[发明专利]具有低N2

说明书

公开了具有氨储存性低的载体上的铂与SCR催化剂的共混物的催化剂。该催化剂还可以含有一种或两种另外的SCR催化剂。该催化剂可以以多种构造之一存在。公开了含有这些催化剂的催化制品。该催化制品可用于选择性催化还原(SCR)废气中的NO_x和减少氨泄漏的量。还描述了生产这样的制品的方法。还描述了在SCR方法中使用该催化制品的方法，其中减少了氨泄漏的量。

发明领域

本发明涉及氨泄漏催化剂(ASC)，含有氨泄漏催化剂的制品，和制造和使用这样的制品来减少氨泄漏的方法。

发明背景

柴油发动机、固定式燃气轮机和其他系统中的烃燃烧产生废气，必须处理该废气来除去氮氧化物(NO_x)，其包括NO(一氧化氮)和NO₂ (二氧化氮)，并且NO占形成的NO_x的主要部分。已知NO_x引起人们的许多健康问题，以及引起许多有害的环境效应，包括形成烟雾和酸雨。为了减轻来自于废气中的NO_x对于人和环境的影响，令人期望的是消除这些不期望的组分，优选通过不产生其他有害或有毒物质的方法。

贫燃和柴油发动机产生的废气通常是氧化性的。NO_x需要在被称作选择性催化还原(SCR)的方法中用催化剂和还原剂选择性还原，该方法将NO_x转化成单质氮(N₂)和水。在SCR方法中，将气态还原剂，典型地是无水氨、氨水或尿素添加到废气流中，然后使该废气接触催化剂。还原剂吸收到催化剂上，并且在气体经过催化型基底之中或之上时还原NO_x。为了使NO_x的转化率最大，经常必需向气流中添加大于化学计量量的氨。但是，过量的氨释放到大气中将对人的健康和对环境有害。另外，氨是苛性的，特别是它的含水形式。排气催化剂下游的排气管线区域中氨和水的冷凝会产生腐蚀性混合物，其会损坏排气系统。所以，应当消除废气中氨的释放。在许多常规排气系统中，氨氧化催化剂(也被称作氨泄漏催化剂或“ASC”)安装在SCR催化剂下游，来通过将氨转化成氮来从废气中除去氨。使用氨泄漏催化剂会使得典型的柴油机驱动循环中NO_x转化率大于90％。

令人期望的是拥有提供通过SCR除去NO_x和将氨选择性转化成氮二者的催化剂，其中氨转化在车辆驾驶循环中的宽温度范围进行，并且形成最少的氧化氮和一氧化二氮副产物。

发明内容

在第一方面中，本发明涉及一种催化剂，其包含氨储存性低的载体上的铂，和第一SCR催化剂，优选Cu-SCR催化剂或Fe-SCR催化剂的组合。氨储存性低的载体可以是含硅载体。含硅载体可以包括二氧化硅或二氧化硅与氧化铝之比是至少100的沸石。铂在氨储存性低的载体上的组合是，(1)氨储存性低的载体上的铂与第一SCR催化剂的共混物，或者(2)双层，其具有包含第一SCR催化剂的顶层和包含氨储存性低的载体上的铂的底层，其中底层位于基底上或第三SCR催化剂(其位于底层和第三SCR催化剂之间)上。催化剂可以进一步包括第二SCR催化剂，其中第二SCR催化剂与氨储存性低的载体上的铂与第一SCR催化剂的共混物相邻布置，并且第二SCR催化剂至少部分地叠覆氨储存性低的载体上的铂与第一SCR催化剂的共混物。催化剂可以进一步包含第三SCR催化剂，其中第三SCR催化剂与氨储存性低的载体上的铂与第一SCR催化剂的共混物相邻布置，并且氨储存性低的载体上的铂与第一SCR催化剂的共混物至少部分地叠覆第三 SCR催化剂。与包含相当的配方的催化剂相比，该催化剂可以提高在约250℃-约350℃的温度由氨到N₂的产率，在所述包含相当的配方的催化剂中，第一SCR催化剂作为第一层存在，负载的铂存在于第二层中，并且包含NH₃的气体经过第一层，然后经过第二层。

在另一方面中，本发明涉及制造包含氨储存性低的载体上的铂与第一SCR催化剂的共混物的催化剂的方法，其中第一SCR催化剂优选是Cu-SCR催化剂或Fe-SCR催化剂。