KR101532444B1 - Treatment of Cold Start Engine Exhaust - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (1) SSZ-13, SSZ-16, SSZ-36, SSZ-39, SSZ-50, SSZ-52 및 SSZ-73 분자체로 구성된 군에서 선택되는 8-원 고리(8 membered ring) 보다 크지 않은 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 소기공 결정성 분자체 또는 분자체들의 혼합물, 및 (2) SSZ-26, SSZ-33, SSZ-64, 제올라이트 베타, CIT-1, CIT-6 및 ITQ-4로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 10-원 고리(10 membered ring)와 같은 크기의 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 중간 크기 기공 결정성 분자체를 포함하는 분자체의 조합을 배출 기체 스트림과 접촉시킴으로써 배출 기체 스트림(내연 엔진 유래와 같은)에서의 냉시동 방출을 감소시키는 방법에 관한 것이다.(1) an 8-membered ring selected from the group consisting of SSZ-13, SSZ-16, SSZ-36, SSZ-39, SSZ-50, SSZ- (B) a molar ratio of an oxide of a trivalent element, a pentavalent element, a quadrivalent quadrivalent element different from the primary quadrivalent element, or an oxide of a mixture thereof to the primary quadrivalent element is at least 10 (2) a mixture of small pore crystalline molecular sieves or molecular sieves having an average particle size of from about 1 to about 10 nm, and (2) a mixture of SSZ-26, SSZ-33, SSZ-64, zeolite beta, CIT-1, CIT-6 and ITQ- (A) an oxide of a primary quadrivalent element, (b) a quadrivalent quadrivalent element which is different from a trivalent element, a pentavalent element, and a primary quadrivalent element, Or a mixture of oxides of these oxides is at least 10, is contacted with the effluent gas stream to form an effluent gas stream (Such as from an internal combustion engine). ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI >

냉시동 방출, 분자체, 기공, 제올라이트 Cold start discharge, molecular sieve, pore, zeolite

Description

냉시동 엔진 배출물 처리{Treatment of Cold Start Engine Exhaust}{Processing of Cold Start Engine Exhaust}

본 발명은 상이한 기공 크기를 갖는 특정 제올라이트를 이용한 냉시동 엔진 배출물을 처리에 관한 것이다.The present invention relates to the treatment of cold start engine emissions with specific zeolites having different pore sizes.

가솔린 및 연료 오일과 같은 탄화수소질 연료의 연소에 의해 발생된 기체성 폐 생성물은 연소 또는 불완전 연소 생성물로서 일산화탄소, 탄화수소 및 질소 산화물을 포함하고, 대기 오염과 관련된 심각한 건강 문제를 제기한다. 고정 엔진(stationary engines), 공업요로(industrial furnace) 등과 같은 기타 탄화수소질 연료-연소 공급원으로부터의 배출 기체는 실질적으로 공기 오염에 기여하는 반면에, 자동차 엔진으로부터의 배출 기체는 오염의 주요 공급원이다. 이와 같은 건강 문제에 대한 관심 때문에, 미국환경보호청(EPA)은 자동차가 내뿜는 일산화탄소, 탄화수소 및 질소 산화물의 양에 대한 엄격한 조절을 공표해왔다. 이와 같은 조절의 이행은 자동차에서 방출되는 오염물의 양을 감소시키는 촉매적 전환장치(converter)의 사용을 야기하였다. Gaseous waste products generated by combustion of hydrocarbonaceous fuels such as gasoline and fuel oil contain carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides as combustion or incomplete combustion products and present serious health problems associated with air pollution. Exhaust gases from other hydrocarbon fuel-burning sources, such as stationary engines, industrial furnaces, etc., contribute substantially to air pollution, while exhaust gases from automotive engines are a major source of pollution. Because of this interest in health issues, the US Environmental Protection Agency (EPA) has published stringent controls on the amount of carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides emitted by automobiles. The implementation of such regulation has led to the use of catalytic converters to reduce the amount of pollutants emitted from the vehicle.

일산화탄소, 탄화수소 및 질소 산화물 오염물의 동시 전환을 달성하기 위하여, 엔진 배출 시스템에서 산소 센서로부터의 피드백 신호에 대응하여 기능하는 공기 대 연료 비율 조절 수단과 함께 촉매를 사용하는 것을 실시하여 왔다. 비록 이 와 같은 3개의 성분 조절 촉매들은 약 300℃의 작동 온도에 도달한 후에는 매우 양호하게 작동하지만, 이보다 낮은 온도에서는 촉매들이 실질적인 양의 오염물을 전환시키지 못한다. 이것은 엔진 및 특히 자동차 엔진이 정지되었을때 3개의 성분 조절 촉매가 탄화수소와 기타 오염물을 무해한 화합물로 전환시킬 수 없음을 의미한다. In order to achieve simultaneous conversion of carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxide pollutants, the use of catalysts with air-to-fuel ratio control means functioning in response to feedback signals from oxygen sensors in engine exhaust systems has been implemented. Although these three component conditioning catalysts work very well after reaching an operating temperature of about 300 ° C, at lower temperatures the catalysts do not convert substantial amounts of contaminants. This means that when the engine and especially the car engine are shut down, the three component conditioning catalysts can not convert hydrocarbons and other contaminants into harmless compounds.

흡착제층(bed)은 엔진의 냉시동 부분중에 탄화수소를 흡착하기 위해 사용되어 왔다. 비록 공정은 일반적으로 탄화수소 연료와 함께 사용되지만, 흡착제층 또한 알콜을 연료로하는 엔진으로부터의 배출 스트림을 처리하기 위해 사용될 수 있다. 흡착제층은 일반적으로 촉매 바로 전에 위치된다. 결국, 배출 스트림은 일차로 흡착제층을 통과하여 유동한 후 촉매를 통과하여 유동한다. 흡착제층은 바람직하게는 배출 스트림 존재 조건하에서 물위에서 탄화수소를 흡착한다. 일정 시간 경과후, 흡착제층은 층이 더이상 배출 스트림으로부터 탄화수소를 제거할 수 없는 온도(일반적으로 약 150℃)에 도달한다. 즉, 탄화수소는 실질적으로 흡착되는 대신에 흡착제층으로부터 탈착된다. 이는 흡착제층을 재생시켜서 이후의 냉시동중에 탄화수소를 흡착할 수 있다.The adsorbent bed has been used to adsorb hydrocarbons during the cold start portion of the engine. Although the process is generally used with hydrocarbon fuels, the adsorbent layer can also be used to treat an exhaust stream from an alcohol-fueled engine. The adsorbent layer is generally located just before the catalyst. As a result, the effluent stream primarily flows through the adsorbent bed and then flows through the catalyst. The adsorbent layer preferably adsorbs hydrocarbons on water under the presence of an effluent stream. After a period of time, the adsorbent layer reaches a temperature at which the layer is no longer able to remove hydrocarbons from the exhaust stream (typically about 150 ° C). That is, the hydrocarbons are desorbed from the adsorbent layer instead of being substantially adsorbed. This makes it possible to regenerate the adsorbent bed and to adsorb the hydrocarbons during the subsequent cold start.

공지 기술은 냉시동 엔진 작동중 탄화수소 방출을 최소화하기 위해 흡착제층의 사용을 다루고 있는 여러 참조문헌들을 제시하고 있다. 이와 같은 참조문헌중 하나는 미국특허번호 제3,699,683호로서, 여기서 흡착제층은 환원 촉매 및 산화촉매 모두의 뒤에 위치된다. 특허권자들은 배출기체 스트림이 200℃ 이하일 때, 기체스트림이 환원 촉매를 통과하여 유동하고, 이후 산화 촉매를 통과하여 유동하며, 최종적으로 흡착제층을 통과하여 유동함으로써, 흡착제층상에 탄화수소를 흡착시킨다는 것을 개시하고 있다. 온도가 200℃ 이상일 경우, 산화 촉매로부터 방출되는 기체 스트림은 주요부 및 소수부로 분리되고, 주요부는 대기중으로 직접 방출되며, 소수부는 흡착제층을 통과함으로써 연소되지 않은 탄화수소를 탈착시키고 이후 생성된 이와 같은 탈착된 연소되지 않은 탄화수소를 포함한 배출 스트림의 소수부는 엔진으로 유동되어 여기서 연소된다. The prior art teaches a number of references dealing with the use of adsorbent beds to minimize hydrocarbon emissions during cold start engine operation. One such reference is U.S. Patent No. 3,699,683, wherein the adsorbent layer is located behind both the reduction catalyst and the oxidation catalyst. The patentees disclose that when the effluent gas stream is below 200 ° C, the gas stream flows through the reduction catalyst, then flows through the oxidation catalyst, and finally flows through the adsorbent bed to adsorb hydrocarbons on the adsorbent bed . When the temperature is higher than 200 ° C, the gas stream discharged from the oxidation catalyst is separated into a main portion and a minor portion, the major portion is directly discharged to the atmosphere, the minor portion desorbs unburned hydrocarbons by passing through the adsorbent layer, The fractional part of the discharge stream containing the unburned hydrocarbons flows into the engine where it is burned.

또 다른 참조문헌은 미국특허번호 제2,942,932호로서, 배출기체 스트림에 포함된 일산화탄소 및 탄화수소를 산화하는 방법을 교시하고 있다. 본 특허에 개시된 방법은 800℉ 이하의 배출 스트림을 일산화탄소 및 탄화수소를 흡착하는 흡착 구역으로 유동시키고, 이후 흡착 구역으로부터 생성된 스트림을 산화 구역으로 통과사키는 과정으로 이루어진다. 배출기체 스트림의 온도가 약 800℉에 도달할 때, 배출 스트림은 더이상 흡착구역을 통과하지 않고, 과량의 공기가 첨가되면서 직접 산화 구역으로 통과된다. Another reference is U.S. Patent No. 2,942,932, which teaches how to oxidize carbon monoxide and hydrocarbons contained in the exhaust gas stream. The process disclosed in this patent consists of flowing an effluent stream below 800 ° F. to an adsorption zone for adsorbing carbon monoxide and hydrocarbons and then passing the stream produced from the adsorption zone to the oxidation zone. When the temperature of the exhaust gas stream reaches about 800 [deg.] F, the exhaust stream no longer passes through the adsorption zone, but is passed directly to the oxidation zone with excess air being added.

본 명세서에 전체가 참조문헌으로 포함된 1992년 1월 7일자로 등록된 둔(Dunne)의 미국특허번호 제5,078,979호는 냉시동 방출을 방지하기 위해 분자체 흡착제층을 사용하여 엔진으로부터의 배출기체 스트림을 처리하는 것을 개시하고 있다. 분자체의 예로는 파우자사이트(faujasites), 클리노프틸로라이트(clinoptilolites), 모르데나이트(mordenites), 차바자이트(chabazite), 실리칼라이트(silicalite), 제올라이트 Y(zeolite Y), 초안정 제올라이트 Y, 및 ZSM-5를포함한다. U.S. Patent No. 5,078,979, Dunne, which was filed on January 7, 1992, which is incorporated herein by reference in its entirety, discloses a process for removing exhaust gas from an engine using a molecular sieve adsorbent layer to prevent cold- Stream of the < / RTI > Examples of molecular sieves include faujasites, clinoptilolites, mordenites, chabazite, silicalite, zeolite Y, zeolite Y, Stable zeolite Y, and ZSM-5.

캐나다특허번호 제1,205,980호는 알코올을 연료로하는 자동차로부터 배출물 방출을 감소하는 방법을 개시하고 있다. 이와 같은 방법은 냉각엔진 시동 배출 기체를 제올라이트 입자 층으로 향하게 하고, 이후 산화 촉매위로 향하게 하고, 이후 대기중으로 방출하는 공정으로 이루어진다. 배출 기체 스트림이 데워지면서 지속적으로 흡착층 위로 전달된 후 산화층 위로 전달된다. Canadian Patent No. 1,205,980 discloses a method for reducing emissions from an alcohol-fueled automobile. This process consists of directing the cooling engine start-up exhaust gas towards the zeolite particle layer, then onto an oxidation catalyst and then into the atmosphere. The exhaust gas stream continues to be warmed and transferred onto the adsorbent bed and then transferred onto the oxide layer.

1998년 4월 28일자로 등록된 야마다 등(Yamada et al.)의 미국특허번호 제5,744,103호는 엔진 배출 기체 세척용 탄화수소 흡착제를 개시하고 있다. 흡착제는 12개 이상의 원자로 구성된 고리("MR")를 갖는 대기공 제올라이트, 8 MR을 갖는 소기공 제올라이트 및 10 MR을 갖는 중간(in-between) 기공 제올라이트를 포함한다. 개시된 제올라이트의 예들은 (국제 제올라이트 협회(IZA)에서 정한) 위상 기하학을 갖는 제올라이트들로서, 위상 기하학은 FAU(예컨데 제올라이트 Y), AFY 및 베타(즉, 12MR 제올라이트); CHA(8 MR); 및 MFI(예컨데 ZSM-5), MEL 및 FER(10MR)을 포함한다. U.S. Patent No. 5,744,103, issued April 28, 1998 to Yamada et al., Discloses a hydrocarbon adsorbent for engine exhaust gas cleaning. The adsorbent comprises an airborne zeolite with a ring ("MR") consisting of more than 12 atoms, a small pore zeolite with 8 MR and an in-between pore zeolite with 10 MR. Examples of disclosed zeolites are zeolites with a topology (as determined by the International Zeolite Association (IZA)), wherein the topology is FAU (e.g., zeolite Y), AFY and beta (i.e., 12MR zeolite); CHA (8 MR); And MFI (e.g., ZSM-5), MEL, and FER (10MR).

1997년 2월 18일자로 등록된 구일 등(Guile et al.)의 미국특허번호 제5,603,216호는 각각의 구역에서 동일하거나 상이한 제올라이트 흡착제를 사용하는 배출 시스템에서 2개의 구역을 사용하여 엔진 시동(냉시동)중 방출되는 탄화수소의 양을 감소하는 방법을 개시하고 있다. 제올라이트는 저분자량 알켄(에틸렌 및 프로필렌)을 흡수하는 소기공 제올라이트 및 고분자량 탄화수소(예컨데 펜탄)을 흡수하는 대기공 제올라이트일 수 있다. 개시된 제올라이트의 예로는 ZSM-5, 베타, 그멜리나이트(gmelinite), 마짜이트(mazzite), 오프레타이트(offretite), ZSM-12, ZSM- 18, 베일로포스페이트-H(berryllophosphate-H), 보그사이트(boggsite), SAPO-40, SAPO-41, 울트라스테이블 Y(ultrastable Y), 모르데나이트(mordenite), 및 이들의 조합이다. U.S. Patent No. 5,603,216, issued Feb. 18, 1997 to Guile et al., Describes the use of two zones in an exhaust system using the same or different zeolite adsorbents in each zone, Discloses a method for reducing the amount of hydrocarbons released during combustion. Zeolites may be small pore zeolites that absorb low molecular weight alkenes (ethylene and propylene) and atmospheric zeolites that absorb high molecular weight hydrocarbons (e.g., pentane). Examples of the disclosed zeolites include ZSM-5, beta, gmelinite, mazzite, offretite, ZSM-12, ZSM-18, beryllophosphate- Boggsite, SAPO-40, SAPO-41, ultrastable Y, mordenite, and combinations thereof.

엘란고반 등(Elangovan et al.)의 Journal of Physical Chemistry B, 108, 13059-13061, (2004)는 냉시동 방출을 감소시키기 위해 탄화수소 덫(trap)으로 사용하기 위한 교차된 10 및 12 MR 기공을 갖는 SSZ-33으로 명명된 제올라이트(교점에서 큰 공간을 갖는 교차된 10 및 12 MR 기공을 갖는 제올라이트)를 개시한다. SSZ-33의 성능은 베타, Y, 모르데나이트 및 ZSM-5 제올라이트의 성능과 비교된다. SSZ-33은 베타, Y, 모르데나이트 및 ZSM-5 제올라이트에 비해 우수한 성능을 갖고 있다고 사료된다.Elangovan et al., Journal of Physical Chemistry B, 108, 13059-13061, (2004) describe crossed 10 and 12 MR pores for use as hydrocarbon traps to reduce cold start- (Zeolite with crossed 10 and 12 MR pores with large spacing at the cross-points), named SSZ-33. The performance of SSZ-33 is compared to that of beta, Y, mordenite and ZSM-5 zeolite. SSZ-33 is superior to beta, Y, mordenite and ZSM-5 zeolite.

2005년 8월 4일자로 공개된 데이비스 등(Bavis et al.)의 미국특허출원공개번호 제2005/0166581호는 엔진 방출용 탄화수소 덫에서 흡착제로 사용되는 분자체를 개시한다. 상기 방법은 배출 기체를 CON 위상 기하학(IZA 당)을 갖는 분자체와 접촉시키는 것을 포함한다. CON 분자체는 그 자체로 사용되거나 또 다른 흡착제와 함께 사용될 수 있다. 개시된 CON 분자체의 예로는 SSZ-33, SSZ-26, 및 CIT-1으로 명명된 분자체들이다. ITQ-4 또한 개시되었지만, ITQ-4는 CON 위상 기하학이 아니라 IFR 위상 기하학을 갖는 것으로 사료된다. 개시된 기타 흡착체의 예로는 SSZ-23, SSZ-31, SSZ-35, SSZ-41, SSZ-42, SSZ-43, SSZ-44, SSZ-45, SSZ-47, SSZ-48, SSZ-53, SSZ-55, SSZ-57, SSZ-58, SSZ-59, SSZ-60, SSZ-63, SSZ-64, SSZ-65로 명명된 분자체 및 이들의 혼합물이다. United States Patent Application Publication No. 2005/0166581 to Davis et al., Published Aug. 4, 2005, discloses a molecular sieve used as an adsorbent in an engine release hydrocarbon trap. The method includes contacting the effluent gas with a molecular sieve having a CON topology (per IZA). CON molecular sieve may be used as such or may be used with another adsorbent. Examples of disclosed CON molecular sieves are the molecular sieves named SSZ-33, SSZ-26, and CIT-1. ITQ-4 is also disclosed, but ITQ-4 is assumed to have IFR topology rather than CON topology. Examples of other adsorbents disclosed are SSZ-23, SSZ-31, SSZ-35, SSZ-41, SSZ-42, SSZ-43, SSZ-44, SSZ-45, SSZ- , SSZ-55, SSZ-57, SSZ-58, SSZ-59, SSZ-60, SSZ-63, SSZ-64 and SSZ-65.

본 발명은 엔진 배출 스트림이 처리 방법, 특히 엔진의 냉시동 작업중 방출을 최소화하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 바람직하게는 물 위에서 탄화수소를 흡수하는 분자체의 조합 위로 엔진 배출 스트림을 유동시켜 일차 배출 스트림을 제공하는 단계; 상기 일차 배출 기체 스트림을 촉매 위로 유동시켜 일차 배출 기체 스트림에 포함된 어떠한 잔류 탄화수소 및 기타 오염물을 무해한 산물로 전환시키고, 처리된 배출 스트림을 제공하는 단계; 및 상기 처리된 배출 스트림을 대기중에 방출시키는 단계로 구성된, 탄화수소 및 기타 오염물을 포함한 냉시동(cold-start) 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법에 있어서,The present invention relates to a method for minimizing emissions of an engine exhaust stream during a cold start operation of a process, particularly an engine. Accordingly, the present invention relates to a process for the production of hydrocarbons, comprising the steps of: flowing an engine exhaust stream, preferably over a combination of molecular sieve absorbing hydrocarbons on water, to provide a primary effluent stream; Flowing the primary effluent gas stream over the catalyst to convert any residual hydrocarbons and other contaminants contained in the primary effluent gas stream to a harmless product and providing a treated effluent stream; And discharging the treated effluent stream to the atmosphere, the method comprising the steps of:

분자체 조합은 (1) SSZ-13, SSZ-16, SSZ-36, SSZ-39, SSZ-50, SSZ-52 및 SSZ-73 분자체로 구성된 군에서 선택되는 8개 이하의 원자로 구성된 고리(8 membered ring)("8 MR") 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 소기공 결정성 분자체 또는 분자체들의 혼합물, 및 (2) SSZ-26, SSZ-33, SSZ-64, 제올라이트 베타, CIT-1, CIT-6 및 ITQ-4로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 10-원 고리(10 membered ring)("10 MR")의 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 중간 크기 기공 결정성 분자체를 포함하는, 탄화수소 및 기타 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 산화물 (1)(a) 및 (2)(a)가 실리콘 산화물이고, 산화물 (1)(b) 및 (2)(b)가 각각 알루미늄 산화물, 갈륨 산화물, 철 산화물, 붕소 산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 마그네슘 산화물, 코발트 산화물, 및 이들의 혼합물에서 선택되는, 탄화수소 및 기타 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법을 제공한다. 일 구현예 있어서, 분자체 (1)은 SSZ-13, SSZ-39 또는 이들의 혼합물이고, 분자체 (2)는 SSZ-26, SSZ-33, CIT-1, 베타, CIT-6 및 이들의 혼합물이다. 또 다른 구현예에 있어서, 분자체 (1), 분자체 (2) 또는 이들 모두는 Cu, Ag, Au 또는 이들의 혼합물에서 선택된 금속을 포함한다.The molecular sieve combination is composed of (1) a ring composed of 8 or fewer atoms selected from the group consisting of SSZ-13, SSZ-16, SSZ-36, SSZ-39, SSZ-50, SSZ- 8 membered ring) ("8 MR") pores and having (a) an oxide of a primary tetravalent element, (b) a quaternary element, a pentavalent element, a quaternary tetravalent element different from the primary tetravalent element, SSZ-33, SSZ-64, zeolite beta, CIT-1, CIT-6 and ITQ- (B) at least one element selected from the group consisting of a trivalent element, a pentavalent element, a tetravalent element, and a tetravalent element, Comprising a medium sized pore crystalline molecular sieve having a molar ratio of oxides of a primary quadrivalent element to a quaternary quadrivalent element or a mixture of oxides of different quadrivalent elements or mixtures thereof, And provides a method of processing an exit stream. The present invention is also directed to a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the oxides (1) (a) and (2) (a) are silicon oxides and the oxides (1) The present invention provides a method of treating a cold start engine exhaust gas stream comprising hydrocarbons and other contaminants selected from titanium oxides, indium oxides, zinc oxides, magnesium oxides, cobalt oxides, and mixtures thereof. In one embodiment the molecular sieve 1 is SSZ-13, SSZ-39 or a mixture thereof and the molecular sieve 2 is SSZ-26, SSZ-33, CIT-1, / RTI > In another embodiment, the molecular sieve 1, the molecular sieve 2, or both all comprise a metal selected from Cu, Ag, Au or mixtures thereof.

본 발명은 엔진이 탄화수소질 연료를 사용하는 자동차 엔진을 포함한 내연 엔진인 이와 같은 방법을 추가로 제공한다. The present invention further provides such a method in which the engine is an internal combustion engine including an automobile engine using hydrocarbon fuel.

분자체가 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 금속을 분자체 표면에 증착시키는 방법이 본 발명에 의해 제공된다.A method of depositing a metal on the molecular sieve surface, wherein the molecular sieve is selected from the group consisting of platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and mixtures thereof, is provided by the present invention.

발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

본 발명은 엔진 배출 스트림의 처리 방법, 특히, 엔진의 냉시동 운전중 방출을 최소화하는 방법에 관한 것이다. 엔진은 미연소 또는 열분해 탄화수소 또는 유사 유기물을 포함한 해로운 성분 또는 오염물질을 함유한 배출 기체 스트림을 발생하는 어떠한 내연 또는 외연 엔진으로 구성된다. 일반적으로 배출 기체에 존재하는 기타 해로운 성분들은 질소 산화물 및 일산화탄소를 포함한다. 엔진은 탄화수소질 연료를 연료로 사용한다. 본 명세서와 청구항에서 사용된 것과 같이, "탄화수소질 연료"는 탄화수소, 알코올 및 이들의 혼합물을 포함한다. 엔진 연료로 사용될 수 있는 탄화수소의 예로는 가솔린 및 디젤 연료를 구성하는 탄화수소의 혼합물이다. 엔진 연료로 사용될 수 있는 알코올은 에탄올 및 메탄올이다. 알코올의 혼합물 및 알코올과 탄화수소의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 엔진은 제트 엔진, 기체 터빈, 자동차, 트럭 또는 버스 엔진과 같은 내연 엔진, 디젤 엔진 등일 수 있다. 본 방법은 특히 탄화수소, 알코올 또는 탄화수소-알코올 혼합물, 자동차에 설치된 내연엔진에 적합하다. 편의를 위해, 기술은 본 발명을 예시하기 위해 연료로서 탄화수소를 이용할 것이다. 이후의 기술에서 탄화수소의 사용은 본 발명은 탄화수소를 연료로하는 엔진으로 제한하려는 의도는 아니다. The present invention relates to a method of treating an engine exhaust stream, and more particularly, to a method for minimizing emissions during cold start operation of an engine. The engine consists of any internal or external engine that produces an exhaust gas stream containing harmful components or contaminants, including unburned or pyrolysed hydrocarbons or similar organics. Other harmful components generally present in the exhaust gas include nitrogen oxides and carbon monoxide. The engine uses hydrocarbon fuel as fuel. As used herein and in the claims, "hydrocarbonaceous fuel" includes hydrocarbons, alcohols, and mixtures thereof. Examples of hydrocarbons that can be used as engine fuels are mixtures of hydrocarbons that make up gasoline and diesel fuels. The alcohols that can be used as engine fuel are ethanol and methanol. Mixtures of alcohols and mixtures of alcohols and hydrocarbons can also be used. The engine may be an internal combustion engine such as a jet engine, a gas turbine, an automobile, a truck or bus engine, a diesel engine, and the like. The process is particularly suited for hydrocarbon, alcohol or hydrocarbon-alcohol mixtures, internal combustion engines installed in automobiles. For convenience, the technique will use hydrocarbons as fuel to illustrate the present invention. The use of hydrocarbons in the following description is not intended to limit the present invention to hydrocarbons-fueled engines.

엔진이 시동될때 엔진 배출 기체 스트림에 비교적 높은 농도의 탄화수소와 기타 오염물을 생성한다. 오염물은 배출 스트림에서 발견되는 어떠한 미연소 연료 성분 및 연소 부산물을 집합적으로 부르기 위해 사용될 것이다. 예를 들면, 연료가 탄화수소 연료일 경우, 탄화수소, 질소 산화물, 일산화탄소 및 기타 연소 부산물들이 엔진 배출 기체 스트림에서 발견될 것이다. 엔진 배출 스트림의 온도는 비교적 저온으로, 일반적으로 500℃ 이하고, 일반적으로 200 내지 400℃이다. 이와 같은 엔진 배출 스트림은 엔진 작동 초기 기간동안, 일반적으로 냉각 엔진의 시동후 초기 30 내지 120초 동안 위와 같은 특성을 갖는다. 엔진 배출 스트림은 일반적으로 부피에 대하여 약 500 내지 1000 ppm의 탄화수소를 포함할 것이다. When the engine is started, it produces relatively high concentrations of hydrocarbons and other contaminants in the engine exhaust gas stream. The contaminants will be used to collectively summarize any unburned fuel components and combustion by-products found in the exhaust stream. For example, if the fuel is a hydrocarbon fuel, hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and other combustion by-products will be found in the engine exhaust gas stream. The temperature of the engine exhaust stream is relatively low, typically 500 ° C or less, generally 200 to 400 ° C. Such an engine exhaust stream has the above characteristics for an initial period of engine operation, typically 30 to 120 seconds after startup of the cooling engine. The engine effluent stream will generally contain about 500 to 1000 ppm of hydrocarbon by volume.

처리되어질 엔진 배출 기체 스트림은 일차 배출 스트림에서 분자체의 조합 위로 유동된다. 분자체의 조합은 하기에 기술된다. 분자체 조합으로부터 배출된 일차 배출 스트림은 상기 일차 배출 스트림에 포함된 오염물질을 무해한 성분으로 전환시키고, 대기로 방출되는 처리된 배출 스트림을 제공하는 촉매 위로 유동된다. 대기로 방출하기 전에 처리된 배출 스트림은 머플러(muffler) 또는 본 기술분야에 잘 알려진 기타 소리 감소 장치를 통해 유동될 수 있다.The engine exhaust gas stream to be treated flows over a combination of molecular sieves in the primary exhaust stream. The combination of molecular sieves is described below. The primary effluent stream discharged from the molecular sieve combination flows over the catalyst that converts the contaminants contained in the primary effluent stream to harmless components and provides a treated effluent stream discharged into the atmosphere. The treated effluent stream prior to release to the atmosphere may be flowed through a muffler or other sound reduction device as is well known in the art.

오염물을 무해한 성분으로 전환하기 위해 사용되는 촉매는 일차 배출 스트림에 존재하는 어떠한 잔류 탄화수소를 이산화탄소와 물로 산화하고, 동시에 어떠한 잔류 일산화탄소를 이산화탄소로 산화하고, 동시에 어떠한 잔류 산화질소(nitric oxide)를 질소와 산소로 산화할 수 있기 때문에 본 기술분야에서 일반적으로 삼성분 조절 촉매로 불린다. 일부의 경우, 예컨데 알코올이 연료로 사용될 경우 촉매가 산화 질소를 질소와 산소로 전환할 필요가 없을 수 있다. 이와 같은 경우 촉매는 산화 촉매로 불린다. 엔진 배출 스트림 및 일차 배출 스트림의 비교적 낮은 온도 때문에 이와 같은 촉매는 매우 높은 효율로 작동하지 않아서 분자체 흡착제를 요구한다. The catalyst used to convert the contaminants into a harmless component is to oxidize any residual hydrocarbons present in the primary effluent stream to carbon dioxide and water while simultaneously oxidizing any residual carbon monoxide to carbon dioxide and at the same time removing any residual nitric oxide with nitrogen Oxygen, which is generally referred to in the art as a ternary control catalyst. In some cases, for example, when the alcohol is used as fuel, the catalyst may not need to convert nitrogen oxide to nitrogen and oxygen. In this case, the catalyst is referred to as an oxidation catalyst. Due to the relatively low temperatures of the engine exhaust stream and the primary effluent stream, such catalysts do not operate at very high efficiencies and require molecular sieve adsorbents.

분자체 흡착제가 충분한 온도, 일반적으로 약 150-200℃에 도달할 경우 분자체에 흡착된 오염물이 탈착되기 시작하고, 상기 일차 배출 스트림에 의해 촉매 위로 운반된다. 이 지점에서, 촉매는 자기의 작업 온도에 도달하고, 결국 오염물을 무해한 성분으로 완전히 전환시킬 수 있다. When the molecular sieve adsorbent reaches a sufficient temperature, typically about 150-200 占 폚, contaminants adsorbed on the molecular sieve begin to desorb and are carried over the catalyst by the primary effluent stream. At this point, the catalyst can reach its working temperature and ultimately completely convert the contaminants into harmless components.

분자체의 흡착 성능은 탄화수소 분자의 크기(결국 분자량과 형태)에 달려있다. 예를 들면, 소기공 지름(8 MR 기공과 같은)을 갖는 분자체가 사용될 경우 고분자량을 갖는 탄화수소(예를 들면 적어도 6개 탄소 원자를 갖는 파라핀, 올레핀, 또는 방향족 화합물)는 흡착되지 않을 수 있다. 이와 반대로, 중간 크기 기공(12 및/또는 10 MR 기공과 같은)의 개방 지름을 갖는 분자체가 사용될 경우 저분자량을 갖는 탄화수소(메탄, 프로판, 프로필렌과 같은)은 원하는 온도보다 낮은 온도에서 탈착되어 귀금속이 활성화되기에 충분히 높은 온도가 될 때까지 중간 크기 기공의 분자체의 기공에서 이와 같은 탄화수소를 유지하기 어렵다. The adsorption performance of molecular sieves depends on the size of the hydrocarbon molecules (molecular weight and shape). For example, when molecular sieves having small pore diameters (such as 8 MR pores) are used, hydrocarbons having high molecular weights (e.g., paraffins, olefins, or aromatics having at least 6 carbon atoms) have. Conversely, hydrocarbons with low molecular weight (such as methane, propane, propylene) are desorbed at a temperature below the desired temperature when molecular sieves having open diameters of medium pores (such as 12 and / or 10 MR pores) It is difficult to maintain such hydrocarbons in the pores of the mesoporous molecular sieve medium until the temperature is sufficiently high to activate the noble metal.

본 발명에서 사용된 분자체 흡착제는 (1) SSZ-13, SSZ-16, SSZ-36, SSZ-39, SSZ-50, SSZ-52 및 SSZ-73으로 구성된 군에서 선택되는 8개 이하의 원자로 구성된 고리(8 membered ring; "8 MR")의 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 소기공 결정성 분자체 또는 분자체들의 혼합물, 및 (2) SSZ-26, SSZ-33, SSZ-64, 제올라이트 베타, CIT-1, CIT-6 및 ITQ-4로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 10-원 고리(10 membered ring; "10 MR")의 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 중간 크기 기공 결정성 분자체를를 포함하는 분자체들의 조합 또는 혼합물을 포함한다. The molecular sieve adsorbent used in the present invention comprises (1) eight or less reactors selected from the group consisting of SSZ-13, SSZ-16, SSZ-36, SSZ-39, SSZ-50, SSZ- (B) a quadrivalent element, a pentavalent element, a quadrivalent quadrivalent element different from the primary quadrivalent element, or a quadrivalent quadrivalent element having a pore of 8 membered rings SSZ-33, SSZ-64, zeolite beta, CIT-1, CIT-6, or a mixture of small crystal crystalline molecular sieves or molecular sieves having a molar ratio of oxides of these mixtures of at least 10, And 10-membered ring ("10 MR") selected from the group consisting of ITQ-4 and ITQ-4, wherein (a) the oxides of the primary tetravalent elements versus the trivalent elements (b) , A mesoporous crystalline molecular sieve having a molar ratio of the oxides of the quaternary elements differing from the primary quadrivalent element to the oxides of the quaternary elements differing from the primary quadrivalent element or a mixture thereof, .

본 발명의 소기공 분자체는 (2차원 또는 3차원) 교차 채널을 갖는다. 이와 같은 분자체의 예로는 다음을 포함하고, 여기서 3문자 구조 코드, 기공 고리에서의 원자수, 채널 배치는 국제 제올라이트 협회 데이터베이스로부터 유래된다. The small pore molecular sieve of the present invention has (two-dimensional or three-dimensional) cross-channel. Examples of such molecular sieves include: where the three-letter structure code, the number of atoms in the pore ring, and the channel arrangement are derived from the International Zeolite Association Database.

1985년 10월 1일자로 등록된 존스(Zones)의 미국특허번호 제4,544,538호에 개시된 SSZ-13(CHA)로 명명된 분자체.A molecular sieve designated SSZ-13 (CHA) as disclosed in U.S. Patent No. 4,544,538 to Zones, which was registered October 1, 1985.

1999년 9월 28일자로 등록된 존스 등(Zones et al.)의 미국특허번호 제5,958,370호에 개시된 SSZ-16(AFX, (8 6 4), 3D)로 명명된 분자체.Molecular sieve named SSZ-16 (AFX, (8 6 4), 3D) as disclosed in U.S. Patent No. 5,958,370 to Zones et al., Filed September 28,

1999년 8월 17일자로 등록된 나카가와 등(Nakagawa et al.)의 미국특허번호 제5,939,044호에 개시된 SSZ-36(ITE-RTH 구조적 중간체)로 명명된 분자체.A molecular sieve named SSZ-36 (ITE-RTH structural intermediate) disclosed in U.S. Patent No. 5,939,044, Nakagawa et al., Issued August 17, 1999.

1999년 9월 28일자로 등록된 미국특허번호 제5,958,370호에 개시된 SSZ-39(AEI, (8 6 4), 3D)로 명명된 분자체.SSZ-39 (AEI, (864), 3D) disclosed in U.S. Patent No. 5,958,370, filed September 28, 1999.

2003년 8월 12일자로 등록된 미국특허번호 제6,605,267호에 개시된 SSZ-50(RTH, (8 6 5 4), 2D)로 명명된 분자체.IMolecular sieves named SSZ-50 (RTH, (8654), 2D) disclosed in U.S. Patent No. 6,605,267,

2001년 7월 3일자로 등록된 미국특허번호 제6,254,849호에 개시된 SSZ-52로 명명된 분자체.A molecular sieve named SSZ-52, which is disclosed in U.S. Patent No. 6,254,849, filed July 3, 2001.

2006년 11월 21일자로 등록된 미국특허번호 제7,138,099호에 개시된 SSZ-73로 명명된 분자체.A molecular sieve designated SSZ-73 as disclosed in U.S. Patent No. 7,138,099, filed on November 21, 2006.

본 발명에 유용한 소기공 분자체를 규명하기 위해 인용된 앞서 언급된 특허들은 전체가 본 명세서에 참조문헌으로 포함된다.The above-cited patents cited for identifying small pore molecular sieves useful in the present invention are incorporated herein by reference in their entirety.

위에 기재된 소기공 분자체는 큰 마이크로기공 부피 및 높은 산화물 (1) 예컨데 실리카 대 산화물 (2) 예컨데 알루미나 몰비를 갖는(본원에서는 "고실리카" 분자체로 일컬어지는) 본 발명의 분자체로서 사용을 위한 기준을 충족한다. 이와 같은 2개의 특징들은 이와 같은 소기공 분자체들을 고알루미늄 함량을 갖는 소기공분자체인 기존에 사용되던 분자체와 구별되게 한다. 이와 같은 후자의 특징은 본 발명의 고실리카 소기공 분자체보다 기존의 분자체들이 붕괴에 더욱 민감하게 한다(작업조건하에서 증기에 대한 민감성).The small pore molecular sieves described above can be used as molecular sieves of the present invention (referred to herein as "high silica" molecular sieves) having a large micropore volume and a high oxide (1), such as silica to oxide (2) . These two features make these small pore molecular sieves distinct from the existing molecular sieves, which are small pore powders with high aluminum content. This latter feature makes conventional molecular sieves more susceptible to degradation than the high silica small pore molecular sieve of the present invention (susceptibility to steam under operating conditions).

본 발명에 유용한 중간 크기 기공 분자체는 (2차원 또는 3차원) 교차 채널을 갖는다. 중간 크기 기공 분자체는 높은 내부 기공 부피(예컨데, 약 0.18 cc/gm 이상의 질소 흡착 성능)을 가져야 한다. 이와 같은 분자체의 예로는 다음을 포함하며, 여기서 3문자 구조 코드, 기공 고리에서의 원자수, 채널 배치는 국제 제올라이트 협회 데이터베이스로부터 유래된다. The mesoporous molecular sieves useful in the present invention have (two or three dimensional) crossover channels. The medium size pore molecular sieve should have a high internal pore volume (e.g., nitrogen adsorption capability of greater than about 0.18 cc / gm). Examples of such molecular sieves include: where the three-letter structure code, the number of atoms in the pore ring, and the channel arrangement are derived from the International Zeolite Association Database.

1990년 3월 20일자로 등록된 존스 등(Zones et al.)의 미국특허번호 제4,910,006호에 개시된 SSZ-26(CON)로 명명된 분자체.A molecular sieve designated SSZ-26 (CON), as disclosed in U.S. Patent No. 4,910,006 to Zones et al., Issued March 20, 1990.

1990년 10월 16일자로 등록된 존스(Zones)의 미국특허번호 제4,963,337호에 개시된 SSZ-33(CON)로 명명된 분자체.A molecular sieve designated SSZ-33 (CON) as disclosed in U.S. Patent No. 4,963,337 to Zones, issued October 16, 1990.

2003년 5월 27일자로 등록된 엘로마리(Elomari)의 미국특허번호 제6,569,401호에 개시된 SSZ-64로 명명된 분자체는 구조에서 적어도 하나의 12 MR을 갖는 무질서 구조 및 0.20 cc/g을 초과하는 마이크로기공 부피를 갖는 것으로 사료된다.The molecular sieve, denoted SSZ-64, disclosed in US Patent No. 6,569,401 to Elomari, which was registered May 27, 2003, has a disordered structure with at least one 12 MR in the structure and a molecular weight of more than 0.20 cc / g The micropore volume is considered to have a micropore volume.

1967년 3월 7일자로 등록된 워들링거 등(Wadlinger et al.)의 미국특허번호 제3,308,069호, 및 1996년 4월 30일자로 재등록된 워들링커 등의 제Re. 28,341호에 개시된 제올라이트 베타(BEA)로 명명된 분자체.U. S. Patent No. 3,308, 069 to Wadlinger et al., Filed March 7, 1967, and Re Re-registered Waddlinger et al. The molecular sieve named zeolite beta (BEA) disclosed in U.S. Patent No. 28,341.

1996년 4월 30일자로 등록된 미국특허번호 제5,512,267호에 개시된 CIT-1(CON)로 명명된 분자체.A molecular sieve designated CIT-1 (CON) as disclosed in U.S. Patent No. 5,512,267, filed April 30,

2000년 9월 12일자로 등록된 다케와키 등(Takewaki et al.,)의 미국특허번호 제6,117,411호에 개시된 CIT-6(BEA)로 명명된 분자체.A molecular sieve designated CIT-6 (BEA) as disclosed in U.S. Patent No. 6,117,411 to Takewaki et al., Issued September 12, 2000.

알. 카스타네다 등(R. Castaneda et al.)의 "관심이 있는 10- 및 12-원환 기공을 갖는 새로운 제올라이트 구조물 IT-24의 합성", J. Am. Chem. Soc., 125, 7820-7821(2003)에 개시된 ITQ-24(IWR)로 명명된 분자체.egg. &Quot; Synthesis of a new zeolite structure IT-24 with interesting 10- and 12-membered pores " by R. Castaneda et al., J. Am. Chem. Soc., 125, 7820-7821 (2003).

본 발명에서 사용되는 중간 크기 기공 분자체를 규명하고 있는 앞서 언급한 특허와 논문들은 전체가 본원에 참조문헌으로 포함된다.The aforementioned patents and papers describing the intermediate size pore molecular sieve used in the present invention are incorporated herein by reference in their entirety.

분자체들은 Si 이외에 Al, B, Ga, Fe, Zn, Mg, Co 및 이들의 혼합물과 같은 구조적 헤테로원자를 포함할 수 있다. 분자체는 희토 금속, 2족 금속, 8-10족 금속 및 이들의 혼합물로부터 선택된 금속 양이온을 포함할 수 있다. 즉. 금속 양이온은 Mn, Ca, Mg, Zn, Cd, Pt, Pd, Ni, Co, Ti, Al, Sn, Fe, Co 및 이들의 혼합물에서 선택될 수 있다. 분자체는 또한 Cu, Ag, Au 및 이들의 혼합물에서 선택된 금속을 포함할 수 있다. 분자체는 Ge와 같은 Si에 대한 기타 부분 치환 원자를 포함할 수 있다. Si를 Ge로 치환하는 기술은 본 기술분야에 알려져 있다(예를 들면 미국특허번호 제4,910,006호 및 제4,963,337호 참조).The molecular sieves may include structural heteroatoms such as Al, B, Ga, Fe, Zn, Mg, Co and mixtures thereof in addition to Si. The molecular sieve may comprise metal cations selected from rare earth metals, Group 2 metals, Group 8-10 metals, and mixtures thereof. In other words. The metal cation may be selected from Mn, Ca, Mg, Zn, Cd, Pt, Pd, Ni, Co, Ti, Al, Sn, Fe, Co and mixtures thereof. The molecular sieve may also comprise a metal selected from Cu, Ag, Au and mixtures thereof. The molecular sieve may include other partially substituted atoms for Si, such as Ge. Techniques for replacing Si with Ge are known in the art (see, for example, U.S. Patent Nos. 4,910,006 and 4,963,337).

일 구현예에 있어서, 소기공 및 중간크기 기공 분자체의 조합은 (1) SSZ-13 및(2) SSZ-26, SSZ-33 또는 이들의 혼합물의 조합이다. 또 다른 구현예에 있어서, 소기공 및 중간크기 기공 분자체의 조합은 (1) SSZ-13 및(2) SSZ-26의 조합이다. In one embodiment, the combination of small pores and medium size pore molecular sieves is (1) SSZ-13 and (2) SSZ-26, SSZ-33 or a combination of mixtures thereof. In another embodiment, the combination of small pores and medium pore molecular sieves is a combination of (1) SSZ-13 and (2) SSZ-26.

분자체는 증기의 존재와 같은 약 700℃에 대해 열적으로 안정하여야 한다. 증기는 알루미늄과 같은 골격구조를 붕괴시키는 일부 금속을 일부 제올라이트의 골격구조로부터 제거할 수 있다. 결국, 본 발명에서 사용되는 분자체가 증기에 대해 안정적인 것이 중요하다. 만일 사용되어질 분자체가 아연과 같은 금속을 골격구조에 포함하여 증기 환경에서 분자체를 불안정하게 한다면, 분자체를 증기에 대해 안정하게 하는 원소로 금속을 치환할 수 있다. The molecular sieve must be thermally stable to about 700 ° C, such as the presence of steam. The steam can remove some metals from the skeletal structure of some zeolites that disrupt the skeletal structure, such as aluminum. As a result, it is important that the molecular sieve used in the present invention is stable to steam. If the molecular sieve to be used contains a metal such as zinc in its skeletal structure to make the molecular sieve unstable in a vapor environment, the metal can be replaced with an element that stabilizes the molecular sieve to vapor.

만일 탄화수소질 연료가 엔진에서 불완전 연소를 한다면, 배출 기체는 이산화탄소와 물을 포함할 수 있다. 배출기체에 물이 존재하면 일부 분자체들이 불안정할 수 있다. 이와 같은 분자체를 안정화시키는 방법중 하나는 분자체에서 실리콘 산화물의 양을 증가시키는 것이다. 일반적으로, 실리콘 산화물의 함량이 증가할수록 더욱 많은 소수성 분자체가 안정화될 것이며, 수증기 존재하에서도 안정하게 될 것이다. 결국, 분자체의 골격구조내 일부 금속(아연과 같은)을 실리콘으로 부분적으로 또는 완전히 교체하여 소수성을 증가시키는 것이 바람직하다. 일부의 경우, 모두가 실리콘 산화물인 분자체가 바람직할 수 있다.If the hydrocarbon fuel burns incompletely in the engine, the exhaust gas may include carbon dioxide and water. If water is present in the exhaust gas, some molecular sieves may be unstable. One way to stabilize such molecular sieves is to increase the amount of silicon oxide in the molecular sieve. Generally, as the content of silicon oxide increases, more hydrophobic molecular sieve will be stabilized and will be stable even in the presence of water vapor. As a result, it is desirable to increase hydrophobicity by partially or completely replacing some metal (such as zinc) in the skeleton structure of the molecular sieve with silicon. In some cases, molecular sieves in which all are silicon oxides may be preferred.

본 발명의 소기공 분자체 및 중간크기 기공 분자체는 냉시동 엔진 배출 기체 스트림을 처리하기 위하여 조합으로 사용된다. 본원에서 사용된 "조합"은 배출 스트림이 촉매적 전환장치로 진입하기 전에 냉시동 엔진 배출 기체 스트림이 본 발명의 소기공 분자체와 본 발명의 중간크기 기공 분자체 모두와 접촉하는 것을 의미한다. 이는 여러 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, "조합"은 예컨데 단일 층(bed)에 소기공 분자체 및 중간크기 기공 분자체의 혼합물을 포함할 수 있다. 소기공 및 대기공 분자체는 분리된 층에서, 또는 소기공 및 중간크기 기공 분자체를 포함한 단일 층에서 사용될 수 있다. 소기공 및 중간크기 기공 분자체는 단일 층에서 사용될 수 있으며, 단일 층은 층의 상류(업스트림) 측면에서 하나의 분자체, 예컨대 소기공 분자체의 농도가 높고 중간크기 기공 분자체의 농도가 낮다(가능하면 0이다). 이후, 소기공 및 중간크기 기공 분자체의 농도는 하류(다운스트림)로 갈수록 점차적으로 역전되어서, 결국 층의 하류의 마지막에서는 예컨데, 소기공 분자체의 농도는 낮고(가능하면 0이고) 예컨데 중간크기 기공 분자체의 농도는 높다. 그러나, 소기공 및 중간크기 기공 분자체는 편리하게 분리된 개별적인 층에 위치한다. 이와 같이 사용될 경우, 하나의 층이 막히게 되면(foul), 막힌 층만을 교체하고 다른 층은 그대로 두는 것이 가능하다. The small pore molecular sieve and the mid-size pore molecular sieve of the present invention are used in combination to treat the cold start engine exhaust gas stream. As used herein, "combination" means that the cold starting engine exhaust gas stream is contacted with both the small pore molecular sieve of the present invention and the mid-size pore molecular sieve of the present invention before the exhaust stream enters the catalytic converter. This can be accomplished by several methods. For example, "combination" may include, for example, a mixture of small pore molecular sieves and medium sized pore molecular sieves in a single bed. Small pores and atmospheric pores themselves can be used in separate layers, or in a single layer including small pores and medium pore molecular sieves. Small pores and medium pore molecular sieves can be used in a single layer, where a single layer has a high concentration of one molecular sieve, e.g., small pore molecular sieve, in the upstream (upstream) side of the layer and a low concentration of medium pore molecular sieve (0 if possible). Thereafter, the concentration of the small pores and the medium pore molecular sieve are gradually reversed toward the downstream (downstream), so that at the end downstream of the layer, for example, the concentration of the small pore molecular sieve is low (possibly zero) Size The concentration of the pore molecular sieve is high. However, small pores and medium pore molecular sieves are conveniently located in separate individual layers. When used in this way, it is possible to replace only the clogged layer and leave the other layer intact if one layer is clogged (foul).

냉시동 배출 기체가 소기공 분자체 및 중간크기 기공 분자체와 접촉하는 순서는 중요하지 않을 수 있다. 그러나, 냉시동 배출 기체를 중간크기 기공 분자체와 접촉하기 전에 소기공 분자체와 접촉하는 것에 이점이 있을 수 있다. 이와 같은 배치에서, 소형의 탄화수소(예컨데, 메탄, 프로판 및/또는 프로필렌)는 소기공 분자체에 의해 흡착될 수 있는 반면에, 대형의 탄화수소는 소기공 분자체를 우회하여 (대형의 탄화수소는 작은 기공에 맞추기에 너무 크기 때문에) 중간크기 기공 분자체가 대형 탄화수소를 자유롭게 흡착할 수 있게 한다. 이와 반대의 배치(즉, 중간크기 기공 분자체가 소기공 분자체의 상류에 위치된다)도 또한 사용될 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우 소형 탄화수소가 중간크기 기공 분자체의 기공을 채우고, 대형 탄화수소의 진입을 방해할 위험성이 있다. 이런 경우, 대형 탄화수소는 기공이 막힌 중간크기 기공 분자체와 (대형 탄화수소를 흡착할 수 없는) 하류 소기공 분자체를 우회할 수 있고, 촉매적 전환장치의 온도가 대형 탄화수소를 전환하기에 충분한 온도로 상승하기 전에 촉매적 전환장치를 진행시킬 수 있다. The order in which the cold start exhaust gas contacts the small pore molecular sieve and the medium size pore molecular sieve may not be important. However, it may be advantageous to contact the cold starting discharge gas with the small pore molecular sieve before contacting the medium size pore molecular sieve. In such an arrangement, small hydrocarbons (e.g., methane, propane and / or propylene) can be adsorbed by small pore molecular sieves, while large hydrocarbons bypass small pore molecular sieves (large hydrocarbons are small Because it is too large to fit in the pore, the medium sized pore molecular sieve makes it possible to adsorb large hydrocarbons freely. The opposite arrangement (i.e., the mid-size pore molecular sieve is located upstream of the small pore molecular sieve) can also be used. However, in such cases, small hydrocarbons fill the pores of the medium pore molecular sieve, and there is a risk that the entry of large hydrocarbons may be hindered. In this case, large hydrocarbons can bypass the pore-clogged mid-sized pore molecular sieve and the downstream pore-sized molecular sieve (which can not adsorb large hydrocarbons), and the temperature of the catalytic converter is sufficient to convert large hydrocarbons Lt; RTI ID = 0.0 > to < / RTI >

조합의 특정 배치는 여러 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 흡착제 층은 미립자 형태로 편리하게 사용될 수 있거나, 흡착제가 고형 모놀리식(monolithic) 담체상으로 증착될 수 있다. 특정 미립자 형이 바람직한 경우, 흡착제는 분말, 정제(pill), 펠릿(pellet), 과립(granule), 고리(ring), 구체(sphere) 등의 형태로 사용될 수 있다. 모놀리식 형태의 구현예에 있어서, 흡착제에 구조적 지지를 제공하는 불활성 담체 물질상에 증착된 박막 또는 코팅으로서 흡착제를 사용하는 것이 가장 편리하다. 불활성 담체 물질은 세라믹 또는 금속성 물질과 같은 어떠한 내화 물질도 가능할 수 있다. 단체 물질은 흡착제와 비반응성이고, 노출되는 기체에 의해 분해되지 않는 것이 바람직하다. 적당한 세라믹 물질의 예로는 규선석(sillimanite), 페탈라이트(petalite), 근청석(cordierite), 멀라이트(mullite), 지르콘(zircon), 지르콘 멀라이트, 스폰듀민(spondumene), 알루미나-티타네이트(alumina-titanate) 등을 포함한다. 불활성 담체 물질로 제공되는 금속성 물질의 예로는 미국특허번호 제3,9820,583호에 개시된 금속 및 합금을 포함하며, 이들은 산화 저항성이 있고, 그렇지 않으면 고온을 견딜 수 있다. The particular arrangement of combinations can take many forms. For example, the adsorbent layer can conveniently be used in particulate form, or the adsorbent can be deposited onto a solid monolithic carrier. If a particular particulate form is desired, the adsorbent may be used in the form of a powder, pill, pellet, granule, ring, sphere, or the like. In monolithic embodiments, it is most convenient to use an adsorbent as a thin film or coating deposited on an inert carrier material that provides structural support to the adsorbent. The inert carrier material may be any refractory material such as a ceramic or metallic material. It is preferred that the unitary material is non-reactive with the adsorbent and not decomposed by the exposed gas. Examples of suitable ceramic materials include, but are not limited to, sillimanite, petalite, cordierite, mullite, zircon, zircon mullite, spondumene, alumina-titanate -titanate) and the like. Examples of metallic materials provided as inert carrier materials include metals and alloys disclosed in U.S. Patent No. 3,982,583, which are oxidation resistant and otherwise capable of withstanding high temperatures.

담체 물질은 기체 유동 방향으로 연장된 복수의 기공 또는 채널을 제공하는 어떠한 견고한 단일 배치에서 사용될 수 있다. 편리하게는, 배치는 벌집 배치일 수 있다. 벌집 구조는 단일 형태 또는 복수 모듈의 정렬 모두에서 유익하게 사용될 수 있다. 벌집구조는 기체 유동이 대체로 벌집 구조의 셀(cell) 또는 채널 방향과 동일한 방향이 되도록 일반적으로 배향된다. 모놀리식 구조의 더욱 상세한 논의를 위해서는 본원에 참조문헌으로 포함된 미국특허번호 제3,785,998호 및 제3,767,453호를 참조하라. The carrier material may be used in any solid arrangement to provide a plurality of pores or channels extending in the gas flow direction. Conveniently, the arrangement may be a honeycomb arrangement. The honeycomb structure can be advantageously used in both single-type or multi-module alignment. The honeycomb structure is generally oriented such that the gas flow is generally in the same direction as the cell or channel direction of the honeycomb structure. For a more detailed discussion of monolithic structures, see U.S. Patent Nos. 3,785,998 and 3,767,453, which are incorporated herein by reference.

분자체 조합은 본 기술분야에 알려진 어떠한 편리한 방법으로 담체상에 증착될 수 있다. 한가지 편리한 방법은 (단일 슬러리에서 함께, 또는 상이한 슬러리에서 개별적으로) 조합을 형성하는 분자체를 사용하여 슬러리를 제조하고, 모놀리식 벌집 담체를 슬러리로 코팅하는 것을 포함한다. 슬러리는 적당량의 분자체와 결합제를 물로 결합시키는 것과 같은 본 기술분야에 알려진 수단을 통해 제조될 수 있다. 이후, 이와 같이 생성된 혼합물은 초음파(sonication), 분쇄(milling) 등과 같은 수단을 사용하여 배합된다. 이롸 같은 슬러리는 벌집을 슬러리에 담그고, 채널을 배수하거나 바람을 불어서 과량의 슬러리를 제거하고, 약 100℃로 가열하여 모놀리식 벌집을 코팅하는데 사용된다. 만일 원하는 로딩(loading)의 분자체 조합이 이루어지지 않을 경우 위의 공정은 원하는 로딩을 달성하기 위해 필요한 만큼 수회 반복될 수 있다. The molecular sieve combination may be deposited on a carrier in any convenient manner known in the art. One convenient method involves preparing slurries using molecular sieves that form a combination (together in a single slurry, or separately in different slurries), and coating the monolithic honeycomb carrier with the slurry. The slurry may be prepared through means known in the art, such as coupling an appropriate amount of molecular sieve and binder to water. The resulting mixture is then compounded using means such as sonication, milling, and the like. Such slurries are used to dip the honeycomb into the slurry, drain the channel or blow out the excess slurry, and heat the monolithic honeycomb by heating to about 100 ° C. If the desired molecular sieve combination is not achieved, the above process may be repeated as many times as necessary to achieve the desired loading.

분자체 조합을 모놀리식 벌집구조에 증착하는 대신에, 분자체 조합을 취하고, 이를 본 기술분야에 알려진 수단으로 모놀리식 벌집 구조 내부로 형성시키는 것을 취할 수도 있다. Instead of depositing the molecular sieve combination in a monolithic honeycomb structure, it may be possible to take a molecular sieve combination and form it into the monolithic honeycomb structure by means known in the art.

흡착제는 선택적으로 표면에 분산된 하나 이상의 촉매적 금속을 포함할 수 있다. 흡착제 표면에 분산될 수 있는 금속은 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 및 이들의 혼합물로 이루어진 귀금속이다. 바람직한 귀금속은 본 기술분야에 잘 알려진 어떠한 적합한 방법으로 지지체로 작용하는 흡착제로 증착될 수 있다. 귀금속을 흡착제 지지체상에 분산시키는 방법중 일예는 흡착제 지지체를 원하는 귀금속 또는 금속들의 분해가능한 화합물의 수성 용액으로 함침하고, 표면에 분산된 귀금속 화합물을 갖는 흡착제를 건조한 후, 약 400℃ 내지 약 500℃의 온도에서 약 1 내지 4시간동안 공기중에서 하소하는 공정을 포함한다. 분해가능한 화합물은 공기중에서 가열되어 금속 또는 금속 산화물을 제공하는 화합물을 의미한다. 사용가능할 수 있는 분해가능한 화합물의 예들이 본 원에 참조문헌으로 포함된 미국특허번호 제4,791,091호에 기재되어 있다. 바람직한 분해가능한 화합물은 염화백금산(chloroplatinic acid), 삼염화로듐(rhodium trichloride), 염화팔라듐산(chloropalladic acid), 헥사클로로이리데이트(IV) 산(hexachloroiridate acid) 및 헥사클로로루테네이트(hexachlororuthenate)이다. 귀금속이 흡착제 지지체에 대하여 약 0.01 내지 약 4 중량% 범위의 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 특히 백금 및 팔라듐의 경우 0.1 내지 4 중량%인 반면에, 로듐 및 루테늄의 경우 약 0.01 내지 2 중량%이다. The adsorbent may optionally comprise one or more catalytic metals dispersed on the surface. The metals that can be dispersed on the adsorbent surface are noble metals consisting of platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and mixtures thereof. The preferred noble metal can be deposited with an adsorbent that acts as a support in any suitable manner well known in the art. One example of a method of dispersing a noble metal on an adsorbent support is by impregnating the adsorbent support with an aqueous solution of the desired noble metal or decomposable compound of metals and drying the adsorbent with the noble metal compound dispersed on the surface, Lt; RTI ID = 0.0 > 1 < / RTI > to 4 hours in air. A decomposable compound means a compound which is heated in air to provide a metal or metal oxide. Examples of degradable compounds that may be used are described in U.S. Patent No. 4,791,091, which is incorporated herein by reference. Preferred decomposable compounds are chloroplatinic acid, rhodium trichloride, chloropalladic acid, hexachloroiridate acid, and hexachlororuthenate. It is preferred that the noble metal be present in an amount ranging from about 0.01 to about 4 weight percent based on the adsorbent support. Especially 0.1 to 4% by weight for platinum and palladium, and about 0.01 to 2% by weight for rhodium and ruthenium.

이와 같은 촉매적 금속은 탄화수소 및 일산화탄소를 산화하고, 질소 산화물 성분을 무해한 산물로 환원시킬 수 있다. 따라서, 흡착제 층은 흡착제와 촉매로 모두 작용할 수 있다. Such catalytic metals can oxidize hydrocarbons and carbon monoxide and reduce the nitrogen oxide component to a harmless product. Thus, the adsorbent layer can act as both an adsorbent and a catalyst.

촉매적 전환장치내 촉매는 본 기술분야에 잘 알려진 어떠한 3 성분 조절 또는 산화 촉매로부터 선택될 수 있다. 촉매의 예로는 본원에 참조문헌으로 포함된 미국특허번호 제4,528,279호, 제4,791,091호, 제4,760,044호, 제4,868,148호 및 제4,868,149호에 기술된 촉매들이다. 본 기술분야에 잘 알려진 바람직한 촉매는 백금 및 로듐, 및 선택적으로 팔라듐을 포함한 촉매들인 반면에, 산화촉매는 일반적으로 로듐을 포함하지 않는다. 산화촉매는 일반적으로 백금 및/또는 팔라듐 금속을 포함한다. 이와 같은 촉매는 바륨, 세륨, 란타눔, 니켈 및 철과 같은 프로모터 및 안정화제를 포함할 수 있다. 귀금속 프로모터 및 안정화제는 일반적으로 알루미나, 실리카, 티타니아, 지르코니아, 알루미노 실리케이트 및 이들의 혼합물과 같은 지지체 상에 증착된다. 촉매는 미립자형으로 편리하게 사용될 수 있거나, 촉매적 복합물은 바람직한 모놀리식 담체를 이용하여 고형의 모놀리식 담체상에 증착될 수 있다. 미립자형 및 모놀리식 형의 촉매는 앞서 흡착제에 대해 기술한대로 제조된다. The catalyst in the catalytic converter can be selected from any three component conditioning or oxidation catalyst well known in the art. Examples of catalysts are those described in U.S. Patent Nos. 4,528,279, 4,791,091, 4,760,044, 4,868,148 and 4,868,149, which are incorporated herein by reference. Preferred catalysts well known in the art are catalysts comprising platinum and rhodium, and optionally palladium, while oxidation catalysts generally do not contain rhodium. The oxidation catalyst generally comprises platinum and / or palladium metal. Such catalysts may include promoters and stabilizers such as barium, cerium, lanthanum, nickel and iron. The noble metal promoter and stabilizer are generally deposited on a support such as alumina, silica, titania, zirconia, aluminosilicate, and mixtures thereof. The catalyst may conveniently be used in particulate form, or the catalytic composite may be deposited on a solid monolithic carrier using the preferred monolithic carrier. The particulate and monolithic catalysts are prepared as described above for adsorbents.

실시예Example 1 One

자동차 배출 스트림에서 일반적으로 발견되는 탄화수소 물질의 흡착 효율성에 대하여 제올라이트의 흡착 특성이 시험되었다. 본 시험에서 사용된 SSZ-13 시료는 15.6의 실리카/알루미나 비를 갖는다. 본 시험에서 사용된 SSZ-33 시료는 14.6의 실리카/알루미나 비를 갖는다. Adsorption properties of zeolites have been tested for adsorption efficiency of hydrocarbon materials commonly found in automotive exhaust streams. The SSZ-13 sample used in this test has a silica / alumina ratio of 15.6. The SSZ-33 sample used in this test has a silica / alumina ratio of 14.6.

대략 70 mg의 제올라이트 SSZ-13 분말 시료를 VTI 과학 장비 GHP-FS 무게 흡착 분석장치(VTI Scientific Instruments GHP-FS Gravimetric Sorpotion Analyzer)에 교대로 로딩하였다. 시료준비는 시료를 350℃에서 300분 동안 (또는 10분에 걸쳐 시료 중량이 0.005% 이하로 변할때까지) 건조를 수행하는 것으로 이루어졌다. 이후 시료를 30℃, 500 torr 압력에서 30분동안 또는 시료 중량이 15분 간격에 걸 쳐서 0.005% 이하로 변화될 때까지 메탄으로 평형화시켰다. 이후 압력을 500 torr씩 최대 5000 torr까지 증가시켰으며, 각각의 압력 증가후 시료가 메탄 기체로 평형화되도록 하였다. 각각의 압력에서, 메탄 흡착 양을 시료의 중량 변화로 측정하였다. Approximately 70 mg of a zeolite SSZ-13 powder sample was alternately loaded into a VTI Scientific Instruments GHP-FS Gravimetric Sorpotion Analyzer (VTI Scientific Instruments). Sample preparation consisted of drying the sample at 350 ° C for 300 minutes (or until the sample weight changed to less than 0.005% over 10 minutes). The sample was then equilibrated with methane at 30 ° C., 500 torr pressure for 30 minutes or until the sample weight varied below 0.005% over 15 minute intervals. The pressure was increased to 500 torr up to 5000 torr, and after each pressure increase, the sample was equilibrated with methane gas. At each pressure, the amount of methane adsorption was measured by the weight change of the sample.

제올라이트 SSZ-33 분말 시료를 사용하여 상기 방법을 반복하였다.The above procedure was repeated using a zeolite SSZ-33 powder sample.

제올라이트 SSZ-13 분말과 제올라이트 SSZ-33 분말의 물리적 혼합물을 사용하여 상기 방법을 반복하였다.The process was repeated using a physical mixture of zeolite SSZ-13 powder and zeolite SSZ-33 powder.

하기의 제올라이트 및 균일한 제올라이트의 물리적 혼합물에 의한 메탄 흡수(mmole/g)가 도 1에 도시되어 있다. The methane uptake (mmole / g) by the following physical mixture of zeolite and homogeneous zeolite is shown in FIG.

시료 IDSample ID 제올라이트Zeolite SSZ13SSZ13 100$ SSZ-13$ 100 SSZ-13 0.8SSZ130.8SSZ13 4:1 중량비의 SSZ-13:SSZ-33SSZ-13: SSZ-33 in a weight ratio of 4: 1 0.75SSZ130.75SSZ13 3:1 중량비의 SSZ-13:SSZ-333: 1 weight ratio of SSZ-13: SSZ-33 0.5SSZ130.5SSZ13 1:1 중량비의 SSZ-13:SSZ-331: 1 weight ratio of SSZ-13: SSZ-33 SSZ33SSZ33 100% SSZ-33100% SSZ-33

도 1에 도시된 데이터는 중량을 기초로 30℃에서의 SSZ-13에 의한 메탄 흡수가 SSZ-33에 의한 흡수보다 더 크다는 것을 나타내고 있다. SSZ-13 : SSZ-33의 1:1 혼합물(도 1에서 0.5SSZ13으로 표시된)은 2개의 제올라이트 단독으로 수행한 메탄 흡수 사이의 중간정도의 메탄 흡수를 나타낸다. 그러나, SSZ-13 : SSZ-33의 4:1 및 3:1 혼합물(도 1에서는 각각 0.8SSZ13 및0.75SSZ13으로 표시된)은 SSZ-13 및SSZ-33 단독으로 수행한 메탄 흡수와 동등하거나 더 높은 메탄 흡수를 갖는 것으로 나타난 다. The data shown in Figure 1 shows that the methane absorption by SSZ-13 at 30 占 폚 on a weight basis is greater than the absorption by SSZ-33. SSZ-13: A 1: 1 mixture of SSZ-33 (denoted 0.5SSZ13 in FIG. 1) shows a moderate methane uptake between methane uptake performed with two zeolites alone. However, the 4: 1 and 3: 1 mixtures of SSZ-13: SSZ-33 (denoted as 0.8SSZ13 and 0.75SSZ13, respectively in FIG. 1) are equivalent to or higher than the methane absorptions performed with SSZ-13 and SSZ- Methane absorption.

실시예Example 2 2

흡착제로 에탄을 사용하여 실시예 1을 반복하였다. 하기 제올라이트 시료에 의한 에탄 흡수(mmole/g)가 도 2에 도시된다. Example 1 was repeated using ethane as the adsorbent. The ethane absorption (mmole / g) by the zeolite sample shown below is shown in FIG.

시료 IDSample ID 제올라이트Zeolite SSZ13SSZ13 100% SSZ-13100% SSZ-13 0.5SSZ130.5SSZ13 1:1 중량비의 SSZ-13:SSZ-331: 1 weight ratio of SSZ-13: SSZ-33 SSZ33SSZ33 100% SSZ-33100% SSZ-33

도 2에 도시된 데이터는 SSZ13 : SSZ33의 1:1혼합물(0.5SSZ13으로 표시된)이 SSZ-13 및 SSZ-33 단독으로 수행한 에탄 흡수 사이의 중간정도의 30℃ 에탄 흡수를 나타낸다. The data shown in Figure 2 shows a moderate 30 < 0 > C ethane uptake between the 1: 1 mixture of SSZ13: SSZ33 (denoted 0.5SSZ13) and the ethane absorption performed with SSZ-13 and SSZ-33 alone.

실시예Example 3 3

흡착제로 에틸렌을 사용하여 실시예 1을 반복하였다. 하기 제올라이트 시료에 의한 에틸렌 흡수(mmole/g)가 도 3에 도시된다. Example 1 was repeated using ethylene as the adsorbent. The ethylene absorption (mmole / g) by the following zeolite sample is shown in Fig.

시료 IDSample ID 제올라이트Zeolite SSZ13SSZ13 100% SSZ-13100% SSZ-13 0.75SSZ130.75SSZ13 3:1 중량비의 SSZ-13:SSZ-333: 1 weight ratio of SSZ-13: SSZ-33 0.5SSZ130.5SSZ13 1:1 중량비의 SSZ-13:SSZ-331: 1 weight ratio of SSZ-13: SSZ-33 SSZ33SSZ33 100% SSZ-33100% SSZ-33

도 3에 도시된 데이터는 SSZ13 : SSZ33의 3:1 및 1:1혼합물이 SSZ-13 및 SSZ-33 단독으로 수행한 에틸렌 흡수보다 훨씬 높은 30℃ 에틸렌 흡수를 나타낸다. The data shown in FIG. 3 show a 3O < 0 > C ethylene absorption of the 3: 1 and 1: 1 mixture of SSZ13: SSZ33 much higher than that of SSZ-13 and SSZ-33 alone.

도 1-3은 제올라이트의 흡착 특성을 본 발명에 따른 제올라이트 혼합물의 흡착 특성과 비교한 자료를 도시하고 있다.1-3 show data comparing the adsorption characteristics of zeolite with the adsorption characteristics of the zeolite mixture according to the present invention.

Claims (19)

물 위에서 탄화수소를 흡수하는 분자체의 조합 위로 엔진 배출 스트림을 유동시켜 일차 배출 스트림을 제공하는 단계; 상기 일차 배출 기체 스트림을 촉매 위로 유동시켜 일차 배출 기체 스트림에 포함된 어떠한 잔류 탄화수소 및 오염물을 무해한 산물로 전환시키고, 처리된 배출 스트림을 제공하는 단계; 및 상기 처리된 배출 스트림을 대기중으로 방출시키는 단계로 구성된, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동(cold-start) 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법에 있어서,Flowing an engine exhaust stream over a combination of molecular sieve absorbing hydrocarbons over water to provide a primary exhaust stream; Flowing the primary effluent gas stream over the catalyst to convert any residual hydrocarbons and contaminants contained in the primary effluent gas stream to a harmless product and providing a treated effluent stream; And discharging the treated effluent stream to the atmosphere, the method comprising the steps of: 상기 분자체의 조합은 (1) 8-원 고리(8 membered ring) 보다 크지 않은 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 SSZ-13인 소기공 결정성 분자체, 및 (2) 적어도 10-원 고리(10 membered ring)와 같은 크기의 기공을 갖고, (a) 일차 4가 원소의 산화물 대 (b) 3가 원소, 5가 원소, 상기 일차 4가 원소와 상이한 이차 4가 원소 또는 이들의 혼합물의 산화물의 몰비가 적어도 10을 갖는 SSZ-33인 중간 크기 기공 결정성 분자체를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.The combination of molecular sieves has (1) pores not greater than 8-membered rings, and (a) the oxide of the primary tetravalent element versus (b) the trivalent element, the pentavalent element, Wherein the molar ratio of the oxides of the second quaternary elements or the oxides of the second quaternary elements differing from the elements is at least 10, and (2) at least 10 pores of the same size as the 10 membered rings (A) an oxide of a primary quadrivalent element, (b) a quaternary quadrivalent element different from the trivalent element, or a quaternary quadrivalent element, or an oxide of a mixture thereof, of at least 10, ≪ / RTI > of at least about < RTI ID = 0.0 > 33. ≪ / RTI > 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 산화물 (1)(a) 및 (2)(a)는 실리콘 산화물이고, 상기 산화물 (1)(b) 및 (2)(b)는 알루미늄 산화물, 갈륨 산화물, 철 산화물, 붕소 산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 아연 산화물, 마그네슘 산화물, 코발트 산화물 및 이들의 혼합물에서 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법. Wherein the oxides (1) (a) and (2) (a) are silicon oxides and the oxides (1) , Indium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, cobalt oxide, and mixtures thereof. ≪ Desc / Clms Page number 20 > 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 산화물 (1)(b) 및 (2)(b)는 알루미늄 산화물인 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Wherein the oxides (1) (b) and (2) (b) are aluminum oxides. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 분자체 (1), 분자체 (2) 또는 둘 모두는 Cu, Ag, Au 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Process for treating a cold starting engine exhaust gas stream comprising hydrocarbons and contaminants, characterized in that the molecular sieve (1), molecular sieve (2) or both comprise a metal selected from Cu, Ag, Au or mixtures thereof . 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 엔진은 내연엔진인 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Wherein the engine is an internal combustion engine. ≪ Desc / Clms Page number 20 > 제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 내연엔진은 자동차 엔진인 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Wherein the internal combustion engine is an automotive engine. ≪ Desc / Clms Page number 20 > 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 엔진은 탄화수소질 연료를 연료로 사용하는 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Wherein the engine uses hydrocarbonaceous fuel as the fuel. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 분자체의 표면에는 백금, 팔라듐, 로듐, 루테늄 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 금속이 증착되어 있는 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Wherein the surface of the molecular sieve is deposited with a metal selected from the group consisting of platinum, palladium, rhodium, ruthenium, and mixtures thereof. 제11항에 있어서,12. The method of claim 11, 상기 금속이 백금, 팔라듐, 또는 백금 및 팔라듐의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 탄화수소 및 오염물을 포함한 냉시동 엔진 배출 기체 스트림의 처리 방법.Wherein the metal is a mixture of platinum, palladium, or platinum and palladium. ≪ Desc / Clms Page number 20 > 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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