RU2790665C2 - Ammonia slip catalytic neutralizer with pt in situ attachment - Google Patents

Ammonia slip catalytic neutralizer with pt in situ attachment Download PDF

Info

Publication number
RU2790665C2
RU2790665C2 RU2020131781A RU2020131781A RU2790665C2 RU 2790665 C2 RU2790665 C2 RU 2790665C2 RU 2020131781 A RU2020131781 A RU 2020131781A RU 2020131781 A RU2020131781 A RU 2020131781A RU 2790665 C2 RU2790665 C2 RU 2790665C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scr catalyst
catalyst
zeolite
platinum
catalytic
Prior art date
Application number
RU2020131781A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020131781A (en
Inventor
Хай-Ин ЧЕНЬ
Джозеф ФЕДЕЙКО
Нил ГРИНЭМ
Мэттью ХАРРИС
Цзин ЛУ
Янник БИДАЛ
Original Assignee
Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани filed Critical Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани
Priority claimed from PCT/US2019/022167 external-priority patent/WO2019178303A1/en
Publication of RU2020131781A publication Critical patent/RU2020131781A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2790665C2 publication Critical patent/RU2790665C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: catalytic neutralizer.
SUBSTANCE: invention relates to a catalytic product for exhaust gas purification, an exhaust system, methods for improving the conversion of NH3 in exhaust gas at a temperature of about 300°C or lower and the exhaust gas purification method. The catalytic product contains a substrate having an inlet end and an outlet end; a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalytic neutralizer; and a second coating comprising a second SCR catalytic neutralizer; moreover, the carrier contains at least one of zeolite or mixed oxide SiO2-Al2O3; moreover, SiO2 is present in an amount of from about 1 wt. % to about 70 wt. % mixed oxide, while the platinum is fixed on the carrier in a solution containing the first SCR catalytic neutralizer. The exhaust system comprises a catalytic product and means for introducing a reducing agent upstream of the catalytic product. Methods for improving the conversion of NH3 in the exhaust gas at a temperature of about 300° C or lower, which includes contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst product. A method for purification of an exhaust gas containing ammonia and NOx, the method comprising contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst product.
EFFECT: catalytic products of the present invention provide improved catalytic activity and selectivity.
43 cl, 9 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention

Сгорание углеводородов в дизельных двигателях, стационарных газовых турбинах и других системах генерирует отработавшие газы, которые следует очищать с удалением оксидов азота (NOx), которые содержат NO (оксид азота) и NO2 (диоксид азота), причем NO представляет собой большую часть образованных NOx. Известно, что NOx вызывает у людей ряд проблем со здоровьем, а также вызывает ряд вредных для окружающей среды воздействий, включая образование смога и кислотного дождя. Для уменьшения воздействия NOx в отработавшем газе на здоровье человека и окружающую среду желательно устранить эти нежелательные компоненты, предпочтительно с помощью процесса, который не приводит к образованию других вредных или токсичных веществ.The combustion of hydrocarbons in diesel engines, stationary gas turbines and other systems generates exhaust gases that must be treated to remove oxides of nitrogen (NOx), which contain NO (nitrogen oxide) and NO2 (nitrogen dioxide), NO being the majority of the NOx generated. NOx is known to cause a number of health problems in humans, as well as a number of environmental impacts, including the formation of smog and acid rain. To reduce the impact of NOx in the exhaust gas on human health and the environment, it is desirable to eliminate these undesirable components, preferably by a process that does not lead to the formation of other harmful or toxic substances.

Отработавшие газы, генерируемые в двигателях, работающих на обедненных топливных смесях, и дизельных двигателях преимущественно являются окислительными. Содержание NOx необходимо селективно снижать с помощью каталитического нейтрализатора и восстановителя в процессе, известном как селективное каталитическое восстановление (selective catalytic reduction; SCR), который превращает NOx в элементарный азот (N2) и воду. В процессе SCR газообразный восстановитель, как правило, безводный аммиак, водный аммиак или мочевину, добавляют в поток отработавшего газа перед приведением отработавшего газа в контакт с каталитическим нейтрализатором. Восстановитель поглощается каталитическим нейтрализатором, и NOx снижается по мере того, как газы проходят через катализируемый носитель или поверх него. Для максимального увеличения превращения NOx часто в поток газа необходимо добавлять более чем стехиометрическое количество аммиака. Однако выделение избытка аммиака в атмосферу наносит вред здоровью людей и окружающей среде. Кроме того, аммиак является едким, особенно в своей водной форме. Конденсация аммиака и воды в зонах выхлопной линии ниже по потоку от каталитических нейтрализаторов отработавших газов может привести к образованию агрессивной смеси, которая может причинить ущерб выхлопной системе. Поэтому следует исключить выделение аммиака из отработавшего газа. Во многих традиционных выхлопных системах каталитический нейтрализатор окисления аммиака (также известный как каталитический нейтрализатор проскока аммиака; ammonia slip catalyst; ASC) размещают ниже по потоку от каталитического нейтрализатора SCR для удаления аммиака из отработавшего газа путем его превращения в азот. Применение каталитических нейтрализаторов проскока аммиака обеспечивает превращения NOx более чем на 90% по сравнению с типичным испытательным циклом дизельного топлива.The exhaust gases generated in lean-burn and diesel engines are predominantly oxidative. The NOx content must be selectively reduced using a catalytic converter and a reducing agent in a process known as selective catalytic reduction (SCR), which converts NOx to elemental nitrogen (N 2 ) and water. In the SCR process, a gaseous reducing agent, typically anhydrous ammonia, aqueous ammonia, or urea, is added to the exhaust gas stream before the exhaust gas is brought into contact with the catalyst. The reducing agent is taken up by the catalytic converter and NO x is reduced as the gases pass through or over the catalyzed carrier. To maximize NOx conversion, it is often necessary to add more than a stoichiometric amount of ammonia to the gas stream. However, the release of excess ammonia into the atmosphere is harmful to human health and the environment. In addition, ammonia is corrosive, especially in its aqueous form. Condensation of ammonia and water in areas of the exhaust line downstream of the catalytic converters can create a corrosive mixture that can damage the exhaust system. Therefore, the emission of ammonia from the exhaust gas must be avoided. In many conventional exhaust systems, an ammonia oxidation catalyst (also known as an ammonia slip catalyst; ASC) is placed downstream of the SCR catalyst to remove ammonia from the exhaust gas by converting it to nitrogen. The use of ammonia slip catalytic converters provides over 90% NO x conversions compared to a typical diesel fuel test cycle.

Было бы желательно получить каталитический нейтрализатор, который обеспечивает как удаление NOx с помощью SCR, так и селективное превращение аммиака в азот, причем превращение аммиака происходит в широком диапазоне температур во время испытательного цикла транспортного средства, и образуется минимальное количество побочных продуктов окисей азота и оксидов азота.It would be desirable to have a catalytic converter that provides both SCR NOx removal and selective conversion of ammonia to nitrogen, whereby ammonia conversion occurs over a wide range of temperatures during the vehicle test cycle and minimal by-products of nitrogen oxides and oxides of nitrogen are generated. .

Изложение сущности изобретенияStatement of the Invention

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения каталитическое изделие может содержать: подложку, имеющую впускной конец и выпускной конец; первое покрытие, содержащее смесь: (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR; и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR; причем носитель содержит по меньшей мере одно из цеолита или смешанного оксида SiO2–AlO3. В некоторых вариантах осуществления платину закрепляют на носителе в растворе. В некоторых вариантах осуществления первый каталитический нейтрализатор SCR представляет собой каталитический нейтрализатор Cu–SCR или каталитический нейтрализатор Fe–SCR.According to some embodiments of the present invention, the catalytic article may comprise: a support having an inlet end and an outlet end; a first coating containing a mixture of: (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst; and a second coating comprising a second SCR catalyst; and the carrier contains at least one of zeolite or mixed oxide SiO 2 -AlO 3 . In some embodiments, the implementation of the platinum is fixed on the media in solution. In some embodiments, the first SCR catalyst is a Cu-SCR catalyst or a Fe-SCR catalyst.

В некоторых вариантах осуществления носитель содержит смешанный оксид SiO2–AlO3. В некоторых вариантах осуществления SiO2 присутствует в количестве от около 1 мас.% до около 70 мас.% или от около 40 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида.In some embodiments, the carrier comprises a mixed oxide of SiO 2 -AlO 3 . In some embodiments, the implementation of SiO 2 is present in an amount of from about 1 wt.% to about 70 wt.% or from about 40 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide.

В некоторых вариантах осуществления носитель содержит цеолит. Площадь внешней поверхности подходящего цеолита может составлять по меньшей мере 50 м2/г; по меньшей мере 70 м2/г; или по меньшей мере 100 м2/г. В некоторых вариантах осуществления средний размер кристаллов подходящего цеолита составляет менее около 1 мкм; менее около 0,5 мкм; или менее около 0,3 мкм. В некоторых вариантах осуществления соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия в подходящем цеолите составляет более 100; более 300; или более 1000. В некоторых вариантах осуществления цеолит выбирают из группы типов каркасной структуры, состоящей из ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON, BEA, MFI и FER, а также их смесей и/или сростков. В некоторых вариантах осуществления цеолит выбирают из группы типов каркасной структуры, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, BEA, MFI и FER.In some embodiments, the carrier comprises a zeolite. The outer surface area of a suitable zeolite may be at least 50 m 2 /g; at least 70 m 2 /g; or at least 100 m 2 /g. In some embodiments, the average crystal size of a suitable zeolite is less than about 1 micron; less than about 0.5 microns; or less than about 0.3 µm. In some embodiments, the ratio of silica to alumina in a suitable zeolite is greater than 100; more than 300; or greater than 1000. In some embodiments, the zeolite is selected from the group of frame structure types consisting of ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON, BEA, MFI and FER, as well as mixtures and/or splices thereof. In some embodiments, the zeolite is selected from the group of frame structure types consisting of CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, BEA, MFI, and FER.

В некоторых вариантах осуществления второе покрытие полностью перекрывает первое покрытие. В некоторых вариантах осуществления второе покрытие частично перекрывает первое покрытие. В некоторых вариантах осуществления второе покрытие проходит от впускного конца к выпускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки. В некоторых вариантах осуществления первое покрытие проходит от выпускного конца к впускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR располагают на впускной стороне покрытия, содержащей смесь платины на носителе с первым каталитическим нейтрализатором SCR. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR располагают на выпускной стороне покрытия, содержащей смесь платины на носителе с первым каталитическим нейтрализатором SCR.In some embodiments, the implementation of the second coating completely overlaps the first coating. In some embodiments, the implementation of the second coating partially overlaps the first coating. In some embodiments, the second coating extends from the inlet end to the outlet end, covering less than the entire length of the substrate. In some embodiments, the first coating extends from the outlet end to the inlet end, covering less than the entire length of the substrate. In some embodiments, the implementation of the second SCR catalyst is located on the inlet side of the coating containing a mixture of platinum on the media with the first SCR catalyst. In some embodiments, a second SCR catalyst is located on the downstream side of a coating containing a mixture of supported platinum with a first SCR catalyst.

В некоторых вариантах осуществления платина присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере одно из следующих значений: (a) 0,01–0,3 мас.%; (b) 0,03–0,2 мас.%; (c) 0,05–0,17 мас.%; и (d) 0,07–0,15 мас.% включительно относительно массы носителя платины + массы платины + массы первого каталитического нейтрализатора SCR в смеси. Массовое соотношение первого каталитического нейтрализатора SCR к платине на носителе может находиться в диапазоне по меньшей мере одного из следующих значений: (a) от 0:1 до 300:1, (b) от 3:1 до 300:1, (c) от 7:1 до 100:1; и (d) от 10:1 до 50:1 включительно в расчете на массу этих компонентов.In some embodiments, the platinum is present in an amount of at least one of the following: (a) 0.01-0.3% by weight; (b) 0.03–0.2 wt%; (c) 0.05–0.17 wt%; and (d) 0.07 to 0.15 wt% inclusive, based on the weight of the platinum support + the weight of platinum + the weight of the first SCR catalyst in the mixture. The mass ratio of the first SCR catalyst to supported platinum may be in the range of at least one of the following values: (a) 0:1 to 300:1, (b) 3:1 to 300:1, (c) from 7:1 to 100:1; and (d) from 10:1 to 50:1 inclusive, based on the weight of these components.

В некоторых вариантах осуществления смесь дополнительно содержит по меньшей мере одно из палладия (Pd), золота (Au) серебра (Ag), рутения (Ru) или родия (Rh).In some embodiments, the mixture further comprises at least one of palladium (Pd), gold (Au), silver (Ag), ruthenium (Ru), or rhodium (Rh).

В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR представляет собой основной металл, оксид основного металла, молекулярное сито, молекулярное сито с замещенным металлом, смешанный оксид или их смесь. Основной металл может быть выбран из группы, состоящей из ванадия (V), молибдена (Mo) и вольфрама (W), хрома (Cr), церия (Ce), марганца (Mn), железа (Fe), кобальта (Co), никеля (Ni) и меди (Cu), а также их смесей. Такой второй каталитический нейтрализатор SCR может дополнительно содержать по меньшей мере один промотор основного металла.In some embodiments, the second SCR catalyst is a base metal, a base metal oxide, a molecular sieve, a metal-substituted molecular sieve, a mixed oxide, or a mixture thereof. The base metal may be selected from the group consisting of vanadium (V), molybdenum (Mo) and tungsten (W), chromium (Cr), cerium (Ce), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) and copper (Cu), as well as their mixtures. Such a second SCR catalyst may further comprise at least one base metal promoter.

В случае, когда второй каталитический нейтрализатор SCR представляет собой молекулярное сито или молекулярное сито с замещенным металлом, молекулярное сито или молекулярное сито с замещенным металлом может быть узкопористым, среднепористым, крупнопористым или их смесью. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR содержит молекулярное сито, выбранное из группы, состоящей из алюмосиликатных молекулярных сит, металлзамещенных алюмосиликатных молекулярных сит, алюмофосфатных (AlPO) молекулярных сит, металлзамещенных алюмофосфатных (MeAlPO) молекулярных сит, силикоалюмофосфатных (SAPO) молекулярных сит и металлзамещенных силикоалюмофосфатных (MeAPSO) молекулярных сит, а также их смесей. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR содержит узкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG и ZON, а также их смесей и/или сростков. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR содержит узкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR содержит среднепористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из AEL, AFO, AHT, BOF, BOZ, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, -PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, STI, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI и WEN, а также их смесей и/или сростков. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR содержит крупнопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEC, BOG, BPH, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWS, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, OKO, OSI, RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, SFO, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI, UWY и VET, а также их смесей и/или сростков. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR содержит промотированный Ce–Zr или промотированный MnO2.In the case where the second SCR catalyst is a molecular sieve or metal substituted molecular sieve, the molecular sieve or metal substituted molecular sieve may be narrow pore, medium pore, large pore, or a mixture thereof. In some embodiments, the second SCR catalyst comprises a molecular sieve selected from the group consisting of aluminosilicate molecular sieves, metal-substituted aluminosilicate molecular sieves, aluminophosphate (AlPO) molecular sieves, metal-substituted aluminophosphate (MeAlPO) molecular sieves, silicoaluminophosphate (SAPO) molecular sieves, and metal-substituted silicoaluminophosphate (MeAPSO) molecular sieves, as well as mixtures thereof. In some embodiments, the second SCR catalyst comprises a narrow pore molecular sieve selected from the group of framework structure types consisting of ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG and ZON, as well as mixtures and/or splices thereof. In some embodiments, the second SCR catalyst comprises a narrow pore molecular sieve selected from the group of framework structure types consisting of CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, and ITE. In some embodiments, the second SCR catalyst comprises a medium pore molecular sieve selected from the group of framework structure types consisting of AEL, AFO, AHT, BOF, BOZ, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, -PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG , STF, STI, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI and WEN, as well as mixtures and/or splices thereof. In some embodiments, the second SCR catalyst comprises a coarse molecular sieve selected from the group of frame structure types consisting of AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEC, BOG, BPH, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWS, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, OKO, OSI, RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, SFO, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI, UWY and VET, and mixtures thereof and/or splices. In some embodiments, the implementation of the second catalyst SCR contains promoted Ce-Zr or promoted MnO 2 .

Подходящая подложка может содержать кордиерит, кордиерит с высокой пористостью, металлическую подложку, экструдированное SCR, фильтр или SCRF.A suitable substrate may comprise cordierite, high porosity cordierite, a metal substrate, extruded SCR, filter or SCRF.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения выхлопная система содержит каталитическое изделие, описанное в настоящем документе, и средство для введения восстановителя выше по потоку от каталитического изделия. Выхлопная система может дополнительно содержать третий каталитический нейтрализатор SCR, обеспечивающий ≤100%-е превращение NOx, причем третий каталитический нейтрализатор SCR представляет собой Cu–цеолитный каталитический нейтрализатор SCR и размещается в потоке отработавших газов выше по потоку от каталитического изделия, описанного в настоящем документе.In accordance with some embodiments of the present invention, the exhaust system comprises the catalyst article described herein and means for introducing a reductant upstream of the catalyst article. The exhaust system may further comprise a third SCR catalyst providing ≤100% NOx conversion, wherein the third SCR catalyst is a Cu-zeolite SCR catalyst and is located in the exhaust stream upstream of the catalyst article described herein.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения способ улучшения превращения NH3 в отработавшем газе при температуре около 300 °C или ниже включает приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с описанным в настоящем документе каталитическим изделием.In accordance with some embodiments of the present invention, a method for improving the conversion of NH 3 in exhaust gas at a temperature of about 300 °C or below includes contacting an exhaust gas containing ammonia with the catalyst article described herein.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения способ улучшения превращения NH3 в отработавшем газе при температуре около 300 °C или ниже включает приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с описанным в настоящем документе каталитическим изделием, которое содержит платину, закрепленную на носителе в растворе. В некоторых вариантах осуществления превращение NH3 больше в диапазоне от около 30% до около 100%, по сравнению с каталитическим нейтрализатором, имеющим сопоставимый состав, в котором платина предварительно закреплена на носителе.In accordance with some embodiments of the present invention, a method for improving the conversion of NH 3 in an exhaust gas at a temperature of about 300 °C or below includes contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst article described herein that contains platinum supported on a carrier in solution. In some embodiments, the NH 3 conversion is greater, in the range of about 30% to about 100%, as compared to a comparable composition catalyst in which the platinum is pre-mounted on a support.

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения способ очистки отработавшего газа, содержащего аммиак и NOx, включает приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием, описанным в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления массовое соотношение аммиака к NOx в отработавшем газе составляет >1,0 в течение по меньшей мере части времени работы системы.In accordance with some embodiments of the present invention, a method for treating an exhaust gas containing ammonia and NOx comprises contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst article described herein. In some embodiments, the mass ratio of ammonia to NOx in the exhaust gas is >1.0 for at least part of the time the system is running.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На фиг. 1–8 представлены схематические изображения конфигураций каталитических нейтрализаторов, содержащих смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR. часть катализатора, содержащая смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, на этих фигурах обозначена как «смесь».In FIG. 1-8 are schematic representations of configurations of catalysts containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst. the portion of the catalyst containing the mixture of (1) supported platinum and (2) the first SCR catalyst is referred to as "mixture" in these figures.

На фиг. 1 показана конфигурация, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа поверх смеси, при этом второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает всю смесь.In FIG. 1 shows a configuration in which a second SCR catalyst is located in the exhaust gas stream on top of the mixture, with the second SCR catalyst covering the entire mixture.

На фиг. 2 показана конфигурация, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа перед смесью, при этом второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает всю смесь.In FIG. 2 shows a configuration in which a second SCR catalyst is located in the exhaust gas stream ahead of the mixture, with the second SCR catalyst covering the entire mixture.

На фиг. 3 показана конфигурация, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа перед смесью, при этом второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает часть смеси, а не всю смесь.In FIG. 3 shows a configuration in which a second SCR catalyst is located in the exhaust gas stream ahead of the mixture, with the second SCR catalyst covering a portion of the mixture rather than the entire mixture.

На фиг. 4 показана конфигурация, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа перед смесью и не покрывает смесь.In FIG. 4 shows a configuration in which the second SCR is located in the exhaust gas stream before the mixture and does not cover the mixture.

На фиг. 5 показана конфигурация, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает всю смесь, при этом часть второго каталитического нейтрализатора SCR расположена в потоке отработавшего газа за смесью.In FIG. 5 shows a configuration in which the second SCR catalytic converter covers the entire mixture, with a portion of the second SCR catalyst located in the exhaust gas stream behind the mixture.

На фиг. 6 представлена конфигурация, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает часть смеси, а не всю смесь, при этом часть второго каталитического нейтрализатора SCR расположена в потоке отработавшего газа за смесью.In FIG. 6 shows a configuration in which the second SCR catalytic converter covers a portion of the mixture rather than the entire mixture, with a portion of the second SCR catalyst located in the exhaust gas stream behind the mixture.

На фиг. 7 показана конфигурация, в которой третий каталитический нейтрализатор SCR представляет собой нижний слой на подложке, второй слой содержит смесь, частично покрывающую третий каталитический нейтрализатор SCR, при этом третий слой содержит второй каталитический нейтрализатор SCR, расположенный поверх всего слоя смеси и покрывающий его.In FIG. 7 shows a configuration in which the third SCR catalyst is the bottom layer on the substrate, the second layer contains the mixture partially covering the third SCR catalyst, and the third layer contains the second SCR catalyst located on top of and covering the entire mixture layer.

На фиг. 8 показана конфигурация, в которой третий каталитический нейтрализатор SCR представляет собой нижний слой на подложке, причем второй слой содержит смесь, частично, но не полностью покрывающую третий каталитический нейтрализатор SCR, при этом третий слой содержит второй каталитический нейтрализатор SCR, расположенный поверх слоя смеси и частично, но не полностью покрывающий слой смеси.In FIG. 8 shows a configuration in which a third SCR catalyst is a bottom layer on a substrate, where the second layer contains a mixture partially but not completely covering the third SCR catalyst, where the third layer contains a second SCR catalyst located on top of the mixture layer and partially , but not completely covering the layer of the mixture.

На фиг. 9 показано образование проскока NH3, N2O и NOx при воздействии на различные ASC импульса NH3 1000 ч/млн длительностью одна минута.In FIG. 9 shows the generation of NH 3 , N 2 O and NOx breakthrough when various ASCs are exposed to a one minute 1000 ppm NH 3 pulse.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Каталитические нейтрализаторы по настоящему изобретению относятся к каталитическим нейтрализаторам проскока аммиака, которые могут обеспечивать улучшенное превращение NH3 при более низких температурах и которые могут быть получены более экономичным способом. Каталитические изделия в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения содержат подложку с первым покрытием, содержащим смесь: (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, причем носитель содержит цеолит и/или смешанный оксид SiO2–Al2O3. Каталитические изделия также содержат второе покрытие, содержащее каталитический нейтрализатор SCR. В некоторых вариантах осуществления платину закрепляют на носителе в растворе, т.е. in situ. Каталитические нейтрализаторы и конкретные конфигурации более подробно описаны ниже.The catalysts of the present invention relate to ammonia slip catalysts which can provide improved NH 3 conversion at lower temperatures and which can be produced in a more economical manner. Catalyst articles in accordance with embodiments of the present invention comprise a substrate with a first coating containing a mixture of: (1) platinum on a carrier and (2) a first SCR catalyst, wherein the carrier comprises zeolite and/or mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 . The catalytic articles also contain a second coating containing an SCR catalyst. In some embodiments, the platinum is mounted on the carrier in solution, i.e. in situ. Catalytic converters and specific configurations are described in more detail below.

Платина на носителе/каталитические нейтрализаторы окисления аммиакаSupported Platinum/Ammonia Oxidation Catalysts

Варианты осуществления настоящего изобретения включают платину на носителе, которая может быть включена в качестве каталитического нейтрализатора окисления аммиака в каталитические изделия, описанные в настоящем документе. Предпочтительно носитель содержит цеолит и/или смешанный оксид SiO2–Al2O3. В некоторых вариантах осуществления платина может быть закреплена на носителе в растворе, т.е. путем закрепления Pt in situ.Embodiments of the present invention include supported platinum, which can be included as an ammonia oxidation catalyst in the catalyst articles described herein. Preferably, the support contains a zeolite and/or a mixed oxide of SiO 2 -Al 2 O 3 . In some embodiments, the platinum may be fixed to the support in solution, i. e. by pinning Pt in situ.

Каталитические изделия по настоящему изобретению содержат платину на носителе, причем носитель содержит цеолит и/или смешанный оксид SiO2–Al2O3. В некоторых вариантах осуществления платина присутствует на носителе в количестве от около 0,5 мас.% до около 10 мас.% от общей массы платины и носителя; от около 1 мас.% до около 6 мас.% от общей массы платины и носителя; от около 1,5 мас.% до около 4 мас.% от общей массы платины и носителя; около 10 мас.% от общей массы платины и носителя; около 0,5 мас.% от общей массы платины и носителя; около 1 мас.% от общей массы платины и носителя; около 2 мас.% от общей массы платины и носителя; около 3 мас.% от общей массы платины и носителя; около 4 мас.% от общей массы платины и носителя; около 5 мас.% от общей массы платины и носителя; около 6 мас.% от общей массы платины и носителя; около 7 мас.% от общей массы платины и носителя; около 8 мас.% от общей массы платины и носителя; около 9 мас.% от общей массы платины и носителя; или около 10 мас.% от общей массы платины и носителя.The catalytic articles of the present invention contain platinum on a carrier, the carrier containing a zeolite and/or a mixed oxide of SiO 2 -Al 2 O 3 . In some embodiments, the platinum is present on the support in an amount of from about 0.5% to about 10% by weight based on the total weight of the platinum and the support; from about 1 wt.% to about 6 wt.% of the total weight of platinum and support; from about 1.5 wt.% to about 4 wt.% of the total mass of platinum and support; about 10 wt.% of the total mass of platinum and support; about 0.5 wt.% of the total mass of platinum and support; about 1 wt.% of the total mass of platinum and support; about 2 wt.% of the total mass of platinum and support; about 3 wt.% of the total mass of platinum and support; about 4 wt.% of the total mass of platinum and support; about 5 wt.% of the total mass of platinum and support; about 6 wt.% of the total mass of platinum and support; about 7 wt.% of the total mass of platinum and support; about 8 wt.% of the total mass of platinum and support; about 9 wt.% of the total mass of platinum and support; or about 10 wt.% of the total mass of platinum and support.

В тех вариантах осуществления, в которых платина нанесена на смешанный оксид SiO2–Al2O3, SiO2 может присутствовать в количестве от около 1 мас.% до около 80 мас.% смешанного оксида; от около 1 мас.% до около 75 мас.% смешанного оксида; от около 1 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида; от около 5 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида; от около 10 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида; от около 20 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида; от около 30 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида; от около 40 мас.% до около 70 мас.% смешанного оксида; от около 50 мас.% до около 60 мас.% смешанного оксида; около 1 мас.% смешанного оксида; около 5 мас.% смешанного оксида; около 10 мас.% смешанного оксида; около 20 мас.% смешанного оксида; около 30 мас.% смешанного оксида; около 40 мас.% смешанного оксида; около 50 мас.% смешанного оксида; около 60 мас.% смешанного оксида; около 70 мас.% смешанного оксида; около 75 мас.% смешанного оксида; или около 80 мас.% смешанного оксида.In those embodiments in which platinum is supported on the SiO 2 -Al 2 O 3 mixed oxide, SiO 2 may be present in an amount of from about 1% to about 80% by weight of the mixed oxide; from about 1 wt.% to about 75 wt.% mixed oxide; from about 1 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide; from about 5 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide; from about 10 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide; from about 20 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide; from about 30 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide; from about 40 wt.% to about 70 wt.% mixed oxide; from about 50 wt.% to about 60 wt.% mixed oxide; about 1 wt.% mixed oxide; about 5 wt.% mixed oxide; about 10 wt.% mixed oxide; about 20 wt.% mixed oxide; about 30 wt.% mixed oxide; about 40 wt.% mixed oxide; about 50 wt.% mixed oxide; about 60 wt.% mixed oxide; about 70 wt.% mixed oxide; about 75 wt.% mixed oxide; or about 80 wt.% mixed oxide.

В вариантах осуществления, в которых платина нанесена на цеолит, площадь внешней поверхности подходящего цеолита может составлять по меньшей мере около 30 м2/г; по меньшей мере около 40 м2/г; по меньшей мере около 50 м2/г; по меньшей мере около 60 м2/г; по меньшей мере около 70 м2/г; по меньшей мере около 80 м2/г; по меньшей мере около 90 м2/г; или по меньшей мере около 100 м2/г. В некоторых вариантах осуществления средний размер кристаллов подходящего цеолита может составлять около 2 мкм или менее; около 1,5 мкм или менее; около 1 мкм или менее; около 0,5 мкм или менее; около 0,3 мкм или менее; менее около 2 мкм; менее около 1,5 мкм; менее около 1 мкм; менее около 0,5 мкм; менее около 0,3 мкм; от около 0,1 мкм до около 2 мкм; от около 0,3 мкм до около 1,5 мкм; или от около 0,5 мкм до около 1 мкм. В частности, размер частиц может существенно отличаться от размера кристаллов цеолита, поскольку частица может состоять из скоплений множества более мелких кристаллов. В некоторых вариантах осуществления соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия подходящего цеолита составляет по меньшей мере 100; по меньшей мере 200; по меньшей мере 250; по меньшей мере 300; по меньшей мере 400; по меньшей мере 500; по меньшей мере 600; по меньшей мере 750; по меньшей мере 800; или по меньшей мере 1000. Цеолиты более подробно описаны ниже в разделе каталитического нейтрализатора SCR. В некоторых вариантах осуществления подходящий цеолит для нанесения платины на носитель выбран из группы типов каркасной структуры, состоящей из ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON, BEA, MFI и FER, а также их смесей и/или сростков. В некоторых вариантах осуществления подходящий цеолит для выбора платины выбран из группы типов каркасных структур, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, BEA, MFI и FER.In embodiments in which platinum is supported on a zeolite, the outer surface area of a suitable zeolite may be at least about 30 m 2 /g; at least about 40 m 2 /g; at least about 50 m 2 /g; at least about 60 m 2 /g; at least about 70 m 2 /g; at least about 80 m 2 /g; at least about 90 m 2 /g; or at least about 100 m 2 /g. In some embodiments, the implementation of the average crystal size of a suitable zeolite may be about 2 microns or less; about 1.5 µm or less; about 1 µm or less; about 0.5 µm or less; about 0.3 µm or less; less than about 2 µm; less than about 1.5 microns; less than about 1 micron; less than about 0.5 microns; less than about 0.3 microns; about 0.1 µm to about 2 µm; about 0.3 µm to about 1.5 µm; or from about 0.5 µm to about 1 µm. In particular, the particle size may differ significantly from the size of the zeolite crystals, since the particle may be composed of accumulations of many smaller crystals. In some embodiments, the ratio of silica to alumina of a suitable zeolite is at least 100; at least 200; at least 250; at least 300; at least 400; at least 500; at least 600; at least 750; at least 800; or at least 1000. Zeolites are described in more detail below in the SCR catalyst section. In some embodiments, a suitable zeolite for supporting platinum on a support is selected from the group of framework types consisting of ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON, BEA, MFI and FER, as well as mixtures and/or splices thereof. In some embodiments, a suitable platinum selection zeolite is selected from the group of framework types consisting of CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, BEA, MFI, and FER.

Каталитические изделия по настоящему изобретению могут содержать один или более каталитических нейтрализаторов окисления аммиака, также называемых каталитическим нейтрализатором проскока аммиака (ASC). Предпочтительный каталитический нейтрализатор окисления аммиака содержит платину на носителе, как описано выше, однако в варианты осуществления настоящего изобретения может быть включен другой или дополнительный каталитический нейтрализатор окисления аммиака. Один или более каталитических нейтрализаторов окисления аммиака могут быть включены с каталитическим нейтрализатором SCR или ниже по потоку от него для окисления избытка аммиака и предотвращения его выделения в атмосферу. В некоторых вариантах осуществления каталитический нейтрализатор окисления аммиака может быть включен на той же подложке, что и каталитический нейтрализатор SCR, или смешан с каталитическим нейтрализатором SCR. В некоторых вариантах осуществления материал каталитического нейтрализатора окисления аммиака можно выбрать и составить таким образом, чтобы он способствовал окислению аммиака вместо образования NOx или N2O. В общем предпочтительные каталитические материалы содержат платину, палладий или их комбинацию. Каталитический нейтрализатор окисления аммиака содержит платину и/или палладий, нанесенные на оксид металла. В некоторых вариантах осуществления каталитический нейтрализатор расположен на носителе с высокой площадью поверхности, включая, без ограничений, оксид алюминия.The catalyst articles of the present invention may contain one or more ammonia oxidation catalysts, also referred to as an ammonia slip catalyst (ASC). The preferred ammonia oxidation catalyst comprises supported platinum as described above, however, other or additional ammonia oxidation catalysts may be included in embodiments of the present invention. One or more ammonia oxidation catalysts may be included with or downstream of the SCR catalyst to oxidize excess ammonia and prevent its release to the atmosphere. In some embodiments, the ammonia oxidation catalyst may be incorporated on the same support as the SCR catalyst or blended with the SCR catalyst. In some embodiments, the ammonia oxidation catalyst material may be selected and formulated to promote ammonia oxidation instead of NO x or N 2 O production. In general, preferred catalyst materials comprise platinum, palladium, or a combination thereof. The ammonia oxidation catalytic converter contains platinum and/or palladium deposited on a metal oxide. In some embodiments, the implementation of the catalyst is located on the media with a high surface area, including, without limitation, alumina.

В некоторых вариантах осуществления каталитический нейтрализатор окисления аммиака содержит металл платиновой группы на содержащей диоксид кремния подложке. Содержащий диоксид кремния материал может представлять собой следующий материал: (1) диоксид кремния; (2) цеолит с соотношением диоксида кремния к оксиду алюминия, составляющим по меньшей мере 200; и (3) аморфный оксид алюминия, легированный диоксидом кремния, с содержанием SiO2 ≥40%. В некоторых вариантах осуществления содержащий диоксид кремния материал может представлять собой такой материал, как цеолит с соотношением диоксида кремния к оксиду алюминия, составляющим по меньшей мере 200; по меньшей мере 250; по меньшей мере 300; по меньшей мере 400; по меньшей мере 500; по меньшей мере 600; по меньшей мере 750; по меньшей мере 800; или по меньшей мере 1000. В некоторых вариантах осуществления металл платиновой группы присутствует на носителе в количестве от около 0,5 мас.% до около 10 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; от около 1 мас.% до около 6 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; от около 1,5 мас.% до около 4 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 10 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 0,5 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 1 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 2 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 3 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 4 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 5 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 6 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 7 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 8 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; около 9 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя; или около 10 мас.% от общей массы металла платиновой группы и носителя.In some embodiments, the ammonia oxidation catalyst comprises a platinum group metal on a silica-containing support. The silica-containing material may be the following material: (1) silica; (2) a zeolite with a silica to alumina ratio of at least 200; and (3) amorphous silica doped alumina with SiO 2 ≥40%. In some embodiments, the silica-containing material may be a material such as a zeolite with a silica to alumina ratio of at least 200; at least 250; at least 300; at least 400; at least 500; at least 600; at least 750; at least 800; or at least 1000. In some embodiments, the platinum group metal is present on the support in an amount of from about 0.5 wt.% to about 10 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; from about 1 wt.% to about 6 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; from about 1.5 wt.% to about 4 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 10 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 0.5 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 1 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 2 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 3 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 4 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 5 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 6 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 7 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 8 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; about 9 wt.% of the total weight of the platinum group metal and support; or about 10% by weight based on the total weight of the platinum group metal and support.

В некоторых вариантах осуществления содержащий диоксид кремния носитель может содержать молекулярное сито, имеющее тип структуры BEA, CDO, CON, FAU, MEL, MFI или MWW.In some embodiments, the silica-containing carrier may comprise a molecular sieve having the structure type BEA, CDO, CON, FAU, MEL, MFI, or MWW.

Каталитический нейтрализатор SCRSCR catalytic converter

Системы по настоящему изобретению могут содержать один или более каталитических нейтрализаторов SCR. В некоторых вариантах осуществления каталитическое изделие может содержать первый каталитический нейтрализатор SCR и второй каталитический нейтрализатор SCR. В некоторых вариантах осуществления первый каталитический нейтрализатор SCR и второй каталитический нейтрализатор SCR могут иметь одинаковый состав. В некоторых вариантах осуществления первый каталитический нейтрализатор SCR и второй каталитический нейтрализатор SCR могут иметь разные составы.The systems of the present invention may contain one or more SCR catalysts. In some embodiments, the catalyst article may comprise a first SCR catalyst and a second SCR catalyst. In some embodiments, the first SCR catalyst and the second SCR catalyst may have the same composition. In some embodiments, the first SCR catalyst and the second SCR catalyst may have different compositions.

Выхлопная система в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может содержать каталитический нейтрализатор SCR, который расположен ниже по потоку от инжектора для введения аммиака или соединения, разлагаемого на аммиак с образованием отработавшего газа. Каталитический нейтрализатор SCR может быть расположен непосредственно ниже по потоку от инжектора для впрыскивания аммиака или соединения, разлагаемого на аммиак (например, между инжектором и каталитическим нейтрализатором SCR отсутствует промежуточный каталитический нейтрализатор).An exhaust system in accordance with embodiments of the present invention may include an SCR catalyst that is located downstream of an injector for introducing ammonia or a compound that decomposes into ammonia to form exhaust gas. The SCR catalyst may be located directly downstream of the injector for injecting ammonia or an ammonia decomposable compound (eg, there is no intermediate catalyst between the injector and the SCR catalyst).

Каталитический нейтрализатор SCR содержит подложку и каталитическую композицию. Подложка может представлять собой проточную подложку или фильтрующую подложку. В случае, когда каталитический нейтрализатор SCR содержит проточную подложку, подложка может содержать композицию каталитического нейтрализатора SCR (т.е. каталитический нейтрализатор SCR получают путем экструзии) или композиция каталитического нейтрализатора SCR может быть расположена или нанесена на подложке (т.е. композицию каталитического нейтрализатора SCR наносят на подложку методом нанесения покрытия из пористого оксида).The SCR catalytic converter contains a support and a catalytic composition. The support may be a flow support or a filter support. In the case where the SCR catalyst comprises a flow-through support, the support may contain the SCR catalyst composition (i.e., the SCR catalyst composition is obtained by extrusion) or the SCR catalyst composition may be positioned or deposited on the support (i.e., the catalyst composition The SCR is applied to the substrate by a porous oxide coating method).

В случае, когда каталитический нейтрализатор SCR содержит фильтрующую подложку, он представляет собой каталитический нейтрализатор фильтра с селективным каталитическим восстановлением, который в настоящем документе обозначен аббревиатурой «SCRF» (selective catalytic reduction filter). SCRF содержит фильтрующую подложку и композицию селективного каталитического восстановления (SCR). Упоминания применения каталитических нейтрализаторов SCR в данном применении, как известно, также включают в себя применение каталитических нейтрализаторов SCRF, когда это применимо.In the case where the SCR catalyst comprises a filter substrate, it is a selective catalytic reduction filter catalyst, which is herein abbreviated "SCRF" (selective catalytic reduction filter). The SCRF contains a filter substrate and a selective catalytic reduction (SCR) composition. References to the use of SCR catalysts in this application are also known to include the use of SCRF catalysts when applicable.

Композиция селективного каталитического восстановления может иметь состав или состоять по существу из каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла, каталитического нейтрализатора SCR на основе основного металла, каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита, молекулярного сита с замещенным металлом или их смесей. Такие составы каталитического нейтрализатора SCR известны в данной области техники. Типичные композиции описаны в патентах США №№ 4,010,238 и 4,085,193, содержание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.The selective catalytic reduction composition may be composed or consist essentially of a metal oxide SCR catalyst, base metal SCR catalyst, molecular sieve SCR catalyst, substituted metal molecular sieve, or mixtures thereof. Such SCR catalyst compositions are known in the art. Representative compositions are described in US Pat. Nos. 4,010,238 and 4,085,193, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Композиция селективного каталитического восстановления может иметь состав или состоять по существу из каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла. Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла содержит ванадий или вольфрам или их смесь, нанесенную на тугоплавкий оксид. Тугоплавкий оксид может быть выбран из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана, оксида циркония, оксида церия, и их комбинаций.The selective catalytic reduction composition may be composed or consist essentially of a metal oxide based SCR catalyst. The SCR metal oxide catalyst composition contains vanadium or tungsten or a mixture thereof supported on a refractory oxide. The refractory oxide may be selected from the group consisting of alumina, silicon dioxide, titanium dioxide, zirconium oxide, cerium oxide, and combinations thereof.

Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла может содержать или по существу состоять из оксида ванадия (например, V2O5) и/или оксида вольфрама (например, WO3), нанесенного на тугоплавкий оксид, выбранный из группы, состоящей из диоксида титана (например, TiO2), диоксида церия (например, CeO2) и смешанного или сложного оксида церия и циркония (например, CexZr(1–x)O2, где x = от 0,1 до 0,9, предпочтительно x = от 0,2 до 0,5).The metal oxide SCR catalyst composition may contain or essentially consist of vanadium oxide (eg V 2 O 5 ) and/or tungsten oxide (eg WO 3 ) supported on a refractory oxide selected from the group consisting of titanium dioxide (for example, TiO 2 ), cerium dioxide (for example, CeO 2 ) and mixed or complex oxide of cerium and zirconium (for example, C x Zr (1-x) O 2 where x = from 0.1 to 0.9, preferably x = 0.2 to 0.5).

В случае, когда тугоплавкий оксид представляет собой диоксид титана (например, TiO2), предпочтительно концентрация оксида ванадия составляет от 0,5 мас.% до 6 мас.% (например, состав SCR на основе оксида металла) и/или концентрация оксида вольфрама (например, WO3) составляет от 5 мас.% до 20 мас.%. Более предпочтительно оксид ванадия (например, V2O5) и оксид вольфрама (например, WO3) нанесены на диоксид титана (например, TiO2). Данные каталитические нейтрализаторы могут содержать другие неорганические материалы, такие как SiO2 и ZrO2, действующие в качестве связующих веществ и промоторов.In the case where the refractory oxide is titanium dioxide (for example, TiO 2 ), preferably the concentration of vanadium oxide is from 0.5 wt.% to 6 wt.% (for example, the SCR composition based on metal oxide) and/or the concentration of tungsten oxide (for example, WO 3 ) is from 5 wt.% to 20 wt.%. More preferably, vanadium oxide (eg V 2 O 5 ) and tungsten oxide (eg WO 3 ) are supported on titanium dioxide (eg TiO 2 ). These catalytic converters may contain other inorganic materials such as SiO 2 and ZrO 2 acting as binders and promoters.

В случае, когда тугоплавкий оксид представляет собой диоксид церия (например, CeO2), предпочтительно концентрация оксида ванадия составляет от 0,1 мас.% до 9 мас.% (например, состав SCR на основе оксида металла) и/или концентрация оксида вольфрама (например, WO3) составляет от 0,1 мас.% до 9 мас.%.In the case where the refractory oxide is cerium dioxide (for example, CeO 2 ), preferably the concentration of vanadium oxide is from 0.1 wt.% to 9 wt.% (for example, the SCR composition based on metal oxide) and/or the concentration of tungsten oxide (for example, WO 3 ) is from 0.1 wt.% to 9 wt.%.

Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла может содержать или состоять по существу из оксида ванадия (например, V2O5) и необязательно оксида вольфрама (например, WO3), нанесенного на диоксид титана (например, TiO2).The metal oxide SCR catalyst composition may contain or consist essentially of vanadium oxide (eg V 2 O 5 ) and optionally tungsten oxide (eg WO 3 ) supported on titanium dioxide (eg TiO 2 ).

Композиция селективного каталитического восстановления может иметь состав или состоять по существу из каталитического нейтрализатора SCR на основе основного металла. Подходящие основные металлы могут включать в себя ванадий (V), молибден (Mo) и вольфрам (W), хром (Cr), церий (Ce), марганец (Mn), железо (Fe), кобальт (Co), никель (Ni) и медь (Cu), а также их смеси.The selective catalytic reduction composition may be composed or consist essentially of a base metal SCR catalyst. Suitable base metals may include vanadium (V), molybdenum (Mo) and tungsten (W), chromium (Cr), cerium (Ce), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni ) and copper (Cu), as well as their mixtures.

Если каталитический нейтрализатор SCR представляет собой основной металл или смешанный оксид основного металла, каталитическое изделие может дополнительно содержать по меньшей мере один промотор основного металла. В настоящем документе под «промотором» подразумевается вещество, которое при добавлении в каталитический нейтрализатор повышает активность каталитического нейтрализатора. Промотор основного металла может быть представлен в виде металла, оксида металла или их смеси. По меньшей мере один промотор каталитического нейтрализатора основного металла может быть выбран из неодима (Nd), бария (Ba), церия (Ce), лантана (La), празеодима (Pr), магния (Mg), кальция (Ca), марганца (Mn), цинка (Zn), ниобия (Nb), циркония (Zr), молибдена (Mo), олова (Sn), тантала (Ta), стронция (Sr) и их оксидов. По меньшей мере один промотор каталитического нейтрализатора основного металла может предпочтительно представлять собой MnO2, Mn2O3, Fe2O3, SnO2, CuO, CoO, CeO2 и их смеси. По меньшей мере один промотор каталитического нейтрализатора основного металла может быть добавлен к каталитическому нейтрализатору в виде соли в водном растворе, такой как нитрат или ацетат. По меньшей мере один промотор каталитического нейтрализатора основного металла и по меньшей мере один каталитический нейтрализатор основного металла, например медь, могут быть пропитаны водным раствором на материале (-ах) носителя оксида, могут быть добавлены в покрытие из пористого оксида, содержащее материал (-ы) носителя оксида, или ими может быть пропитан носитель, на который ранее было нанесено покрытие из пористого оксида.If the SCR catalyst is a base metal or base metal mixed oxide, the catalyst article may further comprise at least one base metal promoter. As used herein, "promoter" refers to a substance which, when added to a catalytic converter, increases the activity of the catalytic converter. The base metal promoter may be in the form of a metal, a metal oxide, or mixtures thereof. The at least one base metal catalyst promoter may be selected from neodymium (Nd), barium (Ba), cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), magnesium (Mg), calcium (Ca), manganese ( Mn), zinc (Zn), niobium (Nb), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), tantalum (Ta), strontium (Sr) and their oxides. The at least one base metal catalyst promoter may preferably be MnO 2 , Mn 2 O 3 , Fe 2 O 3 , SnO 2 , CuO, CoO, CeO 2 and mixtures thereof. At least one base metal catalyst promoter may be added to the catalyst as a salt in aqueous solution, such as nitrate or acetate. At least one base metal catalyst promoter and at least one base metal catalyst, such as copper, may be impregnated with an aqueous solution on the oxide carrier material(s), may be added to the porous oxide coating containing the material(s). ) oxide carrier, or they may be impregnated with a carrier previously coated with a porous oxide.

Композиция селективного каталитического восстановления может иметь состав или состоять по существу из каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита. Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита содержит молекулярное сито, которое необязательно представляет собой молекулярное сито с замещенным переходным металлом. Предпочтительно состав каталитического нейтрализатора SCR содержит молекулярное сито с замещенным переходным металлом.The selective catalytic reduction composition may be composed or consist essentially of a molecular sieve SCR catalyst. The molecular sieve SCR catalyst composition contains a molecular sieve, which is optionally a transition metal substituted molecular sieve. Preferably, the SCR catalyst composition contains a substituted transition metal molecular sieve.

В общем состав каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита может содержать молекулярное сито, имеющее алюмосиликатную структуру (например, цеолит), алюмофосфатную структуру (например, AlPO), силикоалюмофосфатную структуру (например, SAPO), содержащую гетероатом алюмосиликатную структуру, содержащую гетероатом алюмофосфатную структуру (например, MeAlPO, где Me представляет собой металл) или содержащую гетероатом силикоалюмофосфатную структуру (например, MeAPSO, где Me представляет собой металл) или их смеси. Гетероатом (т.е. содержащую гетероатом структуру) можно выбирать из группы, состоящей из бора (B), галлия (Ga), титана (Ti), циркония (Zr), цинка (Zn), железа (Fe), ванадия (V) и комбинаций любых двух или более из них. Предпочтительно, чтобы гетероатом представлял собой металл (например, каждая из указанных выше содержащих гетероатом структур может представлять собой содержащую металл структуру).In general, a molecular sieve SCR catalyst composition may comprise a molecular sieve having an aluminosilicate structure (e.g., zeolite), an aluminophosphate structure (e.g., AlPO), a silicoaluminophosphate structure (e.g., SAPO), a heteroatom-containing aluminosilicate structure, a heteroatom-containing aluminophosphate structure ( eg MeAlPO where Me is a metal) or a heteroatom-containing silicoaluminophosphate structure (eg MeAPSO where Me is a metal) or mixtures thereof. The heteroatom (i.e., heteroatom-containing structure) may be selected from the group consisting of boron (B), gallium (Ga), titanium (Ti), zirconium (Zr), zinc (Zn), iron (Fe), vanadium (V ) and combinations of any two or more of them. Preferably, the heteroatom is a metal (eg, each of the above heteroatom-containing structures may be a metal-containing structure).

Предпочтительно, чтобы состав каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита содержал или состоял по существу из молекулярного сита, имеющего алюмосиликатную структуру (например, цеолит) или силикоалюмофосфатную структуру (например, SAPO). Цеолитное молекулярное сито представляет собой микропористый алюмосиликат, имеющий любую из каркасных структур, перечисленных в базе данных цеолитных структур, опубликованной Международной ассоциацией по цеолитам (IZA; International Zeolite Association). Каркасные структуры включают в себя, без ограничений, каркасные структуры типов CHA, FAU, BEA, MFI, MOR. Не имеющие ограничительного характера примеры цеолитов, имеющих такие структуры, включают хабазит, фожазит, цеолит Y, сверхстабильный цеолит Y, бета-цеолит, морденит, силикалит, цеолит X и ZSM-5.Preferably, the molecular sieve SCR catalyst composition contains or consists essentially of a molecular sieve having an aluminosilicate structure (eg, zeolite) or a silicoaluminophosphate structure (eg, SAPO). A zeolite molecular sieve is a microporous aluminosilicate having any of the framework structures listed in the zeolite structure database published by the International Zeolite Association (IZA; International Zeolite Association). Frameworks include, without limitation, frameworks of the CHA, FAU, BEA, MFI, MOR types. Non-limiting examples of zeolites having such structures include habasite, faujasite, zeolite Y, ultrastable zeolite Y, beta zeolite, mordenite, silicalite, zeolite X, and ZSM-5.

В случае, когда молекулярное сито имеет алюмосиликатную структуру (например, молекулярное сито представляет собой цеолит), то, как правило, молярное соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия (silica to alumina molar ratio; SAR) молекулярного сита составляет от 5 до 200 (например, от 10 до 200), от 10 до 100 (например, от 10 до 30 или от 20 до 80), например от 12 до 40 или от 15 до 30. В некоторых вариантах осуществления SAR подходящего молекулярного сита составляет > 200; > 600; или > 1200. В некоторых вариантах осуществления SAR молекулярного сита составляет от около 1500 до около 2100.In the case where the molecular sieve has an aluminosilicate structure (for example, the molecular sieve is a zeolite), then, as a rule, the molar ratio of silica to alumina molar ratio (SAR) of the molecular sieve is from 5 to 200 (for example, 10 to 200), 10 to 100 (eg 10 to 30 or 20 to 80), eg 12 to 40 or 15 to 30. In some embodiments, the SAR of a suitable molecular sieve is >200; > 600; or > 1200. In some embodiments, the SAR of the molecular sieve is from about 1500 to about 2100.

Как правило, молекулярное сито является микропористым. Микропористое молекулярное сито имеет поры с диаметром менее 2 нм (например, в соответствии с определением IUPAC термина «микропористый» [см. Pure & Appl. Chem., 66(8), (1994), 1739-1758)]).Typically, the molecular sieve is microporous. The microporous molecular sieve has pores less than 2 nm in diameter (eg, in accordance with the IUPAC definition of "microporous" [see Pure & Appl. Chem., 66(8), (1994), 1739-1758)]).

Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита может содержать узкопористое молекулярное сито (например, молекулярное сито, максимальный размер кольца которого составляет восемь тетраэдральных атомов), среднепористое молекулярное сито (например, молекулярное сито, максимальный размер кольца которого составляет десять тетраэдральных атомов) или крупнопористое молекулярное сито (например молекулярное сито, максимальный размер кольца которого составляет двенадцать тетраэдральных атомов) или комбинацию двух или более из них.The molecular sieve SCR catalyst composition may comprise a narrow pore molecular sieve (e.g., a molecular sieve with a maximum ring size of eight tetrahedral atoms), a medium pore molecular sieve (e.g., a molecular sieve with a maximum ring size of ten tetrahedral atoms), or a large pore molecular sieve. a sieve (eg, a molecular sieve whose maximum ring size is twelve tetrahedral atoms) or a combination of two or more of these.

В случае, когда молекулярное сито представляет собой узкопористое молекулярное сито, узкопористое молекулярное сито может иметь каркасную структуру, представленную кодом типа структуры (Framework Type Code; FTC), выбранным из группы, состоящей из ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, LTA, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SFW, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG и ZON, или смеси и/или сростка двух или более из них. Предпочтительно узкопористое молекулярное сито имеет каркасную структуру, представленную FTC, выбранным из группы, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, EM, ERI, LTA, SFW, KFI, DDR и ITE. Более предпочтительно узкопористое молекулярное сито имеет каркасную структуру, представленную FTC, выбранным из группы, состоящей из CHA и AEI. Узкопористое молекулярное сито может иметь каркасную структуру, представленную FTC CHA. Узкопористое молекулярное сито может иметь каркасную структуру, представленную FTC AEI. В случае, когда узкопористое молекулярное сито представляет собой цеолит и имеет каркасную структуру, представленную FTC CHA, цеолит может представлять собой хабазит.In the case where the molecular sieve is a narrow pore molecular sieve, the narrow pore molecular sieve may have a framework structure represented by a Framework Type Code (FTC) selected from the group consisting of ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, LTA, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SFW, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG and ZON, or a mixture and/or splice of two or more of them. Preferably, the narrow pore molecular sieve has a framework structure represented by an FTC selected from the group consisting of CHA, LEV, AEI, AFX, EM, ERI, LTA, SFW, KFI, DDR and ITE. More preferably, the narrow pore molecular sieve has a framework structure represented by an FTC selected from the group consisting of CHA and AEI. The narrow pore molecular sieve may have a framework structure as represented by FTC CHA. The narrow pore molecular sieve may have a framework structure as represented by FTC AEI. In the case where the narrow pore molecular sieve is a zeolite and has a framework structure represented by FTC CHA, the zeolite may be a habasite.

В случае, когда молекулярное сито представляет собой среднепористое молекулярное сито, среднепористое молекулярное сито может иметь каркасную структуру, представленную кодом типа структуры (Framework Type Code; FTC), выбранным из группы, состоящей из AEL, AFO, AHT, BOF, BOZ, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, -PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, STI, STT, STW, -SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI и WEN или смеси и/или сростка двух или более из них. Предпочтительно среднепористое молекулярное сито имеет каркасную структуру, представленную FTC, выбранным из группы, состоящей из FER, MEL, MFI и STT. Более предпочтительно среднепористое молекулярное сито имеет каркасную структуру, представленную FTC, выбранным из группы, состоящей из FER и MFI, в частности, MFI. В случае, когда среднепористое молекулярное сито представляет собой цеолит и имеет каркасную структуру, представленную FTC, FER или MFI, цеолит может представлять собой ферриерит, силикалит или ZSM-5.In the case where the molecular sieve is a medium pore molecular sieve, the medium pore molecular sieve may have a framework structure represented by a Framework Type Code (FTC) selected from the group consisting of AEL, AFO, AHT, BOF, BOZ, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, -PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, STI, STT, STW, -SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI and WEN or a mixture and/or splice of two or more of them. Preferably, the medium pore molecular sieve has a framework structure represented by an FTC selected from the group consisting of FER, MEL, MFI and STT. More preferably, the medium pore molecular sieve has a framework structure represented by an FTC selected from the group consisting of FER and MFI, in particular MFI. In the case where the medium pore molecular sieve is a zeolite and has a framework structure represented by FTC, FER or MFI, the zeolite may be ferrierite, silicalite or ZSM-5.

В случае, когда молекулярное сито представляет собой крупнопористое молекулярное сито, крупнопористое молекулярное сито может иметь каркасную структуру, представленную кодом типа структуры (Framework Type Code; FTC), выбранным из группы, состоящей из AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEC, BOG, BPH, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWS, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, OKO, OSI, -RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, SFO, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI, UWY и VET или смеси и/или сростка двух или более из них. Предпочтительно крупнопористое молекулярное сито имеет каркасную структуру, представленную FTC, выбранным из группы, состоящей из AFI, BEA, MAZ, MOR и OFF. Более предпочтительно крупнопористое молекулярное сито имеет каркасную структуру, представленную FTC, выбранным из группы, состоящей из BEA, MOR и MFI. В случае, когда крупнопористое молекулярное сито представляет собой цеолит и имеет каркасную структуру, представленную FTC, BEA, FAU или MOR, цеолит может представлять собой бета-цеолит, фожазит, цеолит Y, цеолит X или морденит.In the case where the molecular sieve is a large pore molecular sieve, the large pore molecular sieve may have a framework structure represented by a Framework Type Code (FTC) selected from the group consisting of AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEC, BOG, BPH, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWS, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, OKO, OSI, -RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, SFO, SFS, SFV, SOF, SOS , STO, SSF, SSY, USI, UWY and VET, or a mixture and/or splice of two or more of them. Preferably, the large pore molecular sieve has a framework structure represented by an FTC selected from the group consisting of AFI, BEA, MAZ, MOR and OFF. More preferably, the large pore molecular sieve has a framework structure represented by an FTC selected from the group consisting of BEA, MOR and MFI. In the case where the large pore molecular sieve is a zeolite and has a framework structure represented by FTC, BEA, FAU or MOR, the zeolite may be beta zeolite, faujasite, zeolite Y, zeolite X or mordenite.

Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита предпочтительно содержит молекулярное сито с замещенным переходным металлом. Молекулярное сито с замещенным металлом может содержать по меньшей мере один металл из одной из групп VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB или IIB периодической таблицы, наносимых на дополнительные участки каркасной структуры на внешней поверхности или внутри каналов, полостей или каркасов молекулярных сит. Металлы могут присутствовать в одной из нескольких форм, включая, без ограничений, атомы металлов с нулевой валентностью или кластеры, изолированные катионы, мононуклеарные или полинуклеарные оксикатионы или расширенные оксиды металлов. Переходный металл может быть выбран из группы, состоящей из кобальта, меди, железа, марганца, никеля, палладия, платины, рутения и рения.The molecular sieve SCR catalyst composition preferably contains a transition metal substituted molecular sieve. The metal-substituted molecular sieve may contain at least one metal from one of Periodic Table Groups VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB, or IIB applied to additional areas of the framework structure on the outer surface or within the channels, cavities, or frameworks of the molecular sieves. The metals may be present in one of several forms, including, without limitation, zero valence metal atoms or clusters, isolated cations, mononuclear or polynuclear oxycations, or extended metal oxides. The transition metal may be selected from the group consisting of cobalt, copper, iron, manganese, nickel, palladium, platinum, ruthenium and rhenium.

Переходный металл может присутствовать на дополнительном участке каркасной структуры на внешней поверхности молекулярного сита или внутри канала, полости или каркаса молекулярного сита.The transition metal may be present in an additional portion of the framework structure on the outer surface of the molecular sieve or within the channel, cavity or framework of the molecular sieve.

Как правило, молекулярное сито с замещенным переходным металлом содержит от 0,10 мас.% до 10 мас.% молекулярного сита с замещенным переходным металлом, предпочтительно от 0,2 мас.% до 5 мас.%.Typically, the transition metal substituted molecular sieve contains 0.10 wt% to 10 wt% substituted transition metal molecular sieve, preferably 0.2 wt% to 5 wt%.

Молекулярное сито с замещенным металлом может представлять собой нанесенное на медь (Cu) узкопористое молекулярное сито, содержание меди в котором составляет от около 0,1 мас.% до около 20,0 мас.% от общей массы каталитического нейтрализатора. Более предпочтительно содержание меди составляет от около 0,5 мас.% до около 15 мас.% от общей массы каталитического нейтрализатора. Наиболее предпочтительно содержание меди составляет от около 1 мас.% до около 9 мас.% от общей массы каталитического нейтрализатора.The metal-substituted molecular sieve may be a copper (Cu) supported narrow pore molecular sieve having a copper content of from about 0.1% to about 20.0% by weight based on the total weight of the catalyst. More preferably, the copper content is from about 0.5% to about 15% by weight based on the total weight of the catalyst. Most preferably, the copper content is from about 1% to about 9% by weight, based on the total weight of the catalyst.

В общем каталитический нейтрализатор селективного каталитического восстановления содержит композицию селективного каталитического восстановления с общей концентрацией от 30,51 кг/м (0,5 г/дюйм3) до 244,09 кг/м3 (4,0 г/дюйм3), предпочтительно от 61,02 кг/м3 (1,0 г/дюйм3) до 183,07 кг/м3 (3,0 г/дюйм3) и 244,09 кг/м3 (4,0 г/дюйм3).In general, the selective catalytic converter contains a selective catalytic reduction composition with a total concentration of 30.51 kg/m (0.5 g/in 3 ) to 244.09 kg/m 3 (4.0 g/in 3 ), preferably from 61.02 kg/m 3 (1.0 g/in 3 ) to 183.07 kg/m 3 (3.0 g/in 3 ) and 244.09 kg/m 3 (4.0 g/in 3 ).

Композиция каталитического нейтрализатора SCR может содержать смесь состава каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла и состава каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита. (a) Состав каталитического нейтрализатора SCR на основе оксида металла может содержать или состоять по существу из оксида ванадия (например, V2O5) и необязательно оксида вольфрама (например, WO3), нанесенного на диоксид титана (например, TiO2) и (b) состав каталитического нейтрализатора SCR на основе молекулярного сита может содержать молекулярное сито с замещенным переходным металлом.The SCR catalyst composition may comprise a mixture of a metal oxide based SCR catalyst composition and a molecular sieve SCR catalyst composition. (a) The metal oxide SCR catalyst composition may contain or consist essentially of vanadium oxide (eg V 2 O 5 ) and optionally tungsten oxide (eg WO 3 ) supported on titanium dioxide (eg TiO 2 ) and (b) the molecular sieve SCR catalyst composition may contain a transition metal substituted molecular sieve.

В случае, когда каталитический нейтрализатор SCR представляет собой SCRF, фильтрующая подложка предпочтительно может представлять собой сплошную подложку фильтра с проточными стенками. Плотность клеток сплошной подложки фильтра с проточными стенками (например, SCR-DPF), как правило, составляет от 60 клеток на квадратный дюйм до 400 клеток на квадратный дюйм (cells per square inch; cpsi). Предпочтительно, чтобы плотность клеток сплошной подложки фильтра с проточными стенками составляла от 100 cpsi до 350 cpsi, более предпочтительно от 200 cpsi до 300 cpsi.In the case where the SCR catalyst is a SCRF, the filter substrate may preferably be a continuous flow wall filter substrate. The cell density of a continuous flow wall filter substrate (eg, SCR-DPF) is typically between 60 cells per square inch and 400 cells per square inch (cells per square inch; cpsi). Preferably, the cell density of the continuous flow wall filter substrate is from 100 cpsi to 350 cpsi, more preferably from 200 cpsi to 300 cpsi.

Толщина стенок сплошной подложки фильтра с проточными стенками (например, средняя толщина внутренней стенки) может составлять от 0,20 мм до 0,50 мм, предпочтительно от 0,25 мм до 0,35 мм (например, около 0,30 мм).The wall thickness of the continuous flow wall filter substrate (eg average inner wall thickness) may be 0.20 mm to 0.50 mm, preferably 0.25 mm to 0.35 mm (eg about 0.30 mm).

В общем пористость непокрытой сплошной подложки фильтра с проточными стенками составляет от 50% до 80%, предпочтительно от 55% до 75% и более предпочтительно от 60% до 70%.In general, the porosity of an uncoated continuous flow wall filter substrate is 50% to 80%, preferably 55% to 75%, and more preferably 60% to 70%.

Средний размер пор непокрытой сплошной подложки фильтра с проточными стенками, как правило, составляет по меньшей мере 5 мкм. Предпочтительно, чтобы средний размер пор составлял от 10 мкм до 40 мкм, например от 15 мкм до 35 мкм, более предпочтительно от 20 мкм до 30 мкм.The average pore size of an uncoated solid flow wall filter substrate is typically at least 5 µm. Preferably, the average pore size is 10 µm to 40 µm, such as 15 µm to 35 µm, more preferably 20 µm to 30 µm.

Подложка фильтра с проточными стенками может иметь симметричную конструкцию клеток или асимметричную конструкцию клеток.The flow wall filter substrate may have a symmetrical cell design or an asymmetric cell design.

В общем в случае SCRF композиция селективного каталитического восстановления расположена внутри стенки сплошной подложки фильтра с проточными стенками. Кроме того, композиция селективного каталитического восстановления может быть расположена на стенках впускных каналов и/или на стенках выпускных каналов.In general, in the case of SCRF, the selective catalytic reduction composition is located within the wall of a continuous flow wall filter substrate. In addition, the selective catalytic reduction composition may be located on the walls of the inlet channels and/or on the walls of the outlet channels.

СмесьMixture

Варианты осуществления настоящего изобретения могут включать смесь (1) платины на носителе и (2) каталитического нейтрализатора SCR. В некоторых вариантах осуществления массовое соотношение каталитического нейтрализатора SCR к платине на носителе в смеси составляет от около 3:1 до около 300:1; от около 3:1 до около 250:1; от около 3:1 до около 200:1; от около 4:1 до около 150:1; от около 5:1 до около 100:1; от около 6:1 до около 90:1; от около 7:1 до около 80:1; от около 7:1 до около 100:1; от около 8:1 до около 70:1; от около 9:1 до около 60:1; от около 10:1 до около 50:1; около 3:1; около 4:1; около 5:1; около 6:1; около 7:1; около 8:1; около 9:1; около 10:1; около 15:1; около 20:1; около 25:1; около 30:1; около 40:1; около 50:1; около 75:1; около 100:1; около 125:1; около 150:1; около 175:1; около 200:1; около 225:1; около 250:1; около 275:1; или около 300:1.Embodiments of the present invention may include a mixture of (1) supported platinum and (2) SCR catalyst. In some embodiments, the weight ratio of SCR catalyst to supported platinum in the mixture is from about 3:1 to about 300:1; about 3:1 to about 250:1; about 3:1 to about 200:1; about 4:1 to about 150:1; about 5:1 to about 100:1; about 6:1 to about 90:1; about 7:1 to about 80:1; about 7:1 to about 100:1; about 8:1 to about 70:1; about 9:1 to about 60:1; from about 10:1 to about 50:1; about 3:1; about 4:1; about 5:1; about 6:1; about 7:1; about 8:1; about 9:1; about 10:1; about 15:1; about 20:1; about 25:1; about 30:1; about 40:1; about 50:1; about 75:1; about 100:1; about 125:1; about 150:1; about 175:1; about 200:1; about 225:1; about 250:1; about 275:1; or about 300:1.

Термин «нагрузка активного компонента» относится к массе носителя платины + масса платины + масса первого каталитического нейтрализатора SCR в смеси. В некоторых вариантах осуществления содержание платины в нагрузке активного компонента составляет от около 0,01 мас.% до около 0,25 мас.% включительно; от около 0,04 мас.% до около 0,2 мас.% включительно; от около 0,07 мас.% до около 0,17 мас.% включительно; от около 0,05 мас.% до около 0,15 мас.% включительно; около 0,01 мас.%; около 0,02 мас.%; около 0,03 мас.%; около 0,04 мас.%; около 0,05 мас.%; около 0,06 мас.%; около 0,07 мас.%; около 0,08 мас.%; около 0,1 мас.%; около 0,12 мас.%; около 0,15 мас.%; около 0,17 мас.%; около 0,2 мас.%; около 0,22 мас.%; или около 0,25 мас.%.The term "active component load" refers to the mass of the platinum support + the mass of platinum + the mass of the first SCR catalyst in the mixture. In some embodiments, the platinum content of the active component load is from about 0.01% to about 0.25% by weight, inclusive; from about 0.04 wt.% to about 0.2 wt.% inclusive; from about 0.07 wt.% to about 0.17 wt.% inclusive; from about 0.05 wt.% to about 0.15 wt.% inclusive; about 0.01% by weight; about 0.02% by weight; about 0.03% by weight; about 0.04% by weight; about 0.05% by weight; about 0.06% by weight; about 0.07% by weight; about 0.08% by weight; about 0.1% by weight; about 0.12% by weight; about 0.15% by weight; about 0.17% by weight; about 0.2 wt.%; about 0.22% by weight; or about 0.25 wt.%.

В некоторых вариантах осуществления смесь, содержащая платину на носителе и каталитический нейтрализатор SCR, дополнительно содержит по меньшей мере одно из палладия (Pd), золота (Au) серебра (Ag), рутения (Ru) или родия (Rh).In some embodiments, the mixture comprising supported platinum and SCR catalyst further comprises at least one of palladium (Pd), gold (Au), silver (Ag), ruthenium (Ru), or rhodium (Rh).

ПодложкаSubstrate

Каждый из каталитических нейтрализаторов по настоящему изобретению может дополнительно содержать проточную подложку или фильтрующую подложку. В одном варианте осуществления каталитический нейтрализатор может быть нанесен на проточную или фильтрующую подложку и предпочтительно нанесен на проточную или фильтрующую подложку методом нанесения покрытия из пористого оксида.Each of the catalysts of the present invention may further comprise a flow bed or a filter bed. In one embodiment, the catalyst may be applied to the flow or filter substrate, and is preferably applied to the flow or filter substrate by a porous oxide coating method.

Комбинация каталитического нейтрализатора SCR и фильтра известна как фильтр с селективным каталитическим восстановлением (каталитический нейтрализатор SCRF). Каталитический нейтрализатор SCRF представляет собой устройство на одной подложке, объединяющее в себе функциональные возможности SCR и сажевого фильтра и при необходимости подходящее для вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует понимать, что описание и упоминания каталитического нейтрализатора SCR в настоящей заявке также подразумевают каталитический нейтрализатор SCRF, где это применимо.The combination of an SCR catalyst and a filter is known as a selective catalytic reduction filter (SCRF catalyst). The SCRF catalytic converter is a single-substrate device that combines the functionality of an SCR and a diesel particulate filter and is suitable for embodiments of the present invention as needed. It should be understood that the description and references to the SCR catalyst in this application also refer to the SCRF catalyst, where applicable.

Проточная или фильтрующая подложка представляет собой подложку, которая способна содержать каталитические/адсорбирующие компоненты. Подложка предпочтительно представляет собой керамическую подложку или металлическую подложку. Керамическая подложка может быть изготовлена из любого подходящего тугоплавкого материала, например оксида алюминия, диоксида кремния, оксида титана, оксида церия, оксида циркония, оксида магния, цеолитов, нитрида кремния, карбида кремния, силикатов циркония, силикатов магния, алюмосиликатов и металлоалюмосиликатов (таких как кордиерит и сподумен) или смеси или смеси оксидов любых двух или более из них. Наиболее предпочтительны кордиерит, алюмосиликат магния и карбид кремния.A flow or filter substrate is a substrate that is capable of containing catalytic/adsorbent components. The substrate is preferably a ceramic substrate or a metal substrate. The ceramic substrate can be made from any suitable refractory material, such as alumina, silica, titanium oxide, cerium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, zeolites, silicon nitride, silicon carbide, zirconium silicates, magnesium silicates, aluminosilicates and metal aluminosilicates (such as cordierite and spodumene), or mixtures or mixtures of oxides of any two or more of these. Most preferred are cordierite, magnesium aluminum silicate and silicon carbide.

Металлические подложки могут быть изготовлены из любого подходящего металла, и в частности из термостойких металлов и металлических сплавов, таких как титан и нержавеющая сталь, а также из ферритных сплавов, содержащих железо, никель, хром и/или алюминий в дополнение к другим примесям металлов.The metal substrates can be made from any suitable metal, and in particular from heat resistant metals and metal alloys such as titanium and stainless steel, as well as from ferritic alloys containing iron, nickel, chromium and/or aluminum in addition to other metal impurities.

Проточная подложка предпочтительно представляет собой проточную сплошную подложку, имеющую пористую структуру с множеством мелких параллельных тонкостенных каналов, проходящих в осевом направлении через подложку и проходящих сквозным образом от впускного конца или выпускного конца подложки. Поперечное сечение канала подложки может иметь любую форму, но предпочтительно является квадратным, синусоидальным, треугольным, прямоугольным, шестиугольным, трапециевидным, круглым или овальным. Проточная подложка также может иметь высокую пористость, что позволяет каталитическому нейтрализатору проникать в стенки подложки.The flow substrate is preferably a flow-through solid substrate having a porous structure with a plurality of fine parallel thin-walled channels extending axially through the substrate and extending through from the inlet end or outlet end of the substrate. The cross section of the substrate channel may be of any shape, but is preferably square, sinusoidal, triangular, rectangular, hexagonal, trapezoidal, round or oval. The flow substrate may also have high porosity, which allows the catalyst to penetrate the walls of the substrate.

Фильтрующая подложка предпочтительно представляет собой фильтр сплошной подложки с проточными стенками. Каналы фильтра с проточными стенками попеременно блокируются, что позволяет потоку отработавших газов входить в канал из впускного конца, а затем протекать через стенки канала и выходить из фильтра через другой канал, ведущий к выпускному концу. Таким образом, частицы в потоке отработавших газов захватываются фильтром.The filter substrate is preferably a solid substrate filter with flow walls. The channels of the filter with flow walls are alternately blocked, which allows the flow of exhaust gases to enter the channel from the inlet end and then flow through the walls of the channel and exit the filter through another channel leading to the outlet end. In this way, particles in the exhaust stream are captured by the filter.

Каталитический нейтрализатор/адсорбер можно добавлять в проточную или фильтрующую подложку с помощью любых известных средств, таких как метод нанесения покрытия из пористого оксида.The catalyst/adsorber may be added to the flow or filter substrate by any known means such as porous oxide coating techniques.

КонфигурацииConfigurations

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к каталитическим изделиям, содержащим первое покрытие и второе покрытие, причем первое покрытие содержит смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, при этом второе покрытие содержит второй каталитический нейтрализатор SCR. Каталитические изделия могут быть получены в различных конфигурациях. В некоторых вариантах осуществления покрытия расположены таким образом, что отработавший газ вступает в контакт со вторым покрытием до контакта с первым покрытием. В некоторых вариантах осуществления второй каталитический нейтрализатор SCR расположен на впускной стороне смеси. В некоторых вариантах осуществления каталитический нейтрализатор SCR расположен на выпускной стороне смеси.Embodiments of the present invention relate to catalyst articles comprising a first coating and a second coating, wherein the first coating comprises a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst, while the second coating comprises a second SCR catalyst. Catalytic products can be obtained in various configurations. In some embodiments, the coatings are arranged such that the exhaust gas comes into contact with the second coating prior to contact with the first coating. In some embodiments, the implementation of the second catalytic converter SCR is located on the inlet side of the mixture. In some embodiments, the SCR catalyst is located on the downstream side of the mixture.

В первой конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первое покрытие, содержащее смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем второе покрытие расположено в слое поверх первого покрытия, при этом второе покрытие покрывает все первое покрытие. На фиг. 1 показан пример такой конфигурации, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа поверх смеси, при этом второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает всю смесь.In the first configuration, the catalyst may comprise a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst, and a second coating containing a second SCR catalyst, wherein the second coating is located in a layer on top of the first coating, wherein the second the coating covers the entire first coating. In FIG. 1 shows an example of such a configuration in which a second SCR catalyst is located in the exhaust gas stream on top of the mixture, with the second SCR catalyst covering the entire mixture.

Во второй конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первое покрытие, содержащее смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем первое покрытие проходит от выпускного конца к впускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки, при этом второе покрытие проходит по всей длине подложки, полностью перекрывая первое покрытие. На фиг. 2 показан пример такой конфигурации, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа перед смесью, при этом второй каталитический нейтрализатор SCR полностью перекрывает смесь.In a second configuration, the catalyst may comprise a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst and a second coating containing a second SCR catalyst, the first coating extending from the outlet end to the inlet end, covering less than the entire length of the substrate, with the second coating extending along the entire length of the substrate, completely overlapping the first coating. In FIG. 2 shows an example of such a configuration in which a second SCR catalyst is positioned in the exhaust gas stream ahead of the mixture, with the second SCR catalyst completely shutting off the mixture.

В третьей конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первое покрытие, содержащее смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем первое покрытие проходит от выпускного конца к впускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки, при этом второе покрытие проходит от впускного конца к выпускному концу, частично перекрывая первое покрытие. Второй каталитический нейтрализатор SCR может перекрывать первое покрытие в количестве от около 10% до около 95% включительно, предпочтительно от около 50% до около 95% включительно. На фиг. 3 показан пример такой конфигурации, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа перед смесью, при этом второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает часть смеси, а не всю смесь. На фиг. 3 второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает около 40% смеси.In a third configuration, the catalyst may comprise a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst and a second coating containing a second SCR catalyst, the first coating extending from the outlet end to the inlet end, covering less than the entire length of the substrate, with the second coating extending from the inlet end to the outlet end, partially overlapping the first coating. The second SCR catalyst may overlap the first coating in an amount of from about 10% to about 95% inclusive, preferably from about 50% to about 95% inclusive. In FIG. 3 shows an example of such a configuration in which a second SCR catalyst is located in the exhaust gas stream before the mixture, with the second SCR catalyst covering a portion of the mixture rather than the entire mixture. In FIG. 3 the second SCR catalytic converter covers about 40% of the mixture.

В четвертой конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первое покрытие, содержащее смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем первое покрытие проходит от выпускного конца к впускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки, при этом второе покрытие проходит от впускного конца к выпускному концу, не перекрывая первое покрытие. Между первым покрытием и вторым покрытием может быть пространство, причем первое покрытие и второе покрытие могут соприкасаться, но не перекрываться, или первое покрытие и второе покрытие могут немного и незначительно перекрываться. На фиг. 4 показан пример такой конфигурации, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR расположен в потоке отработавшего газа перед смесью и второй каталитический нейтрализатор SCR соприкасается, но не перекрываются со смесью.In a fourth configuration, the catalyst may comprise a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst and a second coating containing a second SCR catalyst, the first coating extending from the outlet end to the inlet end, covering less than the entire length of the substrate, with the second coating extending from the inlet end to the outlet end without overlapping the first coating. There may be a space between the first coating and the second coating, wherein the first coating and the second coating may touch but not overlap, or the first coating and the second coating may overlap slightly or slightly. In FIG. 4 shows an example of such a configuration in which a second SCR catalyst is located in the exhaust gas stream ahead of the mixture and the second SCR catalyst is in contact with, but not overlapping with, the mixture.

В пятой конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первое покрытие, содержащее смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем первое покрытие проходит от впускного конца к выпускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки, а второе покрытие проходит по всей длине подложки, полностью перекрывая первое покрытие. На фиг. 5 показан пример такой конфигурации, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает всю смесь, при этом часть второго каталитического нейтрализатора SCR расположена в потоке отработавшего газа за смесью.In a fifth configuration, the catalyst may comprise a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst and a second coating containing a second SCR catalyst, the first coating extending from the inlet end to the outlet end, covering less than the entire length of the substrate, and the second coating extends along the entire length of the substrate, completely overlapping the first coating. In FIG. 5 shows an example of such a configuration in which the second SCR catalytic converter covers the entire mixture, with part of the second SCR catalyst located in the exhaust gas stream behind the mixture.

В шестой конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первое покрытие, содержащее смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR, и второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем первое покрытие проходит от впускного конца к выпускному концу, покрывая меньше чем всю длину подложки, при этом второе покрытие проходит от выпускного конца к впускному конце, покрывая меньше чем всю длину подложи и частично перекрывая первое покрытие. Второй каталитический нейтрализатор SCR может перекрывать смесь в количестве от около 10% до около 95% включительно, предпочтительно от около 50% до около 95% включительно. На фиг. 6 показан пример такой конфигурации, в которой второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает часть смеси, а не всю смесь, при этом часть второго каталитического нейтрализатора SCR расположена в потоке отработавшего газа за смесью. На фиг. 6 второй каталитический нейтрализатор SCR покрывает около 95% смеси.In a sixth configuration, the catalyst may comprise a first coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst and a second coating containing a second SCR catalyst, the first coating extending from the inlet end to the outlet end, covering less than the entire length of the substrate, with the second coating extending from the outlet end to the inlet end, covering less than the entire length of the substrate and partially overlapping the first coating. The second SCR catalyst may overlap the mixture in an amount of from about 10% to about 95% inclusive, preferably from about 50% to about 95% inclusive. In FIG. 6 shows an example of such a configuration in which the second SCR catalytic converter covers part of the mixture rather than the whole mixture, with part of the second SCR catalyst located in the exhaust gas stream behind the mixture. In FIG. 6 the second SCR catalytic converter covers about 95% of the mixture.

В седьмой конфигурации каталитический нейтрализатор может содержать первый слой, содержащий третий каталитический нейтрализатор SCR. Первый слой может быть частично, но не полностью покрыт покрытием, содержащим смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR. Смесь может покрывать третий каталитический нейтрализатор SCR в количестве от около 10% до около 95% включительно, предпочтительно от около 50% до около 95% включительно. На смесь может быть нанесено покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем покрытие второго каталитического нейтрализатора SCR покрывает все покрытие смеси. На фиг. 7 показан пример такой конфигурации, в которой третий каталитический нейтрализатор SCR представляет собой нижний слой на подложке, причем второй слой содержит смесь, частично покрывающую третий каталитический нейтрализатор SCR, а третий слой содержит второй каталитический нейтрализатор SCR, расположенный поверх второго слоя и покрывающий весь слой смеси.In the seventh configuration, the catalyst may include a first layer containing a third SCR catalyst. The first layer may be partially but not completely coated with a coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst. The mixture may coat the third SCR catalyst in an amount of from about 10% to about 95% inclusive, preferably from about 50% to about 95% inclusive. The mixture may be coated with a second SCR catalyst, with the coating of the second SCR catalyst covering the entire coating of the mixture. In FIG. 7 shows an example of such a configuration in which the third SCR catalyst is the bottom layer on the substrate, with the second layer containing the mixture partially covering the third SCR catalyst, and the third layer containing the second SCR catalyst located on top of the second layer and covering the entire mixture layer. .

В восьмом варианте осуществления каталитический нейтрализатор может содержать первый слой, содержащий третий каталитический нейтрализатор SCR. Первый слой может быть частично, но не полностью покрыт покрытием, содержащим смесь (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR. Смесь может покрывать третий каталитический нейтрализатор SCR в количестве от около 10% до около 95% включительно, предпочтительно от около 50% до около 95%. На смесь может быть нанесено покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR, причем второй каталитический нейтрализатор SCR частично, но не полностью покрывает покрытие смеси, и часть покрытия второго каталитического нейтрализатора SCR также расположена ниже по потоку от смеси, а также покрывает часть третьего каталитического нейтрализатора SCR ниже по потоку от слоя смеси. Второй каталитический нейтрализатор SCR может покрывать третий каталитический нейтрализатор SCR в количестве от около 10% до около 95% включительно, предпочтительно от около 50% до около 95% включительно. На фиг. 8 показан пример такой конфигурации, в которой третий каталитический нейтрализатор SCR представляет собой нижний слой на подложке, причем второй слой содержит смесь, частично, но не полностью покрывающую третий каталитический нейтрализатор SCR, а третий слой содержит второй каталитический нейтрализатор SCR, расположенный поверх второго слоя и частично, но не полностью покрывающий слой смеси. На фиг. 8 слой смеси покрывает около 60% первого слоя, а слой со вторым каталитическим нейтрализатором SCR покрывает около 20% первого слоя. Термин «покрывать» подразумевает часть слоя, которая непосредственно контактирует с другим слоем.In an eighth embodiment, the catalyst may comprise a first layer containing a third SCR catalyst. The first layer may be partially but not completely coated with a coating containing a mixture of (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst. The mixture may coat the third SCR catalyst in an amount of from about 10% to about 95%, inclusive, preferably from about 50% to about 95%. The mixture may be coated comprising a second SCR catalyst, wherein the second SCR catalyst partially but not completely covers the coating of the mixture, and a portion of the coating of the second SCR catalyst is also located downstream of the mixture, and also coats a portion of the third SCR catalyst downstream of the mixture layer. The second SCR catalyst may coat the third SCR catalyst in an amount of from about 10% to about 95% inclusive, preferably from about 50% to about 95% inclusive. In FIG. 8 shows an example of such a configuration in which the third SCR catalyst is the bottom layer on the substrate, the second layer contains a mixture that partially but not completely covers the third SCR catalyst, and the third layer contains the second SCR catalyst located on top of the second layer and partially, but not completely covering the layer of the mixture. In FIG. 8, the mixture layer covers about 60% of the first layer, and the layer with the second SCR catalyst covers about 20% of the first layer. The term "cover" means the part of the layer that is in direct contact with another layer.

Инжектор восстановителя/мочевиныReductant/urea injector

Системы в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения могут содержать средство для введения азотистого восстановителя в выхлопную систему выше по потоку от каталитического нейтрализатора проскока аммиака. Может быть предпочтительно, чтобы средства для введения азотистого восстановителя в выхлопную систему находились непосредственно выше по потоку от каталитического нейтрализатора проскока аммиака (например, между средствами для введения азотистого восстановителя и каталитического нейтрализатора проскока аммиака отсутствует промежуточный каталитический нейтрализатор).Systems in accordance with some embodiments of the present invention may include means for introducing a nitrogenous reductant into the exhaust system upstream of the ammonia slip catalyst. It may be preferred that the means for introducing the nitrous reductant into the exhaust system is directly upstream of the ammonia slip catalyst (eg, there is no intermediate catalyst between the means for introducing the nitrous reductant and the ammonia slip catalyst).

Восстановитель добавляют в протекающий отработавший газ с помощью любых подходящих средств для введения восстановителя в отработавший газ. Подходящие средства включают в себя инжектор, распылитель или питающий элемент. Такие средства хорошо известны в данной области техники.The reducing agent is added to the flowing exhaust gas by any suitable means for introducing the reducing agent into the exhaust gas. Suitable means include an injector, nebulizer or feeder. Such means are well known in the art.

Азотистый восстановитель для применения в системе может представлять собой аммиак как таковой, гидразин или предшественник аммиака, выбранный из группы, состоящей из мочевины, карбоната аммония, карбамината аммония, гидрокарбоната аммония и формиата аммония. Мочевина является особенно предпочтительной.The nitrogenous reducing agent for use in the system may be ammonia per se, hydrazine, or an ammonia precursor selected from the group consisting of urea, ammonium carbonate, ammonium carbamate, ammonium hydrogen carbonate, and ammonium formate. Urea is particularly preferred.

Выхлопная система может также содержать средство для управления введением восстановителя в отработавший газ для снижения содержания в нем NOx. Предпочтительные средства управления могут включать в себя электронный блок управления, необязательно блок управления двигателем и могут дополнительно включать в себя датчик NOx, размещенный ниже по потоку от каталитического нейтрализатора восстановления NO.The exhaust system may also include means for controlling the introduction of a reductant into the exhaust gas to reduce its NOx content. Preferred controls may include an electronic control unit, optionally an engine control unit, and may further include a NOx sensor located downstream of the NO recovery catalyst.

Способ изготовленияPreparation method

Каталитические изделия в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения могут быть получены любым подходящим способом, известным в данной области техники. В случае каталитических изделий, содержащих платину на подложке, такую платину можно закреплять на носителе в растворе, т.е. in situ, таким образом, чтобы не требовался отдельный процесс предварительного закрепления. Для получения покрытия, которое содержит смесь (1) платины на носителе и (2) каталитического нейтрализатора SCR, могут быть выполнены следующие этапы:Catalyst products in accordance with some embodiments of the present invention can be obtained by any suitable method known in the art. In the case of catalytic articles containing supported platinum, such platinum can be supported in solution, i. in situ, so that a separate prefixing process is not required. To obtain a coating that contains a mixture of (1) supported platinum and (2) SCR catalyst, the following steps can be performed:

• объединение материала носителя с водой в порцию и смешивание;• combining the carrier material with water in a portion and mixing;

• добавление органической кислоты, которая действует в качестве восстановителя платины и/или создает восстанавливающую среду на более позднем этапе прокаливания. Примеры подходящей органической кислоты могут включать лимонную кислоту, янтарную кислоту, щавелевую кислоту, аскорбиновую кислоту, уксусную кислоту, муравьиную кислоту и их комбинации;• addition of an organic acid which acts as a reducing agent for platinum and/or creates a reducing environment in a later calcination step. Examples of a suitable organic acid may include citric acid, succinic acid, oxalic acid, ascorbic acid, acetic acid, formic acid, and combinations thereof;

• добавление нитрата платины в порцию в таком количестве, чтобы молярное отношение органической кислоты к платине составляло от 20:1 до 1:1; от 10:1 до 1:1; или от 5:1 до 1:1; • adding platinum nitrate per batch in such an amount that the molar ratio of organic acid to platinum is between 20:1 and 1:1; from 10:1 to 1:1; or from 5:1 to 1:1;

• объединение порции платины с порцией SCR;• association of a portion of platinum with a portion of SCR;

• регулирование реологии и процентного содержания твердых веществ в объединенной порции, нанесение покрытия и обжиг при температуре 500°C ‒ 550°C на воздухе.• regulation of rheology and percentage of solids in the combined portion, coating and firing at a temperature of 500°C ‒ 550°C in air.

Способ примененияMode of application

Способ снижения выбросов из потока отработавших газов может включать приведение в контакт потока отработавших газов с каталитическим изделием, описанным в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления способ улучшения превращения NH3 в отработавшем газе при температуре около 300°C или ниже может включать приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием, описанным в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления способ очистки отработавшего газа, содержащего аммиак и NOx, может включать приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием, описанным в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления массовое соотношение аммиака к NOx (ANR; ratio of ammonia to NOx) в отработавшем газе составляет >1,0 в течение по меньшей мере части времени работы системы.The method for reducing emissions from an exhaust gas stream may include bringing the exhaust gas stream into contact with the catalytic article described herein. In some embodiments, a method for improving NH 3 conversion in an exhaust gas at a temperature of about 300° C. or below may include contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst article described herein. In some embodiments, a method for treating an exhaust gas containing ammonia and NOx may include contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst article described herein. In some embodiments, the mass ratio of ammonia to NOx (ANR; ratio of ammonia to NOx) in the exhaust gas is >1.0 for at least part of the time the system is running.

ПреимуществаAdvantages

Каталитические изделия по настоящему изобретению могут обеспечивать улучшение каталитической активности и селективности. Каталитические нейтрализаторы проскока аммиака, которые содержат слой со смесью (1) металла платиновой группы на носителе и (2) каталитического нейтрализатора SCR, обеспечивают улучшения как образования N2O, так и восстановления NOx, однако некоторые из этих каталитических нейтрализаторов могут иметь недостатки и/или ограничения. В частности, если для таких каталитических нейтрализаторов требуется предварительное закрепление металла платиновой группы на носителе, применение таких каталитических нейтрализаторов подразумевает дополнительные затраты, связанные с этапом предварительного закрепления, и они могут иметь более низкое превращение NH3 при низких температурах (например, ниже 300°C) и в сложных условиях (таких как высокий проскок NH3 и/или высокая объемная скорость).The catalytic articles of the present invention may provide improved catalytic activity and selectivity. Ammonia slip catalysts that contain a layer with a mixture of (1) a platinum group metal on a support and (2) an SCR catalyst provide improvements in both N 2 O generation and NOx reduction, however, some of these catalytic converters may have drawbacks and / or restrictions. In particular, if such catalysts require pre-fixation of the platinum group metal on the carrier, the use of such catalysts involves additional costs associated with the pre-fixation step and they may have a lower NH 3 conversion at low temperatures (for example, below 300°C ) and under difficult conditions (such as high NH 3 slip and/or high space velocity).

Неожиданно было обнаружено, что каталитические изделия по настоящему изобретению могут свести к минимуму или уменьшить вышеупомянутые недостатки и ограничения. Например, при закреплении металла платиновой группы на носителе в растворе, т.е. in situ, отсутствуют дополнительные затраты, связанные с этапом предварительного закрепления. Кроме того, такие каталитические изделия демонстрируют улучшенное превращение NH3 при низких температурах (например, ниже 300°C) и в сложных условиях (таких как высокий проскок NH3 и/или высокая объемная скорость).Surprisingly, it has been found that the catalyst articles of the present invention can minimize or reduce the aforementioned disadvantages and limitations. For example, when fixing a platinum group metal on a support in solution, i.e. in situ, there are no additional costs associated with the pre-fixation step. In addition, such catalyst articles exhibit improved NH 3 conversion at low temperatures (eg, below 300° C.) and under difficult conditions (such as high NH 3 slip and/or high space velocity).

В некоторых вариантах осуществления каталитические изделия по настоящему изобретению, содержащие металл платиновой группы, который закреплен на носителе в растворе, могут иметь эквивалентную или повышенную активность при превращении NH3 при температурах около 300°C или ниже по сравнению с каталитическим изделием, которое является эквивалентным, за исключением того, что на носителе предварительно закреплен металл платиновой группы. В некоторых вариантах осуществления каталитические изделия по настоящему изобретению, содержащие металл платиновой группы, который закреплен на носителе в растворе, могут обладать улучшенной активностью при превращении NH3 при температурах около 300°C или ниже по сравнению с каталитическим изделием, которое является эквивалентным, за исключением наличия в нем металла платиновой группы, предварительно закрепленного на носителе, причем каталитическое изделие изобретения демонстрирует улучшение превращения NH3 при температурах около 300°C или ниже в диапазоне от около 30% до около 100%; от около 35% до около 95%; от около 40% до около 90%; от около 45% до около 85%; от около 50% до около 80%; от около 55% до около 75%; от около 30% до около 50%; от около 35% до около 55%; от около 40% до около 60%; от около 50% до около 70%; от около 60% до около 80%; от около 70% до около 90%; от около 80% до около 100%; более 30%; более 40%; более 50%; более 60%; более 70%; более 80%; или более 90%.In some embodiments, the catalytic articles of the present invention containing a platinum group metal that is supported in solution may have an equivalent or increased activity in converting NH 3 at temperatures of about 300°C or lower compared to a catalyst article that is equivalent, except that a platinum group metal is pre-fixed on the support. In some embodiments, catalyst articles of the present invention containing a platinum group metal that is supported in solution may have improved NH 3 conversion activity at temperatures of about 300° C. or lower compared to a catalyst article that is equivalent, except having a platinum group metal pre-mounted on the carrier, wherein the catalytic article of the invention exhibits an improvement in NH 3 conversion at temperatures of about 300° C. or lower in the range of about 30% to about 100%; about 35% to about 95%; about 40% to about 90%; about 45% to about 85%; about 50% to about 80%; about 55% to about 75%; about 30% to about 50%; about 35% to about 55%; about 40% to about 60%; about 50% to about 70%; about 60% to about 80%; about 70% to about 90%; about 80% to about 100%; over 30%; more than 40%; more than 50%; more than 60%; more than 70%; more than 80%; or more than 90%.

В некоторых вариантах осуществления каталитические изделия по настоящему изобретению, содержащие платину на носителе, содержащем цеолит с большой площадью внешней поверхности (>50 м2/г) или смешанный оксид SiO2–Al2O3, могут иметь эквивалентную или повышенную активность при превращении NH3 при температурах около 300°С или ниже по сравнению с каталитическим изделием, которое является эквивалентным, за исключением наличия в нем металла платиновой группы, закрепленного на носителе, отличном от цеолита с большой площадью внешней поверхности (>50 м2/г) или смешанного оксида SiO2–Al2O3. В некоторых вариантах осуществления каталитические изделия по настоящему изобретению, содержащие платину на носителе, содержащем цеолит с большой площадью внешней поверхности (>50 м2/г) или смешанный оксид SiO2–Al2O3, могут иметь эквивалентную или повышенную активность при превращении NH3 при температурах около 300°С или ниже по сравнению с каталитическим изделием, которое является эквивалентным, за исключением наличия в нем металла платиновой группы, закрепленного на носителе, отличном от цеолита с большой площадью внешней поверхности (>50 м2/г) или смешанного оксида SiO2–Al2O3, причем каталитическое изделие по настоящему изобретению демонстрирует улучшение превращения NH3 при температурах около 300°С или ниже в диапазоне от около 30% до около 100%; от около 35% до около 95%; от около 40% до около 90%; от около 45% до около 85%; от около 50% до около 80%; от около 55% до около 75%; от около 30% до около 50%; от около 35% до около 55%; от около 40% до около 60%; от около 50% до около 70%; от около 60% до около 80%; от около 70% до около 90%; от около 80% до около 100%; более 30%; более 40%; более 50%; более 60%; более 70%; более 80%; или более 90%.In some embodiments, catalytic articles of the present invention containing platinum on a support containing high surface area zeolite (>50 m 2 /g) or mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 can have equivalent or increased activity in converting NH 3 at temperatures of about 300° C. or lower compared to a catalyst article that is equivalent, except that it contains a platinum group metal supported on a support other than high surface area zeolite (>50 m 2 /g) or mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 . In some embodiments, catalytic articles of the present invention containing platinum on a support containing high surface area zeolite (>50 m 2 /g) or mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 can have equivalent or increased activity in converting NH 3 at temperatures of about 300° C. or lower compared to a catalyst article that is equivalent, except that it contains a platinum group metal supported on a support other than high surface area zeolite (>50 m 2 /g) or mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 and the catalytic product of the present invention shows an improvement in the conversion of NH 3 at temperatures of about 300°C or below in the range from about 30% to about 100%; about 35% to about 95%; about 40% to about 90%; about 45% to about 85%; about 50% to about 80%; about 55% to about 75%; about 30% to about 50%; about 35% to about 55%; about 40% to about 60%; about 50% to about 70%; about 60% to about 80%; about 70% to about 90%; about 80% to about 100%; over 30%; more than 40%; more than 50%; more than 60%; more than 70%; more than 80%; or more than 90%.

В настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа включают ссылки на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, например, упоминание «каталитического нейтрализатора» включает смесь двух или более каталитических нейтрализаторов и т.п.In the present description and the appended claims, the singular forms include references to the plural, unless the context clearly requires otherwise. Thus, for example, reference to "catalyst" includes a mixture of two or more catalysts, and the like.

Термин «проскок аммиака» означает количество не вступившего в реакцию аммиака, которое проходит через каталитический нейтрализатор SCR.The term "ammonia slip" refers to the amount of unreacted ammonia that passes through the SCR catalyst.

Термин «носитель» означает материал, к которому прикреплен каталитический нейтрализатор.The term "carrier" means the material to which the catalytic converter is attached.

Термин «прокаливать» или «прокаливание» означает нагревание материала в воздухе или кислороде. Это определение согласуется с определением прокаливания по IUPAC. (IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Составили: A. D. McNaught и A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Исправленная версия XML онлайн: http://goldbook.iupac.org (2006-), подготовлена: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; обновления составил A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/ goldbook.) Прокаливание выполняют для разложения соли металла и стимулирования обмена ионов металлов в каталитическом нейтрализаторе, а также для прикрепления каталитического нейтрализатора к подложке. Температура, используемая при прокаливании, зависит от компонентов в прокаливаемом материале и преимущественно составляет от около 400°C до около 900°C в течение примерно 1-8 часов. В некоторых случаях прокаливание можно выполнять вплоть до температуры около 1200°C. В вариантах применения, включающих описанные в настоящем документе процессы, прокаливание преимущественно выполняют при температурах от около 400°C до около 700°C в течение примерно 1-8 часов, предпочтительно при температурах от около 400°C до около 650°C в течение примерно 1-4 часов.The term "calcination" or "calcination" means heating a material in air or oxygen. This definition is consistent with the IUPAC definition of calcination. (IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by: A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Revised XML online: http://goldbook.iupac. org (2006-), prepared by: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata, updated by A. Jenkins, ISBN 0-9678550-9-8, doi:10.1351/goldbook.) exchange of metal ions in the catalytic converter; and for attaching the catalytic converter to the substrate. The temperature used in the calcination depends on the components in the calcined material and is preferably from about 400°C to about 900°C for about 1-8 hours. In some cases, the calcination can be carried out up to a temperature of about 1200°C. In applications involving the processes described herein, calcination is advantageously performed at temperatures from about 400°C to about 700°C for about 1-8 hours, preferably at temperatures from about 400°C to about 650°C for about 1-4 hours.

В случае, когда указан диапазон или диапазоны для различных числовых элементов, указанный диапазон или диапазоны могут включать в себя значения, если не указано иное.Where a range or ranges are specified for various numeric elements, the specified range or ranges may include values unless otherwise specified.

Термин «селективность N2» означает процентное превращение аммиака в азот.The term "selectivity N 2 "means the percentage conversion of ammonia to nitrogen.

Термины «дизельный каталитический нейтрализатор окисления» (DOC; diesel oxidation catalyst), «дизельный экзотермический каталитический нейтрализатор» (DEC; diesel exotherm catalyst), «поглотитель NOx», «SCR/PNA» (селективное каталитическое восстановление/пассивный поглотитель NOx; passive NOx adsorber), «каталитический нейтрализатор холодного запуска» (CSC; cold-start catalyst) и «трехкомпонентный каталитический нейтрализатор» (TWC; three-way catalyst) хорошо известны в данной области техники и используются для описания различных типов каталитический нейтрализаторов, используемых для очистки отработавших газов в рамках процессов сгорания.The terms "diesel oxidation catalyst" (DOC; diesel oxidation catalyst), "diesel exothermic catalytic converter" (DEC; diesel exotherm catalyst), "NOx scavenger", "SCR/PNA" adsorber), "cold-start catalyst" (CSC) and "three-way catalyst" (TWC; three-way catalyst) are well known in the art and are used to describe the various types of catalytic converters used to treat exhaust gases. gases in combustion processes.

Термин «металл платиновой группы» или PGM (platinum group metal) обозначает платину, палладий, рутений, родий, осмий и иридий. Металлы платиновой группы предпочтительно представляют собой платину, палладий, рутений или родий.The term "platinum group metal" or PGM (platinum group metal) refers to platinum, palladium, ruthenium, rhodium, osmium and iridium. The platinum group metals are preferably platinum, palladium, ruthenium or rhodium.

Термины «расположенный ниже по потоку» и «расположенный выше по потоку» описывают ориентацию каталитического нейтрализатора или подложки, при которой поток отработавшего газа поступает от впускного конца к выпускному концу подложки или изделия.The terms "downstream" and "upstream" describe the orientation of the catalyst or substrate, in which the flow of exhaust gas flows from the inlet end to the outlet end of the substrate or article.

Представленные ниже примеры всего лишь иллюстрируют изобретение; специалистам в данной области будет очевидно множество вариантов, которые находятся в пределах сущности изобретения и объема формулы изобретения.The following examples are merely illustrative of the invention; many variations will be apparent to those skilled in the art that are within the spirit of the invention and the scope of the claims.

ПримерыExamples

Были получены каталитические нейтрализаторы смеси in situ, содержащие платину на носителе, смешанном с каталитическим нейтрализатором SCR. Были получены различные каталитические нейтрализаторы с использованием различных носителей, как указано ниже в таблице 1.In situ blended catalysts have been prepared containing platinum on a carrier blended with an SCR catalyst. Various catalytic converters were prepared using various carriers, as indicated in Table 1 below.

Для получения каталитических нейтрализаторов смеси in situ использовали закрепление платины in situ, т.е. предшественник платины был закреплен на носителе в растворе и, следовательно, не требовался отдельный процесс предварительного закрепления, как описано ниже:In situ fixing of platinum was used to prepare in situ mixture catalysts; The platinum precursor was solution-mounted on the support and therefore no separate pre-fixing process was required, as described below:

• объединение материала носителя с водой в порцию и смешивание;• combining the carrier material with water in a portion and mixing;

• добавление органической кислоты, которая действует в качестве восстановителя платины и/или создает восстанавливающую среду на более позднем этапе прокаливания. Примеры подходящей органической кислоты могут включать лимонную кислоту, янтарную кислоту, щавелевую кислоту, аскорбиновую кислоту, уксусную кислоту, муравьиную кислоту и их комбинации;• addition of an organic acid which acts as a reducing agent for platinum and/or creates a reducing environment in a later calcination step. Examples of a suitable organic acid may include citric acid, succinic acid, oxalic acid, ascorbic acid, acetic acid, formic acid, and combinations thereof;

• добавление нитрата платины в порцию в таком количестве, чтобы молярное отношение органической кислоты к платине составляло от 20:1 до 1:1; от 10:1 до 1:1; или от 5:1 до 1:1;• adding platinum nitrate per batch in such an amount that the molar ratio of organic acid to platinum is between 20:1 and 1:1; from 10:1 to 1:1; or from 5:1 to 1:1;

• объединение порции платины с порцией SCR;• association of a portion of platinum with a portion of SCR;

• регулирование реологии и процентного содержания твердых веществ в объединенной порции, нанесение покрытия и обжиг при температуре 500°C ‒ 550°C на воздухе.• regulation of rheology and percentage of solids in the combined portion, coating and firing at a temperature of 500°C ‒ 550°C in air.

Таблица 1. Свойства материалов носителя, используемых для закрепления Pt in situTable 1. Properties of support materials used to fix Pt in situ

НаименованиеName СоставCompound Доступная площадь поверхности платины (м2/г)*Available surface area of platinum ( m2 /g)* Оксид алюминияAluminium oxide Al2O3 Al2O3 _ 140140 Наночастицы оксида алюминияAluminum oxide nanoparticles Al2O3 Al2O3 _ 220220 Высокодисперсный диоксид кремнияHighly dispersed silicon dioxide SiO2 SiO2 200200 Силикагельsilica gel SiO2 SiO2 500500 Диоксид кремния–диоксид титанаSilicon dioxide–titanium dioxide 10% SiO2, 90% TiO2 10% SiO2 , 90% TiO2 110110 Диоксид кремния–оксид алюминияSilicon dioxide–aluminum oxide 40% SiO2, 60% Al2O3 40% SiO 2 , 60% Al 2 O 3 500500 ЦеолитZeolite MFI, соотношение SiO2 к Al2O3 = 2000MFI, SiO 2 to Al 2 O 3 ratio = 2000 55 Наночастицы цеолитаZeolite nanoparticles MFI, соотношение SiO2 к Al2O3 = 400MFI, SiO 2 to Al 2 O 3 ratio = 400 8080

*Примечание: для оксидов используется общая площадь поверхности BET; для цеолитов используется площадь внешней поверхности по графику t*Note: for oxides, total BET surface area is used; for zeolites, the outer surface area is used according to the schedule t

Были получены следующие каталитические нейтрализаторы:The following catalytic converters have been produced:

Эталонный ASC:Reference ASC:

В качестве эталонного примера использовали двухслойный состав, содержащий Pt на нижнем слое оксида алюминия и верхний слой SCR.As a reference example, a two-layer composition was used containing Pt on the bottom layer of alumina and the top layer of SCR.

Нижний слой наносили на керамическую подложку с использованием покрытия из пористого оксида, содержащего 0,17 мас.% Pt на смеси оксида алюминия и немодифицированного цеолита. Затем покрытие из пористого оксида наносили на керамическую подложку, а затем покрытие из пористого оксида втягивали в подложку с помощью вакуума. Изделие высушивали и прокаливали при температуре около 500°C в течение примерно 1 часа. Нагрузка Pt на изделие составляла 0,11 кг/м3 (3 г/фут3).The bottom layer was applied to the ceramic substrate using a porous oxide coating containing 0.17 wt.% Pt on a mixture of alumina and unmodified zeolite. The porous oxide coating was then deposited on the ceramic substrate, and then the porous oxide coating was drawn into the substrate using vacuum. The product was dried and calcined at a temperature of about 500°C for about 1 hour. The load Pt on the product was 0.11 kg/m 3 (3 g/ft 3 ).

Верхний слой наносили на подложку, покрытую нижним слоем, с помощью второго покрытия из пористого оксида, содержащего Cu–CHA, затем покрытие из пористого оксида втягивали в подложку с помощью вакуума. Изделие высушивали и прокаливали при температуре около 500°C в течение примерно 1 часа. Нагрузка Cu–CHA в верхнем слое составляла 109,84 кг/м3 (1,8 г/дюйм3).The top layer was deposited on the substrate coated with the bottom layer using a second porous oxide coating containing Cu–CHA, then the porous oxide coating was drawn into the substrate using vacuum. The product was dried and calcined at a temperature of about 500°C for about 1 hour. The loading of Cu-CHA in the top layer was 109.84 kg/m 3 (1.8 g/in 3 ).

ASC смеси предварительно закрепленной Pt–цеолита.ASC mixture of prefixed Pt-zeolite.

Нижний слой наносили на керамическую подложку с использованием покрытия из пористого оксида, содержащего смесь 4 мас.% Pt на ZSM–5 (каркасная структура MFI с SAR = 2000) и Cu–CHA. Затем покрытие из пористого оксида наносили на керамическую подложку, а затем покрытие из пористого оксида втягивали в подложку с помощью вакуума. Изделие высушивали и прокаливали при температуре около 500°C в течение примерно 1 часа. Нагрузка Pt, цеолита и Cu–CHA на изделие составляла соответственно 0,11 кг/м3 (3г/фут3), 2,75 кг/м3 (0,045 г/дюйм3) и 54,92 кг/м3 (0,9 г/дюйм3).The lower layer was deposited on a ceramic substrate using a porous oxide coating containing a mixture of 4 wt % Pt on ZSM–5 (MFI frame structure with SAR = 2000) and Cu–CHA. The porous oxide coating was then deposited on the ceramic substrate, and then the porous oxide coating was drawn into the substrate using vacuum. The product was dried and calcined at a temperature of about 500°C for about 1 hour. The load of Pt, zeolite and Cu-CHA on the product was respectively 0.11 kg/m 3 (3g/ft 3 ), 2.75 kg/m 3 (0.045 g/in 3 ) and 54.92 kg/m 3 (0 .9 g/in 3 ).

Верхний слой наносили на подложку, покрытую нижним слоем, с помощью второго покрытия из пористого оксида, содержащего Cu–CHA, затем покрытие из пористого оксида втягивали в подложку на расстояние, составляющее около 50% длины подложки, с помощью вакуума. Изделие высушивали и прокаливали при температуре около 500°C в течение примерно 1 часа. Нагрузка Cu–CHA в верхнем слое составляла 109,84 кг/м3 (1,8 г/дюйм3).The top layer was deposited on the substrate coated with the bottom layer using a second porous oxide coating containing Cu–CHA, then the porous oxide coating was drawn into the substrate to a distance of about 50% of the substrate length using vacuum. The product was dried and calcined at a temperature of about 500°C for about 1 hour. The loading of Cu-CHA in the top layer was 109.84 kg/m 3 (1.8 g/in 3 ).

ASC смеси in situ.ASC mixtures in situ.

В соответствии с ранее описанной процедурой были получены двухслойные составы, содержащие смесь носителя с закрепленной Pt in situ с нижним слоем Cu–CHA и верхним слоем SCR с различными материалами носителя для Pt.In accordance with the previously described procedure, two-layer compositions were obtained containing a mixture of support with fixed Pt in situ with a lower layer of Cu–CHA and an upper layer of SCR with various support materials for Pt.

Нижние слои содержали 3,5 мас.% Pt на носителях, приведенных в таблице 1. Нагрузка Pt, материала носителя и Cu–CHA на изделие составляла соответственно 0,11 кг/м3 (3 г/фут3), 3,05 кг/м3 (0,05 г/дюйм3) и 54,92 кг/м3 (0,9 г/дюйм3).The lower layers contained 3.5 wt.% Pt on the supports shown in Table 1. The load of Pt, support material and Cu-CHA on the product was respectively 0.11 kg/m 3 (3 g/ft 3 ), 3.05 kg / m 3 (0.05 g/in 3 ) and 54.92 kg/m 3 (0.9 g/in 3 ).

Верхний слой наносили на подложку, покрытую нижним слоем, с помощью второго покрытия из пористого оксида, содержащего Cu–CHA, затем покрытие из пористого оксида втягивали в подложку с помощью вакуума. Изделие высушивали и прокаливали при температуре около 500°C в течение примерно 1 часа. Нагрузка Cu–CHA в верхнем слое составляла 109,84 кг/м3 (1,8 г/дюйм3).The top layer was deposited on the substrate coated with the bottom layer using a second porous oxide coating containing Cu–CHA, then the porous oxide coating was drawn into the substrate using vacuum. The product was dried and calcined at a temperature of about 500°C for about 1 hour. The loading of Cu-CHA in the top layer was 109.84 kg/m 3 (1.8 g/in 3 ).

Полученные каталитические нейтрализаторы испытывали в следующих условиях:The resulting catalytic converters were tested under the following conditions:

- Условия выдерживания: 650°C при 10% H2O на воздухе в течение 50 часов- Holding conditions: 650°C at 10% H 2 O in air for 50 hours

- Условия испытаний: 1 мин., импульс NH3 1000 ч/млн в 10% O2, 4,5% H2O, 4,5% CO2, баланс N2; при SV = 120000 ч–1 - Test conditions: 1 min., 1000 ppm NH 3 pulse in 10% O 2 , 4.5% H 2 O, 4.5% CO 2 , N 2 balance; at SV = 120000 h –1

На фиг. 9 показан итог образования проскока NH3, N2O и NOx при воздействии на различные ASC импульса NH3 1000 ч/млн длительностью одна минута. Все каталитические нейтрализаторы имеют эквивалентную нагрузку Pt при одинаковой нагрузке при 0,11 кг/м3 (3 г/фут3) и верхнем слое Cu–CHA. По сравнению с эталонным ASC, все ASC смеси (как составы с предварительно закрепленной Pt–цеолитом, так и составы носителя Pt in situ) обладали явными преимуществами при снижении образования N2O и NOx. Тем не менее, эффективность превращения NH3 в значительной степени зависит от выбора материала носителя Pt. В сравнении с ASC смеси с предварительно закрепленной Pt–цеолитом, все ASC смеси in situ с оксидом алюминия, диоксидом кремния–оксидом алюминия или диоксидом кремния–диоксидом титана в качестве носителя Pt демонстрировали аналогичное или улучшенное превращение NH3. Образцы с чистыми содержащими диоксид кремния материалами (высокодисперсный диоксид кремния, силикагель и содержащий диоксид кремния цеолит) в качестве носителя Pt в целом имеют самое низкое превращение NH3; при этом единственное исключение составлял наноцеолит, который демонстрировал самую высокую активность превращения NH3 среди всех подвергнутых испытанию ASC смеси.In FIG. 9 shows the outcome of NH 3 , N 2 O and NOx breakthrough when various ASCs were exposed to a one minute NH 3 pulse of 1000 ppm. All catalytic converters have an equivalent load of Pt at the same load at 0.11 kg/m 3 (3 g/ft 3 ) and Cu-CHA top layer. Compared to the reference ASC, all ASC blends (both prefixed Pt-zeolite formulations and in situ Pt carrier formulations) had clear advantages in reducing N 2 O and NOx generation. However, the efficiency of NH 3 conversion is highly dependent on the choice of Pt carrier material. Compared to ASC mixtures with pre-fixed Pt-zeolite, all in situ ASC mixtures with alumina, silica-alumina, or silica-titania as Pt support showed similar or improved NH 3 conversion. Samples with pure silica-containing materials (fine silica, silica gel, and silica-containing zeolite) as Pt support generally have the lowest NH 3 conversion; the only exception being the nano zeolite, which exhibited the highest NH 3 conversion activity of any mixture tested by ASC.

Claims (49)

1. Каталитическое изделие для очистки отработавшего газа, содержащее:1. A catalytic product for exhaust gas treatment, comprising: подложку, имеющую впускной конец и выпускной конец;a substrate having an inlet end and an outlet end; первое покрытие, содержащее смесь: (1) платины на носителе и (2) первого каталитического нейтрализатора SCR; иa first coating containing a mixture of: (1) supported platinum and (2) a first SCR catalyst; And второе покрытие, содержащее второй каталитический нейтрализатор SCR;a second coating comprising a second SCR catalyst; причем носитель содержит по меньшей мере одно из цеолита или смешанного оксида SiO2-Al2O3;moreover, the carrier contains at least one of zeolite or mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 ; причем SiO2 присутствует в количестве от около 1 мас. % до около 70 мас. % смешанного оксида, и при этом платина закреплена на носителе в растворе, содержащем первый каталитический нейтрализатор SCR.moreover, SiO 2 is present in an amount of from about 1 wt. % to about 70 wt. % mixed oxide, while the platinum is fixed on the carrier in a solution containing the first SCR catalyst. 2. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что носитель содержит смешанный оксид SiO2-Al2O3.2. The catalytic product according to claim 1, characterized in that the carrier contains a mixed oxide SiO 2 -Al 2 O 3 . 3. Каталитическое изделие по п. 2, отличающееся тем, что SiO2 присутствует в количестве от около 40 мас. % до около 70 мас. % смешанного оксида.3. Catalytic product under item 2, characterized in that SiO 2 is present in an amount of from about 40 wt. % to about 70 wt. % mixed oxide. 4. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что носитель содержит цеолит.4. Catalytic product according to claim 1, characterized in that the carrier contains zeolite. 5. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что площадь внешней поверхности цеолита составляет по меньшей мере 50 м2/г.5. Catalyst article according to claim 4, characterized in that the outer surface area of the zeolite is at least 50 m 2 /g. 6. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что площадь внешней поверхности цеолита составляет по меньшей мере 70 м2/г.6. Catalyst article according to claim 4, characterized in that the outer surface area of the zeolite is at least 70 m 2 /g. 7. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что площадь внешней поверхности цеолита составляет по меньшей мере 100 м2/г.7. Catalyst article according to claim 4, characterized in that the outer surface area of the zeolite is at least 100 m 2 /g. 8. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что средний размер кристаллов цеолита составляет менее около 1 мкм.8. Catalyst article according to claim. 4, characterized in that the average size of the zeolite crystals is less than about 1 micron. 9. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что средний размер кристаллов цеолита составляет менее около 0,5 мкм.9. The catalytic article of claim. 4, characterized in that the average crystal size of the zeolite is less than about 0.5 microns. 10. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что средний размер кристаллов цеолита составляет менее около 0,3 мкм.10. Catalyst article according to claim 4, characterized in that the average size of the zeolite crystals is less than about 0.3 microns. 11. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия в цеолите составляет более 100.11. The catalytic product according to claim 4, characterized in that the ratio of silicon dioxide to alumina in the zeolite is more than 100. 12. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия в цеолите составляет более 300.12. The catalytic product according to claim 4, characterized in that the ratio of silicon dioxide to alumina in the zeolite is more than 300. 13. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что соотношение диоксида кремния к оксиду алюминия в цеолите составляет более 1000.13. The catalytic product according to claim 4, characterized in that the ratio of silicon dioxide to alumina in the zeolite is more than 1000. 14. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что цеолит выбирают из группы типов каркасной структуры, состоящей из АСО, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, АРС, APD, ATT, CDO, СНА, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG, ZON, BEA, MFI и FER, а также их смесей и/или сростков.14. The catalytic product according to claim 4, characterized in that the zeolite is selected from the group of frame structure types consisting of ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT , EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI , UFI, VNI, YUG, ZON, BEA, MFI and FER, as well as mixtures and/or splices thereof. 15. Каталитическое изделие по п. 4, отличающееся тем, что цеолит выбирают из группы типов каркасной структуры, состоящей из СНА, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, BEA, MFI и FER.15. Catalyst article according to claim 4, characterized in that the zeolite is selected from the group of frame structure types consisting of CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR, ITE, BEA, MFI and FER. 16. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второе покрытие полностью перекрывает первое покрытие.16. Catalytic product according to claim 1, characterized in that the second coating completely overlaps the first coating. 17. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второе покрытие частично перекрывает первое покрытие.17. The catalytic product according to claim 1, characterized in that the second coating partially overlaps the first coating. 18. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второе покрытие проходит от впускного конца к выпускному концу, покрывая меньше, чем всю длину подложки.18. Catalyst article according to claim. 1, characterized in that the second coating extends from the inlet end to the outlet end, covering less than the entire length of the substrate. 19. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что первое покрытие проходит от выпускного конца к впускному концу, покрывая меньше, чем всю длину подложки.19. Catalyst article according to claim. 1, characterized in that the first coating extends from the outlet end to the inlet end, covering less than the entire length of the substrate. 20. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR располагают на впускной стороне покрытия, содержащей смесь платины на носителе с первым каталитическим нейтрализатором SCR.20. Catalyst article according to claim 1, characterized in that the second SCR catalyst is located on the inlet side of the coating containing the platinum-supported mixture with the first SCR catalyst. 21. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR располагают на выпускной стороне покрытия, содержащей смесь платины на носителе с первым каталитическим нейтрализатором SCR.21. Catalyst article according to claim 1, characterized in that the second SCR catalyst is located on the downstream side of the coating containing the platinum-supported mixture with the first SCR catalyst. 22. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что платина присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере одно из следующих значений: (а) 0,01-0,3 мас. %; (b) 0,03-0,2 мас. %; (с) 0,05-0,17 мас. % и (d) 0,07-0,15 мас. % включительно относительно массы носителя платины + массы платины + массы первого каталитического нейтрализатора SCR в смеси.22. Catalytic product under item 1, characterized in that platinum is present in an amount constituting at least one of the following values: (a) 0.01-0.3 wt. %; (b) 0.03-0.2 wt. %; (c) 0.05-0.17 wt. % and (d) 0.07-0.15 wt. % inclusive relative to the weight of the platinum support + the weight of platinum + the weight of the first SCR catalyst in the mixture. 23. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что массовое соотношение первого каталитического нейтрализатора SCR к платине на носителе находится в диапазоне по меньшей мере одного из следующих значений:23. Catalytic article according to claim 1, characterized in that the mass ratio of the first SCR catalyst to supported platinum is in the range of at least one of the following values: (а) от 0:1 до 300:1, (b) от 3:1 до 300:1, (с) от 7:1 до 100:1 и (d) от 10:1 до 50:1 включительно в расчете на массу этих компонентов.(a) 0:1 to 300:1, (b) 3:1 to 300:1, (c) 7:1 to 100:1, and (d) 10:1 to 50:1 inclusive in the calculation to the mass of these components. 24. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что смесь дополнительно содержит по меньшей мере одно из палладия (Pd), золота (Au), серебра (Ag), рутения (Ru) или родия (Rh).24. Catalyst article according to claim 1, characterized in that the mixture additionally contains at least one of palladium (Pd), gold (Au), silver (Ag), ruthenium (Ru) or rhodium (Rh). 25. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR представляет собой основной металл, оксид основного металла, молекулярное сито, молекулярное сито с замещенным металлом, смешанный оксид или их смесь.25. Catalyst article according to claim 1, wherein the second SCR catalyst is a base metal, a base metal oxide, a molecular sieve, a substituted metal molecular sieve, a mixed oxide, or a mixture thereof. 26. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что основной металл выбирают из группы, состоящей из ванадия (V), молибдена (Мо) и вольфрама (W), хрома (Cr), церия (Се), марганца (Mn), железа (Fe), кобальта (Со), никеля (Ni) и меди (Cu), а также их смесей.26. The catalytic product according to claim 25, characterized in that the base metal is selected from the group consisting of vanadium (V), molybdenum (Mo) and tungsten (W), chromium (Cr), cerium (Ce), manganese (Mn) , iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) and copper (Cu), as well as their mixtures. 27. Каталитическое изделие по п. 25, дополнительно содержащее по меньшей мере один промотор основного металла.27. The catalyst article of claim 25, further comprising at least one base metal promoter. 28. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что молекулярное сито или молекулярное сито с замещенным металлом является узкопористым, среднепористым, крупнопористым или их смесью.28. Catalyst article according to claim 25, characterized in that the molecular sieve or metal-substituted molecular sieve is narrow-pore, medium-pore, large-pore, or a mixture thereof. 29. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR содержит молекулярное сито, выбранное из группы, состоящей из: алюмосиликатных молекулярных сит, металлзамещенных алюмосиликатных молекулярных сит, алюмофосфатных (AlPO) молекулярных сит, металлзамещенных алюмофосфатных (MeAlPO) молекулярных сит, силикоалюмофосфатных (SAPO) молекулярных сит и металлзамещенных силикоалюмофосфатных (MeAPSO) молекулярных сит, а также их смесей.29. The catalytic product according to claim 25, characterized in that the second SCR catalyst contains a molecular sieve selected from the group consisting of: aluminosilicate molecular sieves, metal-substituted aluminosilicate molecular sieves, aluminophosphate (AlPO) molecular sieves, metal-substituted aluminophosphate (MeAlPO) molecular sieves sieves, silicoaluminophosphate (SAPO) molecular sieves and metal-substituted silicoaluminophosphate (MeAPSO) molecular sieves, as well as mixtures thereof. 30. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR содержит узкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из: АСО, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, АРС, APD, ATT, CDO, СНА, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG и ZON, a также их смесей и/или сростков.30. The catalytic product according to claim 25, characterized in that the second SCR catalyst contains a narrow-pore molecular sieve selected from the group of types of framework structure consisting of: ACO, AEI, AEN, AFN, AFT, AFX, ANA, APC, APD, ATT, CDO, CHA, DDR, DFT, EAB, EDI, EPI, ERI, GIS, GOO, IHW, ITE, ITW, LEV, KFI, MER, MON, NSI, OWE, PAU, PHI, RHO, RTH, SAT, SAV, SIV, THO, TSC, UEI, UFI, VNI, YUG and ZON, as well as mixtures and/or splices thereof. 31. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR содержит узкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из: СНА, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE.31. Catalyst article according to claim 25, characterized in that the second SCR catalyst contains a narrow-pore molecular sieve selected from the group of frame structure types consisting of: CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR and ITE. 32. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR содержит среднепористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из: AEL, AFO, АНТ, BOF, BOZ, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, -PAR, PCR, PON, PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, STI, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI и WEN, а также их смесей и/или сростков.32. The catalytic product according to claim 25, characterized in that the second SCR catalyst contains a medium pore molecular sieve selected from the group of types of framework structure consisting of: AEL, AFO, ANT, BOF, BOZ, CGF, CGS, CHI, DAC, EUO, FER, HEU, IMF, ITH, ITR, JRY, JSR, JST, LAU, LOV, MEL, MFI, MFS, MRE, MTT, MVY, MWW, NAB, NAT, NES, OBW, -PAR, PCR, PON , PUN, RRO, RSN, SFF, SFG, STF, STI, STT, STW, SVR, SZR, TER, TON, TUN, UOS, VSV, WEI and WEN, as well as mixtures and/or splices thereof. 33. Каталитическое изделие по п. 25, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR содержит крупнопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов каркасной структуры, состоящей из AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, АТО, ATS, ВЕА, ВЕС, BOG, ВРН, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWS, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR, MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, OKO, OSI, RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, SFO, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI, UWY и VET, а также их смесей и/или сростков.33. The catalytic product according to claim 25, characterized in that the second SCR catalyst contains a large-pore molecular sieve selected from the group of frame structure types consisting of AFI, AFR, AFS, AFY, ASV, ATO, ATS, BEA, BEC, BOG , BPH, BSV, CAN, CON, CZP, DFO, EMT, EON, EZT, FAU, GME, GON, IFR, ISV, ITG, IWR, IWS, IWV, IWW, JSR, LTF, LTL, MAZ, MEI, MOR , MOZ, MSE, MTW, NPO, OFF, OKO, OSI, RON, RWY, SAF, SAO, SBE, SBS, SBT, SEW, SFE, SFO, SFS, SFV, SOF, SOS, STO, SSF, SSY, USI , UWY and VET, as well as their mixtures and/or splices. 34. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что второй каталитический нейтрализатор SCR содержит промотированный Ce-Zr или промотированный MnO2.34. Catalytic article according to claim 1, characterized in that the second SCR catalyst contains promoted Ce-Zr or promoted MnO 2 . 35. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что первый каталитический нейтрализатор SCR представляет собой каталитический нейтрализатор Cu-SCR или каталитический нейтрализатор Fe-SCR.35. Catalyst article according to claim 1, characterized in that the first SCR catalyst is a Cu-SCR catalyst or a Fe-SCR catalyst. 36. Каталитическое изделие по п. 1, отличающееся тем, что подложка представляет собой кордиерит, кордиерит с высокой пористостью, металлическую подложку, экструдированное SCR, фильтр или SCRF.36. Catalyst article according to claim 1, characterized in that the support is cordierite, high porosity cordierite, metal support, extruded SCR, filter or SCRF. 37. Выхлопная система, содержащая каталитическое изделие по п. 1 и средство для введения восстановителя выше по потоку от каталитического изделия.37. An exhaust system comprising the catalyst article of claim 1 and a means for introducing a reductant upstream of the catalyst article. 38. Выхлопная система по п. 37, дополнительно содержащая третий каталитический нейтрализатор SCR, обеспечивающий ≤100%-ное превращение NOx, причем третий каталитический нейтрализатор SCR представляет собой Cu-цеолитный каталитический нейтрализатор SCR и размещается в потоке отработавших газов выше по потоку от каталитического изделия по п. 1.38. The exhaust system of claim 37, further comprising a third SCR catalyst providing ≤100% NOx conversion, wherein the third SCR catalyst is a Cu-zeolite SCR catalyst and is located in the exhaust gas stream upstream of the catalyst article according to item 1. 39. Способ улучшения превращения NH3 в отработавшем газе при температуре около 300°С или ниже, причем указанный способ включает приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием по п. 1.39. A method for improving the conversion of NH 3 in the exhaust gas at a temperature of about 300°C or lower, and this method includes contacting the exhaust gas containing ammonia with the catalytic product according to claim 1. 40. Способ улучшения превращения NH3 в отработавшем газе при температуре около 300°С или ниже, причем указанный способ включает приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием по п. 2.40. A method for improving the conversion of NH 3 in an exhaust gas at a temperature of about 300° C. or lower, said method comprising contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst article according to claim 2. 41. Способ по п. 40, отличающийся тем, что превращение NH3 больше в диапазоне от около 30% до около 100% по сравнению с каталитическим нейтрализатором, имеющим сопоставимый состав, в котором платина предварительно закреплена на носителе.41. The method of claim. 40, characterized in that the conversion of NH 3 is greater in the range from about 30% to about 100% compared to a catalytic converter having a comparable composition, in which platinum is pre-fixed on the carrier. 42. Способ очистки отработавшего газа, содержащего аммиак и NOx, причем способ включает приведение в контакт отработавшего газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием по п. 1.42. A method for purifying an exhaust gas containing ammonia and NOx, the method comprising contacting an exhaust gas containing ammonia with a catalyst article according to claim 1. 43. Способ по п. 42, отличающийся тем, что массовое соотношение аммиака к NOx в отработавшем газе составляет >1,0 в течение по меньшей мере части времени работы системы.43. The method of claim. 42, characterized in that the mass ratio of ammonia to NOx in the exhaust gas is >1.0 during at least part of the time the system is running.
RU2020131781A 2018-03-14 2019-03-14 Ammonia slip catalytic neutralizer with pt in situ attachment RU2790665C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862642624P 2018-03-14 2018-03-14
US62/642,624 2018-03-14
PCT/US2019/022167 WO2019178303A1 (en) 2018-03-14 2019-03-14 Ammonia slip catalyst with in-situ pt fixing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020131781A RU2020131781A (en) 2022-03-28
RU2790665C2 true RU2790665C2 (en) 2023-02-28

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259228C2 (en) * 2000-03-01 2005-08-27 Умикоре Аг Унд Ко.Кг Catalyst for neutralizing exhaust gases from diesel engines and a method for preparation thereof
WO2007137675A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst for reducing nitrogen-containing pollutants from the exhaust gases of diesel engines
EP1992409A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-19 N.E. Chemcat Corporation Selective catalytic reduction type catalyst, and exhaust gas purification equipment and purifying process of exhaust gas using the same
RU2489206C2 (en) * 2008-06-19 2013-08-10 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Oxidation catalyst for diesel engine-fitted vehicles for transporting passengers, goods and for non-transportation work
US20160367938A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Single or dual layer ammonia slip catalyst
US20160367975A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst with low n2o formation
US20160367974A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust System Without a DOC Having an ASC Acting as a DOC in a System with an SCR Catalyst Before the ASC
US20160367937A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Nh3 overdosing-tolerant scr catalyst
RU2609796C2 (en) * 2011-06-21 2017-02-06 Джонсон Мэтти Плс Coated with catalyst substrate and exhaust gases exhaust system for internal combustion engines
US20170087541A1 (en) * 2015-09-29 2017-03-30 Johnson Matthey Public Limited Company Zoned ammonia slip catalyst for use in combustion turbines

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259228C2 (en) * 2000-03-01 2005-08-27 Умикоре Аг Унд Ко.Кг Catalyst for neutralizing exhaust gases from diesel engines and a method for preparation thereof
WO2007137675A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst for reducing nitrogen-containing pollutants from the exhaust gases of diesel engines
EP1992409A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-19 N.E. Chemcat Corporation Selective catalytic reduction type catalyst, and exhaust gas purification equipment and purifying process of exhaust gas using the same
RU2489206C2 (en) * 2008-06-19 2013-08-10 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Oxidation catalyst for diesel engine-fitted vehicles for transporting passengers, goods and for non-transportation work
RU2609796C2 (en) * 2011-06-21 2017-02-06 Джонсон Мэтти Плс Coated with catalyst substrate and exhaust gases exhaust system for internal combustion engines
US20160367938A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Single or dual layer ammonia slip catalyst
US20160367975A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst with low n2o formation
US20160367974A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust System Without a DOC Having an ASC Acting as a DOC in a System with an SCR Catalyst Before the ASC
US20160367937A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Johnson Matthey Public Limited Company Nh3 overdosing-tolerant scr catalyst
US20170087541A1 (en) * 2015-09-29 2017-03-30 Johnson Matthey Public Limited Company Zoned ammonia slip catalyst for use in combustion turbines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11000838B2 (en) ASC with platinum group metal in multiple layers
US10828603B2 (en) SCR with turbo and ASC/DOC close-coupled system
US10322372B2 (en) NH3 overdosing-tolerant SCR catalyst
US9789441B2 (en) Single or dual layer ammonia slip catalyst
EP3310459B1 (en) Catalyst article for treating an exhaust gas and method of controlling n2o emissions in an exhaust gas
EP3310461B1 (en) Exhaust system comprising an ammonia slip catalyst designed to be first in an scr system
US11779913B2 (en) Ammonia slip catalyst with in-situ PT fixing
CN107847924B (en) Having a low N2Ammonia slip catalyst with O formation
US10807040B2 (en) ASC/DEC with rear-concentrated exotherm generation
US20190176128A1 (en) Nh3 abatement with greater selectivity to n2
US11712685B2 (en) Ammonia slip catalyst with in-situ PT fixing
RU2790665C2 (en) Ammonia slip catalytic neutralizer with pt in situ attachment