【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单块SCR/ASC/PNA/DOC紧密连接的催化剂
技术介绍
烃基燃料在发动机中的燃烧产生主要包含相对良性的氮气(N2)、水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)的废气。但是废气还相对少地包含有害和/或有毒物质，诸如来自不完全燃烧的一氧化碳(CO)、来自未燃烧燃料的烃(HC)、来自过度燃烧温度的氮氧化物(NOx)以及颗粒物质(主要为烟灰)。为了减轻释放入大气的烟道气和废气的环境影响，期望的是优选通过反过来不产生其他有害或有毒物质的方法来消除或减少不期望组分的量。通常，来自贫燃燃气发动机的废气由于被提供以确保烃燃料充分燃烧的高比例的氧气而具有净氧化效果。在这类气体中，要去除的最麻烦的组分之一是NOx，NOx包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。因为废气包含足够的氧气以有助于氧化反应而不是还原，所以NOx还原为N2是特别成问题的。尽管如此，可通过通常被称为选择性催化还原(SCR)的方法来还原NOx。SCR方法涉及在催化剂的存在下并借助于诸如氨气的含氮还原剂将NOx转化成单质氮(N2)和水。在SCR过程中，将诸如氨气的气体还原剂加入废气流，之后使废气与SCR催化剂接触。将还原剂吸附至催化剂上，并且随着气体穿过或经过经催化基材而进行NOx还原反应。使用氨气的化学计量SCR反应的化学方程式为：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2ONO+NO2+2NH3→2N2+3H2ONH3SCR排放控制系统一旦达到其运行温度(通常为200℃和更高)是非常有效的。然而，这些系统在低于其运行...
【技术保护点】
1.包括基材、第一区和第二区的催化剂制品，所述基材包括入口侧和出口侧，/n其中所述第一区包括：/n被动NOx吸附剂(PNA)，和/n氨泄漏催化剂(ASC)，其包括在载体上的铂族金属和第一SCR催化剂；/n其中所述第二区包括选自由柴油氧化催化剂(DOC)和柴油放热催化剂(DEC)组成的组的催化剂；并且/n其中所述第一区位于所述第二区的上游。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170330 US 62/478,8241.包括基材、第一区和第二区的催化剂制品，所述基材包括入口侧和出口侧，
其中所述第一区包括：
被动NOx吸附剂(PNA)，和
氨泄漏催化剂(ASC)，其包括在载体上的铂族金属和第一SCR催化剂；
其中所述第二区包括选自由柴油氧化催化剂(DOC)和柴油放热催化剂(DEC)组成的组的催化剂；并且
其中所述第一区位于所述第二区的上游。
2.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一区包括：
a.底层，其包括(1)所述在载体上的铂族金属和(2)所述第一SCR催化剂的共混物；
b.顶层，其包括第二SCR催化剂，所述顶层位于所述底层上方。
3.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述载体包括硅质材料。
4.根据权利要求3所述的催化剂制品，其中所述硅质材料包括选自由以下组成的组的材料：(1)二氧化硅和(2)具有高于200的二氧化硅与氧化铝比率的沸石。
5.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约0.5重量％至约10重量％的量存在于所述载体上。
6.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约1重量％至约6重量％的量存在于所述载体上。
7.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约1.5重量％至约4重量％的量存在于所述载体上。
8.根据权利要求1所述的催化制品，其中所述铂族金属包括铂、钯或铂和钯的组合。
9.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述铂族金属包括铂。
10.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约3:1至约300:1。
11.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约5:1至约100:1。
12.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约10:1至约50:1。
13.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂包括贱金属、贱金属的氧化物、分子筛、金属交换分子筛或它们的混合物。
14.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂包括铜、铁、锰、钯或它们的组合。
15.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中所述第二SCR催化剂包括铜、铁、锰、钯或它们的组合。
16.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中所述第二SCR催化剂包括贱金属、贱金属的氧化物、分子筛、金属交换分子筛或它们的混合物。
17.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以5:1至1:5的比率存在。
18.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以3:1至1:3的比率存在。
19.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以2:1至1:2的比率存在。
20.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述PNA包括在分子筛上的铂族金属。
21.根据权利要求20所述的催化剂制品，其中所述PNA还包括贱金属。
22.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述PNA包括在沸石上的Pd。
23.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述PNA和所述第一SCR催化剂包括共同的配方。
24.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述PNA和所述第一SCR催化剂包括相同的材料。
25.根据权利要求2所述的催化剂制品，其中所述底层还包括所述PNA。
26.根据权利要求25所述的催化剂制品，其中所述底层包括包含所述PNA的段(“PNA段”)，并且所述PNA段位于所述共混物的上游。
27.根据权利要求25所述的催化剂制品，其中所述共混物还包含所述PNA。
28.根据权利要求25所述的催化剂制品，其中所述底层包括包含所述PNA和第三SCR催化剂的段(“PNA/SCR段”)。
29.根据权利要求28所述的催化剂制品，其中所述底层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述PNA/SCR段位于所述共混物的上游。
30.根据权利要求28所述的催化剂制品，其中所述底层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述共混物位于所述PNA/SCR段的顶部上。
31.根据权利要求28所述的催化剂制品，其中所述底层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述PNA/SCR段位于所述共混物的顶部上。
32.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一区和所述第二区位于单个基材上，并且所述第一区位于所述基材的入口侧上，且所述第二区位于所述基材的出口侧上。
33.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述基材包括第一基材和第二基材，其中所述第一区位于所述第一基材上且所述第二区位于所述第二基材上，并且所述第一基材位于所述第二基材的上游。
34.减少废气流排放的方法，所述方法包括使所述废气流与包括基材、第一区和第二区的催化剂制品接触，所述基材包括入口侧和出口侧，
其中所述第一区包括：
被动NOx吸附剂(PNA)，和
氨泄漏催化剂(ASC)，其包括在载体上的铂族金属和第一SCR催化剂；
其中所述第二区包括选自由柴油氧化催化剂(DOC)和柴油放热催化剂(DEC)组成的组的催化剂；并且
其中所述第一区位于所述第二区的上游。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一区包括：
a.底层，其包括(1)所述在载体上的铂族金属和(2)所述第一SCR催化剂的共混物；
b.顶层，其包括第二SCR催化剂，所述顶层位于所述底层上方。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述载体包括硅质材料。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述硅质材料包括选自由以下组成的组的材料：(1)二氧化硅和(2)具有高于200的二氧化硅与氧化铝比率的沸石。
38.根据权利要求34所述的方法，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约0.5重量％至约10重量％的量存在于所述载体上。
39.根据权利要求34所述的方法，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约1重量％至约6重量％的量存在于所述载体上。
40.根据权利要求34所述的方法，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约1.5重量％至约4重量％的量存在于所述载体上。
41.根据权利要求34所述的方法，其中所述铂族金属包括铂、钯或铂和钯的组合。
42.根据权利要求34所述的方法，其中所述铂族金属包括铂。
43.根据权利要求35所述的方法，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约3:1至约300:1。
44.根据权利要求35所述的方法，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约5:1至约100:1。
45.根据权利要求35所述的方法，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约10:1至约50:1。
46.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一SCR催化剂包括贱金属、贱金属的氧化物、分子筛、金属交换分子筛或它们的混合物。
47.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一SCR催化剂包括铜、铁、锰、钯或它们的组合。
48.根据权利要求35所述的方法，其中所述第二SCR催化剂包括铜、铁、锰、钯或它们的组合。
49.根据权利要求35所述的方法，其中所述第二SCR催化剂包括贱金属、贱金属的氧化物、分子筛、金属交换分子筛或它们的混合物。
50.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以5:1至1:5的比率存在。
51.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以3:1至1:3的比率存在。
52.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以2:1至1:2的比率存在。
53.根据权利要求34所述的方法，其中所述PNA包括在分子筛上的铂族金属。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述PNA还包括贱金属。
55.根据权利要求34所述的方法，其中所述PNA包括在沸石上的Pd。
56.根据权利要求34所述的方法，其中所述PNA和所述第一SCR催化剂包括共同的配方。
57.根据权利要求34所述的方法，其中所述PNA和所述第一SCR催化剂包括相同的材料。
58.根据权利要求35所述的方法，其中所述底层还包括所述PNA。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述底层包括包含所述PNA的段(“PNA段”)，并且所述PNA段位于所述共混物的上游。
60.根据权利要求58所述的方法，其中所述共混物还包含所述PNA。
61.根据权利要求58所述的方法，其中所述底层包括包含所述PNA和第三SCR催化剂的段(“PNA/SCR段”)。
62.根据权利要求61所述的方法，其中所述底层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述PNA/SCR层位于所述共混物的上游。
63.根据权利要求61所述的方法，其中所述底层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述共混物位于所述PNA/SCR段的顶部上。
64.根据权利要求61所述的方法，其中所述底层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述PNA/SCR段位于所述共混物的顶部上。
65.根据权利要求34所述的方法，其中所述第一区和所述第二区位于单个基材上，并且所述第一区位于所述基材的入口侧上，且所述第二区位于所述基材的出口侧上。
66.根据权利要求34所述的方法，其中所述基材包括第一基材和第二基材，其中所述第一区位于所述第一基材上且所述第二区位于所述第二基材上，并且所述第一基材位于所述第二基材的上游。
67.根据权利要求34所述的方法，其中当进入所述催化剂制品的废气流的温度≤180℃时，所述废气流包括≥1的氨:NOx比。
68.根据权利要求34所述的方法，其中当进入所述催化剂制品的废气流的温度≥180℃时，所述废气流包括＞0.5的氨:NOx比。
69.包括基材、第一区、第二区和第三区的催化剂制品，所述基材包括入口端和出口端，
其中所述第一区包括第二SCR催化剂；
其中所述第二区包括氨泄漏催化剂(ASC)，其包括(1)在载体上的铂族金属和(2)第一SCR催化剂的共混物；
其中所述第三区包括选自由柴油氧化催化剂(DOC)和柴油放热催化剂(DEC)组成的组的催化剂(“第三区催化剂”)；
其中所述第一区位于所述第二区的上游，且所述第二区位于所述第三区的上游；并且
其中所述催化剂制品包括被动NOx吸附剂(“PNA”)。
70.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第一区包括所述PNA。
71.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第二区包括所述PNA。
72.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中：
将所述ASC包括在第一层中；
将所述第三区催化剂包括在从所述出口端延伸小于所述基材的总长的第二层中，其中所述第二层位于所述第一层的顶部上且长度短于所述第一层；并且
将所述第二SCR催化剂包括在从所述入口端延伸小于所述基材的总长的层中，且所述层至少部分与所述第一层重叠。
73.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述第一层从所述出口端延伸小于所述基材的总长。
74.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述第一层从所述入口端延伸小于所述基材的总长。
75.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述第一层延伸所述基材的总长。
76.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述第一层覆盖所述第一区和所述第二区的总长。
77.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述第一层还包括所述PNA。
78.根据权利要求77所述的催化剂制品，其中所述第一层包括包含所述PNA的段(“PNA段”)，并且所述PNA段位于所述共混物的上游。
79.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述共混物还包含所述PNA。
80.根据权利要求72所述的催化剂制品，其中所述第一层包括包含所述PNA和第三SCR催化剂的段(“PNA/SCR段”)。
81.根据权利要求80所述的催化剂制品，其中所述第一层包括所述PNA/SCR段和所述共混物，其中所述PNA/SCR层位于所述共混物的上游。
82.根据权利要求80所述的催化剂制品，其中所述第一层包括所述PNA/SCR段，其中所述共混物位于所述PNA/SCR段的顶部上。
83.根据权利要求80所述的催化剂制品，其中所述第一层包括所述共混物，其中所述PNA/SCR段位于所述共混物的顶部上。
84.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述载体包括硅质材料。
85.根据权利要求84所述的催化剂制品，其中所述硅质材料包括选自由以下组成的组的材料：(1)二氧化硅和(2)具有高于200的二氧化硅与氧化铝比率的沸石。
86.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约0.5重量％至约10重量％的量存在于所述载体上。
87.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约1重量％至约6重量％的量存在于所述载体上。
88.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述铂族金属以所述铂族金属和所述载体的总重量的约1.5重量％至约4重量％的量存在于所述载体上。
89.根据权利要求69所述的催化制品，其中所述铂族金属包括铂、钯或铂和钯的组合。
90.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述铂族金属包括铂。
91.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约3:1至约300:1。
92.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约5:1至约100:1。
93.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中在所述共混物内所述第一SCR催化剂与所述在载体上的铂族金属的重量比为约10:1至约50:1。
94.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂包括贱金属、贱金属的氧化物、分子筛、金属交换分子筛或它们的混合物。
95.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂包括铜、铁、锰、钯或它们的组合。
96.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第二SCR催化剂包括铜、铁、锰、钯或它们的组合。
97.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第二SCR催化剂包括贱金属、贱金属的氧化物、分子筛、金属交换分子筛或它们的混合物。
98.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以5:1至1:5的比率存在。
99.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以3:1至1:3的比率存在。
100.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述第一SCR催化剂和所述PNA以2:1至1:2的比率存在。
101.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述PNA包括在分子筛上的铂族金属。
102.根据权利要求101所述的催化剂制品，其中所述PNA还包括贱金属。
103.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述PNA包括在沸石上的Pd。
104.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述PNA和所述第一SCR催化剂包括共同的配方。
105.根据权利要求69所述的催化剂制品，其中所述PNA和所述第一SCR催化剂包括相同的材料。
106.减少废气流排放的方法，所述方法包括使所述废气流与包括基材、第一区、第二区和第三区的催化剂制品接触，所述基材包括入口端和出口端，
其中所述第一区包括第二SCR催化剂；
其中所述第二区包括氨泄漏催化剂(ASC)，其包括(1)在载体上的铂族金属和(2)第一SCR催化剂的共混物；
其中所述第三区包括选自由柴油氧化催化剂(DOC)和柴油放热催化剂(DEC)组成的组的催化剂(“第三区催化剂”)；
其中所述第一区位于所述第二区的上游，且所述第二区位于所述第三区的上游；并且
其中所述催化剂制品包括被动NOx吸附剂(“PNA”)。
107.根据权利要求106所述的方法，其中所述第一区包括所述PNA。
108.根据权利要求106所述的方法，其中所述第二区包括所述PNA。
109.根据权利要求106所述的方法，其中：
将所述ASC包括在第一层中；
将所述第三区催化剂包括在从所述出口端延伸小于所述基材的总长的第二层中，其中所述第二层位于所述第一层的顶部上且长度短于所述第一层；并且
将所述第二SCR催化剂包括在从所述入口端延伸小于所述基材的总长的层中，且所述层至少部分与所述第一层重叠。
110.根据权利要求10...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海鹰，J·范德克，刘东霞，吕竞，
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
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