 6 du reformeur 3, qui commande la production de reformat, le premier système de vannes 10 5 (ou by-pass ) ainsi que le second système de vannes 12 (ou by-pass ), et - un capteur de températures 13, disposé en aval du filtre à particules 2. Dans ce mode de réalisation du système selon 10 l'invention (représenté sur la figure 4), le reformat est injecté au niveau de deux zones d'injection 31, 31b. Dans cette configuration de ligne d'échappement 1 à deux branche 8, 8b parallèles, l'injection du reformat se fait en amont de chacun des pièges 7 ,7b à NOx par le 15 second système de vannes 12 qui distribue le reformat sortant du reformeur 3 au niveau des zones d'injection 31 et 31b. Les deux positions possibles du premier système de vannes 10 (ou by-pass ) sont : - Position 1 : les gaz d'échappement passent en 20 totalité dans la branche 8 et traversent le piège 7 à NOx, -Position 2 : les gaz d'échappement passent en totalité dans la branche 8b et traversent le piège 7b à NOx.
25 Utilisant cette configuration particulière de la ligne d'échappement 1 à deux branches parallèles 8, 8b, la régénération du filtre à particules 2 pourra alors se faire comme suit : - si le reformat est injecté au niveau de la zone 30 d'injection 31, la position du premier système de vannes 10 est telle que les gaz d'échappement sont déviés dans la branche 8 ; 2907847 16 - si le reformat est i nj écté au niveau de la zone d'injection 31b, la position du premier système de vannes 10, est telle que les gaz d'échappement sont déviés dans la branche 8b 5 Ainsi, l'oxydation du réformat est provoquée soit dans le piège 7 à NOx, soit dans le piège à NOx 7b. De même que dans le cas de régénération du filtre à particules dans le mode de réalisation précédent (illustrée sur la figure 2), l'oxydation permet de 10 chauffer les gaz d'échappement arrivant dans le filtre à particules 2 à une température permettant la combustion des suies. Si la température du matériau microporeux 5 ou 5b situé dans la branche 8 ou 8b dans laquelle le reformat 15 est inférieur à 200 C, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 lors de sa phase de démarrage sont stockés par le matériau microporeux 5 ou 5b. Lorsque la température du matériau microporeux dépasse ensuite 200 C, suite à un changement de point de fonctionnement du 20 moteur, les hydrocarbures sont relargués et traités par catalyse d'oxydation par le piège à NOx 7 ou 7b de la branche 8 ou 8b dans laquelle le reformat a été distribué. Si la température du matériau microporeux 5 ou 5b 25 situé dans la branche 8 ou 8b dans laquelle est distribué le reformat est supérieure ou égale à 200 C, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur ne sont pas stockés et sont traités directement par le piège à NOx 7 ou 7b par catalyse d'oxydation, puisqu'une 30 température d'au moins 200 C dans le matériau microporeux 5 ou 5b garantit une température suffisante au sein du 2907847 17 piège à NOx 7 ou 7b pour oxyder les hydrocarbures lourds émis pour le reformeur 3. Lors de la purge du piège à NCx 7, les gaz d'échappement sont déviés dudit piège à NOx 7 au moyen du 5 premier système de vannes 10, vers la branche 8b, qui comporte le second piège à NOx 7b. Dans le même temps, le réformat est injecté au niveau de la zone d'injection 31 dans le piège à NOx 7 pendant une durée qui va de 1 seconde à une dizaine de secondes. Lorsque l'injection de 10 réformat est arrêtée, le premier système de vannes 10 est activé pour faire repasser de nouveau les gaz d'échappement dans le piège à NOx 7 qui, purgé de ses NOx, est rendu opérationnel pour piéger à nouveau les NOx émis par le moteur.
15 Lors de la purge de l'autre piège à NOx 7b, les gaz d'échappement sont déviés dudit piège à NOx 7b au moyen du premier système de vannes 10, vers la branche 8 qui comporte le premier piège NOx 7. Dans le même temps, le reformat est injecté au point 31b dans le piège à NOx 20 7b pendant une durée qui va de 1 seconde à une dizaine de secondes. Lorsque l'injection de réformat est arrêtée, le premier système de vannes est activé pour faire repasser de nouveau les gaz d'échappement dans le piège à NOx 7b qui, purgé de ses NOx, est rendu opérationnel pour piéger 25 à nouveau les NOx émis par le moteur. Durant les opérations de purge des pièges à NOx 7, 7b, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 sont piégés et stockés par le matériau microporeux 5 ou 5b localisé en amont des pièces à NOx 7 ou 7b, si la 30 température du matériau microporeux est inférieure typiquement à 200 C lors de la phase de démarrage du reformeur 3. Lorsque la température du matériau 2907847 18 microporeux 5, 5b dépasse 200 C, suite à un changement de point de fonctionnement du moteur les hydrocarbures présents dans le matériau microporeux 5 ou 5b sont relargués et éliminés par catalyse d'oxydation par le 5 piège à NOx 7 ou 7b. Si la température du matériau microporeux 5, 5b est supérieure à 200 C lors de la phase de démarrage du reformeur, les hydrocarbures lourds produits par le reformeur 3 ne sont pas stockés par le matériau 10 microporeux 5 ou 5b, mais sont oxydés partiellement ou en totalité par l'oxygène présent dans les gaz par catalyse d'oxydation par le filtre à particules catalysé 2.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Système de traitement des hydrocarbures lourds contenus dans les gaz d'échappement émis par un 5 reformeur, qui comporte : - une ligne d'échappement (1), - au moins un dispositif catalytique (2, 7, 7b) de post-traitement des gaz d'échappement, comprenant un catalyseur d'oxydation, 10 - un reformeur (3) produisant un reformat contenant de l'hydrogène, de l'azote et du monoxyde de carbone à partir d'un mélange air/carburant, qui est injecté dans la ligne d'échappement (1) en une zone d'injection (31, 31b) située en amont dudit dispositif 15 catalytique (2, 7,7b), et - un calculateur (6) pour piloter le fonctionnement du reformeur (3), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un matériau solide microporeux (5,5b) pour piéger et stocker les 20 hydrocarbures émis par solide microporeux (5, dispositif catalytique d'injection (31, 31b) d'échappement (1). 25
2. Système selon en ce que le matériau le reformeur (3), ledit matériau 5b) étant disposé en amont dudit (2, 7,7b) et en aval de la zone du reformat, dans la ligne la revendication 1, caractérisé solide microporeux (5, 5b) est choisi parmi les nanomatériaux, les charbons actifs et les zéolites formule générale A1O2M,nSiO2, où M représente un métal alcalin ou alcalino-terreux et n est 30 un nombre entier égal ou supérieur à 1.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau solide microporeux (5,5b) est une 2907847 20 zéolite choisie dans le groupe constitué de la faujasite et de la ZSM-5.
4. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau solide microporeux (5, 5b) est un nanomatériau dopé par un métal choisi dans la famille des platinoïdes.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau microporeux (5, 5b) est situé directement sur le dispositif catalytique (2, 7, 7b).
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif catalytique (2, 7, 7b) est un filtre à particules (2).
7. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif catalytique (2, 7, 7b) est un piège à oxydes d'azote (7, 7b).
8. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'il comprend : - deux dispositifs catalytiques, le premier dispositif catalytique (2, 7, 7b) étant constitué d'un piège à oxydes d'azote (7, 7b), et le second dispositif catalytique (2, 7, 7b) étant constitué d'un filtre à particules (2) qui est disposé en aval du piège à oxydes d'azote (7, 7b) dans la ligne d'échappement (1), et - une ligne de dérivation (8) comprenant • un premier raccordement (10) dans la ligne d'échappement (1), qui est situé en amont de la zone d'injection (31, 31b) du reformat et qui comporte un système de vannes (10) permettant de dévier les gaz d'échappement dans ladite ligne de dérivation (8), et 2907847 21 • un deuxième raccordement (9) dans la ligne d'échappement, qui est situé entre le piège (7, 7b) à oxydes d'azote et le filtre à particules (2).
9. Système selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - deux branches (8, 8b) d'échappement qui comprennent chacune : o un piège à oxydes d'azote (7, 7b) comportant 10 chacun un catalyseur d'oxydation comprenant un support et un métal précieux, o un matériau microporeux (5, 5b), qui est situé sur le support du piège à NOx (7, 7b) respectivement, o un premier raccordement (10) dans la ligne 15 d'échappement (1) à partir duquel la ligne d'échappement principale 1 se dédouble, ledit premier raccordement (10) étant situé en amont du matériau microporeux (5,5b) et comprenant un premier système de vannes (10) pour dévier l'échappement dans l'une des branches (8, 8b), et 20 o un deuxième raccordement (11) dans la ligne d'échappement (1) situé entre les pièges (7, 7b) à oxydes d'azote et le filtre à particules (2), et - un second système de vannes (12) pour distribuer le reformat sortant du reformeur (3) en au moins une zone 25 d'injection (31, 31b) dans chacune des branches d'échappement (8, 8b), ladite zone d'injection (31, 31b) étant située entre le premier raccordement (10) et un matériau microporeux (5, 5b).
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