Cu-CHA/Fe-MFI混合沸石催化剂和使用其处理气流中的NOx的方法_5

文档序号:8307521阅读:来源:国知局
600°C,更优选570-590°C的温度,更优选地,甚至更优选在575-585°C的温度下进行。
[0078]然而,当以上述方式制备本发明的催化剂时,优选在其施加和任选的干燥之后,不对所述载体涂层进行清洗。
[0079]因此,本发明催化剂可根据如下方法制备,其包括:
[0080](a)提供至少一种MFI结构类型的沸石和至少一种选自CHA结构类型沸石的其他沸石,其中至少一部分所述一种或多种MFI结构类型的沸石含有铁,且其中所述至少一部分所述一种或多种其他CHA结构类型的沸石含有铜;
[0081](b)制备一种或多种各自包含一种或多种沸石的载体涂层组合物;
[0082](c)将所述一种或多种载体涂层组合物各自以一个或多个层的形式施加至所述基材上,其中在各个施加一个或多个单独层之后,任选进行干燥步骤;
[0083](d)任选清洗和/或干燥经涂覆的基材,其中优选不对经涂覆的基材进行清洗;和
[0084](e)任选对所述经涂覆的基材实施煅烧工艺。
[0085]附图
[0086]图1分别显示了实施例1和对照实施例2和3的催化剂组合物的NEDC测试结果,其中以秒计的测试期间绘于X轴,以克NOx计的NOx排放量绘于y轴,且其中背景显示就欧盟指令70/220/EEC中所制定的机动车速度变化而言,NEDC测试随时间变化的法定曲线。
[0087]图2分别显示了实施例1以及对照实施例2和3试样在NEDC测试中所获得的以%计的NOx总转化率。
实施例
[0088]实施例1
[0089]制备包含1.35g/in3CHA结构类型的沸石、1.35g/in3MFI结构类型的沸石和0.3g/in3二氧化硅-氧化铝粘合剂的催化剂组合物,所述CHA结构类型的沸石的二氧化硅与氧化铝之比(SAR)为约30且含有基于该CHA型沸石的总重量为3重量%的铜,所述MFI型沸石的二氧化硅与氧化铝之比为约26且含有基于该MFI型沸石的总重量为3.8重量%的铁。
[0090]对照实施例2
[0091]制备包含1.9g/in3CHA结构类型的沸石和0.1g/in3氧锆粘合剂的催化剂组合物,所述CHA结构类型的沸石的二氧化硅与氧化铝之比(SAR)为约30且含有基于所述CHA型沸石的总重量为3重量%的铜。
[0092]对照实施例3
[0093]制备包含1.35g/in3BEA结构类型的沸石、1.35g/in3MFI结构类型的沸石和0.3g/in3二氧化硅-氧化铝粘合剂的催化剂组合物,所述BEA型沸石的二氧化硅与氧化铝之比(SAR)为约40且含有基于该BEA型沸石的总重量为1.3重量%的铁,所述MFI型沸石的二氧化硅与氧化铝之比为约26且含有基于该MFI型沸石的总重量为3.8重量%的铁。
[0094]SCR件能测试
[0095]在过渡工况下使用新欧洲驾驶循环(也称为MVEG (机动车排放小组)循环)评估SCR催化剂的脱NOx性能。特别地,测试条件应使得废气流的NO ,级分含有基于总NO x含量为小于30重量%的N02。
[0096]为了进行测试,将实施例1以及对照实施例2和3的催化剂组合物分别涂覆至具有2.5L容积、400个孔/平方英寸的孔密度和约100μπι(4密耳)壁厚的5.66" Χ5.66" Χ6"通流式蜂窝状载体上。然后在具有分别位于所测试的催化剂上游的柴油氧化催化剂(DOC)和催化滤烟器(CSF)的废气处理系统中,对以此方式制备的催化剂试样进行测试。
[0097]NEDC催化剂的测试结果分别示于图1和2中。因此,从所述图可以看出,与仅含有CHA型沸石的对照实施例2的催化剂试样相比,含有CHA和MFI型沸石组合的实施例1的本发明催化剂清楚显示出改善的性能。特别地,从图2可以看出,与对照实施例2的催化剂相比,本发明催化剂导致显著更高水平的放物转化率。此外,当考虑到图1(其中将NOx排放水平作为NEDC测试期间的函数作图)中所示的结果时,与对照实施例2相比,本发明催化剂在对应于旧的欧洲驾驶循环(ECE-15)的0-800秒期间内以及在800-1200秒的测试期间时(这对应于更高空速和更高NOJM量流量的驾驶循环的特大城市部分)显示出优异的转化性能。
[0098]与图1中的相对于含有离子交换沸石或MFI和BEA结构类型的混合物的本发明实施例的对照实施例3的特定MFI/CHA沸石混合物的测试结果相比,本发明催化剂在NEDC测试部分的低温和中等空速(参见图1)期间显示出稍差的性能。然而,所述初始性能由在更高空速和更高NOx质量流量下的优异转化率很好地补偿。因此,从图2中所示的整体性能结果可以看出,本发明催化剂也优于对照实施例3的催化剂。特别地,尽管对照实施例3的催化剂性能可稍好地适应NEDC的0-800秒期间内所遇到的典型城市驾驶条件,但本发明催化剂由于在800-1200秒的市区外循环部分中的优异性能而在整个循环期间明显更好。因此,当考虑到整体催化剂性能且当考虑到NEDC测试中所反映的平均客车的实际驾驶行为时,本发明催化剂随时间的流逝更好地适应汽车的实际废气排放模式。
[0099]因此,与对照实施例2所代表的现有技术催化剂相比,本发明催化剂清楚显示出在SCR中具有更好的性能,此外如NEDC测试中所反映的那样,其特别好地适应机动车使用中所遇到的实际驾驶条件。特别地,这些优异的结果可归因于使用了本发明催化剂所定义的沸石材料的特定组合。
【主权项】
1.一种催化剂,其包含: 一种或多种MFI结构类型的沸石,和 一种或多种CHA结构类型的沸石, 其中至少一部分所述一种或多种MFI结构类型的沸石含有铁(Fe),且 其中至少一部分所述一种或多种CHA结构类型的沸石含有铜(Cu)。
2.根据权利要求1的催化剂,其中所述一种或多种MFI结构类型的沸石相对于所述一种或多种CHA结构类型的沸石的重量比为1:10-10:1。
3.根据权利要求1催化剂,其中一种或多种沸石在其各自的沸石骨架中包含Al和Si。
4.根据权利要求3的催化剂,其中所述一种或多种MFI结构类型的沸石中的二氧化硅与氧化铝的摩尔比(SAR)为5-150。
5.根据权利要求3或4的催化剂,其中所述一种或多种CHA结构类型的沸石中的二氧化硅与氧化铝的摩尔比(SAR)为5-100。
6.根据权利要求1或2的催化剂,其中所述一种或多种MFI结构类型的沸石中的Fe的量基于所述一种或多种沸石的重量为0.1-15重量%。
7.根据权利要求1或2的催化剂,其中所述一种或多种CHA结构类型的沸石中的Cu的量基于所述一种或多种沸石的重量为0.05-15重量%。
8.根据权利要求1的催化剂,其中所述催化剂进一步包含其上提供有所述一种或多种沸石的基材。
9.根据权利要求8的催化剂,其中所述基材选自通流式基材和壁流式基材。
10.根据权利要求8或9的催化剂,其中所述催化剂包含提供在所述基材上的一个或多个层,所述沸石包含于一个单独的层或两个或更多个分开的层中。
11.根据权利要求1或2的催化剂,其中所述一种或多种MFI结构类型的沸石或所述一种或多种CHA结构类型的沸石或者所述一种或多种MFI结构类型的沸石和所述一种或多种CHA结构类型的沸石二者分别以0.1-5.0g/in3的负载量存在于所述催化剂中。
12.根据权利要求1或2的催化剂,其包含于废气处理系统中,所述废气处理系统包括内燃机和与所述内燃机流体连通的废气管,其中所述催化剂存在于废气管中。
13.—种包括内燃机和与所述内燃机流体连通的废气管的废气处理系统,其中废气管中存在根据权利要求1-11中任一项的催化剂。
14.根据权利要求13的废气处理系统,所述废气处理系统进一步包括氧化催化剂和/或催化滤烟器(CSF),其中在所述内燃机为柴油发动机的情况下,所述氧化催化剂为柴油氧化催化剂(DOC)。
15.—种处理包含NOx的气流的方法,包括使所述气流在根据权利要求1-11中任一项的催化剂上传输和/或传输通过所述催化剂。
16.根据权利要求15的处理包含NOx的气流的方法,其中所述气流包含氨和/或尿素。
17.根据权利要求15或16的处理包含NOx的气流的方法,其中在所述催化剂与所述气流接触之前,所述气流的勵2含量基于100重量% NOxS 80重量%或更少。
【专利摘要】提供了一种催化剂,其优选用于选择性催化还原(SCR)中。所述催化剂包含一种或多种MFI结构类型的沸石和一种或多种CHA结构类型的沸石,其中至少一部分所述一种或多种MFI结构类型的沸石含有铁(Fe)且至少一部分所述一种或多种CHA结构类型的沸石含有铜(Cu)。此外,提供了一种包含所述催化剂的废气处理系统以及一种使用所述催化剂处理包含NOx的气流的方法。
【IPC分类】F01N3-28, B01J29-80, B01D53-56, B01D53-94
【公开号】CN104624228
【申请号】CN201410789506
【发明人】S·斯蒂贝尔斯, C·文特, T·纽鲍尔, M·迪特勒, J·L·莫哈南
【申请人】巴斯夫欧洲公司, 巴斯夫公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2011年4月8日
【公告号】CA2795614A1, CN102946998A, EP2555866A1, EP2555866A4, WO2011125049A1
当前第5页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1