КАТАЛИЗАТОРЫ LNT И SCR ДЛЯ КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМ LNT-SCR

1. Катализатор LNT для системы очистки выхлопных газов, в частности, используемый в сочетании с катализатором SCR, расположенным ниже его по потоку, для системы очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий смешанный оксид металлов, имеющий протонпроводящие свойства, и комбинацию по меньшей мере двух металлов платиновой группы на подложке,
отличающийся тем, что
смешанный оксид металлов представляет собой оксид лантана-церия, в котором до 40 мол.% лантана замещено кальцием и/или стронцием, предпочтительно 10-20%.
2. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что смешанный оксид металла имеет дефектную флюоритовую структуру.
3. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что до 66 мол.% церия замещено цирконием и/или празеодимом, предпочтительно 20-50%.
4. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что металлы платиновой группы включают в себя Pt и Pd или комбинацию Pt-Pd-Rh.
3
3
5. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что общая концентрация металлов платиновой группы составляет 100 г/фут или менее, предпочтительно 40-60 г/фут.
3
3
6. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что концентрация платины составляет 10-70 г/фут, предпочтительно 25-35 г/фут.
3
3
7. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что концентрация палладия составляет 5-40 г/фут, предпочтительно 10-15 г/фут.
3
3
8. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что концентрация родия составляет 0-10 г/фут, предпочтительно 2-5 г/фут.
9. Катализатор LNT по п.1, отличающийся тем, что подложка выполнена из кордиерита, в частности, с алюмооксидным пористым покрытием.
10. Способ получения катализатора LNT по любому из пп.1-9, включающий в себя следующие этапы:
а) пропитывание подложки раствором солей La, Се, Са, Sr, Zr и Pr, соответственно, в частности водным раствором нитратов этих металлов, дополнительно содержащим мочевину;
б) сушку и последующее прокаливание при температуре не менее 850°С в течение не менее 1,5 ч, в частности, сушку при температуре 88°С в течение приблизительно 10 ч, затем сушку при 100°С с последующим прокаливанием при 900°С в течение 2 ч;
в) пропитку полученной на этапе б) содержащей смешанный оксид подложки раствором металлов платиновой группы, в частности, водным раствором нехлористых солей этих металлов, дополнительно содержащим лимонную кислоту и мочевину;
г) сушку и последующее прокаливание пропитанной металлами платиновой группы подложки при температуре не менее 550°С в течение не менее 1,5 ч, в частности, сушку при температуре 88°С в течение приблизительно 10 ч, затем сушку при 100°С и прокаливание при 600°С в течение 2 ч.
11. Катализатор SCR для системы очистки выхлопных газов, используемый в сочетании с расположенным выше по потоку катализатором LNT по любому из пп.1-9, предназначенный для селективного каталитического восстановления оксидов азота аммиаком в системе очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания, причем катализатор SCR получен способом, включающим в себя следующие этапы:
а) модификацию содержащей цеолит подложки полным удалением из цеолита внерешеточных частиц алюминия;
б) прокаливание модифицированной содержащей цеолит подложки при температуре не менее 550°С, в частности, при 600°С;
в) введение в прокаленную подложку Cu, Cu/Се, Mn/Се или Со/Се методом ионного обмена и/или пропитки.
12. Катализатор SCR по п.11, отличающийся тем, что подложка содержит Cu/цеолит, включая имеющийся на рынке катализатор на кордиерите или другой подложке, причем удаление внерешеточных частиц включает в себя полное удаление из цеолита внерешеточных частиц меди и алюминия.
13. Катализатор SCR по п.11, отличающийся тем, что удаление внерешеточных частиц меди и/или алюминия выполнено с использованием раствора, содержащего цитраты, в частности, содержащего лимонную кислоту и гидроцитрат диаммония, в то время как этапы удаления внерешеточных частиц и прокаливания повторены еще по меньшей мере один раз.
14. Катализатор SCR по п.11, отличающийся тем, что этап а) выполнен при температуре 80-100°С, предпочтительно при 97°С.
15. Катализатор SCR по п.11, отличающийся тем, что этап в) введения выполнен в присутствии мочевины, в частности, с использованием водного раствора нитратов Cu, Се, Mn и Со, соответственно.
16. Катализатор SCR по п.11, отличающийся тем, что после этапа в) выполнена сушка в течение не менее 6 ч, в частности, при температуре приблизительно 88°С, и прокаливание при температуре не менее 550°С, предпочтительно 600°С.
17. Катализатор SCR по п.11, отличающийся тем, что катализатором SCR является Cu/модифицированный цеолит, Cu-Се, Mn-Се или Со-Се/модифицированный цеолит для восстановления NOx в выхлопных газах.
3
18. Катализатор SCR по п.11 для восстановления NOx с использованием систем, содержащих только катализатор SCR, с внешним источником аммиака (NH-SCR), например, растворами мочевины.
19. Каталитическая система для системы очистки выхлопных газов, в частности, используемая как система очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания, содержащая катализатор LNT в соответствии с одним из пп.1-9, и катализатор SCR в соответствии с одним из пп.11-17, в которой катализатор SCR расположен ниже по потоку катализатора LNT.
20. Каталитическая система для системы доочистки выхлопных газов, содержащая по меньшей мере один катализатор по п.19 и по меньшей мере один другой катализатор, предназначенная для катализаторов DOC, LNT (ловушки обедненного NOx), SCR (избирательного каталитического восстановления) или DPF (дизельного сажевого фильтра).