[發(fā)明專利]用于還原氧化氮的催化劑組合物有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200880002743.5 | 申請日： | 2008-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN101588865A | 公開（公告）日： | 2009-11-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 西爾克·貝格爾;馬丁·保盧斯;阿尼安·萊西納 | 申請（專利權(quán)）人： | 南方化學(xué)股份公司 |
| 主分類號： | B01J29/06 | 分類號： | B01J29/06;B01J29/46;B01J23/22;B01J23/30;B01D53/94 |
| 代理公司： | 北京金闕華進(jìn)專利事務(wù)所(普通合伙) | 代理人： | 昝美琪 |
| 地址： | 德國*** | 國省代碼： | 德國;DE |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 還原 氧化氮 催化劑 組合 | ||
本發(fā)明涉及一種用于還原氧化氮的催化劑組合物和一種含有根據(jù)本發(fā)明 的催化劑組合物的催化劑。
柴油機(jī)的效率與汽油機(jī)相比提高約25～35％。然而，柴油機(jī)在其環(huán)境相容 性上卻還存在問題，尤其是由于排放顆粒形的致癌的炭黑顆粒，對此已經(jīng)有了 過濾器，并且，尤其是由于排放損害環(huán)境的氧化氮，并為此還構(gòu)成大量研究工 作的題材。
總體上，這些氧化氮(NO、NO2)統(tǒng)稱為概念NOx，其作為汽車的柴油燃 燒過程的副產(chǎn)物出現(xiàn)。
因?yàn)镹Ox對于煙霧、地面的臭氧濃度以及酸雨起作用，在通過柴油機(jī)排 放NOx方面，許多國家都有相關(guān)規(guī)定。
例如，在美國自2007年起，根據(jù)清潔空氣法修正條例，禁止每英里排放 高于0.07g/NOx的汽車和輕型載重車。
類型地，將來還會對，例如重型載重汽車中大型柴油機(jī)出臺還原NOx排 放的類似的嚴(yán)峻限定值。
典型的是，當(dāng)前在柴油機(jī)中采用所謂的SCR-催化劑(SCR＝Selective katalytische?Reduktion，選擇性催化還原)。其中，在一個這樣的SCR-催化劑 中，把所出現(xiàn)的NOx與一種氨源混合，所述氨源一般的是尿素，并且引導(dǎo)過一 個催化劑，在此得出一種氨與NOx之間成為氮和水的不同反應(yīng)產(chǎn)物。
如果一氧化氮與二氧化氮的比例是1∶1的話，則使用SCR-催化劑可以達(dá) 到最好的結(jié)果，然而，柴油機(jī)的廢氣中NOx典型的是對這種氧化物有約9∶1的 比例。
通常，SCR-催化劑組合物采用一種V2O5、WO3和TiO2的混合物，并且多 數(shù)設(shè)置為在，例如陶瓷或者金屬結(jié)構(gòu)的載體結(jié)構(gòu)，例如蜂房體，即所謂的獨(dú)石、 泡沫等等，上的含水涂層懸浮物(“洗涂層”)(參見US?5,451,387，US 2004/0109804?A1)。
在EP?0?544?282?A1中，嘗試提高從廢氣中去除NOx、CO和NH3的活性， 在此方面于催化劑組合物中除了鈦、釩、鎢或者鉬化合物之外，還含有一種第 二組分，其含有選自鉑、鈀和銠的一種貴金屬的鹽，其中，所述貴金屬事先承 載在一種多孔材料，例如一種沸石、二氧化鋁或者氧化硅上。
EP?0?255?121中公開了一種催化活性成形體，例如，以蜂房體的形式(所 謂的全催化劑)，其主要包含鈦、鎢、氧化鉬和至少一種承載在沸石上的金屬。 在EP?0?0255?121中沒有公開涂層懸浮物形式的催化活性組合物。
同樣地公知，采用含鐵的MFI-型沸石，以在有高含量的氧和水蒸汽在場 的情況下，用氫選擇性地還原NOx(Chen等人.in?Phys.Chem.Chem.Phys. 2000，2，3083～3090)。
在內(nèi)燃機(jī)中，尤其是在約500℃～600℃溫度的情況下，會出現(xiàn)其它的問題， 因?yàn)樽鳛楦碑a(chǎn)物構(gòu)成笑氣(N2O)。公知的是(WO?99/49954和US 2004/0109804?A1)，在350℃以下，用一種含鐵的沸石轉(zhuǎn)化N2O運(yùn)行良好。 而在更高溫度的情況下，迄今還沒有滿意的方案。
對此，在US?2004/0109804?A1中，為了從一種含有氧化氮和笑氣氣流中 同時去除氧化氮和笑氣，提出一種雙催化劑系統(tǒng)，其作為第一催化劑含有鈷， 而作為催化有效載體含有一種有機(jī)的金屬氧化物。尤其是提出了摻雜鈷的沸 石。
然而，其缺點(diǎn)是在US?2004/0109804?A1中的系統(tǒng)上，必須采用高耗費(fèi)的 雙催化劑系統(tǒng)，其還是要求有貴金屬尤其是釕、銠、鈀、金或者鉑在場。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種避免上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的催化劑組合物。 尤其是本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種在500℃溫度以上的選擇性地去除笑氣和 氧化氮的簡單的催化劑組合物。
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