SO$G(X) TOLERANT NO$G(X) TRAP CATALYSTS AND METHODS OF MAKING AND USING THE SAMEThe present invention relatse to sulfur tolerant catalyst composites useful for reducing contaminants in exhaust gas streams, especially gaseous streams containing sulfur oxide contaminants. More specifically, the present invention is conerned with improved NOχ trap catalysts for use in diesel engines as well as lean burn gasoline engines. The sulfur tolerant NOχ trap catalyst composites comprse a platinum component, a support, and a NOχ sorbent component prepared by hydrothermal synthesis. The NOχ sorbent component comprises a first metal oxide and a second metal oxide. The metal in the first metal oxide is selected from the group consisting of aluminum, titanium , zirconium, silicon, and composites thereof, and the metal in the second metal oxide is selected from the group consisting of Group IIA metals, Group III metals, Group IV metals, rare earth metals, and transition metals. The metal in the first metal oxide is different from the metal in the second metal oxide. The sulfur tolerant NOχ trap catalyst composites are highly effective with a sulfur containing fuel by trapping sulfur oxide contaminants which tend to poison conventional NOχ trap catalysts. The sulfur tolerant NOχ trap catalyst composites are particularly suitable for diesel engines because the composites can be regenerated at moderate temperatures with rich pulses, rather than at high temperatures. ¿A method for removing NOx contaminants from a SOx containing gaseous stream comprising the steps of: (1) providing a catalyst composite;(2) in a sorbing period, passing a lean gaseous stream comprising NOx and SOx within a sorbing temperature range through the catalyst composite to sorb at least some of the NOx contaminants and thereby provide a NOx depleted gaseous stream exiting the catalyst composite and to sorb and abate at least some of the SO contaminants in the gaseous stream and thereby provide a SOx depleted gaseous stream exiting the catalyst composite;(3) in a NOx desorbing and abating period, changing the lean gaseous stream to a rich gaseous stream to thereby reduce and desorb at least some of the NOx contaminants from the catalyst composite and thereby provide a reduced NOx enriched gaseous stream exiting the catalyst composite;(4) in a SOx desorbing period, changing the lean gaseous stream to a rich gaseous stream and raising the temperature of the gaseous stream to within a desorbing temperature range to thereby reduce and desorb at least some of the SOx contaminants from the catalyst composite and thereby regenerate the catalyst composite and provide a reduced SOx enriched gaseous stream exiting the catalyst composite; and wherein the catalyst composite comprises:(a) a platinum component;(b) a support; and(c) a NOx sorbent component comprising a first metal oxide and a second metal oxide, wherein the metal in the first metal oxide is selected from the group consisting of aluminum, titanium, zirconium, silicon, and composites thereof, and the metal in the second metal oxide is selected from the group consisting of Group DA metals, Group Dl metals, Group IV metals, rare earth metals, and transition metals; wherein the metal in the first metal oxide is different from the metal in the second metal oxide; wherein the NOx sorbent component is prepared by a hydrothermal synthesis process comprising the steps of: (i) providing an aqueous suspension or solution of the first and second metal oxides, or precursors thereof, or both, wherein the precursors of the first and second metal oxides are metal salts which when hydrolyzed produce the respective metal oxides; (ii) subjecting the suspension or solution of the first and second metal oxides, or precursors thereof, to a temperature from about 150°C. to about 300°C. in an autoclave under pressure for a time sufficient to produce a precipitate having an average particle size from about 0.001 to about 0.2 micron in a mother liquor; and(iii) separating the precipitate from the mother liquor.
ＳＯｘ 허용성 ＮＯｘ 트랩 촉매 및 그의 제조 및 사용 방법본 발명은 배기가스 기체 스트림, 특히 황 산화물(sulfur oxide) 오염물을 함유하는 기체상 스트림 중의 오염물을 감소시키는데 유용한 황 허용성 촉매 복합물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 디젤 엔진 및 린번 가솔린 엔진에 사용하기 위한 개선된 NOx 트랩 촉매에 관한 것이다. 황 허용성 NOx 트랩 촉매 복합물은 백금 성분, 지지체 및 NOx 열수(hydrothermal) 합성법에 의해 제조된 NOx 흡착제 성분을 포함한다. NOx 흡착제 성분은 제1 금속 옥사이드 및 제2 금속 옥사이드를 포함한다. 제1 금속 옥사이드 중의 금속은 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 실리콘 및 이의 복합물로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 제2 금속 옥사이드 중의 금속은 제IIA군 금속, 제III군 금속, 제IV군 금속, 희토 금속 및 전이 금속으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 제1 금속 옥사이드 중의 금속은 제2 금속 옥사이드 중의 금속과 상이하다. 황 허용성 NOx 트랩 촉매 복합물은 통상적인 NOx 트랩 촉매를 활성감소(poisoning)시키는 경향이 있는 황 산화물 오염물을 트래핑하는 것에 의해 황 함유 연료에 매우 효과적이다. 황 허용성 NOx 트랩 촉매 복합물은 본 복합물이 고온보다는 높은 펄스를 갖는 중간 온도에서 재생될 수 있으므로 디젤 엔진에 특히 적당하다.(1) 촉매 복합물을 제공하는 단계; (2) 흡착기에, NOx 및 SOx를 포함하는 린(lean) 기체상 스트림을 흡착 온도 내에서 촉매 복합물을 통하여 통과시켜 적어도 일부의 NOx 오염물을 흡착하여 촉매 복합물을 빠져나가는 NOx 고갈된 기체상 스트림을 제공하고, 기체상 스트림 중의 적어도 일부의 SOx 오염물을 흡착하고 경감시켜 촉매 복합물을 빠져나가는 SOx 고갈된 기체상 스트림을 제공하는 단계; (3) NOx 탈착 및 경감기에, 린 기체상 스트림을 리치(rich) 기체상 스트림으로 변화시켜 적어도 일부의 NOx 오염물을 촉매 복합물로부터 환원하고 탈착하여 촉매 복합물을 빠져나가는 환원된 NOx가 풍부한 기체상 스트림을 제공하는 단계; (4) SOx 탈착기에, 린 기체상 스트림을 리치 기체상 스트림으로 변화시키고 기체상 스트림의 온도는 탈착 온도 내로 올려서 적어도 일부의 SOx 오염물을 촉매 복합물로부터 환원 및 탈착시켜서 촉매 복합물을 재생시키고 촉매 복합물을 빠져나가는 환원된 SOx가 풍부한 기체상 스트림을 제공하는 단계를 포함하고, 여기서, 촉매 복합물은 (a) 백금 성분; (b) 지지체; 및 (c) (i) 제1 및 제2 금속 옥사이드 또는 가수분해되는 경우 각각의 금속 옥사이드를 생성하는 금속 염인 제1 및 제2 금속 옥사이드의 전구체 또는 이들 모두의 수성 현탁액 또는 용액을 제공하는 단계; (ii) 모액 중에 약 0.001 내지 0.2 미크론의 평균 입자 크기를 갖는 침전물을 생성하기 충분한 시간 동안 압력하에서 오토클레이브 중에서 제1 및 제2 금속 옥사이드 또는 이의 전구체의 현탁액 또는 용액에 약 150℃ 내지 약 300℃의 온도를 가하는 단계; 및 (iii) 모액으로부터 침전물을 분리하는 단계를 포함하는 열수 합성 방법에 의해 제조되고, 제1 금속 옥사이드 중의 금속은 알루미늄, 티탄, 지르코늄, 실리콘 및 이의 복합물로부터 선택되는 것이고, 제2 금속 옥사이드 중의 금속은 제IIA군 금속, 제III군 금속, 제IV군 금속, 희토금속 및 전이 금속으로부터 선택되는 것이며, 여기서 제1 금속 옥사이드 중의 금속은 제2 금속 옥사이드 중의 금속과 상이한, 제1 금속 옥사이드 및 제2 금속 옥사이드를 포함하는 NOx 흡착제 성분을 포함하는 것인, SOx 함유 기체상 스트림으로부터 NOx 오염물을 제거하는 방법.