[發(fā)明專利]一種低溫高效氨氧化催化劑

有效

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• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111203268B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 殷雪梅;常仕英;于飛;賀小昆;趙云昆;楊冬霞;王意寶;王家興;張瑜
• 申請（專利權(quán)）人: 稀土催化創(chuàng)新研究院（東營）有限公司;昆明貴研催化劑有限責任公司;濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: B01J29/74
• 分類號: B01J29/74;B01J29/76;B01J29/78;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌

本發(fā)明屬于催化劑技術領域，尤其涉及一種低溫高效氨氧化催化劑。本發(fā)明提供的催化劑為包括貴金屬改性分子篩和SCR催化材料的混合物；所述貴金屬改性分子篩為鉑改性分子篩。本發(fā)明提供的催化劑通過耦合具有高效低溫氨氧化功能的鉑改性分子篩和具有NOx選擇性還原功能的SCR催化材料，可使催化劑兼顧高的氨氧化效率和氮氣選擇性，解決鉑負載氧化鋁催化劑在低溫（180~250℃）條件下的氨泄漏問題。

技術領域

本發(fā)明屬于催化劑技術領域，尤其涉及一種低溫高效氨氧化催化劑。

背景技術

柴油機是大氣含氮化合物和顆粒物的最大貢獻者。移動源中對氮氧化物（NOx）的處理技術為選擇性催化還原技術（SCR），為確保NOx的高效凈化，常采用噴射過多的尿素溶液來向柴油機尾氣中添加大于化學計量比的NH₃以提高對NOx的轉(zhuǎn)化效率。但是，這種方式會造成未反應NH₃的泄漏以及脫附NH₃造成的NH₃泄漏，從而造成對環(huán)境的二次污染。目前已發(fā)布的國六重型柴油車法規(guī)GB17691-2018中明確規(guī)定NH₃的排放限值為10 ppm，NH₃成為新的排放控制污染物。因此，防止氨泄漏技術成為柴油機尾氣后處理關鍵技術之一。

氨氧化催化劑（ASC）是一種將NH₃氧化為N₂，高效實現(xiàn)NH₃轉(zhuǎn)化的技術。傳統(tǒng)的氨氧化催化劑是采用鉑負載在氧化鋁上的單層結(jié)構(gòu)催化劑，雖然對NH₃的處理能力很強，但是這類催化劑在整個反應溫度段會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物N₂O、NO、NO₂，導致N₂選擇性降低，從而增加NO_x的排放，易導致NO_x排放不達標。因此，傳統(tǒng)的氨氧化催化劑存在N₂選擇性較差問題，阻礙了ASC催化劑在實際車用上的應用。

為避免氨氧化催化劑在反應過程中產(chǎn)生二次污染，目前常采用的ASC催化劑多為雙層催化結(jié)構(gòu)：底層為貴金屬催化層（AOC），可將NH₃催化氧化為NOx、N₂或N₂O；外層為SCR層，可將底層產(chǎn)生的副產(chǎn)物NOx催化還原為N₂。通過雙催化涂層的氧化性和還原性的協(xié)同作用，提高整體催化劑的N₂選擇性。如CN110075907公開了一種用于柴油車尾氣凈化的氨氧化催化劑，該催化劑為一種雙涂層催化劑，其底層采用氧化鋁、氧化硅等載體材料來負載Pt或/和Pd；外層為CHA型分子篩。該催化劑在275℃的NH₃轉(zhuǎn)化效率達90%，350℃以上的N₂選擇性＞70%。這類雙層催化劑在350℃以上具有優(yōu)異的NH₃轉(zhuǎn)化能力和N₂選擇性，但其在低溫條件下（200~250℃）的氨氣轉(zhuǎn)化效率較低，僅為20%~60%。而脫硝設備在實際運行過程中，尾氣溫度在180℃時就會開始噴射尿素水溶液，在180~250℃時由于SCR催化劑的NOx轉(zhuǎn)化效率低，消耗的NH₃有限，極容易導致NH₃泄露。因此，該類型催化劑無法將180~250℃區(qū)間泄露的氨高效氧化，無法解決脫硝設備在低溫下存在的氨泄漏問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種低溫高效氨氧化催化劑，本發(fā)明提供的催化劑通過耦合具有高效低溫氨氧化功能的鉑改性分子篩和具有NOx選擇性還原功能的SCR催化材料，可使催化劑兼顧高的氨氧化效率和氮氣選擇性，解決鉑負載氧化鋁催化劑在低溫（180~250℃）條件下的氨泄漏問題。

本發(fā)明提供了一種低溫高效氨氧化催化劑，為混合物，所述混合物中包括貴金屬改性分子篩和SCR催化材料；

所述貴金屬改性分子篩為鉑改性分子篩。