柴油发动机尾气净化用SCR脱硝催化剂

成果编号：10895

价格：面议

完成单位：南京工业大学

单位类别：其他高校

完成时间：2015年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：能源环保、新材料

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发布人：郭燏离线

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国内柴油发动机脱硝及火电厂脱硝的催化剂市场规模为数百亿元/年。以柴油车尾气脱硝SCR催化剂为例，2013年平安证券估算，柴油车尾气处理这个全新增量市场，每年规模将超过140亿元，其中SCR尾气处理系统市场规模为90亿元以上。另外，随后期冶金、水泥、玻璃、船舶等领域的脱硝催化剂的推广使用，将进一步提升SCR催化剂的市场规模。国内相关国产催化剂产业发展已有三十余年的历史，但仍不能进入主流主机厂和火电厂的配套体系，这主要是由于核心催化剂制备技术长期被跨国公司所垄断。因此我们认为脱硝市场的膨胀式发展与国内技术现况的矛盾，为本项目的快速发展提供了巨大的市场前景。有别于国内绝大多数公司直接采购成品钛白粉载体并采用传统浸渍法制备催化剂的技术路线，我们整合了具有自主知识产权的纳米氧化钛载体制备技术和SCR催化剂浆料制备及涂覆技术，创新性地开发了从国产偏钛酸原料出发的超声辅助常压低温水热合成法的新型技术工艺路线。该路线把活性载体制备与催化剂浆料制备合二为一，可以对氧化钛载体、活性组分、浆料物性进行更加全面更加针对性的调变，大幅提高了催化剂性能，简化了生产工序，提高了产能，降低了三废排放。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新工艺、新产品、新材料

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务、人才培养、共建载体

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 2 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项

成果简介

综合介绍

创新要点

1.超声辅助常压低温水热合成路线制备的氧化钛载体具有热/水热稳定性优异、粒度均匀易控、分散性好等特点； 2.该技术路线通过活性组分及/或助剂添加，可以便捷高效地制备V/Ti、W/Ti、V-W/Ti等多种SCR催化剂浆料及粉体催化剂； 3.在优化超声辅助水热合成的工艺参数的基础之上，并辅以对其粒径分布、固液比、粘度、pH值、粘结剂种类/含量、稳定性等工艺参数进行细致调控的基础之上，采用分段涂覆技术在蜂窝陶瓷载体表面涂覆SCR催化涂层，制造SCR脱硝蜂窝催化剂。

技术指标

催化性能测试分为：粉末样品测试、蜂窝小样测试以及全尺寸催化剂的台架测试共三种测试模式。粉末与蜂窝小样测试在大学实验室使用固定床反应器来进行，全尺寸催化剂的台架测试委托天津索克汽车试验有限公司组织测试(使用潍柴动力的WP7发动机)。粉末与蜂窝小样测试按照潍柴动力的技术要求来组织，具体见下： ①测试条件为：空速= 60000 h-1，气体组成：O2 =12 %，H2O =5 %，CO2= 4.5 %，CO = 200 ppm，C3H6= 50 ppm (C3)，NO = 200 ppm，NH3= 200 ppm，N2平衡气。 ②准备粉末样品及蜂窝小样(1英寸见方或者直径1英寸高度1英寸小块)测试新鲜催化剂样品脱硝性能。 ③550°C下空气氛围中样品老化200 h后，测试老化后样品性能。

其他说明

1. 针对传统钒钨钛催化剂存在的高温稳定性不足和低温活性差这两大问题，在前期工业化国IV钒基催化剂开发的基础之上，我们正在对其进一步改性修饰，提高性能，替代国外进口产品。另外，目前与北京建材院陶瓷分院合作，正在进行以天然气为原料的玻璃窑尾气处理的测试。 2. 环保部及工信部对国VI排放标准的正式颁布，尚未有明确的时间表，业内预测至少存在3-5年技术缓冲期。基于国内外的国VI技术(基本对应于欧洲的欧6)调查的基础之上，选择Cu基分子筛催化剂为国VI排放标准的技术路线。通过一步合成法制备了Cu-SSZ-13，即使用价格低廉的四乙烯五胺(TEPA)与硫酸铜的络合物作为模板剂，在合成CHA(Chabazite，菱沸石)结构的同时一步引入活性组分Cu，制备了蜂窝状Cu-SSZ-13催化剂，初步实验结果表明该催化剂在150？450℃的宽温度区间具有很好的NH3-SCR活性，有希望用于国VI排放标准阶段的NH3-SCR反应。

完成人信息

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