具有CO/HC点火和HC储存功能的PT‑PD柴油氧化催化剂制造技术

描述了用于废气排放的处理，例如未燃烧烃(HC)和一氧化碳(CO)的氧化和氮氧化物(NOx)的还原的柴油氧化催化剂。更特别地，本发明专利技术涉及洗涂层组合物，所述组合物包含高二氧化硅:氧化铝沸石以及铂和钯使得沸石将这些铂族金属与沸石的负相互作用最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有CO/HC点火和HC储存功能的PT-PD柴油氧化催化剂
本专利技术涉及具有一氧化碳/烃（C0/HC)点火和烃（HC)储存功能的Pt/Pd柴油氧 化催化剂。更具体而言，本专利技术涉及包含沸石和钼族金属（PGM)如钼和钯使得沸石使这些 钼族金属与沸石的负相互作用最小化的催化剂组合物。 专利技术背景 贫燃发动机，例如柴油发动机和贫燃汽油发动机的操作提供给使用者优异的燃料 经济性，且由于它们在贫燃料条件下以高空气/燃料比操作，具有非常低的气相烃和一氧 化碳排放。特别地，柴油发动机还提供与汽油发动机相比在其燃料经济性、耐久性和它们在 低速下产生高扭矩的能力方面的显著优点。 然而，从排放观点看，柴油发动机显示出比其火花点火对应物相比更严重的问题。 排放问题涉及颗粒物质（PM)、氮氧化物（N0X)、未燃烧烃（HC)和一氧化碳（CO)。N0X是用于 描述氮氧化物的各种化学物种，尤其包括一氧化氮（N0)和二氧化氮（N02)的术语。 颗粒物质的两种主要组分是挥发性有机部分（V0F)和烟炱部分（烟炱）。V0F以 层冷凝在烟炱上，并衍生自柴油燃料和油。取决于废气的温度，V0F可作为蒸气或者作为气 溶胶（液体冷凝物的细滴）存在于柴油废气中。烟炱主要由碳颗粒组成。来自柴油废气的 颗粒物质由于其细粒度是非常可吸入的，这在较高暴露含量下引起健康风险。此外，V0F包 含多环芳烃，其中一些被怀疑是致癌物。 烟炱可通过壁流式过滤器收集，所述过滤器可包含具有在阻塞的蜂巢结构上游和 下游侧上的交替通道末端的多通道蜂巢结构。这产生在每一端上的棋盘型图案。在上游 或入口端阻塞的通道在下游或出口端是开放的。这容许气体进入开放上游通道，流过多孔 壁并通过具有开放下游端的通道离开。待处理气体通过通道的开放的上游端进入催化结构 中并被阻止通过相同通道的阻塞下游端离开。气压迫使气体通过多孔结构壁进入在上游端 封闭且在下游端开放的通道。这类结构主要已知用于从废气流中过滤出颗粒。通常该类结 构具有在基底上的催化剂，所述催化剂增强颗粒的氧化。公开这类催化结构的典型专利包 括美国专利Nos. 3, 904, 551 ;4, 329, 162 ;4, 340, 403 ;4, 364, 760 ;4, 403, 008 ;4, 519, 820 ; 4, 559, 193 ;和 4, 563, 414。 已知包含分散于耐熔金属氧化物载体上的钼族金属的氧化催化剂用于处理柴油 发动机的废气以通过催化这些污染物的氧化而将烃和一氧化碳气体污染物转化成二氧化 碳和水。这类催化剂通常包含在置于柴油动力发动机的废气流通道中的称为柴油氧化催化 剂0)〇C)的装置或更简单地催化转化器中以在废气排到大气中以前将其处理。通常，柴油 氧化催化剂在陶瓷或金属基底承载体（例如流通式单块承载体，如下文所述）上形成，一种 或多种催化剂涂料组合物沉积于所述载体上。除气体HC、C0和颗粒物质的S0F部分的转化 夕卜，包含钼族金属（其通常分散于耐熔氧化物载体上）的氧化催化剂促进一氧化氮（N0)氧 化成N02。 用于处理内燃发动机的废气的催化剂在相对低温操作阶段，例如发动机操作的初 始冷启动阶段期间不太有效，因为发动机废气不是在对有效地催化转化废气中的有害组分 而言足够高的温度下。为此，吸附剂材料在初始冷启动阶段期间可作为催化处理系统的一 部分提供以吸附气体污染物，通常是烃，并保持它们，所述吸附剂材料可以为沸石。当废气 温度提高时，将吸附的烃从吸附剂中驱出并在较高温度下经受催化处理。 如上所述，已知包含分散在耐熔金属氧化物载体上的钼族金属的氧化催化剂用于 处理来自柴油发动机的废气排放。在贫条件下以及在燃料硫的存在下的高温老化以后，钼 (Pt)仍为对将D0C中的C0和HC氧化而言最有效的钼族金属。然而，包含Pd的催化剂提 供在较高温度老化（>700°C)下稳定Pt和降低催化剂成本方面的优点。然而，Pd基D0C对 于C0和HC氧化通常显示出较高的点火温度，当与HC储存材料一起使用时尤其如此，可能 导致HC和或C0点火的延迟。含Pd的D0C可能毒害Pt将链烷烃转化和/或将N0氧化的 活性，并且还可使催化剂更易受硫毒害。这些特征通常防止Pd作为氧化催化剂用于贫燃操 作中，尤其是其中对于答多数驱动条件，发动机温度保持在250°C以下的轻型柴油应用。 理想的是提供解决上述缺点中的一个或多个的催化剂制品。
技术实现思路
提供用于废气排放的处理，例如未燃烧烃（HC)和一氧化碳（C0)的氧化以及氮 氧化物（N0X)的还原的柴油氧化催化剂。本专利技术实施方案涉及包含沸石的新型洗涂层 (washcoat)组合物,所述沸石使沸石与钼族金属之间的负相互作用最小化。 第一方面，提供用于处理来自柴油发动机的包含烃、一氧化碳和颗粒物质的废气 排放的催化剂制品，所述制品包含柴油氧化催化剂和基底。柴油氧化催化剂包含涂覆于所 述基底上的第一洗涂层（washcoatlayer),所述第一洗涂层包含高表面积耐烙金属氧化物 载体、负载于高表面积耐熔金属氧化物载体上的含有钼（Pt)和钯（Pd)的钼族金属组分，和 二氧化硅与氧化铝之比大于1000的第一沸石组分。 详细方面提供处理来自柴油发动机的包含烃、一氧化碳和颗粒物质的废气排放的 催化剂制品，所述制品包含柴油氧化催化剂和基底，其中柴油氧化催化剂包含涂覆于所述 基底上的第一洗涂层和涂覆于第一洗涂层上的第二洗涂层，其中第一和第二洗涂层之一包 含高表面积耐烙金属氧化物载体，且第一和第二洗涂层中的另一个包含高表面积耐烙金属 氧化物载体、负载于高表面积耐熔金属氧化物载体上的含有钼（Pt)和钯（Pd)的钼族金属 组分和二氧化硅与氧化铝之比大于1000的第一沸石组分。 另一方面是用于处理包含烃、一氧化碳和其它废气组分的柴油发动机废气流的系 统，所述排放处理系统包含：借助排气歧管与发动机流体连通的废气导管；提供在其中的 催化剂制品，其中基底为流通式基底或壁流式基底；以及与复合物流体连通的以下中的一 种或多种：烟炱过滤器、选择性催化还原（SCR)催化剂制品以及N0X储存和还原（NSR)催化 剂制品。 其它方面包括处理包含烃、一氧化碳和颗粒物质的柴油废气流的方法，所述方法 包括：(a)提供：提供在其中的催化剂制品；(b)使所述柴油废气流与用于处理废气排放的 所述催化剂制品接触使得氧化催化剂将废气中的烃和一氧化碳氧化成二氧化碳和水；和 (c)将离开柴油氧化催化剂的废气输送至下游烟炱过滤器和N0X转化催化剂。 附图简要说明 图1为可包含根据一个实施方案的柴油氧化催化剂（D0C)洗涂层组合物的蜂巢型 耐熔承载体元件的透视图； 图2为相对于图1放大且沿着平行于图1载体的端面的平面取得的部分横截面视 图，其显示图1所示气体流动通道之一的放大图；和 图3为根据一个实施方案的发动机排放处理系统的不意图。 【具体实施方式】 在描述本专利技术的几个典型实施方案以前，应当理解本专利技术不限于以下说明书中所 述构造或工艺步骤的细节。本专利技术能够赋予其它实施方案并且以各种方法实践和进行。 本专利技术涉及包含沸石的柴油氧化催化剂〇)〇C)组合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理来自柴油发动机的包含烃、一氧化碳和颗粒物质的废气排放的催化剂制品，其包含柴油氧化催化剂和基底：柴油氧化催化剂包含涂覆于所述基底上的第一洗涂层，第一洗涂层包含高表面积耐熔金属氧化物载体、负载于高表面积耐熔金属氧化物载体上的包含铂(Pt)和钯(Pd)的铂族金属组分，和二氧化硅与氧化铝之比大于1000的第一沸石组分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 用于处理来自柴油发动机的包含烃、一氧化碳和颗粒物质的废气排放的催化剂制 品，其包含柴油氧化催化剂和基底： 柴油氧化催化剂包含涂覆于所述基底上的第一洗涂层，第一洗涂层包含高表面积耐熔 金属氧化物载体、负载于高表面积耐熔金属氧化物载体上的包含钼（Pt)和钯（Pd)的钼族 金属组分，和二氧化硅与氧化铝之比大于1000的第一沸石组分。2. 根据权利要求1的催化剂制品，其中第一沸石组分具有大于1200的二氧化硅与氧化 铝之比。3. 根据权利要求1的催化剂制品，其中第一沸石组分不含氧化铝。4. 根据权利要求1的催化剂制品，其中第一洗涂层包含第二沸石组分。5. 根据权利要求1的催化剂制品，其中第一沸石组分选自具有3、MFI和MWW骨架类 型的沸石。6. 根据权利要求1的催化剂制品，其中高表面积耐熔金属氧化物载体包含氧化铝、二 氧化硅、二氧化钛、二氧化铈和氧化锆、它们的物理混合物、它们的化学组合及它们的原子 掺杂组合中的一种。7. 根据权利要求6的催化剂制品，其中高表面积耐熔金属氧化物载体包含氧化铝。8. 根据权利要求1的催化剂制品，其中第一洗涂层上存在第二洗涂层，第二洗涂层包 含高表面积耐熔金属氧化物载体。9. 根据权利要求8的催化剂制品，其中第二洗涂层进一步包含负载于高表面积耐熔金 属氧化物载体上的钼族金属组分。10. 根据权利要求8的催化剂制品，其中第二洗涂层上存在第三洗涂层，第三洗涂层包 含高表面积耐熔金属氧化物载体。11. 根据权利要求10的催化剂制品，其中第二洗涂层、第三洗涂层或二者进一步包含 沸石组分。12. 根据权利要求1的催化剂制品，其中第一洗涂层进一步包含促进剂，所述促进剂为 选自氧化钡（BaO)、氧化镁（MgO)、氧化镧（La203)以及它们的混合物中的一种或多种碱性氧 化物。13. 根据权利要求1的催化剂制...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·W·穆勒斯塔奇，A·H·彭克，G·格鲁贝特，M·希尔真多夫，H·德林，T·纽鲍尔，X·郑，CZ·万，WM·薛，P·伯克，
申请(专利权)人：巴斯夫公司，巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：美国;US