RU2743125C2 - Однослойный или двухслойный катализатор устранения проскока аммиака - Google Patents

Однослойный или двухслойный катализатор устранения проскока аммиака Download PDF

Info

Publication number
RU2743125C2
RU2743125C2 RU2018101715A RU2018101715A RU2743125C2 RU 2743125 C2 RU2743125 C2 RU 2743125C2 RU 2018101715 A RU2018101715 A RU 2018101715A RU 2018101715 A RU2018101715 A RU 2018101715A RU 2743125 C2 RU2743125 C2 RU 2743125C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
scr catalyst
layer
platinum
catalytic article
Prior art date
Application number
RU2018101715A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018101715A3 (ru
RU2018101715A (ru
Inventor
Микаэль ЛАРССОН
Дэвид МИКАЛЛЕФ
Цзин ЛУ
Original Assignee
Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани filed Critical Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани
Publication of RU2018101715A publication Critical patent/RU2018101715A/ru
Publication of RU2018101715A3 publication Critical patent/RU2018101715A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2743125C2 publication Critical patent/RU2743125C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/20—Vanadium, niobium or tantalum
    • B01J23/22—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/847—Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/847—Vanadium, niobium or tantalum or polonium
    • B01J23/8472—Vanadium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/064—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/072—Iron group metals or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/076—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/723—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/74—Noble metals
    • B01J29/743—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B01J29/7615—Zeolite Beta
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/72—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/76—Iron group metals or copper
    • B01J29/763—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • B01J29/78—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J29/783—CHA-type, e.g. Chabazite, LZ-218
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/80—Mixtures of different zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82—Phosphates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/83—Aluminophosphates [APO compounds]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82—Phosphates
    • B01J29/84—Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85—Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19—Catalysts containing parts with different compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56—Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0244—Coatings comprising several layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/024—Multiple impregnation or coating
    • B01J37/0246—Coatings comprising a zeolite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/16—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/108—Auxiliary reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/2073—Selective catalytic reduction [SCR] with means for generating a reducing substance from the exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803—Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2825—Ceramics
    • F01N3/2828—Ceramic multi-channel monoliths, e.g. honeycombs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1021—Platinum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20738—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/902—Multilayered catalyst
    • B01D2255/9025—Three layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/904—Multiple catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/911—NH3-storage component incorporated in the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J2029/062—Mixtures of different aluminosilicates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2370/00—Selection of materials for exhaust purification
    • F01N2370/02—Selection of materials for exhaust purification used in catalytic reactors
    • F01N2370/04—Zeolitic material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F01N2510/063—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction zeolites
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F01N2510/068—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction characterised by the distribution of the catalytic coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/18—Ammonia
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Изобретение относится к каталитическому изделию, обеспечивающему как удаление NОх с помощью СКВ, так и селективное превращение аммиака в азот, при этом каталитическое изделие содержит: (а) экструдированный носитель, имеющий вход, выход и множество каналов, сквозь которые выхлопной газ течет во время работы двигателя, и (b) однослойное покрытие или двухслойное покрытие на данном носителе, где однослойное покрытие содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а двухслойное покрытие содержит нижний слой и верхний слой, где нижний слой находится между верхним слоем и экструдированным носителем, нижний слой содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а верхний слой содержит второй катализатор СКВ, и экструдированный носитель содержит третий катализатор СКВ. Изобретение также относится к выхлопной системе, двигателю, транспортному средству, способу увеличения выхода N2 из аммиака в выхлопном газе и способу снижения образования N2O из NH3 в выхлопном газе. Технический результат заключается в образовании минимального количества побочных оксида азота и закиси азота. 7 н. и 31 з.п. ф-лы, 2 ил., 6 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение касается катализаторов устранения проскока аммиака (КПА), изделий, содержащих катализаторы устранения проскока аммиака, и способов изготовления и применения таких изделий для снижения проскока аммиака.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сгорание углеводородов в дизельных двигателях, стационарных газовых турбинах и других системах генерирует выхлопной газ, который необходимо очищать, чтобы уменьшить содержание оксидов азота (NОх), которые содержат NО (моноксид азота) и NО2 (диоксид азота), причем NО составляет большинство в образованном NОх. Известно, что NОх вызывает у людей ряд заболеваний, а также вызывает ряд вредных воздействий на окружающую среду, включая образование смога и кислотного дождя. Чтобы смягчить воздействие NОх в выхлопных газах на людей и окружающую среду, желательно удалять эти нежелательные компоненты, предпочтительно с помощью способа, который не генерирует другие вредные или токсичные вещества.
Выхлопной газ, генерируемый в дизельных двигателях или двигателях на бедной смеси, обычно является окислительным. Необходимо селективно восстанавливать NОх с помощью катализатора и восстановителя в способе, известном как селективное каталитическое восстановление (СКВ), которое превращает NОх в элементарный азот (N2) и воду. В способе СКВ газообразный восстановитель, обычно безводный аммиак, водный аммиак или мочевину, добавляют в поток выхлопного газа до контакта выхлопного газа с катализатором. Восстановитель абсорбируется на катализаторе, а NОх восстанавливается, когда газы проходят сквозь каталитическую подложку или над ней. Чтобы максимизировать конверсию NОх, часто необходимо добавлять в газовый поток больше аммиака, чем стехиометрическое количество. Однако выделение избыточного аммиака в атмосферу будет вредно для здоровья людей и окружающей среды. Кроме того, аммиак является щелочным, особенно в его водной форме. Конденсация аммиака и воды в участках выхлопной линии ниже по потоку от выхлопных катализаторов может давать коррозионную смесь, которая может повреждать выхлопную систему. Следовательно, необходимо устранять выделение аммиака в выхлопном газе. Во многих обычных выхлопных системах катализатор окисления аммиака (также известный как катализатор устранения проскока аммиака или "КПА") устанавливают ниже по потоку от катализатора СКВ, чтобы удалять аммиак из выхлопного газа путем его превращения в азот. Применение катализатора устранения проскока аммиака может давать конверсию NОх больше чем 90% в течение обычного цикла работы дизельного двигателя.
Было бы желательно иметь катализатор, который обеспечивает и удаление NОх с помощью СКВ, и селективное превращение аммиака в азот, где превращение аммиака происходит в широком интервале температур в цикле движения автомобиля и образуется минимальное количество побочных оксида азота и закиси азота.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте данное изобретение касается каталитического изделия, содержащего: (а) экструдированный носитель, имеющий вход, выход и множество каналов, сквозь которые выхлопной газ течет во время работы двигателя, и (b) однослойное покрытие или двухслойное покрытие на данном носителе, где экструдированный носитель содержит третий катализатор СКВ, однослойное покрытие содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а двухслойное покрытие содержит нижний слой и верхний слой, где нижний слой находится между верхним слоем и экструдированным носителем, нижний слой содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а верхний слой содержит второй катализатор СКВ.
В другом аспекте данное изобретение касается выхлопной системы, содержащей катализатор из первого аспекта данного изобретения и средство для образования NН3 в выхлопном газе.
В другом аспекте данное изобретение касается автомобиля, содержащего выхлопную систему, содержащую катализатор из первого аспекта данного изобретения и средство для образования NН3 в выхлопном газе.
В еще одном аспекте данное изобретение касается способа увеличения выхода N2 из аммиака в выхлопном газе при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 350°С путем взаимодействия выхлопного газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием из первого аспекта данного изобретения.
В другом аспекте данное изобретение касается способа снижения образования N2О из NН3 в выхлопном газе, который содержит взаимодействие выхлопного газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием из первого аспекта данного изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой изображение конфигурации, в которой однослойная смесь катализатора устранения проскока аммиака расположена на каждой стороне подложки, содержащей третий катализатор СКВ.
Фиг.2 представляет собой изображение конфигурации, в которой двухслойное покрытие, имеющее нижний слой, содержащий смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака и первый катализатор СКВ, и верхний слой, содержащий второй катализатор СКВ, расположено на каждой стороне подложки, содержащей третий катализатор СКВ.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Применяемые в этом описании и формуле изобретения формы единственного числа включают в себя множественное число, если контекст ясно не указывает иное. Таким образом, например, ссылка на "катализатор" включает в себя смесь двух или более катализаторов и тому подобное.
Применяемый здесь термин "проскок аммиака" означает количество непрореагировавшего аммиака, которое проходит сквозь катализатор СКВ.
Термин "носитель" означает материал, на котором закреплен катализатор.
Термин "носитель с низким накоплением аммиака" означает носитель, который сохраняет меньше чем 0,001 ммоль NН3 на м3 носителя. Носитель с низким накоплением аммиака предпочтительно представляет собой молекулярное сито или цеолит, имеющий тип решетки, выбранный из группы, состоящей из AEI, ANA, ATS, BEA, CDO, CFI, CHA, CON, DDR, ERI, FAU, FER, GON, IFR, IFW, IFY, IHW, IMF, IRN, IRY, ISV, ITE, ITG, ITN, ITR, ITW, IWR, IWS, IWV, IWW, JOZ, LTA, LTF, MEL, MEP, MFI, MRE, MSE, MTF, MTN, MTT, MTW, MVY, MWW, NON, NSI, RRO, RSN, RTE, RTH, RUT, RWR, SEW, SFE, SFF, SFG, SFH, SFN, SFS, SFV, SGT, SOD, SSF, SSO, SSY, STF, STO, STT, SVR, SVV, TON, TUN, UOS, UOV, UTL, UWY, VET, VNI. Более предпочтительно, молекулярное сито или цеолит имеет тип решетки, выбранный из группы, состоящей из BEA, CDO, CON, FAU, MEL, MFI и MWW, еще более предпочтительно тип решетки выбирают из группы, состоящей из ВЕА и МFI.
Термин "прокаливать" или "прокаливание" означает нагрев материала на воздухе или в кислороде. Это определение соответствует определению ЮПАК для прокаливания. (IUPAC. Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Compiled by A. D. McNaught and A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Исправленная он-лайн ХМL версия: http://goldbook.iupac.org (2006-) созданная M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; обновления выполнены A. Jenkins. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/ goldbook.) Прокаливание выполняют, чтобы разлагать соль металла и ускорять обмен ионов металлов в катализаторе, а также прикреплять катализатор к подложке. Температуры, применяемые при прокаливании, зависят от компонентов в прокаливаемом материале и обычно составляют от приблизительно 400°С до приблизительно 900°С в течение приблизительно 1-8 часов. В некоторых случаях прокаливание можно выполнять до температуры приблизительно 1200°С. В приложениях, включающих описанные здесь способы, прокаливание обычно выполняют при температурах от приблизительно 400°С до приблизительно 700°С в течение приблизительно 1-8 часов, предпочтительно при температурах от приблизительно 400°С до приблизительно 650°С в течение приблизительно 1-4 часов.
Термин "приблизительно" означает приблизительно и относится к интервалу, который возможно составляет ±25%, предпочтительно ±10%, более предпочтительно ±5% или наиболее предпочтительно ±1% от величины, к которой относится данный термин.
Если для различных численных величин предлагается интервал или интервалы, данный интервал или интервалы могут включать в себя данные величины, если не указано иное.
Термин "селективность по N2" означает процент превращения аммиака в азот.
В первом аспекте данного изобретения каталитическое изделие содержит: (а) экструдированный носитель, имеющий вход, выход и множество каналов, сквозь которые выхлопной газ течет во время работы двигателя, и (b) однослойное покрытие или двухслойное покрытие на данном носителе, где экструдированный носитель содержит третий катализатор СКВ, однослойное покрытие содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а двухслойное покрытие содержит нижний слой и верхний слой, где нижний слой находится между верхним слоем и экструдированным носителем, нижний слой содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а верхний слой содержит второй катализатор СКВ. Носитель с низким накоплением аммиака может представлять собой кремнистый носитель, где кремнистый носитель может содержать оксид кремния или цеолит с отношением оксид кремния-оксид алюминия, составляющим 100, предпочтительно 200, более предпочтительно 250, еще более предпочтительно 300, особенно 400, особенно 500, особенно 750, наиболее предпочтительно 1000. Кремнистый носитель предпочтительно содержит BEA, CDO, CON, FAU, MEL, MFI или MWW. Данное каталитическое изделие может обеспечивать улучшение выхода N2 из аммиака при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 300°С по сравнению с катализатором, имеющим сопоставимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое, и газ, содержащий NН3, проходит через первый слой перед проходом через второй слой. Данное каталитическое изделие может защищать платину от одного или нескольких веществ, присутствующих в катализаторе, которые могут отравлять платину, таких как ванадий. Данное каталитическое изделие может защищать платину от других ядов, таких как калий, натрий, железо и вольфрам. Когда первый катализатор СКВ содержит ванадий, данное каталитическое изделие может обеспечивать пониженную дезактивацию по сравнению с катализатором, имеющим сопоставимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое, и газ, содержащий NН3, проходит через первый слой перед проходом через второй слой.
Термин "содержание активного компонента" относится к массе носителя платины+масса платины+масса первого катализатора СКВ в смеси. Платина может присутствовать в катализаторе в содержании активного компонента от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,3 масс.% включительно, предпочтительно приблизительно 0,03-0,2 масс.% включительно, более предпочтительно приблизительно 0,05-0,17 масс.% включительно, наиболее предпочтительно приблизительно 0,07-0,15 масс.% включительно.
Дополнительные катализаторы, такие как палладий (Рd), золото (Аu), серебро (Аg), рутений (Ru) или родий (Rh), могут присутствовать с Рt, предпочтительно в смеси с Рt.
Катализаторы СКВ
В различных вариантах осуществления данные композиции могут содержать один, два или три катализатора СКВ. Первый катализатор СКВ, который всегда присутствует в композициях, может присутствовать (1) в смеси с Рt на носителе с низким накоплением аммиака или (2) в верхнем слое, когда катализаторы присутствуют в двойном слое, а Рt присутствует в нижнем слое. Первый катализатор СКВ предпочтительно представляет собой катализатор Сu-СКВ, катализатор Fе-СКВ или смешанный оксид, более предпочтительно катализатор Сu-СКВ или смешанный оксид, наиболее предпочтительно катализатор Сu-СКВ. Катализатор Сu-СКВ содержит медь и молекулярное сито. Катализатор Fе-СКВ содержит железо и молекулярное сито. Молекулярные сита дополнительно описаны ниже. Молекулярное сито может быть алюмосиликатом, алюмофосфатом (АlРО), кремнийалюмофосфатом (SАРО) или их смесью. Медь или железо может находиться в решетке молекулярного сита и/или во внерешеточных (обменных) центрах внутри молекулярного сита.
Второй и третий катализаторы СКВ могут быть одинаковыми или разными. Второй и третий катализаторы СКВ могут представлять собой неблагородный металл, оксид неблагородного металла, благородный металл, молекулярное сито, металл-замещенное молекулярное сито или их смесь. Неблагородный металл может быть выбран из группы, состоящей из ванадия (V), молибдена (Мо), вольфрама (W), хрома (Сr), церия (Се), марганца (Мn), железа (Fе), кобальта (Со), никеля (Ni) и меди (Сu), и их смесей. СКВ композиции, состоящие из ванадия, нанесенного на тугоплавкий оксид металла, такой как оксид алюминия, оксид кремния, оксид циркония, оксид церия и их комбинации, хорошо известны и широко коммерчески применяются в автомобильных приложениях. Типичные композиции описаны в патентах США № 4010238 и 4085193, полное содержание которых включено сюда посредством ссылки. Композиции, применяемые коммерчески, особенно в автомобильных приложениях, содержат ТiО2, на котором диспергированы WО3 и V2О5 с концентрациями в интервале от 5 до 20 масс.% и от 0,5 до 6 масс.% соответственно. Второй катализатор СКВ может содержать промотированный Се-Zr или промотированный МnО2. Предпочтительно, промотор содержит Nb. Благородный металл может представлять собой платину (Рt), палладий (Рd), золото (Аu), серебро (Аg), рутений (Ru) или родий (Rh), или их смесь. Эти катализаторы могут содержать другие неорганические материалы, такие как SiО2 и ZrО2, действующие как связующие и промоторы.
Когда катализатор СКВ представляет собой неблагородный металл, каталитическое изделие может дополнительно содержать, по меньшей мере, один промотор из неблагородного металла. Применяемый здесь термин "промотор" означает вещество, которое при добавлении в катализатор увеличивает активность катализатора. Промотор из неблагородного металла может быть в форме металла, оксида металла или их смеси. По меньшей мере, один промотор катализатора из неблагородного металла может быть выбран из неодима (Nd), бария (Ва), церия (Се), лантана (Lа), празеодима (Рr), магния (Мg), кальция (Са), марганца (Мn), цинка (Zn), ниобия (Nb), циркония (Zr), молибдена (Мо), олова (Sn), тантала (Та), стронция (Sr) и их оксидов. По меньшей мере, один промотор катализатора из неблагородного металла предпочтительно может представлять собой МnО2, Мn2О3, Fе2О3, SnО2, СuО, СоО, СеО2 и их смеси. По меньшей мере, один промотор катализатора из неблагородного металла может добавляться в катализатор в форме соли в водном растворе, такой как нитрат или ацетат. По меньшей мере, один промотор катализатора из неблагородного металла и, по меньшей мере, один катализатор из неблагородного металла, например меди, может наноситься пропиткой из водного раствора на оксидный носитель, может добавляться в пористое покрытие типа washcoat, содержащее оксидный носитель, или может наноситься пропиткой на носитель, предварительно покрытый пористым покрытием.
Катализатор СКВ может содержать молекулярное сито или металл-замещенное молекулярное сито. Применяемый здесь термин "молекулярное сито" означает метастабильный материал, содержащий крошечные поры точного и однородного размера, который может быть использован в качестве адсорбента для газов или жидкостей. Молекулы, которые достаточно малы, чтобы проходить сквозь данные поры, адсорбируются, тогда как большие молекулы не адсорбируются. Молекулярное сито может быть цеолитным молекулярным ситом, нецеолитным молекулярным ситом или их смесью.
Цеолитное молекулярное сито является микропористым алюмосиликатом, имеющим любую из структур решеток, перечисленных в базе данных цеолитных структур, опубликованных международной цеолитной ассоциацией (МЦА). Данные структуры решеток включают в себя структуры CHA, FAU, BEA, MFI, MOR типов, но не ограничиваются этим. Неограничивающие примеры цеолитов, имеющих эти структуры, включают в себя шабазит, фожазит цеолит Y, ультрастабильный цеолит Y, цеолит бета, морденит, силикалит, цеолит Х и ZSМ-5. Алюмосиликатные цеолиты могут иметь мольное отношение оксид кремния/оксид алюминия (КАО) (заданное как SiО2/Аl2О3) от, по меньшей мере, приблизительно 5, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 20,с подходящими интервалами приблизительно от 10 до 200.
Любой из катализаторов СКВ может содержать мелкопористое, среднепористое или крупнопористое молекулярное сито, или их смесь. "Мелкопористое молекулярное сито" представляет собой молекулярное сито, содержащее максимальный размер колец 8 тетраэдрических атомов. "Среднепористое молекулярное сито" представляет собой молекулярное сито, содержащее максимальный размер колец 10 тетраэдрических атомов. "Крупнопористое молекулярное сито" представляет собой молекулярное сито, содержащее максимальный размер колец 12 тетраэдрических атомов. Второй и/или третий катализатор СВК может содержать мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы, состоящей из алюмосиликатных молекулярных сит, металл-замещенных алюмосиликатных молекулярных сит, алюмофосфатных (АlРО) молекулярных сит, металл-замещенных алюмофосфатных (МеАlРО) молекулярных сит, силикоалюмофосфатных (SАРО) молекулярных сит и металл-замещенных силикоалюмофосфатных (МеАРSО) молекулярных сит, и их смесей.
Любой из катализаторов СКВ может содержать мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Предпочтительно, мелкопористое молекулярное сито выбирают из группы типов структур, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE.
Любой из катализаторов СКВ может содержать среднепористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Предпочтительно, среднепористое молекулярное сито выбирают из группы типов структур, состоящей из MFI, FER и STT.
Любой из катализаторов СКВ может содержать крупнопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Предпочтительно, крупнопористое молекулярное сито выбирают из группы типов структур, состоящей из MOR, OFF и BEA.
Молекулярные сита в катализаторах Сu-СКВ и Fе-СКВ предпочтительно выбирают из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Более предпочтительно, молекулярные сита в Сu-СКВ и Fе-СКВ выбирают из группы, состоящей из AEI, AFX, BEA, CHA, DDR, ERI, FER, ITE, KFI, LEV, MFI и SFW, и их смесей и/или сростков.
Металл-замещенное молекулярное сито может содержать, по меньшей мере, один металл из группы VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB или IIB периодической таблицы, осажденный на внерешеточные центры на внешней поверхности или внутри каналов, полостей или клеток молекулярных сит. Металлы могут быть в одной из нескольких форм, включая ноль-валентные атомы металлов или кластеры, изолированные катионы, моноядерные или полиядерные оксикатионы или протяженные оксиды металлов, но не ограничиваются этим. Предпочтительно, металлы могут представлять собой железо, медь и их смеси или комбинации.
Металл может объединяться с цеолитом с использованием смеси или раствора предшественника металла в подходящем растворителе. Термин "предшественник металла" означает любое соединение или комплекс, которое может быть распределено по цеолиту с образованием каталитически активного металлического компонента. Предпочтительно, растворителем является вода вследствие экономических и экологических аспектов использования других растворителей. Когда используют медь, предпочтительный металл, подходящие комплексы или соединения включают безводный и гидратированный сульфат меди, нитрат меди, ацетат меди, ацетилацетонат меди, оксид меди и аммиачные соли меди (например, [Сu(NН3)4]2+), но не ограничиваются этим. Данное изобретение не ограничивается предшественниками металлов конкретного типа, состава или чистоты. Молекулярное сито может добавляться в раствор металлического компонента с образованием суспензии, которой затем позволяют реагировать, так что металлический компонент распределяется по цеолиту. Металл может распределяться в каналах пор, а также на внешней поверхности молекулярного сита. Металл может распределяться в ионной форме или в виде оксида металла. Например, медь может распределяться в виде ионов меди (II), ионов меди (I) или оксида меди. Молекулярное сито, содержащее металл, может отделяться от жидкой фазы суспензии, промываться и сушиться. Получаемое металлсодержащее молекулярное сито может затем прокаливаться, чтобы закрепить металл в молекулярном сите. Предпочтительно, второй и третий катализаторы содержат катализатор Сu-СКВ, содержащий медь и молекулярное сито, катализатор Fе-СКВ, содержащий железо и молекулярное сито, катализатор на основе ванадия, промотированный Се-Zr или промотированный МnО2.
Металл-замещенное молекулярное сито может содержать, в интервале от приблизительно 0,10% до приблизительно 10% по массе, металл группы VB, VIB, VIIB, VIIIB, IB или IIB, расположенный на внерешеточных центрах на внешней поверхности или внутри каналов, полостей или клеток молекулярного сита. Предпочтительно, внерешеточный металл может присутствовать в количестве в интервале от приблизительно 0,2 масс.% до приблизительно 5 масс.%.
Металл-замещенное молекулярное сито может быть медь- (Сu) или железо-замещенным (Fе) мелкопористым молекулярным ситом, содержащим от приблизительно 0,1 до приблизительно 20,0 масс.% меди или железа от полной массы катализатора. Более предпочтительно, медь или железо присутствует в количестве от приблизительно 0,5 масс.% до приблизительно 15 масс.% от полной массы катализатора. Наиболее предпочтительно, медь или железо присутствует в количестве от приблизительно 1 масс.% до приблизительно 9 масс.% от полной массы катализатора.
Первый СКВ катализатор может быть Сu-СКВ катализатором, содержащим медь и мелкопористое молекулярное сито, или Fе-СКВ катализатором, содержащим железо и мелкопористое молекулярное сито. Мелкопористое молекулярное сито может быть алюмосиликатом, алюмофосфатом (АlРО), силикоалюмофосфатом (SАРО) или их смесью. Мелкопористое молекулярное сито может быть выбрано из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Предпочтительно, мелкопористое молекулярное сито может быть выбрано из группы типов структур, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE. Отношение количества первого катализатора СКВ к количеству платины на носителе с низким накоплением аммиака может быть в интервале, по меньшей мере: (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. Платина может присутствовать, по меньшей мере, в количестве: (а) 0,01-0,3 масс.%, (b) 0,03-0,2 масс.%, (с) 0,05-0,17 масс.% и (d) 0,07-0,15 масс% включительно, относительно массы носителя платины+масса платины+масса первого катализатора СКВ в смеси.
Второй катализатор СКВ и третий катализатор СКВ могут независимо друг от друга представлять собой неблагородный металл, молекулярное сито, металл-замещенное молекулярное сито или их смесь. Неблагородный металл может быть выбран из группы, состоящей из ванадия (V), молибдена (Мо), вольфрама (W), хрома (Сr), церия (Се), марганца (Мn), железа (Fе), кобальта (Со), никеля (Ni) и меди (Сu), и их смесей. Каталитическое изделие может дополнительно содержать, по меньшей мере, один промотор из неблагородного металла. Молекулярное сито или металл-замещенное молекулярное сито может быть мелкопористым, среднепористым, крупнопористым или их смесью. Второй и/или третий катализатор СКВ может содержать мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, состоящей из алюмосиликатных молекулярных сит, металл-замещенных алюмосиликатных молекулярных сит, алюмофосфатных (АlРО) молекулярных сит, металл-замещенных алюмофосфатных (МеАlРО) молекулярных сит, силикоалюмофосфатных (SАРО) молекулярных сит и металл-замещенных силикоалюмофосфатных (МеАРSО) молекулярных сит, и их смесей. Второй и/или третий катализатор СКВ может содержать мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Второй и/или третий катализатор СКВ может предпочтительно содержать мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE. Второй и/или третий катализатор СКВ может предпочтительно содержать среднепористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Второй и/или третий катализатор СКВ может предпочтительно содержать крупнопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков. Третий катализатор СКВ может предпочтительно содержать ванадий, Fе цеолит, Сu цеолит или катализатор на основе Се-Zr, допированный Fе, W или Nb.
Описанные здесь катализаторы могут быть использованы в СКВ обработке выхлопных газов из различных двигателей. Двигатели могут быть двигателем в автомобиле, стационарным двигателем, двигателем в электростанции или газовой турбиной. Одно из свойств катализатора, содержащего смесь платины на кремнистом носителе с первым катализатором СКВ, где первый катализатор СКВ представляет собой катализатор Сu-СКВ или Fе-СКВ, состоит в том, что он может обеспечивать улучшение выхода N2 из аммиака при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 350°С по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина, нанесенная на слой, который накапливает аммиак, присутствует во втором слое, и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой. Другим свойством катализатора, содержащего смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, где первый катализатор СКВ представляет собой катализатор Сu-СКВ или Fе-СКВ, состоит в том, что он может обеспечивать пониженное образование N2О из NН3 по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина, нанесенная на носитель, который накапливает аммиак, присутствует во втором слое, и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
Подложка для катализатора может быть любым материалом, обычно применяемым для приготовления автомобильных катализаторов, который имеет прямопроточную или фильтрующую структуру, такую как сотовая структура, экструдированный носитель, металлическая подложка или SСRF. Предпочтительно, подложка имеет множество узких параллельных проходов для течения газа, распространяющихся от входной до выходной стороны подложки, так что проходы открыты для течения текучей среды. Такие монолитные носителя могут содержать приблизительно до 700 или больше проточных проходов (или "ячеек") на квадратный дюйм сечения (109 или больше на см2), хотя может использоваться гораздо меньше. Например, носитель может иметь от приблизительно 7 до 600 (от 1 до 93 на см2), обычно от приблизительно 100 до 400 (от 15 до 62 на см2) ячеек на квадратный дюйм ("янкд"). Данные проходы, которые являются по существу прямыми путями от их входа текучей среды до их выхода текучей среды, задаются стенками, на которых нанесен катализатор СКВ в виде пористого покрытия типа "washcoat", так что газы, текущие сквозь проходы, контактируют с каталитическим материалом. Проточные проходы монолитной подложки являются тонкостенными каналами, которые могут быть любой подходящей формы в сечении, такой как трапецеидальная, прямоугольная, квадратная, треугольная, синусоидальная, шестиугольная, овальная, круглая и т.д. Данное изобретение не ограничивается конкретным типом подложки, материала или геометрией.
Керамические подложки могут быть изготовлены из любого подходящего тугоплавкого материала, такого как кордиерит, оксид алюминия, кордиерит-оксид алюминия, карбид кремния, нитрид кремния, оксид циркония, муллит, сподумен, оксид алюминия-кремния-магния, силикат циркония, силлиманит, силикаты магния, циркон, петалит, алюмосиликаты и их смеси.
Стенопроточные подложки также могут быть сформированы из керамических волокнистых композитных материалов, таких как материалы, образованные из кордиерита и карбида кремния. Такие материалы могут противостоять окружению, особенно высоким температурам, которые бывают при обработке выхлопных потоков.
Данная подложка может быть высокопористой подложкой. Термин "высокопористая подложка" относится к подложке, имеющей пористость от приблизительно 40% до приблизительно 80%. Высокопористая подложка может иметь пористость предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 45%, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 50%. Высокопористая подложка может иметь пористость предпочтительно меньше чем приблизительно 75%, более предпочтительно меньше чем приблизительно 70%. Применяемый здесь термин пористость относится к полной пористости, предпочтительно измеряемой с помощью ртутной порометрии.
Предпочтительно, подложка может быть кордиеритом, высокопористым кордиеритом, металлической подложкой, экструдированным СКВ, фильтром или СКВФ.
Пористое покрытие типа "washcoat", содержащее смесь платины на кремнистом носителе и первый катализатор СКВ, где первый катализатор СКВ предпочтительно представляет собой катализатор Сu-СКВ или катализатор Fе-СКВ, может быть нанесено на входную сторону подложки с использованием способа, известного в технике. После нанесения пористого покрытия композиция может сушиться и прокаливаться. Когда композиция содержит второй СКВ, второй СКВ может наноситься в отдельном пористом покрытии на прокаленное изделие, имеющее нижний слой, как описано выше. После нанесения второго пористого покрытия оно может высушиваться и прокаливаться, как выполнялось для первого слоя.
Подложка с содержащим платину слоем может высушиваться и прокаливаться при температуре в интервале от 300°С до 1200°С, предпочтительно от 400°С до 700°С и более предпочтительно от 450°С до 650°С. Прокаливание предпочтительно выполняют в сухих условиях, но его также можно выполнять гидротермально, т.е. в присутствии некоторого содержания влаги. Прокаливание можно выполнять в течение времени от приблизительно 30 минут до приблизительно 4 часов, предпочтительно от приблизительно 30 минут до приблизительно 2 часов, более предпочтительно от приблизительно 30 минут до приблизительно 1 часа.
Выхлопная система может содержать катализатор первого аспекта данного изобретения и средство для образования NН3 в выхлопном газе. Выхлопная система может дополнительно содержать второй катализатор, выбранный из группы, состоящей из дизельного катализатора окисления (ДКО), дизельного экзотермического катализатора (ДЭК), катализатора селективного каталитического восстановления на фильтре (СКВФ) или каталитического фильтра сажи (КФС), где второй катализатор расположен ниже по потоку от катализатора первого аспекта данного изобретения. Выхлопная система может дополнительно содержать второй катализатор, выбранный из группы, состоящей из катализатора СКВ, катализатора селективного каталитического восстановления на фильтре (СКВФ), дизельного катализатора окисления (ДКО), дизельного экзотермического катализатора (ДЭК), катализатора-адсорбера NОх (NАК) (такого как ловушка бедного NОх (ЛБN), NАК, пассивный адсорбер NОх (ПАN), каталитического фильтра сажи (КФС) или катализатора холодного старта (КХС), где второй катализатор расположен выше по потоку от катализатора первого аспекта данного изобретения.
Выхлопная система может содержать катализатор первого аспекта данного изобретения, катализатор СКВ и катализатор ДКО, где катализатор СКВ расположен между катализатором первого аспекта данного изобретения и катализатором ДКО. Выхлопная система может содержать металл платиновой группы перед катализатором СКВ, где количество металла платиновой группы является достаточным, чтобы создавать экзотермичность. Выхлопная система может дополнительно содержать промотированный Се-Zr или промотированный МnО2, расположенный ниже по потоку от катализатора первого аспекта данного изобретения.
Двигатель может содержать выхлопную систему, описанную выше. Двигатель может быть двигателем в транспортном средстве, стационарным двигателем, двигателем в электростанции или газовой турбине.
Транспортное средство может содержать выхлопную систему, содержащую катализатор первого аспекта данного изобретения и средство для образования NН3 в выхлопном газе. Транспортное средство может быть автомобилем, легким грузовиком, мощным грузовиком или кораблем.
Способ увеличения выхода N2 из аммиака в выхлопном газе при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 300°С содержит взаимодействие выхлопного газа, содержащего аммиак, с катализатором первого аспекта данного изобретения. Увеличение выхода может быть от приблизительно 10% до приблизительно 20% по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое, и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
Способ снижения образования N2О из NН3 в выхлопном газе содержит взаимодействие выхлопного газа, содержащего аммиак, с катализатором первого аспекта данного изобретения. Снижение образования N2О может быть от приблизительно 20% до приблизительно 40% по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое, и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
Следующие примеры только иллюстрируют данное изобретение; специалист сможет распознать многочисленные вариации, которые находятся в пределах сущности данного изобретения и объема формулы изобретения.
ПРИМЕРЫ
Пример 1: Селективный КПА на экструдированном катализаторе СКВ
Экструдированный катализатор СКВ, содержащий ванадий, покрывали с внешней стороны пористым покрытием типа "washcoat", содержащим смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с Сu-СНА.
Пример 2: Селективный КПА на экструдированном катализаторе СКВ
Экструдированный катализатор СКВ, содержащий Fе-цеолит, покрывали с внешней стороны пористым покрытием, содержащим смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с Сu-СНА.
По сравнению с обычным однослойным КАО, где однослойное покрытие содержит платину на носителе, таком как оксид алюминия, без какого-либо катализатора СКВ в покрытии, описанный здесь КАО обеспечивает пониженную селективность по N2О и NОх. Это приводит к увеличенной селективности по N2 в полном интервале температур.
Пример 3: Селективный КПА на экструдированном катализаторе СКВ
Экструдированный катализатор СКВ, содержащий ванадий, покрывали с внешней стороны пористым покрытием, содержащим платину на носителе с низким накоплением аммиака, образуя нижний слой. Второе пористое покрытие, содержащее Сu-СНА, помещали поверх нижнего слоя, образуя верхний слой.
Пример 4: Селективный КПА на экструдированном катализаторе СКВ
Экструдированный катализатор СКВ, содержащий Fе-цеолит, покрывали с внешней стороны пористым покрытием, содержащим платину на носителе с низким накоплением аммиака, образуя нижний слой. Второе пористое покрытие, содержащее Сu-СНА, помещали поверх нижнего слоя, образуя верхний слой.
По сравнению с обычным двухслойным КАО, где нижнее покрытие содержит платину, например, на оксиде алюминия, а верхнее покрытие содержит катализатор СКВ, описанный здесь КАО обеспечивает пониженную селективность по N2О и NОх. Это приводит к увеличенной селективности по N2 в полном интервале температур. Кроме того, будет снижаться противодавление вследствие более тонкого общего покрывающего слоя.
В вышеприведенных примерах платина находится на носителе с низким накоплением аммиака. Использование носителя с низким накоплением аммиака помогает защищать платину от контакта с такими материалами, как ванадий, которые могут отравлять или отрицательно влиять на платину.
Пример 5: СКВФ с КПА
СКВФ фильтр покрывали с внешней стороны фильтра пористым покрытием, содержащим платину на носителе с низким накоплением аммиака, образуя нижний слой. Второе пористое покрытие, содержащее Сu-СНА, помещали поверх нижнего слоя, образуя верхний слой.
Пример 6: СКВФ с КПА
СКВФ фильтр покрывали с внешней стороны фильтра пористым покрытием, содержащим смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака и Сu-СНА.
СКВФ с КПА из примеров 5 и 6 обеспечивает такие же результаты и преимущества, как описано для примеров 1-4.
Предыдущие примеры приведены только в качестве иллюстраций; объем изобретения определяет последующая формула изобретения.

Claims (38)

1. Каталитическое изделие, обеспечивающее как удаление NОх с помощью СКВ, так и селективное превращение аммиака в азот, содержащее: (а) экструдированный носитель, имеющий вход, выход и множество каналов, сквозь которые выхлопной газ течет во время работы двигателя, и (b) однослойное покрытие или двухслойное покрытие на данном носителе, где однослойное покрытие содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а двухслойное покрытие содержит нижний слой и верхний слой, где нижний слой находится между верхним слоем и экструдированным носителем, нижний слой содержит смесь платины на носителе с низким накоплением аммиака с первым катализатором СКВ, а верхний слой содержит второй катализатор СКВ, и экструдированный носитель содержит третий катализатор СКВ.
2. Каталитическое изделие по п. 1, в котором носитель с низким накоплением аммиака представляет собой кремнистый носитель.
3. Каталитическое изделие по п. 2, в котором кремнистый носитель содержит оксид кремния или цеолит с отношением оксид кремния/оксид алюминия, имеющим одно из следующих значений: (а) по меньшей мере 100, (b) по меньшей мере 200, (с) по меньшей мере 250, по меньшей мере 300, (d) по меньшей мере 400, (е) по меньшей мере 500, (f) по меньшей мере 750 и (g) по меньшей мере 1000.
4. Каталитическое изделие по п. 2, в котором кремнистый носитель содержит BEA, CDO, CON, FAU, MEL, MFI или MWW.
5. Каталитическое изделие по п. 1, в котором соотношение количества первого катализатора СКВ и количества платины на носителе с низким накоплением аммиака находится по меньшей мере в одном из следующих интервалов: (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.
6. Каталитическое изделие по п. 1, в котором первый катализатор СКВ представляет собой Сu-катализатор СКВ, содержащий медь и мелкопористое молекулярное сито, Fе-катализатор СКВ, содержащий железо и мелкопористое молекулярное сито, или смешанный оксид.
7. Каталитическое изделие по п. 6, в котором мелкопористое молекулярное сито представляет собой алюмосиликат, алюмофосфат (АlРО), силикоалюмофосфат (SАРО) или их смеси.
8. Каталитическое изделие по п. 6, в котором мелкопористое молекулярное сито выбрано из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков.
9. Каталитическое изделие по п. 6, в котором мелкопористое молекулярное сито выбрано из группы типов структур, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE.
10. Каталитическое изделие по п. 1, в котором платина присутствует по меньшей мере в одном количестве из следующих: (а) 0,01-0,3 масс.%, (b) 0,03-0,2 масс.%, (с) 0,05-0,17 масс.% и (d) 0,07-0,15 масс.% включительно, относительно массы носителя платины+масса платины+масса первого катализатора СКВ в смеси.
11. Каталитическое изделие по п. 1, в котором второй катализатор СКВ и третий катализатор СКВ независимо друг от друга представляют собой неблагородный металл, оксид неблагородного металла, молекулярное сито, металл-замещенное молекулярное сито или их смесь.
12. Каталитическое изделие по п. 11, в котором неблагородный металл выбран из группы, состоящей из ванадия (V), молибдена (Мо), вольфрама (W), хрома (Сr), церия (Се), марганца (Мn), железа (Fе), кобальта (Со), никеля (Ni) и меди (Сu), и их смесей.
13. Каталитическое изделие по п. 11, дополнительно содержащее по меньшей мере один промотор из неблагородного металла.
14. Каталитическое изделие по п. 11, в котором молекулярное сито или металл-замещенное молекулярное сито является мелкопористым, среднепористым, крупнопористым или их смесью.
15. Каталитическое изделие по п. 11, в котором второй и/или третий катализатор СКВ содержит мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, состоящей из алюмосиликатных молекулярных сит, металл-замещенных алюмосиликатных молекулярных сит, алюмофосфатных (АlРО) молекулярных сит, металл-замещенных алюмофосфатных (МеАlРО) молекулярных сит, силикоалюмофосфатных (SАРО) молекулярных сит и металл-замещенных силикоалюмофосфатных (МеАРSО) молекулярных сит, и их смесей.
16. Каталитическое изделие по п. 15, в котором второй и/или третий катализатор СКВ содержит мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков.
17. Каталитическое изделие по п. 15, в котором второй и/или третий катализатор СКВ содержит мелкопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, состоящей из CHA, LEV, AEI, AFX, ERI, SFW, KFI, DDR и ITE.
18. Каталитическое изделие по п. 15, в котором второй и/или третий катализатор СКВ содержит среднепористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков.
19. Каталитическое изделие по п. 15, в котором второй и/или третий катализатор СКВ содержит крупнопористое молекулярное сито, выбранное из группы типов структур, 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, и их смесей и/или сростков.
20. Каталитическое изделие по п. 1, в котором третий катализатор СКВ содержит ванадий, Fе цеолит, Сu цеолит или катализатор на основе Се-Zr, допированный Fе, W или Nb.
21. Каталитическое изделие по п. 1, где данный катализатор обеспечивает улучшение выхода N2 из аммиака при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 300°С по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
22. Каталитическое изделие по п. 1, где, когда первый катализатор СКВ содержит ванадий, данное каталитическое изделие обеспечивает пониженную дезактивацию по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
23. Каталитическое изделие по п. 1, в котором платина защищена от отравления одним или несколькими присутствующими в катализаторе веществами, которые могут отравлять платину.
24. Каталитическое изделие по п. 23, в котором веществом, которое может отравлять платину, является ванадий.
25. Выхлопная система, содержащая каталитическое изделие по п. 1 и средство для образования NН3 в выхлопном газе.
26. Выхлопная система по п. 25, дополнительно содержащая второй катализатор, выбранный из группы, состоящей из дизельного катализатора окисления (ДКО), дизельного экзотермического катализатора (ДЭК), катализатора селективного каталитического восстановления на фильтре (СКВФ) или каталитического фильтра сажи (КФС), где второй катализатор расположен ниже по потоку от каталитического изделия по п. 1.
27. Выхлопная система по п. 25, дополнительно содержащая второй катализатор, выбранный из группы, состоящей из катализатора СКВ, дизельного катализатора окисления (ДКО), дизельного экзотермического катализатора (ДЭК), катализатора-адсорбера NОх (NАК) (такого как ловушка бедного NОх (ЛБN), NАК, пассивного адсорбера NОх (ПАN), каталитического фильтра сажи (КФС), катализатора селективного каталитического восстановления на фильтре (СКВФ) или катализатора холодного старта (КХС), где второй катализатор расположен выше по потоку от каталитического изделия по п. 1.
28. Выхлопная система, содержащая катализатор по п. 1, катализатор СКВ и катализатор ДКО, где катализатор СКВ расположен между каталитическим изделием по п. 1 и катализатором ДКО.
29. Выхлопная система по п. 25, где данная выхлопная система содержит металл платиновой группы перед катализатором СКВ и количество металла платиновой группы является достаточным, чтобы создавать экзотермичность.
30. Выхлопная система по п. 29, дополнительно содержащая промотированный Се-Zr или промотированный МnО2, расположенный ниже по потоку от каталитического изделия по п. 1.
31. Двигатель, содержащий выхлопную систему по п. 25.
32. Двигатель по п. 31, где данный двигатель является двигателем в транспортном средстве, стационарным двигателем, двигателем в электростанции или газовой турбиной.
33. Транспортное средство, содержащее выхлопную систему по п. 25.
34. Транспортное средство по п. 33, где данное транспортное средство является автомобилем, легким грузовиком, мощным грузовиком или судном.
35. Способ увеличения выхода N2 из аммиака в выхлопном газе при температуре от приблизительно 250°С до приблизительно 300°С, в котором осуществляют взаимодействие выхлопного газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием по п 1.
36. Способ по п. 35, в котором увеличение выхода составляет от приблизительно 10% до приблизительно 20% по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
37. Способ снижения образования N2О из NН3 в выхлопном газе, в котором осуществляют взаимодействие выхлопного газа, содержащего аммиак, с каталитическим изделием по п. 1.
38. Способ по п. 37, в котором снижение образования N2О составляет от приблизительно 20% до приблизительно 40% по сравнению с катализатором, имеющим сравнимый состав, в котором первый катализатор СКВ присутствует в виде первого слоя, а платина на кремнистом носителе присутствует во втором слое и газ, содержащий NН3, проходит сквозь первый слой перед проходом сквозь второй слой.
RU2018101715A 2015-06-18 2016-06-16 Однослойный или двухслойный катализатор устранения проскока аммиака RU2743125C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562181303P 2015-06-18 2015-06-18
US62/181,303 2015-06-18
PCT/US2016/037861 WO2016205506A1 (en) 2015-06-18 2016-06-16 Single or dual layer ammonia slip catalyst

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018101715A RU2018101715A (ru) 2019-07-18
RU2018101715A3 RU2018101715A3 (ru) 2019-10-09
RU2743125C2 true RU2743125C2 (ru) 2021-02-15

Family

ID=56292930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018101715A RU2743125C2 (ru) 2015-06-18 2016-06-16 Однослойный или двухслойный катализатор устранения проскока аммиака

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9789441B2 (ru)
EP (1) EP3310477A1 (ru)
JP (1) JP6787935B2 (ru)
KR (1) KR20180020215A (ru)
CN (2) CN117065794A (ru)
BR (1) BR112017027160B1 (ru)
DE (1) DE102016111151A1 (ru)
GB (1) GB2542231B (ru)
RU (1) RU2743125C2 (ru)
WO (1) WO2016205506A1 (ru)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6219871B2 (ja) 2015-03-27 2017-10-25 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP6130423B2 (ja) * 2015-03-27 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP6219872B2 (ja) * 2015-03-27 2017-10-25 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP6243371B2 (ja) * 2015-03-27 2017-12-06 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
JP6130424B2 (ja) 2015-03-27 2017-05-17 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
KR102611833B1 (ko) * 2015-03-30 2023-12-11 바스프 코포레이션 디젤 배출물 제어를 위한 다기능 필터
KR102543002B1 (ko) * 2015-09-29 2023-06-14 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 연소 터빈용 구역화된 암모니아 슬립 촉매
KR20180102196A (ko) * 2016-02-03 2018-09-14 바스프 코포레이션 내연기관용 다층 촉매 조성물
GB2557673A (en) * 2016-12-15 2018-06-27 Johnson Matthey Plc NOx adsorber catalyst
JP6693406B2 (ja) * 2016-12-20 2020-05-13 三菱自動車工業株式会社 排気ガス浄化装置
BR112019020264A2 (pt) 2017-03-29 2020-04-22 Johnson Matthey Plc artigo catalítico, artigo catalisador, sistema de tratamento de emissões, e, método para redução de emissões de uma corrente de escape
JP7224298B2 (ja) * 2017-03-30 2023-02-17 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニー 単一ブリックｓｃｒ／ａｓｃ／ｐｎａ／ｄｏｃ近位連結触媒
GB201705158D0 (en) * 2017-03-30 2017-05-17 Johnson Matthey Plc Catalyst article for use in a emission treatment system
US11779913B2 (en) 2018-03-14 2023-10-10 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst with in-situ PT fixing
GB2572396A (en) * 2018-03-28 2019-10-02 Johnson Matthey Plc Passive NOx adsorber
GB201805312D0 (en) * 2018-03-29 2018-05-16 Johnson Matthey Plc Catalyst article for use in emission treatment system
CN109306886A (zh) * 2018-11-22 2019-02-05 江苏海事职业技术学院 一种海洋船舶内燃机循环燃烧***
KR20210137451A (ko) 2019-03-27 2021-11-17 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 고정 방출원으로부터의 미립자-함유 배기 가스를 처리하기 위한 촉매화된 필터 시스템
EP3782726A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-24 Umicore Ag & Co. Kg Catalyst for the abatement of ammonia and nitrogen oxide emissions from the exhaust gases of combustion engines
EP3782727A1 (de) 2019-08-20 2021-02-24 Umicore Ag & Co. Kg Katalysator zur reduzierung von ammoniak-emissionen
CN111082094B (zh) * 2019-12-31 2021-10-29 潍柴动力股份有限公司 冷启动装置、燃料电池发动机及冷启动方法
EP3915679A1 (de) 2020-05-26 2021-12-01 UMICORE AG & Co. KG Katalysator, katalysatorsystem und abgasreinigungssystem zur reduzierung von ammoniak-emissionen
EP3957386A1 (de) 2020-08-18 2022-02-23 UMICORE AG & Co. KG Katalysator zur reduzierung von ammoniak-emmisionen
KR102364271B1 (ko) 2020-09-22 2022-02-18 한국전력공사 복합 촉매 필터를 포함한 배기가스 정화장치 및 이의 제어방법
EP3974059A1 (de) 2020-09-24 2022-03-30 UMICORE AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines katalysators zur oxidation von ammoniak
KR20220131688A (ko) 2021-03-22 2022-09-29 한국전력공사 바이패스 일체형 배기가스 정화장치 반응기의 작동방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080292519A1 (en) * 2007-02-27 2008-11-27 Caudle Matthew T Bifunctional Catalysts for Selective Ammonia Oxidation
US20140157763A1 (en) * 2011-08-03 2014-06-12 Johnson Matthey Public Limited Company Extruded honeycomb catalyst
US20140212350A1 (en) * 2013-01-29 2014-07-31 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia oxidation catalyst
US20150037233A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst
RU2546666C2 (ru) * 2009-04-17 2015-04-10 Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани Катализаторы восстановления оксидов азота из нанесенной на мелкопористое молекулярное сито меди, стойкие к старению при колебаниях состава бедной/богатой смеси

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5523086B2 (ru) 1973-03-26 1980-06-20
US4085193A (en) 1973-12-12 1978-04-18 Mitsubishi Petrochemical Co. Ltd. Catalytic process for reducing nitrogen oxides to nitrogen
US4104154A (en) * 1977-04-18 1978-08-01 Uop Inc. Reforming of a naphtha fraction in contact with an alumina-supported catalyst
US6133185A (en) 1995-11-09 2000-10-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying catalyst
JPH09253453A (ja) 1996-03-19 1997-09-30 Nissan Motor Co Ltd 排ガス浄化方法
DE10226461A1 (de) * 2002-06-13 2004-01-22 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Gehaltes an NOx und N2O in Gasen
JP5156173B2 (ja) * 2004-05-11 2013-03-06 バブコック日立株式会社 窒素酸化物除去用触媒の製造法
US20060029534A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 General Electric Company Process for treating ammonia-containing exhaust gases
US7998423B2 (en) 2007-02-27 2011-08-16 Basf Corporation SCR on low thermal mass filter substrates
GB2457651A (en) * 2008-01-23 2009-08-26 Johnson Matthey Plc Catalysed wall-flow filter
US8524185B2 (en) * 2008-11-03 2013-09-03 Basf Corporation Integrated SCR and AMOx catalyst systems
WO2011092523A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Johnson Matthey Plc NOx ABSORBER CATALYSTS
GB201002378D0 (en) * 2010-02-12 2010-03-31 Johnson Matthey Plc Catalyst structures
US8293182B2 (en) 2010-05-05 2012-10-23 Basf Corporation Integrated SCR and AMOx catalyst systems
US20110286900A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Basf Corporation PGM-Zoned Catalyst for Selective Oxidation of Ammonia in Diesel Systems
US8722000B2 (en) 2011-03-29 2014-05-13 Basf Corporation Multi-component filters for emissions control
JP5859517B2 (ja) * 2011-03-31 2016-02-10 エヌ・イーケムキャット株式会社 アンモニア酸化触媒、およびそれを用いた排気ガス浄化装置並びに排気ガス浄化方法
KR101336597B1 (ko) * 2012-06-12 2013-12-16 희성촉매 주식회사 담체 공극 매몰형 ｓｃｒ 촉매 구조체
GB201221025D0 (en) 2012-11-22 2013-01-09 Johnson Matthey Plc Zoned catalysed substrate monolith
WO2015126025A1 (ko) * 2014-02-18 2015-08-27 한국생산기술연구원 바나듐 및 텅스텐 담지 탄소재료가 포함된 scr 촉매 및 그 제조방법
KR102531436B1 (ko) * 2015-06-18 2023-05-12 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 낮은 n2o 형성을 가진 암모니아 슬립 촉매

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080292519A1 (en) * 2007-02-27 2008-11-27 Caudle Matthew T Bifunctional Catalysts for Selective Ammonia Oxidation
RU2546666C2 (ru) * 2009-04-17 2015-04-10 Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани Катализаторы восстановления оксидов азота из нанесенной на мелкопористое молекулярное сито меди, стойкие к старению при колебаниях состава бедной/богатой смеси
US20140157763A1 (en) * 2011-08-03 2014-06-12 Johnson Matthey Public Limited Company Extruded honeycomb catalyst
US20140212350A1 (en) * 2013-01-29 2014-07-31 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia oxidation catalyst
US20150037233A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Johnson Matthey Public Limited Company Ammonia slip catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018101715A3 (ru) 2019-10-09
JP6787935B2 (ja) 2020-11-18
GB201610559D0 (en) 2016-08-03
BR112017027160A2 (pt) 2018-08-21
KR20180020215A (ko) 2018-02-27
WO2016205506A1 (en) 2016-12-22
GB2542231B (en) 2019-08-14
US20160367938A1 (en) 2016-12-22
CN107847918A (zh) 2018-03-27
DE102016111151A1 (de) 2016-12-22
JP2018526193A (ja) 2018-09-13
BR112017027160B1 (pt) 2021-09-28
US9789441B2 (en) 2017-10-17
GB2542231A (en) 2017-03-15
EP3310477A1 (en) 2018-04-25
CN117065794A (zh) 2023-11-17
RU2018101715A (ru) 2019-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2743125C2 (ru) Однослойный или двухслойный катализатор устранения проскока аммиака
US10807081B2 (en) Ammonia slip catalyst designed to be first in an SCR system
US10322372B2 (en) NH3 overdosing-tolerant SCR catalyst
RU2734384C2 (ru) Система выпуска отработавших газов без дизельного катализатора окисления (doc), имеющая катализатор проскока аммиака (asc), действующий, как doc, в системе с катализатором селективного каталитического восстановления (scr) перед asc
RU2723550C2 (ru) Катализатор, предотвращающий проскок аммиака, с низким образованием h2o
RU2709434C2 (ru) Зонированная система выпуска отработавших газов
US20180111086A1 (en) Hydrocarbon injection through small pore cu-zeolite catalyst
US20230035318A1 (en) Zoned ammonia slip catalyst for improved selectivity, activity and poison tolerance