[发明专利]催化剂组合物

说明书

提供了一种催化剂组合物，其含有含钯和氧化铈的分子筛，其表现出出色的耐硫性。所述催化剂组合物适用于处理包括烃和/或一氧化碳和/或Nox的排气料流。

发明领域

本发明涉及适用于处理内燃机的排气料流的催化剂组合物，以及包含这样的组合物的催化制品和系统及其制造和使用方法。

发明背景

内燃机的排气料流含有污染空气的污染物，如烃(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)。

包含分散在耐火金属氧化物载体，如氧化铝上的贵金属，如铂族金属(PGMs)的氧化催化剂用于处理内燃机的排气，以通过催化烃和一氧化碳气态污染物的氧化将这些污染物转化成二氧化碳和水。通常，氧化催化剂在陶瓷或金属基底上形成，一种或多种催化剂涂料组合物沉积在基底上。除转化气态HC和CO排放物外，含有PGM的氧化催化剂还促进NO氧化成NO₂。催化剂通常通过它们的起燃(light-off)温度或达到50％转化率的温度(也称为T₅₀)定义。

PGM催化剂发生硫中毒。催化制品可在高温下再生以除去硫化合物。这种再生通常在滤烟器再生期间通过将可源自燃料或发动机的附加烃喷射到柴油机氧化催化剂上以建立烧除过滤器上的碳烟/微粒所需的放热实现。但是，这些再生过程可能本身对催化剂有害。

仍然需要用于处理内燃机排气的更高效催化剂。一个具体需要包括提供CO和NOx的优异转化并对反复高温脱硫过程稳定的催化剂。

发明概述

公开了一种催化剂组合物，其包含含钯和氧化铈的分子筛。本发明的催化剂组合物表现出出色的耐硫性。还公开了一种催化制品，其包含布置在基底上的催化涂层，其中所述催化涂层包含一个或多个涂覆层，其中至少一个涂覆层是包含所述催化剂组合物的催化涂覆层，所述催化剂组合物包含含钯和氧化铈的分子筛。还公开了一种排气处理系统，其包含在内燃机下游并与其流体连通的催化制品；以及一种处理包含烃和/或一氧化碳和/或NOx的排气料流的方法，所述方法包括使排气料流经过如本文所述的催化制品或系统。

在本发明的一个方面中提供了一种催化剂组合物，其包含含钯和氧化铈(“游离铈”)的分子筛。在一些实施方案中，所述分子筛是小孔或中孔分子筛。本公开的催化剂组合物的分子筛在一些实施方案中具有大约1至大约1000的二氧化硅/氧化铝比。

在一些实施方案中，所述分子筛是小孔分子筛。在这些催化剂组合物的情况下适用的示例性的小孔分子筛选自骨架类型ACO、AEI、AEN、AFN、AFT、AFX、ANA、APC、APD、ATT、CDO、CHA、DDR、DFT、EAB、EDI、EPI、ERI、GIS、GOO、IHW、ITE、ITW、LEV、KFI、MER、MON、NSI、OWE、PAU、PHI、RHO、RTH、SAT、SAV、SIV、THO、TSC、UEI、UFI、VNI、YUG、ZON及其混合物或共生物。例如，在某些实施方案中，所述分子筛是选自骨架类型CHA、LEV、AEI、AFX、ERI、SFW、KFI、DDR和ITE的小孔分子筛，并且在某些具体实施方案中，所述分子筛是CHA。

在一些实施方案中，所述分子筛是中孔分子筛。在这些催化剂组合物的情况下适用的示例性的中孔分子筛选自骨架类型AEL、AFO、AHT、BOF、BOZ、CGF、CGS、CHI、DAC、EUO、FER、HEU、IMF、ITH、ITR、JRY、JSR、JST、LAU、LOV、MEL、MFI、MFS、MRE、MTT、MVY、MWW、NAB、NAT、NES、OBW、PAR、PCR、PON、PUN、RRO、RSN、SFF、SFG、STF、STI、STT、STW、SVR、SZR、TER、TON、TUN、UOS、VSV、WEI、WEN及其混合物或共生物。例如，在某些实施方案中，所述分子筛是选自骨架类型FER、MEL、MFI和STT的中孔分子筛。