RU2704258C1 - Катализатор окисления выхлопного газа из системы сгорания сжатого природного газа - Google Patents

Катализатор окисления выхлопного газа из системы сгорания сжатого природного газа Download PDF

Info

Publication number
RU2704258C1
RU2704258C1 RU2018122488A RU2018122488A RU2704258C1 RU 2704258 C1 RU2704258 C1 RU 2704258C1 RU 2018122488 A RU2018122488 A RU 2018122488A RU 2018122488 A RU2018122488 A RU 2018122488A RU 2704258 C1 RU2704258 C1 RU 2704258C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
platinum
impregnated
exhaust gas
alumina
Prior art date
Application number
RU2018122488A
Other languages
English (en)
Inventor
Хюн-сик ХАН
Ын-сок КИМ
Ми-Ён КИМ
Чжун Хон ЧОН
Original Assignee
Хеесун Кэтелистс Корпорейшн
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 Хеесун Кэтелистс Корпорейшн filed Critical Хеесун Кэтелистс Корпорейшн
Application granted granted Critical
Publication of RU2704258C1 publication Critical patent/RU2704258C1/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
    • 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
    • B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • 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
    • B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • 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
    • B01J23/42—Platinum
    • 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
    • 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
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth 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
    • 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
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • 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
    • B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
    • 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
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B01J37/0205—Impregnation in several steps
    • 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
    • B01J37/0215—Coating
    • 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
    • B01J37/0248—Coatings comprising impregnated particles
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/02—Engines characterised by means for increasing operating efficiency
    • F02B43/04—Engines characterised by means for increasing operating efficiency for improving efficiency of combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • F02B43/10—Engines or plants characterised by use of other specific gases, e.g. acetylene, oxyhydrogen
    • F02B2043/103—Natural gas, e.g. methane or LNG used as a fuel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

Изобретение касается катализатора для улучшения активности окисления метана в выхлопном газе транспортного средства на основе сжатого природного газа или статической системы сгорания в избыточном воздухе, который спроектирован так, что первый оксид алюминия, пропитанный платиной, второй оксид алюминия, пропитанный палладием, и цериевый компонент нанесены на керамическую подложку, и первый оксид алюминия дополнительно пропитан бариевым сокатализатором. Технический результат – увеличение срока службы катализатора, предназначенного для улучшения активности окисления метана в выхлопном газе транспортного средства. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 5 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к катализатору окисления выхлопного газа для системы сгорания сжатого природного газа и более конкретно к катализатору очистки выхлопного газа для двигателя, работающего на бедной смеси на основе сжатого природного газа, где традиционный катализатор очистки выхлопного газа для двигателя, работающего на бедной смеси на основе сжатого природного газа, с компонентами-благородными металлами, включающими платину и палладий, дополнительно пропитан определенным компонентом, служащим в качестве сокатализатора, для предотвращения, таким образом, дезактивации катализатора.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Применение CNG (сжатого природного газа) в качестве топлива в системе сгорания, включающей автомобильный двигатель, является экологически безопасным, приносит экономическую выгоду и характеризуется низкой эмиссией токсичных веществ, таких как НС, СО и ТЧ (твердые частицы), что приводит, таким образом, почти к полному отсутствию запахов и дымов выхлопного газа. В настоящем изобретении система сгорания включает автомобильный двигатель, и в некоторых случаях система сгорания, отличная от системы сгорания для транспортного средства, также называется статической системой сгорания, отличающейся от системы сгорания для транспортного средства, то есть динамической системы сгорания.
В предшествующем уровне техники в отношении катализатора очистки выхлопного газа для транспортного средства на основе сжатого природного газа и способа его очистки, в Корейском патенте №670221, настоящим заявителем в качестве катализатора окисления выхлопного газа для транспортного средства на основе сжатого природного газа с компонентами-благородными металлами, включающими палладий и платину, описывается катализатор для улучшения активности окисления выхлопного газа транспортного средства на основе сжатого природного газа, который спроектирован таким образом, что первый оксид алюминия, пропитанный палладием, второй оксид алюминия, пропитанный платиной, CeO2-ZrO2 цериевый композит и оксид никеля наносятся на керамическую подложку. Кроме того, как описано настоящим заявителем в Корейском патенте №1524054, катализатор окисления выхлопного газа для системы сгорания сжатого природного газа, в частности катализатор для улучшения активности окисления выхлопного газа транспортного средства на основе сжатого природного газа или статической системы сгорания в избыточном воздухе, спроектирован так, что первый оксид алюминия, пропитанный палладием, второй оксид алюминия, пропитанный платиной и цериевый компонент нанесены на керамическую подложку, и первый оксид алюминия пропитан сокатализатором, выбранным из группы, состоящей из бария, никеля, лантана, самария и иттрия, с целью улучшения активности окисления метана, который является компонентом выхлопного газа транспортного средства на основе сжатого природного газа или статической системы сгорания в избыточном воздухе.
ОПИСАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
В настоящее время эффективный катализатор для очистки CNG выхлопного газа GNG двигателя, работающего на бедной топливной смеси, является проблемой с точки зрения продолжительности срока службы катализатора, то есть дезактивации катализатора. Причины дезактивации катализатора на основе платины/палладия для очистки выхлопного газа двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, не были точно идентифицированы. Настоящий заявитель разработал катализатор для решения проблемы дезактивации катализатора для двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, таким образом, что в катализаторе окисления выхлопного газа для системы сгорания сжатого природного газа, спроектированном так, что первый оксид алюминия, пропитанный палладием, второй оксид алюминия, пропитанный платиной, и цериевый компонент нанесены на керамическую подложку, первый оксид алюминия, пропитанный палладием, дополнительно пропитан сокатализатором, выбранным из группы, состоящей из бария, никеля, лантана, самария и иттрия, но решение проблемы, связанной с дезактивацией катализатора, все еще является необходимым.
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
Таким образом, настоящее изобретение направлено на то, чтобы предложить композицию катализатора для предотвращения дезактивации катализатора очистки выхлопного газа для системы сгорания сжатого природного газа с компонентами-благородными металлами, включающими платину и палладий. Авторы настоящего изобретения достоверно установили, что бариевый компонент, выступающий в качестве сокатализатора, добавляют к подложке, содержащей нанесенную на нее платину, для увеличения, таким образом, продолжительности срока службы катализатора, по сравнению с общепринятым уровнем техники. В частности, в катализаторе окисления выхлопного газа для системы сгорания сжатого природного газа, спроектированном так, что первый оксид алюминия, пропитанный платиной, второй оксид алюминия, пропитанный палладием, и цериевый компонент нанесены на керамическую подложку, первый оксид алюминия, пропитанный платиной, дополнительно пропитан бариевым сокатализатором, для подтверждения предотвращения дезактивации катализатора для двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG. Не ограничиваясь этим вариантом, в настоящем изобретении массовое соотношение платины и палладия, пропитывающих соответственно первый оксид и второй оксид алюминия, находится в диапазоне от 1:1 до 1:10. Согласно настоящему изобретению бариевый сокатализатор добавляют в количестве от 1 до 20 мас. % относительно количества платины, и массовое соотношение оксида алюминия, пропитанного платиной, и оксида алюминия, пропитанного палладием, находится в диапазоне от 15:15 до 15:150.
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ
Согласно настоящему изобретению дезактивацию катализатора для двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, можно предотвратить посредством взаимодействия платины и бариевого сокатализатора.
ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На Фиг. 1-4 показаны результаты изучения каталитической активности с течением времени в катализаторе окисления выхлопного газа двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, в примерах согласно настоящему изобретению; и
На Фиг. 5 схематически показано тестирование продолжительности срока службы катализатора окисления выхлопного газа двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, согласно настоящему изобретению.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В дальнейшем будет приведено подробное описание настоящего изобретения, не ограничиваясь его вариантами осуществления.
Как описано выше, катализатор для очистки выхлопного газа двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, состоит главным образом из платины (Pt) и палладия (Pd). Самый последний разработанный катализатор спроектирован так, что сокатализатор вводят к Pd на основании того факта, что Pd обладает превосходными свойствами окисления, по сравнению с Pt, с точки зрения эффективности преобразования метана. В частности, к подложке, содержащей нанесенный на нее Pd, добавляют сокатализатор, такой как барий, никель, лантан, самарий или иттрий, где компонент-сокатализатор способствует увеличению продолжительности срока службы катализатора в результате изменения электронного состояния Pd вследствие комплексообразования. Однако, авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что продолжительность срока службы катализатора может быть увеличена в результате введения компонента-сокатализатора, в частности бария, рядом с платиновым компонентом, а не палладием.
Согласно настоящему изобретению катализатор получают посредством пропитывания первого оксида алюминия Pt и предшественником сокатализатора, в частности ацетатом бария, и одновременного пропитывания второго оксида алюминия Pd, посредством смешивания первого оксида алюминия со вторым оксидом алюминия и добавления к ним церия с последующим равномерным измельчением и обжигом. Предпочтительно, массовое соотношение платины и палладия, пропитывающих соответственно первый оксид и второй оксид алюминия, находится в диапазоне от 1:1 до 1:10, и бариевый сокатализатор дополнительно добавляют в количестве от 1 до 20 мас. % относительно количества платины к подложке, содержащей нанесенную на нее платину, и массовое соотношение оксида алюминия, пропитанного платиной и барием, и оксида алюминия, пропитанного палладием, находится в диапазоне от 15:15 до 15:150. Если количество сокатализатора согласно настоящему изобретению меньше чем 1 мас. % относительно количества платины, то сокатализатор не функционирует. С другой стороны, если его количество превышает 20 мас. % относительно количества платины, то продолжительность срока службы значительно ухудшается. Катализатор согласно настоящему изобретению спроектирован так, что бариевым сокатализатором пропитывают только подложку, пропитанную платиной, и его не наносят на подложку, пропитанную другим благородным металлом, например, палладием, в отличие от недавно разработанного катализатора на основе палладия и сокатализатора. Указанное выше массовое соотношение оксида алюминия, пропитанного платиной и барием, и оксида алюминия, пропитанного палладием, является оптимальным диапазоном, установленным в результате целого ряда испытаний. Несмотря на то, что это не оговорено ни в одной конкретной теории, компонент-сокатализатор увеличивает продолжительность срока службы катализатора в результате взаимодействия с платиновым компонентом. Катализатор по изобретению не дезактивируется, и его активность сохраняется даже после истечения времени реакции, в отличие от традиционного катализатора для очистки выхлопного газа двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG. На Фиг. 1-4 показана каталитическая активность с течением времени в катализаторе для очистки выхлопного газа двигателя, работающего на бедной смеси на основе CNG, в примерах согласно настоящему изобретению. На основании результатов тестирования, показанных на Фиг. 1-4, катализатор согласно настоящему изобретению о гидротермально состаривали при 850°С/10 ч с 10% воды путем подачи 5000 млн-1 СН4, 15% О2, 10% Н2О, и баланса N2 при объемной скорости (SV) 60000 ч-1. В этом случае дельта Т обозначает разницу температур вывода и ввода катализатора. На Фиг. 5 схематически показано тестирование продолжительности срока службы. Сокатализатор по настоящему изобретению, а именно барий, дополнительно вводят в подложку, пропитанную платиной. Эффект предотвращения дезактивации, обусловленный сокатализатором Ва, добавленным к платиновому компоненту, значимо увеличивает продолжительность срока службы, по сравнению с сокатализатором Ва, традиционно добавляемым к палладиевому компоненту.
Лучшее понимание настоящего изобретения будет обеспечено с помощью следующих примеров, которые не следует рассматривать как ограничивающие настоящее изобретение. В частности, благородный металл и предшественник металла, используемый для сокатализатора, не ограничиваются примерами, могут быть использованы нитрат, ацетат, хлорид, сульфат и тому подобное. С целью краткого описания в качестве примера приводится транспортное средство с двигателем, работающим на бедной смеси, но настоящее изобретение не ограничивается им, и его можно применять ко всем системам сгорания, использующим в качестве топлива сжатый природный газ.
Сравнительный пример 1 (CNG-Сравнение)
а. 15,0 г/л порошка первого оксида алюминия пропитывают хлорплатиновой кислотой и 80,0 г/л порошка второго оксида алюминия пропитывают нитратом палладия и ацетатом бария (в количестве 10 мас. % относительно количества Pd), получая, таким образом, Pt-пропитанный активный оксид алюминия и Pd-Ba-пропитанный активный оксид алюминия, порошок церия (оксид алюминия 5 мас. %) диспергируют в воде с получением суспензии. Массовое соотношение Pt и Pd в этом случае составляет 1:5.
6. Суспензию измельчают так, что примерно 90% имеет размер частиц от 6 до 8 мкм, обработанную суспензию наносят на сотовую структуру на основе кордиерита, сушат при 150-160°С в течение примерно 10 мин и затем обжигают при 530-550°С в течение примерно 40-60 мин, завершая, таким образом, сравнительный катализатор.
Сравнительный пример 2
Проводят такие же процедуры, как и в сравнительном примере 1, за исключением того, что количество бария изменяют до 1 мас. %, 5 мас. % и 20 мас. % относительно количества Pd. Результаты показаны на Фиг. 1. Когда количество бария составляет 20 мас. % или более, то продолжительность срока службы резко ухудшается. Количества бария 1 мас. % и 5 мас. % не оказывают большого влияния на продолжительность срока службы. Таким образом, катализатор по настоящему изобретению разрабатывают относительно 1 мас. % бария.
Сравнительный пример 3
Проводят такие же процедуры, как и в сравнительном примере 1, за исключением того, что количество бария устанавливают на уровне 1 мас. % относительно количества Pd и массовое соотношение Pt и Pd изменяют с 1:5 до 1:6, 1:7, 1:8 и 1:9. Результаты показаны на Фиг. 2. Продолжительность срока службы оптимизирована при соотношении 1Pt/7Pd. Таким образом, катализатор по настоящему изобретению разрабатывают из расчета lPt/7Pd.
Сравнительный пример 4
Проводят такие же процедуры, как и в сравнительном примере 1, за исключением того, что количество бария устанавливают на уровне 1 мас. % относительно количества Pd, массовое соотношение Pt и Pd устанавливают на уровне 1:7, количество порошка второго оксида алюминия, наносимое на Pd, изменяют с 80 г/л до 100 г/л, 120 г/л и 140 г/л. Результаты показаны на Фиг. 3. Продолжительность срока службы оптимизирована при 120 г/л. Таким образом, катализатор по настоящему изобретению разрабатывают, основываясь на этих данных.
ПРИМЕРЫ
На основе описанных выше сравнительных примеров катализатор на основе платины и бария получают в условиях, при которых количество бария устанавливают на уровне 1 мас. % относительно количества Pt, массовое соотношение платины и палладия составляет 1:7, количество порошка второго оксида алюминия в качестве палладиевой подложки устанавливают на уровне 120 г/л, и изменяют положение бариевого сокатализатора при пропитывании, после чего измеряют продолжительность срока службы катализатора. Результаты показаны на Фиг. 4., Продолжительность срока службы катализатора неожиданно увеличивается при изменении положения бариевого сокатализатора при пропитывании с палладия на платину. Несмотря на то, что специалисты в данной области рассматривали вклад сокатализатора в продолжительность срока службы катализатора за счет изменения электронного состояния в результате комплексообразования с палладием, неожиданно было подтверждено, что дезактивацию катализатора можно предотвратить посредством пропитывания бариевым сокатализатором совместно с платиной.

Claims (3)

1. Катализатор для улучшения активности окисления метана в выхлопном газе транспортного средства на основе сжатого природного газа или статической системы сгорания в избыточном воздухе, который спроектирован так, что первый оксид алюминия, пропитанный платиной, второй оксид алюминия, пропитанный палладием, и цериевый компонент нанесены на керамическую подложку, и первый оксид алюминия дополнительно пропитан бариевым сокатализатором.
2. Катализатор по п. 1, где сокатализатор добавляют в количестве от 1 до 10 мас.% относительно количества платины.
3. Катализатор по п. 1, где массовое соотношение платины и палладия, пропитывающих соответственно первый оксид алюминия и второй оксид алюминия, составляет от 1:1 до 1:10.
RU2018122488A 2015-12-23 2016-12-16 Катализатор окисления выхлопного газа из системы сгорания сжатого природного газа RU2704258C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150184454A KR101825469B1 (ko) 2015-12-23 2015-12-23 압축천연가스 연소시스템 배기가스 산화촉매
KR10-2015-0184454 2015-12-23
PCT/KR2016/014808 WO2017111397A1 (ko) 2015-12-23 2016-12-16 압축천연가스 연소시스템 배기가스 산화촉매

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704258C1 true RU2704258C1 (ru) 2019-10-25

Family

ID=59089565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122488A RU2704258C1 (ru) 2015-12-23 2016-12-16 Катализатор окисления выхлопного газа из системы сгорания сжатого природного газа

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10751701B2 (ru)
EP (1) EP3395440A4 (ru)
KR (1) KR101825469B1 (ru)
CN (1) CN108472630B (ru)
BR (1) BR112018012623B1 (ru)
RU (1) RU2704258C1 (ru)
WO (1) WO2017111397A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102390017B1 (ko) * 2019-07-30 2022-04-26 한국조선해양 주식회사 저온 메탄 산화 반응용 촉매
KR102305781B1 (ko) * 2019-07-30 2021-09-30 한국조선해양 주식회사 메탄 산화 촉매 재생 시스템 및 이를 포함하는 메탄 산화 반응 장치
RU2738984C1 (ru) * 2019-12-05 2020-12-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Способ производства автомобильного трехмаршрутного катализатора
CN112675845B (zh) * 2020-12-28 2022-03-29 四川大学 一种用于天然气车尾气净化的Pd-Rh单涂层催化剂及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503715A (en) * 1968-04-05 1970-03-31 Universal Oil Prod Co Apparatus for treating an exhaust gas stream with different catalyst beds
RU2259228C2 (ru) * 2000-03-01 2005-08-27 Умикоре Аг Унд Ко.Кг Катализатор для нейтрализации отработавших газов дизельных двигателей и способ его получения
US20070093383A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-26 Hyun-Sik Han Catalyst for oxidation emissions from compressed natural gas vehicles
WO2015099348A1 (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 희성촉매 주식회사 압축천연가스 연소시스템 배기가스 산화촉매

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0338250A (ja) * 1989-07-06 1991-02-19 Mazda Motor Corp 排気ガス浄化用触媒
KR100230874B1 (ko) 1997-05-09 1999-11-15 류정열 압축천연가스 자동차 배기가스 정화용 촉매 및 그의 정화 방법
WO2002036254A1 (en) 2000-11-06 2002-05-10 Corning Incorporated Catalyst for purifying exhaust gases
US6777370B2 (en) * 2001-04-13 2004-08-17 Engelhard Corporation SOx tolerant NOx trap catalysts and methods of making and using the same
KR20030024085A (ko) * 2001-09-17 2003-03-26 현대자동차주식회사 린번엔진 자동차의 배기가스 정화용 촉매 및 그 제조방법
KR100461125B1 (ko) * 2002-05-06 2004-12-13 현대자동차주식회사 압축천연가스 자동차 배기가스 정화용 촉매
US7329629B2 (en) 2002-10-24 2008-02-12 Ford Global Technologies, Llc Catalyst system for lean burn engines
JP4217576B2 (ja) * 2003-09-30 2009-02-04 東京濾器株式会社 排気ガス浄化用触媒
KR101051418B1 (ko) 2006-03-16 2011-07-22 인터내쇼날 카탈리스트 테크놀로지, 인코포레이티드 배기가스 정화용 촉매, 그 제조방법 및 이러한 촉매를이용한 배기가스의 정화방법
US7576031B2 (en) 2006-06-09 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pt-Pd diesel oxidation catalyst with CO/HC light-off and HC storage function
TWI449572B (zh) * 2006-11-29 2014-08-21 Umicore Shokubai Japan Co Ltd Oxidation catalyst and the oxidation catalyst using an exhaust gas purification system
JP4853291B2 (ja) 2007-01-10 2012-01-11 日産自動車株式会社 排気ガス浄化触媒及びその製造方法
US7754171B2 (en) * 2007-02-02 2010-07-13 Basf Corporation Multilayered catalyst compositions
US8404049B2 (en) 2007-12-27 2013-03-26 Memc Electronic Materials, Inc. Epitaxial barrel susceptor having improved thickness uniformity
US9440192B2 (en) 2009-01-16 2016-09-13 Basf Corporation Diesel oxidation catalyst and use thereof in diesel and advanced combustion diesel engine systems
CN104722312A (zh) 2009-03-06 2015-06-24 优美科触媒日本有限公司 废气净化用催化剂
KR101197452B1 (ko) * 2010-08-31 2012-11-05 희성촉매 주식회사 내구성이 증진된 선택적 촉매환원 촉매
CN103131488A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 中国科学院大连化学物理研究所 一种低浓度甲烷催化燃烧的催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503715A (en) * 1968-04-05 1970-03-31 Universal Oil Prod Co Apparatus for treating an exhaust gas stream with different catalyst beds
RU2259228C2 (ru) * 2000-03-01 2005-08-27 Умикоре Аг Унд Ко.Кг Катализатор для нейтрализации отработавших газов дизельных двигателей и способ его получения
US20070093383A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-26 Hyun-Sik Han Catalyst for oxidation emissions from compressed natural gas vehicles
WO2015099348A1 (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 희성촉매 주식회사 압축천연가스 연소시스템 배기가스 산화촉매

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nikola Rankovic et al, Detailed Kinetic Modeling Study of NOx Oxidation and Storage and Their Interactions over Pt/Ba/Al2O3 Monolith Catalysts, Journal of Physical Chemistry C, 2010, 114, 7102-7111. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108472630B (zh) 2021-10-22
BR112018012623B1 (pt) 2021-01-19
BR112018012623A2 (pt) 2018-12-04
KR101825469B1 (ko) 2018-02-05
EP3395440A1 (en) 2018-10-31
EP3395440A4 (en) 2019-08-07
CN108472630A (zh) 2018-08-31
US10751701B2 (en) 2020-08-25
KR20170075148A (ko) 2017-07-03
WO2017111397A1 (ko) 2017-06-29
US20190001304A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102222544B1 (ko) 질소 산화물 환원을 위한 촉매
US9475004B2 (en) Rhodium-iron catalysts
JP5210306B2 (ja) 三元触媒
JP6678669B2 (ja) 経時劣化安定性が改善された二重層三元触媒
KR101230272B1 (ko) 팔라듐-로듐 단층 촉매
KR101202162B1 (ko) 적층 배기 처리 촉매
US9707545B2 (en) Three-way catalyst
US10307736B2 (en) Exhaust gas purification catalyst
JP2018001161A (ja) ガソリンパーティキュレートフィルタの上流側で使用するための始動時触媒
RU2704258C1 (ru) Катализатор окисления выхлопного газа из системы сгорания сжатого природного газа
KR102117221B1 (ko) 3원 촉매 시스템
US8975204B2 (en) Exhaust-gas-purifying catalyst
US9931615B2 (en) Exhaust gas oxidation catalyst for compressed natural gas combustion system
KR20170018914A (ko) 배기 가스 처리 시스템
JP3272019B2 (ja) 排気ガス浄化用触媒
JPH06378A (ja) 排ガス浄化用触媒
US20230338939A1 (en) Diesel Oxidation Catalyst
US20220379293A1 (en) Diesel oxidation catalyst
WO2016140641A1 (en) Method for improving lean performance of pgm catalyst systesm: synergized pgm
KR20030014877A (ko) 가솔린 자동차의 배기가스 정화용 촉매