用于处理柴油ＬＮＧ双燃料机动车的废气的催化剂制造技术

本发明专利技术涉及用于处理柴油ＬＮＧ双燃料机动车的废气的催化剂，其中浸渍有作为催化剂活性成分的钯和铂。用于处理柴油ＬＮＧ双燃料机动车的废气的该催化剂具有优异的甲烷氧化活性和优异的防止硫中毒效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理柴油LNG (液化天然气)双燃料机动车的废气的催化剂，更具 体而言，涉及柴油LNG双燃料机动车的催化剂，所述催化剂可以有效地除去柴油LNG双燃料 机动车的废气中所含有的甲烷并且还具有优异的硫中毒抗性。
技术介绍
天然气机动车可根据燃料供给系统分为CNG(压缩天然气)型和LNG型。CNG型 使用在约200个大气压的压力压缩并且储存在高压容器中的气体，而LNG型使用温度约 为-130°C的低温燃料。在国内外CNG被主要用作天然气燃料的原因似乎在于，与CNG相比 LNG难以应用于机动车，并且没有足够的用于提供LNG的基础设施。在韩国，CNG机动车获 得了市场的良好接受并处于成熟阶段，但是LNG机动车却刚刚通过开发阶段且正处于试驾 阶段。此外，根据点火系统，天然气发动机可以分为专用型和双燃料型。专用型利用电点 火系统并且主要用在汽油发动机中，而双燃料型使用柴油燃料作为点火源。当将现有汽油 机动车改造为天然气机动车时，如果应用双燃料型，则可以通过仅安装天然气供给系统而 不改变点火系统来比较简单地实现燃料转换。在天然气机动车中，甲烷是废气的主要成分。甲烷是具有长寿命的潜在的温室气 体，并且显示出比二氧化碳更高的温室效应。由于天然气机动车排出的甲烷存在对环境 的影响，因此预计早晚会提出排放法规，并且天然气机动车的以现有状态排出的甲烷约有 60%应由低温后处理装置等进行处理，以遵守最严格的欧洲法规。近来，使用其中浸渍有作为活性成分的钯的催化剂来氧化甲烷。然而，这存在钯在 硫条件下具有显著降低的催化活性的问题。此外，对于柴油LNG双燃料机动车，由于LNG不含硫但柴油含硫，因此柴油中所含 的硫会使用于氧化废气中的甲烷的催化活性材料中毒，因而需要开发用于柴油LNG双燃料 机动车的除甲烷催化剂。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的在于提供用于处理柴油LNG双燃料机动车的废气的催化剂，所 述催化剂可以有效地除去柴油LNG双燃料机动车的废气中所含有的甲烷。本专利技术的另一个目的在于提供用于处理柴油LNG双燃料机动车的废气的催化剂， 所述催化剂具有高甲烷去除性能和优异的硫中毒抗性。技术解决方案本专利技术人从为实现上述目的而反复进行的研究的结果中发现，通过在催化剂中浸 渍钼和钯同时调整钼与钯的重量比，可以控制硫中毒现象。一般而言，在韩国，柴油燃料被控制为含有50ppm以下的硫。因此，柴油LNG双燃料机动车的废气中的硫浓度处于IOppm以下的程度，为0. Ippm lOppm，更具体而言为 0. Ippm 5ppm，但这取决于混合燃料燃烧比。在本专利技术中，调整钯与钼的浸渍比以便在柴 油LNG双燃料机动车的废气条件中具有优异的甲烷氧化活性。结果，本专利技术人发现，当钯与 钼的重量比为1 0.1 0.5时具有高甲烷氧化活性和优异的硫中毒抗性。本专利技术涉及用于处理柴油LNG双燃料机动车的废气的催化剂，其中，作为催化剂 活性成分的钯与钼以1 0.1 0.5的重量比浸渍，更优选的是，用于处理柴油LNG双燃料 机动车的废气的催化剂具有陶瓷基质，所述陶瓷基质上沉积有经酸化处理的载体和重量比 为1 0. 1 0. 5的作为催化剂活性成分的钯和钼。钯和钼的重量比优选为1 0. 1 0. 5，更优选为1 0. 1 0. 3。钯具有比钼更优异的催化活性，但是硫容易使其中毒，从而使催化活性劣化。因 此，除钯之外，还需提供具有防止硫中毒效果的助催化剂。钼作为具有防止硫中毒效果同时 保持甲烷氧化活性的助催化剂具有优异的效果，但是与钯相比其甲烷氧化活性更低。因此， 钼与钯的比例对于提供防止硫中毒效果和优异的甲烷氧化活性非常重要。此外，本专利技术人 由反复研究的结果发现，当钯与钼的重量比为1 0. 1 0.5、更优选为1 0.1 0.3时， 其具有防止硫中毒效果并具有优异的甲烷氧化活性。如果钼相对于钯的重量比小于0. 1， 则防止硫中毒的效果会显著劣化，而如果钼相对于钯的重量比大于0. 5，则甲烷氧化活性降 低。因此，只有当将钯与钼的重量比被控制在上述范围内时，在柴油LNG双燃料机动车中才 能够具有防止硫中毒效果和优异的甲烷氧化活性。本专利技术的用于处理柴油LNG双燃料机动车的废气的催化剂具有陶瓷基质，所述陶 瓷基质上沉积有载体和作为催化剂活性成分的钯和钼。陶瓷基质可以具有由如堇青石等耐 热陶瓷材料形成的蜂窝孔体结构。载体可以包括氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化铈及其 混合物，但是就催化活性方面而言更优选氧化铝。载体可以使用硫酸等酸处理。优选的是，洗涂于陶瓷基质上的载体的量为0. 5g/in3 4g/in3。若载体的量小于 0. 5g/in3,则催化剂性能显著劣化，若载体的量大于4g/in3，则催化剂性能不再提高并且难 以制造。此外，在本专利技术中，相对于载体和催化活化材料的总重，浸渍在催化剂中的催化活 性材料的含量为0. 1重量％ 20重量％，优选为1重量％ 15重量％。若该含量小于0. 1 重量％，则催化剂性能会显著劣化，若该含量大于20重量％，则催化剂性能不再提高并且 从经济角度而言也是不利的。根据本专利技术，当将载体洗涂于基质上之后，可以将催化活性材料浸渍于经洗涂的 基质中。作为另外一种选择，当将催化活性材料浸渍于载体中之后，可以将浸渍有催化活性 材料的载体洗涂在基质上。用于处理柴油LNG双燃料机动车的废气的催化剂可以由包括以下步骤的方法制 造通过将氧化铝洗涂在陶瓷基质上制备经洗涂的基质，然后干燥并煅烧该经洗涂的 陶瓷基质；和通过将经洗涂的基质浸入含有钯和钼的催化溶液中来浸渍催化剂活性成分，然后 干燥并煅烧经洗涂的陶瓷基质。用于制备催化溶液的钯前体包括硝酸钯、氯化钯和四氨基氯化钯等。钼前体包括四氨合硝酸钼(Pt(NH3)4(NO3)2)和六氯钼酸(H2PtCl6)等，但是就催化活性而言，H2PtCl6比 Pt(NH3)4(NO3)2 更具优势。载体在基质上的洗涂以及干燥和煅烧可以通过本领域的典型方法来进行。有利效果本专利技术的用于处理柴油LNG双燃料机动车的催化剂具有优异的甲烷氧化活性和优异的硫中毒抗性。附图说明通过结合附图提供的对优选实施方式的以下描述，本专利技术的上述及其它目的、特 征和优点将变得显而易见，附图中图1是显示浸渍有作为催化剂活性成分的钯和钼的甲烷氧化催化剂的活性评价 结果的图。图2是显示催化剂对于硫的抵抗性的评价结果的图。 具体实施例方式下面将参考附图详细描述本专利技术的实施方式。浸渍有Pd和Pt的催化剂的制造将γ氧化铝粉(SAS0L,德国，表面积:210m2/g，孔隙体积0. 5cc/g,比重0. 8g/ cc)与乙酸和蒸馏水的混合溶液(重量比为1 3.5)混合，然后通过使用湿式球磨机研磨 12小时来制备均勻的氧化铝浆料。浆料中γ氧化铝粉的含量为50重量％，并且经研磨的 Y氧化铝粉的平均粒径为3 μ m。使用氧化铝浆料洗涂堇青石蜂窝孔体(lin3，400CpSi)，使得洗涂的氧化铝的量为 2g/in3，在120°C的温度干燥2小时，然后在550°C的温度煅烧3小时，由此制造洗涂有氧化 铝的蜂窝孔体。通过将作为钯前体的Pd(NO3)2水溶液(10重量％ )和作为钼前体的H2PtCl6溶解 在蒸馏水中分别制备80g催化溶液，使其各自具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理柴油ＬＮＧ双燃料机动车的废气的催化剂，其中，将作为催化剂活性成分的钯和铂以１∶０．１～０．５的重量比浸渍。

【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：李诚浩，丁鸿硕，金容祐，吴承勋，
申请(专利权)人：SK能源株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]