区带化柴油机氧化催化剂制造技术

本发明专利技术描述了用于处理来自柴油发动机的排气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包含：基材；设置在所述基材上的第一载体涂覆区域(1)，其中所述第一载体涂覆区域(1)包含第一铂族金属(PGM)和第一载体材料；邻近所述第一载体涂覆区域(1)的第二载体涂覆区域(2)，其中所述第二载体涂覆区域(2)包含第二铂族金属(PGM)和第二载体材料；设置在所述基材上的第三载体涂覆区域(3)，其中所述第三载体涂覆区域(3)包含第三铂族金属(PGM)和第三载体材料；并且其中：(i)所述第三载体涂覆区域(3)邻近所述第二载体涂覆区域(2)；或(ii)所述第二载体涂覆区域(2)设置或负载在所述第三载体涂覆区域(3)上。还描述了涉及所述氧化催化剂的用途和方法。

Zone oxidation catalyst for diesel engine

This invention describes oxidation catalyst for treating exhaust gas from diesel engine, comprising the oxidation catalyst: substrate; set the first carrier coating area of the substrate (1), wherein the first carrier coating region (1) includes a first platinum group metal (PGM) and adjacent to the first carrier material; the first carrier coating area (1) second (2), the carrier coated region wherein the second carrier coating area (2) contains second platinum group metals (PGM) and second carrier materials; third carrier coating region on said substrate (3), wherein the third carrier coating area (3 third) containing platinum group metals (PGM) and third carrier materials; and wherein: (I) the third carrier coated region (3) adjacent to the second carrier coated region (2); or (II) the second carrier coated region (2) arranged in the third load or load Body coating area (3). Also described are the use and method of the oxidation catalyst.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及用于柴油发动机的氧化催化剂，其用途并且涉及其生产方法。本专利技术还涉及包括氧化催化剂的方法。本专利技术还提供包含氧化催化剂的排气系统，并且涉及包括氧化催化剂或排气系统的车辆。专利技术背景柴油发动机(也称为压缩点火发动机)产生排气排放物，所述排气排放通常含有至少四类在全世界由政府间组织立法反对的污染物：一氧化碳(CO)、未燃烃(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒物质(PM)。已经使用包含铂族金属(PGM)的氧化催化剂来处理由柴油发动机产生的排气排放物中的一氧化碳(CO)和烃(HC)，包括颗粒物质(PM)的挥发性有机成份(VOF)。这种催化剂通过将一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO2)来处理所述一氧化碳，并且通过将烃(HC)氧化成水(H2O)和二氧化碳(CO2)来处理所述烃。一些铂族金属(特别是当负载在耐火氧化物上时)还可以促进一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)。因为对于来自柴油发动机(特别是车用发动机)的污染物可允许排放的排放标准变得日益严格，所以需要提供能够满足这些标准且成本有效的有改善的排气系统。期望的是提供对CO和HC具有优异活性的氧化催化剂，并且其不容易因柴油机燃料中的硫而中毒。重要的是氧化催化剂与其他排放物控制装置结合起作用，特别是作为排气系统的部分，以使由柴油发动机产生的污染物的总减少量最大化。铂族金属(PGM)是昂贵的金属。催化剂生产商在压力下尽可能使>包括在氧化催化剂中的任何PGM的有效性最大以使其材料成本最小化。产生氧化催化剂的方法同样重要，因为存在与将载体涂层施加至基材及随后干燥和煅烧步骤中每个步骤相关的生产成本。我们较早的WO2007/077462描述用于稀燃内燃发动机的排气系统，所述系统包含用于氧化一氧化碳(CO)和烃(HC)的催化剂，其中所述催化剂包含：含有至少一种PGM的第一载体涂覆区带(washcoatzone)，所述第一载体涂覆区带由基材整块的入口端限定在上游端，并且由沿着基材整块长度从入口端测量的小于中间的点限定在下游端；含有至少一种PGM的第二载体涂覆区带，所述第二载体涂覆区带包括沿着基材整块长度从入口端测量的中间的点；和含有至少一种PGM的第三载体涂覆区带，所述第三载体涂覆区带由基材整块的出口端限定在下游端，并且由沿着基材整块长度从入口端的至多四分之三的点限定在上游端，其中第一载体涂覆区带中的PGM负载量和第三载体涂覆区带中的PGM负载量都大于第二载体涂覆区带中的PGM负载量，并且其中第一载体涂覆区带包含小于第三载体涂覆区带的载体涂层负载量的载体涂层负载量。
技术实现思路
专利技术人已经想到氧化催化剂，所述氧化催化剂具有可以以成本有效的方式生产并且使其组分PGM的有效性最大化的布置。氧化催化剂提供优异的CO和HC氧化活性，并且对柴油机燃料中的硫和其氧化物是耐受的。氧化催化剂还显示对将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)的良好活性。本专利技术提供用于处理来自柴油发动机的排气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包含：基材；设置或负载在基材上的第一载体涂覆区域(washcoatregion)，其中所述第一载体涂覆区域包含第一铂族金属(PGM)和第一载体材料；邻近第一载体涂覆区域的第二载体涂覆区域，其中所述第二载体涂覆区域包含第二铂族金属(PGM)和第二载体材料；设置或负载在基材上的第三载体涂覆区域，其中所述第三载体涂覆区域包含第三铂族金属(PGM)和第三载体材料；并且其中：(i)第三载体涂覆区域邻近第二载体涂覆区域；或(ii)第二载体涂覆区域设置或负载在第三载体涂覆区域上。当第二载体涂覆区域和第三载体涂覆区域如(i)或(ii)中描述布置时，进入氧化催化剂的排气将在第三载体涂覆区域之前首先与第二载体涂覆区域接触。本专利技术的氧化催化剂中的这种布置可用于提供对柴油机燃料中的硫中毒的良好耐受性，并且用于使一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)优化。特别地，即使在已经发生一些硫化之后，仍可以维持催化剂对于HC的氧化活性。本专利技术还提供用于柴油发动机的排气系统。该排气系统包括本发明的氧化催化剂，和排放物控制装置。通过氧化催化剂将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)对于污染物通过排气系统进行总体去除是重要的。排气中NO2与NO的比例可以影响包括过滤基材(例如柴油机颗粒过滤器(DPF)、催化烟尘过滤器(CSF)、选择性催化还原过滤器(SCRFTM))的排放物控制装置的主动再生或被动再生。排气中的NO2可以帮助氧化由下游排放物控制装置的过滤基材收集的颗粒物质(PM)。本专利技术的氧化催化剂特别适用于包括过滤基材的排放物控制装置的主动再生。排气中NO2的量还可以影响氧化催化剂下游的排放物控制装置的性能。为了优化的催化性能，用于处理NOx(例如NO2+NO)的选择性催化还原(SCR)催化剂和选择性催化还原过滤器(SCRFTM)催化剂常常要求入口气体中NO2与NO的比例处于特定范围内。NOx的优化NO2比例通常取决于SCR或SCRFTM催化剂中使用的组合物的类型。本发明的氧化催化剂可以与SCR或SCRFTM催化剂，特别是包含铜交换沸石的SCR或SCRFTM催化剂一起使用。本专利技术还涉及车辆。所述车辆包括柴油发动机和本专利技术的氧化催化剂或本专利技术的排气系统。本专利技术还提供产生本专利技术的氧化催化剂的方法。在产生氧化催化剂的第一方法方面，所述方法包括：(i)用长度L1的第一载体涂层来涂覆基材，其中基材具有轴向长度L并且L1小于或等于轴向长度L(例如L1≤L)；然后(ii)用长度L2的第二载体涂层来涂覆基材，其中L2小于或等于轴向长度L(例如L2≤L)；(iii)将第一载体涂层和第二载体涂层干燥至基材上；(iv)用铂族金属将第一载体涂层和第二载体涂层的至少一者浸渍至长度L3，其中L3小于轴向长度L(例如L3<L)；和(v)煅烧涂覆有第一载体涂层、第二载体涂层和浸渍的铂族金属的基材。在产生氧化催化剂的第二方法方面，所述方法包括：(i)用长度L1的第一载体涂层从第一端涂覆基材，其中基材具有轴向长度L并且L1小于轴向长度L(例如L1<L)；然后(ii)用长度L2的第二载体涂层从第二端涂覆基材，其中L2大于L与L1之间的差(例如L2＞L-L1)；和(iii)煅烧涂覆有第一载体涂层和第二载体涂层的基材。本专利技术的另一方面涉及处理来自柴油发动机的排气的方法。所述<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排气的氧化催化剂，所述氧化催化剂包含：基材；设置在所述基材上的第一载体涂覆区域，其中所述第一载体涂覆区域包含第一铂族金属(PGM)和第一载体材料；邻近所述第一载体涂覆区域的第二载体涂覆区域，其中所述第二载体涂覆区域包含第二铂族金属(PGM)和第二载体材料；设置在所述基材上的第三载体涂覆区域，其中所述第三载体涂覆区域包含第三铂族金属(PGM)和第三载体材料；并且其中：(i)所述第三载体涂覆区域邻近所述第二载体涂覆区域；或(ii)所述第二载体涂覆区域被设置在所述第三载体涂覆区域上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.06 GB 1315892.8;2013.09.12 GB 1316278.9;201.用于处理来自柴油发动机的排气的氧化催化剂，所述氧化催化
剂包含：
基材；
设置在所述基材上的第一载体涂覆区域，其中所述第一载体涂覆
区域包含第一铂族金属(PGM)和第一载体材料；
邻近所述第一载体涂覆区域的第二载体涂覆区域，其中所述第二
载体涂覆区域包含第二铂族金属(PGM)和第二载体材料；
设置在所述基材上的第三载体涂覆区域，其中所述第三载体涂覆
区域包含第三铂族金属(PGM)和第三载体材料；并且其中：
(i)所述第三载体涂覆区域邻近所述第二载体涂覆区域；或
(ii)所述第二载体涂覆区域被设置在所述第三载体涂覆区域上。
2.根据权利要求1所述的氧化催化剂，其中所述第三载体涂覆区
域邻近所述第二载体涂覆区域。
3.根据权利要求2所述的氧化催化剂，其中所述第一载体涂覆区
域包括第一载体涂覆区带，所述第二载体涂覆区域包括第二载体涂覆
区带，并且所述第三载体涂覆区域包括第三载体涂覆区带。
4.根据权利要求3所述的氧化催化剂，其中所述第三PGM是铂。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的氧化催化剂，其中所述第
二PGM是铂和钯的组合。
6.根据权利要求2所述的氧化催化剂，其中所述第一载体涂覆区
域包括上游载体涂覆层的一部分，所述第二载体涂覆区域包括所述上
游载体涂覆层的一部分和下游载体涂覆层的一部分，并且所述第三载

\t体涂覆区域包括所述下游载体涂覆层的一部分。
7.根据权利要求6所述的氧化催化剂，其中所述第二载体涂覆区
域包括设置在所述下游载体涂覆层的前部分上的所述上游载体涂覆层
的后部分。
8.根据权利要求7所述的氧化催化剂，其中所述第一PGM是铂，
所述第三PGM是铂和钯的组合，并且所述第二PGM是铂和钯的组
合。
9.根据权利要求6所述的氧化催化剂，其中所述第二载体涂覆区
域包括设置在所述上游载体涂覆层的后部分上的所述下游载体涂覆层
的前部分。
10.根据权利要求9所述的氧化催化剂，其中所述第一PGM是
铂和钯的组合，所述第三PGM是铂，并且所述第二PGM是铂和钯
的组合。
11.根据权利要求1所述的氧化催化剂，其中所述第二载体涂覆
区域设置在所述第三载体涂覆区域上。
12.根据权利要求11所述的氧化催化剂，其中所述第一载体涂覆
区域包括第一载体涂覆层或第一载体涂覆区带，所述第二载体涂覆区
域包括第二载体涂覆层，并且所述第三载体涂覆区域包括第三载体涂
覆层。
13.根据权利要求12所述的氧化催化剂，其中所述第一载体涂覆
区域由第一载体涂覆层组成。
14.根据权利要求12所述的氧化催化剂，其中所述第一载体涂覆
区带包括第一载体涂覆层和第四载体涂覆层，其中所述第四载体涂覆
层设置在所述第一载体涂覆层上。
15.根据权利要求14所述的氧化催化剂，其中所述第三PGM的
总负载量大于或等于所述第二PGM的总负载量。
16....

【专利技术属性】
技术研发人员：P·马尔卡图，Y·洛佩兹德杰西，W·克林可，K·科尔，C·纽曼，R·汉雷，桥本義仁，柴田雅人，
申请(专利权)人：庄信万丰股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB