[发明专利]用于减少蒸发排放控制系统中的烃渗出排放的吸附剂材料

说明书

在某些实施例中公开了烃吸附剂和并入有所述烃吸附剂的蒸发排放控制系统，以减少来自燃料系统的烃渗出排放。在一个实施例中，一种烃吸附剂结构包括二氧化硅与氧化铝之比为至少20的沸石。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月19日提交的美国临时专利申请第62/836,121号的优先权的权益，所述美国临时专利申请的公开内容特此通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及烃排放控制系统、装置和用于在所述烃排放控制系统、装置中使用的组合物。更具体地，本公开涉及用于控制来自机动车发动机和燃料系统的烃的蒸发排放的涂覆有烃吸附涂层组合物的基材、蒸发排放控制系统组件和蒸发排放控制系统。

背景技术

由内燃机提供动力的机动车的燃料系统中汽油燃料的蒸发损失是造成烃对大气污染的主要潜在因素。蒸发排放被定义为并非源自交通工具的排气系统的排放。交通工具的总体蒸发排放的主要成分是源自燃料系统和进气系统的烃燃料蒸气。使用活性炭来吸附从燃料系统排放的燃料蒸气的罐系统可用于限制这种蒸发排放。当前，所有交通工具都具有燃料蒸气罐以控制蒸发排放。活性炭是汽车蒸发排放控制技术中使用的标准吸附剂材料，所述技术通常利用活性炭作为吸附剂材料来暂时吸附烃。

许多燃料蒸气罐还含有另外的控制装置，以捕获在昼间温度循环的高温期间从碳床逸出的燃料蒸气。出于压力降原因，用于这种排放的当前控制装置仅含有含碳的蜂巢式吸附剂。在此类系统中，通过用新鲜的环境空气吹扫罐系统，从活性炭中解吸燃料蒸气并且由此再生碳以进一步吸附燃料蒸气来从活性炭中定期去除吸附的燃料蒸气。

可容许烃排放量的严格规定的制定已要求对机动车的烃排放量的逐渐严密控制，甚至在停用的时间段期间也是如此。在这样的时间段期间(即，当停车时)，交通工具燃料系统可能经受温暖的环境，这引起燃料箱中的蒸气压力增加，并且因此可能引起燃料蒸发损失到大气中。

上述罐系统在容量和性能方面具有某些限制。例如，吹扫空气不能使吸附在吸附剂体积上的全部燃料蒸气解吸，从而产生可能排放到大气中的残留烃(“跟”)。如本文所使用的，术语“跟”是指当罐处于吹扫或“清洁”状态时通常存在于吸附剂材料上并且可能导致吸附剂的吸附容量降低的残留烃。

另一方面，渗出排放是指从吸附剂材料逸出的排放物。例如，当吸附与解吸之间的平衡比起吸附显著更倾向于解吸时，就会发生渗出。当交通工具已经在若干天的时间段内经受昼间温度变化(通常称为“昼间换气损失”)时，会发生这种排放。某些规定需要将罐系统的这些昼间换气损失(DBL)排放维持在非常低的水平。例如，自2012年3月22日起，加利福尼亚州低排放交通工具规定(LEV III)要求，按照渗出排放测试程序(BETP)2001型号及以后型号机动车的罐DBL排放不得超过20mg。

关于DBL排放的更严格的规定继续促使开发改进的蒸发排放控制系统，尤其是用于吹扫量减少的交通工具(即，混合动力交通工具)。由于较低的吹扫频率，此类交通工具可能会另外产生高DBL排放，这等于较低的总吹扫量和较高的残留烃跟。因此，期望有一种蒸发排放控制系统，尽管其体积小和/或不经常吹扫循环，但其DBL排放却低。另外，仍然需要具有高效率的蒸发排放控制系统以减少空间要求和重量，同时在各种条件下进一步减少潜在的蒸发排放。

发明内容

以下呈现了对本公开的各个方面的简化概述，以提供对这些方面的基本理解。本发明内容并不是本公开的详尽综述。发明内容既不旨在标识本公开的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。发明内容的唯一目的是以简化形式呈现本公开的一些概念来作为稍后呈现的更详细描述的序言。

在本公开的一个方面，烃吸附剂结构(例如，所述烃吸附剂结构可以适于减少交通工具的蒸发排放)包括二氧化硅与氧化铝之比为至少20的沸石。所述沸石的可重复的TGA丁烷吸附大于2wt.％。