RU2675905C1 - ПАССИВНЫЙ АДСОРБЕНТ NOx, СОДЕРЖАЩИЙ БЛАГОРОДНЫЙ МЕТАЛЛ И МЕЛКОПОРИСТОЕ МОЛЕКУЛЯРНОЕ СИТО - Google Patents

ПАССИВНЫЙ АДСОРБЕНТ NOx, СОДЕРЖАЩИЙ БЛАГОРОДНЫЙ МЕТАЛЛ И МЕЛКОПОРИСТОЕ МОЛЕКУЛЯРНОЕ СИТО Download PDF

Info

Publication number
RU2675905C1
RU2675905C1 RU2016125873A RU2016125873A RU2675905C1 RU 2675905 C1 RU2675905 C1 RU 2675905C1 RU 2016125873 A RU2016125873 A RU 2016125873A RU 2016125873 A RU2016125873 A RU 2016125873A RU 2675905 C1 RU2675905 C1 RU 2675905C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
passive
adsorbent
catalyst
molecular sieve
noble metal
Prior art date
Application number
RU2016125873A
Other languages
English (en)
Inventor
Хай-Ин ЧЭНЬ
Радж Рао РАДЖАРАМ
Дунся ЛЮ
Original Assignee
Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
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 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани filed Critical Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Application granted granted Critical
Publication of RU2675905C1 publication Critical patent/RU2675905C1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B01J29/743—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • 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
    • 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
    • B01D53/9459—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
    • 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
    • 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
    • B01D53/9481—Catalyst preceded by an adsorption device without catalytic function for temporary storage of contaminants, e.g. during cold start
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045—Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • 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
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3238—Inorganic material layers containing any type of zeolite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • 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
    • B01J29/0308—Mesoporous materials not having base exchange properties, e.g. Si-MCM-41
    • B01J29/0316—Mesoporous materials not having base exchange properties, e.g. Si-MCM-41 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/0325—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
    • B01J29/03—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
    • B01J29/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
    • B01J29/20—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/22—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
    • B01J29/50—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the erionite or offretite type, e.g. zeolite T, as exemplified by patent document US2950952
    • B01J29/52—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the erionite or offretite type, e.g. zeolite T, as exemplified by patent document US2950952 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/54—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
    • B01J29/60—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L, as exemplified by patent document US3216789
    • B01J29/61—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L, as exemplified by patent document US3216789 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/62—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B01J29/7415—Zeolite Beta
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/83—Aluminophosphates [APO compounds]
    • 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
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • 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
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85—Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with 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
    • F01N3/0828—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B01D2253/1122—Metals
    • 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
    • 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
    • B01D2255/50—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
    • B01D2255/91—NOx-storage component incorporated in the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
    • B01J2229/186—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
    • 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
    • B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/36—Steaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80—Mixtures of different zeolites
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F01N3/10—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
    • F01N3/101—Three-way 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
    • F01N3/103—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]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
    • 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)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к очистке выхлопных газов. Предложен пассивный адсорбент NO, эффективный для адсорбции NOпри температуре 200°С или ниже и для высвобождения адсорбированного NOпри температурах выше указанной температуры. Заявленные пассивный адсорбент NOсодержит благородный металл и мелкопористое молекулярное сито, имеющее максимальный размер кольца в восемь тетраэдрических атомов. Предложена также выхлопная система двигателя внутреннего сгорания и способ снижения содержания оксидов азота в выхлопном газе. Изобретение обеспечивает эффективную очистку от оксидов азота. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к пассивному адсорбенту NOx и его применению в выхлопной системе двигателей внутреннего сгорания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Двигатели внутреннего сгорания производят выхлопные газы, содержащие разнообразные загрязнители, включая оксиды азота (“NOx”), монооксид углерода и несгоревшие углеводороды, которые являются объектом правительственного законодательства. Для уменьшения количества данных загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу, широко используются системы снижения выбросов, которые обычно достигают весьма высоких уровней эффективности после достижения своей рабочей температуры (обычно 200°C и выше). Однако данные системы относительно неэффективны ниже своей рабочей температуры (период “холодного запуска”).
Например, современные устройства селективного каталитического восстановления (SCR) на основе мочевины, внедренные в целях удовлетворения регулирующим выбросы нормам Euro 6b, требуют, чтобы температура в местоположении введения мочевины достигала более примерно 180°C перед тем, как мочевина может быть введена и использована для конверсии NOx. Конверсия NOx ниже 180°C при использовании современных систем достигается с трудом, и будущее законодательство ЕС и США будет делать акцент на низкотемпературных накоплении и конверсии NOx. В настоящее время это достигается посредством нагрева, негативным эффектом чего, однако, являются выбросы CO2.
По мере того, как все более ужесточающееся национальное и региональное законодательство снижает количество загрязнителей, которые могут выбрасываться дизельными или бензиновыми двигателями, уменьшение выбросов в ходе периода холодного запуска становится главной задачей. Таким образом, продолжаются исследования способов снижения уровня NOx, выбрасываемого в условиях холодного запуска.
Например, международная заявка PCT WO 2008/047170 раскрывает систему, в которой NOx из обедненного выхлопного газа адсорбируется при температурах ниже 200°C и впоследствии термически десорбируется выше 200°C. Заявлено, что адсорбент NOx состоит из палладия и оксида церия или смешанного оксида или композитного оксида, содержащего церий и по меньшей мере один другой переходный металл.
В публикации заявки США № 2011/0005200 описана катализаторная система, которая одновременно удаляет аммиак и повышает конверсию NOx за счет размещения катализаторной композиции селективного каталитического восстановления аммиаком (“NH3-SCR”) ниже по потоку относительно ловушки NOx для бедной смеси. Описано, что катализатор NH3-SCR адсорбирует аммиак, который генерируется при импульсах богатой смеси, поступающих в ловушку NOx для бедной смеси. Затем накопленный аммиак реагирует с NOx, выходящим из расположенной выше по потоку ловушки NOx для бедной смеси, что увеличивает степень конверсии NOx, одновременно расходуя накопленный аммиак.
Международная заявка PCT WO 2004/076829 раскрывает систему очистки выхлопного газа, которая включает в себя катализатор накопления NOx, размещенный выше по потоку относительно катализатора SCR. Катализатор накопления NOx включает в себя по меньшей мере один щелочной, щелочноземельный или редкоземельный металл, который покрыт или активирован по меньшей мере одним металлом платиновой группы (Pt, Pd, Rh или Ir). Заявлено, что особенно предпочтительный катализатор накопления NOx включает в себя оксид церия, покрытый платиной, и дополнительно платину в качестве катализатора окисления на подложке на основе оксида алюминия. EP 1027919 раскрывает материал-адсорбент NOx, который содержит пористый подложечный материал, такой как оксид алюминия, цеолит, диоксид циркония, диоксид титана и/или оксид лантана, и по меньшей мере 0,1 масс. % благородного металла (Pt, Pd и/или Rh). В качестве примера приведена платина, нанесенная на оксид алюминия. В публикации заявки США № 2012/0308439 A1 описан катализатор для холодного запуска, который содержит (1) цеолитный катализатор, содержащий базовый металл, благородный металл и цеолит, и (2) катализатор с нанесенным металлом платиновой группы, содержащий один или более металлов платиновой группы и один или более носителей из неорганических оксидов.
Как в случае любой(ого) автомобильной(ого) системы и процесса, желательным является достижение дальнейших усовершенствований в системах обработки выхлопного газа, в частности в условиях холодного запуска. Авторы настоящего изобретения обнаружили новый пассивный адсорбент NOx, который обеспечивает повышенную очистку выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания. Новый пассивный адсорбент NOx также показывает улучшенную стойкость к воздействию серы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к пассивному адсорбенту NOx, который эффективен в адсорбции NOx при низкой температуре или ниже ее и в высвобождении адсорбированного NOx при температурах выше низкой температуры. Пассивный адсорбент NOx содержит благородный металл и мелкопористое молекулярное сито. Мелкопористое молекулярное сито имеет максимальный размер кольца в восемь тетраэдрических атомов. Изобретение также включает в себя выхлопную систему, содержащую пассивный адсорбент NOx, и способ обработки выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания, используя пассивный адсорбент NOx.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пассивный адсорбент NOx по изобретению эффективен в адсорбции NOx при низкой температуре или ниже ее и в высвобождении адсорбированного NOx при температурах выше низкой температуры. Предпочтительно, низкая температура составляет примерно 200°C. Пассивный адсорбент NOx содержит благородный металл и мелкопористое молекулярное сито. Благородный металл предпочтительно представляет собой палладий, платину, родий, золото, серебро, иридий, рутений, осмий или их смеси; предпочтительнее, палладий, платину, родий или их смеси. Палладий является особенно предпочтительным.
Мелкопористое молекулярное сито имеет максимальный размер кольца в восемь тетраэдрических атомов. Мелкопористое молекулярное сито может представлять собой любое природное или синтетическое молекулярное сито, включая в себя цеолиты, и предпочтительно образовано алюминием, кремнием и/или фосфором. Обычно молекулярные сита имеют трехмерную структуру из SiO4, AlO4 и/или PO4, которые соединены за счет общих атомов кислорода, но также могут представлять собой двумерные структуры. Каркасы молекулярных сит обычно являются анионными и уравновешиваются компенсирующими заряд катионами, обычно щелочных и щелочноземельных элементов (например, Na, K, Mg, Ca, Sr и Ba), ионами аммония, а также протонами. Другие металлы (например, Fe, Ti и Ga) могут быть включены в состав каркаса мелкопористого молекулярного сита с получением молекулярного сита с включенным в его состав металлом.
Предпочтительно, мелкопористое молекулярное сито выбирают из алюмосиликатного молекулярного сита, алюмосиликатного молекулярного сита с замещенным металлом, алюмофосфатного молекулярного сита или алюмофосфатного молекулярного сита с замещенным металлом. Предпочтительнее мелкопористое молекулярное сито представляет собой молекулярное сито, имеющее каркас типа ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG и ZON, а также сито, образованное смесями или сростками двух или более из них. Особенно предпочтительные сростки мелкопористых молекулярных сит включают в себя KFI-SIV, ITE-RTH, AEW-UEI, AEI-CHA и AEI-SAV. Наиболее предпочтительно, мелкопористое молекулярное сито представляет собой AEI или CHA, либо сросток AEI-CHA.
Пассивный адсорбент NOx может быть получен любым известным образом. Например, благородный металл может быть добавлен к мелкопористому молекулярному ситу, чтобы сформировать пассивный адсорбент NOx, любым известным образом, где способ добавления не рассматривается как имеющий решающее значение. Например, соединение благородного металла (такое как нитрат палладия) может быть нанесено на молекулярное сито путем пропитки, адсорбции, ионного обмена, пропитки до насыщения влагой, осаждения или тому подобное. В пассивный адсорбент NOx могут быть также введены другие металлы.
Предпочтительно, некоторое количество благородного металла (более 1 процента от суммарного количества добавленного благородного металла) в пассивном адсорбенте NOx размещено внутри пор мелкопористого молекулярного сита. Предпочтительнее, более 5 процентов от суммарного количества благородного металла размещено внутри пор мелкопористого молекулярного сита; и еще предпочтительнее, внутри пор мелкопористого молекулярного сита может быть размещено более 10 процентов или размещено более 25% или более 50 процентов от суммарного количества благородного металла.
Предпочтительно, пассивный адсорбент NOx дополнительно содержит проточную подложку или фильтрующую подложку. В одном варианте осуществления пассивный адсорбент NOx нанесен в виде покрытия на проточную или фильтрующую подложку и, предпочтительно, осаждены на проточной или фильтрующей подложке, используя методику нанесения пористого покрытия, с получением системы пассивного адсорбента NOx.
Проточная или фильтрующая подложка представляет собой подложку, которая способна содержать компоненты катализатора. Подложка предпочтительно представляет собой керамическую подложку или металлическую подложку. Керамическая подложка может быть образована любым подходящим жаропрочным материалом, например, оксидом алюминия, диоксидом кремния, диоксидом титана, диоксидом церия, диоксидом циркония, оксидом магния, цеолитами, нитридом кремния, карбидом кремния, силикатами циркония, силикатами магния, алюмосиликатами, металлоалюмосиликатами (такими как кордиерит и сподумен) или смесью или смешанным оксидом любых двух или более из названных. Кордиерит, алюмосиликат магния, и карбид кремния являются особенно предпочтительными.
Металлические подложки могут быть образованы любым подходящим металлом и, в частности, жаропрочными металлами и сплавами металлов, такими как титановая и нержавеющая сталь, а также ферросплавами, содержащими железо, никель, хром и/или алюминий в дополнение к другим следовым металлам.
Проточная подложка предпочтительно представляет собой проточный монолит, имеющий сотовую структуру с множеством малых, параллельных тонкостенных каналов, проходящих в продольном направлении через подложку и простирающихся по всей толщине от входа или выхода подложки. Поперечное сечение каналов подложки может иметь любую форму, но предпочтительно является квадратным, синусоидальным, треугольным, прямоугольным, шестиугольным, трапециевидным, круговым или овальным.
Фильтрующая подложка предпочтительно представляет собой монолитный фильтр с пристеночным течением. Каналы фильтра с пристеночным течением чередующимся образом закупорены, что дает возможность потоку выхлопного газа входить в канал через вход, затем течь через стенки канала и покидать фильтр через другой канал, ведущий к выходу. Таким образом, твердые частицы в потоке выхлопного газа улавливаются в фильтре.
Пассивный адсорбент NOx может быть добавлен к проточной или фильтрующей подложке любым известным образом. Иллюстративный способ получения пассивного адсорбента NOx с применением методики нанесения пористого покрытия изложен ниже. Будет понятно, что описанный ниже способ может быть видоизменен в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения.
Предварительно сформированный пассивный адсорбент NOx может быть добавлен к проточной или фильтрующей подложке посредством стадии нанесения пористого покрытия. Альтернативно, пассивный адсорбент NOx может быть сформирован на проточной или фильтрующей подложке путем первоначального нанесения пористого покрытия из немодифицированного мелкопористого молекулярного сита на подложку с получением подложки, покрытой молекулярным ситом. Затем благородный металл может быть добавлен к подложке, покрытой молекулярным ситом, что может быть осуществлено посредством пропитки или тому подобное.
Нанесение пористого покрытия предпочтительно проводят путем первоначального суспендирования тонкодисперсных частиц пассивного адсорбента NOx (или немодифицированного мелкопористого молекулярного сита) в подходящем растворителе, предпочтительно воде, чтобы сформировать суспензию. Дополнительные компоненты, такие как оксиды переходных металлов, связующие, стабилизаторы или промоторы, также могут быть включены в состав суспензии в виде смеси водорастворимых или диспергируемых в воде соединений. Суспензия предпочтительно содержит от 10 до 70 массовых процентов твердых веществ, предпочтительнее от 20 до 50 массовых процентов. Перед формированием суспензии частицы пассивного адсорбента NOx (или немодифицированного мелкопористого молекулярного сита) предпочтительно подвергают обработке по измельчению (например, помолу), так что средний размер частиц для твердых частиц составляет менее 20 микрон в диаметре.
Затем проточная или фильтрующая подложка может быть погружена один или более раз в суспензию или суспензия может быть нанесена в виде покрытия на подложку, так что на подложке будет осаждена желаемая нагрузка каталитических материалов. Если благородный металл не включают в состав молекулярного сита перед нанесением пористого покрытия на проточную или фильтрующую подложку, подложку, покрытую молекулярным ситом, обычно высушивают и прокаливают, а затем благородный металл может быть добавлен к подложке, покрытой молекулярным ситом, любым известным образом, включая пропитку, адсорбцию или ионный обмен, например, с помощью соединения благородного металла (такого как нитрат палладия). Предпочтительно, проточную или фильтрующую подложку по всей дине покрывают суспензией, так что пористое покрытие из пассивного адсорбента NOx покрывает всю поверхность подложки.
После того, как проточная или фильтрующая подложка была покрыта пассивным адсорбентом NOx и пропитана благородным металлом, если необходимо, покрытую подложку предпочтительно сушат, а затем прокаливают путем нагрева при повышенной температуре, формируя подложку, покрытую пассивным адсорбентом NOx. Предпочтительно, прокаливание происходит при 400-600°C в течение приблизительно 1-8 часов.
В альтернативном варианте осуществления проточная или фильтрующая подложка состоит из пассивного адсорбента NOx. В таком случае пассивный адсорбент NOx экструдируют с формированием проточной или фильтрующей подложки. Экструдированная подложка из пассивного адсорбента NOx предпочтительно представляет собой сотовый проточный монолит.
Подложки из экструдированных молекулярных сит и сотовые тела, и способы их изготовления известны из уровня техники. Смотри, например, патенты США №№ 5492883, 5565394 и 5633217, и патент США № Re. 34804. Обычно материал молекулярного сита смешивают с постоянным связующим, таким как силиконовая смола, и временным связующим, таким как метилцеллюлоза, и смесь экструдируют с формированием сырого сотового тела, которое затем прокаливают и спекают, чтобы сформировать окончательный проточный монолит из мелкопористого молекулярного сита. Молекулярное сито может содержать благородный металл перед экструдированием, так что путем экструзии получают монолит из пассивного адсорбента NOx. Альтернативно, благородный металл может быть добавлен к предварительно сформированному монолиту из молекулярного сита, чтобы получить монолит пассивного адсорбента NOx.
Изобретение также включает в себя выхлопную систему для двигателей внутреннего сгорания, содержащую пассивный адсорбент NOx. Выхлопная система предпочтительно содержит одно или более дополнительных устройств доочистки, способных удалять загрязнители из выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания при нормальных рабочих температурах. Предпочтительно, выхлопная система содержит пассивный адсорбент NOx и один или более других катализаторных компонентов, выбранных из: (1) катализатора селективного каталитического восстановления (SCR), (2) фильтра твердых частиц, (3) фильтра SCR, (4) катализатора-адсорбента NOx, (5) тройного катализатора, (6) катализатора окисления или любого их сочетания. Пассивный адсорбент NOx предпочтительно представляет собой компонент, отдельный от любого из вышеописанных устройств доочистки. Альтернативно, пассивный адсорбент NOx может быть включен в качестве компонента в любое из вышеописанных устройств доочистки.
Данные устройства доочистки хорошо известны из уровня техники. Катализаторы селективного каталитического восстановления (SCR) представляют собой катализаторы, которые восстанавливают NOx до N2 путем реакции с соединениями азота (такими как аммиак или мочевина) или углеводородами (восстановление NOx в бедной смеси). Типичный катализатор SCR образован катализатором из оксида ванадия - диоксида титана, катализатором из оксида ванадия - оксида вольфрама - диоксида титана или катализатором из металла/цеолита, таким как железо/бета-цеолит, медь/бета-цеолит, медь/SSZ-13, медь/SAPO-34, Fe/ZSM-5 или медь/ZSM-5.
Фильтры твердых частиц представляют собой устройства, которые уменьшают содержание твердых частиц в выхлопе двигателей внутреннего сгорания. Фильтры твердых частиц включают в себя катализированные фильтры твердых частиц и простые (некатализированные) фильтры твердых частиц. Катализированные фильтры твердых частиц (для применения в случае дизельных и бензиновых двигателей) включают в себя компоненты в виде металлов и оксидов металлов (таких как Pt, Pd, Fe, Mn, Cu и диоксид церия) для окисления углеводородов и монооксида углерода в дополнение к разложению сажи, уловленной фильтром.
Фильтры селективного каталитического восстановления (SCRF) представляют собой устройства с единственной подложкой, которые сочетают функциональность SCR и фильтра твердых частиц. Их используют для уменьшения выбросов NOx и твердых частиц двигателями внутреннего сгорания. В дополнение к покрытию из катализатора SCR, фильтр твердых частиц может также включать в себя другие компоненты в виде металлов и оксидов металлов (таких как Pt, Pd, Fe, Mn, Cu и диоксид церия) для окисления углеводородов и монооксида углерода в дополнение к разложению сажи, уловленной фильтром.
Катализаторы-адсорбенты NOx (NACs) выполнены с возможностью адсорбции NOx в условиях выхлопа при работе на бедной смеси, высвобождения адсорбированного NOx в условиях работы на богатой смеси и восстановления высвобожденного NOx с образованием N2. Катализаторы NAC обычно включают в себя компонент для накопления NOx (например, Ba, Ca, Sr, Mg, K, Na, Li, Cs, La, Y, Pr и Nd), окисляющий компонент (предпочтительно Pt) и восстанавливающий компонент (предпочтительно Rh). Данные компоненты содержатся на одном или более носителях.
Тройные катализаторы (TWC) обычно используют в бензиновых двигателях в стехиометрических условиях, чтобы превратить NOx в N2, монооксид углерода в CO2, а углеводороды в CO2 и H2O в единственном устройстве.
Катализаторы окисления и, в частности, катализаторы окисления дизельного топлива (DOC) хорошо известны из уровня техники. Катализаторы окисления выполнены с возможностью окисления CO до CO2, а находящихся в газовой фазе углеводородов (HC) и органической фракции твердых частиц дизельного топлива (растворимой органической фракции) - до CO2 и H2O. Типичные катализаторы окисления включают в себя платину и, необязательно, также палладий на имеющей высокую площадь поверхности подложке из неорганического оксида, такой как оксид алюминия, диоксид кремния - оксид алюминия и цеолит.
Выхлопная система может иметь такую конфигурацию, что пассивный адсорбент NOx расположен вблизи двигателя, а дополнительное(ые) устройство(а) доочистки расположены ниже по потоку относительно пассивного адсорбента NOx. Таким образом, в нормальных рабочих условиях выхлопной газ двигателя сначала течет через пассивный адсорбент NOx перед тем, как вступить в контакт с устройством(ами) доочистки. Альтернативно, выхлопная система может содержать клапаны или другие средства направления газа, так что в течение низкотемпературного периода (ниже температуры в диапазоне примерно от 150 до 220°C, предпочтительно 200°C, измеряемой у устройств(а) доочистки), выхлопной газ направляют для контакта с устройством(ами) доочистки перед тем, как он втечет в пассивный адсорбент NOx. Как только устройство(а) доочистки достигнет(ут) рабочей температуры (примерно от 150 до 220°C, предпочтительно 200°C, измеряемой у устройств(а) доочистки), тогда поток выхлопного газа перенаправляют для контакта с пассивным адсорбентом NOx перед приведением в контакт с устройством(ами) доочистки. Это гарантирует то, что температура пассивного адсорбента NOx остается низкой в течение более длительного периода времени, и таким образом улучшает эффективность пассивного адсорбента NOx, одновременно позволяя устройству(ам) доочистки быстрее достичь рабочей температуры. В патенте США № 5656244, содержание которого включено в данное описание путем ссылки, например, заявлено средство контроля потока выхлопного газа в условиях холодного запуска и в нормальных рабочих условиях.
Изобретение также включает в себя способ обработки выхлопного газа двигателя внутреннего сгорания. Способ включает в себя адсорбцию NOx на пассивном адсорбенте NOx при температурах около или ниже низкой температуры, термическую десорбцию NOx из пассивного адсорбента NOx при температуре выше низкой температуры и каталитическое удаление десорбированного NOx на катализаторном компоненте ниже по потоку относительно пассивного адсорбента NOx. Предпочтительно, низкая температура составляет примерно 200°C.
Катализаторный компонент ниже по потоку относительно пассивного адсорбента NOx представляет собой катализатор SCR, фильтр твердых частиц, фильтр SCR, катализатор-адсорбент NOx, тройной катализатор, катализатор окисления или их сочетания.
Нижеследующие примеры лишь иллюстрируют изобретение. Специалистам в данной области будет ясна возможность многих вариантов, которые находятся в пределах сущности изобретения и объема формулы изобретения.
Пример 1: Получение пассивных адсорбентов NOx (PNA)
Палладий добавляют к мелкопористому цеолиту шабазиту (CHA) с отношением диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR), равным 26, среднепористому цеолиту ZSM-5 (MFI) с SAR=23 и крупнопористому бета-цеолиту (BEA) с SAR=26, получая PNA 1A (Pd/CHA), сравнительный PNA 1B (Pd/MFI) и сравнительный PNA 1C (Pd/BEA) согласно нижеследующей общей методике: Порошкообразный катализатор получают влажной пропиткой цеолита, используя нитрат палладия в качестве предшественника. После сушки 100°C образцы прокаливают при 500°C. Затем образцы подвергают гидротермальному состариванию при 750°C в атмосфере воздуха, содержащей 10% H2O. Нагрузка Pd для всех трех образцов составляет 1 масс. %.
Сравнительный PNA 1D (Pd/CeO2) получают, следуя методикам, приведенным в WO 2008/047170. Нагрузка Pd составляет 1 масс. %. Образец подвергают гидротермальному состариванию при 750°C в атмосфере воздуха, содержащей 10% H2O.
Пример 2: Методики испытаний на емкость накопления NOx
PNA (0,4 г) выдерживают при температуре адсорбции, составляющей примерно 80°C, в течение 2 минут в газовой смеси, содержащей NO, текущей со скоростью 2 литра в минуту при MHSV=300 л×ч-1×г-1. За данной стадией адсорбции следует температурно-программированная десорбция (TPD) со скоростью изменения температуры 10°C/мин в присутствии газа, содержащего NO, до достижения слоем температуры примерно 400°C, для полного освобождения катализатора от накопленного NOx в целях проведения дальнейших испытаний. Затем испытание повторяют, начиная с температуры адсорбции, составляющей 170°C вместо 80°C.
Газовая смесь, содержащая NO, в ходе как адсорбции, так и десорбции содержит 12 об. % O2, 200 ч.н.м. NO, 5 об. % CO2, 200 ч.н.м. CO, 50 ч.н.м. C10H22 и 5 об. % H2O.
Накопление NOx рассчитывают как количество NO2, накопленное на литр катализатора относительно монолита, содержащего катализаторную нагрузку примерно 3 г/дюйм3 (0,183 г/см3) В Таблице 1 показаны результаты при различных температурах.
Результаты в Таблице 1 показывают, что PNA по изобретению (PNA 1A) демонстрирует сравнимую емкость накопления NOx как при 80°C, так и при 170°C в сравнении со сравнительным PNA 1D. Хотя сравнительные PNA 1B и 1C показывают более высокую емкость накопления NOx при 80°C, их емкость накопления NOx при 170°C ниже. Для приложений, которые требуют высокой емкости накопления NOx при температурах выше примерно 170°C, PNA 1A и сравнительный PNA 1D демонстрируют преимущества перед сравнительными PNA 1B и 1C.
Пример 3: Методики испытаний на емкость накопления NOx после воздействия серы
PNA 1A и сравнительный PNA 1D подвергали высокому уровню сульфатизации путем приведения их в контакт с газом, содержащим SO2 (100 ч.н.м. SO2, 10% O2, 5% CO2 и H2O, остаток приходится на N2), при 300°C, вводя примерно 64 мг S на грамм катализатора. Емкость накопления NOx для катализаторов перед сульфатизацией и после нее измеряют при 100°C, следуя методикам примера 2. Результаты представлены в Таблице 2.
Результаты в Таблице 2 указывают на то, что PNA по изобретению (PNA 1A) сохраняет в значительной степени емкость накопления NOx даже после воздействия высокого уровня серы. В отличие от этого, сравнительный PNA 1D теряет почти всю свою способность адсорбировать NOx при воздействии тех же условий сульфатизации. PNA по изобретению показывает значительно улучшенную стойкость к воздействию серы.
Пример 4: Получение пассивных адсорбентов NOx (PNA) на подложках из мелкопористых молекулярных сит
Палладий добавляют к серии мелкопористых молекулярных сит, следуя методике примера 1. Нагрузку Pd поддерживают равной 1 масс. % для всех образцов. Образцы подвергают гидротермальному состариванию при 750°C в атмосфере воздуха, содержащей 10% H2O. Затем состаренные образцы испытывают на их емкости накопления NOx, следуя методике примера 2.
Данные PNA и их емкость накопления NOx при 80°C и 170°C приведены в Таблице 3.
Результаты в Таблице 3 показывают, что широкий ряд PNA на подложках из мелкопористых молекулярных сит имеет высокую емкость накопления NOx.
Пример 5: Получение пассивных адсорбентов NOx (PNA) на подложках из мелкопористых молекулярных сит с разными нагрузками палладия
Палладий добавляют к мелкопористому молекулярному ситу CHA, следуя методике примера 1. Для данного образца нагрузку Pd увеличивают до 2 масс. %. Образец подвергают гидротермальному состариванию при 750°C в атмосфере воздуха, содержащей 10% H2O. Состаренный образец испытывают на его емкости накопления NOx, следуя методике примера 2. Емкости накопления NOx при 80°C и 170°C на образце приведены в Таблице 4.
Результаты в Таблице 4 показывают, что увеличение нагрузки Pd приводит к увеличению емкости накопления NOx.
ТАБЛИЦА 1
Емкость накопления NOx (г NO2/л)
Катализатор Емкость накопления NOx (80°C) Емкость накопления NOx (170°C)
1A 0,28 0,45
1B * 0,35 0,28
1C * 0,68 0,07
1D * 0,29 0,38
* Сравнительный пример
ТАБЛИЦА 2
Емкость накопления NOx (г NO2/л)
Катализатор Емкость накопления NOx при 100°C
Перед сульфатизацией После сульфатизации
1A 0,41 0,28
1D * 0,31 0,01
* Сравнительный пример
ТАБЛИЦА 3
Емкость накопления NOx (г NO2/л)
Катализатор Мелкопористое молекулярное сито Емкость накопления NOx (80°C) Емкость накопления NOx (170°C)
PNA 1A CHA (SAR=26) 0,28 0,45
PNA 4A CHA (SAR=12) 0,42 0,60
PNA 4B CHA (SAR=13) 0,34 0,51
PNA 4C CHA (SAR=17) 0,20 0,42
PNA 4D CHA (SAR=22) 0,28 0,42
PNA 4E AEI (SAR=20) 0,33 0,57
PNA 4F ERI (SAR=12) 0,08 0,2
PNA 4G CHA (SAPO-34) 0,29 0,41
PNA 4H Сросток AEI-CHA (SAPO) 0,22 0,23
ТАБЛИЦА 4
Емкость накопления NOx (г NO2/л)
Катализатор Молекулярное сито Нагрузка Pd
(масс. %)		 Емкость накопления NOx (80°C) Емкость накопления NOx (170°C)
PNA 1A CHA (SAR=26) 1 0,28 0,45
PNA 5A CHA (SAR=26) 2 0,43 0,66

Claims (14)

1. Пассивный адсорбент NOx, эффективный для адсорбции NOx при низкой температуре или ниже ее и для высвобождения адсорбированного NOx при температурах выше указанной низкой температуры, причем указанный пассивный адсорбент NOx содержит благородный металл и мелкопористое молекулярное сито, имеющее максимальный размер кольца в восемь тетраэдрических атомов, причем низкая температура составляет 200°С.
2. Пассивный адсорбент NOx по п. 1, в котором благородный металл выбирают из группы, состоящей из платины, палладия, родия, золота, серебра, иридия, рутения, осмия и их смесей.
3. Пассивный адсорбент NOx по п. 1, в котором благородный металл представляет собой палладий.
4. Пассивный адсорбент NOx по любому из пп. 1-3, в котором мелкопористое молекулярное сито выбирают из группы, состоящей из алюмосиликатных молекулярных сит, алюмосиликатных молекулярных сит с замещенным металлом, алюмофосфатных молекулярных сит или алюмофосфатных молекулярных сит с замещенным металлом.
5. Пассивный адсорбент NOx по п. 1, в котором мелкопористое молекулярное сито выбирают из группы каркасного типа, состоящей из: ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON и их смесей или сростков.
6. Пассивный адсорбент NOx по п. 5, в котором мелкопористое молекулярное сито выбирают из группы каркасного типа, состоящей из AEI и CHA.
7. Пассивный адсорбент NOx по п. 5, в котором сростки мелкопористых молекулярных сит включают в себя KFI-SIV, ITE-RTH, AEW-UEI, AEI-CHA и AEI-SAV.
8. Пассивный адсорбент NOx по п.1, в котором адсорбент нанесен в виде покрытия на проточную или фильтрующую подложку.
9. Пассивный адсорбент NOx по п. 8, в котором проточная подложка представляет собой сотовый монолит.
10. Пассивный адсорбент NOx по п. 1, в котором адсорбент экструдирован для формирования проточной или фильтрующей подложки.
11. Пассивный адсорбент NOx по п. 1, в котором более 5 процентов от суммарного количества благородного металла размещено внутри пор мелкопористого молекулярного сита.
12. Выхлопная система двигателей внутреннего сгорания, содержащая пассивный адсорбент NOx по любому из предшествующих пунктов и катализаторный компонент, выбранный из группы, состоящей из катализатора селективного каталитического восстановления (SCR), фильтра частиц, фильтра SCR, катализатора-адсорбента NOx, тройного катализатора, катализатора окисления и их сочетаний.
13. Способ снижения содержания NOx в выхлопном газе, причем указанный способ включает в себя адсорбцию NOx на пассивном адсорбенте NOx по любому из пп. 1-11 при низкой температуре или ниже ее, термическую десорбцию NOx из пассивного адсорбента NOx при температуре выше указанной низкой температуры и каталитическое удаление десорбированного NOx на катализаторном компоненте ниже по потоку относительно пассивного адсорбента NOx, причем низкая температура составляет 200°С.
14. Способ по п. 13, в котором катализаторный компонент выбирают из группы, состоящей из катализатора селективного каталитического восстановления (SCR), фильтра частиц, фильтра SCR, катализатора-адсорбента NOx, тройного катализатора, катализатора окисления и их сочетаний
RU2016125873A 2013-12-06 2014-12-08 ПАССИВНЫЙ АДСОРБЕНТ NOx, СОДЕРЖАЩИЙ БЛАГОРОДНЫЙ МЕТАЛЛ И МЕЛКОПОРИСТОЕ МОЛЕКУЛЯРНОЕ СИТО RU2675905C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361912834P 2013-12-06 2013-12-06
US61/912,834 2013-12-06
PCT/US2014/069089 WO2015085303A1 (en) 2013-12-06 2014-12-08 Passive nox adsorber comprising noble metal and small pore molecular sieve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2675905C1 true RU2675905C1 (ru) 2018-12-25

Family

ID=52339274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016125873A RU2675905C1 (ru) 2013-12-06 2014-12-08 ПАССИВНЫЙ АДСОРБЕНТ NOx, СОДЕРЖАЩИЙ БЛАГОРОДНЫЙ МЕТАЛЛ И МЕЛКОПОРИСТОЕ МОЛЕКУЛЯРНОЕ СИТО

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10005075B2 (ru)
EP (2) EP3626330B1 (ru)
JP (3) JP2017501329A (ru)
KR (1) KR102383420B1 (ru)
CN (2) CN110215897A (ru)
BR (1) BR112016012630B1 (ru)
DE (1) DE102014118092A1 (ru)
GB (1) GB2522977B (ru)
RU (1) RU2675905C1 (ru)
WO (1) WO2015085303A1 (ru)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015025433A (ja) † 2013-07-29 2015-02-05 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US9512761B2 (en) * 2014-02-28 2016-12-06 Cummins Inc. Systems and methods for NOx reduction and aftertreatment control using passive NOx adsorption
KR20170121185A (ko) * 2015-02-26 2017-11-01 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 수동 NOx 흡착제
RU2018103916A (ru) 2015-07-02 2019-08-05 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани ПАССИВНЫЙ NOx-АДСОРБЕР
GB201517580D0 (en) 2015-10-06 2015-11-18 Johnson Matthey Plc Exhaust system comprising a passive nox adsorber
US20170284250A1 (en) 2016-03-31 2017-10-05 Johnson Matthey Public Limited Company IN-EXHAUST ELECTRICAL ELEMENT FOR NOx STORAGE CATALYST AND SCR SYSTEMS
GB2552072A (en) 2016-05-31 2018-01-10 Johnson Matthey Plc Vanadium catalysts for high engine-out NO2 systems
GB2555695A (en) 2016-08-25 2018-05-09 Johnson Matthey Plc Reduced sulfation impact on CU-SCRS
GB201614677D0 (en) 2016-08-30 2016-10-12 Johnson Matthey Plc Oxidation catalyst for a diesel engine exhaust
DE102017130314A1 (de) 2016-12-19 2018-06-21 Johnson Matthey Public Limited Company Erhöhte NOx-Umwandlung durch Einführung von Ozon
GB2566568B (en) * 2017-03-30 2021-06-16 Johnson Matthey Plc Single brick SCR/ASC/PNA/DOC close-coupled catalyst
GB2562875B (en) 2017-03-31 2020-06-17 Johnson Matthey Plc An exhaust purification system having an air injection system to protect a catalyst from oxygen deprived exhaust
GB201705797D0 (en) * 2017-04-11 2017-05-24 Johnson Matthey Plc Packaging films
GB201705796D0 (en) * 2017-04-11 2017-05-24 Johnson Matthey Plc Packaging materials
JP6837900B2 (ja) * 2017-04-14 2021-03-03 旭化成株式会社 複合体
US10427100B2 (en) 2017-05-08 2019-10-01 Cummins Emission Solutions Inc. Sorption enhanced reaction technology for increased performance from automotive catalysts
CN111032215A (zh) 2017-08-31 2020-04-17 优美科股份公司及两合公司 用于净化废气的钯/沸石基被动氮氧化物吸附剂催化剂
CN110740810A (zh) * 2017-08-31 2020-01-31 优美科股份公司及两合公司 钯/铂/沸石基催化剂作为用于净化废气的被动氮氧化物吸附剂的用途
EP3450015A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
EP3450016A1 (de) * 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Palladium-zeolith-basierter passiver stickoxid-adsorber-katalysator zur abgasreinigung
EP3449999A1 (de) 2017-08-31 2019-03-06 Umicore Ag & Co. Kg Passiver stickoxid-adsorber
DE102018121503A1 (de) 2017-09-05 2019-03-07 Umicore Ag & Co. Kg Abgasreinigung mit NO-Oxidationskatalysator und SCR-aktivem Partikelfilter
EP3459617B1 (de) 2017-09-22 2020-01-29 Umicore Ag & Co. Kg Partikelfilter mit integrierten katalytischen funktionen
CN111201075B (zh) 2017-10-12 2023-02-03 巴斯夫公司 组合的NOx吸收剂和SCR催化剂
GB201716715D0 (en) * 2017-10-12 2017-11-29 Krajete GmbH Method for reducing the nitrogen oxide(s) and/or CO content in a combustion and/or exhaust gas
US10711674B2 (en) 2017-10-20 2020-07-14 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber catalyst
US20200378286A1 (en) 2018-01-05 2020-12-03 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber
GB2572396A (en) 2018-03-28 2019-10-02 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
JP7365357B2 (ja) 2018-03-29 2023-10-19 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 酸化ゾーンを有するｓｃｒｆ触媒を含む排気システム
US11071966B2 (en) * 2018-08-21 2021-07-27 Battelle Memorial Institute High-capacity, low-temperature, passive NOx and cd adsorbers and methods for making same
EP3613503A1 (en) 2018-08-22 2020-02-26 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber
EP3908401A1 (de) 2019-01-08 2021-11-17 UMICORE AG & Co. KG Passiver stickoxid-adsorber mit oxidationskatalytisch aktiver funktion
CN109759035B (zh) * 2019-03-12 2020-06-02 清华大学 NOx吸附剂及其制备方法和应用
US20200362741A1 (en) 2019-05-14 2020-11-19 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system including paticulate filter with oxidation zone capable of generating no2 under lean conditions
US11154816B2 (en) 2019-05-30 2021-10-26 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Palladium oxide supported on spinels for NOx storage
KR20200143938A (ko) * 2019-06-17 2020-12-28 희성촉매 주식회사 NOx 흡착성 루테늄-함유 실리코알루미네이트
EP3824988A1 (en) 2019-11-20 2021-05-26 UMICORE AG & Co. KG Catalyst for reducing nitrogen oxides
CN117919937A (zh) * 2019-11-21 2024-04-26 康明斯公司 在排气后处理系统中操作被动式氮氧化物吸附器的系统和方法
BR112022011365A2 (pt) 2019-12-13 2022-08-23 Basf Corp Sistema de tratamento de emissão de redução de nox em uma corrente de exaustão de um motor de queima pobre e método para reduzir nox em uma corrente de exaustão de um motor de queima pobre
CN110961145A (zh) * 2019-12-14 2020-04-07 中触媒新材料股份有限公司 一种具有cha/afx结构共生复合分子筛及其制备方法和scr应用
CN111408341B (zh) * 2020-05-22 2022-04-08 中国科学院生态环境研究中心 一种用于氮氧化物被动吸附的吸附剂及其制备方法和用途
KR102434658B1 (ko) 2020-07-02 2022-08-23 주식회사 엠앤이테크 질소 산화물 제거용 흡착제 및 이를 이용한 질소 산화물 처리방법
WO2022079141A1 (en) 2020-10-14 2022-04-21 Umicore Ag & Co. Kg Passive nitrogen oxide adsorber
KR20220069375A (ko) * 2020-11-20 2022-05-27 현대자동차주식회사 탄화수소 산화용 제올라이트 촉매 및 이의 제조방법
US20240157348A1 (en) 2021-03-18 2024-05-16 Basf Corporation System for the treatment of an exhaust gas of a diesel combustion engine
WO2022229604A1 (en) * 2021-04-26 2022-11-03 Johnson Matthey Public Limited Company PASSIVE NOx ADSORBER
FR3123006B1 (fr) 2021-05-21 2023-06-02 Ifp Energies Now Synthese d’un catalyseur a base de zeolithe afx contenant du palladium pour l’adsorption des nox
FR3123007B1 (fr) 2021-05-21 2023-06-02 Ifp Energies Now Synthese d’un catalyseur composite a base de zeolithe afx-bea contenant du palladium pour l’adsorption des nox
WO2023028928A1 (zh) * 2021-09-01 2023-03-09 宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司 氨吸附催化剂及其制备方法和应用
EP4268940A1 (en) 2022-04-27 2023-11-01 Johnson Matthey Public Limited Company Method of treating exhaust gas and system for same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100267548A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-21 Johnson Matthey Public Limited Company Small pore molecular sieve supported copper catalysts durable against lean/rich aging for the reduction of nitrogen oxides
WO2011112949A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Johnson Matthey Public Limited Company DISORDERED MOLECULAR SIEVE SUPPORTS FOR THE SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION OF NOx
RU2436621C2 (ru) * 2006-10-20 2011-12-20 Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани Термически регенерируемый адсорбент оксидов азота
WO2012166868A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Johnson Matthey Public Limited Company Cold start catalyst and its use in exhaust systems
WO2012170421A1 (en) * 2011-06-05 2012-12-13 Johnson Matthey Public Limited Company Platinum group metal (pgm) catalyst for treating exhaust gas

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631267A (en) 1985-03-18 1986-12-23 Corning Glass Works Method of producing high-strength high surface area catalyst supports
US5633217A (en) 1994-09-12 1997-05-27 Corning Incorporated Method of making a high strength catalyst, catalyst support or adsorber
US5565394A (en) 1994-10-11 1996-10-15 Corning Incorporated Low expansion molecular sieves and method of making same
US5492883A (en) 1994-11-21 1996-02-20 Corning Incorporated Molecular sieve structures using aqueous emulsions
US5656244A (en) 1995-11-02 1997-08-12 Energy And Environmental Research Corporation System for reducing NOx from mobile source engine exhaust
DE69929396T2 (de) * 1998-02-05 2006-09-21 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama Verfahren zur Reinigung von hochsauerstoffhaltigen Abgasen
US6182443B1 (en) 1999-02-09 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for converting exhaust gases from a diesel engine using nitrogen oxide absorbent
EP1184556A3 (en) * 2000-09-04 2004-01-02 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust emission purifier
JP3636116B2 (ja) * 2001-03-21 2005-04-06 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6912847B2 (en) 2001-12-21 2005-07-05 Engelhard Corporation Diesel engine system comprising a soot filter and low temperature NOx trap
US7332135B2 (en) 2002-10-22 2008-02-19 Ford Global Technologies, Llc Catalyst system for the reduction of NOx and NH3 emissions
DE10308287B4 (de) 2003-02-26 2006-11-30 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Abgasreinigung
US8580228B2 (en) * 2006-12-27 2013-11-12 Chevron U.S.A. Inc. Treatment of cold start engine exhaust
US7998423B2 (en) * 2007-02-27 2011-08-16 Basf Corporation SCR on low thermal mass filter substrates
DK3300791T3 (da) * 2007-04-26 2019-06-11 Johnson Matthey Plc Overgangsmetal/zeolit-scr-katalysatorer
JP2008286001A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN101569857B (zh) * 2008-04-30 2011-09-07 中国石油天然气股份有限公司 一种分子筛吸附剂的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2436621C2 (ru) * 2006-10-20 2011-12-20 Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани Термически регенерируемый адсорбент оксидов азота
US20100267548A1 (en) * 2009-04-17 2010-10-21 Johnson Matthey Public Limited Company Small pore molecular sieve supported copper catalysts durable against lean/rich aging for the reduction of nitrogen oxides
RU2011146545A (ru) * 2009-04-17 2013-05-27 Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани Катализаторы восстановления оксидов азота из нанесенной на мелкопористое молекулярное сито меди, стойкие к старению при колебаниях состава бедной/богатой смеси
WO2011112949A1 (en) * 2010-03-11 2011-09-15 Johnson Matthey Public Limited Company DISORDERED MOLECULAR SIEVE SUPPORTS FOR THE SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION OF NOx
WO2012166868A1 (en) * 2011-06-01 2012-12-06 Johnson Matthey Public Limited Company Cold start catalyst and its use in exhaust systems
WO2012170421A1 (en) * 2011-06-05 2012-12-13 Johnson Matthey Public Limited Company Platinum group metal (pgm) catalyst for treating exhaust gas

Also Published As

Publication number Publication date
GB2522977B (en) 2017-02-08
EP3077085A1 (en) 2016-10-12
BR112016012630B1 (pt) 2021-11-16
CN110215897A (zh) 2019-09-10
JP7179697B2 (ja) 2022-11-29
BR112016012630A2 (ru) 2017-08-08
DE102014118092A1 (de) 2015-06-11
US20150158019A1 (en) 2015-06-11
GB201421741D0 (en) 2015-01-21
KR102383420B1 (ko) 2022-04-07
CN105813717B (zh) 2019-07-05
EP3626330A1 (en) 2020-03-25
WO2015085303A1 (en) 2015-06-11
JP2017501329A (ja) 2017-01-12
EP3077085B1 (en) 2020-02-05
US10005075B2 (en) 2018-06-26
CN105813717A (zh) 2016-07-27
EP3626330B1 (en) 2023-11-22
GB2522977A (en) 2015-08-12
KR20160094996A (ko) 2016-08-10
JP2020008023A (ja) 2020-01-16
JP2022020615A (ja) 2022-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2675905C1 (ru) ПАССИВНЫЙ АДСОРБЕНТ NOx, СОДЕРЖАЩИЙ БЛАГОРОДНЫЙ МЕТАЛЛ И МЕЛКОПОРИСТОЕ МОЛЕКУЛЯРНОЕ СИТО
US11571679B2 (en) Passive NOx adsorber
RU2692809C1 (ru) Катализатор для холодного запуска и его применение в выхлопных системах
RU2680525C1 (ru) Катализатор для выхлопных газов, содержащий два различных катализатора благородный металл/молекулярное сито
EP3274077B1 (en) Passive nox adsorber comprising a noble metal and a molecular sieve having an off framework type
Rajaram et al. Passive nox adsorber
GB2538877A (en) Passive NOx adsorber