RU2599985C2 - Платино-палладиевый дизельный катализатор окисления с функциями сжигания со/нс и накопления нс - Google Patents

Платино-палладиевый дизельный катализатор окисления с функциями сжигания со/нс и накопления нс Download PDF

Info

Publication number
RU2599985C2
RU2599985C2 RU2014144091/04A RU2014144091A RU2599985C2 RU 2599985 C2 RU2599985 C2 RU 2599985C2 RU 2014144091/04 A RU2014144091/04 A RU 2014144091/04A RU 2014144091 A RU2014144091 A RU 2014144091A RU 2599985 C2 RU2599985 C2 RU 2599985C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalytic
diesel
zeolite
carrier
porous coating
Prior art date
Application number
RU2014144091/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014144091A (ru
Inventor
Торстен В. МЮЛЛЕР-СТАХ
Альфред Х. ПУНКЕ
Герд ГРУБЕРТ
Маркус ХИЛЬГЕНДОРФФ
Хельке ДЕРИНГ
Торстен НОЙБАУЭР
Ксиаолаи ЖЕНГ
Чунг-Зонг ВАН
Вен-Мей КСУЕ
Патрик БУРК
Original Assignee
Басф Корпорейшн
Басф Се
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Басф Корпорейшн, Басф Се filed Critical Басф Корпорейшн
Publication of RU2014144091A publication Critical patent/RU2014144091A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2599985C2 publication Critical patent/RU2599985C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244—Coatings comprising several layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties
    • B01J29/035—Microporous crystalline materials not having base exchange properties, such as silica polymorphs, e.g. silicalites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B01J29/7676—MWW-type, e.g. MCM-22, ERB-1, ITQ-1, PSH-3 or SSZ-25
    • 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
    • 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
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • 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
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties
    • B01J29/035—Microporous crystalline materials not having base exchange properties, such as silica polymorphs, e.g. silicalites
    • B01J29/0352—Microporous crystalline materials not having base exchange properties, such as silica polymorphs, e.g. silicalites containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/0354—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/064—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/068—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/44—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B01J29/7615—Zeolite Beta
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0246—Coatings comprising a zeolite
    • 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
    • F01N13/009—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 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • 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
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2042—Barium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/204—Alkaline earth metals
    • B01D2255/2047—Magnesium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2063—Lanthanum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B01D2255/502—Beta zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B01D2255/504—ZSM 5 zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902—Multilayered catalyst
    • B01D2255/9022—Two layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902—Multilayered catalyst
    • B01D2255/9025—Three layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/912—HC-storage component incorporated in the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/60—Synthesis on support
    • B01J2229/64—Synthesis on support in or on refractory materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F01N2370/04—Zeolitic material
    • 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
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
    • F01N2510/0684—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings having more than one coating layer, e.g. multi-layered coatings
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

Изобретение относится к каталитическому изделию для обработки выбросов выхлопных газов из дизельного двигателя, содержащих углеводороды, монооксид углерода и твердые частицы. Изделие содержит дизельный катализатор окисления и носитель. При этом дизельный катализатор окисления содержит первый слой пористого покрытия, нанесенный на указанный носитель, содержащий тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью, и металлический компонент платиновой группы, содержащий платину (Pt) и палладий (Pd) на тугоплавкой металлооксидной подложке. Первый цеолитный компонент имеет отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000. Также предложены система обработки потока выхлопных газов дизельного двигателя и способ обработки потока дизельных выхлопных газов. Изобретение позволяет минимизировать негативные взаимодействия металлов платиновой группы с цеолитом. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 3 пр.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к дизельному платино-палладиевому катализатору окисления с функциями сжигания монооксида углерода/углеводородов (СО/НС) и накопления углеводородов (НС). В частности, настоящее изобретение относится к каталитической композиции, содержащей цеолит и металл платиновой группы (МПГ), такой как платина и палладий, в результате чего цеолит минимизирует негативные взаимодействия этих металлов платиновой группы с цеолитом.
Уровень техники
Эксплуатация двигателей на обедненной смеси, например дизельных двигателей и бензиновых двигателей на обедненной смеси, обеспечивает пользователю хорошую экономию топлива и имеет очень низкие выбросы углеводородов в газовой фазе и монооксида углерода благодаря их работе при высоких отношениях воздух/топливо в условиях обедненной смеси. Дизельные двигатели, в частности, также дают значительные преимущества по сравнению с бензиновыми двигателями с точки зрения их топливной экономичности, долговечности и их способности генерировать высокий крутящий момент на низких оборотах.
С точки зрения выбросов, однако, дизельные двигатели создают проблемы более серьезные, чем их аналоги с искровым зажиганием. Проблемы выбросов относятся к твердым частицам (РМ), оксидам азота (NOx), несгоревшим углеводородам (НС) и монооксиду углерода (СО). NOx представляет собой термин, используемый для описания различных видов химических соединений окислов азота, в том числе окиси азота (NO) и диоксида азота (NO2), среди прочих.
Двумя основными компонентами твердых частиц являются летучие органические фракции (ЛОФ) и фракция сажи (сажа). ЛОФ конденсируются слоями на саже и получаются из дизельного топлива и масла. ЛОФ могут существовать в выхлопных газах дизельных двигателей либо в виде пара или в виде аэрозоля (мелких капель жидкого конденсата), в зависимости от температуры выхлопного газа. Сажа преимущественно состоит из частиц углерода. Твердые частицы дизельного выхлопа являются высокореспирабельными из-за малого размера частиц, что представляет риск для здоровья при более высоких уровнях воздействия. Кроме того, ЛОФ содержат полициклические ароматические углеводороды, некоторые из которых являются потенциальными канцерогенами.
Сажа может быть собрана с помощью фильтров с пристеночным течением (wall-flow), которые могут содержать многоканальную сотовую структуру, имеющую торцы чередующихся каналов на сторонах входного потока и выходного потока подключенной сотовой структуры. Это приводит к системе типа шахматной доски на обоих торцах. Каналы, включенные к входному потоку, или на входном торце, открыты в выходной поток или на выходном торце. Это позволяет газу входить в открытые входные каналы, пройти через пористые стенки и выйти через каналы с открытыми выходными торцами. Подлежащий обработке газ поступает в каталитическую структуру через открытый входной торец канала и сдерживается на выходе закрытым выходным торцом того же самого канала. Давление газа продавливает газ через стенки пористой структуры в каналы, закрытые на входном торце и открытые на выходном торце. Такие структуры, прежде всего, известны для фильтрации частиц из потока выхлопного газа. Часто эти структуры имеют катализаторы на подложке (несущей), которые усиливают окисление частиц. Конкретные патенты, описывающие такие каталитические структуры, включают патенты США 3,904,551; 4,329,162; 4,340,403; 4,364,760; 4,403,008; 4,519,820; 4,559,193; и 4,563,414.
Известно применение катализаторов окисления, содержащих металл платиновой группы, диспергированный на огнеупорной металлооксидной подложке, для обработки выбросов выхлопных газов дизельных двигателей, чтобы преобразовать газообразные загрязнители, как углеводороды, так и монооксид углерода, посредством каталитического окисления этих веществ в диоксид углерода и воду. Такие катализаторы обычно помещаются в блоках, называемых дизельные катализаторы окисления (ДКО), или, проще говоря, каталитические нейтрализаторы, которые размещены на пути потока выхлопных газов от дизельных двигателей для обработки выхлопа, прежде чем он удаляется в атмосферу. Как правило, дизельные катализаторы окисления выполнены на керамических или металлических носителях катализатора (таком как проточный монолитный носитель, как описано ниже), на которые осаждают одну или несколько композиций катализаторов. В дополнение к конверсии газообразных углеводородов, монооксида углерода и серы в разных формах во фракции твердых частиц, катализаторы окисления, которые содержат металлы платиновой группы (которые, как правило, диспергированы на огнеупорный оксидный носитель), способствуют окислению окиси азота (NO) в NO2.
Катализаторы, используемые для обработки выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, менее эффективны в периоды относительно низкой температуры, например в начальном периоде работы холодного двигателя выхлоп не имеет температуры, достаточно высокой для эффективного каталитического превращения вредных компонентов выхлопных газов. С этой целью впитывающий материал, которым может быть цеолит, может быть предусмотрен как часть каталитической системы для того, чтобы адсорбировать газообразные загрязняющие вещества, обычно углеводороды, и удерживать их в начальный холодный период запуска. По мере повышения температуры выхлопных газов адсорбированные углеводороды выделяются из адсорбента и подвергаются каталитической обработке при более высокой температуре.
Как обсуждено выше, катализаторы окисления, содержащие металл платиновой группы, диспергированный на огнеупорную металлооксидную подложку, как известно, применяются для обработки выхлопных газов, выделяемых дизельными двигателями. Платина (Pt) остается наиболее эффективным металлом платиновой группы в ДКО для окисления СО и НС по причине высокой температуры старения в плохих условиях работы и при наличии серы в топливе. Тем не менее, палладий Pd, включенный в катализаторы, обеспечивает преимущества, заключающиеся в стабилизации платины Pt при более высокой температуре старения (>700°C) и снижением стоимости катализатора. Однако катализаторы на основе Pd обычно показывают более высокие температуры сжигания для окисления СО и НС, особенно при использовании материалов для накопления НС, что потенциально может привести к задержкам в сжигании НС и/или СО. Pd-содержащие ДКО могут отравить активность платины Pt превращением парафинов и/или окислением NO, а также могут сделать катализатор более восприимчивым к отравлению серой. Эти характеристики обычно препятствуют использованию Pd в качестве катализатора окисления обедненных смесей, работающих в дизельных двигателях небольшой мощности, где температура двигателя остается ниже 250°C для большинства условий вождения.
Было бы желательно обеспечить каталитические изделия, которые устраняют одно или несколько из указанных выше недостатков.
Сущность изобретения
Разработан дизельный катализатор окисления для такой обработки выбросов выхлопных газов, как окисление несгоревших углеводородов (НС) и монооксида углерода (СО) и восстановление оксидов азота (NOx). Разновидности вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к новой композиции пористого покрытия, содержащей цеолит, который сводит к минимуму негативные взаимодействия между цеолитом и металлами платиновой группы.
Первым объектом изобретения являются каталитические изделия для обработки выбросов выхлопных газов из дизельного двигателя, содержащие углеводороды, монооксид углерода и материал в виде твердых частиц, при этом эти изделия содержат дизельный катализатор окисления и носитель катализатора. Дизельный катализатор окисления содержит первый слой пористого покрытия, нанесенный на упомянутый носитель катализатора и содержащий тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью, металлический компонент платиновой группы, включающий платину (Pt) и палладий (Pd), на тугоплавкой металлооксидной подложке с высокоразвитой площадью поверхности, и первый цеолитный компонент, имеющий отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000.
Другим объектом изобретения являются каталитические изделия для обработки выбросов выхлопных газов из дизельного двигателя, содержащие углеводороды, монооксид углерода, материал в виде твердых частиц, при этом эти изделия содержат дизельный катализатор окисления и носитель катализатора, причем дизельный катализатор окисления содержит первый слой пористого покрытия, нанесенный на указанный носитель катализатора, и второй слой пористого покрытия, нанесенный на первый слой пористого покрытия, при этом один из первого и второго слоев пористого покрытия содержит высокоразвитую поверхность подложки из тугоплавкого металлооксида, и другой из первого и второго слоев пористого покрытия содержит высокоразвитую поверхность подложки из тугоплавкого металлооксида, металлический компонент платиновой группы, включающий платину (Pt) и палладий (Pd) на тугоплавкой металлооксидной подложке с высокоразвитой площадью поверхности, и первый цеолитный компонент, имеющий отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000.
Еще одним объектом изобретения является система обработки потока выхлопных газов дизельного двигателя, включающих углеводороды, монооксид углерода и другие компоненты выхлопных газов, при этом система обработки выбросов содержит: выхлопную трубу, сообщающуюся с дизельным двигателем через выхлопной коллектор; каталитические изделия, описанные в настоящем документе, причем носитель катализатора представляет собой проточный носитель катализатора или носитель катализатора с пристеночным течением; и один или несколько следующих изделий, сообщающихся с композитом: сажевый фильтр, каталитическое изделие для селективного каталитического восстановления (СКВ) и каталитическое изделие для накопления и восстановления NOx (NSR).
Другими объектами изобретения являются способы обработки потока выхлопных газов дизельных двигателей, содержащего углеводороды, монооксид углерода и твердые частицы, при этом способы содержат: (а) обеспечение каталитических изделий, предусмотренных в настоящем описании; (b) контактирование потока дизельного выхлопного газа с указанным каталитическим изделием для обработки выбросов выхлопных газов таким образом, чтобы катализатор окисления окислял углеводороды и монооксид углерода в выхлопных газах до диоксида углерода и воды; и (с) транспортировки отработанного газа, выходящего из дизельного катализатора окисления до выходного фильтра сажи и катализатора конверсии NOx.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе огнеупорного несущего элемента со структурой сотового типа, который может содержать дизельный катализатор окисления (ДКО) с композицией пористого покрытия в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг. 2 представляет собой частичный поперечный разрез, увеличенный по отношению к фиг. 1 и представленный в плоскости, параллельной торцам подложки по фиг. 1, который демонстрирует в увеличенном виде один из протекающих газовых потоков каналов газа, показанных на фиг. 1; и
фиг. 3 представляет собой схему системы обработки выбросов двигателя в соответствии с одним вариантом осуществления.
Подробное описание
Прежде чем описывать несколько иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что изобретение не ограничено деталями конструкции и этапами процесса, излагаемыми в последующем описании. Изобретение допускает другие варианты осуществления и может быть внедрено или воплощено различными способами.
Настоящее изобретение относится к композиции дизельного катализатора окисления (ДКО), содержащей цеолит, который сводит к минимуму негативные взаимодействия между цеолитом и металлами платиновой группы. Такие цеолиты характеризуются высоким отношением диоксида кремния к окиси алюминия (ОКА). ОКА может быть 250:1; 500:1; 750:1; 1000:1; 1200:1; 10000:1. В одном или нескольких вариантах осуществления цеолит по существу не содержит оксид алюминия, определение которого может быть сделано с помощью дифракции рентгеновских лучей или анализа индуктивно-связанной плазмы. Термин «по существу не содержит оксид алюминия» означает, что указанный оксид алюминия намеренно не вводится в состав цеолита. Следует признать, однако, что оксид алюминия в некоторой степени мигрирует или диффундирует в цеолит, такие незначительные количества считаются несущественными (то есть <4% от веса материала, 3%, 2% или даже 1%). Таким образом, используемый в данном описании термин «цеолит по существу не содержит оксид алюминия» означает цеолит, содержащий не более 5000 частей/млн, или 0,5% по массе оксида алюминия.
Настоящее изобретение также относится к способу обработки газового потока выбросов выхлопных газов дизельного двигателя, содержащих несгоревшие углеводороды (НС) и монооксид углерода (СО). Поток выхлопных газов из дизельного двигателя можно обрабатывать в устройстве обработки выбросов, содержащем композицию пористого покрытия в вариантах осуществления настоящего изобретения. В соответствии с настоящим изобретением поток выхлопных газов сначала вступает в контакт с цеолит-содержащим слоем и затем входит в контакт с любыми слоями под ним.
В вариантах осуществления настоящего изобретения композиции пористых покрытий в катализаторе окисления могут быть нанесены на поверхность носителя катализатора любым средством, известным в данной области техники. Например, пористое покрытие катализатора может быть нанесено посредством напыления, покрытия порошком, нанесением кистью или окунанием поверхности в каталитическую композицию. Носитель может представлять собой проточный носитель или носитель с пристеночным течением.
Первым объектом изобретения являются каталитические изделия для обработки выбросов выхлопных газов из дизельного двигателя, содержащих углеводороды, монооксид углерода и материал в виде твердых частиц, при этом эти изделия содержат дизельный катализатор окисления и носитель. Дизельный катализатор окисления содержит первый слой пористого покрытия, нанесенный на указанный носитель и содержащий тугоплавкую металлооксидную
подложку с высокоразвитой поверхностью, металлический компонент платиновой группы, содержащий платину (Pt) и палладий (Pd) на тугоплавкой металлооксидной подложке с высокоразвитой площадью поверхности, и первый цеолитный компонент, имеющий отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000.
В одном из вариантов осуществления первый цеолитный компонент может иметь отношение диоксида кремния к оксиду алюминия, которое больше чем 1200. В другом варианте осуществления первый цеолитный компонент не содержит оксида алюминия. Еще один вариант осуществления предусматривает, что первый слой пористого покрытия содержит второй цеолитный компонент. Первый цеолитный компонент может быть выбран из цеолита, имеющего структуру типа бета, ZSM-5 (который в соответствии с номенклатурой Международной Ассоциации Цеолита (МАЦ) является MFI-типом), и МСМ-22 (который является MWW-типом в соответствии с номенклатурой Международной Ассоциации Цеолита). Тугоплавкая металлооксидная подложка с высокоразвитой поверхностью содержит один из материалов: оксида алюминия, диоксида кремния, оксида титана, оксида церия, оксида циркония и их физические смеси, их химические комбинации и их атомно-допированные комбинации. В подробном варианте осуществления тугоплавкая металлооксидная подложка с высокоразвитой поверхностью содержит оксид алюминия. Первый слой пористого покрытия может дополнительно содержать промотор, который представляет собой один или несколько оксидов щелочных металлов, выбранных из оксида бария (ВаО), оксида магния (MgO), оксида лантана (La2O3) и их смесей.
Другие варианты осуществления включают в себя второй слой пористого покрытия, присутствующий на первом слое пористого покрытия, при этом второй слой пористого покрытия содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью. Второй слой пористого покрытия может дополнительно содержать металлический компонент платиновой группы, нанесенный на высокоразвитую поверхность тугоплавкой металлооксидной подложки.
Еще варианты осуществления могут включать в себя третий слой пористого покрытия, присутствующий на втором слое пористого покрытия, при этом третий слой пористого покрытия содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью.
Один или несколько вариантов осуществления предусматривают, что второй слой пористого покрытия, третий слой пористого покрытия или оба дополнительно содержат цеолитный компонент. Цеолиты для второго и третьего слоев пористого покрытия могут быть независимо выбраны из цеолитов со структурой типа бета, MFI и MWW. Эти цеолиты могут также иметь отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000 (или 1100 или даже 1200 и т.п.).
Другим объектом изобретения являются каталитические изделия для обработки выбросов выхлопных газов из дизельного двигателя, содержащих углеводороды, монооксид углерода, твердые частицы, причем упомянутые каталитические изделия содержат дизельный катализатор окисления и носитель катализатора, при этом дизельный катализатор окисления содержит первый слой пористого покрытия, нанесенный на указанный носитель катализатора, и второй слой пористого покрытия, нанесенный на первый слой пористого покрытия, причем один из первого и второго слоев пористого покрытия содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью и другой слой из первого и второго слоев пористого покрытия содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью, металлический компонент платиновой группы, содержащий платину (Pt) и палладий (Pd) на тугоплавкой металлооксидной подложке с высокоразвитой поверхностью, и первый цеолитный компонент, имеющий отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000. В одном варианте осуществления двухслойного каталитического изделия первый слой пористого покрытия содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью. В альтернативном варианте осуществления второй слой содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью. Еще один вариант осуществления изобретения обеспечивает третий слой пористого покрытия, присутствующий на втором слое пористого покрытия, при этом третий слой пористого покрытия содержит тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью и необязательно цеолит.
Еще одним объектом изобретения является система обработки потока выхлопных газов дизельного двигателя, включающих углеводороды, монооксид углерода и другие компоненты выхлопных газов, при этом система обработки выбросов содержит: выхлопную трубу, сообщающуюся с дизельным двигателем через выхлопной коллектор; каталитические изделия, предусмотренные настоящим изобретением, в которых носитель катализатора представляет собой проточный носитель катализатора или носитель катализатора с пристеночным течением; и один или несколько следующих изделий, сообщающихся с композитом: сажевый фильтр, каталитическое изделие для селективного каталитического восстановления (СКВ) и каталитическое изделие для накопления и восстановления NOx (NSR).
Другими объектами изобретения являются способы обработки потока дизельных выхлопных газов, содержащих углеводороды, монооксид углерода и твердые частицы, при этом способы включают: (а) получение каталитических изделий, представленных в настоящем описании; (b) приведение в соприкосновение потока дизельного выхлопного газа с указанным каталитическим изделием для обработки выбросов выхлопных газов таким образом, чтобы катализатор окисления окислял углеводороды и монооксид углерода в выхлопных газах до диоксида углерода и воды; и (c) транспортировку отработанного газа, выходящего из дизельного катализатора окисления, на следующий за ним сажевый фильтр и катализатор конверсии NOx. Катализатор конверсии NOx может содержать компонент селективного каталитического восстановления (СКВ), расположенный после каталитического сажевого фильтра (КСФ).
Термин "подложка" в слое пористого покрытия катализатора относится к материалу, который принимает металлы платиновой группы, стабилизаторы, промоторы, связующие и т.п. путем ассоциации, диспергирования, импрегнирования или других подходящих способов. Подходящие подложки с высокоразвитой поверхностью включают один или несколько тугоплавких оксидов. Тугоплавкие металлооксидные подложки с высокоразвитой поверхностью относятся к металлооксидным подложкам, имеющим площадь поверхности, превышающую 20 м2/г, а в определенных вариантах осуществления изобретения свыше 50 м2/г. В одном или нескольких вариантах осуществления площадь поверхности может варьироваться в диапазоне от 60 м2/г до 350 м2/г, и, как правило, от 90 м2/г до 250 м2/г. Примеры пригодных тугоплавких оксидов металлов с высокоразвитой поверхностью включают, но не ограничиваются этим, оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана, оксид церия и оксид циркония, также как их физические смеси, их химические комбинации и/или их атомно-допированные комбинации. В конкретных вариантах осуществления тугоплавкий оксид металла может содержать смешанный оксид, такой как оксид кремния-алюминия, аморфные или кристаллические алюмосиликаты, оксиды алюминия-циркония, алюминия-лантана, алюминия-хрома, алюминия-бария, алюминия-церия и тому подобное. В одном варианте осуществления подложка конкретно содержит окись алюминия, которая включает в особенности гамма, дельта, тэта и переходные оксиды алюминия, такие как гамма и тэта оксиды алюминия, и, если он присутствует, небольшое количество другого тугоплавкого оксида, например до 20 процентов по массе. Приведенный в качестве примера тугоплавкий оксид металла содержит высокоразвитую поверхность γ-оксида алюминия, имеющую удельную площадь поверхности от около 50 м2/г до около 300 м2/г, например материалы из оксида алюминия, называемые также "гамма-оксид алюминия" или "активированный оксид алюминия", обычно имеют площадь поверхности по БЭТ свыше 60 квадратных метров на грамм ("м2/г"), часто до около 200 м2/г или выше. "Площадь поверхности по БЭТ» относится к способу Брунауэра, Эммета, Теллера для определения площади поверхности по адсорбции N2. Желательно, чтобы активный оксид алюминия имел удельную площадь поверхности от 60 м2/г до 350 м2/г и, как правило, от 90 м2/г до 250 м2/г. Конкретная загрузка на подложку тугоплавкого оксида составляет от около 0,5 г/дюйм3 до около 6 г/дюйм3, более конкретно от около 2 г/дюйм3 до около 5 г/дюйм3 и наиболее предпочтительно от около 2,5 г/дюйм3 до около 3,5 г/дюйм3.
Материалом для подложки с высокоразвитой поверхностью для цеолитсодержащего слоя является, в частности, тугоплавкий оксидный материал, который выбирают из группы, включающей оксиды алюминия, алюминия-церия, циркония и их смеси.
Цеолитсодержащий слой в вариантах осуществления настоящего изобретения может содержать один или несколько накапливающих углеводороды (НС) компонентов для адсорбции углеводородов (НС). Обычно может быть использован любой накапливающий углеводороды материал, например микропористый материал, такой как цеолит или цеолитоподобный материал, который сводит к минимуму взаимодействие металлов платиновой группы и этим материалом. В частности, накапливающий углеводород материал представляет собой цеолит. Цеолит может быть природным или синтетическим цеолитом, например фожазитом, шабазитом, клиноптилолитом, морденитом, силикалитом, цеолитом X, цеолитом Y, сверхстабильным цеолитом Y, цеолитом ZSM-5, оффретитом или бета-цеолитом. Конкретные примеры цеолитных адсорбентов имеют высокое отношение диоксида кремния к оксиду алюминия. Цеолиты могут иметь молярное отношение диоксид кремния/оксид алюминия от по меньшей мере около 250/1, 500/1, 750/1, 1000/1, в частности по меньшей мере около 1200/1, с полезным диапазоном от около 1000/1 до 1200/1, также как и до около 10000/1 может служить примером. Характерные цеолиты включают цеолиты ZSM, Y и бета. В частности, конкретный адсорбент может содержать бета-цеолит, имеющий отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000. Загрузка цеолита может составлять от 0,1 г/дюйм3 или больше, чтобы гарантировать достаточную емкость накопления углеводородов и предотвратить преждевременное высвобождение накопленных парафинов во время изменения температуры ниже уровня низкотемпературного накапливания. В частности, содержимое цеолита находится в диапазоне от 0,4-0,7 г/дюйм3. Более высокие загрузки цеолита более чем 1,0 г/дюйм3 могут привести к преждевременному высвобождению хранимого толуола, если он присутствует в подаче. Преждевременное высвобождение ароматических соединений и парафинов из цеолита может вызвать задержку сжигания СО и НС.
В одном из вариантов осуществления один или несколько цеолитов могут быть стабилизированы посредством ионного обмена с редкоземельным металлом. В другом варианте осуществления слой(и) пористого покрытия в вариантах осуществления настоящего изобретения может включать в себя один или несколько редкоземельных оксидов (например, оксид церия), чтобы способствовать окислению тяжелых углеводородов.
В одном из вариантов осуществления композиция пористого покрытия в вариантах осуществления настоящего изобретения содержит в себе два отдельных слоя пористого покрытия, нанесенных на единственный носитель катализатора, или несущий элемент, один слой (например, первый, или верхний, слой пористого покрытия) поверх другого (например, второй, или нижний, слой пористого покрытия). В этом варианте осуществления второй, или нижний, слой пористого покрытия наносят по всей осевой длине носителя катализатора (например, проточный монолит) и первый, или верхний, слой пористого покрытия наносится по всей осевой длине второго, или нижнего, слоя пористого покрытия.
Композиция пористого покрытия по этому варианту осуществления может быть понятнее посредством фиг. 1 и 2. На фиг. 1 и 2 показан тугоплавкий несущий элемент 2 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, тугоплавкий несущий элемент 2 имеет цилиндрическую форму, обладающую цилиндрической наружной поверхностью 4, входной торцевой поверхностью 6 и выходной торцевой поверхностью 8, которая идентична торцевой поверхности 6. Несущий элемент 2 имеет множество тонких параллельных газовых проточных каналов 10, сформированных в нем. Как видно на фиг. 2, проточные каналы 10 образованы стенками 12 и проходят через носитель 2 от входного торца 6 до выходного торца 8, при этом каналы 10 являются беспрепятственными и поэтому обеспечивают поток текучей среды, например поток газа, в продольном направлении через носитель 2 по его проточным каналам 10. Как видно на фиг. 2, стенки 12 имеют такие размеры и конфигурацию, что проточные каналы 10 имеют по существу регулярную многоугольную форму по существу квадратную в показанном варианте осуществления, но с закругленными углами в соответствии с патентом США №4335023, выданным 15 января 1982 г. J.С. Dettling и др. Дискретный нижний слой 14, который в данной области техники, а иногда и далее по тексту, упоминается как "пористое покрытие", адгезирован или нанесен на стенки 12 несущего элемента. Как показано на фиг. 2, второй слой дискретного верхнего пористого покрытия 16 нанесен поверх нижнего слоя пористого покрытия 14.
Как показано на фиг. 2, несущий элемент включает пустоты, предусмотренные для потока газа через каналы 10, а площадь поперечного сечения этих каналов 10 и толщина стенок 12, определяющих каналы, будут изменяться от одного типа несущего элемента к другому. Похожим образом масса пористого покрытия, применяемого к таким носителям, будет варьироваться в зависимости от конкретного случая. Следовательно, при описании количества пористого покрытия или каталитического компонента на основе металла или другого компонента композиции удобно использовать единицы массы компонента на единицу объема носителя катализатора. Таким образом, используются единицы грамм на кубический дюйм ("г/дюйм3") и грамм на кубический фут ("г/фут3"), означающие массу компонента на единицу объема несущего элемента, в том числе объема пустот несущего элемента.
Во время работы двигателя с обедненной смесью выхлопные газообразные выбросы, содержащие углеводороды, монооксид углерода, оксиды азота и оксиды серы, первоначально сталкиваются с верхним слоем пористого покрытия 16, а затем сталкиваются с нижним слоем 14 пористого покрытия.
В другом варианте осуществления четко выраженные слои пористого покрытия, в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть зоной, покрытой так, что один слой пористого покрытия находится на входном торце, а другой слой пористого покрытия - на выходном торце носителя катализатора. Например, входной слой пористого покрытия может быть нанесен поверх части входной области носителя катализатора, а выходной слой пористого покрытия может быть нанесен поверх входной части носителя катализатора. В этом варианте осуществления верхний слой пористого покрытия в вариантах осуществления настоящего изобретения нанесен поверх входной части носителя катализатора, а нижний слой пористого покрытия нанесен поверх выходной части носителя катализатора (т.е. выходного слоя пористого покрытия.
Согласно одному или нескольким вариантам выполнения настоящего изобретения композиция пористого покрытия катализатора окисления расположена на носителе катализатора. Носитель катализатора может быть из любых материалов, обычно используемых для приготовления катализаторов, и, в частности, содержать керамическую или металлическую сотовую структуру. Может быть использован любой подходящий носитель катализатора, такой как монолитный носитель катализатора, имеющий тонкие, параллельные проточные газовые каналы, проходящие через входную или выходную поверхность носителя катализатора таким образом, чтобы каналы были открыты для прохождения потока (в настоящем описании обозначаются как проточные носители катализатора). Каналы, которые по существу являются прямыми путями для впуска и выпуска текучей среды, характеризуются стенками, на которые нанесен каталитический материал в виде пористого покрытия таким образом, что газы, протекающие через каналы, контактируют с каталитическим материалом. Проходами для потока в монолитном носителе катализатора являются тонкостенные каналы, которые могут быть любого приемлемого поперечного сечения и формы, такой как трапециевидная, прямоугольная, квадратная, синусоидальная, шестиугольная, овальная, шестиугольная, овальная, круглая и др.
Такие монолитные носители могут содержать до около 700 или более проточных каналов (или "сот") на квадратный дюйм в поперечном сечении, хотя может быть использовано гораздо меньшее количество. Например, носитель может содержать от около 7 до 600, чаще от около 100 до 400 сот на квадратный дюйм ("cpsi"). Соты могут иметь поперечные сечения, которые имеют форму прямоугольника, квадрата, круга, овала, треугольника, шестиугольника или других многоугольников. Носители катализатора, пригодные для катализаторов в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть керамические или металлические.
Носитель катализатора может также быть фильтром с потоком через сотовые стенки, фильтром с намотанными или упакованными волокнами, поропластом с открытыми порами, спеченным металлическим фильтром и т.д., предпочтительны фильтры с пристеночным потоком. Носители катализатора с пристеночным потоком, пригодные для поддержки композиций КФС (каталитические сажевые фильтры), имеют множество тонких, по существу параллельных проходов потока газа, проходящих вдоль продольной оси носителя катализатора. Обычно каждый канал заблокирован на одном торце материала носителя катализатора с альтернативными проходами, заблокированными на противоположных торцах.
Дизельный катализатор окисления (ДКО) в вариантах осуществления настоящего изобретения может быть использован в системе обработки суммарного выброса, содержащей один или несколько дополнительных компонентов для обработки выбросов дизельных выхлопных газов. Например, система обработки выбросов может содержать дополнительный компонент - сажевый фильтр и/или компонент селективного каталитического восстановления (СКВ). Дизельный катализатор окисления может быть расположен выше по потоку или ниже по потоку от сажевого фильтра и/или компонента селективного каталитического восстановления.
В дополнение к обработке выбросов выхлопных газов с помощью использования катализатора окисления в настоящем изобретении может использоваться сажевый фильтр для удаления твердых частиц. Сажевый фильтр может быть расположен выше или ниже по потоку от ДКО, но, как правило, расположен ниже по потоку от дизельного катализатора окисления. В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения сажевый фильтр представляет собой каталитический сажевый фильтр (КСФ). КСФ в вариантах осуществления настоящего изобретения содержит носитель катализатора с нанесенным слоем пористого покрытия с одним или несколькими катализаторами для сжигания выбрасываемой сажи и/или окисления выбросов потока выхлопных газов. В общем, катализатором сжигания сажи может быть любой известный катализатор дожигания сажи. Например, КСФ может быть нанесен на высокоразвитую поверхность тугоплавких оксидов (например, оксид алюминия, диоксид кремния, алюмосиликат, диоксид циркония и смешанный оксид циркония-алюминия) и/или на катализатор окисления (например, церий-циркониевый) для дожигания несгоревших углеводородов и, в некоторой степени, твердых частиц. Тем не менее, конкретно катализатором сжигания сажи является катализатор окисления, содержащий один или несколько катализаторов из металлов платиновой группы (РМ) (платина, палладий и/или родий).
В общем, любой известный в данной области техники материал может быть использован для фильтрующего носителя катализатора, в том числе, например, фильтр с потоком через сотовые стенки, фильтр с намотанными или упакованными волокнами, поропласт с открытыми порами, спеченный металлический фильтр и т.д., предпочтительны фильтры с пристеночным потоком. Носители катализатора с пристеночным потоком, пригодные для поддержки композиций КСФ, имеют множество тонких, по существу параллельных проходов потока газа, проходящих вдоль продольной оси носителя катализатора. Как правило, каждый канал заблокирован на одном торце тела носителя катализатора, при этом альтернативные проходы заблокированы на противоположных торцевых поверхностях. Такие монолитные подложки могут содержать до около 700 или более проточных каналов (или "сот") на квадратный дюйм в поперечном сечении, хотя может быть использовано гораздо меньшее количество. Например, носитель может содержать от около 7 до 600, чаще от около 100 до 400 клеток на квадратный дюйм ("cpsi"). Поперечные сечения, которые имеют форму прямоугольника, квадрата, круга, овала, треугольника, шестиугольника или других многоугольников.
Пористый проточный фильтр, используемый в вариантах осуществления настоящего изобретения, необязательно катализирует по той причине, что на стенке указанного элемента имеется или в ней содержится один или несколько каталитических материалов, такие каталитические композиции КСФ описаны выше. Каталитические материалы могут быть только на входной стороне или только на выходной стороне стенки элемента, одновременно на входной и выходной стороне, или сама стенка может состоять полностью или частично из каталитического материала. В другом варианте осуществления настоящее изобретение может включать применение одного или нескольких слоев каталитических материалов пористого покрытия и комбинаций из одного или нескольких слоев каталитических материалов пористого покрытия на входе и/или выходе стенок элемента.
Система для обработки выхлопного газа в вариантах осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать компонент селективного каталитического восстановления (СКВ). Компонент СКВ может быть расположен выше по потоку или ниже по потоку от ДКО и/или сажевого фильтра. В частности, компонент СКВ расположен ниже по потоку от компонента сажевого фильтра. Подходящий каталитический компонент СКВ для применения в системе обработки выбросов способен эффективно катализировать восстановление компонента NOx при температурах ниже 600°C, таким образом, чтобы соответствующие уровни NOx можно обрабатывать даже в условиях низкой нагрузки, которая обычно связана с более низкой температурой выхлопных газов. В частности, к системе добавляли каталитическое изделие, способное превращать по меньшей мере 50% компонента NOx в N2 в зависимости от количества восстановителя, добавленного к системе. Другим необходимым атрибутом для композиции является то, что он обладает способностью катализировать реакцию O2 с NH3 с любым избытком до N2 и H2O, так что NH3 не выбрасывается в атмосферу. Полезные каталитические композиции СКВ, применяемые в системе обработки выбросов, должны также иметь тепловое сопротивление воздействию температур выше 650°C. Такие высокие температуры могут возникнуть в процессе регенерации каталитического сажевого фильтра выше по потоку.
Подходящие СКВ-каталитические композиции описаны, например, в патенте США №4,961,917 (′917 patent) и в патенте США №. 5,516,497, которые включены в настоящее описание посредством ссылки в полном объеме. Композиции, описанные в патенте ′917, включают один или оба промотора, железо и медь, присутствующие в цеолите в количестве от около 0,1 до 30 процентов по массе, предпочтительно от около 1 до 5 процентов по массе по отношению к общей массе промотора и цеолита. В дополнение к их способности катализировать восстановление NOx с помощью NH3 в N2 описываемые композиции могут также способствовать окислению избыточного NH3 посредством O2, особенно для композиций, имеющих более высокие концентрации промотора.
В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к системе для обработки выбросов, содержащей один или несколько дополнительных компонентов для обработки выбросов дизельных выхлопных газов. В качестве примера система обработки выбросов может быть более наглядной посредством фиг. 3, на которой изображено схематическое представление системы для обработки выбросов 32 в соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, поток выхлопных газов, содержащих газообразные загрязняющие вещества (например, несгоревшие углеводороды, монооксид углерода и NOx) и твердые частицы, транспортируется по трубопроводу 36 от двигателя 34 с дизельным катализатором окисления (ДКО) 38, который покрыт новой композицией пористого покрытия по вариантам осуществления настоящего изобретения. В ДКО 38 несгоревшие газообразные и нелетучие углеводороды (например, ЛОФ) и монооксид углерода в основном сжигают с образованием диоксида углерода и воды. Кроме того, доля NO в компоненте NOx может быть окислена до NO2 в ДКО. Поток выхлопных газов далее передается через линию 40 к каталитическому сажевому фильтру (КСФ) 42, который поглощает твердые частицы, присутствующие в потоке выхлопных газов. КСФ 42 произвольно катализируется для пассивной регенерации. После удаления твердых частиц посредством КСФ 42 поток выхлопных газов передается через линию 44 к расположенному далее компоненту 16 избирательного каталитического восстановления (СКВ) для обработки и/или конверсии NOx.
Примеры
Пример 1
Композиты дизельных катализаторов окисления получали посредством нанесения различных пористых покрытий на носители катализатора. В пористых покрытиях содержатся цеолиты с различными свойствами. Для слоя пористого покрытия 1,0 г/дюйм3 высокопористого гамма-оксида алюминия импрегнировали водным раствором нитрата палладия, чтобы получить концентрацию металла платиновой группы, равную 1,3% по массе. Дважды добавляли определенное количество гидроксида бария и полученный порошок диспергировали в воде, чтобы получить дисперсию с содержанием сухого вещества 28% по массе. Добавляли аминостабилизированный гидроксокомплекс Pt IV, чтобы достичь содержания по сухому веществу Pt и Pd в соотношении 2:1 по массе. Значение pH доводили с помощью кислоты до значения 4,0. Дисперсию измельчали до размеров частиц d90 в 15 мкм. Добавляли цеолит, как указано в таблице 1, в количестве 0,5 г/дюйм3 и Boehmite в количестве 0,05 г/дюйм3 и диспергировали. Дисперсию затем наносили на подложку, сушили при 110°C на воздухе и кальцинировали при 590°C на воздухе.
Figure 00000001
Пример 2
(сравнительный)
Композиты дизельных катализаторов окисления получали посредством нанесения различных пористых покрытий на носители катализатора. В пористых покрытиях содержатся цеолиты с различными свойствами. Для слоя пористого покрытия 1,0 г/дюйм3 высокопористого гамма-оксида алюминия импрегнировали водным раствором нитрата палладия, чтобы получить концентрацию металла платиновой группы в значении 1,3% по массе. Дважды добавляли определенное количество гидроксида бария и полученный порошок диспергировали в воде, чтобы получить дисперсию с содержанием сухого вещества 28% по массе. Добавляли аминостабилизированный гидроксокомплекс Pt IV, чтобы достичь содержание по сухому веществу Pt и Pd в соотношении 2:1 по массе. Значение pH доводили с помощью кислоты до значения 4,0. Дисперсию измельчали до размеров частиц d90 в 15 мкм. Добавляли цеолит, как указано в таблице 1, в количестве 0,5 г/дюйм3 и Boehmite в количестве 0,05 г/дюйм3 и диспергировали. Дисперсию затем наносили на подложку, сушили при 110°C на воздухе и кальцинировали при 590°C на воздухе.
Figure 00000002
Пример 3
(испытания)
Композиционные материалы в примерах 1 и 2 выдерживали в условиях легкого режима работы на 4-цилиндровом дизельном двигателе с объемом 2,7 литра в течение 20 часов при постоянной температуре 750°C. Затем проводили оценку активности катализаторов по новому Европейскому ездовому испытательному циклу (NEDC) на 4-цилиндровом дизельном двигателе объемом 2,0 литра. Каталитическую активность оценивали посредством измерения входных и выходных концентраций в течение ездового цикла. Общую конверсию СО по оценки цикла рассчитывали как отношение разности между входной и выходной концентрацией к концентрации на входе. Результаты конверсии СО (в %, ось y) приведены в таблице 3 в качестве среднего значения 3 последовательных испытаний для каждой композиции.
Figure 00000003
Ссылка в данном описании на «один вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления», «один или несколько вариантов осуществления» или «вариант осуществления» означает, что конкретный признак, структура, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление таких выражений, как «в одном или нескольких вариантах осуществления», «в некоторых вариантах осуществления», «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» в различных местах по всему данному описанию не обязательно относятся к тому же варианту изобретения. Кроме того, конкретные признаки, структуры, материалы или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или нескольких вариантах осуществления. Порядок описания указанного выше способа не следует рассматривать как ограничивающий, и способы могут использовать описанные операции без упорядочивания или упущений или дополнений.
Следует понимать, что приведенное выше описание предназначено для иллюстрации и не является ограничительным. Многие другие варианты осуществления будут очевидны специалистам в данной области техники при рассмотрении вышеприведенного описания. Объем заявленного изобретения должен, следовательно, определяться ссылкой на прилагаемую формулу изобретения вместе с прилагаемыми эквивалентами, которые соответствуют приведенным пунктам.

Claims (11)

1. Каталитическое изделие для обработки выбросов выхлопных газов из дизельного двигателя, содержащих углеводороды, монооксид углерода и твердые частицы, содержащее дизельный катализатор окисления и носитель, при этом:
дизельный катализатор окисления содержит первый слой пористого покрытия, нанесенный на указанный носитель и содержащий тугоплавкую металлооксидную подложку с высокоразвитой поверхностью, металлический компонент платиновой группы, содержащий платину (Pt) и палладий (Pd) на тугоплавкой металлооксидной подложке с высокоразвитой поверхностью, и первый цеолитный компонент, имеющий отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1000.
2. Каталитическое изделие по п.1, в котором первый цеолитный компонент имеет отношение диоксида кремния к оксиду алюминия большее чем 1200.
3. Каталитическое изделие по п.1, в котором первый цеолитный компонент содержит оксид алюминия в количестве не более 5000 частей/млн (или 0,5% по массе).
4. Каталитическое изделие по п.1, в котором первый слой пористого покрытия содержит второй цеолитный компонент.
5. Каталитическое изделие по п. 1, в котором первый цеолитный компонент выбирают из цеолита, имеющего структуру типа бета, MFI и MWW.
6. Каталитическое изделие по п.1, в котором тугоплавкая металлооксидная подложка с высокоразвитой поверхностью содержит один из оксидов алюминия, кремния, титана, церия и циркония, их физические смеси, их химические комбинации и их атомно-допированные комбинации.
7. Каталитическое изделие по п.1, в котором первый слой пористого покрытия дополнительно содержит промотор, который представляет собой один или несколько оксидов щелочных металлов, выбранных из оксида бария (ВаО), оксида магния (MgO), оксида лантана (La2O3) и их смеси.
8. Каталитическое изделие по п.1, в котором носитель представляет собой проточный носитель или носитель с пристеночным потоком (wall-flow).
9. Система обработки потока выхлопных газов дизельного двигателя, включающих углеводороды, монооксид углерода и другие компоненты выхлопных газов, при этом система очистки выбросов содержит:
выхлопную трубу, сообщающуюся по текучей среде с дизельным двигателем через выпускной коллектор;
каталитическое изделие по п.1, в котором носитель представляет собой проточный носитель или носитель с пристеночным потоком; и
одно или несколько из следующих изделий, сообщающихся по текучей среде с композитом: сажевый фильтр, каталитическое изделие для селективного каталитического восстановления (СКВ) и каталитическое изделие для накопления и восстановления NOx (NSR).
10. Способ обработки потока дизельных выхлопных газов, содержащих углеводороды, монооксид углерода и твердые частицы, при этом способ включает: (а) получение каталитического изделия по п.1;
(b) контактирование указанного потока дизельного выхлопного газа с указанным каталитическим изделием для обработки выбросов выхлопных газов так, что катализатор окисления окисляет углеводороды и монооксид углерода в выхлопных газах до диоксида углерода и воды; и
(c) транспортировку отработанного газа, выходящего из дизельного катализатора окисления, в находящийся ниже по ходу потока сажевый фильтр и катализатор конверсии NOx.
11. Способ по п.10, в котором катализатор конверсии NOx содержит компонент селективного каталитического восстановления (СКВ), расположенный далее по потоку от каталитического сажевого фильтра(КСФ).
RU2014144091/04A 2012-04-05 2012-04-05 Платино-палладиевый дизельный катализатор окисления с функциями сжигания со/нс и накопления нс RU2599985C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2012/032319 WO2013151549A1 (en) 2012-04-05 2012-04-05 Pt-pd diesel oxidation catalyst with co/hc light-off and hc storage function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014144091A RU2014144091A (ru) 2016-05-27
RU2599985C2 true RU2599985C2 (ru) 2016-10-20

Family

ID=45977054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014144091/04A RU2599985C2 (ru) 2012-04-05 2012-04-05 Платино-палладиевый дизельный катализатор окисления с функциями сжигания со/нс и накопления нс

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9533295B2 (ru)
EP (1) EP2834002B1 (ru)
JP (1) JP6138911B2 (ru)
KR (1) KR101962504B1 (ru)
CN (1) CN104379256B (ru)
BR (1) BR112014024246A2 (ru)
CA (1) CA2869666A1 (ru)
IN (1) IN2014DN08697A (ru)
MX (1) MX2014012010A (ru)
RU (1) RU2599985C2 (ru)
WO (1) WO2013151549A1 (ru)
ZA (1) ZA201408007B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776996C2 (ru) * 2017-12-08 2022-07-29 Джонсон Мэттей (Шанхай) Кемикалз Лимитед Новый многослойный катализатор twc для очистки отработавшего газа из бензинового двигателя

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3578258A1 (en) * 2012-04-06 2019-12-11 BASF Corporation Lean nox trap diesel oxidation catalyst with hydrocarbon storage function
US10464052B2 (en) 2012-11-12 2019-11-05 Basf Se Oxidation catalyst and method for its preparation
EP2916949B1 (en) * 2012-11-12 2018-12-26 Basf Se Method for preparating an oxidation catalyst
EP3027309B1 (en) * 2013-07-30 2020-05-27 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst
WO2015061477A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 SDCmaterials, Inc. Catalyst design for heavy-duty diesel combustion engines
GB201401115D0 (en) 2014-01-23 2014-03-12 Johnson Matthey Plc Diesel oxidation catalyst and exhaust system
JP2018528849A (ja) * 2015-07-09 2018-10-04 ユミコア アクチェンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト Ｎｈ３−ｓｃｒ活性、アンモニア酸化活性ならびに揮発性バナジウムおよびタングステン化合物のための吸着能を有する三元触媒
GB2540350A (en) * 2015-07-09 2017-01-18 Johnson Matthey Plc Nitrogen oxides (NOx) storage catalyst
US10821423B2 (en) * 2015-11-06 2020-11-03 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst combining platinum group metal with base metal oxide
DE102015225579A1 (de) * 2015-12-17 2017-06-22 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Verhinderung der Kontamination eines SCR-Katalysators mit Platin
BR112018076199A2 (pt) * 2016-06-17 2019-03-26 Basf Corporation compósito de catalisador de oxidação, artigo catalisador, sistema de tratamento de emissões e método para tratar uma corrente de escape de um motor a diesel
GB2552262B (en) * 2016-07-12 2021-02-10 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a stoichiometric natural gas engine
WO2018015259A1 (de) * 2016-07-19 2018-01-25 Umicore Ag & Co. Kg Dieseloxidationskatalysator
US20190186314A1 (en) * 2016-08-04 2019-06-20 Basf Corporation Oxidation catalyst comprising sulfur compound
EP3600624A1 (en) * 2017-03-29 2020-02-05 Johnson Matthey Public Limited Company Asc with platinum group metal in multiple layers
BR112021003005A2 (pt) * 2018-08-22 2021-05-11 Basf Corporation composição de catalisador e artigo de redução catalítica seletiva e sistema de tratamento de gases de escape

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000061311A (ja) * 1998-08-19 2000-02-29 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
US20080045405A1 (en) * 2006-06-09 2008-02-21 Tilman Wolfram Beutel Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
RU2438777C2 (ru) * 2006-08-19 2012-01-10 Умикоре Аг Унг Ко. Кг Фильтр твердых частиц выхлопных газов дизельного двигателя с каталитическим покрытием, способ его изготовления и его применение

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904551A (en) 1973-12-19 1975-09-09 Grace W R & Co Process for preparing an auto exhaust catalytic converter
US4335023A (en) 1980-01-24 1982-06-15 Engelhard Corporation Monolithic catalyst member and support therefor
JPS5742317A (en) 1980-08-28 1982-03-09 Ngk Insulators Ltd Ceramic honeycomb filter
JPS5742316A (en) 1980-08-28 1982-03-09 Ngk Insulators Ltd Ceramic honeycomb filter
US4329162A (en) 1980-07-03 1982-05-11 Corning Glass Works Diesel particulate trap
US4403008A (en) 1982-03-08 1983-09-06 General Motors Corporation Flexible cell plugging mask for use in fabricating particulate filters
JPS5928010A (ja) 1982-08-05 1984-02-14 Nippon Denso Co Ltd 排気ガス浄化用構造物
JPS5954683A (ja) 1982-09-20 1984-03-29 日本碍子株式会社 セラミツクハニカム構造体の開口端面封止方法
JPS59177114A (ja) 1983-03-25 1984-10-06 Ngk Insulators Ltd セラミツクフイルタ−用マスクの製造法
US4961917A (en) 1989-04-20 1990-10-09 Engelhard Corporation Method for reduction of nitrogen oxides with ammonia using promoted zeolite catalysts
US5024981A (en) 1989-04-20 1991-06-18 Engelhard Corporation Staged metal-promoted zeolite catalysts and method for catalytic reduction of nitrogen oxides using the same
JP3324130B2 (ja) * 1991-12-20 2002-09-17 東ソー株式会社 排気ガス浄化用触媒
US6171556B1 (en) 1992-11-12 2001-01-09 Engelhard Corporation Method and apparatus for treating an engine exhaust gas stream
JP3129377B2 (ja) * 1994-08-12 2001-01-29 三菱重工業株式会社 排気ガス浄化用触媒
JP3835436B2 (ja) * 1997-04-23 2006-10-18 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化方法及び排ガス浄化用触媒
US6093378A (en) * 1997-05-07 2000-07-25 Engelhard Corporation Four-way diesel exhaust catalyst and method of use
JP3904802B2 (ja) * 2000-04-26 2007-04-11 日産自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒及びその製造方法
JP4944038B2 (ja) * 2004-11-29 2012-05-30 シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド 高シリカモレキュラシーブｃｈａ
US20060115399A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Chevron U.S.A. Inc. Treatment of engine exhaust using high-silica molecular sieve CHA
JP2008061311A (ja) * 2006-08-29 2008-03-13 Toyota Motor Corp 太陽光発電装置の発電状態異常判定装置および太陽光発電装置の発電状態異常判定方法
US8475752B2 (en) 2008-06-27 2013-07-02 Basf Corporation NOx adsorber catalyst with superior low temperature performance
KR100999635B1 (ko) 2008-11-21 2010-12-08 기아자동차주식회사 디젤 산화 촉매 및 이를 구비한 배기 장치
US8211392B2 (en) 2009-01-16 2012-07-03 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst composite with layer structure for carbon monoxide and hydrocarbon conversion
US9440192B2 (en) * 2009-01-16 2016-09-13 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst and use thereof in diesel and advanced combustion diesel engine systems
US8252258B2 (en) 2009-01-16 2012-08-28 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst with layer structure for improved hydrocarbon conversion
US8329607B2 (en) * 2009-01-16 2012-12-11 Basf Corporation Layered diesel oxidation catalyst composites
CN101530787B (zh) 2009-04-13 2011-04-27 无锡威孚环保催化剂有限公司 净化柴油车尾气的氧化催化剂及其制备方法
CN103180043B (zh) * 2010-10-25 2016-04-27 国际壳牌研究有限公司 烃转化催化剂组合物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000061311A (ja) * 1998-08-19 2000-02-29 Toyota Motor Corp 排ガス浄化用触媒
US20080045405A1 (en) * 2006-06-09 2008-02-21 Tilman Wolfram Beutel Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
RU2438777C2 (ru) * 2006-08-19 2012-01-10 Умикоре Аг Унг Ко. Кг Фильтр твердых частиц выхлопных газов дизельного двигателя с каталитическим покрытием, способ его изготовления и его применение

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2776996C2 (ru) * 2017-12-08 2022-07-29 Джонсон Мэттей (Шанхай) Кемикалз Лимитед Новый многослойный катализатор twc для очистки отработавшего газа из бензинового двигателя

Also Published As

Publication number Publication date
US9533295B2 (en) 2017-01-03
EP2834002B1 (en) 2019-03-20
US20150174564A1 (en) 2015-06-25
RU2014144091A (ru) 2016-05-27
JP6138911B2 (ja) 2017-05-31
KR101962504B1 (ko) 2019-03-26
EP2834002A1 (en) 2015-02-11
JP2015514010A (ja) 2015-05-18
WO2013151549A1 (en) 2013-10-10
CA2869666A1 (en) 2013-10-10
BR112014024246A2 (pt) 2017-07-04
CN104379256A (zh) 2015-02-25
KR20140146643A (ko) 2014-12-26
CN104379256B (zh) 2018-02-09
IN2014DN08697A (ru) 2015-05-22
ZA201408007B (en) 2016-08-31
MX2014012010A (es) 2015-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2599985C2 (ru) Платино-палладиевый дизельный катализатор окисления с функциями сжигания со/нс и накопления нс
CN102369058B (zh) 用于改进烃转化的具有层结构的柴油机氧化催化剂
US7875573B2 (en) Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
EP2882523B1 (en) Diesel oxidation catalyst composites
JP6618911B2 (ja) マンガン含有ディーゼル酸化触媒
US7947238B2 (en) Oxidation catalyst with low CO and HC light-off and systems and methods
EP2387460B1 (en) Diesel oxidation catalyst composite with layer structure for carbon monoxide and hydrocarbon conversion
RU2612136C2 (ru) Катализатор для холодного пуска и его применение в выхлопных системах
US8544260B2 (en) Emissions treatment systems and methods with catalyzed SCR filter and downstream SCR catalyst
JP5659165B2 (ja) 触媒ｓｃｒフィルタ及び下流ｓｃｒ触媒を用いるエミッション処理システム及び方法
US8663587B2 (en) Catalyzed soot filter and emissions treatment systems and methods
US20180029016A1 (en) Diesel oxidation catalyst
US20140170043A1 (en) Catalyst Compositions, Catalytic Articles, Systems And Processes Using Large Particle Molecular Sieves
US8980209B2 (en) Catalyst compositions, catalytic articles, systems and processes using protected molecular sieves

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170406