[发明专利]一种具有CHA/LEV拓扑结构共生复合分子筛及其制备方法和SCR应用在审

专利信息
申请号: 201911287099.7 申请日: 2019-12-14
公开(公告)号: CN110961144A 公开(公告)日: 2020-04-07
发明(设计)人: 王志光;柳海涛;王贤彬;王炳春;李进 申请(专利权)人: 中触媒新材料股份有限公司
主分类号: B01J29/80 分类号: B01J29/80;B01D53/94;B01D53/56
代理公司: 大连东方专利代理有限责任公司 21212 代理人: 周媛媛;李馨
地址: 116000 辽宁省*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 cha lev 拓扑 结构 共生 复合 分子筛 及其 制备 方法 scr 应用
【说明书】:

本发明公开了一种具有CHA/LEV拓扑结构共生复合分子筛及SCR催化剂制备方法,由CHA和LEV拓扑结构分子筛共生复合而成,共生复合结构的分子筛X射线衍射物相谱图在特定的2θ角处有特征衍射峰;所述共生复合分子筛中氧化物硅铝摩尔比为10~200。共生复合分子筛在制备过程中采用复合模板剂,用FAU型硅铝分子筛为铝源和硅源,可以结合其它硅源、碱源形成混合溶胶,动态分温度段晶化合成CHA/LEV共生复合结构分子筛,然后与可溶性金属盐阳离子进行交换,得到SCR分子筛催化剂。本发明得到的共生复合分子筛,具有了更加合理分布的酸性和良好的水热稳定性,在移动源和固定源所排放的含NOx的气体SCR反应中具有良好的催化活性、优异的使用寿命,能很好满足尾气排放的标准要求。

技术领域

本发明涉及到一种具有CHA/LEV拓扑结构共生复合分子筛及其制备方法和SCR应用,具体涉及到SSZ-13/RUB-50共生复合分子筛合成及其催化剂制备,属于化工合成技术及其应用领域。

背景技术

SSZ-13分子筛属于CHA型拓扑结构,具有正交对称性,一维主孔道由双八元环构成,孔口尺寸0.38nm×0.38nm,骨架密度14.5。RUB-50分子筛属于LEV拓扑构型型分子筛,具有沿[001]和[010]方向二维相交的八元环孔道、相对较小的孔道尺寸较低的骨架密度,其理论微孔孔容可达0.3ml/g。与SSZ-13分子筛相似的是,RUB-50分子筛也具有较大的分子筛笼。RUB-50分子筛笼(0.63nm×0.73nm)比SSZ-13分子筛笼(0.67nm×1.0nm)尺寸小的。

通常SCR催化剂通常是以沸石为载体、负载SCR活性组分制备而成的具有晶体结构的分子筛;沸石是具有相当规整的孔径大小的硅铝酸盐晶体材料,专利EP1961933A1、EP1147801A1、EP 2123614A2、US7332148B2、EP1579911A1、US20030143141A1公开了X沸石、Y沸石、β沸石、丝光沸石、镁碱沸石、A沸石、毛沸石、L沸石、ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11、ZSM-12沸石分子筛等作为SCR催化剂载体,这些沸石可以与Cu、Fe、Mn、Ag、V、Ti、Co等金属交换,或者沸石本身含有一部分Cu、Fe等金属。但是,上述已知的金属改性的沸石催化剂在氨选择性催化还原氮氧化物的过程中只能在较窄的温度区域范围内进行氮氧化物的净化,在200℃以下都不具有高活性的NOx净化性能,水热稳定性差,低温条件下活性较低。

专利WO2008106519A1、CN102387851A披露了具有CHA晶体结构且包含铜的沸石。Cu交换的CHA型分子筛,例如Cu-SSZ-13具有好的水热稳定性和SCR催化活性。与ZSM-5、β、丝光沸石等沸石分子筛相比,CHA分子筛中包含微孔结构,且可以调整单独的单核Cu2+物种,这对水热老化及硫中毒更有抵抗力。这类CHA型分子筛催化剂还具有良好的活性和对N2的高的选择性,成为控制柴油车尾气中氮氧化物排放的最有潜力的催化剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术中使用负载铁、铜的合成分子筛的SCR催化剂经水热耐久试验,在低温下活性较低的缺陷,提供一种在水热耐久试验后,在低温下仍具有较高活性的铜基SCR催化剂及其制备方法。

本发明目的是提供一种金属负载的SSZ-13/RUB-50共生复合分子筛催化剂,用于内燃发动机、燃气轮机、燃煤或燃油发电等废气NOx的催化还原(SCR)处理,提高水热稳定性和起燃活性。本发明在具体实施方案中,该方法用于处理贫燃内燃发动机的含NOx废气,例如柴油发动机、贫燃汽油发动机或由液体石油气或天然气供能的发动机的含NOx废气,其含有NOx的尾气优选为机动车排放的废气流,更优选为获自稀燃发动机的废气流,甚至更优选为柴油机废气流。

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