选择性催化还原催化剂制造技术

用于应用含氮还原剂转化废气中氮氧化物(NO

Selective catalytic reduction catalyst

It is used to transform nitrogen oxide (no) in waste gas with nitrogen reducing agent

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】选择性催化还原催化剂本专利技术涉及用于应用含氮还原剂转化废气中氮氧化物(NOx)的选择性催化还原催化剂组合物。本申请人的WO2014/027207A1公开了用于处理由燃烧过程获得的废气中氮氧化物的催化剂组合物，例如来自内燃机(移动或固定的)、燃气透平或燃煤或燃油电站的废气，所述催化剂包含第一组分和第二组分的掺混物，其中所述第一组分为铝硅酸盐或铁硅酸盐分子筛组分，和其中所述分子筛或者为H+型或者用一种或多种过渡金属进行了离子交换，和所述第二组分为在选自氧化铝、二氧化钛、氧化锆、二氧化铈、二氧化硅及其组合上载带的钒氧化物。EP255121A2公开了包含如下的催化剂：(A)’钛的氧化物、(B)’选自钨和钼的至少一种金属的氧化物、(C)’钒的氧化物和(D)’选自钇、镧、铈、钕、铜、钴、锰和铁的至少一种金属，组分(D)’沉积于沸石上，这种催化剂用于脱除固定产生源如燃烧炉或锅炉产生的含氮氧化物和砷化合物的废气中的氮氧化物。US4798813公开了用于脱除燃烧炉废气中氮氧化物的催化剂，所述废气包含可挥发性催化剂毒物如砷、硒和碲。所述催化剂包含表面积为20m2/g或更低的二氧化钛和在其上载带0.01-20wt％铜的沸石，所述沸石平均孔径为或更小和二氧化硅/氧化铝的摩尔比为10或更大。US4735927A1公开了用于在氨的存在下选择性还原氮氧化物为氮的催化剂，其对于废气中包含的硫氧化物中毒具有耐受性，所述催化剂为由如下物质的混合物形成的复合体形式：锐钛矿(5-40wt％)、沸石(50-90％)、粘结材料(0-30％)和任选至少为0.1wt％的选自钒、钼和铜的氧化物的促进剂。WO88/02659公开了用于脱除电站或工业炉排出的烟气中的氮氧化物的催化剂，所述催化剂包含孔径为和处于其酸形式(H型)的耐酸沸石。催化剂的组分可以包括作为附加试剂的少量过渡金属元素铁、钒、钼、钨、镍、钴、铜、铬和/或铀。另外，以催化剂的质量计，所述催化剂可以包含至多40wt％的氧化钛。US2002/0004446A1公开了用于在还原剂的存在下在400-750℃的温度下分解氮氧化物的催化剂体，所述催化剂体包含：包含氢离子交换的酸沸石和活性组分的活性材料，所述活性材料包含40-60wt％的所述沸石和40-60wt％的所述活性组分，所述活性组分包含70-95wt％的二氧化钛、2-30wt％的三氧化钨、0.1-10wt％的氧化铝和0.1-10wt％的二氧化硅。WO2008/089957A1公开了用于还原柴油机废气中氮氧化物的催化剂组合物，所述催化剂包含选自V2O5、WO3、TiO2的至少两种氧化物和金属交换的不含贵金属的沸石。所述交换金属优选为Co、Cu、Fe或Ni，特别是Fe。催化剂组合物中金属交换的沸石的含量限制为小于10wt％，5-8wt％最为优选。US4663300A公开了用于还原烟气中氮氧化物为氮的催化剂组合物和方法。所述催化剂包含二氧化钛、丝光沸石和金属组分。优选的金属组分包括钒氧化物和钨氧化物。至少存在15wt％的丝光沸石，优选的是高二氧化硅H-丝光沸石。EP2614886A1公开了一种NOx还原催化剂，其用于对燃烧高含硫煤、来自PowderRiverBasin(USA)的煤、生物质等的锅炉废气用氨进行氮氧化物的催化还原，废气中也包含催化剂毒物如砷、磷和钾。这种催化剂需要较低比率的SO2氧化，以避免SO3排放和形成所谓的“酸雨”，和要求氧化废气中存在汞的高活性。所述催化剂由催化剂组合物组成，其包含钛(Ti)、磷的氧化物、钼(Mo)和/或钨(W)、钒(V)的氧化物、和高二氧化硅沸石(其SiO2/Al2O3比不小于20)。随着对WO2014/027207A1中公开的催化剂配制物的继续研究，本专利技术人发现H型铝硅酸盐丝光沸石和铁促进的铝硅酸盐MFI沸石作为第一组分与第二载带的钒氧化物组分的组合物(掺混物)具有更好的NOx转化率和更低或可对比的N2O选择性(即选择性地转化NOx为N2，而不是N2O)，无论与US4663300A中公开的只包含H型丝光沸石的组合物相比还是与WO2014/027207A1中公开的只包含铁促进的铝硅酸盐MFI沸石的组合物相比都如此，特别是当温度至多400℃时。这种协同作用按所附权利要求和下文描述进行定义。按照第一方面，本专利技术提供用于转化废气中氮氧化物(NOx)的催化剂组合物，所述催化剂组合物包含第一组分和第二组分的混合物，其中所述第一组分为H型铝硅酸盐丝光沸石与铁促进的铝硅酸盐MFI沸石的混合物；和所述第二组分为在金属氧化物载体上载带的钒氧化物，所述载体为二氧化钛、二氧化硅稳定的二氧化钛或二氧化钛与二氧化硅稳定的二氧化钛的混合物，其中第一组分与第二组分的重量比为10:90至25:75。下面将进一步描述本专利技术。在下文中，将更为详细地描述本专利技术的不同方面/实施方案。如果没有明显地相反说明，这样定义的每一方面/实施方案可以与任意的其它方面/实施方案组合。具体地，作为优选或有利指出的任何特征均可以与作为优选或有利指出的任何其它特征组合。打算的是与产品相关所公开的特征可以与方法相关所公开的那些特征组合，或者相反。另外，这里所应用的术语“包含”可以与定义“主要包含…”或“由…组成”互换。术语“包含”用于指所提到的元素是主要的，但可以加入其它元素，和仍在权利要求范围内。“主要包含…”限制权利要求的范围至指定的材料或步骤及不实质影响所要求专利技术基础和新颖性特性的特征。术语“由…组成”封闭了权利要求，其包括除通常与之相关的杂质以外引述的那些不同的材料。H型铝硅酸盐丝光沸石(MOR)与铁促进的铝硅酸盐MFI沸石的重量比优选为3:1至3:5，最优选为1:1至3:5。这些参数的优点在下文的实施例中示出。任选地，第一组分与第二组分的重量比为15:85至20:80。当按本专利技术的第一方面的催化剂组合物为用于挤出为基质时，所述催化剂组合物优选包含一种或多种粘结剂组分，其中第一和第二组分的组合重量与一种或多种粘结剂组分的组合重量的重量比为80:20至95:5，优选为90:10至85:15。所述一种多种粘结剂组分可以为粘土如氧化铝和/或玻璃纤维。MFI骨架型号(由国际沸石协会定义)指共有相同结构的一类合成分子筛。MFI定义为具有十个四面体原子的最大孔开口，和具有该特征的分子筛在文献中称为“中孔”分子筛。铝硅酸盐分子筛通常称作沸石。优选的MFI骨架型号的铝硅酸盐沸石为ZSM-5。ZSM-5是已知的，和已进行过广泛研究和表征。例如参见G.T.Kokotailo等人的“StructureofsyntheticzeoliteZSM-5”,Nature272,437-438(1978)。使ZSM-5与铁离子交换的方法也是已知的(例如参见US20100172828A1)。在用于本专利技术的铁促进的铝硅酸盐MFI沸石中优选的铁含量为2-7wt％，例如3-6wt％。铝硅酸盐MFI的二氧化硅-氧化铝比(SAR)优选为20-50。如果SAR太高，沸石的表面积减少，则存在太少的酸位来有效地存贮氨和/或提供NOx转化活性。如果SA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于应用含氮还原剂转化废气中氮氧化物(NO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 GB 1705289.51.用于应用含氮还原剂转化废气中氮氧化物(NOx)的选择性催化还原催化剂组合物，所述催化剂组合物包含第一组分和第二组分的混合物，其中所述第一组分为H型铝硅酸盐丝光沸石(MOR)与铁促进的铝硅酸盐MFI沸石的混合物；和所述第二组分为在金属氧化物载体上载带的钒氧化物，所述载体为二氧化钛、二氧化硅稳定的二氧化钛或二氧化钛与二氧化硅稳定的二氧化钛的混合物，其中第一组分与第二组分的重量比为10:90至25:75。


2.权利要求1的催化剂组合物，其中H型铝硅酸盐丝光沸石(MOR)与铁促进的铝硅酸盐MFI沸石的重量比为3:1-3:5，优选为1:1-3:5。


3.权利要求1或2的催化剂组合物，其中第一组分与第二组分的重量比为15:85-20:80。


4.权利要求1、2或3的催化剂组合物，包含一种或多种粘结剂组分，其中第一和第二组分的组合重量与一种或多种粘结剂组分的组合重量的重量比为80:20-95:5，优选90:10-85:15。


5.权利要求4的催化剂组合物，其中所述一种或多种粘结剂组分为粘土、氧化铝和/或玻璃纤维。


6.前述权利要求任一项的催化剂组合物，其中第二组分的金属氧化物载体包括钨氧化物。


7.前述权利要求任一项的催化剂组合物，其中第二组分的钒氧化物包括铁钒酸盐。


8.前述权利要求任一项的催化剂组合物，其中以催化剂组合物整体的总重量计，所述混合物包含0.5-5.0wt％按V2O5计算的钒，优选为1.0-3.0wt％。


9.包含前述权利要求任一项催化剂组合物的催化载体涂层，包含一种或多种填料、粘结剂、处理助剂、水和掺杂剂。


10.包含用权利要求9的催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·比斯库泊斯基，J·W·明奇，I·皮拉斯，
申请(专利权)人：庄信万丰催化剂德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE