用于选择性催化还原NOx的无序分子筛载体制造技术

一种用于选择性催化还原NOx的催化剂，该催化剂具有一个或多个负载于载体上的选自Cr、Mn、Fe、Co、Ce、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Re、Ir、Pt及其混合物的过渡金属，其中该载体具有带有至少一种交生相的分子筛，该交生相具有至少两种不同的小孔三维骨架结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在选择性催化还原中用于催化剂的载体。
技术介绍
由含氮化合物如氨或尿素选择性催化还原(SCR)NOx已经在很多应用中得到发展，该应用包括用于处理工业固定性应用、热电厂、燃气轮机、燃煤发电厂、化学加工工业中的工厂和炼制厂的加热器和锅炉、熔炉、焦炉、城市废料厂和焚化炉、以及大量车辆(移动式)应用，例如，用于处理柴油废气。 在NH3 SCR系统中发生多种化学反应，所有的该反应都代表了期望的将NOx还原为氮气的反应。反应(I)代表了主反应。 4N0 + 4NH3 + O2 — 4N2 + 6H20(I)。含有氧气的竞争性的、非选择性的反应能够产生二次释放或可以非生产性地消耗氨。一种这样的非选择性反应是氨的完全氧化，其示于反应(2)中。 4NH3 + 502 — 4N0 + 6H20(2)。同时，副反应可以导致不希望的产物如N2O,如反应(3)所代表的。 4NH3 + 4N0 + 302 — 4N20 + 6H20(3)。采用NH3的用于NOx的SCR的催化剂包括例如铝硅酸盐分子筛。一种应用是采用可从氨前体得到的还原剂如尿素或通过本身注入氨来控制从车辆柴油发动机释放N0X。为了提高催化活性，可以将过渡金属引入所述铝硅酸盐分子筛中。最通常测试的过渡金属分子筛为Cu/ZSM-5、Cu/P、Fe/ZSM-5和Fe/β，因为它们具有相对宽的温度活性窗口(window)。WO 2008/132452公开了一种使气体中的氮氧化物转化为氮气的方法，其通过使该氮氧化物在含有至少一种过渡金属的分子筛催化剂存在下与含氮还原剂接触。该分子筛为含有最大环尺寸为八个四面体原子的小孔沸石，其中至少一种过渡金属选自Cr、Mn、Fe、Co、Ce、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Re、Ir 和 Pt。
技术实现思路
无序分子筛所负载的过渡金属催化剂可以显示出改善的NH3-SCR活性以及良好的热稳定性和水热稳定性。该催化剂还可以承受反复的贫燃/富燃高温老化。在某些应用中，该载体(即分子筛)本身也显示了催化活性。因此，术语“催化剂”不限于本文中所描述的组合物的金属组分。根据本专利技术的一种实施方案，用于选择性催化还原NOx的催化剂包含一种或多种负载于载体上的选自 Cr、Mn、Fe、Co、Ce、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Re、Ir、Pt和其混合物的过渡金属。该载体包含具有至少一种无序的分子筛。根据本专利技术的另一种实施方案，用于选择性催化还原NOx的催化剂包含一种或多种选自 Cr、Mn、Fe、Co、Ce、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Re、Ir、Pt 和其混合物的过渡金属以及载体。该载体包括分子筛，该分子筛包含至少两种不同的骨架结构和该至少两种不同的骨架结构中的至少一种交生相。根据本专利技术的另一种实施方案，用于选择性催化还原NOx的催化剂包含一种或多种负载于分子筛上的选自 Cr、Mn、Fe、Co、Ce、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Re、Ir、Pt和其混合物的过渡金属，该分子筛包含至少两种不同骨架结构的交生晶体。根据本专利技术的另一种实施方案，用于还原气体中NOx的方法包括使具有至少一种反应物如NOx的气体暴露于催化剂。该催化剂包含一种或多种负载于载体上的过渡金属，其中该载体包含至少两种不同骨架结构的交生。附图的简要说明 为了使本专利技术可以更完全地被理解，仅以例举的方式参照下面附图，其中 图I是例举基于纯分子筛所负载的铜催化剂(分别为Cu/SAPO-34和Cu/SAPO-18)的温 度的NOx转化率的 图2是例举分别基于焙烧后铜交换的纯分子筛载体SAP0-18、SAP0-34和β沸石的温度的NOx转化率的 图3是例举分别基于水热老化后铜交换的纯分子筛载体SAP0-18、SAP0-34和β沸石的温度的NOx转化率的 图4是例举AEI/CHA端元和交生AEI/CHA的DIFFaX模拟的 图5是例举由所述DIFFaX和所述交生AEI-CHA材料产生的模拟衍射的 图6是例举所述交生AEI-CHA的特征在于在9. 8。-12. 0° 2 Θ处不存在任何峰的图；图7是例举所述交生AEI-CHA的特征在于不存在以16. 9° 2 Θ为中心的宽峰的图；图8是例举10/90摩尔比的所述交生AEI/CHA的特征还在于存在以17. 9° 2 Θ为中心的宽峰的图；和 图9是例举在700 V /72小时的水热老化后，在Cu SCR配方中，AEI/CHA交生示出比CHA铝硅酸盐改善的性能的图。具体实施例方式本专利技术的方面包括催化剂、被选择用于该催化剂的分子筛载体和该催化剂在选择性催化还原NOx中的用途。根据本专利技术的一种实施方案，用于选择性催化还原NOx的催化剂包含一种或多种负载于载体上的选自 Cr、Mn、Fe、Co、Ce、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Re、Ir、Pt及其混合物的过渡金属，其中该载体包含具有至少一种无序结构的分子筛。分子筛是本领域技术人员所熟知的。如本文中所使用的，将“分子筛”理解为是指可以用作气体或液体的吸附剂的含有精确和均一尺寸的孔的中等稳定的材料。小至足以穿过所述孔的分子被吸附而更大的分子则不被吸附。可以将该分子筛骨架依照通常可由国际沸石协会(IZA)接受的骨架类型代码(在http://www. iza-online. org/)定义。该骨架类型描述了包括其笼的排列、通道系统的维数和孔开口的大致尺寸的分子筛或沸石结构。组成、骨架的几何形状、缺陷的数目和性质也是相关的。可以通过如下元环定义所述分子筛的孔尺寸大孔环为12元环或更大；中孔环为10元环；并且小孔环为9元环或更小。优选地，小孔环为8元环或更小。将会理解通过由其骨架类型代码(FTC)定义所述分子筛包括了“类型材料”(例如，首先用于建立骨架类型的种类)和任何以及所有同型骨架材料。本文中FTC的用途意指由FTC所定义的类型材料和所有同型骨架材料。同样的骨架类型代码中的分子筛类型材料如天然产生的(即矿物的)和同型之间的区别可以反映出该材料之间的特性差异，例如其可以在用于选择性催化还原过程中看出。用于本申请中的分子筛包括天然的和合成的分子筛。可以优选使用合成分子筛，因为该分子筛可以具有更均一的硅铝比(SAR)、微晶尺寸、微晶形态并且不存在杂质(例如，碱土金属)。分子筛可以是有序的或无序的。有序的分子筛(例如规则的晶体)是在三维上周期性有序的晶体结构。还可以将有序的分子筛认为是“纯”分子筛。基于这些结构的重复的周期性结构单元(PerBUs)将其分类并且如果周期性有序发生在所有的三维空间中可以将其称为“端元”结构。另一方面，无序的分子筛示出在少于三维(例如，0、1或2维)中的周期性有序。在无序结构中，PerBUs的堆积顺序与周期性有序相背离。这也可以将其解释为 结构上不变的PerBUs的结构无序或堆叠无序。用于本专利技术的催化剂的载体包含具有至少一种无序或缺陷的分子筛。换句话说，该分子筛是无序结构并且在整个三维中不具有周期性有序。所选择的分子筛可以具有的缺陷或无序，其包括但不限于堆积无序、面缺损和相的交生。在具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ安德森，JL卡斯西，HY陈，JM费戴科，
申请(专利权)人：约翰逊马西有限公司，
类型：
国别省市：