铈与选自铑和钯的元素的有机胶态分散体及其作为内燃机用粗柴油添加剂的用途制造技术

本发明专利技术的胶态分散体是含有铈化合物的颗粒、酸和有机相的类型的胶态分散体，并且其特征在于它还包含选自铑和钯的至少一种元素的化合物。根据本发明专利技术的变化方案，该分散体包含铈、另一种稀土元素和／或铁的化合物的颗粒。本发明专利技术的分散体可用作内燃机用粗柴油的添加剂，更特别地用作柴油发动机用粗柴油的添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铈与选自铑和钯的元素的有机胶态分散体及其作为内燃机用粗柴油添加剂的用途。
技术介绍
已知当粗柴油在柴油发动机中燃烧时，含碳产物倾向于形成烟灰，这些烟灰被认为对环境和健康均有害。人们对用于减少这些含碳颗粒物排放的技术已经进行了长时间的研究。一种令人满意并且目前在大规模使用的解决办法在于在过滤器上收集这些颗粒，该过滤器定期地进行再生处理以防止其堵塞。过滤器的再生会由于烟灰自燃温度的降低而变得更加容易，而烟灰自燃温度的降低可通过在燃烧过程中将催化剂引入到烟灰的核中来实现。这项被称作燃料承载催化(Fuel BorneCatalysis)或FBC的技术也得到了广泛应用。如此添加了添加剂的烟灰具有足够低的自燃温度，以便在发动机正常运行时或者在特定的再生循环过程中能够频繁达到该温度。人们了解，被用作碳氢燃料添加剂的稀土化合物的分散体可起到降低烟灰自燃温度的作用。此外，人们还力图限制由柴油发动机排放的氮氧化物(NOx)。因此，对于可同时降低烟灰燃烧温度并且降低柴油发动机废气中NOx含量的有效催化剂存在着实际的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供这种催化剂。为此，本专利技术的胶态分散体是含有铈化合物的颗粒、酸和有机相的类型的胶态分散体，并且其特征在于它还包含选自铑和钯的至少一种元素的化合物。根据本专利技术的第一种变化方案，该胶态分散体的特征在于它包含铈和另一种稀土元素的化合物的颗粒。根据另一种变化方案，本专利技术的胶态分散体的特征在于它包含基于铈、任选的另一种稀土元素、和铁的化合物的颗粒。具体实施例方式通过阅读以下的描述以及用于对其进行说明的具体但非限制性的实施例，本专利技术的其它特征、细节和优点将会得到更全面的展现。在下面的描述中，稀土元素应理解为是指由钇和元素周期表中原子序数为57至71(包括端值)的元素所组成的组中的元素。在本专利技术中，措辞“胶态分散体”指的是由胶体尺寸的固体细颗粒悬浮在液相中而形成的任何体系，所述胶体尺寸的固体细颗粒基于铈和，按照上述变化方案，除铈之外的其它稀土元素和/或铁的化合物，所述颗粒还可以任选地包含残余量的结合离子或吸附离子，例如硝酸根、乙酸根、柠檬酸根或铵离子。胶体尺寸是指约1纳米至约500纳米的尺寸。这些颗粒更特别地可具有至多约250纳米，尤其是至多100纳米，优选至多20纳米，甚至更优选至多15纳米的平均尺寸。需要指出，在这种分散体中，铈、其它稀土元素和/或铁要么可以优选地完全以胶体的形式存在，要么可以以胶体形式和部分地以离子的形式存在。更特别地，当本专利技术分散体的颗粒基于数种元素的化合物时，也即基于铈、其它稀土元素和/或铁的化合物时，这些元素在每个颗粒的内部呈混合状态，这些元素通常为混合氧化物和/或水合混合氧化物(羟基氧化物)的形式。铈主要为铈IV的形式。例如，相对于铈IV的铈III含量(以Ce III/全部Ce的原子比表示的含量)通常为至多40％。它可根据所使用的分散体的实施方式而变化，并且因而可以为至多20％，更特别地为至多10％，甚至更特别地为至多1％。在上述第一种变化方案的情况下，除铈以外的另一种稀土元素可以更特别地为镧或镨。显然，本变化方案涵盖了其中颗粒是结合了铈和多种其它稀土元素的化合物的情况。相对于以氧化物形式表示的铈和稀土元素的总摩尔数，除铈以外的另一种稀土元素的比例优选为至少10％，更特别地为至少20％，甚至更特别地为至多50％摩尔。在第二种变化方案的情况下，铈的比例优选为至多50％，更特别地为至多20％，甚至更特别地为至多10％，这个比例以相对于氧化铈和氧化铁Fe2O3的总摩尔数的摩尔氧化铈CeO2来表示。这两种变化方案可以结合在一起，也就是说，颗粒可以是铈、至少一种其它稀土元素和铁的化合物。根据本专利技术的主要特征，胶态分散体进一步包含选自铑和钯的至少一种元素的化合物。本专利技术特别适合于铑和钯组合存在的情况。钯还具有促进废气中CO和未完全燃烧的烃的氧化的作用。一般来说，相对于颗粒中铈、另一种稀土元素和铁元素的总量，铑和/或钯的含量为至多5％，更特别地至多1％，甚至更特别地至多0.5％。这个含量采用金属铑和/或钯的质量相对于元素铈、稀土元素和铁的质量之和的百分数来表示。铑和/或钯含量的上限不是关键因素，它只是更从经济方面进行考虑，这些元素过高的含量将导致较高的分散体成本，同时并没有提供技术优势。其下限为这样的含量，当低于该含量时，无法再观察到铑和/或钯对于减少氮氧化物排放的效果。这个下限通常为约100ppm。在按照下述制备方法获得的分散体的情况下，可以想到的是，铑和/或钯主要也以氧化物或水合氧化物的形式存在。仍然是在这种相同的情况下，铑和/或钯此外主要地通过结合到铈化合物的颗粒上而存在于分散体中。元素铑和/或钯与颗粒之间的这种结合可以是化学类型的结合，并且这种结合也可以通过所述元素与颗粒表面的吸附而产生。本专利技术的胶态分散体包括至少一种酸，有利地是两亲酸。该酸更特别地选自具有至少6个碳原子，甚至更特别地10-60个碳原子，优选15-25个碳原子的有机酸。这些酸可以是直链或者支化的。它们可以是芳基酸、脂族酸或芳基脂族酸，任选地带有其它官能团，条件是这些官能团在希望在其中使用本专利技术分散体的介质中是稳定的。因此，例如可使用具有约10-约40个碳原子的脂族羧酸、脂族磺酸、脂族膦酸、烷基芳基磺酸和烷基芳基膦酸，天然或者合成均可。显然可以使用酸的混合物。还可使用其碳链带有酮官能团的羧酸，例如在α位被酮官能团取代的丙酮酸。它们也可以是α-卤代羧酸或α-羟基羧酸。连接到羧基的链可带有不饱和度。不过，一般来说倾向于避免过多的双键，这是因为铈对双键的交联起催化作用。该链可通过醚或酯官能团隔开，条件是这不会过分地改变带有羧基的链的亲脂性。作为实例，可提及以下脂肪酸妥尔油、大豆油、油脂、亚麻油、油酸、亚油酸、硬脂酸及其异构体、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十二烷基苯磺酸、2-乙基己酸、环烷酸、己酸、甲苯磺酸、甲苯膦酸、月桂基磺酸、月桂基膦酸、棕榈基磺酸和棕榈基膦酸。在本专利技术的范围内，术语“两亲酸”还可以指其它两亲试剂，例如聚氧乙烯烷基醚磷酸酯盐。这里的磷酸酯盐是指下式的磷酸酯盐 或者下式的二烷基聚氧乙烯磷酸酯盐 其中·R1、R2、R3相同或不同，代表尤其具有2-20个碳原子的直链或支化烷基；苯基；烷基芳基，更特别地是烷基苯基，尤其具有8-12个碳原子的烷基链；芳基烷基，更特别地是苯基芳基；·n是环氧乙烷的数目，例如可以为0-12； ·M代表氢、钠或钾原子。基团R1尤其可以是己基、辛基、癸基、十二烷基、油基、壬基苯基。作为这类两亲化合物的实例，可提及由Rhodia公司以商标Lubrophos和Rhodafac销售的那些化合物，并且尤其是以下的产品-聚氧乙烯烷基(C8-C10)醚磷酸酯RhodafacRA 600-聚氧乙烯十三烷基醚磷酸酯RhodafacRS 710或RS410-聚氧乙烯油酰基鲸蜡基醚磷酸酯RhodafacPA 35-聚氧乙烯壬基苯基醚磷酸酯RhodafacPA 17-聚氧乙烯(支化)壬基醚磷酸酯RhodafacRE 610。本专利技术的分散体还包含液相，所述液相是一种有机相，并且在该液相中，颗粒为悬浮状态。作为有机相的实例，可提及脂族烃如己烷、庚烷、辛烷、壬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有铈化合物的颗粒、酸和有机相的胶态分散体，其特征在于它还包含选自铑和钯的至少一种元素的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G布兰查德，B托拉，
申请(专利权)人：罗狄亚电子与催化公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]