本发明专利技术公开了用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂组合物，该催化剂组合物由以下项组成：2.0重量％至4.0重量％的量的至少一种钒氧化物，其以V2O5计算并基于该催化剂组合物的总重量计；2.5重量％至7.2重量％的量的至少一种钨氧化物，其以WO3计算并基于该催化剂组合物的总重量计；0.6重量％至3.4重量％的至少一种锑氧化物，其以Sb2O5计算并基于该催化剂组合物的总重量计；0重量％至1.0重量％的至少一种锆氧化物，其以ZrO2计算并基于催化剂的总重量计；以及84.6重量％至94.9重量％的至少一种钛氧化物，其以TiO2计算并基于催化剂的总重量计，其中分别以V2O5、WO3、Sb2O5、TiO2和任选地ZrO2计算的钒、钨、锑、钛和任选地锆的氧化物的重量比总计达100重量％。此外，公开了SCR催化制品，其中根据本发明专利技术的SCR催化剂组合物以涂层的形式附着。合适的催化剂载体是波纹形基材和堇青石整料。SCR催化制品可用于还原贫燃内燃机的废气中的氮氧化物的方法中，并且它们还可包含在用于处理柴油机废气的废气纯化系统中。中。中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】SCR催化剂组合物和包含所述催化剂组合物的SCR催化制品
[0001]说明书
[0002]本专利技术涉及由钛、钒、钨、锑和任选地锆的氧化物组成的SCR催化剂组合物。此外，公开了包含所述催化剂组合物的SCR催化制品。根据本专利技术的SCR催化剂组合物和包含所述SCR催化剂组合物的SCR催化制品可用于贫燃发动机、特别是柴油发动机的废气纯化。
[0003]配备主要以稀燃操作的内燃机的机动车辆的废气具体地含有除了颗粒排放物之外的主要排放物一氧化碳CO、碳氢化合物HC以及氮氧化物。由于相对高的氧气含量为至多15体积％，因此一氧化碳和碳氢化合物可相对容易地借助于氧化而变得无害；然而，使氮氧化物还原为氮气要困难得多。
[0004]用于在存在氧气的情况下从废气中去除氮氧化物NO
x
的一种已知方法是在合适的催化剂上借助于氨的选择性催化还原方法(SCR方法)。在该方法中，利用氨将废气中待去除的氮氧化物转化为氮气和水。一氧化氮NO和二氧化氮NO2概括为NO
x
。
[0005]选择性催化还原(SCR)根据以下反应方案在SCR催化剂的存在下发生：
[0006]4NO+4NH3+O2→
4N2+6H2O
ꢀꢀꢀ
(1)
[0007]NO+NO2+2NH3→
2N2+3H2O
ꢀꢀꢀ
(2)
[0008]6NO2+8NH3→
7N2+12H2O
ꢀꢀ
(3)
[0009]2NO2+4NH3+O2→
3N2+6H2O
ꢀꢀꢀ
(4)
[0010]反应1和反应2是主要反应，每转化一摩尔NO
x
消耗一摩尔氨。反应3和反应4在其中大部分NO
x
以NO2形式存在的气体中发生。为了使反应在150℃至480℃的温度下发生，使用催化剂。最常见的SCR催化剂类型基于氧化钒作为二氧化钛(TiO2)载体系统上的活性化合物，或基于用过渡金属促进的分子筛。在后一种情况下，它主要涉及用铜和/或铁促进的沸石。
[0011]反应1被称为“标准SCR反应”，反应2是“快速SCR反应”，并且反应3和反应4是“NO
2 SCR反应”。
[0012]用作还原剂的氨可在排放系统中作为次级排放物产生或者可通过注入前体在排气系统和后续水解中获得，氨可由所述前体形成，诸如脲、氨基甲酸铵或甲酸铵。
[0013]为了进行最后提及的SCR方法的变型形式，需要用于提供还原剂的来源、用于按要求将还原剂计量到废气中的注入装置以及布置在废气流动路径中的SCR催化剂。
[0014]混合氧化物可用作SCR催化剂，例如该混合氧化物具体地讲基于二氧化钛和/或钒的氧化物(诸如五氧化二钒)，并且该混合氧化物可含有其他氧化物，诸如硅、钼、锰、钨以及其它元素的氧化物。这些催化剂在以下文献中详细地描述；参见例如WO 89/03366 A1、EP 0 345 695 A2、EP 0 385 164 A2、WO 2011/013006 A2和US 2013/205743 A1。
[0015]WO 2011/011101 A1公开了用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂。该催化剂包含金属氧化物载体、钒、活性材料和锑、充当用于还原氮氧化物的催化剂并同时可以促进更高的抗硫中毒性和低温催化活性的促进剂。催化剂的锑的量优选地为0.5重量％至7重量％，并且钒的量优选地为1重量％至3重量％。根据WO 2011/011101 A1，包含氧化钨的混合金属氧化物催化剂提高了低温下的抗硫中毒性，但是氧化钨的使用显著提高了催化剂的价格，而出于经济原因应当避免这种情况。因此，根据本专利技术的催化剂不包含钨。然而，根据
WO 2011/011101 A1的混合金属氧化物催化剂包含载体，例如氧化钛、硅酸盐、氧化锆、氧化铝以及它们的混合物。优选地，载体(support)(也同义地称为载体(carrier))是TiO2。
[0016]WO 2011/127505 A1公开了催化剂组合物，其包含由式XVO4/S表示的钒酸盐，其中XVO4代表Bi
‑
、Sb
‑
、Ga
‑
和/或Al
‑
钒酸盐，其任选地与一种或多种稀土金属
‑
钒酸盐混合，或者与一种或多种过渡金属
‑
钒酸盐混合，或者与一种或多种过渡金属
‑
钒酸盐和一种或多种稀土金属
‑
钒酸盐混合，并且S是包含TiO2的载体，任选地与掺杂剂组合，并且公开了此类催化剂组合物的制备方法。如果XVO4表示SbVO4，则其通过将含有63.9重量％的Sb2O3的SbCl3溶液与含有NH4VO3的溶液混合来合成。煅烧后获得的固体通过XRD表征。载体材料优选地是可商购获得的TiO2/WO3/SiO2。没有给出所述载体材料中的TiO2、WO3和SiO2的量。
[0017]WO 2017/101449 A1公开了一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂组合物，其包含载体TiO2、含钒和锑的复合氧化物(其具有不同于VSbO4和V
0.92
Sb
0.92
O4的金红石型结构，如通过使用CuKα辐射的X射线衍射(XRD)确定的)，和任选地，选自由硅氧化物、钒氧化物和锑氧化物的氧化物组成的组的一种或多种氧化物；一种用于制备该催化剂组合物的方法、通过/能够通过该方法获得的催化剂组合物，以及其用于选择性催化还原氮氧化物的用途。载体材料必须包含TiO2，但另外，其也可由TiO2和SiO2及WO3组成，或由TiO2和ZrO2组成。
[0018]钒和锑以具有金红石结构的复合氧化物的形式存在。
[0019]钒(以元素V计算)以0.5重量％至6重量％的量存在于催化剂中，并且锑(以元素Sb计算)以0.8重量％至16重量％的量存在。
[0020]TiO2优选地以锐钛矿的形式存在。以TiO2计算的钛的含量优选地在50重量％至97.5重量％的范围内，并且以元素Si计算的硅(如果存在)的含量优选地在0.2重量％至9.5重量％的范围内。
[0021]WO 2017/101449 A1没有提及WO3和ZrO2的量(如果它们存在的话)。其明确提及a)TiO2和SiO2及WO3或b)TiO2和ZrO2可为载体材料，但其未明确提及所有四种氧化物，即TiO2和SiO2及WO3和ZrO2应存在于催化剂组合物中。
[0022]CN 107 262 086 A涉及一种SCR(选择性催化还原)脱硝催化剂，特别是涉及一种用于由低温烟气加速硫酸氢铵分解的SCR(选择性催化还原)脱硝催化剂、制备方法和应用。该SCR脱硝催化剂以钛氧化物和过渡金属氧化物形成的复合氧化物为载体，以钒氧化物为活性组分，并以钨氧化物为助催化剂，催化剂中过渡金属元素与钛元素的摩尔比为(0.1
‑
0.5):1，并且过渡金属氧化物包括MnO2、Fe2O3、CeO2、Zr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】1.一种用于选择性催化还原氮氧化物的催化剂组合物，所述催化剂组合物由以下项组成：
‑
2.0重量％至4.0重量％的量的至少一种钒氧化物，其以V2O5计算并基于所述催化剂组合物的总重量计，
‑
2.5重量％至7.2重量％的量的至少一种钨氧化物，其以WO3计算并基于所述催化剂组合物的总重量计，
‑
0.6重量％至3.4重量％的量的至少一种锑氧化物，其以Sb2O5计算并基于所述催化剂组合物的总重量计，
‑
0重量％至1.0重量％的量的至少一种锆氧化物，其以ZrO2计算并基于所述催化剂的总重量计，
‑
84.6重量％至94.9重量％的量的至少一种钛氧化物，其以TiO2计算并基于所述催化剂的总重量计，其中分别以V2O5、WO3、Sb2O5、TiO2和任选地ZrO2计算的钒、钨、锑、钛和任选地锆的所述氧化物的重量比总计达100重量％。2.根据权利要求1所述的催化剂组合物，其中所述至少一种钛氧化物是二氧化钛TiO2，并且其包含至少95重量％的锐钛矿。3.根据权利要求1或2所述的催化剂组合物，所述催化剂组合物由以下项组成：
‑
2.0重量％至4.0重量％的量的至少一种钒氧化物，其以V2O5计算并基于所述催化剂组合物的总重量计，
‑
2.5重量％至7.2重量％的量的至少一种钨氧化物，其以WO3计算并基于所述催化剂组合物的总重量计，
‑
0.6重量％至3.4重量％的量的至少一种锑氧化物，其以Sb2O5计算并基于所述催化剂组合物的总重量计，
‑
以及85.6重量％至94.9重量％的量的至少一种钛氧化物，其以TiO2计算并基于所述催化剂的总重量计，其中分别以V2O5、WO3、Sb2O5和TiO2计算的钒、钨、锑和钛的所述氧化物的重量比总计达100重量％。4.根据权利要求1或2所述的催化剂组合物，所述催化剂组合物由以下项组成：
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：优美科股份公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。