RU2591749C2 - Установка риформинга топлива - Google Patents
Установка риформинга топлива Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591749C2 RU2591749C2 RU2013126688/06A RU2013126688A RU2591749C2 RU 2591749 C2 RU2591749 C2 RU 2591749C2 RU 2013126688/06 A RU2013126688/06 A RU 2013126688/06A RU 2013126688 A RU2013126688 A RU 2013126688A RU 2591749 C2 RU2591749 C2 RU 2591749C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust
- engine
- diesel fuel
- engine according
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 56
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 22
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B01D53/9431—Processes characterised by a specific device
-
- 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
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
-
- 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
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
-
- 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
- F01N3/2882—Catalytic reactors combined or associated with other devices, e.g. exhaust silencers or other exhaust purification devices
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/30—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel reformer
-
- 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
- F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
- F01N2340/02—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the distance of the apparatus to the engine, or the distance between two exhaust treating apparatuses
-
- 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
- F01N2340/00—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
- F01N2340/06—Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
-
- 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
- F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
-
- 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
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях внутреннего сгорания. Дизельный двигатель имеет впускную строну и выпускную сторону с по меньшей мере одним впускным клапаном и одним выпускным клапаном (2) на цилиндр. Дизельный двигатель содержит катализаторный блок установки риформинга, содержащий катализатор (7), расположенный дальше по потоку от выпускного клапана (2). Катализатор (7) расположен так, что часть горячего выхлопа проходит через катализатор, а остальная часть горячего выхлопа проходит в турбокомпрессор и/или на дополнительную обработку выхлопного газа. Катализаторный блок содержит средство (11) подачи дизельного топлива, так что дизельное топливо может быть инжектировано для обеспечения тепла катализатору установки риформинга, чтобы повысить его температуру до эффективной температуры риформинга. Катализатор (7) имеет форму кольца и расположен внутри кольцевого корпуса (8), позволяющего горячему выхлопному газу протекать по внутренней и внешней поверхностям корпуса (8). Технический результат заключается в повышении температуры катализатора. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Настоящее изобретение касается усовершенствованной установки риформинга, более конкретно конструкции практичной установки риформинга, выполненной с возможностью масштабирования так, что она может быть включена в транспортное средство.
Риформинг углеводородов представляет собой хорошо известный процесс, который осуществляется в промышленном масштабе. Предполагается, что дизельное топливо может подвергаться риформингу с возможностью образования водорода и что данный водород может быть добавлен к дизельному топливу или биодизельному топливу, чтобы непосредственно уменьшить выбросы NOx и дыма (твердых частиц) из дизельного двигателя. В качестве альтернативы, или в дополнение, водород, содержащийся в продукте риформинга, может способствовать каталитической дополнительной обработке обедненных (то есть обогащенных кислородом) выхлопных газов из дизельных двигателей, в частности при восстановлении NOx до N2. См. Energy & Fuels 2003, 17, 1464-1473 и Journal of Catalysis 208, 435-447 (2002).
Другие теоретические обзоры возможностей данной технологии включают SAE 2005-01-2087 A. Tsolakis и др. и Chemical Engineering Journal 117 (2006) 131-136. Наш патент GB 2462798 также предполагает использование установки риформинга выхлопных газов в дизельном двигателе малой мощности.
Однако в настоящее время заявителям не известно о создании или даже разработке практической установки риформинга, пригодной для использования с дизельным двигателем. В частности, параметры для проектирования установки риформинга для дизельного транспортного средства очень сложные. Прежде всего, доступное тепло, поскольку относительно низкие температуры выхлопных газов в дизельных двигателях как малой мощности, так и высокой мощности не позволяют использовать эндотермическую реакцию парового риформинга. Это предпочтительно по сравнению с окислительным риформингом вследствие более высокого содержания водорода в получаемых газах. По существу все новые дизельные двигатели создаются с турбонаддувом, который также может затруднять размещение любой работоспособной конструкции установки риформинга.
Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает дизельный двигатель, содержащий впускную сторону и выпускную сторону, содержащий по меньшей мере один впускной клапан и один выпускной клапан на цилиндр, содержащий катализаторный блок установки риформинга, содержащий катализатор, расположенный дальше по потоку от упомянутого выпускного клапана (клапанов) и расположенный так, что часть горячего выхлопа проходит через катализатор, а остальная часть горячего выхлопа проходит в турбокомпрессор и/или на дополнительную обработку выхлопного газа, и, кроме того, катализаторный блок содержит средство подачи дизельного топлива, предпочтительно, в виде инжектора дизельного топлива, так что дизельное топливо может быть инжектировано для обеспечения тепла катализатору установки риформинга, чтобы повысить его температуру до эффективной температуры риформинга.
Сам по себе катализатор установки риформинга не имеет критически важного значения для настоящего изобретения. Предпочтительно, чтобы установка риформинга работала преимущественно как паровая установка риформинга. Катализатор может представлять собой, например, Pt и/или Pd или окись церия. Катализатор, предпочтительно, выполнен в виде слоя, нанесенного на обычную ячеистую подложку, желательно металлическую ячеистую подложку. Если дизельный двигатель используется в качестве стационарного источника электроэнергии, например, для приведения в движение генератора, может быть предусмотрена альтернативная оболочечная или трубчатая конструкция, в которой катализатор выполнен в виде гранул. Вообще говоря, катализаторы для использования на транспортных средствах должны быть очень прочными, и поэтому гранулы или подобные элементы, которые могут быть склонны к истиранию, обусловленному вибрацией, не являются предпочтительными.
Катализаторный блок установки риформинга может быть прикреплен к головке блока цилиндров существующего двигателя, например, внутри выхлопного коллектора. В качестве альтернативы, сама головка блока цилиндров может быть модернизирована с возможностью включения катализаторного блока со своим средством подачи топлива (инжектором).
Средство подачи дизельного топлива обычно по существу такое же, как средство, используемое для инжектирования топлива в двигатель. Желательно, чтобы упомянутое средство подачи было подсоединено к средству управления, например подсоединено к электронной системе контроля двигателя, с выходами, включающими температуру катализатора и/или температуру газов, входящих и выходящих из установки риформинга.
Как уже было упомянуто, через установку риформинга проходит только часть выхлопных газов. Это обеспечит достаточное количество водорода (и СО), чтобы обеспечить проведение дальше по потоку дополнительной каталитической обработки выхлопных газов, при этом минимизируя использование дизельного топлива, подаваемого в установку риформинга. Считается, что в большинстве случаев будет пригодна фиксированная часть, хотя для других случаев может быть использована изменяемая часть, регулируемая посредством клапана. В первоначальных конструкциях для пропускания через катализатор использовалась малая часть, менее 10% по объему. Наиболее предпочтительно, пропускать через катализатор установки риформинга примерно 1-2% всех выхлопных газов.
Специалист в данной области техники сможет придумать множество установок риформинга для использования в настоящем изобретении без отхода от концепции настоящего изобретения. Он, конечно, придумает установку для использования максимального количества тепла, доступного из выхлопных газов.
Если продукт реформинга из установки риформинга подают для облегчения старта и приведения в действие катализатора избирательного каталитического восстановления (selective catalytic reduction - SCR) дальше по потоку от турбокомпрессора, то настоящее изобретение обеспечивает возможность увеличения выбора SCR катализатора.
Согласно формуле предлагается дизельный двигатель, имеющий впускную сторону и выпускную сторону, с по меньшей мере одним впускным клапаном и одним выпускным клапаном на цилиндр, причем упомянутый дизельный двигатель содержит катализаторный блок установки риформинга, содержащий катализатор, расположенный дальше по потоку от выпускного клапана (клапанов) и расположенный так, что часть горячего выхлопа проходит через катализатор, а остальная часть горячего выхлопа проходит в турбокомпрессор и/или на дополнительную обработку выхлопного газа, причем упомянутый катализаторный блок содержит средство (11) подачи дизельного топлива, так что дизельное топливо может быть инжектировано для обеспечения тепла катализатору установки риформинга, чтобы повысить его температуру до эффективной температуры риформинга, причем упомянутый катализатор имеет форму кольца и расположен внутри кольцевого корпуса, позволяющего горячему выхлопному газу протекать по внутренней и внешней поверхностям корпуса.
Предпочтительно упомянутый катализатор представляет собой слой каталитического материала, нанесенный на металлическую проточную ячеистую опору.
Предпочтительно упомянутый катализатор расположен внутри выхлопного коллектора.
Предпочтительно упомянутый катализатор расположен внутри головки блока цилиндров.
Предпочтительно двигатель выполнен так, что через упомянутый катализатор проходит менее 10% по объему выхлопных газов из двигателя.
Предпочтительно в двигателе количество выхлопных газов, проходящих через катализатор, составляет приблизительно 1-2%.
Предпочтительно двигатель содержит соединение из катализатора установки риформинга с впускной стороной двигателя и/или с некоторой точкой в выпускной линии, расположенной до средства дополнительной каталитической обработки.
Предпочтительно средство (11) подачи дизельного топлива представляет собой инжектор дизельного топлива.
Ниже настоящее изобретение будет описано со ссылками на прилагаемую фиг. 1, которая представляет собой разрез одного варианта осуществления установки риформинга в соответствии с изобретением, показанной подсоединенной к головке блока цилиндров дизельного двигателя (показана только часть) и подсоединенной к турбокомпрессору (показан только схематично).
Головка 1 блока цилиндров дизельного двигателя содержит выпускной клапан 2, соединенный с выпускным отверстием 3. К головке блока цилиндров прикреплен модифицированный выпускной коллектор 4. Коллектор 4 подсоединен посредством выпускной трубы 5 к стандартному турбокомпрессору 6.
Модифицированный выпускной коллектор содержит катализатор установки риформинга в виде металлической проточной ячеистой структуры 7 с покрытием, установленной внутри корпуса 8. Корпус содержит впускные отверстия 9а, 9b для выхлопа и др., так что часть выхлопного газа из выпускного отверстия входит в корпус и перемещается через катализатор, как показано на чертеже. Катализатор 7 установлен в центре относительно выпускного отверстия так, что он подвергается воздействию самых горячих выхлопных газов, которые перемещаются вокруг него и обеспечивают первоначальное нагревание. Корпус 8 содержит выпускную трубу 10, которая выходит из выхлопной трубы и может выполнять функцию обратной связи, передавая в двигатель топливо с высшей теплотворностью и/или в качестве дополнения к газам после турбокомпрессора, подаваемым в SCR катализатор. После турбокомпрессора энергия извлекается из выхлопа, и газы в значительной степени подвергаются охлаждению.
Инжектор 11 дизельного топлива установлен на модифицированном коллекторе и соединен с катализатором. Данный инжектор подает топливо, которое воспламеняется на катализаторе остаточным кислородом, находящимся в выхлопных газах. Показана входная точка 12 термопары для термопар, расположенных внутри катализатора (не показанного), и показанный вариант осуществления также включает пусковой подогреватель 13, традиционно обычная свеча зажигания.
Показанный вариант осуществления создан и приведен в действие на статическом экспериментальном дизельном двигателе с хорошими результатами.
Claims (8)
1. Дизельный двигатель (1), имеющий впускную строну и выпускную сторону с по меньшей мере одним впускным клапаном и одним выпускным клапаном (2) на цилиндр, причем упомянутый дизельный двигатель содержит катализаторный блок (4) установки риформинга, содержащий катализатор (7), расположенный дальше по потоку от выпускного клапана (клапанов) и расположенный так, что часть горячего выхлопа проходит через катализатор, а остальная часть горячего выхлопа проходит в турбокомпрессор и/или на дополнительную обработку (6) выхлопного газа, причем упомянутый катализаторный блок содержит средство (11) подачи дизельного топлива, так что дизельное топливо может быть инжектировано для обеспечения тепла катализатору установки риформинга, чтобы повысить его температуру до эффективной температуры риформинга,
причем упомянутый катализатор имеет форму кольца и расположен внутри кольцевого корпуса, позволяющего горячему выхлопному газу протекать по внутренней и внешней поверхностям корпуса.
причем упомянутый катализатор имеет форму кольца и расположен внутри кольцевого корпуса, позволяющего горячему выхлопному газу протекать по внутренней и внешней поверхностям корпуса.
2. Двигатель по п. 1, в котором упомянутый катализатор представляет собой слой каталитического материала, нанесенный на металлическую проточную ячеистую опору.
3. Двигатель по любому из предыдущих пунктов, в котором упомянутый катализатор расположен внутри выхлопного коллектора.
4. Двигатель по любому из пп. 1-3, в котором упомянутый катализатор расположен внутри головки блока цилиндров.
5. Двигатель по любому из пп. 1-3, выполненный так, что через упомянутый катализатор проходит менее 10% по объему выхлопных газов из двигателя.
6. Двигатель по п. 5, в котором количество выхлопных газов, проходящих через катализатор, составляет приблизительно 1-2%.
7. Двигатель по любому из пп. 1-3, содержащий соединение из катализатора установки риформинга с впускной стороной двигателя и/или с некоторой точкой в выпускной линии, расположенной до средства дополнительной каталитической обработки.
8. Двигатель по п. 1, в котором средство (11) подачи дизельного топлива представляет собой инжектор дизельного топлива.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1019027.0A GB2485363A (en) | 2010-11-11 | 2010-11-11 | Diesel engine with a downstream reforming catalyst |
GB1019027.0 | 2010-11-11 | ||
US13/112,612 | 2011-05-20 | ||
US13/112,612 US8567180B2 (en) | 2010-11-11 | 2011-05-20 | Reformer unit |
PCT/GB2011/052206 WO2012063082A1 (en) | 2010-11-11 | 2011-11-11 | Fuel reformer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013126688A RU2013126688A (ru) | 2014-12-20 |
RU2591749C2 true RU2591749C2 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=43414680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126688/06A RU2591749C2 (ru) | 2010-11-11 | 2011-11-11 | Установка риформинга топлива |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8567180B2 (ru) |
EP (1) | EP2638260B1 (ru) |
JP (1) | JP2013542375A (ru) |
KR (1) | KR101866886B1 (ru) |
CN (1) | CN103201474B (ru) |
BR (1) | BR112013011721A2 (ru) |
GB (1) | GB2485363A (ru) |
RU (1) | RU2591749C2 (ru) |
WO (1) | WO2012063082A1 (ru) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014203618A1 (de) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Johnson Matthey Catalysts (Germany) Gmbh | Katalysatormodul, Aufnahmeeinheit für ein derartiges Katalysatormodul sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Katalysatormoduls |
JP6639345B2 (ja) * | 2016-07-14 | 2020-02-05 | ヤンマー株式会社 | 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 |
AT521165B1 (de) * | 2018-02-15 | 2019-11-15 | Avl List Gmbh | Motoranordnung und verfahren zum betreiben |
CN111677602B (zh) * | 2020-05-14 | 2021-11-02 | 天津大学 | 一种预防热氧化结焦问题的车载废气柴油重整器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1484103A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-08 | Umicore AG & Co. KG | Process and apparatus for catalytic conversion of hydrocarbons for generating a gas rich in hydrogen |
RU2005137871A (ru) * | 2003-05-06 | 2006-06-27 | Каталитика Энерджи Системз, Инк. (Us) | Способ регенерации адсорбента катализатора nsr для двигателя внутреннего сгорания, система восстановления nox в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания и модуль обработки топлива |
EP2239432A1 (en) * | 2007-12-26 | 2010-10-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device for internal combustion engine |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4211075A (en) | 1978-10-19 | 1980-07-08 | General Motors Corporation | Diesel engine exhaust particulate filter with intake throttling incineration control |
JPH0921314A (ja) * | 1995-07-06 | 1997-01-21 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | No低減触媒機能を有する排気系通路の構造 |
JP3633290B2 (ja) * | 1998-07-09 | 2005-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
EP1857649B1 (en) * | 2001-12-03 | 2013-07-03 | Eaton Corporation | System and methods for improving emission control of internal combustion engines |
CA2406386C (en) * | 2002-10-02 | 2004-05-18 | Westport Research Inc. | Method and apparatus for regenerating nox adsorbers |
CN1723341A (zh) * | 2002-11-15 | 2006-01-18 | 能量催化系统公司 | 减少贫燃发动机NOx排放的装置和方法 |
US8037674B2 (en) * | 2003-02-12 | 2011-10-18 | Delphi Technologies, Inc. | System and method of NOx abatement |
JP2005083304A (ja) * | 2003-09-10 | 2005-03-31 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
US7213395B2 (en) * | 2004-07-14 | 2007-05-08 | Eaton Corporation | Hybrid catalyst system for exhaust emissions reduction |
JP4345677B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2009-10-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP4225261B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2009-02-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料改質方法及び燃料改質装置 |
US20070033929A1 (en) | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Arvinmeritor Emissions Technologies Gmbh | Apparatus with in situ fuel reformer and associated method |
AU2006295537B2 (en) | 2005-09-30 | 2010-12-16 | Korea Institute Of Energy Research | Heating device for exhaust gas in internal-combustion engine |
US8209960B2 (en) * | 2006-07-21 | 2012-07-03 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | System and method for coupled DPF regeneration and LNT DeNOx |
JP4730351B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2011-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP5018550B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2012-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料改質装置 |
JP2009236016A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化システム |
JP4475344B2 (ja) * | 2008-04-17 | 2010-06-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
GB2462798A (en) | 2008-06-03 | 2010-02-24 | Johnson Matthey Plc | Emission control |
KR101030394B1 (ko) * | 2008-12-31 | 2011-04-20 | 연세대학교 산학협력단 | 개질기를 이용한 엔진의 유해배출물 저감 장치, 이에사용되는 개질기 및 이를 이용한 엔진의 유해배출물 저감방법 |
JP2011007047A (ja) * | 2009-06-23 | 2011-01-13 | Hitachi Ltd | 水素製造装置を備えた内燃機関および内燃機関システム |
-
2010
- 2010-11-11 GB GB1019027.0A patent/GB2485363A/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-05-20 US US13/112,612 patent/US8567180B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-11-11 KR KR1020137012128A patent/KR101866886B1/ko active IP Right Grant
- 2011-11-11 RU RU2013126688/06A patent/RU2591749C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-11-11 EP EP11793480.2A patent/EP2638260B1/en not_active Not-in-force
- 2011-11-11 BR BR112013011721A patent/BR112013011721A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2011-11-11 CN CN201180054178.9A patent/CN103201474B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-11-11 WO PCT/GB2011/052206 patent/WO2012063082A1/en active Application Filing
- 2011-11-11 JP JP2013538277A patent/JP2013542375A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2005137871A (ru) * | 2003-05-06 | 2006-06-27 | Каталитика Энерджи Системз, Инк. (Us) | Способ регенерации адсорбента катализатора nsr для двигателя внутреннего сгорания, система восстановления nox в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания и модуль обработки топлива |
EP1484103A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-08 | Umicore AG & Co. KG | Process and apparatus for catalytic conversion of hydrocarbons for generating a gas rich in hydrogen |
EP2239432A1 (en) * | 2007-12-26 | 2010-10-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130139995A (ko) | 2013-12-23 |
EP2638260B1 (en) | 2015-10-21 |
WO2012063082A1 (en) | 2012-05-18 |
KR101866886B1 (ko) | 2018-06-14 |
CN103201474B (zh) | 2016-03-30 |
BR112013011721A2 (pt) | 2017-10-24 |
GB201019027D0 (en) | 2010-12-22 |
US8567180B2 (en) | 2013-10-29 |
RU2013126688A (ru) | 2014-12-20 |
JP2013542375A (ja) | 2013-11-21 |
US20120117965A1 (en) | 2012-05-17 |
GB2485363A (en) | 2012-05-16 |
CN103201474A (zh) | 2013-07-10 |
EP2638260A1 (en) | 2013-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6448549B2 (ja) | 改質触媒を用いる排気システム | |
JP5830035B2 (ja) | 水素発生装置を備える内燃機関 | |
EP2631006A2 (en) | Catalytic fuel vaporizer and fuel reformer assembly | |
JP2014211154A (ja) | 内燃機関 | |
Xie et al. | Investigations on the soot combustion performance enhancement of an improved catalytic gasoline particulate filter regeneration system under different electric heating powers | |
RU2591749C2 (ru) | Установка риформинга топлива | |
Xie et al. | Effects analysis on soot combustion performance enhancement of an improved catalytic gasoline particulate filter regeneration system with electric heating | |
JP5141824B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP5567850B2 (ja) | 水素製造システム | |
US20140260203A1 (en) | Gaseous Fuel Spark-Ignited Internal Combustion Engine System | |
US7204082B1 (en) | System for combustion of reformate in an engine exhaust stream | |
KR101866899B1 (ko) | 연료 개질기 | |
JP2008232061A (ja) | ディーゼルエンジンの排気装置 | |
CN104047681A (zh) | 用于混合柴油机排气流体的后处理系统 | |
EP2722503B1 (en) | Exhaust gas thermal enhancer | |
JP5228832B2 (ja) | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 | |
JP7462730B2 (ja) | 排出ガスを後処理するための装置及び方法、並びにその利用 | |
KR100782131B1 (ko) | 내연기관 배기가스 가열장치 | |
KR20190003137A (ko) | 연료 개질 시스템 | |
Zheng et al. | Diesel EGR Fuel Reformer Improvement with Flow Reversal and Central Fueling | |
WO2012012881A1 (en) | Fuel processor with mounting manifold |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201112 |