[發(fā)明專利]具有進(jìn)一步改善的老化穩(wěn)定性的雙層三元催化劑在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202180007219.2 | 申請日： | 2021-01-26 |
| 公開（公告）號： | CN114828988A | 公開（公告）日： | 2022-07-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | J·德斯普雷斯;M·羅什;J-M·里赫特;C·布勞恩;M·施密特;N·希赫特爾 | 申請（專利權(quán)）人： | 優(yōu)美科股份公司及兩合公司 |
| 主分類號： | B01D53/94 | 分類號： | B01D53/94;B01J23/63;B01J35/00;B01J37/02;F01N3/10 |
| 代理公司： | 中國貿(mào)促會專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038 | 代理人： | 殷駿 |
| 地址： | 德國哈瑙*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 進(jìn)一步 改善 老化 穩(wěn)定性 雙層 三元 催化劑 | ||
本發(fā)明涉及一種催化劑，該催化劑在惰性催化劑載體上包括兩個層：層A，該層A除鈰/鋯/鑭/釔混合氧化物之外，至少含有鈀作為鉑族金屬；和施加于層A的層B，該層B除鈰/鋯/鑭/釔混合氧化物之外，至少含有銠作為鉑族金屬。
本發(fā)明涉及一種三元催化劑，該三元催化劑由布置在彼此頂部上的兩個催化活性層構(gòu)成，并且該三元催化劑適于清潔來自內(nèi)燃機的廢氣。
三元催化劑用于清潔來自大體上化學(xué)計量操作的內(nèi)燃機的廢氣。在化學(xué)計量操作中，進(jìn)料到發(fā)動機的空氣的量恰好對應(yīng)于燃料完全燃燒所需的量。在這種情況下，空氣燃料比λ(也稱為空氣比)恰好是1。大約λ＝1的三元催化劑能夠同時將烴類、一氧化碳和氮氧化物轉(zhuǎn)化為無害的組分。
通常，鉑族金屬用作催化活性材料，特別是鉑、鈀和銠，它們例如存在于作為載體材料的γ氧化鋁上。此外，三元催化劑含有儲氧材料，例如鈰/鋯混合氧化物。在后一種情況下，氧化鈰(一種稀土金屬氧化物)構(gòu)成氧儲存的基本組分。除了氧化鋯和氧化鈰之外，這些材料還可含有附加組分，諸如另外的稀土金屬氧化物或堿土金屬氧化物。儲氧材料通過施加催化活性材料(諸如鉑族金屬)而被活化，并因此也用作鉑族金屬的載體材料。
三元催化劑的組分可以以單一涂層存在于惰性催化劑載體上；參見，例如EP1541220B1。
然而，常常使用的是雙層催化劑，它有利于不同催化過程的分離，并因此實現(xiàn)兩個層中的催化效應(yīng)的最佳協(xié)調(diào)。后一種類型的催化劑在例如WO95/35152A1、WO2008/000449A2、EP0885650A2、EP1046423A2、EP1726359A1和EP1974809B1中公開。
EP1974809B1公開了在兩層中均含有鈰/鋯混合氧化物的雙層三元催化劑，其中頂層中的鈰/鋯混合氧化物的鋯比例相應(yīng)地高于底層中的鋯比例。
EP1900416B1描述了雙層三元催化劑，該雙層三元催化劑在兩層中均含有鈰、鋯和釹的混合氧化物，并且另外地，在底層中含有鈰/鋯/釔/鑭氧化物-氧化鋁顆粒。
EP1726359A1描述了雙層三元催化劑，該雙層三元催化劑在兩層中均含有鋯含量大于80mol％的鈰/鋯/鑭/釹混合氧化物，其中頂層中的鈰/鋯/鑭/釹混合氧化物的鋯比例可以相應(yīng)地高于底層中的鋯比例。
WO2008/000449A2還公開了在兩層中均含有鈰/鋯混合氧化物的雙層催化劑，并且其中頂層中的混合氧化物再次具有較高比例的鋯。在某種程度上，鈰/鋯混合氧化物也可以被鈰/鋯/鑭/釹混合氧化物或鈰/鋯/鑭/釔混合氧化物替代。
WO2009/012348A1甚至描述了三層催化劑，其中僅中間層和頂層含有儲氧材料。
EP3045226A1公開了具有改善的老化穩(wěn)定性的雙層三元催化劑，其中直接位于催化劑載體上的層A含有至少一種鉑族金屬，以及一種鈰/鋯/RE金屬混合氧化物，并且施加在層A上并與廢氣流直接接觸的層B含有至少一種鉑族金屬，以及鈰/鋯/RE金屬混合氧化物，其中RE代表除鈰之外的稀土金屬，其特征在于層A的鈰/鋯/RE金屬混合氧化物中的RE金屬氧化物的比例小于層B的鈰/鋯/RE金屬混合氧化物中的RE金屬氧化物的比例。
對內(nèi)燃機排放減少的不斷增加的需求需要催化劑的持續(xù)進(jìn)一步開發(fā)。在歐洲，耐久性要求已經(jīng)隨著法規(guī)階段Euro 5增加到160,000km。美國甚至具有高達(dá)150,000英里的耐久性要求。
因此，催化劑的老化穩(wěn)定性變得甚至更重要。老化后活性的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，一方面是催化劑用于轉(zhuǎn)化污染物的啟動溫度，并且另一方面是催化劑的動態(tài)轉(zhuǎn)化能力。對于污染物的啟動溫度指示如下的溫度，自此溫度起該污染物將被轉(zhuǎn)化超過例如50％。這些溫度越低，污染物在冷啟動后轉(zhuǎn)化越快。在全負(fù)載下，可以在電機輸出處直接出現(xiàn)高達(dá)1050℃的廢氣溫度。催化劑的溫度穩(wěn)定性越好，它就能被布置得越接近發(fā)動機。這也改善了冷啟動后的廢氣清潔。
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