性催化還原(SCR)催化劑(例如其在選擇性催化還原(SCR)催化劑上游)。
[0172] 第二排氣系統實施方案包含本發明的氧化催化劑,優選作為PM和/或D0C,和選 擇性催化還原過濾器(SCRF?)催化劑。運個實施方案還設及該氧化催化劑與選擇性催化 還原過濾器(SCRF?)催化劑相組合,用于處理來自壓燃發動機的廢氣,優選其中該氧化催 化劑是或者用作柴油氧化催化劑。本發明的氧化催化劑通常其后是選擇性催化還原過濾器 (SCRF?)催化劑(例如其在選擇性催化還原過濾器(SCRF?)催化劑上游)。含氮還原劑注 射器可W排布在該氧化催化劑和選擇性催化還原過濾器(SCRF?)催化劑之間。因此,該氧 化催化劑之后可W是含氮還原劑注射器(例如其在含氮還原劑注射器上游),和該含氮還 原劑注射器之后可W是選擇性催化還原過濾器(SCRF?)催化劑(例如其在選擇性催化還原 過濾器(SCRF?)催化劑上游)。 陽173] 在第S排氣系統實施方案中,該排氣系統包含本發明的氧化催化劑,優選作為PM 和/或D0C,和柴油顆粒過濾器值P巧或者催化的煙灰過濾器(CSF)。運個實施方案還設及 該氧化催化劑與柴油顆粒過濾器或者催化的煙灰過濾器相組合,用于處理來自壓燃發動機 的廢氣,優選其中該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑。該氧化催化劑通常之后是柴 油顆粒過濾器或者催化的煙灰過濾器(CSF)(例如其在柴油顆粒過濾器或者催化的煙灰過 濾器(CS巧上游)。因此,例如該氧化催化劑的出口連接到該柴油顆粒過濾器或者催化的煙 灰過濾器的入口。
[0174] 在第四排氣系統實施方案中,該排氣系統包含柴油氧化催化劑和本發明的氧化催 化劑,優選作為催化的煙灰過濾器(CSF)。該實施方案進一步設及該氧化催化劑與柴油氧化 催化劑值OC)相組合,用于處理來自壓燃發動機的廢氣,優選其中該氧化催化劑是或者用 作催化的煙灰過濾器。典型的,該柴油氧化催化劑值OC)之后是本發明的氧化催化劑(例 如其在本發明的氧化催化劑上游)。因此,該柴油氧化催化劑的出口連接到本發明的氧化催 化劑的入口。
[0175] 第五排氣系統實施方案設及排氣系統,其包含本發明的氧化催化劑,優選作為PM 和/或D0C,柴油顆粒過濾器或者催化的煙灰過濾器(CSF),和選擇性催化還原(SCR)催化 劑。該D0C/DPF/SCR或者D0C/CSF/SCR排布是用于輕型柴油車輛的優選的排氣系統。運個 實施方案還設及該氧化催化劑與柴油顆粒過濾器或催化的煙灰過濾器(CSF)W及選擇性 催化還原(SCR)催化劑相組合,用于處理來自壓燃發動機的廢氣,優選其中該氧化催化劑 是或者用作柴油氧化催化劑。該氧化催化劑通常之后是柴油顆粒過濾器或者催化的煙灰過 濾器(CSF)(例如其在柴油顆粒過濾器或者催化的煙灰過濾器(CS巧上游)。該DPF或者 CSF通常之后是選擇性催化還原(SCR)催化劑(例如其在選擇性催化還原(SCR)催化劑上 游)。含氮還原劑注射器可W排布在該DPF或者CSF和選擇性催化還原(SCR)催化劑之間。 因此,該DPF或者CSF之后可W是含氮還原劑注射器(例如其在含氮還原劑注射器上游), 和該含氮還原劑注射器之后可W是選擇性催化還原(SCR)催化劑(例如其在選擇性催化還 原(SCR)催化劑上游)。 陽176] 第六排氣系統實施方案設及排氣系統,其包含柴油氧化催化劑值OC),本發明的氧 化催化劑(優選為催化的煙灰過濾器(CSF)),和選擇性催化還原(SCR)催化劑。運也是D0C/CSF/SCR排布。運個實施方案的另一方面設及該氧化催化劑與柴油氧化催化劑值OC) 和選擇性催化還原(SCR)催化劑相組合,用于處理來自壓燃發動機的廢氣,優選其中該氧 化催化劑是或者用作催化的煙灰過濾器(CSF)。該柴油氧化催化劑值OC)通常之后是本發 明的氧化催化劑(例如其在本發明的氧化催化劑上游)。本發明的氧化催化劑通常之后是 選擇性催化還原(SCR)催化劑(例如其在選擇性催化還原(SCR)催化劑上游)。含氮還原 劑注射器可W排布在該氧化催化劑和選擇性催化還原(SCR)催化劑之間。因此,該氧化催 化劑之后可W是含氮還原劑注射器(例如其在含氮還原劑注射器上游),和該含氮還原劑 注射器之后可W是該選擇性催化還原(SCR)催化劑(例如其在該選擇性催化還原(SCR)催 化劑上游)。 陽177] 在第屯排氣系統實施方案中,該排氣系統包含本發明的氧化催化劑,優選作為PM 和/或D0C,選擇性催化還原(SCR)催化劑和催化的煙灰過濾器(CS巧或者柴油顆粒過濾器 值PF)。運個實施方案還設及該氧化催化劑與選擇性催化還原(SCR)催化劑和催化的煙灰 過濾器(CS巧或者柴油顆粒過濾器值P巧相組合,用于處理來自壓燃發動機的廢氣,優選其 中該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑。
[0178] 在第屯排氣系統實施方案中,本發明的氧化催化劑通常之后是該選擇性催化還原 (SCR)催化劑(例如其在選擇性催化還原(SCR)催化劑上游)。含氮還原劑注射器可W排布 在該氧化催化劑和選擇性催化還原(SCR)催化劑之間。因此,該氧化催化劑之后可W是含 氮還原劑注射器(例如其在含氮還原劑注射器上游),和該含氮還原劑注射器之后可W是 該選擇性催化還原(SCR)催化劑(例如其在該選擇性催化還原(SCR)催化劑上游)。該選 擇性催化還原(SCR)催化劑之后是該催化的煙灰過濾器(CS巧或者柴油顆粒過濾器值PF) (例如其在該催化的煙灰過濾器(CS巧或者柴油顆粒過濾器值P巧上游)。
[01巧]在上文所述的含有SCR催化劑(包括SCRF?催化劑)的第一,第二或者第五到第 屯排氣系統實施方案的任一個中,ASC催化劑可W布置于SCR催化劑或者SCRF?催化劑下 游(即作為單獨的基材整料),或者更優選在包含SCR催化劑的基材整料下游或尾端上的區 域可W用作ASC的載體。
[0180] 通常,優選的是本發明的排氣系統不包含貧NO,阱(LNT)(有時候稱作貧NO,阱催 化劑,NO,吸附劑催化劑(NAC),DeNO,阱值NT)催化劑,NO,儲存催化劑或者NO,儲存/還 原(NSR)催化劑)。 陽181] 本發明進一步提供車輛,其包含壓燃發動機和本發明的排氣系統或者本發明的氧 化催化劑。通常,該壓燃發動機是柴油發動機。該柴油發動機可W是均質充氣壓燃(HCCI) 發動機,預混充氣壓燃(PCCI)發動機或者低溫燃燒化TC)發動機。優選的是該柴油發動機 是常規的(即傳統的)柴油發動機。 陽182] 該車輛可W是輕型柴油車輛(LDV),例如在美國或者歐洲立法中所定義的。一種輕 型柴油車輛典型的重量<2840kg,更優選重量<2610kg。 陽183] 在美國,輕型柴油車輛(LDV)指的是毛重《8500磅扣S化S)的柴油車輛。在歐 洲,術語輕型柴油車輛(LDV)指的是(i)客車,其包含除了駕駛員座位之外不大于8個座, 并且最大質量不超過5噸,和(ii)載貨車輛,最大質量不超過12噸。
[0184]可選擇的,該車輛可W是重型柴油車輛化DV),例如毛重>8500磅扣S化S)的柴油 車輛,如美國立法所定義的。
[0185] 本發明還設及包括該氧化催化劑的幾種方法和用途。本發明所有的方法或用途的 一般性目標是處理來自壓燃發動機的廢氣,而不產生顯著量的一氧化二氮(NzO),無論該廢 氣通過下面的方式進行何種處理:(i)處理(例如氧化)廢氣中的一氧化碳(CO)和控(HC), (ii)調節廢氣的NOy含量,和/或(iii)使用該氧化催化劑作為NOy被動吸收劑(PM)。
[0186] 至少用于輕型車輛的術語"顯著量的一氧化二氮(NzO)"在運個上下文中指的是 〉0. 030g/英里的成0,其是使用聯邦測試程序75 (FTP-75)來測量的,優選〉0. 025g/英里, 更優選〉〇. 020g/英里,例如〉0. 015g/英里和甚至更優選0.OlOg/英里(例如〉0. 005g/英 里)。在處理的廢氣的上下文中任何提及"沒有產生顯著量的一氧化二氮"或者提及"處理 的廢氣不包含顯著量的一氧化二氮"可W指的是送入大氣中的廢氣(即,在該廢氣送過排 氣系統時,例如在車輛排氣管出口處測量)或者指的是直接獲自該氧化催化劑出口的廢氣 (即,當存在能夠產生NzO的下游排放控制裝置時)。 陽187] 通常,本發明的方法方面可W包括產生處理廢氣的步驟,該廢氣不包含顯著量的 一氧化二氮(NzO)。運個步驟通常是廢氣與氧化催化劑接觸的步驟之后。運個步驟通常還 處于將處理的廢氣送到排放控制裝置的任何步驟之前。類似的,本發明的氧化催化劑可W 用于產生處理的廢氣,其不包含顯著量的一氧化二氮(NzO)。
[0188] 在本發明的方法和用途中,通常與該氧化催化劑接觸的廢氣的組成不改變(例如 通過改變或者循環壓燃發動機的運行模式,來明顯改變空氣燃料比(即,從貧到富,反之亦 然)),來促進儲存來自廢氣的NOy或者從該氧化催化劑釋放NOy。 陽189] 本發明的方法或者用途還可W包括除去儲存于該氧化催化劑中的硫的步驟。典型 的,對于汽車后處理系統中的實際應用來說,當該氧化催化劑的溫度大于550°C時,硫可W在貧含條件下W可感知的速率除去。該氧化催化劑可W經由從廢氣熱交換來達到運個溫 度。但是,可能需要將該氧化催化劑加熱到溫度大于700°C,例如780°C或更高,來除去所儲 存的硫。 陽190] 通常,該氧化催化劑可W與排放控制裝置組合使用。典型的,該氧化催化劑是與下 面的組合使用的: 陽1W] (i)選擇性催化還原(SCR)催化劑,優選該氧化催化劑下游的SCR催化劑,特別是 當該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑值OC)時; 陽192] (ii)選擇性催化還原過濾器(SCRF?)催化劑,優選該氧化催化劑下游的SCRF?催 化劑,特別是當該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑值OC)時; 陽193] (iii)柴油顆粒過濾器值P巧或者催化的煙灰過濾器(CSF),優選該氧化催化劑下 游的DPF或者CSF,特別是當該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑值OC)時;
[0194] (iv)柴油氧化催化劑值OC),優選本發明氧化催化劑上游的D0C,特別是當該氧化 催化劑是或者用作催化的煙灰過濾器(CS巧時;
[0195] (V)柴油顆粒過濾器值P巧或者催化的煙灰過濾器(CS巧和選擇性催化還原 (SCR)催化劑,優選該氧化催化劑下游的DPF或者CSF和該DPF或者CSF下游的SCR催化 劑,特別是當該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑值OC)時; 陽196] (vU柴油氧化催化劑值OC)和選擇性催化還原(SCR)催化劑,優選本發明氧化催 化劑上游的DOC和本發明氧化催化劑下游的SCR催化劑,特別是當該氧化催化劑是或者用 作催化的煙灰過濾器(CS巧時;或者 陽197](Vii)選擇性催化還原(SCR)催化劑和柴油顆粒過濾器值P巧或者催化的煙灰過 濾器(CSF),優選該氧化催化劑下游的SCR催化劑和該SCR催化劑下游的DPF或者CSF,特 別是當該氧化催化劑是或者用作柴油氧化催化劑值OC)時。
[0198] 當該氧化催化劑用作NOy被動吸收劑(PM)時,該氧化催化劑在第一溫度范圍吸 收或者儲存來自廢氣的NOy和在第二溫度范圍釋放NOy,其中該第二溫度范圍高于第一溫度 范圍(例如該第二溫度范圍的中點高于第一溫度范圍的中點)。優選的是該第二溫度范圍 不與第一溫度范圍交疊。在第一溫度范圍的上限和第二溫度范圍的下限之間可W存在間 隙。
[0199] 典型的,該氧化催化劑在大于200°C的溫度釋放NOy。運是第二溫度范圍的下限。優 選該氧化催化劑在220°C或者更高的溫度釋放NOy,例如230°C或更高,240°C或更高,250°C 或更高,或者260°C或更高。 陽200] 該氧化催化劑在200°C或更低的溫度吸收或者儲存NOy。運是第一溫度范圍的上 限。優選該氧化催化劑在195°C或更低,例如190°C或更低,185°C或更低,180°C或更低,或 者175°C或更低的溫度吸收或者儲存NOy。 陽201] 該氧化催化劑可W優先吸收或者儲存一氧化氮(NO)。因此,在運個上下文中任何 提及吸收、儲存或者釋放NOy可W指的是吸收、儲存或者釋放一氧化氮(NO)。優先吸收或者 儲存NO將降低廢氣中的NO:N02之比。 陽202] 作為將該氧化催化劑用作NOy被動吸收劑(PM)的補充或替代,該氧化催化劑可 W用于調節來自壓燃發動機的廢氣中NO冷量,例如用于下游排放控制裝置。
[0203] 作為此處使用的,任何提及"調節NOy含量",特別是設及本發明的方法或者用途方 面時,指的是改變(即,調節)或者保持N0:N02之比(單位ppm或者體積%,通常在廢氣的 溫度和壓力)在具體的廢氣溫度或者溫度范圍的預定范圍內。
[0204] 通常,"調節NOx含量"指的是改變或者保持(優選改變)廢氣中N0:N0么比(單位 ppm或者體積% ),該廢氣通常直接來自于壓燃發動機,到小于17:3 (即,NO:N02的量小于來 自壓燃發動機的廢氣中通常存在的量),優選NO:N02的比是5:1-1:5,更優選2. 5:1-1:2. 5 和甚至更優選2:1-1:2 (例如1. 5:1-1:1. 5或者大約1:1)。當溫度處于第一溫度范圍(即, 處于NOJI存或者吸收時的溫度)時,N0:N02的比會低于在第二溫度范圍(即,釋放NOy時 的溫度)的比。 陽205] 在本發明的第二方法方面,步驟"(a)通過將廢氣與氧化催化劑接觸,來控制廢氣 的NOy含量…"可W進一步包括步驟(i)在第一溫度范圍從廢氣中吸收或者儲存NOy,和 (ii)在第二溫度范圍釋放NOy,由此產生處理的廢氣。優選該第二溫度范圍高于第一溫度 范圍(例如第二溫度范圍的中點高于第一溫度范圍的中點)。更優選該第二溫度范圍不與 第一溫度范圍交疊。在第一溫度范圍上限和第二溫度范圍下限之間可W存在間隙。 陽206] 典型的,該第二溫度范圍是大于200°C的溫度,優選220°C或更高,例如230°C或更 高,240°C或更高,250°C或更高,或者260°C或更高的溫度。 陽207] 該第一溫度范圍通常是200°C或更低的溫度,優選是195°C或更低,例如190°C或 更低,185°C或更低,180°C或更低,或者175°C或更低的溫度。 陽20引通常,將處理的廢氣送到排放控制裝置的步驟化)通常包括將處理的廢氣直接送 到排放控制裝置。因此,該氧化催化劑的出口直接連接(例如無中間物)到排放控制裝置 的入口上。 陽209] 該排放控制裝置通常是選擇性催化還原(SCR)催化劑,選擇性催化還原過濾器 (SCRF?)催化劑,柴油顆粒過濾器值P巧或者催化的煙灰過濾器(CSF)。
[0210] 在本發明的第二方法方面,提及"NOy含量吸收或者儲存NO"或者"釋放NO/可 W指的是一氧化氮