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NOSUBX/SUB吸收催化剂.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102834165 A(43)申请公布日 2012.12.19CN102834165A*CN102834165A*(21)申请号 201180017655.4(22)申请日 2011.02.0161/300,279 2010.02.01 USB01D 53/94(2006.01)C04B 35/16(2006.01)C04B 35/18(2006.01)B01J 23/38(2006.01)(71)申请人约翰逊马西有限公司地址英国伦敦(72)发明人 R.多策尔 R.莱佩尔特E.H.芒特斯蒂芬斯 J.W.明希P.R.菲利普斯 H.舍德尔D.斯瓦洛夫(74)专利代理机构中

2、国专利代理(香港)有限公司 72001代理人周李军 李炳爱(54) 发明名称NOx吸收催化剂(57) 摘要包含挤出固体的NOx吸收催化剂包含:(A)10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,所述催化剂包含以下的至少一种金属:(a)至少一种贵金属;和(b)至少一种碱金属或至少一种碱土金属,其中(a)和(b)携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;或者(B)10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-80重量%的任选稳定的二氧化铈,所述催化剂包含以下的至少一种金属:(a)至少一种贵金属;和(b)至少一种碱金属或至

3、少一种碱土金属,其中:(i)所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体中;(ii)大部分的所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属位于挤出固体的表面;(iii)所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;(iv)所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体中且在挤出固体的表面也以较高的浓度存在;(v)所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;或(vi)所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体,在挤出固体的表面以较高的浓度存在且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层。(30)优先权

4、数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.09.27(86)PCT申请的申请数据PCT/GB2011/050164 2011.02.01(87)PCT申请的公布数据WO2011/092523 EN 2011.08.04(51)Int.Cl.权利要求书5页 说明书15页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 5 页 说明书 15 页 附图 3 页1/5页21. 一种NOx吸收催化剂,其包含含有以下的挤出固体:(A) 10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,所述催化剂包含以下

5、的至少一种金属:(a) 至少一种贵金属;和(b) 至少一种碱金属或至少一种碱土金属,其中(a)和(b)携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;或者(B) 10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-80重量%任选稳定的二氧化铈,所述催化剂包含以下的至少一种金属:(a)至少一种贵金属;和(b)至少一种碱金属或至少一种碱土金属,其中:(i) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体中;(ii) 大部分的所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属位于挤出固体的表面;(iii) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;(iv) 所述至少一种碱金属或至少一

6、种碱土金属存在于整个挤出固体且在挤出固体的表面也以较高的浓度存在;(v) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;或(vi) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体,在挤出固体的表面以较高的浓度存在且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层。2. 根据权利要求1的NOx吸收催化剂,其中存在于以下各项的至少一种金属不同于存在于其它位置的至少一种金属:(a) 整个挤出固体;(b) 以较高的浓度存在于挤出固体的表面;和(c) 携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层。3. 根据权利要求1或2的NOx吸收催化剂,其中所述至少一种贵金属负

7、载于挤出固体表面上的一个或多个涂层,其中所述或各个涂层包含以下一种或多种:任选稳定的氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、任选稳定的二氧化铈、任选稳定的二氧化锆、氧化钒、氧化镧、尖晶石和它们的任何两种或更多种的混合物。4. 根据权利要求3的NOx吸收催化剂,其包含两个或更多个涂层,其中第一底层包含任选稳定的二氧化铈和尖晶石的混合物。5. 根据权利要求4的NOx吸收催化剂,其中覆盖第一底层的第二层包含负载在一种或多种氧化铝和任选稳定的二氧化锆上的铑。6. 根据权利要求5的NOx吸收催化剂,其中覆盖第二层的第三层包含负载在块体可还原氧化物上的沸石或铂和/或钯,所述可还原氧化物实质上不含碱金属和碱土金属。7.

8、 根据权利要求3的NOx吸收催化剂,其包含一个或多个涂层,其中铂和/或钯位于挤出固体的表面且其中第一底层包含负载在一种或多种氧化铝和任选稳定的二氧化锆上的铑。8. 根据权利要求7的NOx吸收催化剂,其中覆盖第一层的第二层包含负载在块体可还原氧化物上的沸石或铂和/或钯,所述可还原氧化物实质上不含碱金属和碱土金属。9. 根据权利要求6或8的NOx吸收催化剂,其中所述块体可还原氧化物选自氧化物、复合氧化物和包含选自以下的一种或多种金属的混合氧化物:锰、铁、锡、铜、钴或铈和它们的任选稳定的类似物。权 利 要 求 书CN 102834165 A2/5页310. 根据权利要求9的装置,其中所述至少一种可还

9、原氧化物包含MnO2、Mn2O3、Fe2O3、SnO2、CuO、CoO和CeO2。11. 根据权利要求9或10的装置,其中CeO2的稳定的类似物包含二氧化锆、至少一种非铈稀土氧化物或二氧化锆和至少一种非铈稀土氧化物两者。12. 根据权利要求9、10或11的装置,其中第一金属氧化物载体基本上由块体至少一种可还原氧化物或其任选稳定的类似物组成。13. 根据权利要求9、10或11的装置,其中所述至少一种可还原氧化物或其任选稳定的类似物负载在具有铂的第一金属氧化物载体上。14. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述至少一种粘合剂/基质组分选自:堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合

10、物、铝硅酸锂、尖晶石、任选掺杂的氧化铝、二氧化硅源、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物。15. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述尖晶石为MgAl2O4或其中所述Mg用选自以下的金属部分代替:Co、Zr、Zn或Mn。16. 根据权利要求15的NOx吸收催化剂,其中MgAl2O4中MgO的含量相对于Al2O3为0.8:2.5。17. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述挤出固体包含:10-100重量%的堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、任选掺杂的氧化铝、二氧化硅源、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧

11、化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物;0-80重量%的尖晶石;5-90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,各项任选含有一种或多种金属;和0-25重量%的无机纤维。18. 根据权利要求1-16任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述挤出固体包含:10-100重量%的堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、任选掺杂的氧化铝、二氧化硅源、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物;0-80重量%的尖晶石;5-80重量%的任选稳定的二氧化铈;和0-25重量%的无机纤维。19. 根据权利要求17的催化剂,其中所述挤出固体基

12、本上由以下组成:10-100重量%的堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、尖晶石、任选掺杂的氧化铝、二氧化硅源、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物;50-90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,各项任选含有一种或多种金属;和0-25重量%的无机纤维。20. 根据权利要求17的催化剂,其中所述挤出固体基本上由以下组成:权 利 要 求 书CN 102834165 A3/5页410-100重量%的堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、任选掺杂的氧化铝、尖晶石、二氧化硅源、二氧化钛、二氧化锆、二

13、氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物;0-50重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,各项任选含有一种或多种金属;20-80重量%的任选稳定的二氧化铈;和0-25重量%的无机纤维。21. 根据权利要求18的挤出催化剂体,其中所述挤出固体基本上由以下组成:10-100重量%的堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、任选掺杂的氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物;0-20重量%的二氧化硅源;0-50重量%的铝酸镁尖晶石;20-80重量%的任选稳定的二氧化铈;和0-20重量%的无机纤维。22.

14、 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其包含挤出固体,其基本上由以下组成:10-100重量%的堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、任选掺杂的氧化铝、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物;0-40重量%的二氧化硅源;0-80重量%的铝酸镁尖晶石;5-80重量%的任选稳定的二氧化铈;0-25重量%的无机纤维;和0-20重量%的H2S吸气剂组分,所述挤出固体催化剂体直接用包含以下的组合物浸渍:碱金属、碱土金属、镧系元素或它们的两种或更多种的任何组合;铂、钯或铂和钯,且用包含负载的铑的单层涂覆。23. 根据权利要求22的NOx吸收催化

15、剂,其中所述H2S吸气剂组分选自Ni、Fe和Mn。24. 根据权利要求22或23的NOx吸收催化剂,其为壁流式过滤器的形式。25. 根据权利要求22或23的NOx吸收催化剂,其为流通式结构。26. 根据权利要求14、15或16的NOx吸收催化剂,其中所述氧化铝选自:氧化铝、氧化铝、氧化铝、氧化铝、氧化铝、氧化铝、氧化铝、氧化铝、氧化铝、镧氧化铝和它们的两种或更多种的混合物。27. 根据权利要求14、15、16或26任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述二氧化硅源选自:二氧化硅、二氧化硅溶胶、石英、熔融或无定形二氧化硅、硅酸钠、无定形铝硅酸盐、烷氧基硅烷、硅酮树脂粘合剂、粘土、滑石或它们的任何两种

16、或更多种的混合物。28. 根据权利要求14、15、16、26或27任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述无机纤维选自:碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、硼纤维、氧化铝纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅-氧化铝纤维、碳化硅纤维、钛酸钾纤维、硼酸铝纤维和陶瓷纤维。权 利 要 求 书CN 102834165 A4/5页529. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其包含沸石分子筛或非沸石分子筛,其中所述沸石分子筛或非沸石分子筛具有如国际沸石协会结构委员会所定义的以下代码的骨架类型:ABW、AEL、AET、AFG、AFI、AFO、AFR、AFS、AFY、AHT、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATV

17、、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CFI、CGF、CGS、-CHI、-CLO、CON、CZP、DAC、DFO、DOH、DON、EMT、EON、ESV、ETR、EUO、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIU、GME、GON、HEU、IFR、IMF、ISV、ITH、ITR、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JRY、LAU、LIO、-LIT、LOS、LOV、LTF、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MFI、MFS、MOR、MOZ、MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MWW、

18、NAB、NAT、NES、NON、NPO、OBW、OFF、OSI、OSO、-PAR、PON、-RON、RRO、RSN、RTE、RUT、RWR、RWY、SAO、SAS、SBE、SBS、SBT、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、SGT、SOD、SOF、SOS、SSF、SSY、STF、STI、STO、STT、STW、-SVR、SZR、TER、TOL、TON、TUN、UOS、UOZ、USI、UTL、VET、VFI、VSV、WEI或-WEN和它们的任何两种或更多种的混合物。30. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述沸石分子筛选自:ZSM-5、镁碱沸石和它们的任何两种

19、或更多种的混合物。31. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述沸石分子筛是二氧化硅比氧化铝比率为10或更大的铝硅酸盐沸石。32. 根据权利要求29、30或31的NOx吸收催化剂,其中所述沸石分子筛或非沸石分子筛为含有一种或多种取代的骨架金属的同形体。33. 根据权利要求29的NOx吸收催化剂,其中所述非沸石分子筛为铝磷酸盐。34. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中所述二氧化铈用至少一种非铈元素稳定,来增加二氧化铈的热稳定性。35. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其包含沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,其包含与沸石分子筛组分、

20、非沸石分子筛组分或者混合的沸石分子筛组分和非沸石分子筛组分之一或两者结合的至少一种金属。36. 根据权利要求35的NOx吸收催化剂,其中挤出固体包含与沸石分子筛组分、非沸石分子筛组分或者混合的沸石分子筛组分和非沸石分子筛组分之一或两者结合的至少一种第一金属和未与沸石分子筛组分、非沸石分子筛组分或者混合的沸石分子筛组分和非沸石分子筛组分之一或两者结合的至少一种第二金属。37. 根据权利要求35或36的NOx吸收催化剂,其中所述或各个与沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物中的两种分子筛结合的至少一种金属,含有选自过渡金属、镧系元素或它们的任何两种或更多种的混合物的一种或多种金属

21、。38. 根据权利要求37的NOx吸收催化剂,其中过渡金属选自Cu、Pd和Ag。39. 根据权利要求35-38任意一项的NOx吸收催化剂,其中在与沸石分子筛组分、非沸石分子筛组分或者混合的沸石分子筛组分和非沸石分子筛组分之一或两者结合的至少一种金属中,金属总含量为0.1-20重量%。40. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中以下的至少一种金属包含选自过渡金属、镧系元素或它们的任何两种或更多种的混合物的至少一种金属:遍及整个挤出固体而非与沸石分子筛组分、非沸石分子筛组分或者混合的沸石分子筛组分和非沸石分子筛组分之一或两者结合的;在位于挤出固体表面的至少一种金属的大多数中;在挤出固体

22、表面上的一个或多个涂层中;或以较高浓度在挤出固体表面。权 利 要 求 书CN 102834165 A5/5页641. 根据权利要求40的NOx吸收催化剂,其中所述过渡金属选自Fe、Ni、W、Cu、Ce、Hf、La、Mn、Pt、Pd、Au、Ag、In、V、Ir、Ru、Rh和Os。42. 根据权利要求40的NOx吸收催化剂,其中所述镧系金属选自La、Pr和Ce。43. 根据权利要求40的NOx吸收催化剂,其中所述碱金属选自K和Cs。44. 根据权利要求40的NOx吸收催化剂,其中所述碱土金属选自Ba和Sr。45. 根据权利要求40-44任意一项的NOx吸收催化剂,其中以下的金属总含量为0.1-20

23、重量%:遍及整个挤出固体而非与沸石分子筛组分、非沸石分子筛组分或者混合的沸石分子筛组分和非沸石分子筛组分之一或两者结合的;在位于挤出固体表面的至少一种金属的大多数中;在挤出固体表面上的一个或多个涂层中;或以较高浓度在挤出固体表面。46. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其中挤出固体表面上的一个或多个涂层包含至少一种金属,其中所述催化剂的金属总含量为0.1-30重量%。47. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,其为壁流式过滤器的形式。48. 根据权利要求47的催化剂,其中所述壁流式过滤器的孔隙率为30-80%。49. 根据前述权利要求任意一项的NOx吸收催化剂,当用于处理来

24、自固定或移动排放源的废气时,其轴向热震参数(TSP)和径向TSP足以避免挤出固体中的径向裂缝和环裂缝。50. 一种制造根据前述权利要求任意一项的催化剂的方法,所述方法包含以下步骤:通过使以下粉末起始物料与任选的无机纤维混合,任选加入有机助剂,来形成固体挤出体:至少一种粘合剂/基质组分或其一种或多种的前体;任选的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,所述任选的沸石分子筛、非沸石分子筛或沸石和非沸石分子筛的混合物任选与至少一种金属结合;任选的任选稳定的二氧化铈;和任选的至少一种金属化合物;通过在任选含有至少一种金属的金属盐的酸性或碱性水溶液中混合和/或捏合成塑性化合物进行处理来

25、形成混合物;将所述混合物挤出成催化剂体,使所述催化剂体干燥并焙烧形成固体挤出体;选择起始物料的数量比例以使所述固体挤出体含有(A)10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物;或(B)10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-80重量%的任选稳定的二氧化铈;和用至少一种金属任选浸渍固体挤出体的表面和/或用含有至少一种金属的至少一个涂层任选涂覆固体挤出体的表面。51. 一种使从车辆内燃机中排放的废气中的氮氧化物(NOx)转化的方法,所述方法包含使贫废气与根据权利要求1-49任意一项的NOx吸收催化剂接触来将NO

26、x吸附于其上并使NOx吸收催化剂与富废气间歇地接触来使被吸附的NOx脱附并将NOx转化成N2。52. 一种用于内燃机的排气系统,所述排气系统包含根据权利要求1-49任意一项的NOx吸收催化剂。53. 一种机动车,其包含根据权利要求52的内燃机和排气系统。权 利 要 求 书CN 102834165 A1/15页7NOx吸收催化剂0001 本发明涉及包含挤出固体的催化剂,用于处理来自固定源且特别是移动应用(即机动车辆)的内燃机的废气排放物中包含的氮氧化物。0002 US2002/0077247公开了蜂窝状的NOx储存催化剂,其中所述蜂窝由至少一种碱土金属硫酸盐(作为NOx储存材料的前体化合物)形成

27、。所述催化剂一般含有过渡金属,优选选自以下的金属:钯、铂、铑、铱和钌,所述金属可通过溶胶浸渍或通过浸入盐溶液中而引入。0003 汽车工程师学会(SAE)技术文献2007-01-0658题为“Fundamental Study and Possible Application of New Concept Honeycomb Substrate for Emission Control(用于排放控制的新概念蜂窝基底的基础研究和可能应用)“,公开了包含分散于催化载体上的铂催化剂的柴油氧化催化剂(DOC),所述催化载体包含-氧化铝、无机纤维和(未命名的)粘合材料的多个挤出片段,它们粘合成全尺寸块体。

28、所述铂通过普通浸渍法以1.0-2.7g/l施用于催化载体。所述文献建议也可用相同的方式制造NOx储存催化剂(NSC),不过没有提供具体实施例。0004 EP1739066公开了包含以下的蜂窝结构:具有多重通孔的多重蜂窝单元;和通过蜂窝单元的各个闭合外表面将蜂窝单元彼此连接的密封层,其中所述通孔不开口。所述蜂窝单元至少包括无机颗粒、无机纤维和/或晶须(whisker)。例证的无机颗粒为氧化铝、二氧化钛、二氧化硅和二氧化锆;例证的无机纤维为二氧化硅-氧化铝纤维;且例证的无机粘合剂为二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶、海泡石和绿坡缕石。催化剂组分可携带于所述蜂窝结构上。所述催化剂组分可包括选自贵金属(包括铂、

29、钯和铑)、碱金属(比如钾和钠)、碱土金属(例如钡)和氧化物的至少一种类型。所述蜂窝结构可用作催化转化器(例如三效催化剂)或NOx储存催化剂,用于转化车辆的废气。0005 WO2009/093071公开了孔隙率为至少40%、由挤出型选择性催化还原催化剂形成的壁流式过滤器整料基底。0006 我们现已开发了包含挤出固体和至少一种金属的催化剂系列,所述催化剂在内燃机废气的废气后处理领域中具有特定的应用。这种废气可由固定源排放物产生,但是开发所述催化剂特别用于处理移动排放源,比如客车、卡车和公共汽车。0007 根据一方面,本发明提供包含挤出固体的NOx吸收催化剂,其包含:(A) 10-100重量%的至少

30、一种粘合剂/基质组分;和5-90重量%的沸石分子筛、非沸石分子筛或它们的任何两种或更多种的混合物,所述催化剂包含以下的至少一种金属:(a) 至少一种贵金属;和(b) 至少一种碱金属或至少一种碱土金属,其中(a)和(b)携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;或者(B) 10-100重量%的至少一种粘合剂/基质组分;和5-80重量%的任选稳定的二氧化铈,所述催化剂包含以下的至少一种金属:(a) 至少一种贵金属;和(b) 至少一种碱金属或至少一种碱土金属,其中:(i) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体中;(ii) 大部分的所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属位于挤出固体的表面;

31、(iii) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属携带于挤出固体表面上的一个或多说 明 书CN 102834165 A2/15页8个涂层:(iv) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体且在挤出固体的表面也以较高的浓度存在;(v) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层;或(vi) 所述至少一种碱金属或至少一种碱土金属存在于整个挤出固体,在挤出固体的表面以较高的浓度存在且也携带于挤出固体表面上的一个或多个涂层。0008 将本发明分成实施方案(A)和(B)的原因是沸石分子筛和非沸石分子筛一般为酸性性质(例如取决于程序升温脱附)

32、。但是,从废气中吸收氮氧化物的过程一般涉及将一氧化氮氧化成二氧化氮(其为温和酸性),和将二氧化氮吸收在碱性金属化合物(比如铈化合物)、碱金属化合物或碱土金属化合物上。于是,如果所述沸石分子筛或非沸石分子筛与碱性金属化合物结合,则降低了碱性金属化合物吸收氮氧化物的能力。0009 但是,沸石分子筛和/或非沸石分子筛的存在可为有利的,原因在于其可通过在低于贵金属组分催化烃氧化成二氧化碳和水的温度下吸附冷启动烃来促进所谓的“冷启动“烃转化,并当贵金属催化剂的温度升高至超过其用于氧化烃的“点火“温度时促进烃脱附。已知,某些结合金属可有助于HC吸附,具有用于本发明的优势。优选的吸附促进金属包括Pd和/或C

33、u、Ag、碱土金属和碱金属(例如Cs)。但是,对于后者情况,所述碱金属和碱土金属旨在促进烃吸附而非NOx吸收。0010 因此,在其中期望通过将沸石和/或非沸石分子筛包括在挤出固体内和/或一个或多个涂层中来促进冷启动烃吸附的实施方案中,将实施方案(A)和(B)设计成实质上防止旨在用于NOx吸附的碱金属化合物、碱土金属化合物或铈化合物接触所述沸石和/或非沸石分子筛。由于这个原因,在实施方案(A)中,碱金属化合物、铈化合物和/或碱土金属化合物存在于一个或多个涂层中。(B)的实施方案可包括包含沸石和/或非沸石分子筛的涂层。但是,在这些实施方案中,所述沸石和/或非沸石分子筛存在于与碱金属化合物、铈化合物

34、和/或碱土金属化合物分离的离散层中。0011 本发明的一个优势是通过除去常用于催化涂层中的催化组分,可以减少涂层的数目,例如从两层减少到一层;或可以一起除去单层且催化金属可以负载在挤出固体本身的表面上。这有利于降低排气系统中的背压,提高发动机的效率。0012 此外,通过提供无涂层的催化剂的可能性,挤出固体可以较高的胞孔密度制造,增强了强度且降低了胞孔壁的厚度(其可改善点火性能)并提高了通过传质的活性。0013 相对于惰性基底整料上的涂层,也可以增加活性组分在挤出固体中的量。这种增大的催化剂密度具有长期稳定性和催化剂性能的优势,其对于车载诊断是重要的。0014 在机动车背景中的“车载诊断”(OB

35、D)是通用术语,用于描述自我诊断并报告由连接于合适的电子管理系统的传感器网络提供的车辆系统的能力。如果检测到问题,OBD系统的早期实例仅仅会点亮故障指示灯,但是关于问题的本质则不提供信息。更现代的OBD系统使用标准化的数字接口且能够提供关于标准化的诊断故障代码和选择实时数据的信息,其允许车辆系统的快速问题识别和解决。0015 现在的OBD要件要求在排放系统的故障或劣化会导致排放物超过强制性阈值的情况下必须通知驾驶员。因此,例如,Euro 4:98/69/EC对于柴油客车(如70/156/EEC所说 明 书CN 102834165 A3/15页9定义的M类车辆)的OBD限制是:一氧化碳(CO)-

36、3.2g/km;烃(HC)-0.4 g/km;氮氧化物(NOx)-1.2 g/km;和微粒物质(PM)0.18 g/km。对于汽油客车,Euro4限制是:CO-3.2 g/km;HC-0.4 g/km;NOx-0.6 g/km;和PM-无限制。0016 未来的车辆排放物法规(尤其在美国和欧洲)在诊断功能方面要求更高的敏感性,以便连续监视排气系统后处理催化剂的能力以符合排放物法规。例如,目前草拟的Euro 5: 715/2007/EC对于压缩点火(柴油)客车的OBD限制是:CO-1.9 g/km;非甲烷系烃(NMHC)-0.25 g/km;NOx-0.54 g/km;PM-0.05 g/km;且

37、对于主动点火(汽油)客车:CO-1.9 g/km;NMHC-0.25 g/km;NOx-0.54 g/km;和PM-无限制。0017 在美国,很清楚用于汽油/火花点火发动机的催化剂监视的OBD II法规(Title 13, California Code Regulations, Section 1968.2, Malfunction and Diagnostic System Requirements for 2004 and Subsequent Model-Year Passenger Cars, Light-Duty Trucks and Medium-Duty Vehicles an

38、d Engines(标题13,加州法规编码,1968.2章,2004及以后的型号-年客车、轻型卡车和中型车辆和发动机的故障及诊断系统要求)要求,在一般联邦测试程序(FTP)对催化剂系统的被监视部分的NMHC转换效率的测试中,故障信号低于50%。0018 根据本发明的挤出固体一般包含蜂窝状的整体式结构,所述蜂窝具有从其第一端延伸至第二端的尺寸均匀且平行的通道。一般地,所述通道在第一和第二端都开口-所谓的“流通式“结构。限定通道的通道壁多孔。一般地,外部“表皮“包围了挤出固体的多个通道。挤出固体可由任何期望的截面形成,比如圆形、正方形或椭圆形。多个通道中的单个通道可为正方形、三角形、六边形、圆形等

39、。可(例如用合适的陶瓷水泥)阻塞通道的第一上游端,且第一上游端未阻塞的通道也可在第二下游端阻塞来形成所谓的壁流式过滤器。一般,第一上游端阻塞的通道的排列类似于具有阻塞和开口的下游通道端的相似排列的跳棋盘。0019 显然,EP 1739066中公开的蜂窝结构的热震参数(TSP)太低而不能用于单一整体式挤出物,因为所述蜂窝结构包含单个蜂窝单元接合在一起的组合件。设计这种排列(也见于市售可得的碳化硅蜂窝)是为了避免催化剂基底致命失效,尤其由于挤出材料的相对高的热膨胀系数(CTE)导致的热震。但是,和单块挤出物相比,由单个蜂窝单元制造蜂窝结构复杂、费力、费时且昂贵并增大了可能的物理失效方式的数目。TS

40、P和CTE更完整的解释可见于“Catalytic Air Pollution Control-Commercial Technology(催化空气污染控制-商业技术)”,第二版,R.M. Heck等人,John Wiley & Sons, Inc., New York, 2002,第7章(有关流通式整料)和第9章(关于壁流式过滤器)。0020 因此,我们优选根据本发明的催化剂的挤出固体当用于处理来自固定或移动排放源的废气时具有足以避免挤出固体中径向裂缝和环裂缝的轴向热震参数(TSP)和径向TSP。这样,挤出固体可由单一整体式挤出物形成。对于截面特别大的挤出固体,可能仍需要将挤出固体的片段挤出,

41、用于接合在一起。但是,这是由于处理如此大截面的挤出物的困难或由于挤出物模具的尺寸限制。但是,单独考虑,整体催化剂的各个片段会满足功能限制,即当用于处理来自固定或移动排放源的废气时,轴向TSP和径向TSP足以避免单个挤出固体片段中的径向裂缝和环裂缝。在一个实施方案中,在750下径向TSP0.4,比如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0。在800下,期望径向TSP也0.4且在1000下优说 明 书CN 102834165 A4/15页10选0.8。0021 壁流式过滤器的CTE优选为20 x 10-7/,以便由单块挤出物形成。0022 在一个实施方案中,(A)或(B)中的至少一种贵金属负

42、载于挤出固体表面上的一个或多个涂层中,其中所述或各个(the or each)涂层包含一种或多种任选稳定的氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、任选稳定的二氧化铈、任选稳定的二氧化锆、氧化钒、氧化镧、尖晶石和它们的任何两种或更多种的混合物。在实施方案(B)的替代实施方案(ii)、(iv)和(vi)中,所述至少一种贵金属(例如Pt和/或Pd)被浸渍在挤出固体上。0023 在包含两个或更多个涂层的(A)或(B)的特定实施方案中,第一底层包含任选稳定的二氧化铈和尖晶石的混合物。优选地,所述第一底层包含Pt和/或Pd。在优选的实施方案中,第二层放置成覆盖第一底层,所述第二层包含负载于氧化铝和任选稳定的二氧化锆的

43、一种或多种上的铑。在另一实施方案中,第三层放置成覆盖第二层,所述第三层包含负载于块体可还原氧化物上的沸石或铂和/或钯,所述可还原氧化物实质上不含碱金属和碱土金属。0024 在包含一个或多个涂层的(B)的替代实施方案中,铂和/或钯位于挤出固体的表面且第一底层包含负载于氧化铝和任选稳定的二氧化锆的一种或多种上的铑。在特定的实施方案中,覆盖第二层的第二层包含负载于块体可还原氧化物上的沸石或铂和/或钯,所述可还原氧化物实质上不含碱金属和碱土金属。0025 包含含有负载于块体可还原氧化物(其实质上不含碱金属和碱土金属)上的铂或铂和钯两者的层的实施方案特别可用于处理存在于柴油发动机废气中的一氧化碳和未燃烃

44、。一般地,NOx吸收催化剂隐含地限定,结合NOx吸收催化剂使用的发动机配置成运作贫化学计量空气/燃料燃烧比,用于吸收氮氧化物并间歇地运行富化学计量空气/燃料燃烧比以便使吸收的NOx脱附并使NOx还原成N2。已非常意外地发现,通过使包含铂或铂和钯两者和可还原氧化物的氧化催化剂与富废气间歇地且瞬间地接触,氧化催化剂可恢复当铂在较高的温度下被氧化时损失的氧化活性。当氧化后,Pt组分对于CO和HC氧化的活性更小。存在的碱土金属或碱金属与Pt接触毒害了Pt氧化CO和HC的活性。0026 所述块体可还原氧化物可选自氧化物、复合氧化物和混合氧化物,它们包含选自以下的一种或多种金属:锰、铁、锡、铜、钴或铈和它

45、们的任选稳定的类似物(但是优选基于铈)。因此,例如所述至少一种可还原氧化物可包含MnO2、Mn2O3、Fe2O3、SnO2、CuO、CoO和CeO2。0027 CeO2的稳定的类似物可包含二氧化锆、至少一种非铈稀土氧化物或二氧化锆和至少一种非铈稀土氧化物两者。0028 在优选的实施方案中,第一金属氧化物载体基本上由块体至少一种可还原氧化物或其任选稳定的类似物组成。或者,所述至少一种可还原氧化物或其任选稳定的类似物可负载于具有铂的第一金属氧化物载体上。0029 在实施方案中,所述至少一种粘合剂/基质组分可选自:堇青石、氮化物、碳化物、硼化物、金属间化合物、铝硅酸锂、尖晶石、任选掺杂的氧化铝、二氧化硅源、二氧化钛、二氧化锆、二氧化钛-二氧化锆、锆石和它们的任何两种或更多种的混合物。0030 尖晶石可为MgAl2O4或Mg可用选自以下的金属部分替换:Co、Zr、Zn或Mn。其中挤出固体包含尖晶石的催化剂的测试正在进行中,但是初步迹象是MgAl2O4基组分可对本发说 明 书CN 102834165 A10

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