本發(fā)明專利技術公開了用于選擇性催化還原氮氧化物的催化劑組合物，該催化劑組合物由以下項組成：2.0重量％至4.0重量％的量的至少一種釩氧化物，其以V2O5計算并基于該催化劑組合物的總重量計；2.5重量％至7.2重量％的量的至少一種鎢氧化物，其以WO3計算并基于該催化劑組合物的總重量計；0.6重量％至3.4重量％的至少一種銻氧化物，其以Sb2O5計算并基于該催化劑組合物的總重量計；0重量％至1.0重量％的至少一種鋯氧化物，其以ZrO2計算并基于催化劑的總重量計；以及84.6重量％至94.9重量％的至少一種鈦氧化物，其以TiO2計算并基于催化劑的總重量計，其中分別以V2O5、WO3、Sb2O5、TiO2和任選地ZrO2計算的釩、鎢、銻、鈦和任選地鋯的氧化物的重量比總計達100重量％。此外，公開了SCR催化制品，其中根據(jù)本發(fā)明專利技術的SCR催化劑組合物以涂層的形式附著。合適的催化劑載體是波紋形基材和堇青石整料。SCR催化制品可用于還原貧燃內(nèi)燃機的廢氣中的氮氧化物的方法中，并且它們還可包含在用于處理柴油機廢氣的廢氣純化系統(tǒng)中。中。中。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】SCR催化劑組合物和包含所述催化劑組合物的SCR催化制品
[0001]說明書
[0002]本專利技術涉及由鈦、釩、鎢、銻和任選地鋯的氧化物組成的SCR催化劑組合物。此外，公開了包含所述催化劑組合物的SCR催化制品。根據(jù)本專利技術的SCR催化劑組合物和包含所述SCR催化劑組合物的SCR催化制品可用于貧燃發(fā)動機、特別是柴油發(fā)動機的廢氣純化。
[0003]配備主要以稀燃操作的內(nèi)燃機的機動車輛的廢氣具體地含有除了顆粒排放物之外的主要排放物一氧化碳CO、碳氫化合物HC以及氮氧化物。由于相對高的氧氣含量為至多15體積％，因此一氧化碳和碳氫化合物可相對容易地借助于氧化而變得無害；然而，使氮氧化物還原為氮氣要困難得多。
[0004]用于在存在氧氣的情況下從廢氣中去除氮氧化物NO
x
的一種已知方法是在合適的催化劑上借助于氨的選擇性催化還原方法(SCR方法)。在該方法中，利用氨將廢氣中待去除的氮氧化物轉(zhuǎn)化為氮氣和水。一氧化氮NO和二氧化氮NO2概括為NO
x
。
[0005]選擇性催化還原(SCR)根據(jù)以下反應方案在SCR催化劑的存在下發(fā)生：
[0006]4NO+4NH3+O2→
4N2+6H2O
???
(1)
[0007]NO+NO2+2NH3→
2N2+3H2O
???
(2)
[0008]6NO2+8NH3→
7N2+12H2O
??
(3)
[0009]2NO2+4NH3+O2→
3N2+6H2O
???
(4)
[0010]反應1和反應2是主要反應，每轉(zhuǎn)化一摩爾NO
x
消耗一摩爾氨。反應3和反應4在其中大部分NO
x
以NO2形式存在的氣體中發(fā)生。為了使反應在150℃至480℃的溫度下發(fā)生，使用催化劑。最常見的SCR催化劑類型基于氧化釩作為二氧化鈦(TiO2)載體系統(tǒng)上的活性化合物，或基于用過渡金屬促進的分子篩。在后一種情況下，它主要涉及用銅和/或鐵促進的沸石。
[0011]反應1被稱為“標準SCR反應”，反應2是“快速SCR反應”，并且反應3和反應4是“NO
2 SCR反應”。
[0012]用作還原劑的氨可在排放系統(tǒng)中作為次級排放物產(chǎn)生或者可通過注入前體在排氣系統(tǒng)和后續(xù)水解中獲得，氨可由所述前體形成，諸如脲、氨基甲酸銨或甲酸銨。
[0013]為了進行最后提及的SCR方法的變型形式，需要用于提供還原劑的來源、用于按要求將還原劑計量到廢氣中的注入裝置以及布置在廢氣流動路徑中的SCR催化劑。
[0014]混合氧化物可用作SCR催化劑，例如該混合氧化物具體地講基于二氧化鈦和/或釩的氧化物(諸如五氧化二釩)，并且該混合氧化物可含有其他氧化物，諸如硅、鉬、錳、鎢以及其它元素的氧化物。這些催化劑在以下文獻中詳細地描述；參見例如WO 89/03366 A1、EP 0 345 695 A2、EP 0 385 164 A2、WO 2011/013006 A2和US 2013/205743 A1。
[0015]WO 2011/011101 A1公開了用于選擇性催化還原氮氧化物的催化劑。該催化劑包含金屬氧化物載體、釩、活性材料和銻、充當用于還原氮氧化物的催化劑并同時可以促進更高的抗硫中毒性和低溫催化活性的促進劑。催化劑的銻的量優(yōu)選地為0.5重量％至7重量％，并且釩的量優(yōu)選地為1重量％至3重量％。根據(jù)WO 2011/011101 A1，包含氧化鎢的混合金屬氧化物催化劑提高了低溫下的抗硫中毒性，但是氧化鎢的使用顯著提高了催化劑的價格，而出于經(jīng)濟原因應當避免這種情況。因此，根據(jù)本專利技術的催化劑不包含鎢。然而，根據(jù)
WO 2011/011101 A1的混合金屬氧化物催化劑包含載體，例如氧化鈦、硅酸鹽、氧化鋯、氧化鋁以及它們的混合物。優(yōu)選地，載體(support)(也同義地稱為載體(carrier))是TiO2。
[0016]WO 2011/127505 A1公開了催化劑組合物，其包含由式XVO4/S表示的釩酸鹽，其中XVO4代表Bi
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、Sb
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、Ga
?
和/或Al
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釩酸鹽，其任選地與一種或多種稀土金屬
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釩酸鹽混合，或者與一種或多種過渡金屬
?
釩酸鹽混合，或者與一種或多種過渡金屬
?
釩酸鹽和一種或多種稀土金屬
?
釩酸鹽混合，并且S是包含TiO2的載體，任選地與摻雜劑組合，并且公開了此類催化劑組合物的制備方法。如果XVO4表示SbVO4，則其通過將含有63.9重量％的Sb2O3的SbCl3溶液與含有NH4VO3的溶液混合來合成。煅燒后獲得的固體通過XRD表征。載體材料優(yōu)選地是可商購獲得的TiO2/WO3/SiO2。沒有給出所述載體材料中的TiO2、WO3和SiO2的量。
[0017]WO 2017/101449 A1公開了一種用于選擇性催化還原氮氧化物的催化劑組合物，其包含載體TiO2、含釩和銻的復合氧化物(其具有不同于VSbO4和V
0.92
Sb
0.92
O4的金紅石型結構，如通過使用CuKα輻射的X射線衍射(XRD)確定的)，和任選地，選自由硅氧化物、釩氧化物和銻氧化物的氧化物組成的組的一種或多種氧化物；一種用于制備該催化劑組合物的方法、通過/能夠通過該方法獲得的催化劑組合物，以及其用于選擇性催化還原氮氧化物的用途。載體材料必須包含TiO2，但另外，其也可由TiO2和SiO2及WO3組成，或由TiO2和ZrO2組成。
[0018]釩和銻以具有金紅石結構的復合氧化物的形式存在。
[0019]釩(以元素V計算)以0.5重量％至6重量％的量存在于催化劑中，并且銻(以元素Sb計算)以0.8重量％至16重量％的量存在。
[0020]TiO2優(yōu)選地以銳鈦礦的形式存在。以TiO2計算的鈦的含量優(yōu)選地在50重量％至97.5重量％的范圍內(nèi)，并且以元素Si計算的硅(如果存在)的含量優(yōu)選地在0.2重量％至9.5重量％的范圍內(nèi)。
[0021]WO 2017/101449 A1沒有提及WO3和ZrO2的量(如果它們存在的話)。其明確提及a)TiO2和SiO2及WO3或b)TiO2和ZrO2可為載體材料，但其未明確提及所有四種氧化物，即TiO2和SiO2及WO3和ZrO2應存在于催化劑組合物中。
[0022]CN 107 262 086 A涉及一種SCR(選擇性催化還原)脫硝催化劑，特別是涉及一種用于由低溫煙氣加速硫酸氫銨分解的SCR(選擇性催化還原)脫硝催化劑、制備方法和應用。該SCR脫硝催化劑以鈦氧化物和過渡金屬氧化物形成的復合氧化物為載體，以釩氧化物為活性組分，并以鎢氧化物為助催化劑，催化劑中過渡金屬元素與鈦元素的摩爾比為(0.1
?
0.5):1，并且過渡金屬氧化物包括MnO2、Fe2O3、CeO2、Zr本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于選擇性催化還原氮氧化物的催化劑組合物，所述催化劑組合物由以下項組成：
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2.0重量％至4.0重量％的量的至少一種釩氧化物，其以V2O5計算并基于所述催化劑組合物的總重量計，
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2.5重量％至7.2重量％的量的至少一種鎢氧化物，其以WO3計算并基于所述催化劑組合物的總重量計，
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0.6重量％至3.4重量％的量的至少一種銻氧化物，其以Sb2O5計算并基于所述催化劑組合物的總重量計，
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0重量％至1.0重量％的量的至少一種鋯氧化物，其以ZrO2計算并基于所述催化劑的總重量計，
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84.6重量％至94.9重量％的量的至少一種鈦氧化物，其以TiO2計算并基于所述催化劑的總重量計，其中分別以V2O5、WO3、Sb2O5、TiO2和任選地ZrO2計算的釩、鎢、銻、鈦和任選地鋯的所述氧化物的重量比總計達100重量％。2.根據(jù)權利要求1所述的催化劑組合物，其中所述至少一種鈦氧化物是二氧化鈦TiO2，并且其包含至少95重量％的銳鈦礦。3.根據(jù)權利要求1或2所述的催化劑組合物，所述催化劑組合物由以下項組成：
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2.0重量％至4.0重量％的量的至少一種釩氧化物，其以V2O5計算并基于所述催化劑組合物的總重量計，
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2.5重量％至7.2重量％的量的至少一種鎢氧化物，其以WO3計算并基于所述催化劑組合物的總重量計，
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0.6重量％至3.4重量％的量的至少一種銻氧化物，其以Sb2O5計算并基于所述催化劑組合物的總重量計，
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以及85.6重量％至94.9重量％的量的至少一種鈦氧化物，其以TiO2計算并基于所述催化劑的總重量計，其中分別以V2O5、WO3、Sb2O5和TiO2計算的釩、鎢、銻和鈦的所述氧化物的重量比總計達100重量％。4.根據(jù)權利要求1或2所述的催化劑組合物，所述催化劑組合物由以下項組成：
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...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：M，
申請(專利權)人：優(yōu)美科股份公司及兩合公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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