專利名稱：一種天然氣車輛排氣凈化催化劑及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車尾氣后處理相關(guān)的環(huán)保技術(shù)，特別涉及一種天然氣車輛排氣凈化催化劑及其制造方法
背景技術(shù)：
天然氣是一種優(yōu)質(zhì)的替代石油產(chǎn)品機(jī)動(dòng)車燃料。替代能源的崛起將沖淡市場(chǎng)對(duì)石油的依賴，從根本上消除高油價(jià)的威脅。大力發(fā)展天然氣等高效清潔的替代能源是我國(guó)能源戰(zhàn)略的長(zhǎng)久之策。天然氣作為清潔能源是指天然氣在燃燒后幾乎不產(chǎn)生顆粒物，但天然氣作為機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，仍然存在由于不完全燃燒排放大量碳?xì)浠衔锛捌湓谌紵隣顟B(tài)產(chǎn)生NOx隨燃燒廢氣排入大氣環(huán)境。因此，天然氣機(jī)動(dòng)車尾氣排放控制的重點(diǎn)是大量碳?xì)浠衔?，尤?是天然氣的主要成分CH4，其次是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)產(chǎn)生NOx。我國(guó)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)第四階段排放標(biāo)準(zhǔn)將在2013年7月實(shí)施。國(guó)內(nèi)專利一種天然氣汽車尾氣凈化催化劑(申請(qǐng)?zhí)?00510026527. 2)使用了單鈀貴金屬；國(guó)內(nèi)專利天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化催化劑及其制備方法(申請(qǐng)?zhí)?00510018899. O)使用了三種貴金屬；國(guó)內(nèi)專利用于處理天然氣機(jī)動(dòng)車廢氣的催化劑(申請(qǐng)?zhí)?00880114442. I)同樣描述如何使用單鈀貴金屬；但上述專利沒有明確發(fā)明專利針對(duì)國(guó)家排放控制的階段目標(biāo)。國(guó)內(nèi)專利天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排氣凈化催化劑及其制備方法(申請(qǐng)?zhí)?01010549249.X)對(duì)催化劑的制備方法進(jìn)行了詳解，使用了三種貴金屬達(dá)到國(guó)家第四階段排放限值。本發(fā)明主要采用鉬和鈀雙金屬組分針對(duì)國(guó)家第四階段天然氣氣體發(fā)動(dòng)機(jī)車輛的尾氣排放控制技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)國(guó)家氣體發(fā)動(dòng)機(jī)第四階段排放控制的目標(biāo)限值，采用鉬和鈀雙活性組分實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。一種天然氣車輛排氣凈化催化劑，包括載體、涂敷在載體上的涂層及涂層上的催化劑活性組分，所述載體為蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬載體或者陶瓷載體，所述的涂層為Y -氧化鋁和可溶性稀土元素的混合物，涂層占載體重量的15-30 %，所述的催化劑活性組分為鉬或者鈀當(dāng)中的至少一種，其中鉬控制在O. 5-5克/升載體，鈀控制在O. 8-10克/升載體；所述的可溶性稀土元素為鈰、鋯、鑭和鐠，分別占涂層重量的百分比為鈰(10-40% )、鋯(20-60% )、鑭(2-15% )和鐠(2-15% )。所述的蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬載體或者陶瓷載體為整體結(jié)構(gòu)，孔目數(shù)在300以上。一種天然氣車輛排氣凈化催化劑的制造方法，包括以下步驟e.將Y -氧化鋁加入適量的水進(jìn)行O. 5-1小時(shí)球磨；f.在上述漿液中再加入一定比例稀土鈰、鋯、鑭和鐠可溶性稀土鹽進(jìn)行1-2小時(shí)球磨；g.再在上述楽:液中加入一定鉬或者鈕,或者兩者都有溶液,進(jìn)行O. 5-1小時(shí)球磨；h.將上述漿液使用涂覆機(jī)進(jìn)行一次或者二次涂覆，涂覆后在120_160°C左右烘干4-8小時(shí)，然后在400-700°C進(jìn)行1-3小時(shí)燒結(jié)。所述的鉬或者鈀的溶液為硝酸鹽，鹽酸鹽和銨鹽。有益效果本發(fā)明價(jià)格低廉，具有良好的低起燃溫度和高穩(wěn)定性，具有廣范的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方法實(shí)施例I 取直徑為100mm，長(zhǎng)度為130mm的載體，取Y -氧化鋁200克，加入適量去離子水中，球磨O. 5小時(shí)；再在上述溶液中添加硝酸鈰50克，硝酸鋯73. 2克，硝酸鑭12克，硝酸鐠12克，繼續(xù)球磨I小時(shí)，再分別按O. 2克/升和O. 35克/升加入貴金屬鉬和鈀，球磨2小時(shí)；取400目陶瓷載體可以一次涂覆；然后，在120°左右烘干4小時(shí)，然后在400-700°進(jìn)行2小時(shí)燒結(jié)，即得到所述滿足性能要求的催化劑；實(shí)施例2取直徑為100mm，長(zhǎng)度為130mm的載體，取Y -氧化鋁200克，加入適量去離子水中，球磨O. 5小時(shí)；再在上述溶液中添加硝酸鈰50克，硝酸鋯73. 2克，硝酸鑭12克，硝酸鐠12克，繼續(xù)球磨I小時(shí)，再分別按O. 2克/升和O. 35克/升加入貴金屬鉬和鈀，球磨2小時(shí)；取350目金屬載體進(jìn)行進(jìn)行一次涂覆，在120°左右烘干4小時(shí)，然后在400-700°進(jìn)行2小時(shí)燒結(jié)；然后，對(duì)涂覆后的金屬載體進(jìn)行按照一次涂覆工藝進(jìn)行二次涂覆，即得到所述滿足性能要求的催化劑；實(shí)施例3取直徑為100mm，長(zhǎng)度為130mm的載體，取Y -氧化鋁250克，加入適量去離子水中，球磨I小時(shí)；再在上述溶液中添加硝酸鈰70克，硝酸鋯45克，硝酸鑭5克，硝酸鐠17克，繼續(xù)球磨I. 5小時(shí)，再分別按O. 2克/升和O. 2克/升加入貴金屬鉬和鈀，球磨2小時(shí)；取600目陶瓷載體進(jìn)行一次涂覆；然后，在120°左右烘干4小時(shí)，然后在400-700°進(jìn)行2小時(shí)燒結(jié)，即得到所述滿足性能要求的催化劑；實(shí)施例4取直徑為100mm，長(zhǎng)度為130mm的載體，取Y -氧化鋁250克，加入適量去離子水中，球磨I小時(shí)；再在上述溶液中添加硝酸鈰70克，硝酸鋯55克，硝酸鑭10克，硝酸鐠12克，繼續(xù)球磨I. 5小時(shí)，再分別按O. 35克/升貴金屬鉬，球磨2小時(shí)；取600目陶瓷載體可以一次涂覆；然后，在120°左右烘干4小時(shí)，然后在400-700°進(jìn)行2小時(shí)燒結(jié)，即得到所述滿足性能要求的催化劑；實(shí)施例5取直徑為100mm，長(zhǎng)度為130mm的載體，取Y -氧化鋁250克，加入適量去離子水中，球磨I小時(shí)；再在上述溶液中添加硝酸鈰60克，硝酸鋯60克，硝酸鑭10克，硝酸鐠12克，繼續(xù)球磨I. 5小時(shí)，再分別按O. 45克/升貴金屬鈀，球磨2小時(shí)；取400目金屬載體進(jìn)行一次涂覆，在120°左右烘干4小時(shí)，然后在400-700°進(jìn)行2小時(shí)燒結(jié)；然后，對(duì)涂覆后的金屬載體進(jìn)行按照一次涂覆工藝進(jìn)行二次涂覆，即得便得到所述滿足性能要求的催化劑；
表一催化劑活性試驗(yàn)測(cè)試
權(quán)利要求
1.一種天然氣車輛排氣凈化催化劑，包括載體、涂敷在載體上的涂層及涂層上的催化劑活性組分，其特征在于，所述載體為蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬載體或者陶瓷載體，所述的涂層為Y -氧化鋁和可溶性稀土元素的混合物，涂層占載體重量的15-30 %，所述的催化劑活性組分為鉬或者鈀當(dāng)中的至少一種，其中鉬控制在O. 5-5克/升載體，鈀控制在O. 8-10克/升載體。
2 .根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種天然氣車輛排氣凈化催化劑，其特征在于所述的可溶性稀土元素為鈰、鋯、鑭和鐠，分別占涂層重量的百分比為鈰(10-40% )、鋯(20-60% )、鑭(2-15% )和鐠(2-15% )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種天然氣車輛排氣凈化催化劑，其特征在于所述的蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬載體或者陶瓷載體為整體結(jié)構(gòu)，孔目數(shù)在300以上。
4.一種制備如權(quán)利要求I所述的天然氣車輛排氣凈化催化劑的方法，其特征在于包括以下步驟 a.將Y-氧化鋁比例加入適量的水進(jìn)行O.5-1小時(shí)球磨； b.在上述漿液中再加入一定比例稀土鈰、鋯、鑭和鐠可溶性稀土鹽進(jìn)行1-2小時(shí)球磨； c.再在上述漿液中加入一定鉬或者鈀，或者兩者都有溶液，進(jìn)行O.5-1小時(shí)球磨； d.將上述漿液使用涂覆機(jī)對(duì)金屬載體或者陶瓷載體進(jìn)行一次或者二次涂覆，涂覆后在120-160°C左右烘干4-8小時(shí)，然后在400-700°C進(jìn)行1_3小時(shí)燒結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種天然氣車輛排氣凈化催化劑的制造方法，其特征在于所述的鉬或者鈀的溶液為硝酸鹽、鹽酸鹽或銨鹽。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車尾氣后處理相關(guān)的環(huán)保技術(shù)，特別涉及一種天然氣車輛排氣凈化催化劑及其制造方法。一種天然氣車輛排氣凈化催化劑，包括載體、涂敷在載體上的涂層及涂層上的催化劑活性組分，所述載體為蜂窩結(jié)構(gòu)的金屬載體或者陶瓷載體，所述的涂層為γ-氧化鋁和可溶性稀土鹽的混合物，涂層占載體重量的15-30％，所述的催化劑活性組分為鉑或者鈀當(dāng)中的至少一種，其中鉑控制在0.5-5克/升載體，鈀控制在0.8-10克/升載體。
文檔編號(hào)B01J23/63GK102872866SQ201210154758
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者豆立新 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春新豐車用空調(diào)有限公司