Дизельный катализатор окисления, объединяющий металл платиновой группы с оксидом основного металла - RU2018120715A
Код документа: RU2018120715A
Формула
1. Композиция дизельного катализатора окисления, причем композиция содержит по меньшей мере один металл платиновой группы, импрегнированный на пористом материале на основе тугоплавкого оксида в форме частиц, и по меньшей мере один оксид основного металла, импрегнированный на пористом материале на основе тугоплавкого оксида в форме частиц, где пористый материал на основе тугоплавкого оксида, импрегнированный по меньшей мере одним металлом платиновой группы, и пористый материал на основе тугоплавкого оксида, импрегнированный по меньшей мере одним оксидом основного металла, находятся в форме смеси, или где по меньшей мере один металл платиновой группы и по меньшей мере один оксид основного металла импрегнированны на одном и том же пористом материале на основе тугоплавкого оксида.
2. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, содержащая пористый материал на основе тугоплавкого оксида, импрегнированный одним из платины и палладия или и тем и другим, и импрегнированный по меньшей мере одним оксидом основного металла, выбранным из оксидов меди, марганца, железа, хрома, кобальта, никеля, церия, празеодимия, неодима и их комбинаций.
3. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, содержащая первый пористый материал на основе тугоплавкого оксида, импрегнированный одним из платины и палладия или и тем и другим, в смеси со вторым пористым материалом на основе тугоплавкого оксида, импрегнированным по меньшей мере одним оксидом основного металла, выбранным из оксидов меди, марганца, железа, хрома, кобальта, никеля, церия, празеодима, неодима и их комбинаций.
4. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 3, где первый пористый материал на основе тугоплавкого оксида представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, или их комбинации, а второй пористый материал на основе тугоплавкого оксида представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид церия, диоксид церия-диоксид циркония, или их комбинации.
5. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 1, где концентрация по меньшей мере одного металла платиновой группы составляет от около 0,1 мас. % до около 10 мас. % относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором металл платиновой группы импрегнирован, а концентрация основного металла по меньшей мере одного оксида основного металла составляет от около 1 мас. % до около 50 мас. % относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован.
6. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 5, где металл платиновой группы включает платину, палладий или их комбинацию, и основный металл по меньшей мере одного оксида основного металла включает медь.
7. Композиция дизельного катализатора окисления по любому из п.п. 1-6, где по меньшей мере один оксид основного металла включает оксид меди при концентрации меди от около 5 мас. % до около 25 мас. %, относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован, с необязательно одним или более дополнительными оксидами основного металла, присутствующими при общей концентрации основного металла от около 5 мас. % до около 25 мас. %, относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован.
8. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 7, где массовое соотношение меди и дополнительного основного металла составляет от около 1:5 до около 5:1.
9. Композиция дизельного катализатора окисления по п. 7, где оксид основного металла, импрегнированный на пористом материале на основе тугоплавкого оксида, содержит от около 5 мас. % до около 25 мас. % меди, от около 5 мас. % до около 25 мас. % марганца, и необязательно от около 1 мас. % до около 10 мас. % церия, относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован.
10. Каталитическое изделие, содержащее подложку катализатора, имеющую множество каналов, предназначенных для потока газа, причем каждый канал имеет поверхность стенки, на которой расположено покрытие «washcoat», где покрытие «washcoat» содержит композицию дизельного катализатора окисления по любому из пп. 1-6.
11. Каталитическое изделие по п. 10, где покрытие «washcoat», содержащее по меньшей мере один металл платиновой группы, импрегнированный на первом пористом материале на основе тугоплавкого оксида, и другое покрытие «washcoat», содержащее по меньшей мере один оксид основного металла, импрегнированный на втором пористом материале на основе тугоплавкого оксида, по отдельности нанесены в виде покрытия в два слоя на подложку катализатора.
12. Каталитическое изделие по п. 10, где каталитическое изделие характеризовано посредством Т50 для окисления СО, которая составляет от около 30°С до около 65°С меньше Т50 для окисления СО каталитического изделия, содержащего ссылочный дизельный катализатор окисления, имеющий такую же загрузку металла платиновой группы без какого-либо оксида основного металла, и где каталитическое изделие характеризовано посредством Т50 для окисления НС, которая находится в пределах около 5°С от данной величины каталитического изделия, содержащего ссылочный дизельный катализатор окисления, когда каталитическое изделие было гидротермически состарено в течение 16 часов при 800°С в потоке воздуха, содержащем 10% пара и повергнуто тестированию по пуску в лабораторном реакторе при GHSV 60,000 ч-1, диапазоне температур 70°С-450°С, шаге температуры 1°С/с, и тестируемой газовой композиции из 260 частей на миллион СО, 150 частей на миллион NO, 460 частей на миллион всех углеводородов на C1 основе, 5% пара, 5% СО2, и воздуха согласно балансу.
13. Способ обработки потока выхлопного газа, включающий пропускание потока выхлопного газа через каталитическое изделие по п. 10, так что монооксид углерода и углеводородные газы в потоке выхлопного газа окисляются в каталитическом изделии.
14. Способ получения композиции дизельного катализатора окисления, содержащей как металл платиновой группы, так и оксид основного металла, импрегнированные на материале на основе тугоплавкого оксида, включающий:
обработку первого материала на основе тугоплавкого оксида одной или более растворимыми в воде солями металла платиновой группы;
обработку второго материала на основе тугоплавкого оксида одной или более растворимыми в воде солями основного металла; и
объединение первого импрегнированного пористого материала на основе тугоплавкого оксида со вторым импрегнированным пористым материалом на основе тугоплавкого оксида с образованием каталитической смеси в форме частиц, где комбинацию растворимой в воде соли основного металла и растворимой в воде соли металла платиновой группы в одном и том же растворе избегают.
15. Способ по п. 14, дополнительно включающий образование суспензии «washcoat» каталитической смеси в форме частиц; нанесение суспензии «washcoat» в виде покрытия на подложку катализатора, содержащую множество каналов, предназначенных для потока газа, причем каждый канал имеет поверхность стенки, на которой располагается суспензия «washcoat»; и прокаливание каталитического изделия.
16. Способ по п. 14, в котором каталитическая смесь в форме частиц содержит первый пористый материал на основе тугоплавкого оксида, импрегнированный одним из платины и палладия или и тем и другим, в смеси со вторым пористым материалом на основе тугоплавкого оксида, импрегнированным оксидом основного металла, выбранным из оксидов меди, марганца, железа, хрома, кобальта, никеля, церия, празеодима, неодима и их комбинаций.
17. Способ по п. 16, в котором первый пористый материал на основе тугоплавкого оксида представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, или их комбинации, а второй пористый материал на основе тугоплавкого оксида представляет собой оксид алюминия, диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид церия, или их комбинации.
18. Способ по п. 14, в котором концентрация по меньшей мере одного металла платиновой группы составляет от около 0,1 мас. % до около 10 мас. % относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором металл платиновой группы импрегнирован, а концентрация по меньшей мере одного оксида основного металла составляет от около 1 мас. % до около 50 мас. % относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован.
19. Способ по п. 18, в котором металл платиновой группы включает платину, палладий или их комбинацию, и основный металл по меньшей мере одного оксида основного металла включает медь.
20. Способ по п. 14, в котором материал тугоплавкого металла, импрегнированный оксидом основного металла, включает оксид меди при концентрации меди от около 5 мас. % до около 25 мас. %, относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован, с необязательно одним или более дополнительными оксидами основного металла, присутствующими при общей концентрации основного металла от около 5 мас. % до около 25 мас. %, относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован.
21. Способ по п. 20, в котором массовое соотношение меди и дополнительного основного металла составляет от около 1:5 до около 5:1.
22. Способ по п. 20, в котором оксид основного металла, импрегнированный на пористом материале на основе тугоплавкого оксида, содержит от около 5 мас. % до около 25 мас. % меди, от около 5 мас. % до около 25 мас. % марганца, и необязательно от около 1 мас. % до около 10 мас. % церия, относительно массы пористого материала на основе тугоплавкого оксида, на котором оксид основного металла импрегнирован.
23. Система обработки выбросов для обработки потока выхлопного газа, причем система обработки выбросов содержит:
i) дизельный двигатель, производящий поток выхлопного газа
ii) первое каталитическое изделие по п. 10, расположенное в флуидном сообщении с потоком выхлопного газа и предназначенное для окисления монооксида углерода и углеводородных газов в потоке выхлопного газа, с образованием обработанного потока выхлопного газа; и
iii) по меньшей мере одно дополнительное каталитическое изделие ниже по ходу потока от первого каталитического изделия и в флуидном сообщении с обработанным потоком выхлопного газа, причем по меньшей мере одно дополнительное каталитическое изделие предназначено для окисления аммиака, фильтрации твердых частиц, NOx накопления, NOxулавливания, селективного каталитического восстановления NOx, или их комбинаций.
