本发明专利技术涉及支撑在Ｌａ稳定难熔金属氧化物上的包含贵金属的催化剂。Ｌａ以形成至少近似单层的量被提供在难熔金属氧化物的表面上，优选地为大约１－２个单层。优选地，Ｌａ不具有由Ｘ射线衍射显示的晶体结构。Ｎｄ和Ｌａ与Ｎｄ的混合物可以被用于代替Ｌａ。在一个实施方案中，所述催化剂为在ＺｒＯ２载体上的包含有效量的Ｒｈ的重整催化剂。优选地，所述Ｒｈ以相对低的浓度被提供，通常为基于ＺｒＯ２载体重量的大约０．５％或更少。本发明专利技术人已发现如果Ｒｈ的载量保持足够低，那么由于涉及Ｌａ的效应，Ｒｈ可以贯穿贫富循环被维持为小的微粒形式（小于５ｎｍ，通常为２ｎｍ或更小）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有废气后处理的柴油动力产生系统。背景来自柴油发动机的NOx释放是环境问题。几个国家包括美国，一直具有未决的限 制NOx从货车或其他柴油动力车辆中释放的规定。制造者和研究者已经为满足这些规定而 付出了相当的努力。在使用化学计量的燃料_空气混合物的汽油动力车辆中，三效催化剂已被显示用 来控制NOx的释放。在使用压缩点火的柴油动力车辆中，废气通常对于三效催化剂而言太 过于富含氧而使其无效。若干解决方法已被建议用于控制来自柴油动力车辆的NOx释放。一批方法针对发 动机。例如废气循环和将燃料_空气混合物部分地均质化的技术是有帮助的，但是仅这些 技术将不会消除NOxW释放。另一批方法将NOx从车辆废气中去除。这包括利用贫燃NOjJI 化剂、选择催化还原(SCR)催化剂，和贫NOx阱(LNTs)。贫燃NOx催化剂促进在富氧条件下的NOx的还原。在氧化的气氛中还原NOx是困 难的。已证实找到具有所需的活性、耐用性和运行温度范围的贫燃NOx催化剂是有挑战性 的。必须将还原剂如柴油燃料稳定地提供到废气中用于贫NOx还原，引入3%或更多的燃料 经济损失。目前，贫燃NOx催化剂的最大NOx转化效率是无法接受的低。SCR通常是指通过氨的NOx选择催化还原。反应甚至发生在氧化环境中。可以暂 时地将NOx贮存在吸收剂中，或者持续地将氨进料至废气中。SCR可以实现高水平的NOx还 原，但是有缺点是，缺乏用于分布氨和适合前驱体的下部结构。另一个关注涉及氨可能释放 到环境中。LNTs是在贫废气条件下吸收NOx和在富条件下还原和释放吸收的NOx的装置。LNT 通常包括NOx吸收剂和催化剂。吸收剂通常为碱土化合物(如BaCO3),而催化剂通常为贵金 属(包括Pt和Rh)的组合。在贫废气中，催化剂加速了导致NOx吸收的氧化反应。在还原 的环境中，催化剂激活将烃还原剂转化为多种活性物种的反应，从低活性的CO中生成更活 泼的氢的水_气转换反应，以及将吸收的NOx还原并解吸附的反应。在一般的操作方案中， 将不时地要在废气中创造还原环境以再生(脱硝)LNT。用于去除积聚的NOx的再生可能被称为脱硝以区别于较少进行的脱硫。可以以几种方法来创造脱硝的还原环境。一种方法是利用发动机以创造富废气-还原剂混合物。例 如，发动机可以在排出废气之前，在一个或多个气缸中将额外的燃料注射到废气中。还原环 境还可以通过在发动机下游将还原剂注射到贫废气中来创造。在任何一种情况中，通常将 一部分还原剂消耗掉以消耗废气中过量的氧气。为了减少过量氧的量并且减少消耗过量氧 的还原剂的量，可以将发动机节流，尽管这样的节流可能对一些发动机的性能产生不利的 影响。还原剂可以通过燃烧反应或重整反应来消耗过量的氧。通常，反应发生在在氧化催化剂上、在LNT的上游或发生在燃料重整装置中。还原剂还可以在LNT中直接被氧化，但这倾向于导致更快的热老化。第2004/0550037号美国专利公开(以下用“'037公开”) 描述了具有位于LNT上游的废气管线中的燃料重整装置的废气系统。重整装置既包括氧化 催化剂又包括重整催化剂。重整装置既去除过量的氧又将柴油燃料还原剂转化成更具活性 的重整产品。’ 037公开的氧化催化剂和重整催化剂承受苛刻的条件。根据'037公开，期望 将燃料重整装置加热至蒸汽重整温度以用于各个LNT的再生，并且期望在再生期间将燃料 脉冲式注射以防止燃料重整装置的过热。脉冲造成当高温时催化剂在贫富条件间交替。催 化剂自身倾向于通过这种可以导致物理变化(特别是烧结，其导致催化剂微粒的生长)的 循环来经历化学变化。随着微粒的生长，它们的表面积和表面原子数减小，生成更低活性的 催化剂。对于氧化催化剂和重整催化剂而言有许多可利用的选择。对于氧化催化剂而 言，‘037专利无限制地列举了 Pd、Pt、Ir、Rh、Cu、Co、Fe、Ni、Ir、Cr、和Mo作为可能的选 择。催化剂的载体也是重要的。‘037专利无限制地作为例子列举了铈锆氧化物混合物或 固溶体，硅铝、Ca、Ba、Si、或La稳定的氧化铝。许多其他的氧化催化剂、载体、和稳定剂为 本领域所知。同样，许多例子或重整催化剂是公知的。‘037专利无限制地列举了 Ni、Rh、 Pd、和Pt作为可能的重整催化剂。与氧化催化剂一起，大量的载体和稳定剂可以考虑被使 用。尽管有这些进步，但是持续存在对于可负担得起且可靠的柴油废气后处理系统的 长期需求，所述系统为耐用的，具有可控的运行花费(包括燃料损失)，并且在满足2010年 生效的美国环境保护协会(EPA)的规定以及其他这样的规定的意义上将NOx的释放降低到 令人满意的程度。概述在可观的研究之后，本专利技术人已经开发了用在柴油废气后处理系统中的氧化催化 剂和重整催化剂。所述催化剂就高温下在贫富循坏中的耐久性而言是经济且优越的。所述 催化剂包括支撑在La稳定的难熔金属氧化物上的贵金属。La以形成至少近似单层的量分 布在难熔金属氧化物载体的表面上，优选为大约1-2个单层。优选地，在X射线衍射显示不 具有晶体结构的意义上，La基本上是无定形的。Nd和La与Nd的混合物可以被用于替代 La。La —般为氧化物的形式，而所述贵金属可为经还原的或为氧化物的形式。在一个实施方案中，催化剂为重整催化剂，该重整催化剂包括在&02载体上的有 效量的Rh。催化剂优选地包括分布在表面上的每平方米难熔金属氧化物表面大约0. 5-大 约l.Omg的La。对于具有大约100m2/g表面积的一般&02载体而言，这提供了以难熔氧化 物重量计的大约5-大约10%的La。催化剂还优选地包括每平方米金属氧化物表面积大约 0. 01-大约0. Img的Rh。Rh与La —起分布在难熔金属氧化物微粒的表面上或者Rh位于 La上而分布在难熔金属氧化物微粒的表面上。对于一般的&02载体而言，该载量提供了以 难熔金属氧化物重量计大约0. 1-大约1. 0%的Rh。Rh以在650°C下有效地催化柴油燃料 蒸汽重整的量存在。优选地，Rh具有5nm以下的平均微粒尺寸，并且催化剂起到在750°C下 贯穿400小时的25分钟贫/25分钟富的贫/富循环中将Rh的微粒尺寸保持在5nm以下的 作用。优选地，Rh具有至少大约40%的分散度，并且催化剂起到在750°C下贯穿400小时的25分钟贫/25分钟富的贫/富循环中将Rh的分散度保持在至少大约40%的作用。优选地，催化剂包括极少的钼或不包括钼。根据本专利技术的又一方面，Rh以相对低的浓度被提供大约0. 01-大约0. 05mg每平 方米难熔金属氧化物表面积，对于一般的载体而言，这相当于以难熔金属氧化物重量 计的大约0. 1-大约0. 5%的Rh。本专利技术人已经发现，如果Rh载量保持足够低，那么Rh可 被维持为小微粒的形式(小于5nm，一般为大约2nm或更小)同时催化剂通过涉及到La的 效应而经历贫富循环。稳定性的改进使得随着Rh载量由约0. 10mg/m2减小到大约0. 05mg/ m2或更小，在老化后产生了与用较大量的Rh载量而实现的几乎相同或更高的催化剂活性。在另一个实施方案中，催化剂为氧化催化剂，该催化剂包括在Al2O3难熔金属氧化 物载体上的有效量的Pd。催化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动力产生系统（１００），该系统包括：柴油发动机（１０１），运行以产生废气；废气后处理系统（１０３），该系统包括经配置以接收至少一部分废气的废气管线（１０２）；配置在废气管线（１０２）中的燃料重整装置（１０４），该装置包括氧化催化剂和重整催化剂；贫ＮＯｘ阱（１０５），其配置在废气管线（１０２）中位于燃料重整装置（１０４）的下游；和燃料注射器（１０７），其被配置以在燃料重整装置（１０４）上游将燃料注射至废气管线（１０２）中；其中，所述重整催化剂包括催化剂修补基面涂层，该催化剂修补基面涂层包括：ＺｒＯ↓［２］难熔金属氧化物载体；在难熔金属氧化物载体表面上的Ｌｎ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］，所述Ｌｎ↓［ｘ］Ｏ↓［ｙ］的量至少足以在难熔金属氧化物载体上形成近似单层（ｍｏｎｏｌａｙｅｒ），其中Ｌｎ选自Ｌａ、Ｎｄ、及其混合物；以及在难熔金属氧化物载体表面上的有效量的Ｒｈ，以在６５０℃下催化蒸汽重整。
【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：DM普贾瑞，RA达拉贝塔，JG麦卡蒂，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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