[發明專利]柴油氧化催化劑、系統和處理方法

有效

• 申請號: 201280065003.2
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN104053870B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: S·孫;S·A·羅斯;T·W·穆勒-斯塔奇;A·斯阿尼
• 申請（專利權）人: 巴斯夫公司
• 主分類號: F01N3/10
• 分類號: F01N3/10;B01J23/40;F01N3/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 李穎;林柏楠

本發明描述包含包括浸漬在促進的非沸石載體上的鉑族金屬的第一洗涂層的柴油氧化催化劑。促進劑是錫、錳、銦、第VIII族金屬中的一種或多種。本發明也描述制備和使用柴油氧化催化劑，包括排放物處理系統的方法。

技術領域

公開用于柴油發動機排氣排放系統的柴油氧化催化劑(DOC)以及它們的制造和使用方法。特定實施方案涉及包含錫和錳的一種或多種作為活性促進劑的柴油氧化催化劑。

背景

柴油發動機排氣是非均質混合物，其不僅含有氣態排放物，如一氧化碳(“CO”)、未燃燒烴(“HC”)和氮氧化物(“NO_x”)，而且也含有構成所謂顆?；蝾w粒物質的冷凝相物質(液體和固體)。通常，在柴油發動機排氣系統中提供催化劑組合物和安置所述組合物的基材以便將這些排氣組分中的某些或所有組分轉化成無害組分。舉例而言，柴油機排氣系統可含有以下一種或多種：柴油氧化催化劑、煙塵過濾器和用于還原NOx的催化劑。

已知含有鉑族金屬、堿金屬及其組合的氧化催化劑可通過將HC和CO氣態污染物與一定比例的顆粒物質兩者氧化成二氧化碳和水來轉化這些污染物，從而有助于處理柴油發動機排氣。所述催化劑已通常含于稱為柴油氧化催化劑(DOC)的單元中，所述單元被放置在柴油發動機的排氣裝置中以在將排氣排放至大氣之前對其進行處理。除轉化氣態HC、CO和顆粒物質之外，含有鉑族金屬(通常分散于耐高溫氧化物載體上)的氧化催化劑也促進將一氧化氮(NO)氧化成NO₂。柴油機排氣的總顆粒排放物由三種主要組分組成。一種組分是固體，即干燥固體含碳部分或煙塵部分。這種干燥含碳物質構成通常與柴油機排氣相關的可見煙塵排放物。顆粒物質的第二組分是可溶性有機部分(“SOF”)。視柴油機排氣的溫度而定，SOF可以蒸氣形式或以氣溶膠(液體冷凝物的細微液滴)形式存在于柴油機排氣中。它在52℃的標準顆粒收集溫度下通常以冷凝液體形式存在于稀釋排氣中，如由如美國重型瞬態聯邦測試程序(U.S.Heavy Duty Transient Federal Test Procedure)的標準測量測試中所指定。這些液體由兩個來源產生：(1)每次活塞上下移動時自發動機的汽缸壁上掃除的潤滑油；和(2)未燃燒或部分燃燒的柴油機燃料。

顆粒物質的第三組分是所謂硫酸鹽部分。硫酸鹽部分由存在于柴油機燃料中的少量硫組分形成。在柴油機燃燒期間形成小比例的SO₃，其轉而快速地與排氣中的水結合以形成硫酸。硫酸以凝聚相形式與呈氣溶膠形式的顆粒聚集，或吸附到其它顆粒組分上，從而增加TPM的質量。

隨著排放物法規變得更加嚴格，存在開發提供改進性能(例如起燃性能)的柴油氧化催化劑(DOC)系統的持續目標。也存在盡可能高效利用DOC的組分(例如沸石和鈀)的目標。

概述

一個方面涉及一種催化劑制品。各種實施方案列于以下。應了解以下所列的實施方案可不僅如下所列進行組合，而且可根據本發明的范圍呈其它適合組合形式。

在實施方案1中，催化劑制品具有包含浸漬在非沸石載體上的包括鉑的第一鉑族金屬的第一洗涂層，所述載體用選自由錫、錳、銦、第VIII族金屬及其組合組成的組的促進劑促進。

實施方案2包括實施方案1的催化劑制品的改進形式，所述改進形式進一步包括在載體上包含第二鉑族金屬的第二洗涂層。

實施方案3包括實施方案1或2的任一實施方案的催化劑制品的改進形式，所述改進形式進一步包括基本上不包含鉑族金屬的底涂洗涂層，所述底涂洗涂層位于基材與所述第一洗涂層之間。

實施方案4包括實施方案1至3中任一實施方案的催化劑制品的改進形式，其中小于或等于約10％的總鉑族金屬在所述第二洗涂層中。

實施方案5包括實施方案1至4中任一實施方案的催化劑制品的改進形式，其中所述促進劑呈與所述非沸石載體的固溶體形式。

實施方案6包括實施方案1至5中任一實施方案的催化劑制品的改進形式，其中所述非沸石載體是氧化鋁。