RU2730513C2 - Катализатор для селективного каталитического восстановления (scr), содержащий композитный оксид, содержащий v и sb, способ его получения и его применение для удаления оксидов азота - Google Patents
Катализатор для селективного каталитического восстановления (scr), содержащий композитный оксид, содержащий v и sb, способ его получения и его применение для удаления оксидов азота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2730513C2 RU2730513C2 RU2018126200A RU2018126200A RU2730513C2 RU 2730513 C2 RU2730513 C2 RU 2730513C2 RU 2018126200 A RU2018126200 A RU 2018126200A RU 2018126200 A RU2018126200 A RU 2018126200A RU 2730513 C2 RU2730513 C2 RU 2730513C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- antimony
- oxide
- range
- catalyst composition
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 119
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 73
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical class [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 49
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 22
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 8
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 21
- RJAAXVMENUVEAN-UHFFFAOYSA-N antimony vanadium Chemical compound [V].[Sb] RJAAXVMENUVEAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 4
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- OGUCKKLSDGRKSH-UHFFFAOYSA-N oxalic acid oxovanadium Chemical compound [V].[O].C(C(=O)O)(=O)O OGUCKKLSDGRKSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021550 Vanadium Chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021551 Vanadium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNTGNYIMRIVRSJ-UHFFFAOYSA-N [V].C(O)CN Chemical compound [V].C(O)CN NNTGNYIMRIVRSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910000379 antimony sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K antimony trichloride Chemical compound Cl[Sb](Cl)Cl FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JRLDUDBQNVFTCA-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);trinitrate Chemical compound [Sb+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JRLDUDBQNVFTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MVMLTMBYNXHXFI-UHFFFAOYSA-H antimony(3+);trisulfate Chemical compound [Sb+3].[Sb+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O MVMLTMBYNXHXFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- WSXIMVDZMNWNRF-UHFFFAOYSA-N antimony;ethane-1,2-diol Chemical compound [Sb].OCCO WSXIMVDZMNWNRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- JVLRYPRBKSMEBF-UHFFFAOYSA-K diacetyloxystibanyl acetate Chemical compound [Sb+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O JVLRYPRBKSMEBF-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- RPESBQCJGHJMTK-UHFFFAOYSA-I pentachlorovanadium Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[V+5] RPESBQCJGHJMTK-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001350 scanning transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- -1 sodium silicate Chemical class 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- YPMOSINXXHVZIL-UHFFFAOYSA-N sulfanylideneantimony Chemical compound [Sb]=S YPMOSINXXHVZIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- HQYCOEXWFMFWLR-UHFFFAOYSA-K vanadium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[V+3] HQYCOEXWFMFWLR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000352 vanadyl sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L vanadyl sulfate Chemical compound [V+2]=O.[O-]S([O-])(=O)=O UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940041260 vanadyl sulfate Drugs 0.000 description 1
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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/20—Vanadium, niobium or tantalum
- B01J23/22—Vanadium
-
- 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
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
- B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
- B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
-
- 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
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
-
- 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
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- 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
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- 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
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product 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
- 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
- B01J37/0236—Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
-
- 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
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/04—Mixing
-
- 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
- B01J37/08—Heat treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/20—Reductants
- B01D2251/206—Ammonium compounds
- B01D2251/2062—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20707—Titanium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/207—Transition metals
- B01D2255/20723—Vanadium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/209—Other metals
- B01D2255/2098—Antimony
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/30—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/40—Mixed oxides
-
- 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
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- 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
-
- 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
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения каталитической композиции, содержащей подложку, содержащую TiO2, композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, который имеет структуру типа рутила, отличающуюся от VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, определенную рентгеновским дифракционным анализом (XRD) с помощью Cu Kα излучения, и один или более оксид, выбранный из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов ванадия и оксидов сурьмы, где способ включает стадии: (i) смешивания оксида ванадия/сурьмы и необязательно источника кремния с подложкой, содержащей TiO2, в растворителе с получением суспензии; (ii) нанесения суспензии на субстрат; (iii) высушивания при температуре в диапазоне от 80 до 250°C; (iv) прокаливания при температуре в диапазоне от 550 до 700°C, где оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством (a) предоставления суспензии, содержащей оксид (оксиды) ванадия и оксид (оксиды) сурьмы; и (b) высушивания суспензии с получением оксида ванадия/сурьмы при температуре в диапазоне от 80 до 250°C или где оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством (a’) предоставления суспензии или раствора, содержащего источник ванадия и источник сурьмы; (b’) осаждения и отделения оксида ванадия/сурьмы от суспензии или раствора и (c’) при необходимости высушивания при температуре в диапазоне от 80 до 250°C, где ванадий, включая ванадий как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) ванадия, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,5 до 6 % масс., предпочтительно от 1 до 4,5 % масс. и более предпочтительно от 2 до 4 % масс., вычисленный как элементарный V; и причем сурьма, включая сурьму как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) сурьмы, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,8 до 16 % масс., предпочтительно от 3,5 до 14 % масс. и более предпочтительно от 5 до 10 % масс., вычисленная как элементарная Sb, и где композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (110) при 2θ в диапазоне от 27,25 до 29,00° и дифракционным пиком XRD плоскости (101) при 2θ в диапазоне от 35,43 до 37,00°. Также изобретение относится к каталитической композиции и ее применению для селективного каталитического восстановления оксидов азота. Изобретение позволяет более эффективно удалять оксиды азота. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 табл., 8 пр., 4 ил.
Description
Настоящее изобретение относится в основном к катализатору для удаления оксидов азота (NOx). Более конкретно, настоящее изобретение относится к катализатору для селективного каталитического восстановления (SCR), содержащему на подложке ванадий и сурьму, способу его получения и его применению для удаления NOx.
NOx, выпущенные в виде выхлопных газов из передвижного источника, такого как транспортные средства, и неподвижного источника, такого как силовая установка, причиняют вред окружающей среде и людям. Следовательно, для удаления NOx из выхлопных газов разработаны каталитические восстанавливающие способы. Каталитические восстанавливающие способы применимы для воздействия на большие количества выхлопных газов, и из них, как сообщалось, являлся превосходным способ, включающий добавление аммиака в качестве восстановителя для каталитического восстановления NOx селективно до N2. Катализаторы, примененные в таком селективном каталитическом восстановлении (SCR), требуются для восстановления NOx в широком температурном диапазоне и особенно при температуре как можно ниже 300°С.
Катализаторы SCR, которые представляют собой бинарные системы ванадия(\/)/сурьмы(Sb), нанесенные на подложку, такие как V/Sb/TiO2, раскрыты, например, в KR 101065242 В1, US 2009/143225 А1 и US 4221768. Полагают, что введение Sb в качестве промотора, в традиционные содержащие V катализаторы может привести к улучшенным характеристикам SCR катализаторов.
Патент США US 8975206 В2 раскрывает каталитическую композицию, содержащую ванадат, представленный формулой XVO4/S, в которой XVO4 означает ванадат Bi, Sb, Ga и/или Al, и S является подложкой, содержащей TiO2. Наряду с прочими, в качестве примера приведен нанесенный на TiO2/WO3/SiO2 VSbO4, который получен смешиванием растворов источников V и Sb, высушиванием при 120°С и прокаливанием при 550°С в течение 20 часов с получением VSbO4, который затем наносят на TiO2/WO3/SiO2. В патенте не раскрыта дифрактограмма, показывающая структуру ванадатов, особенно VSbO4.
В международной заявке WO 2013/179129 А2 раскрывается фильтр для SCR, содержащий субстрат в форме фильтра с проточными стенками и катализатор, нанесенный на указанный субстрат, причем катализатор содержит подложку и компонент на основе ванадата. Указанный ванадат имеет структуру, определенную формулой (Ax)(Ty)(Rz)VO4, в которой "А" является щелочноземельным металлом, "Т" является переходным металлом, "R" является редкоземельным металлом, и "х", "у" и "z" представляют собой молярные отношения соответствующих металлов к ванадию, причем 0≤х≤1, 0≤у≤1, 0≤z≤1 и x+y+z=1. B этой заявке на патент раскрывается только FeVO4 в качестве компонента на основе ванадата. В заявке не обсуждаются характеристики SCR фильтра с проточными стенками, содержащего FeVO4, нанесенный на субстрат.
Несмотря на известные катализаторы для SCR все еще существует необходимость в катализаторах для SCR, которые проявляют превосходную активность для удаления NOx, особенно в передвижных и неподвижных системах выбросов выхлопных газов.
Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении нового катализатора для SCR с улучшенным удалением NOx, особенно в передвижных и неподвижных системах выбросов выхлопных газов. Цель может быть достигнута каталитической композицией, способом ее получения, применением каталитической композиции для селективного каталитического восстановления оксидов азота. В частности, настоящее изобретение относится к следующим аспектам.
1. Применение каталитической композиции, содержащей:
- подложку, содержащую TiO2,
- композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, который имеет структуру типа рутила, отличающуюся от VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, определенную рентгеновским дифракционным анализом (XRD) с помощью Cu Kα излучения, и
- необязательно один или более оксид, выбранный из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов ванадия и оксидов сурьмы,
для селективного каталитического восстановления оксидов азота.
2. Применение по приведенному выше аспекту 1, причем композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (110) или (101) при более высоких 2θ, чем для VSbO4 и V0,92Sb0,92O4 по меньшей мере на 0,1°.
3. Применение по приведенному выше аспекту 2, причем композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (101) при более высоких 2θ, чем для VSbO4 и V0,92Sb0,92O4 по меньшей мере на 0,2°, предпочтительно по меньшей мере на 0,3° и более предпочтительно по меньшей мере на 0,5°.
4. Применение по любому из приведенных выше аспектов 1-3, причем композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (110) при 2θ в диапазоне от 27,25° до 29,00° и дифракционным пиком XRD плоскости (101) при 26 в диапазоне от 35,43° до 37,00°.
5. Применение по любому из приведенных выше аспектов 1-4, причем ванадий, включая ванадий как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) ванадия, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,5 до 6% масс., предпочтительно от 1 до 4,5% масс. и более предпочтительно от 2 до 4% масс., вычисленный как элементарный V; и где сурьма, включая сурьму как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) сурьмы, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,8 до 16% масс., предпочтительно от 3,5 до 14% масс. и более предпочтительно от 5 до 10% масс. вычисленная как элементарная Sb.
6. Применение по любому из приведенных выше аспектов 1-5, причем каталитическая композиция находится в формованном виде, предпочтительно в форме экструдата, или наносится на субстрат.
7. Применение по приведенному выше аспекту 1, причем оксиды азота присутствуют в выхлопных газах из двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель, силовая установка или установка для сжигания отходов.
8. Способ получения каталитической композиции, которая определена в любом из приведенных выше аспектов 1-6, который включает стадии:
(i) смешивания оксида ванадия/сурьмы и необязательно источника кремния с подложкой, содержащей TiO2, в растворителе с получением суспензии;
(ii) при необходимости нанесение суспензии на субстрат;
(iii) высушивание при температуре в диапазоне 80 и 250°С;
(iv) прокаливание при температуре по меньшей мере 500°С.
9. Способ по приведенному выше аспекту 8, причем прокаливание на стадии (iv) проводят при температуре в диапазоне от выше 500°С до 700°С, более предпочтительно от 550°С до 700°С, еще предпочтительно от 600°С до 700°С и наиболее предпочтительно от 650°С до 700°С.
10. Способ по приведенному выше аспекту 8 или 9, причем оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством
(a) предоставления суспензии, содержащей оксид (оксиды) ванадия и оксид (оксиды) сурьмы; и
(b) высушивания суспензии с получением оксида ванадия/сурьмы при температуре в диапазоне от 80°С до 250°С.
11. Способ по приведенному выше аспекту 8 или 9, причем оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством
(а') предоставления суспензии или раствора, содержащего источник ванадия и источник сурьмы;
(b') осаждения и отделения оксида ванадия/сурьмы от суспензии или раствора; и
(с') при необходимости высушивания при температуре в диапазоне от 80°С до 250°С.
12. Способ по любому из приведенных выше аспектов 8-11, который не включает стадию (ii) и при необходимости включает стадию формования для получения каталитической композиции в формованном виде.
13. Каталитическая композиция, полученная/получаемая способом по любому из приведенных выше аспектов 8-12.
14. Применение каталитической композиции по приведенному выше аспекту 13 для селективного каталитического восстановления оксидов азота.
15. Применение по приведенному выше аспекту 14, причем оксиды азота присутствуют в выхлопных газах из двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель, силовая установка или установка для сжигания отходов.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 показывает изображение XRD каталитической композиции, которая получена в примере 1 согласно настоящему изобретению.
Фигура 2 показывает изображение XRD каталитической композиции, которая получена в примере 2 согласно настоящему изобретению.
Фигура 3 показывает изображение XRD каталитической композиции, которая получена в примере 3 согласно настоящему изобретению.
Фигура 4 показывает изображение STEM-EDS каталитической композиции, которая получена в примере 2 согласно настоящему изобретению.
Каталитическая композиция
Настоящее изобретение предоставляет каталитическую композицию, содержащую:
- подложку, содержащую TiO2,
- композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, который имеет структуру типа рутила, отличающуюся от VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, определенную рентгеновским дифракционным анализом (XRD) с помощью Cu Kα излучения, и
- при необходимости один или более оксид, выбранный из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов ванадия и оксидов сурьмы.
Подложка, применимая в каталитической композиции согласно настоящему изобретению, может быть любой подложкой, содержащей TiO2. Предпочтительно подложка состоит из TiO2, из TiO2 и SiO2, из TiO2 и WO3, из TiO2 и SiO2 и WO3, из TiO2 и Al2O3 или из TiO2 и ZrO2. Более предпочтительно подложка состоит из TiO2.
TiO2 для применения в настоящем изобретении может быть доступен на рынке или его можно получить традиционными способами, известными в технике. В дополнительном варианте выполнения согласно настоящему изобретению TiO2 для применения в настоящем изобретении находится в форме анатазы.
В одном варианте выполнения композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, показывает дифракционный пик XRD плоскости (110) или (101) при более высоком значении 2θ, чем для таковых со структурой типа рутила VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, по меньшей мере на 0,1°, предпочтительно по меньшей мере на 0,2°, который определен XRD анализом с помощью Cu Kα излучения.
Применительно к настоящему изобретению любые значения 20 VSbO4 и V0,92Sb0,92O4 относятся к таким значениям согласно PDF 00-016-0600 для VSbO4 и PDF 04-007-9467 для ссыл. V0,92Sb0,92O4, которые доступны из Базы Данных PDF4 2014, International Centre for Diffraction Data, Newtown Square, Pennsylvania, U.S.A.
Рентгенодифракционный анализ (XRD), который применяется применительно к настоящему изобретению, относится к рентгеновской дифракции (XRD) с помощью Cu Kα излучения до тех пор, пока не указанно иное.
В предпочтительном варианте выполнения композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, показывает пик рентгеновской дифракции (XRD) плоскости (101) при более высоких 2θ, чем для VSbO4 и V0,92Sb0,92O4 по меньшей мере на 0,1°, предпочтительно по меньшей мере на 0,2°, более предпочтительно по меньшей мере на 0,3°, даже более предпочтительно по меньшей мере на 0,5° и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 0,7°.
В особенно предпочтительном варианте выполнения композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, характеризуется пиком рентгеновской дифракции (XRD) плоскости (110) при 2θ в диапазоне от 27,25° до 29,00° и пиком рентгеновской дифракции (XRD) плоскости (101) при 2θ в диапазоне от 35,43° до 37,00°.
Без связи с любыми теориями предполагают, что композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, можно представить эмпирической формулой VSbaTibOc, в которой а представляет собой молярное отношение Sb к V и имеет значение от более чем 0 до менее чем 1, b представляет собой молярное отношение Ti к V и имеет значение от 0 до менее чем 1, и с представляет собой молярное отношение О к V и определяется требованиями валентностей присутствующих элементов. В частном варианте выполнения титан присутствует вместе с ванадием и сурьмой в композитном оксиде, имеющем структуру типа рутила, т.е. b>0. В дополнительном варианте выполнения сумма коэффициента а и коэффициента b в формуле VSbaTibOc составляет ≤1.
В дополнительном частном варианте выполнения композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, не содержит кремний. Другими словами, кремний не присутствует в структуре типа рутила композитного оксида.
Содержание ванадия, присутствующего в каталитической композиции согласно настоящему изобретению, включая ванадий как в композитном оксиде, содержащем ванадий и сурьму, так и в необязательном оксиде (оксидах) ванадия, находится предпочтительно в диапазоне от 0,5 до 6% масс., предпочтительно от 1 до 4,5% масс. и более предпочтительно от 2 до 4% масс., вычисленное как элементарный V. Содержание сурьмы, присутствующей в каталитической композиции согласно настоящему изобретению, включая сурьму как в композитном оксиде, содержащем ванадий и сурьму, так и в необязательном оксиде (оксидах) сурьмы, находится предпочтительно в диапазоне от 0,8 до 16% масс., предпочтительно от 3,5 до 14% масс. и более предпочтительно от 5 до 10% масс., вычисленное как элементарная Sb.
Содержание кремния (в случае присутствия) в каталитической композиции согласно настоящему изобретению находится предпочтительно в диапазоне от 0,2 до 9,5% масс., предпочтительно от 0,4 до 7% масс. и более предпочтительно от 0,9 до 4,6% масс., вычисленное как элементарный Si.
Содержание ванадия, вычисленное как TiO2, включая ванадий, присутствующий в подложке, и ванадий, возможно присутствующий в композитном оксиде, содержащем ванадий и сурьму, находится предпочтительно в диапазоне от 50 до 97,5% масс., предпочтительно от 61 до 93% масс. и более предпочтительно от 73 до 90% масс., в расчете на общую массу каталитической композиции согласно настоящему изобретению.
Каталитическую композицию согласно настоящему изобретению можно применять в порошкообразной форме или в формованном виде. Например, каталитическую композицию согласно настоящему изобретению можно формовать в зерна, сферы, гранулы или раздробленные частицы и т.п.согласно различным технологиям, известным в технике. Следует понимать, что во время формования можно вводить при желании любые традиционные матричные материалы или вспомогательные добавки, и, таким образом, они могут содержаться в формованном изделии каталитической композиции согласно настоящему изобретению.
Альтернативно каталитическую композицию согласно настоящему изобретению можно нанести на субстрат. Субстрат особенно не ограничен, и, например, представляет собой ячеистый субстрат или субстрат с проточными стенками. Субстратом могут быть любые субстраты из материалов, применяющихся в основном для получения катализаторов, такие как керамика или металл.
В предпочтительном варианте выполнения настоящее изобретение предоставляет каталитическую композицию, которую наносят на субстрат в виде покрытия, причем каталитическая композиция содержит:
- подложку, содержащую TiO2,
- композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, который имеет структуру типа рутила, отличающуюся от VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, определенную рентгеновским дифракционным анализом (XRD) с помощью Cu Kα излучения, и
- при необходимости один или более оксид, выбранный из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов ванадия и оксидов сурьмы.
В предпочтительном варианте выполнения субстрат содержит керамическую или металлическую ячеистую структуру. Можно использовать любой подходящий субстрат, такой как монолитный субстрат, имеющий мелкие параллельные протоки для течения газа, вытянутые по всей длине от выходной или входной стороны субстрата. Протоки, которые являются по существу прямыми проходами от входных отверстий для жидкости до выходных отверстий для жидкости, ограничиваются стенками, на которые наносят каталитическую композицию в виде покрытия так, чтобы газы, протекающие через протоки, контактировали с каталитической композицией. Проточные каналы монолитного субстрата представляют собой тонкостенные каналы, которые могут иметь любую подходящую форму поперечного сечения и размер, такую как трапециевидная, прямоугольная, квадратная, синусоидальная, шестиугольная, овальная, круглая и др.
Такие монолитные субстраты могут содержать до около 900 или более проточных каналов (или "ячеек") на квадратный дюйм поперечного сечения, хотя можно применять гораздо меньше. Например, субстрат может иметь от около 50 до 600, обычно от около 200 до 400 ячеек на квадратный дюйм ("cpsi"). Ячейки могут иметь поперечные сечения, которые являются прямоугольными, квадратными, круглыми, овальными, треугольными, шестиугольными или имеют другие многоугольные формы.
Предпочтительно каталитическую композицию можно нагрузить на субстрат в количестве, равном 1-10 г/дюйм3, и предпочтительно 1-7 г/дюйм3 и более предпочтительно 2-5,5 г/дюйм3.
Каталитическую композицию согласно настоящему изобретению можно применять для восстановления оксидов азота (NOx), особенно в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания или из силовой станции, как описано далее в этом описании.
Следует понимать, что содержания подложки и компонентов в каждом случае вычисляются относительно общей массы каталитической композиции согласно настоящему изобретению, причем субстрат в случае присутствия не включают в указанную общую массу до тех пор, пока не указанно иное.
Способ получения каталитической композиции
В дополнительном аспекте изобретения предоставляется способ получения каталитической композиции согласно настоящему изобретению, который включает стадии:
(i) смешивания оксида ванадия/сурьмы и при необходимости источника кремния с подложкой, содержащей TiO2, в растворе с получением суспензии;
(ii) при необходимости нанесения суспензии на субстрат;
(iii) высушивания при температуре в диапазоне от 80 до 250°С;
(iv) прокаливания при температуре по меньшей мере 500°С.
Применительно к настоящему изобретению оксид ванадия/сурьмы предназначен для обозначения смеси оксида (оксидов) ванадия и оксида (оксидов) сурьмы, оксида ванадия и сурьмы или комбинации оксида (оксидов) ванадия и сурьмы со смесью оксида (оксидов) ванадия и оксида (оксидов) сурьмы.
В способе согласно настоящему изобретению источник кремния в случае применения особенно не ограничивается, предпочтительно выбирается из группы, состоящей из кремниевой кислоты, силикатного золя, кварца, пылящего или аморфного оксида кремния, силикатов, таких как силикат натрия, алкоксисиланов, кремнийорганических смол и др. или комбинации любых двух или более из них.
Описание, вышеуказанное относительно подложки для каталитической композиции, применяется к способу согласно настоящему изобретению.
В одном варианте выполнения способа согласно настоящему изобретению оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством
(a) предоставления суспензии, содержащей оксид (оксиды) ванадия и оксид (оксиды) сурьмы; и
(b) высушивания суспензии с получением оксида ванадия/сурьмы при температуре в диапазоне от 80°С до 250°С.
В этом варианте выполнения оксид (оксиды) ванадия и оксид (оксиды) сурьмы, примененные на стадии (а), особенно не ограничиваются, например, можно применять V2O5 и Sb2O3.
В дополнительном варианте выполнения способа согласно настоящему изобретению оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством
(а') предоставления суспензии или раствора, содержащего источник ванадия и источник сурьмы;
(b') осаждения и отделения оксида ванадия/сурьмы от суспензии или раствора; и
(с') при необходимости высушивания при температуре в диапазоне от 80°С до 250°С.
Применительно к изобретению источник ванадия и источник сурьмы предназначены для обозначения соответственно соединений, содержащих ванадий, и соединений, содержащих сурьму, которые можно преобразовать в процессе в оксид ванадия/сурьмы.
В этом варианте выполнения источник ванадия предпочтительно выбирают из группы, состоящей из ванадата аммония, ванадилоксалата, пентоксида ванадия, моноэтаноламина ванадия, хлорида ванадия, оксида трихлорида ванадия, ванадилсульфата, антимонита ванадия, антимоната ванадия и оксидов ванадия. Источник сурьмы предпочтительно выбирают из группы, состоящей из ацетата сурьмы, этиленгликольсурьмы, сульфата сурьмы, нитрата сурьмы, хлорида сурьмы, сурьмянистого сульфида, оксидов сурьмы и ванадата сурьмы.
В способе согласно настоящему изобретению растворитель, применяемый на стадии (i), и растворитель в суспензии или растворе на стадии (а) и (а') независимо друг от друга могут быть любыми подходящими растворителями, известными в технике, предпочтительно растворителем, содержащим воду, предпочтительно растворителем, который является деионизированной (DI) водой.
На стадии (ii) способа согласно настоящему изобретению суспензию необязательно наносят на субстрат любыми способами, известными в технике. Например, нижний конец субстрата можно погрузить в суспензию, и к верхнему концу субстрата прикладывается вакуум так, чтобы суспензия втянулась в проходы субстрата до требуемой длины. Описание, вышеуказанное относительно субстрата для несения каталитической композиции, применяется к способу согласно настоящему изобретению.
На стадии (iii) способа согласно настоящему изобретению суспензию из стадии (i) или полученный субстрат из стадии (ii) высушивают при температуре в диапазоне от 80°С до 250°С, предпочтительно от 100°С до 200°С, более предпочтительно от 100°С до 150°С. Высушивание можно проводить любыми способами, известными в технике, без частных ограничений.
Предпочтительные температурные диапазоны, обсужденные выше, также применимы к стадии (b) и стадии (с') в соответствующих вариантах выполнения способа согласно настоящему изобретению. Высушивание на этих стадиях можно также проводить любыми способами, известными в технике, без частных ограничений, причем предпочтительно высушивание распылением.
На стадии (iv) способа согласно настоящему изобретению прокаливание предпочтительно проводят при температуре в диапазоне от 500°С до 700°С, предпочтительно в диапазоне от выше 500°С до 700°С, более предпочтительно от 550°С до 700°С, даже более предпочтительно от 600°С до 700°С и наиболее предпочтительно от 650°С до 700°С.
Согласно одному варианту выполнения способа согласно настоящему изобретению в случае необходимости осаждение на стадии (b') проводят в присутствии осаждающего вещества, например, аммиака, бикарбоната аммония, карбоната аммония, гидроксида натрия, гидроксида калия, карбоната натрия и др.
Во время способа согласно настоящему изобретению можно применять при желании любые другие традиционные добавки, такие как диспергатор, связующее вещество и/или загуститель.
В дополнительном варианте выполнения способ согласно настоящему изобретению не включает нанесение суспензии из стадии (i) на субстрат, который при необходимости вместо этого в качестве альтернативы включает стадию формования для получения каталитической композиции в формованном виде. Формование при желании осуществляют перед стадией прокаливания (iv), предпочтительно перед стадией высушивания (iii). Следует понимать, что при желании во время процесса формования можно вводить любые традиционные матричные материалы или вспомогательные добавки.
Способ селективного каталитического восстановления оксидов азота (NOx) в выхлопном газе
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к применению каталитической композиции согласно настоящему изобретению или каталитической композиции, полученной/получаемой способом согласно настоящему изобретению, для селективного каталитического восстановления NOx, особенно в выхлопных газах.
Выхлопными газами, которые можно обрабатывать каталитической композицией согласно настоящему изобретению или каталитической композицией, полученной/получаемой способом согласно настоящему изобретению, являются любые выхлопные газы, содержащие NOx, для удаления или восстановления. Выхлопными газами являются, например, но не ограничиваются ими, газы из двигателя внутреннего сгорания, силовой установки или установки для сжигания отходов.
Соответственно предоставляется способ восстановления NOx в выхлопном газе из двигателя внутреннего сгорания, включающий контакт выхлопного газа с каталитической композицией согласно настоящему изобретению или каталитической композицией, полученной/получаемой способом согласно настоящему изобретению.
В частном варианте выполнения выхлопные газы контактируют с каталитической композицией согласно настоящему изобретению или каталитической композицией, полученной/получаемой способом согласно настоящему изобретению, при температуре в диапазоне от 150°С до 650°С или от 180 до 600°С, или от 200 до 550°С.
Контакт выхлопных газов с каталитической композицией согласно настоящему изобретению или каталитической композицией, полученной/получаемой способом согласно настоящему изобретению, проводят в присутствии восстановителя. Восстановитель, который можно применять в настоящем изобретении, может быть любым восстановителем, известным в технике per se для восстановления NOx, например, NH3. NH3 может быть производным мочевины.
Выше или ниже по течению от направления потока выхлопных газов может присутствовать другой катализатор (катализаторы).
В предпочтительном варианте выполнения изобретения двигателем внутреннего сгорания является дизельный двигатель.
Изобретение будет дополнительно проиллюстрировано следующими примерами, которые излагают особенно преимущественные варианты выполнения. В то время как примеры предоставлены для иллюстрации настоящего изобретения, они не предназначены для его ограничения.
Примеры
Получение оксида ванадия/сурьмы - соединение 1
В 300 г деионизированной (DI) воды смешивали 40,0 г V2O5 и 64,1 г Sb2O3 и перемешивали с образованием суспензии. Затем эту суспензию высушивали распылением при 200°С с образованием смеси оксидов с молярным отношением V:Sb, равным 1:1.
Пример 1
10,4 г Соединения 1 добавляли в 100,0 г DI воды и затем перемешивали в течение 30 мин с последующим добавлением 84,6 г порошка TiO2 и 16,7 г водного коллоидного раствора SiO2 (30% твердых веществ SiO2). Полученную таким образом суспензию наносили на 400/6 ячеистый субстрат на основе кордиерита (причем число 400 относится к ячейкам на квадратный дюйм (cpsi) и 6 относится к толщине стенок между каналами в мил (анг. mil), высушивали при температуре, равной 120°С, в течение ночи с последующим прокаливанием при 500°С в течение 3 ч на воздухе. После охлаждения до комнатной температуры получали катализатор 1. Общая загрузка покрытия на субстрате составляет 3,0 г/дюйм3.
Пример 2
Повторяли пример 1 за исключением того, что прокаливание осуществляли при 650°С в течение 3 ч с получением катализатора 2.
Пример 3
Повторяли пример 1 за исключением того, что прокаливание осуществляли при 700°С в течение 3 ч с получением катализатора 3.
Пример 4
13,0 г Соединения 1 добавляли к 100,0 г DI воды и затем перемешивали в течение 30 мин с последующим добавлением 82,0 г порошка TiO2 и 16,7 г водного коллоидного раствора SiO2 (30% твердых веществ SiO2). Полученную таким образом суспензию наносили на 400/6 cpsi ячеистый субстрат на основе кордиерита, высушивали при температуре, равной 120°С, в течение ночи с последующим прокаливанием при 500°С в течение 3 ч на воздухе. После охлаждения до комнатной температуры получали катализатор 4. Общая загрузка покрытия на субстрате составляет 3,0 г/дюйм3.
Пример 5
Повторяли пример 4 за исключением того, что прокаливание осуществляли при 650°С в течение 3 ч с получением катализатора 5.
Пример 6
Повторяли пример 4 за исключением того, что прокаливание осуществляли при 700°С в течение 3 ч с получением катализатора 6.
Покрытия катализаторов 1-3, которые получены в приведенных выше примерах, характеризовали XRD анализом с помощью Cu Kα излучения, размер шага 0,02°, D8 Advance Series II, Bruker AXS GmbH. Изображения XRD катализаторов 1, 2 и 3 показаны соответственно на фигурах 1, 2 и 3. XRD данные структуры типа рутила вместе с параметрами ячеек покрытий катализаторов 1-3 и для V0,92Sb0,92O4 и VSbO4 обобщены в таблице 1.
* База Данных PDF4 2014, Международный Центр Дифракционных Данных, Newtown Square, Pennsylvania, U.S.A.
Значения 20 плоскости (101) анатазы TiO2 являются одинаковыми для катализаторов 1-3 и сопоставимы с известными значениями 2θ плоскости (101) анатазы TiO2. Полагают, что изображения XRD и данные относительно структур катализаторов 1-3 типа рутила являются достоверными.
Из изображений XRD, показанных на фигурах 1-3 и данных, представленных в таблице 1, можно видеть, что покрытие катализатора 1 показывает похожие дифракции XRD (значения 2θ) и параметры ячеек (значения а, с) относительно Ссыл. V0,92Sb0,92O4. В отличие от этого, дифракционные пики плоскостей (101) покрытий катализатора 2 и катализатора 3 сдвигаются к более высоким значениям 2θ, чем для Ссыл. VSbO4 и Ссыл. V0,92Sb0,92O4 по меньшей мере на 0,5°, и значения параметра соответствующего рутилу с для катализатора 2 и катализатора 3 являются явно меньше, чем для Ссыл. VSbO4 и Ссыл. V0,92Sb0,92O4. Показано, что катализатор 2 и катализатор 3 содержат структуру анатазы TiO2 и структуру типа рутила композитного оксида, отличную от V0,92Sb0,92O4 and VSbO4.
Катализатор 2 также анализировали Сканирующей Просвечивающей Электронной Микроскопией - Энергодисперсионной Спектроскопией (STEM-EDS) с помощью Сканирующего Электронного Микроскопа FEI Magellan 400, Компании FEI, объединенного с Детектором X-MaxN 80 мм2 EDS, Oxford Instruments. Образец диспергировали с помощью ультразвука в этаноле, капали на медную сетку, покрытую углеродной пленкой, и затем подвергали микроскопическому структурному анализу STEM при напряжении, равном 30 кВ. Изображение STEM-EDS, которое показано на фигуре 4, отображает распределения V и Sb по отношению к TiO2 и являются почти одинаковыми, в то время как распределение SiO2 является отличным или независимым. Это предполагает, что Si не вводится в структуру типа рутила.
Тестирование активности SCR Катализаторов 1-6
Катализаторы 1-6 тестировали для удаления NOx относительно активности SCR. Для тестирования все катализаторы помещали в моделирующее лабораторное устройство с неподвижным слоем. В каждом тестировании применяли 7 г катализатора в цилиндрической форме с диаметром, равного 1 дюйму, и длиной, равной 3 дюйма. Исходный газ состоит из 500 ч.н. млн NH3, 500 ч.н. млн NO, 5% H2O, 10% O2 и остальной части из N2. Объемная скорость составляет 60000 ч-1. Результаты тестирования активности обобщены в таблице 2.
Катализаторы 1-3 получали из одинакового состава исходных материалов, и они отличаются друг от друга только температурой прокаливания во время получения. Можно видеть, что катализаторы 2 и 3, полученные при более высоких температурах прокаливания (650°С и 700°С, соответственно), показали более высокую конверсию NOx по сравнению с катализатором 1. Предполагается, что катализаторы, полученные при температуре прокаливания выше чем 500°С, содержат композитный оксид, имеющий структуру типа рутила, отличающуюся от V0,92Sb0,92O4 и VSbO4, что характеризуется анализом XRD. Сравнение катализаторов 4 относительно 5 и 6 также показывает положительное влияние композитного оксида, полученного при более высоких температурах прокаливания, на активность SCR катализаторов.
Сравнительные примеры
Для сравнения получали несколько каталитических композиций.
Сравнительный пример 1
10,4 г Соединения 1, которое было предварительно обработано при 550°С в течение 20 ч, добавляли к 100,0 г DI воды и затем перемешивали в течение 30 мин с последующим добавлением 84,6 г порошка TiO2 и 16,7 г водного коллоидного раствора SiO2 (30% твердых веществ SiO2). Полученную таким образом суспензию наносили на 400/6 ячеистый субстрат на основе кордиерита, высушивали при температуре, равной 120°С, в течение ночи с последующим прокаливанием при 650°С в течение 3 ч на воздухе. После охлаждения до комнатной температуры получали сравнительный катализатор 1. Общая загрузка покрытия на субстрате составляет 3,0 г/дюйм3.
Сравнительный пример 2
Повторяли сравнительный пример 1 за исключением того, что прокаливание осуществляли при 700°С в течение 3 ч с получением сравнительного катализатора 2.
Сравнительный пример 3
В типичном процессе синтеза 22,73 г раствора ванадилоксалата (11% твердых веществ V2O5) добавляли к 100,0 г DI воды и затем смешивали с 16,7 г водного коллоидного раствора SiO2 (30% твердых веществ SiO2). Смесь перемешивали в течение 30 мин с последующим добавлением 92,5 г порошка WO3/TiO2. Полученную пасту разбавляли DI водой. Затем полученную таким образом суспензию наносили на 400/6 ячеистый субстрат на основе кордиерита и высушивали при температуре, равной 120°С, в течение ночи с последующим прокаливанием при 450°С в течение 3 ч на воздухе. После охлаждения до комнатной температуры получали сравнительный катализатор 3.
Тестирование активности SCR сравнительных катализаторов 1-6
Сравнительные катализаторы тестировали посредством процедуры, которая описана выше, и результаты тестирования активности обобщены в таблице 3.
Получение сравнительного катализатора 1 отличается от получения катализатора 2 только тем, что соединение 1 предварительно обрабатывали при температуре, равной 550°С в течение 20 ч перед смешиванием с другими компонентами. Катализатор 2 показывает намного более высокую конверсию NOx, чем сравнительный катализатор 1. Подобным образом, катализатор 3 показывает более высокую конверсию NOx, чем сравнительный катализатор 2. Предполагается, что TiO2 в качестве подложки способствует или участвует в образовании композитного оксида, содержащего ванадий и сурьму, во время высокотемпературного прокаливания, причем композитный оксид предоставляет улучшенную активность SCR каталитической композиции.
Кроме того, каталитическая композиция согласно настоящему изобретению или каталитическая композиция, полученная/получаемая способом согласно настоящему изобретению, даже показала превосходные характеристики относительно активности SCR по сравнению со сравнительным катализатором 3, который является обычным доступным на рынке катализатором SCR.
Хотя данное изобретение описано в соответствии с представленными здесь практическими иллюстративными вариантами выполнения, следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами выполнения, а, наоборот, предназначено для распространения на различные модификации и эквивалентные расположения, включенные в сущность и объем прилагаемой формулы изобретения.
Claims (15)
1. Способ получения каталитической композиции, содержащей
- подложку, содержащую TiO2,
- композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, который имеет структуру типа рутила, отличающуюся от VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, определенную рентгеновским дифракционным анализом (XRD) с помощью Cu Kα излучения, и
- один или более оксид, выбранный из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов ванадия и оксидов сурьмы, где способ включает стадии: (i) смешивания оксида ванадия/сурьмы и необязательно источника кремния с подложкой, содержащей TiO2, в растворителе с получением суспензии; (ii) нанесения суспензии на субстрат; (iii) высушивания при температуре в диапазоне от 80 до 250°C; (iv) прокаливания при температуре в диапазоне от 550°C до 700°C, где оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством (a) предоставления суспензии, содержащей оксид (оксиды) ванадия и оксид (оксиды) сурьмы; и (b) высушивания суспензии с получением оксида ванадия/сурьмы при температуре в диапазоне от 80°C до 250°C или где оксид ванадия/сурьмы, применяемый на стадии (i), получают посредством (a’) предоставления суспензии или раствора, содержащего источник ванадия и источник сурьмы; (b’) осаждения и отделения оксида ванадия/сурьмы от суспензии или раствора и (c’) при необходимости высушивания при температуре в диапазоне от 80°C до 250°C, где ванадий, включая ванадий как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) ванадия, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,5 до 6 % масс., предпочтительно от 1 до 4,5 % масс. и более предпочтительно от 2 до 4 % масс., вычисленный как элементарный V; и причем сурьма, включая сурьму как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) сурьмы, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,8 до 16 % масс., предпочтительно от 3,5 до 14 % масс. и более предпочтительно от 5 до 10 % масс., вычисленная как элементарная Sb, и где композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (110) при 2θ в диапазоне от 27,25° до 29,00° и дифракционным пиком XRD плоскости (101) при 2θ в диапазоне от 35,43° до 37,00°.
2. Способ по п. 1, причем прокаливание в стадии (iv) проводят при температуре в диапазоне от 600°C до 700°C и предпочтительно от 650°C до 700°C.
3. Способ по п. 1, который не включает стадию (ii) и при необходимости включает стадию формования с получением каталитической композиции в формованном виде.
4. Каталитическая композиция для селективного каталитического восстановления оксидов азота, содержащая
- подложку, содержащую TiO2,
- композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, который имеет структуру типа рутила, отличающуюся от VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, определенную рентгеновским дифракционным анализом (XRD) с помощью Cu Kα излучения, и
- один или более оксид, выбранный из группы, состоящей из оксидов кремния, оксидов ванадия и оксидов сурьмы, где ванадий, включая ванадий как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) ванадия, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,5 до 6 % масс., предпочтительно от 1 до 4,5 % масс. и более предпочтительно от 2 до 4 % масс., вычисленный как элементарный V; и причем сурьма, включая сурьму как в композитном оксиде ванадия и сурьмы, так и необязательном оксиде (оксидах) сурьмы, присутствует в каталитической композиции в диапазоне от 0,8 до 16 % масс., предпочтительно от 3,5 до 14 % масс. и более предпочтительно от 5 до 10 % масс., вычисленная как элементарная Sb, и где композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (110) при 2θ в диапазоне от 27,25° до 29,00° и дифракционным пиком XRD плоскости (101) при 2θ в диапазоне от 35,43° до 37,00°, полученная/получаемая способом по любому из пп. 1-3.
5. Каталитическая композиция по п. 4, где композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (110) или (101) при более высоких 2θ, чем для VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, по меньшей мере на 0,1°.
6. Каталитическая композиция по п. 5, где композитный оксид, содержащий ванадий и сурьму, отличается дифракционным пиком XRD плоскости (101) при более высоких 2θ, чем для VSbO4 и V0,92Sb0,92O4, по меньшей мере на 0,2°, предпочтительно по меньшей мере 0,3° и более предпочтительно по меньшей мере 0,5°.
7. Каталитическая композиция по одному из пп. 4-7, где каталитическая композиция находится в формованном виде, предпочтительно в форме экструдата, или наносится на субстрат.
8. Применение каталитической композиции по одному из пп. 4-7 для селективного каталитического восстановления оксидов азота.
9. Применение по п. 8, причем оксиды азота присутствуют в выхлопных газах из двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель, силовая установка или установка для сжигания отходов.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2015097704 | 2015-12-17 | ||
| CNPCT/CN2015/097704 | 2015-12-17 | ||
| PCT/CN2016/091711 WO2017101449A1 (en) | 2015-12-17 | 2016-07-26 | Selective catalytic reduction (scr) catalyst comprising a composite oxide containing v and sb, preparation process thereof, and use thereof for nitrogen oxides removal |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018126200A3 RU2018126200A3 (ru) | 2020-01-17 |
| RU2018126200A RU2018126200A (ru) | 2020-01-17 |
| RU2730513C2 true RU2730513C2 (ru) | 2020-08-24 |
Family
ID=59055635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018126200A RU2730513C2 (ru) | 2015-12-17 | 2016-07-26 | Катализатор для селективного каталитического восстановления (scr), содержащий композитный оксид, содержащий v и sb, способ его получения и его применение для удаления оксидов азота |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11260371B2 (ru) |
| EP (1) | EP3389855A4 (ru) |
| JP (1) | JP6971985B6 (ru) |
| KR (1) | KR20180096696A (ru) |
| CN (1) | CN109070055A (ru) |
| BR (1) | BR112018012274B1 (ru) |
| CA (1) | CA3008738C (ru) |
| MX (1) | MX2018007396A (ru) |
| RU (1) | RU2730513C2 (ru) |
| WO (1) | WO2017101449A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201804736B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11135571B2 (en) * | 2017-11-14 | 2021-10-05 | Umicore Ag & Co. Kg | SCR catalyst |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3482824A1 (de) | 2017-11-14 | 2019-05-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Scr-katalysator |
| BR112020016802A2 (pt) | 2018-02-19 | 2020-12-15 | Basf Corporation | Sistema para tratamento de uma corrente de gás de escape de um motor e método para tratar uma corrente de gás de escape |
| CN112423864A (zh) * | 2018-07-30 | 2021-02-26 | 巴斯夫公司 | 钒基选择性催化还原催化剂 |
| KR102089258B1 (ko) * | 2018-11-29 | 2020-03-16 | 대영씨엔이(주) | 이산화질소 전환 촉매 및 그 제조방법 |
| EP3894072A4 (en) * | 2018-12-14 | 2022-09-14 | Basf Corporation | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF VANADIUM-BASED CATALYSTS |
| CN114364447A (zh) * | 2019-09-19 | 2022-04-15 | 巴斯夫公司 | 选择性催化还原催化剂组合物、包含其的催化制品和制备催化制品的方法 |
| WO2021126935A1 (en) | 2019-12-19 | 2021-06-24 | Basf Corporation | Exhaust treatment system for ammonia-fueled vehicles |
| KR20230012001A (ko) * | 2020-05-15 | 2023-01-25 | 바스프 코포레이션 | 선택적 촉매 환원 촉매 및 이를 포함하는 촉매 물품 |
| KR20230072484A (ko) | 2020-09-18 | 2023-05-24 | 우미코레 아게 운트 코 카게 | Scr 촉매 조성물 및 상기 촉매 조성물을 포함하는 scr 촉매 물품 |
| EP4288186A1 (en) | 2021-02-02 | 2023-12-13 | BASF Corporation | Exhaust gas treatment system for reducing ammonia emissions from mobile gasoline applications |
| EP4063003A1 (en) | 2021-03-23 | 2022-09-28 | UMICORE AG & Co. KG | Filter for the aftertreatment of exhaust gases of internal combustion engines |
| WO2023244279A1 (en) | 2022-06-17 | 2023-12-21 | Basf Corporation | Exhaust treatment system for ammonia-fueled vehicles |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4508848A (en) * | 1983-10-11 | 1985-04-02 | The Standard Oil Company | Catalysts and process of making |
| WO2013179129A2 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Johnson Matthey Public Limited Company | Selective catalytic reduction wall flow filter incorporating a vanadate |
| WO2015075083A1 (de) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | Umicore Ag & Co. Kg | Scr-katalysator |
| RU2553257C2 (ru) * | 2009-07-31 | 2015-06-10 | КРИСТАЛ ЮЭсЭй ИНК. | Стабилизированный диоксидом кремния ультратонкий анатазный диоксид титана, катализаторы на основе оксида ванадия и способы их получения |
| RU2556207C2 (ru) * | 2010-04-16 | 2015-07-10 | Трайбахер Индустри Аг | Состав катализатора для селективного каталитического восстановления выхлопного газа |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52122293A (en) | 1976-04-08 | 1977-10-14 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Catalyst for purifying nox |
| FR2505850B1 (fr) | 1981-05-12 | 1985-06-21 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede d'obtention de polysiloxanes de masses moleculaires elevees par polymerisation et rearrangement de polysiloxanes en presence de catalyseur constitue par un support mineral poreux recouvert d'un film polymerique porteur de groupement sulfonique ou phosphonique |
| US5679313A (en) | 1994-06-08 | 1997-10-21 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Ammonia decomposition catalysts |
| KR100671978B1 (ko) * | 2005-07-19 | 2007-01-24 | 한국과학기술연구원 | 탈질환원촉매 |
| CN101862651B (zh) | 2010-06-29 | 2012-05-23 | 浙江大学 | 用于选择性催化还原氮氧化物的V-Sb-Nb/Ti催化剂及制备方法 |
| KR20140004624A (ko) | 2010-08-09 | 2014-01-13 | 코르메텍, 인코포레이티드 | 촉매 조성물 및 이의 용도 |
| KR101065242B1 (ko) | 2010-12-14 | 2011-09-19 | 한국과학기술연구원 | 선택적 탈질 환원 촉매 및 이산화 티타늄 수화물 슬러리를 이용한 그 제조방법 |
| EP2739389B1 (en) | 2011-08-03 | 2020-01-08 | Johnson Matthey PLC | Method for producing extruded honeycomb catalysts |
| CN102416334B (zh) | 2011-11-08 | 2013-04-24 | 重庆远达催化剂制造有限公司 | 适用于高硫份烟气条件的scr脱硝催化剂及其制备方法 |
| US9101877B2 (en) | 2012-02-13 | 2015-08-11 | Siemens Energy, Inc. | Selective catalytic reduction system and process for control of NOx emissions in a sulfur-containing gas stream |
| GB2558467B (en) * | 2013-03-15 | 2019-01-30 | Johnson Matthey Plc | Catalyst for treating exhaust gas |
-
2016
- 2016-07-26 RU RU2018126200A patent/RU2730513C2/ru active
- 2016-07-26 CA CA3008738A patent/CA3008738C/en active Active
- 2016-07-26 EP EP16874510.7A patent/EP3389855A4/en active Pending
- 2016-07-26 US US16/062,242 patent/US11260371B2/en active Active
- 2016-07-26 JP JP2018532146A patent/JP6971985B6/ja active Active
- 2016-07-26 CN CN201680081959.XA patent/CN109070055A/zh active Pending
- 2016-07-26 KR KR1020187020485A patent/KR20180096696A/ko active IP Right Grant
- 2016-07-26 MX MX2018007396A patent/MX2018007396A/es unknown
- 2016-07-26 WO PCT/CN2016/091711 patent/WO2017101449A1/en active Application Filing
- 2016-07-26 BR BR112018012274-2A patent/BR112018012274B1/pt active IP Right Grant
-
2018
- 2018-07-16 ZA ZA2018/04736A patent/ZA201804736B/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4508848A (en) * | 1983-10-11 | 1985-04-02 | The Standard Oil Company | Catalysts and process of making |
| RU2553257C2 (ru) * | 2009-07-31 | 2015-06-10 | КРИСТАЛ ЮЭсЭй ИНК. | Стабилизированный диоксидом кремния ультратонкий анатазный диоксид титана, катализаторы на основе оксида ванадия и способы их получения |
| RU2556207C2 (ru) * | 2010-04-16 | 2015-07-10 | Трайбахер Индустри Аг | Состав катализатора для селективного каталитического восстановления выхлопного газа |
| WO2013179129A2 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Johnson Matthey Public Limited Company | Selective catalytic reduction wall flow filter incorporating a vanadate |
| WO2015075083A1 (de) * | 2013-11-25 | 2015-05-28 | Umicore Ag & Co. Kg | Scr-katalysator |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11135571B2 (en) * | 2017-11-14 | 2021-10-05 | Umicore Ag & Co. Kg | SCR catalyst |
| US11498055B2 (en) * | 2017-11-14 | 2022-11-15 | Umicore Ag & Co. Kg | SCR catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3008738A1 (en) | 2017-06-22 |
| US11260371B2 (en) | 2022-03-01 |
| CN109070055A (zh) | 2018-12-21 |
| CA3008738C (en) | 2023-10-03 |
| JP6971985B6 (ja) | 2021-12-22 |
| RU2018126200A3 (ru) | 2020-01-17 |
| WO2017101449A1 (en) | 2017-06-22 |
| BR112018012274A2 (pt) | 2018-11-27 |
| EP3389855A1 (en) | 2018-10-24 |
| RU2018126200A (ru) | 2020-01-17 |
| MX2018007396A (es) | 2018-08-15 |
| KR20180096696A (ko) | 2018-08-29 |
| BR112018012274B1 (pt) | 2021-01-05 |
| JP2019508220A (ja) | 2019-03-28 |
| EP3389855A4 (en) | 2019-08-14 |
| ZA201804736B (en) | 2022-10-26 |
| JP6971985B2 (ja) | 2021-11-24 |
| US20180304236A1 (en) | 2018-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2730513C2 (ru) | Катализатор для селективного каталитического восстановления (scr), содержащий композитный оксид, содержащий v и sb, способ его получения и его применение для удаления оксидов азота | |
| KR102643224B1 (ko) | 담지 촉매, 모놀리쓰성 선택적 접촉 환원(scr) 촉매, 이의 제조 방법 및 질소 산화물 제거 방법 | |
| US8465713B2 (en) | Catalyst composition for selective catalytic reduction of exhaust gases | |
| US20240082827A9 (en) | Extruded honeycomb catalyst | |
| KR20160087808A (ko) | 탈질촉매 및 그 제조방법 | |
| JP5987855B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒 | |
| JP2005144299A (ja) | 窒素酸化物除去用触媒および窒素酸化物除去方法 | |
| KR20220065013A (ko) | 선택적 접촉 환원 촉매 조성물, 이를 포함하는 촉매 물품, 및 촉매 물품의 제조 방법 | |
| CN113164921B (zh) | 生产钒催化剂的方法 | |
| KR20220003050A (ko) | 미립자의 제거와 질소 산화물의 선택적 촉매 환원(scr)의 조합을 위한 촉매 세라믹 캔들 필터 | |
| JP5401315B2 (ja) | 排ガス浄化用触媒の製造方法、及び排ガス浄化用触媒 | |
| BR112019013487B1 (pt) | Catalisador alveolar extrudado, processo para preparar o catalisador, método para reduzir nox no gás de exaustão de um motor de combustão interna e método para tratamento do gás de emissão gerado a partir de uma usina de energia | |
| JP2019155331A (ja) | 高温排ガス用脱硝触媒 |