具有改善H2S削减的用于汽油引擎废气处理的多区域twc催化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种用于处理来自汽油引擎的废气的催化剂制品，该催化剂制品包括：基底，该基底包括入口端、出口端，具有轴向长度L；第一催化区域，该第一催化区域在该入口端处开始并且延伸小于该轴向长度L，其中该第一催化区域包含第一PGM组分和第一无机氧化物；在该出口端处开始的第二催化区域，其中该第二催化区域包含第二PGM组分、第二储氧能力(OSC)材料和第二无机氧化物；其中该第一催化区域基本上不含二氧化铈；并且其中该第一PGM组分为钯(Pd)、铂(Pt)或它们的组合。铂(Pt)或它们的组合。铂(Pt)或它们的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善H2S削减的用于汽油引擎废气处理的多区域twc催化剂


[0001]本专利技术涉及可用于处理来自汽油引擎的废气排放物的催化制品。

技术介绍

[0002]汽油引擎产生废气，该废气包含多种污染物，包括烃(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(“NO
x”)。包含废气催化转化催化剂的排放控制系统被广泛用于减少排放到大气中的这些污染物的量。用于汽油引擎排放处理的常用催化剂是TWC(三元催化剂)。TWC执行三个主要功能：(1)CO的氧化；(2)未燃烧HC的氧化；以及(3)NO
x
的还原。
[0003]H2S削减是可引入到标准TWC中的另外一种特征。通常，诸如Mn和Ni之类的添加剂历来被用于削减H2S排放物，但是已证实Mn对三元催化剂的主要性能有害并且Ni因有相关毒性而在许多地理区域中不是可行的选项。本专利技术消除了对使用具有有害作用的添加剂的需要，同时减少了H2S排放物。

技术实现思路

[0004]本公开的一个方面涉及用于处理汽油引擎废气的催化剂，该催化剂包括：基底，该基底包括入口端、出口端，具有轴向长度L；第一催化区域，该第一催化区域在该入口端处开始并且延伸小于该轴向长度L，其中该第一催化区域包含第一铂族金属(PGM)组分和第一无机氧化物；在该出口端处开始的第二催化区域，其中该第二催化区域包含第二PGM组分、第二储氧能力(OSC)材料和第二无机氧化物；其中该第一催化区域基本上不含二氧化铈；并且其中该第一PGM组分为钯(Pd)、铂(Pt)或它们的组合。
[0005]本公开的另一方面涉及使用本文所述的催化剂制品处理从汽油引擎排放的包含NO
x
、CO和HC的车辆废气的方法。
[0006]本公开的另一方面涉及使用本文所述的催化剂制品处理从汽油引擎排放的车辆废气中的H2S的方法。
[0007]本公开的另一方面涉及用于处理车辆废气的系统，所述系统包含本文所述的催化剂制品，连同用于将所述废气转移通过所述系统的导管。
附图说明
[0008]图1a描绘了第一配置，其中第一催化区域从入口端延伸，第二催化区域从出口端延伸；并且第二催化区域和第一催化区域的总长度等于轴向长度L。
[0009]图1b描绘了图1a的变型，其中第一催化区域从入口端延伸，第二催化区域延伸轴向长度L的100％。
[0010]图2a描绘了第二配置，其中第一催化区域从入口端延伸，第二催化区域从出口端延伸，并且第三催化区域从出口端延伸。
[0011]图2b描绘了图2a的变型，其中第一催化区域从入口端延伸，第二催化区域延伸轴
向长度L的100％，并且第三催化区域延伸轴向长度L的100％。
[0012]图3a描绘了第三配置，其中第二催化区域从出口端延伸；第三催化区域从入口端延伸；并且第一催化区域从入口端延伸，至少部分地覆盖第三催化区域。
[0013]图3b描绘了图3a的变型，其中第二催化区域从出口端延伸；第三催化区域从出口端延伸；并且第一催化区域从入口端延伸。
[0014]图4a描绘了第四配置，其中第二催化区域延伸轴向长度L的100％，第一催化区域从入口端延伸并部分地覆盖第二催化区域，并且第四催化区域从出口端延伸，部分地覆盖第二催化区域。
[0015]图4b描绘了图4a的变型，其中第二催化区域和第三催化区域均延伸轴向长度L的100％，第一催化区域从入口端延伸并部分地覆盖第三催化区域，并且第四催化区域从出口端延伸，部分地覆盖第三催化区域。
具体实施方式
[0016]本专利技术涉及由汽油引擎和其他引擎产生的废气的催化处理，并且涉及相关的催化剂和系统。更具体地，本专利技术人已发现，通过将第一催化区域结合到TWC制剂中，根据本专利技术的催化剂制品展示出改善的H2S削减。
[0017]本公开的一个方面涉及用于处理汽油引擎废气的催化剂，该催化剂包括：基底，该基底包括入口端、出口端，具有轴向长度L；第一催化区域，该第一催化区域在该入口端处开始并且延伸小于该轴向长度L，其中该第一催化区域包含第一铂族金属(PGM)组分和第一无机氧化物；在该出口端处开始的第二催化区域，其中该第二催化区域包含第二PGM组分、第二储氧能力(OSC)材料和第二无机氧化物；其中该第一催化区域基本上不含二氧化铈；并且其中该第一PGM组分为钯(Pd)、铂(Pt)或它们的组合。
[0018]本专利技术人已令人惊讶地发现，采用这种涂覆方式的这些催化剂显示出单独使用催化剂或以常规涂覆方式所不能实现的更好的催化剂性能。
[0019]第一催化区域
[0020]第一催化区域可以延伸轴向长度L的1％至50％。优选地，第一催化区域可以延伸轴向长度L的10％至40％、更优选地25％至35％。
[0021]优选地，第一PGM组分为Pd。第一催化区域可包含0.1g/ft3至150g/ft3；优选地，10g/ft3至100g/ft3；更优选地，20g/ft3至60g/ft3的Pd。
[0022]第一催化区域的总载体涂层载量可为0.5g/in3至2.5g/in3；优选地，0.8g/in3至2.0g/in3。
[0023]第一催化区域可实质上不含二氧化铈或不包含二氧化铈。
[0024]第一无机氧化物优选地为第2、3、4、5、13和14族元素的氧化物。优选地，第一无机氧化物选自由以下项组成的组：氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氧化锆、钡氧化物，以及它们的混合氧化物或复合氧化物。特别优选地，第一无机氧化物为氧化铝、镧
‑
氧化铝或氧化镁/氧化铝复合氧化物。一种尤其优选的第一无机氧化物为氧化铝或镧
‑
氧化铝复合氧化物。
[0025]第一催化区域还可包含第一碱金属或碱土金属组分。
[0026]第一碱金属或碱土金属优选地为钡和/或锶以及它们的混合氧化物或复合氧化物。优选地，基于第一催化区域的总重量计，钡或锶(当存在时)以0.1重量％至15重量％、并
且更优选地3重量％至10重量％的量加载。
[0027]甚至更优选的是，第一碱金属或碱土金属是钡。基于第一催化区域的总重量计，钡(当存在时)优选地以0.1重量％至15重量％、并且更优选地3重量％至10重量％的量加载。
[0028]同样优选的是，第一碱金属或碱土金属是钡和锶的混合氧化物或复合氧化物。优选地，基于第一催化区域的总重量计，钡和锶的混合氧化物或复合氧化物以0.1重量％至15重量％、并且更优选地3重量％至10重量％的量存在。更优选的是，第一碱金属或碱土金属是钡和锶的复合氧化物。
[0029]优选地，钡或锶以BaCO3或SrCO3的形式存在。此类材料可通过本领域内任一已知方法来预先形成，例如始润浸渍或喷雾干燥。
[0030]第一催化区域还可包含锰、钕或钙。优选地，当存在时，锰、钕或钙以0.1重量％至15重量％、并且更优选地1重量％至10重量％的量加载。
[0031]在一些实施方案中，第一催化区域还可包含Ba和Sr、Ba和Mn、Ba和Nd本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理来自汽油引擎的废气的催化剂制品，包括：基底，所述基底包括入口端、出口端，具有轴向长度L；第一催化区域，所述第一催化区域在所述入口端处开始并且延伸小于所述轴向长度L，其中所述第一催化区域包含第一铂族金属(PGM)组分和第一无机氧化物；在所述出口端处开始的第二催化区域，其中所述第二催化区域包含第二PGM组分、第二储氧能力(OSC)材料和第二无机氧化物；其中所述第一催化区域基本上不含二氧化铈；并且其中所述第一PGM组分为钯(Pd)、铂(Pt)或它们的组合。2.根据权利要求1所述的催化剂制品，其中所述第一催化区域延伸所述轴向长度L的1％至50％。3.根据权利要求1或权利要求2所述的催化剂制品，其中所述第二催化区域延伸所述轴向长度L的50％至100％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂制品，其中所述第二催化区域和所述第一催化区域的总长度等于所述轴向长度L。5.根据权利要求1至3中任一项所述的催化剂制品，其中所述第二催化区域和所述第一催化区域的总长度小于所述轴向长度L。6.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂制品，其中所述第一PGM组分为Pd。7.根据权利要求6所述的催化剂制品，其中所述第一催化区域包含0.1g/ft3至150g/ft3的钯。8.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂制品，其中所述第一无机氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：庄信万丰股份有限公司，
类型：发明
国别省市：