JP2021525170A - Noxの選択的還元のためのafx構造ゼオライト、bea構造ゼオライトの混合物及び少なくとも1つの遷移金属を含む触媒 - Google Patents
Noxの選択的還元のためのafx構造ゼオライト、bea構造ゼオライトの混合物及び少なくとも1つの遷移金属を含む触媒 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021525170A JP2021525170A JP2020565750A JP2020565750A JP2021525170A JP 2021525170 A JP2021525170 A JP 2021525170A JP 2020565750 A JP2020565750 A JP 2020565750A JP 2020565750 A JP2020565750 A JP 2020565750A JP 2021525170 A JP2021525170 A JP 2021525170A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- catalyst
- fau
- zeolite
- transition metal
- 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.)
- Granted
Links
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 85
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 85
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 8
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 110
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 title claims description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 75
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 65
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 60
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 51
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 31
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 28
- PAMIQIKDUOTOBW-UHFFFAOYSA-N 1-methylpiperidine Chemical compound CN1CCCCC1 PAMIQIKDUOTOBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 15
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 14
- -1 nitrogen organic compound Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- 241000894007 species Species 0.000 description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- RCBGBBAUJDMVAY-UHFFFAOYSA-M 1,3-bis(1-adamantyl)imidazol-1-ium hydroxide Chemical compound [OH-].C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)[N+]1=CN(C=C1)C12CC3CC(CC(C1)C3)C2 RCBGBBAUJDMVAY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000505 Al2TiO5 Inorganic materials 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002897 organic nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N propan-2-yl (e)-but-2-enoate Chemical compound C\C=C\C(=O)OC(C)C AABBHSMFGKYLKE-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- SGRHVVLXEBNBDV-UHFFFAOYSA-N 1,6-dibromohexane Chemical compound BrCCCCCCBr SGRHVVLXEBNBDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YRAJNWYBUCUFBD-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-tetramethylheptane-3,5-dione Chemical compound CC(C)(C)C(=O)CC(=O)C(C)(C)C YRAJNWYBUCUFBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000269350 Anura Species 0.000 description 1
- QNTHGUFBIASPIG-UHFFFAOYSA-N C1C2CC3CC1CC(C2)(C3)[N+]4=CNC=C4.[OH-] Chemical compound C1C2CC3CC1CC(C2)(C3)[N+]4=CNC=C4.[OH-] QNTHGUFBIASPIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000199911 Peridinium Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L calcium;1,3,5,2,4,6$l^{2}-trioxadisilaluminane 2,4-dioxide;dihydroxide;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[OH-].[OH-].[Ca+2].O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1.O=[Si]1O[Al]O[Si](=O)O1 UNYSKUBLZGJSLV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052676 chabazite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005216 hydrothermal crystallization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B01J29/7215—Zeolite Beta
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
- B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01J29/7415—Zeolite Beta
-
- 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
- B01J29/76—Iron group metals or copper
-
- 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
- B01J29/76—Iron group metals or copper
- B01J29/7615—Zeolite Beta
-
- 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
- B01J29/78—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- 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
- B01J29/78—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J29/7815—Zeolite Beta
-
- 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
- B01J29/80—Mixtures of different zeolites
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
- B01J37/0027—Powdering
- B01J37/0045—Drying a slurry, e.g. spray drying
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/024—Multiple impregnation or coating
- B01J37/0246—Coatings comprising a zeolite
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/038—Precipitation; Co-precipitation to form slurries or suspensions, e.g. a washcoat
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/04—Mixing
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/082—Decomposition and pyrolysis
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/08—Heat treatment
- B01J37/10—Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/30—Ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/023—Preparation of physical mixtures or intergrowth products of zeolites chosen from group C01B39/04 or two or more of groups C01B39/14 - C01B39/48
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/026—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
- C01B39/48—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
- C07D295/02—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
- C07D295/037—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements with quaternary ring nitrogen atoms
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/202—Hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/206—Ammonium compounds
- B01D2251/2062—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
- B01D2253/1085—Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20738—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20761—Copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/50—Zeolites
- B01D2255/502—Beta zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/915—Catalyst supported on particulate filters
- B01D2255/9155—Wall flow filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
- B01D2255/92—Dimensions
- B01D2255/9205—Porosity
-
- 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
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
- B01J2229/186—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
-
- 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
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/02—Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet 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
- F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
- F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
- F01N2370/04—Zeolitic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
発明の概要
i)水性媒体中で、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトと、2〜30(上限値を除く)のSiO2/Al2O3モル比を有する少なくとも1つのFAU構造ゼオライトと(ここで、FAUゼオライトの混合物中の無水形態の30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトの質量割合(%で表される)に、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有する前記同じFAUゼオライトのSiO2/Al2O3モル比を乗じたものに相当する数学的パラメ−タPzeは、3250<Pze<7200である)、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドおよびそれらの混合物から選択される少なくとも1つの窒素有機化合物Rと、原子価n(nは1以上の整数である)の少なくとも1つのアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源と、を前駆体ゲルが得られるまで混合し、反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al2O3(FAU))が30〜80、
H2O/(SiO2(FAU))が1〜100、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、
M2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、
ここで、SiO2(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって提供されるSiO2のモル量であり、Al2O3(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって導入されるAl2O3のモル量であり、H2Oは、反応混合物中に存在する水のモル量であり、Rは、前記窒素有機化合物のモル量であり、M2/nOは、全てのFAUゼオライトによって、ならびにアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の供給源によって提供されるM2/nOのモル量である;
ii)前記工程i)の終了時に得られた前駆体ゲルを120〜220℃の温度で12時間〜15日の期間水熱処理し、「固体」と呼ばれる固体結晶相を得る;
iii)前記工程の終了時に得られた固体を、反応性形態の溶液中で遷移金属を放出することができる少なくとも1つの種を含む少なくとも一つの溶液に、周囲温度で1時間から2日の間の期間撹拌しながら接触させることを含む、少なくとも1つのイオン交換;
iv)前記工程の最後に得られた固体を20〜150℃の温度で2〜24時間の期間乾燥させ、次いで450〜700℃の温度で2〜20時間の期間に空気流下で焼成することにより熱処理する。
ゼオライト構造は、
無水形態における前記触媒の全質量に対して、30〜90質量%、好ましくは40〜90質量%のAFX構造ゼオライト、
無水形態における前記触媒の全質量に対して、10〜70質量%、好ましくは10〜60質量%のBEA構造ゼオライト、を含み、
前記遷移金属は、Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag、好ましくはCu、Fe、Nb、Ce、Mn、より好ましくは鉄、銅またはそれらの混合物で構成される群から選択され、遷移金属の全含有量は、無水形態における最終触媒の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、さらに好ましくは1〜4質量%である、
触媒に関する。
本発明に係る触媒は、実際に、先行技術の触媒と比較して改良された特性を示す。特に、本発明に係る、または本発明に係る方法により製造された触媒の使用は、全操作温度範囲(150℃−600℃)にわたって、NOx転化反応のためのより低い開始温度およびより良いNOx転換を得ることを可能にし、同時に、N2Oに対する良好な選択性を維持する。
i)水性媒体中で、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトと、2〜30(上限値を除く)のSiO2/Al2O3モル比を有する少なくとも1つのFAU構造ゼオライトと(ここで、FAUゼオライトの混合物中の無水形態の30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトの質量割合(%で表される)に、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有する前記同じFAUゼオライトのSiO2/Al2O3モル比を乗じたものに相当する数学的パラメ−タPzeは、3250<Pze<7200、好ましくは3350<Pze<7100である)、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドおよびそれらの混合物から選択される少なくとも1つの窒素化合物Rと、原子価n(nは1以上の整数である)の少なくとも1つのアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源と、前駆体ゲルが得られるまで混合し、反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al2O3(FAU))が30〜80、好ましくは32〜70、
H2O/(SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
M2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.01〜0.25。
ここで、SiO2(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって提供されるSiO2のモル量であり、Al2O3(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって導入されるAl2O3のモル量であり、H2Oは、反応混合物中に存在する水のモル量であり、Rは、前記有機窒素化合物のモル量であり、M2/nOは、全てのFAUゼオライトによって、ならびにアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の供給源によって提供されるM2/nOのモル量であり;
ii)前記工程i)の終了時に得られた前駆体ゲルを120〜220℃の温度で12時間〜15日の期間水熱処理し、「固体」と呼ばれる固体結晶相を得る;
iii)前記工程の終了時に得られた固体を、反応性形態の溶液中で遷移金属を放出することができる少なくとも1つの種を含む少なくとも一つの溶液に、周囲温度で1時間から2日の間の期間撹拌しながら接触させることを含む、少なくとも1つのイオン交換;
iv)前記工程の最後に得られた固体を20〜150℃の温度で2〜24時間の期間乾燥させ、次いで450〜700℃の温度で2〜20時間の期間に空気流下で焼成することにより熱処理する:
有利には、前記工程iii)およびiv)を逆にする、そして必要に応じ任意に繰り返すことも可能である。
本発明に係る触媒は、AFX型のゼオライトとBEA型のゼオライト、および少なくとも1つの追加の遷移金属、好ましくは銅の混合物を少なくとも含む。
無水形態における前記触媒の全質量に対して、30〜90質量%、好ましくは40〜90質量%のAFX構造ゼオライト、
無水形態における前記触媒の全質量に対して、10〜70質量%、好ましくは10〜60質量%のBEA構造ゼオライト、を含む、ゼオライト構造を有する。
特に、触媒に含まれる遷移金属は、以下の元素からなる群から選択される:
Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag。
好ましくは、遷移金属は、鉄、銅またはそれらの混合物である。
混合工程i)
本発明に係る製造方法は、
i)水性媒体中で、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトと、2〜30(上限値を除く)のSiO2/Al2O3モル比を有する少なくとも1つのFAU構造ゼオライトと(ここで、3250<Pze<7200、好ましくは3350<Pze<7100である)、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドおよびそれらの混合物から選択される少なくとも1つの窒素化合物Rと、原子価n(nは1以上の整数である)の少なくとも1つのアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源と、前駆体ゲルが得られるまで混合し、反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al2O3(FAU))が30〜80、好ましくは32〜70、
H2O/(SiO2(FAU))が1〜100、好ましくは5〜60、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、好ましくは0.05〜0.5、
M2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、好ましくは0.01〜0.25。
ここで、SiO2(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって提供されるSiO2のモル量であり、Al2O3(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって導入されるAl2O3のモル量であり、H2Oは、反応混合物中に存在する水のモル量であり、Rは、前記有機窒素化合物のモル量であり、M2/nOは、全てのFAUゼオライトによって、ならびにアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の供給源によって提供されるM2/nOのモル量である、
混合工程i)を含む。
本発明に係る製造方法は、工程i)の終了時に得られた前駆体ゲルの水熱処理の工程ii)を含む。工程ii)は、任意には、120℃〜220℃、好ましくは150℃〜195℃の温度で、12時間〜15日間、好ましくは12時間〜12日間、より好ましくは12時間〜8日間の間に熟成させたものである。
結晶化は、合成中に抽出された反応媒体のサンプルのXRD分析により、非晶質生成物またはFAUゼオライトの存在がもはや検出されなくなった時点で、完全な結晶化とみなされる。本発明によれば、この水熱処理工程ii)は、結晶化工程、反応工程、その他の合成工程とも呼ぶことができる。得られた結晶固相は「固体」と言われる。
本発明によれば、頭文字LOIで呼ばれる試料の強熱減量は、1000℃、2時間の熱処理の前後で試験した試料の質量の差に相当する。質量の損失率に対応する%で表される。強熱減量は、一般的には固体に含まれる溶剤(水など)の減量に相当するが、無機固体成分に含まれる有機化合物の除去にも相当する。
有利には、本発明に係る触媒の製造方法は、前工程の終了時に得られた固体、すなわち工程ii)の終了時に得られる複合アルミノシリケ−ト材料、または工程iii)とiv)が逆の場合には工程iv)の終了時に得られる複合アルミノシリケ−ト材料を乾燥して焼成した複合アルミノシリケ−ト材料を、好ましくは周囲温度で1時間〜2日間、0.5日〜1.5日間撹拌しながら、反応性形態の溶液中で遷移金属、好ましくは銅を放出することができる少なくとも1つの種を含む少なくとも1つの溶液と接触させることを含む少なくとも1つのイオン交換工程を含み、前記溶液中で遷移金属を放出することができる前記種の濃度は、前記結晶性固体または前記乾燥して焼成された結晶性固体に組み込まれる遷移金属の量に依存する。好ましくは、本発明に係る製造方法のイオン交換工程iii)は、水熱処理工程ii)の最後に行われる。
Ti,V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag。好ましくは、遷移金属は、Fe、Cu、Nb、CeまたはMnであり、好ましくはFeまたはCuであり、さらに好ましくはCuである。
結晶性固体(すなわち、工程ii)の終了時に得られた固体)または乾燥して焼成した結晶性固体(すなわち、工程iii)とiv)が逆の場合には、工程iv)の終了時に得られた固体)と、遷移金属を放出することができる少なくとも一つの種、好ましくは単一の種を含む溶液との接触、または
それぞれが遷移金属を放出することができる少なくとも一つの種、好ましくは一つの種を含む複数の溶液、好ましくは複数の溶液は遷移金属を放出することができる異なる種を含む、との連続的な接触、
をもたらすことによるイオン交換の工程iii)を含む。
本発明に係る製造方法は、前の工程終了時、すなわち水熱処理工程ii)の終了時、または交換工程iii)の終了時、好ましくはイオン交換工程iii)の終了時に実行される熱処理の工程iv)を含む。本発明によれば、2つの工程iii)およびiv)は、有利には逆にすることができ、また、任意に繰り返して行うこともできる。2つの工程iii)およびiv)の各々はまた、任意に個別に繰り返され得る。
焼成に先立って、徐々に温度を上昇させてもよい。
本発明に係る触媒は、少なくとも1つの遷移金属と交換された、国際ゼオライト協会(IZA)の分類によるAFX構造およびBEA構造ゼオライトの混合物からなるゼオライト構造を含む。この構造はX線回折(XRD)によって特徴づけられる。
角度2θで表される回折ピ−クの位置に基づいて、試料の格子定数距離dhkl特性をブラッグ関係を用いて計算する。
dhklの測定誤差Δ(dhkl)は、2θの測定に割り当てられた絶対誤差Δ(2θ)の関数として、ブラッグ関係によって計算される。±0.02°に等しい絶対誤差Δ(2θ)が一般的に認められている。
dhklの各値に割り当てられた相対強度Irelは、対応する回折ピ−クの高さに従って測定される。
DIFFRACT.SUITEなどのソフトウェアを用いて回折パタ−ンをICDD(国際回折デ−タセンタ−)デ−タベ−スシ−トと比較することで、得られた原料中に存在する結晶相を同定することも可能になる。
本発明に係る方法のステップii)の最後(end)で得られたAFX−BEA複合材料、または本発明に係る触媒、有利には、本発明の方法のステップiv)の最後で得られた触媒のX線回折パタ−ンは、少なくとも表1に示すdhklの値での線(lines)を含む。dhkl値の欄(column)には、格子間距離の平均値がオングストロ−ム(Å)で与えられている。これらの値のそれぞれには、は±0.6Å〜±0.01Åの測定誤差Δ(dhkl)を割り当てる(assigned)必要がある。
AFX/BEA=SAFXc/(SAFXr−SAFXc)
ここで、SAFXcは、本発明により調製された、銅を含むAFX−BEA複合材料の回折図の角度(2θ)20.38±0.1(hkl:211);23.67±0.1(hkl:105);26.1±0.1(hkl:303)及び28.02±0.1(hkl:106)に存在するピ−クの面積の和であり、SAFXrは、参照として用いられた、純粋なAFX構造ゼオライトの回折図の角度(2θ):20.38(hkl:211);23.67(hkl:105);26.1(hkl:303)及び28.02(hkl:106)に存在するピ−クの面積の和である。
物質が放出するX線のスペクトルは試料の組成の特徴であり、このスペクトルを分析することにより、そこから元素組成、すなわち元素の質量濃度を推定することが可能である。
本発明はまた、NH3またはH2などの還元剤によるNOxの選択的還元のために、有利には、モノリス(monolith)(または構造体)、好ましくは主に移動式用途のためのハニカム構造体、または定置用途のために特に見出されるようなプレ−ト構造体上にコ−ティング(または「ウォッシュコ−ト」)の形態で堆積することによって形成される、有利には、上記の方法によって直接製造されるか、または製造することが可能な本発明に係る触媒の使用が挙げられる。
すす、未燃炭化水素(HCs)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOx)。
50gの1,6−ジブロモヘキサン(0.20mol、99%、Alfa Aesar)を、50gのN−メチルピペリジン(0.51mol、99%、Alfa Aesar)と200mlのエタノ−ルを含む1リットルの丸底フラスコに入れる。
反応媒体を還流下に5時間撹拌する。その後、混合物を常温に冷却した後、ろ過する。混合物を300mlの冷ジエチルエ−テル中に注ぎ、生じた沈殿をろ過して100mlのジエチルエ−テルで洗う。得られた固体をエタノ−ル/エ−テル混合物中で再結晶する。得られた固体を減圧下で12時間乾燥する。71gの白色固体を得る(すなわち80%の収率)。
生成物は期待される1H NMRスペクトルを有する。
1H NMR(D2O,ppm/TMS):1.27(4H,m),1.48(4H,m),1.61(4H,m),1.70(8H,m),2.85(6H,s),3.16(12H,m)。
この1H NMRスペクトルは1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジブロミドのスペクトルに相当する。
0.239gのFAU構造ゼオライト(CBV712ゼオリスト、SiO2/Al2O3=11.42、LOI=12.81)を4.952gの脱イオン水と混合した。前の混合物に0.573gのFAU構造ゼオライト(CBV780ゼオリスト、SiO2/Al2O3=98.22、LOI=8.52、Pze=7170)を加え、得られた調製物を10分間撹拌したままとする。実施例1に従って製造した2.905gの1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド(20.91重量%)の水溶液を上記混合物に加える。次に、混合物を10分間撹拌し続ける。0.330gの20重量%水酸化ナトリウム水溶液(98重量%水酸化ナトリウム、Aldrichから調製した溶液)を混合物に添加し、10分間撹拌し続ける。
前駆体ゲルのモル組成は次のとおりである。
60 SiO2:1.8 Al2O3:10 R(OH)2:4.3 Na2O:2204 H2O,すなわち、SiO2/Al2O3比33.3である。
次に、前駆体ゲルをホモジナイズした後、オ−トクレ−ブに移す。オ−トクレ−ブを閉じ、次に回転スピットシステム(rotary spit system)を用いて35rpmで攪拌しながら180℃で6日間加熱する。
洗浄した固体を100℃で一晩乾燥する。1000℃、2時間で評価した乾燥固体の強熱減量(LOI)は10.1%である。次に、乾燥した固体をマッフル炉に導入し、空気流下で焼成ステップを実施する。焼成サイクルは、200°Cまで1.5°C/分の温度上昇、200°Cでの固定相(stationary phase)の2時間の維持、550°Cまで1°C/分の温度上昇、続いて550°Cでの固定相の8時間維持、その後周囲温度への復帰(return)を含む。
焼成固体生成物をX線回折で分析し、AFX構造ゼオライトの約50質量%,BEA構造ゼオライトの50質量%の混合物で構成されていると同定された。AFX−BEA混合物は、得られた生成物の約100質量%に相当する。
焼成したAFX−BEA複合材料を、3モルのNH4NO3溶液と80℃で撹拌しながら1時間接触させる。NH4NO3溶液の容積と固体の質量の比は10である。得られた固体をろ過して洗浄し、同じ条件下でさらに2回交換工程を繰り返す。最終固体を分離し、脱イオン水で洗浄し、100℃で4時間乾燥する。アンモニア形態のAFX−BEA複合材料を、550℃で8時間、温度勾配1℃/分で空気流下で処理する。得られた固体の1000℃、2時間で評価した強熱減量(LOI)は4重量%である。得られた生成物はプロトン化された形態のAFX−BEA複合材料である。
焼成したAFX−BEA複合材料は、[Cu(NH3)4](NO3)2の溶液と周囲温度で攪拌しながら1日間、接触させる。最終固体を分離し、脱イオン水で洗浄し、100℃で4時間乾燥する。[Cu(NH3)4](NO3)2の溶液に接触した後に得られた交換乾燥固体を、550℃の空気流下で8時間焼成する。焼成固体生成物をX線回折により分析し(図2参照)、AFX構造ゼオライトの約50質量%、BEA構造ゼオライトの50質量%の混合物で構成されていると同定された。AFX−BEA混合物は得られた生成物の98質量%に相当する。X線蛍光法による測定では、銅含量は2%の質量比である。得られた触媒をCu−AFX−BEAと表す。
標準−SCR条件下、酸素(O2)存在下でのアンモニア(NH3)による窒素酸化物(NOx)還元の触媒試験を、実施例2(Cu−AFX−BEA)に従って合成した触媒に対して異なる操作温度で実施する。200mgの粉末状の触媒を石英反応器に入れる。
ディ−ゼルエンジンからの排気ガスの混合物の代表的な負荷145l/hを反応器に供給する。この負荷は次のモル組成を有する。
400ppmのNO、400ppmのNH3、8.5%のO2、9%のCO2、10%のH2O、残りのN2。
FTIR解析装置を用いて、反応器出口におけるNO、NO2、NH3、N2O、CO、CO2、H2O、O2種の濃度を測定する。
転化=(NOx入口−NOx出口)/NOx入口
この結果、特に触媒開始温度を標準−SCR条件について以下に示す。
T80はガス混合物中のNOxの80%が触媒により変換される温度に相当する。
T90はガス混合物中のNOxの90%が触媒により変換される温度に相当する。
T100はガス混合物中のNOxの100%が触媒により変換される温度に相当する。
本発明に係るCu−AFX−BEA触媒で得られた開始温度は満足できるものであり:実際、それらは低く、特に変換度が50%、80%および90%である。
Claims (26)
- 少なくとも以下の工程を含む、AFX構造およびBEA構造ゼオライトの混合物、ならびに少なくとも一つに遷移金属を含む触媒の製造方法:
i)水性媒体中で、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトと、2〜30(上限値を除く)のSiO2/Al2O3モル比を有する少なくとも1つのFAU構造ゼオライトと(ここで、FAUゼオライトの混合物中の無水形態の30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有するFAUゼオライトの質量割合(%で表される)に、30〜100のSiO2/Al2O3モル比を有する前記同じFAUゼオライトのSiO2/Al2O3モル比を乗じたものに相当する数学的パラメ−タPzeは、3250<Pze<7200である)、1,5−ビス(メチルピペリジニウム)ペンタンジヒドロキシド、1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシド、1,7−ビス(メチルピペリジニウム)ヘプタンジヒドロキシドおよびそれらの混合物から選択される少なくとも1つの窒素有機化合物Rと、原子価n(nは1以上の整数である)の少なくとも1つのアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属Mの少なくとも1つの供給源と、を前駆体ゲルが得られるまで混合し、反応混合物は、以下のモル組成を有する:
(SiO2(FAU))/(Al2O3(FAU))が30〜80、
H2O/(SiO2(FAU))が1〜100、
R/(SiO2(FAU))が0.01〜0.6、
M2/nO/(SiO2(FAU))が0.005〜0.45、
ここで、SiO2(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって提供されるSiO2のモル量であり、Al2O3(FAU)は、混合物中に導入される全てのFAU構造ゼオライトによって導入されるAl2O3のモル量であり、H2Oは、反応混合物中に存在する水のモル量であり、Rは、前記窒素有機化合物のモル量であり、M2/nOは、全てのFAUゼオライトによって、ならびにアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の供給源によって提供されるM2/nOのモル量である;
ii)前記工程i)の終了時に得られた前駆体ゲルを120〜220℃の温度で12時間〜15日の期間水熱処理し、「固体」と呼ばれる固体結晶相を得る;
iii)前記工程の終了時に得られた固体を、反応性形態の溶液中で遷移金属を放出することができる少なくとも1つの種を含む少なくとも一つの溶液に、周囲温度で1時間から2日の間の期間撹拌しながら接触させることを含む、少なくとも1つのイオン交換;
iv)前記工程の最後に得られた固体を20〜150℃の温度で2〜24時間の期間乾燥させ、次いで450〜700℃の温度で2〜20時間の期間に空気流下で焼成することにより熱処理する。 - 前記工程iii)およびiv)を逆にする、そして任意に繰り返す、請求項1に記載の方法。
- 前記工程iii)が、前記固体を、遷移金属を放出することができる少なくとも1つ、好ましくは単一種を含む溶液と接触させることにより、または前記固体を、遷移金属を放出することができる少なくとも1つの、好ましくは単一種をそれぞれ含む異なる溶液に連続的に接触させることにより実施され、好ましくは前記異なる溶液は、遷移金属を放出することができる異なる種を含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記工程ii)の溶液中に放出された遷移金属が、以下の元素:
Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Agからなる群より選択され、好ましい遷移金属はFe、Cu、Nb、CeまたはMn、優先的にはFeまたはCuおよびさらに好ましくはCuである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記遷移金属の含有量が、無水形態の最終触媒(the final catalyst)の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、さらに好ましくは1〜4質量%であり、前記触媒の複合材料中の銅の量が考慮されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が、遷移金属として銅のみを、無水形態の最終触媒の全質量に対して0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、好ましくは1〜4質量%、さらに好ましくは1.5〜3.5質量%含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が銅および他の遷移金属、好ましくはFe、Nb、Ce、Mnを含み、得られた触媒の銅含有量は0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、他の遷移金属の含有量は好ましくは1〜4質量%であり、遷移金属含有量は無水形態の最終触媒の全質量に対する質量%として与えられる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が、遷移金属として鉄のみを、無水形態の最終触媒の全質量に対して0.5〜5質量%、好ましくは1〜4質量%、さらに好ましくは1.5〜3.5質量%含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が鉄と他の遷移金属、好ましくはCu、Nb、Ce、Mnを含み、得られた触媒の鉄含量は0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、他の遷移金属の含有量は好ましくは1〜4質量%であり、遷移金属含有量は無水形態の最終触媒の全質量に対する質量%として与えられる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 窒素有機化合物Rが1,6−ビス(メチルピペリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドである、先行する請求項の1つに記載の方法。
- 前記工程ii)の水熱処理が、120℃〜220℃、好ましくは150℃〜195℃の温度で、12時間〜15日、好ましくは12時間〜12日、より好ましくは12時間〜8日の期間、および好ましくは自生圧下で行われる、先行する請求項の1つに記載の方法。
- 前記熱処理工程iv)が、前記固体を20〜150℃、好ましくは60〜100℃の温度で、2〜24時間の期間乾燥させ、次いで、空気中、任意には乾燥しており、450〜700℃、優先的には500〜600℃の温度で、5〜10時間、優先的には6〜9時間の期間、任意には乾燥した空気の流量は、好ましくは処理される固体の0.5〜1.5 l/h/gの間、優先的には0.7〜1.2 l/h/gの間の流量での、燃焼による処理に対応する、焼成することを含む、先行する請求項の1つに記載の方法。
- AFX構造およびBEA構造ゼオライトの混合物、ならびに少なくとも一つの遷移金属を含む触媒であって、
ゼオライト構造は、
無水形態における前記触媒の全質量に対して、30〜90質量%、好ましくは40〜90質量%のAFX構造ゼオライト、
無水形態における前記触媒の全質量に対して、10〜70質量%、好ましくは10〜60質量%のBEA構造ゼオライト、を含み、
前記遷移金属は、Ti、V、Mn、Mo、Fe、Co、Cu、Cr、Zn、Nb、Ce、Zr、Rh、Pd、Pt、Au、W、Ag、好ましくはCu、Fe、Nb、Ce、Mn、より好ましくは鉄、銅またはそれらの混合物で構成される群から選択され、遷移金属の全含有量は、無水形態における最終触媒の全質量に対して、0.5〜6質量%、好ましくは0.5〜5質量%、さらに好ましくは1〜4質量%である、
触媒。 - 遷移金属として銅のみを含み、質量当たりの総銅含有量が、無水形態の最終触媒の全質量に対して0.5〜6%、好ましくは0.5〜5%、好ましくは1〜4%、さらに好ましくは1.5〜3.5%である、請求項13に記載の触媒。
- 銅及び他の遷移金属、好ましくはFe、Nb、Ce、Mnを含み、銅含有量が0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、他の遷移金属の含有量が好ましくは1〜4質量%であり、遷移金属含有量は、無水形態の最終触媒の全質量に対する質量%として与えられる、請求項13記載の触媒。
- 遷移金属として鉄のみを含み、質量当たりの総鉄含有量が、無水形態の最終触媒の全質量に対して0.5〜5%、好ましくは1〜4%、好ましくは1.5〜3.5%である、請求項13に記載の触媒。
- 鉄と他の遷移金属、好ましくはCu、Nb、Ce、Mnを含み、鉄の含有量が0.05〜2質量%、好ましくは0.5〜2質量%であり、一方他の遷移金属の含有量が好ましくは1〜4質量%であり、遷移金属含量はその無水形態の最終触媒の全質量に対する質量パ−センテ−ジとして与えられる、請求項13に記載の触媒。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の方法によって得ることが可能であるか、または直接得られる、請求項13〜18のいずれか1項に記載の触媒。
- NH3またはH2などの還元剤によるNOxの選択的還元のための、請求項13〜18のいずれか1項に記載の触媒の使用、または請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法で調製された触媒の使用。
- 前記触媒は、モノリス、好ましくはハニカム構造体またはプレ−ト構造体上にコ−ティングの形態で堆積させることによって形成される、先行する請求項に記載の使用。
- 前記ハニカム構造体が、両端が開口された平行溝によって形成されるか、または多孔質濾過壁を含み、その場合において、隣接する平行溝は、前記溝の両端で交互に遮断される、請求項20に記載の使用。
- 前記構造体上に堆積される触媒の量が、濾過構造体については50〜180g/Lであり、開口溝を有する構造体については80〜200g/Lである、請求項21に記載の使用。
- 前記触媒がコ−ティングの形態での堆積によって形成されるために、セリン(ceria)、酸化ジルコニウム、アルミナ、非ゼオライトシリカ−アルミナ、酸化チタン、セリン−ジルコニア混合酸化物、酸化タングステンおよび/またはスピネルなどのバインダ−と組み合わされる、請求項19〜22のいずれか1項に記載の使用。
- 前記コ−ティングが、汚染物質、特にNOxを吸着し、汚染物質、特にNOxを低減し、または汚染物質の酸化を促進する能力を有する他のコ−ティングと組み合わされる、請求項19〜23のいずれか1項に記載の使用。
- 前記触媒が、100%までの前記触媒を含有する押出物の形態である、請求項19に記載の使用。
- 前記触媒によってコ−ティングされた、または前記触媒の押出によって得られた構造体が、内燃機関の排気ラインに組み込まれている、請求項19〜25のいずれか1項に記載の使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1854382A FR3081340B1 (fr) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | Catalyseur comprenant un melange d'une zeolithe de type structural afx et d'une zeolithe de type structural bea et au moins un metal de transition pour la reduction selective de nox |
FR1854382 | 2018-05-24 | ||
PCT/EP2019/062563 WO2019224090A1 (fr) | 2018-05-24 | 2019-05-16 | Catalyseur comprenant un melange d'une zeolithe de type structural afx et d'une zeolithe de type structural bea et au moins un metal de transition pour la reduction selective de nox |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021525170A true JP2021525170A (ja) | 2021-09-24 |
JP7319302B2 JP7319302B2 (ja) | 2023-08-01 |
Family
ID=63722495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020565750A Active JP7319302B2 (ja) | 2018-05-24 | 2019-05-16 | Noxの選択的還元のためのafx構造ゼオライト、bea構造ゼオライトの混合物及び少なくとも1つの遷移金属を含む触媒 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11691134B2 (ja) |
EP (1) | EP3801894B1 (ja) |
JP (1) | JP7319302B2 (ja) |
KR (1) | KR20210013591A (ja) |
CN (1) | CN112188929B (ja) |
FR (1) | FR3081340B1 (ja) |
WO (1) | WO2019224090A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3123007B1 (fr) * | 2021-05-21 | 2023-06-02 | Ifp Energies Now | Synthese d’un catalyseur composite a base de zeolithe afx-bea contenant du palladium pour l’adsorption des nox |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010514561A (ja) * | 2006-12-27 | 2010-05-06 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | コールドスタートエンジン排気処理 |
JP2013013894A (ja) * | 2009-11-30 | 2013-01-24 | Johnson Matthey Plc | 過渡NOx排気ガスを処理するための触媒 |
WO2016205509A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Ammonia slip catalyst with low n2o formation |
WO2017087385A1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide |
WO2017202495A1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | A synthetic zeolite comprising a catalytic metal |
JP2017536227A (ja) * | 2014-10-07 | 2017-12-07 | 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 | 排気ガス処理用モレキュラーシーブ触媒 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5194235A (en) | 1992-08-27 | 1993-03-16 | Chevron Research And Technology Company | Synthesis of SSZ-16 zeolite catalyst |
CA2939726C (en) * | 2007-04-26 | 2019-06-18 | Johnson Matthey Public Limited Company | Transition metal/zeolite scr catalysts |
US9242234B2 (en) * | 2008-12-22 | 2016-01-26 | Centre National De La Recherche Scientifique | Modified Y-type zeolites having a trimodal intracrystalline structure, method for making same, and use thereof |
CN102671691A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-19 | 四川君和环保工程有限公司 | 一种低温scr脱硝催化剂、其制备方法及其应用 |
JP6070230B2 (ja) | 2013-02-01 | 2017-02-01 | 東ソー株式会社 | Afx型シリコアルミノリン酸塩及びその製造方法、並びにこれを用いた窒素酸化物還元方法 |
CA2939090C (en) * | 2014-02-07 | 2022-05-31 | Basf Corporation | Catalyst for pyrolysis of feedstock |
GB2543166A (en) * | 2014-02-28 | 2017-04-12 | Johnson Matthey Plc | SCR Catalysts having improved low temperature performance and methods of making and using the same |
JP6615794B2 (ja) * | 2014-06-18 | 2019-12-04 | ビーエーエスエフ コーポレーション | モレキュラーシーブ触媒組成物、触媒複合体、システム、及び方法 |
US10850265B2 (en) * | 2014-06-18 | 2020-12-01 | Basf Corporation | Molecular sieve catalyst compositions, catalytic composites, systems, and methods |
EP3218103A1 (en) | 2014-11-14 | 2017-09-20 | Johnson Matthey Public Limited Company | Afx zeolite |
CN104607239A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-13 | 清华大学苏州汽车研究院(吴江) | 铜铁复合基scr催化剂及其制备方法 |
WO2017080722A1 (en) | 2015-10-12 | 2017-05-18 | Umicore Ag & Co. Kg | One-pot synthesis of copper containing small-pore zeolites |
JP6633952B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-01-22 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
EP3463629B1 (en) * | 2016-05-31 | 2021-10-20 | Johnson Matthey Public Limited Company | Method and system for treating nox in exhaust gas from stationary emission sources |
WO2018064318A1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-05 | Johnson Matthey Public Limited Company | A novel zeolite synthesis with alkaline earth metal |
GB2556453A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-30 | Johnson Matthey Plc | Hydrocarbon injection through small pore CU-zeolite catalyst |
-
2018
- 2018-05-24 FR FR1854382A patent/FR3081340B1/fr active Active
-
2019
- 2019-05-16 JP JP2020565750A patent/JP7319302B2/ja active Active
- 2019-05-16 WO PCT/EP2019/062563 patent/WO2019224090A1/fr unknown
- 2019-05-16 CN CN201980034763.9A patent/CN112188929B/zh active Active
- 2019-05-16 KR KR1020207036381A patent/KR20210013591A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-05-16 US US17/058,026 patent/US11691134B2/en active Active
- 2019-05-16 EP EP19724491.6A patent/EP3801894B1/fr active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010514561A (ja) * | 2006-12-27 | 2010-05-06 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | コールドスタートエンジン排気処理 |
JP2013013894A (ja) * | 2009-11-30 | 2013-01-24 | Johnson Matthey Plc | 過渡NOx排気ガスを処理するための触媒 |
JP2017536227A (ja) * | 2014-10-07 | 2017-12-07 | 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 | 排気ガス処理用モレキュラーシーブ触媒 |
WO2016205509A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Johnson Matthey Public Limited Company | Ammonia slip catalyst with low n2o formation |
WO2017087385A1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Adsorbent materials and methods of adsorbing carbon dioxide |
WO2017202495A1 (en) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | A synthetic zeolite comprising a catalytic metal |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MARTIN, NURIA ET AL.: "Cage-based small-pore catalysts for NH3-SCR prepared by combining bulky organic structure directing", APPL. CATAL. B ENVIRON., vol. 217, JPN6023000706, 29 May 2017 (2017-05-29), NL, pages 125 - 136, XP085112832, ISSN: 0004965738, DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.05.082 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11691134B2 (en) | 2023-07-04 |
CN112188929B (zh) | 2023-10-27 |
EP3801894A1 (fr) | 2021-04-14 |
EP3801894B1 (fr) | 2023-08-09 |
WO2019224090A1 (fr) | 2019-11-28 |
KR20210013591A (ko) | 2021-02-04 |
JP7319302B2 (ja) | 2023-08-01 |
US20210205797A1 (en) | 2021-07-08 |
FR3081340B1 (fr) | 2020-06-26 |
FR3081340A1 (fr) | 2019-11-29 |
CN112188929A (zh) | 2021-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2014139440A (ja) | Cha結晶構造を有する分子篩を含む非沸石系金属を利用する触媒、システム、および方法 | |
JP2021524373A (ja) | NOxの選択的還元のための、非常に高純度のAFX構造ゼオライトと少なくとも1つの遷移金属を含む触媒 | |
JP7513633B2 (ja) | NOxの選択的還元のための、AFX構造を有するゼオライトと少なくとも1つの遷移金属を含む触媒の急速合成 | |
JP2015205270A (ja) | 新規鉄含有アルミノケイ酸塩ゼオライト、ならびにその作製方法および使用方法 | |
US10889502B2 (en) | Direct synthesis of a microporous aluminosilicate material having an AFX structure and comprising copper, and use of said material | |
JP7502196B2 (ja) | 安定なchaゼオライト | |
WO2019224082A1 (fr) | Catalyseur comprenant une zeolithe de type structural afx preparee a partir d'un melange de fau et au moins un metal de transition pour la reduction selective de nox | |
WO2019224081A1 (fr) | Synthese directe d'un catalyseur comprenant une zeolithe de type structural afx et au moins un metal de transition pour la reduction selective de nox | |
KR20200015497A (ko) | Afx 구조를 갖는 구리를 포함하는 sapo 물질의 직접 합성 및 이 물질의 용도 | |
FR3111886A1 (fr) | Synthese directe d’un catalyseur a base de zeolithe afx contenant du cuivre pour la reduction selective des nox | |
US20220339612A1 (en) | Low-temperature synthesis of catalyst based on zeolite afx and application thereof in nh3-scr | |
JP7319302B2 (ja) | Noxの選択的還元のためのafx構造ゼオライト、bea構造ゼオライトの混合物及び少なくとも1つの遷移金属を含む触媒 | |
JP2024520348A (ja) | Nox吸着用パラジウム含有afxゼオライト触媒の合成 | |
JP2024521718A (ja) | NOx吸着用のパラジウム含有複合AFX-BEAゼオライト触媒の合成 | |
WO2024120972A1 (fr) | Catalyseur comprenant une zéolithe izm-9 de type structural afx de très haute pureté et au moins un métal de transition pour la réduction sélective de nox | |
FR3081338A1 (fr) | Catalyseur a base d'un materiau aluminosilicate composite comprenant du cuivre et un melange de zeolithes de type structural afx et de type structural bea, pour la reduction selective de nox | |
JP2020186690A (ja) | システム制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220322 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230720 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7319302 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |