FR2595265A1 - Catalyseur et procede pour le traitement des gaz d'echappement des moteurs a combustion interne - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION A POUR OBJET UN CATALYSEUR DE POSTCOMBUSTION. CE CATALYSEUR MULTIFONCTIONNEL EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE UN SUPPORT PARTICULAIRE A BASE D'OXYDE REFRACTAIRE ET UNE PHASE ACTIVE COMPRENANT DU ZIRCONIUM, DU CERIUM ET DU PLATINE.
Description
CATALYSEUR ET PROCEDE POUR LE TRAITEMENT
DES GAZ D'ECHAPPEMENT DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE
La présente invention a pour objet des catalyseurs particulaires-multifonctionnels à hautes propriétés mécaniques, plus particulièrement destinés au traitement des gaz d'échappement
des moteurs à combustion interne.
On entend par multifonctionnels, selon l'invention, des catalyseurs opèrant l'oxydation en particulier du monoxyde de carbone et des hydrocarbures présents dans les gaz d'échappement ainsi que la réduction simultanée en particulier des oxydes d'azote
présents dans ces gaz.
Dans les moteurs à combustion interne à essence, la composition des gaz d'échappement peut être réglée autour d'un équilibre stoechiométrique tel que l'oxydation et la réduction catalytique de ses divers constituants conduisent à de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'azote. Les moyens généralement mis en oeuvre pour régler la composition du gaz d'échappement autour de cette stoechiométrie sont notamment le réglage en continu du rapport air/carburant à l'admission du moteur et/ou l'introduction d'oxygène supplémentaire en amont du catalyseur. La composition de gaz d'échappement varie ainsi sur des périodes de l'ordre de la seconde d'une composition contenant un excès relatif de composés oxydants (réglage dit "pauvre") à une composition contenant un excès de composés réducteurs (réglage dit "riche") et
réciproquement.
En particulier, le réglage dit "pauvre" est tel que les quantités d'oxygène et d'oxyde d'azote présentes sont supérieures à celles requises pour produire l'oxydation totale de l'oxyde de carbone, des hydrocarbures et de l'hydrogène présents. Inversement, et en particulier le réglage dit "riche" est tel que les quantités d'oxyde de carbone, d'hydrocarbures et d'hydrogène présentes sont supérieures à celles requises pour produire la réduction totale de
l'oxygène et des oxydes d'azote présents.
Un grand nombre de catalyseurs a déjà été proposé pour l'élimination simultanée des oxydes d'azote, des hydrocarbures imbrûlés et du monoxyde de carbone contenus dans les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne. Ces catalyseurs contiennent généralement des métaux précieux associés éventuellement à un métal de base tel que le nickel, le fer, le zirconium, le vanadium, le chrome ou le cérium déposés sur un
support droxyde réfractaire conventionnel.
Ainsi, le brevet européen n 27 069 au nom de la demanderesse, décrit un catalyseur comportant un support à base d'oxyde réfractaire et une phase active constituée de cérium, de fer, d'au moins un métal tel que le platine ou le palladium et d'au moins un
métal tel que l'iridium ou le rhodium.
D'après la demande allemande n 3 233 500, on connaît également des catalyseurs multifonctionnels ayant comme phase
active du rhodium, du palladium, du fer et du cérium.
D'après la demande française n 2 568 143, au nom de la
demanderesse, on connaît également des catalyseurs multi-
fonctionnels ayant comme phase active du rhodium, du palladium, du
fer, du cérium et du zirconium.
Ces catalyseurs, bien que possédant une activité suffisante pour satisfaire les normes anti-pollution adoptées dans les pays comme les Etats-Unis et le Japon présentent cependant l'inconvénient de voir diminuer en partie leur activité multifonctionnelle au cours de leur fonctionnement dans un pot catalytique. Mais un autre inconvénient que présentent ces catalyseurs de l'art antérieur réside dans le fait que, lorsqu'ils sont utilisés sous forme particulaire (billes, pastilles, extrudés, etc.....) notamment dans les pots d'échappement catalytiques, leurs propriétés mécaniques, et plus particulièrement leur résistance à
l'attrition, ne sont pas toujours parfaitement satisfaisantes.
Cette usure mécanique a des conséquences bien évidemment sur les performances catalytiques mêmes de ce type de catalyseurs. Elle
peut nuire également à une utilisation économique de ceux-ci.
Il s'agit donc bien d'un problème supplémentaire important qui vient de se greffer sur celui déjà exposé de la tenue au cours du temps de l'activité multifonctionnelle des catalyseurs particulaires. L'objet de l'invention est donc de fournir un catalyseur particulaire multifonctionnel ayant à la fois une stabilité dans le
temps améliorée et des propriétés mécaniques renforcées.
Cet objet est atteint par le catalyseur multifonctionnel selon l'invention qui est caractérisée en ce qu'il comporte un support particulaire à base d'oxyde réfractaire et une phase active
comprenant du zirconium, du cérium et du platine.
La Demanderesse a trouvé que ces nouveaux catalyseurs particulaires multifonctionnels à base de zirconium, de cérium et de platine remédient aux inconvénients présentés par les catalyseurs de l'art antérieur et s'avèrent, de façon totalement inattendue et surprenante, présenter une activité multifonctionnelle élevée, une stabilité remarquable au cours du temps, et de hautes propriétés mécaniques, notamment une grande
résistance à l'attrition.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront
mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et
d'exemples concrets mais non limitatifs de mise en oeuvre de l'invention. Le support particulaire selon l'invention peut notamment être à base d'oxyde réfractaire et, par exemple, constitué par de la silice, de l'alumine, des alumino-silicates ou des oxydes mixtes comprenant par exemple de l'alumine associée avec de la silice,
et/ou de l'oxyde de titane.
Il a été trouvé que les supports à base d'alumine convenaient
particulièrement bien.
Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, on utilise un support à base de particules d'alumine présentant de préférence une surface spécifique comprise entre 25 et 250m2/g et, plus particulièrement comprise entre 70 et 150m2/g. Il présente un volume poreux total de préférence compris entre 0,5 et 2cm3/g et,
plus particulièrement compris entre 0,8 et 1,7cm3/g.
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4......
Il possède de préférence une macroporosité telle que le volume des pores dont le diamètre est supérieur à 1000 A est compris entre
environ 0,05 et 0,6cm3/g et, de préférence, entre 0,2 et 0,5cm3/g.
De tels supports peuvent notamment avoir été fabriqués à partir de l'alumine active obtenue selon le procédé décrit dans le brevet américain n 2 915 365 et agglomérée selon le procédé décrit
dans le brevet américain n 2 881 051.
Ils peuvent également avoir été fabriqués par autoclavage en milieu neutre ou acide des agglomérés précédents, séchage et calcination notamment tel que décrit dans les brevets français
n 1 449 904 et 1 386 364.
Les supports d'alumine mis en oeuvre peuvent aussi avoir été fabriqués selon le procédé décrit dans la demande de brevet
français n 2 399 276.
Les supports d'alumine mis en oeuvre peuvent aussi avoir été fabriqués selon le procédé décrit dans la demande de brevet
européen n 15 801 au nom de RhSne-Poulenc Industries.
Dans ce dernier cas, on obtient des billes d'alumine présentant une double porosité avec un volume poreux total compris entre 0,55 et 1,7 cm3/g, un volume microporeux (constitué par les pores de diamètre inférieur à 0,06 pm) compris entre 0,5 et 1,0 cm3/g, un volume macroporeux (constitué par les pores de diamètre supérieur à 0,06 pm) compris entre 0,05 et 0,7 cm3/g, un diamètre moyen des macropores compris entre 0,1 et 10 um, une surface spécifique comprise entre 80 et 350 m2/g et une résistance à l'écrasement supérieure à 1 kg, l'alumine étant essentiellement sous forme d'au moins une des phases prises dans le groupe
constitué par eta, gamma, delta, thêta.
D'une manière générale, les supports à base de particules d'alumine mis en oeuvre selon l'invention peuvent avoir été traités ainsi qu'il est bien connu de l'homme de l'art par des agents porogènes tels que ceux à base de cellulose, naphtaline, gommes naturelles, polymères synthétiques, etc.. afin de leur conférer les
propriétés de porosité désirée.
Par ailleurs ces supports peuvent avoir été avantageusement traités de façon à leur conférer une bonne stabilité thermique au cours du temps, ainsi qu'il est bien connu de l'homme de l'art. Ces traitement consistent notamment à introduire des métaux alcalino-terreux, de la silice et/ou des terres rares trivalentes. Les supports stabilisés décrits dans les brevets français n 2 257 335 et n 2 290 950 au nom de RhSne-Poulenc Industries
conviennent particulièrement.
La teneur globale en cérium et en zirconium (exprimée en élément Ce et Zr) de la phase active des catalyseurs selon l'invention est comprise entre 0,1 % et 20 % en poids rapporté au support. Cette teneur est de préférence comprise entre 0,3 % et
12 %, et plus particulièrement entre 0,3 % et 8 %.
La teneur en platine de la phase active des catalyseurs selon l'invention est comprise entre 0,01 % et 0,5 % en poids par rapport
au support et préférentiellement comprise entre 0,03% et 0,25 %.
Selon une variante de l'invention, les catalyseurs peuvent en outre comporter au moins l'un des métaux Choisi dans le groupe
comportant l'iridium et le rhodium.
La teneur totale en poids de ces métaux rapporté au support est comprise entre environ 0,002 % et 0,1 % et plus
préférentiellement entre 0,005 % et 0,02 %.
Selon une autre variante de l'invention les catalyseurs de
l'invention peuvent aussi comporter du palladium.
Préférentiellement, les catalyseurs comportant du palladium auront une teneur en cet élément comprise entre 0,01 % et 0,5 % et de préférence entre 0,03 % à 0,25 % en poids par rapport au support. Selon une variante de l'invention, les catalyseurs peuvent en outre comporter l'un au moins des métaux suivants: fer, tungstène, nickel, manganèse, étain et rhénium. La teneur totale en poids de ces métaux rapportée au support est comprise entre environ 0,2 % et %. Les catalyseurs selon l'invention peuvent être préparés selon les méthodes courantes, de préférence, par imprégnation du support au moyen de solution de composés minéraux ou organiques des métaux que l'on désire introduire. L'imprégnation peut être faite au moyen de solutions communes aux métaux ou successivement avec différentes solutions. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, on imprègne successivement le support avec une solution contenant des composés du cérium et du zirconium et le cas échéant du palladium puis avec une ou des solutions contenant des composés du platine ou du
rhodium que l'on désire introduire.
Comme composés du cérium et du zirconium que l'on peut mettre en oeuvre, on citera notamment les sels de cérium et de zirconium et plus particulièrement le nitrate céreux, l'acétate céreux, le chlorure céreux, le nitrate cérique ammoniacal, le nitrate de
zirconyle et le tétrachlorure de zirconium.
Comme composés du platine que l'on peut mettre en oeuvre, on citera notamment les acides chloroplatiniques, par exemple l'acide
hexachloroplatinique, et le dichlorure de platine II.
Comme composés du rhodium et du palladium que l'on peut mettre en oeuvre, on citera notamment le trichlorure de rhodium hydraté, le chlorure de palladium, le nitrate de palladium ainsi que le dichlorure de rhodium III chloropentamine et le dichlorure de
palladium II tétramine.
La profondeur d'imprégnation de ces éléments peut être avantageusement réglée par l'utilisation de méthodes connues de l'homme de l'art et en particulier par ajout dans la solution des métaux précieux d'une certaine quantité d'acide minéral ou organique. On utilise couramment les acides nitrique, chlorhydrique
et fluorhydrique ou les acides acétique, citrique, oxalique.
Après imprégnation du support, le catalyseur est ensuite séché puis activé dans un courant d'air à une température comprise entre
environ 300 et 800 C pendant quelques heures.
On a constaté que les catalyseurs selon l'invention permettent d'éliminer très efficacement la majeure partie de l'oxyde de carbone, des hydrocarbures imbrûlés ainsi que des oxydes d'azote présents dans les gaz d'échappement des moteurs à combustion interne, qu'ils possèdent une stabilité remarquable au cours du temps et que, de plus, ils présentent des propriétés mécaniques élevées, notamment une grande résistance à l'attrition
et à l'écrasement.
Les exemples non limitatifs donnés ci-après illustrent l'invention et, en particulier, les avantages des présents
catalyseurs par rapport à ceux décrits dans l'art antérieur.
Exemple 1 - Comparatif - Préparation d'un catalyseur (A) de l'art antérieur g de billes d'alumine active ayant une surface spécifique de 250 m2/g et un volume poreux total de 0,55 cm3/g sont imprégnés par 55 cm3 d'une solution de nitrate de cérium et de nitrate de
palladium contenant 5,0 g de cérium et 50 mg de palladium.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C puis calcinées sous air à 400 C pendant 3 heures. Elles sont ensuite imprégnées par 55 cm3 d'une solution d'acide chloroplatinique et de trichlorure de rhodium hydraté contenant
mg de platine et 12,5 mg de rhodium.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C, puis activées à 400 C pendant 3 heures dans un courant d'hydrogène
circulant à 200 litres par heure.
Le catalyseur (A) ainsi préparé contient en poids rapporté au support 0, 110 % de platine, 0,0125 % de rhodium, 0,05 % de
palladium et 5 % de cérium.
Exemple 2 - Comparatif - Préparation d'un catalyseur (B) de
l'art antérieur -
On prépare 100 g de billes d'alumine de structure gamma selon les procédés décrits dans les brevets français n 1 449 904 et i 386 364 par autoclavage en présence d'acide d'agglomérés
d'alumine active, séchage et calcination.
Les billes d'alumine présentent une surface spécifique de 100 m2/g, un volume poreux total de 0,90 cm3/g et un volume de 0,40 cm3/g constitué par des macropores ayant un diamètre supérieur
à 1000 A.
Ces billes sont imprégnées par 90 cm3 d'une solution aqueuse de nitrate céreux et de nitrate de fer contenant 4,0 g de cérium et
2,0 g de fer.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C,
puis calcinées sous air à 600 C pendant 3 heures.
Elles sont ensuite imprégnées par 90 cm3 d'une solution de nitrate de palladium et de trichlorure de rhodium hydraté contenant
mg de palladium et 12,5 mg de rhodium.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C, puis activées à 400 C pendant 3 heures dans un courant d'hydrogène
circulant à 200 litres par heure.
Le catalyseur (B) ainsi préparé contient en poids rapporté au support 0, 160 % de palladium, 0,0125 % de rhodium, 4,0 % de cérium
et 2 % de fer.
Exemple 3 - Comparatif - Préparation d'un catalyseur (C) de l'art antérieur On prépare 100 g de billes d'alumine selon le procédé décrit
dans la demande de brevet européen n 15 801.
Ces billes présentent une surface spécifique de 100 m2/g, un volume poreux total de 1,20 cm3/g et un volume de 0,45 cm3/g constitué par des macropores ayant un diamètre supérieur à 1000 A Le mode opératoire utilisé pour l'imprégnation est semblable à celui décrit dans l'exemple 2 ci-dessus: on utilise cette fois cm3 d'une solution aqueuse de nitrate ferrique, de nitrate céreux et de nitrate de zirconium contenant 2 g de fer, 4,0 g de cérium et 1,5 g de zirconium, puis 120 cm3 d'une solution d'acide chloroplatinique et de trichlorure de rhodium hydraté contenant
mg de platine et 12,5 mg de rhodium.
Le catalyseur (C) ainsi préparé, contient en poids rapporté au support 0, 160 % de platine, 0,0125 % de rhodium, 2 % de fer, 4,0 %
de cérium et 1,5 % de zirconium.
Exemple 4 - Préparation d'un catalyseur (D) selon l'invention g de bille d'alumine tel que décrit à l'exemple 2 sont imprégnées par 90 cm3 d'une solution aqueuse de nitrate de palladium, de nitrate de cérium, de nitrate de zirconium contenant
mg de palladium, 3,5 g de cérium, 1,5 g de zirconium.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C, puis calcinées sous air à 600 C pendant 3 heures. Elles sont ensuite imprégnées par 90cm3 d'une solution d'acide chloroplatinique et de trichlorure de rhodium hydraté contenant
mg de platine et 12,5 mg de rhodium.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C,
puis activées sous air à 400 C pendant 3 heures.
Le catalyseur (D) ainsi préparé contient en poids rapporté au support 0, 110 % de platine, 0,050 % de palladium, 0,0125 % de
rhodium, 3,5 % de cérium et 1,5 % de zirconium.
Exemple 5 - Préparation d'un catalyseur (E) selon l'invention g de billes d'alumine tel que décrit à l'exemple 2 sont imprégnées par 90 cm3 d'une solution aqueuse de nitrate de cérium et de nitrate de zirconium contenant 5 g de cérium et 2,5 g de zirconium. Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à'150 C, puis calcinées sous air à 500 C pendant 3 heures. Elles sont ensuite imprégnées par 90 cm3 d'une solution d'acide chloroplatinique et de trichlorure de rhodium hydraté contenant mg de platine et 12,5 mg de rhodium. Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C, puis activées à 400 C pendant 3 heures dans un courant d'hydrogène circulant à 200 litres
par heure.
Le catalyseur (E) ainsi préparé contient en poids rapporté au support 0, 160 % de platine, 0,0125 % de rhodium, 5 % de cérium et
2,5 % de zirconium.
O0 Exemple 6 - Préparation d'un catalyseur (F) selon l'invention On imprègne 100 g de billes d'alumine de la façon décrite à l'exemple 3 par une solution aqueuse de nitrate céreux, de nitrate de zirconium et de nitrate de palladium contenant 2,0 g de cérium,
4,0 g de zirconium et 50 mg de palladium.
Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C,
puis calcinées sous air à 550 C pendant 3 heures.
Elles sont ensuite imprégnées par 110 cm3 d'une solution d'acide hexachloroplatinique, de trichlorure de rhodium hydraté contenant 110 mg de palladium et 12,5 mg de rhodium. Après 30 minutes de contact, les billes sont séchées à 150 C, puis activées à 500 C pendant 3 heures dans un courant d'air
circulant à 200 litres par heure.
Le catalyseur (F) ainsi préparé contient en poids rapporté au support 0, 110 % de platine, 0,05 % de palladium, 0,0125 % de
rhodium, 2,0 % de cérium et 4,0 % de zirconium.
Exemple 7 - Activités des divers catalyseurs mesurées sur voiture selon le cycle américain CVS-CH Le présent exemple rassemble les résultats obtenus sur voiture selon le cycle américain CVS-CH avec les divers catalyseurs (A), (B), (C), (D), (E) et (F) décrits respectivement dans les exemples 1 à 6, après un vieillissement de 600 heures sur banc moteur. Un pot catalytique expérimental du type cylindrique à circulation radiale tel que décrit dans le brevet français n 2.270 444 d'un volume de 1 700 cm3, a été utilisé pour ces essais. Les vieillissements ont été effectués en plaçant le pot catalytique à une distance de 0,70 m de la sortie culasse d'un moteur d'automobile accouplé à un frein dynamométrique. Le moteur utilisé était un moteur RENAULT type J7T.718 d'une cylindrée de 2 165 cm3 alimenté par injection électronique d'essence (système
BOSCH L-Jétronic avec régulation de richesse par sonde à oxygène).
Le cycle de marche du moteur pendant le vieillissement comportait les quatre phases suivantes: I - 6 minutes de ralenti, II - 25 minutes à 4 000 tours/minute, 54 chevaux, ITI - 4 minutes à 2 500 tours/minute, 25 chevaux,
IV - 25 minutes à 4 000 tours/minute, 54 chevaux.
1i La température des gaz en entrée pot catalytique était de 800
à 820 C pendant les phases II et IV du cycle.
Le contr8le du vieillissement des catalyseurs a été effectué en transférant les pots catalytiques sur un véhicule Renault Fuego USA modèle 1985 muni du meme type de moteur que celui utilisé pour les essais de vieillissement au banc. Les mesures d'émissions ont été effectuées sur un banc à rouleau en suivant la procédure américaine FTP décrite dans l'article suivant: "Federal Register, vol 42, n 124 - June 28, 1977, pages 32906 à 33004, Title 40 Protection of Environnent, Chap. 1, Environmental Protection Agency, Part 86 Central of air pollution from new-motor vehicles and new-motor
vehicle engines".
Le réglage du frein hydraulique simulant la résistance à l'avancement du véhicule sur route, effectué conformément à la norme fédérale américaine correspondait sur le banc à rouleaux
utilisé à une force de traction à la balance de 25 kgf à 80 km/h.
Les émissions de base du véhicule sans pot catalytique étaient les suivantes: CO: 13,6 g/mile HC: 2,6 g/mile NO: 3,3 g/mile
9-95265
12. Tableau I - Emissions d'oxyde de carbone (CO), d'hydrocarbures (HC) et d'oxydes d'azote (NO) mesurées sur voiture suivant le x cycle américain CVS-CH exprimées en gramme par mile : Numéro: Référence: Emissions après vieillissement: : de: du: du catalyseur sur banc-moteur: :l'exemple: catalyseur: pendant 600 heures
::: CO HC NOX
: O::::
: ART: 1: A: 7,01 1,40 1,12:
:: 2: B:6,05 1,12 0,97:
: ANTERIEUR: 3: C: 6,10 1,05 0,83:
:: .. ...::...:
:.: 4: D:3,03 0,40 0,58:
: INVENTION: 5: E: 3,35 0,35 0,55:
:: 6: F:3,21 0,37 0,59:
:: - :::
On peut constater que la stabilité de l'activité des catalyseurs préparés selon l'invention est améliorée par rapport
celle des catalyseurs préparés selon l'art antérieur.
Exemple 8: Propriétés mécaniques des catalyseurs décrits précédemment dans les exemples 1 à 6 Les propriétés mécaniques suivantes ont été déterminées: - la résistance à l'attrition appelée AIF détermine la résistance mécanique aux chocs et aux frottements de l'échantillon que l'on soumet à une intense agitation dans les conditions suivantes: P1 gramme d'échantillon (environ 10 g) sont placés dans un pot de 65 cm3 en acier inox; 30. agitation du pot pendant' 30 minutes par un appareil à secousses fourni par PROLABO sous le nom de microbroyeur DANGOUMAU
(référence 7505); - -
mesure de la quantité de produit non réduit en poussière:
Poids P2.
La résistance à l'attrition est donnée par la formule: % AIF = P2 x 100 Pi - La résistance à l'écrasement grain à grain appelé EGG exprimée en kg représente la valeur moyenne d'écrasement de billes de catalyseur conditionnées à 500 C pendant 1 heure. Les mesures sont effectuées sur un appareil à écrasement INSTROM modèle
1026 (vitesse de rapprochement des mâchoires 0,5 mm/min).
Les propriétés mécaniques de résistance à l'attrition AIF, et de résistance à l'écrasement EGG ont été déterminées sur les catalyseurs (A), (B), (C), (D), (E) et (F) calcinés au préalable à
1 100 C pendant 24 heures. -
Le tableau II ci-après rassemble les résultats des mesures de
résistance à l'attrition et de résistance à l'écrasement.
Tableau II: résistance à l'attrition et résistance à l'écrasement des catalyseurs de l'art antérieur et des catalyseurs
selon l' invention.
: Numéro: : de:
:l'exemple:
Référence: Catalyseurs calcinés à 1100 C: du: pendant 24 heures: catalyseur: résistance à: résistance à: : l'attrition: l'écrasement: : AIF %: EGG kg:
:- -- - -- -:- - ---:.........:: : :
: ART: 1: A: 23,1: 2,6:
:: 2 : B: 27,5: 1,1:
: ANTERIEUR: 3: C: 60,4: 2,7:
à:.à....:...::..::
:: 4 : D: 67,4: 3,8:
: INVENTION: 5
:: 6
: E: 75,3
: F: 78,9
Les résultats présentés dans les tableaux I et II mettent bien en évidence la supériorité des catalyseurs (D), (E) et (F) selon l'invention, sur les catalyseurs (A), (B) et (C) de l'art antérieur, et ce, aussi bien au point de vue de la stabilité de l'activité dans le temps qu'au point de vue de leurs propriétés mécaniques.
: 3,4
: 3,5
:
Claims (13)
1 - Catalyseur multifonctionnel caractérisé en ce qu'il comporte un support particulaire à base d'oxyde réfractaire et une
phase active comprenant du zirconium, du cérium et du platine.
2 - Catalyseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que la phase active comprend en outre au moins un élément choisi dans
le groupe comportant l'iridium et le rhodium.
3 - Catalyseur selon l'une des revendications précédentes
caractérisé en ce que la phase active comprend en outre du palladium.
4 - Catalyseur selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisé en ce que la teneur totale en cérium et en zirconium est comprise entre -0,1 % et 20 % en poids par rapport au support. - Catalyseur selon la revendication 4 caractérisé en ce que la teneur totale en cérium et en zirconium est comprise entre 0,3 % et 12 % en poids par rapport au support, et plus particulièrement
entre 0,3 % et 8 %.
6 - Catalyseur selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisé en ce que la teneur en platine est comprise
entre 0,01 % et 0,5 % en poids par rapport au support.
7 - Catalyseur selon la revendication 6 caractérisé en ce que la teneur en platine est comprise entre 0,03 % et 0,25 % en poids
par rapport au support.
8 - Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 2 à
7 caractérisé en ce que la teneur en métal du groupe constitué par l'iridium et le rhodium est comprise entre 0,002 % et 0,1 % en
poids par rapport au support.
9 - Catalyseur selon la revendication 8 caractérisé en ce que ladite teneur est comprise entre 0,005 % et 0,02 % en poids par
rapport au support.
- Catalyseur selon l'une quelconque des revendications 3 à
9 caractérisé en ce que la teneur en palladium est comprise entre
0,01 % et 0,5 % en poids par rapport au support.
11 - Catalyseur selon la revendication 10 caractérisé-en ce que la teneur en palladium est comprise entre 0,03 % et 0,25 % en poids
par rapport au support.
12 - Catalyseur selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisé en ce que la phase active comprend en outre au moins l'un des métaux choisi dans le groupe comprenant le fer, le tungstène, le nickel, le manganèse, l'étain et le rhénium, la teneur totale en poids de ces métaux rapportée au support étant
comprise entre 0,2 % et 5 %.
13 - Catalyseur selon l'une quelconque des revendications
précédentes caractérisé en ce qu'il comporte un support
particulaire à base d'alumine.
14 - Catalyseur selon la revendication 13 caractérisé en ce que le support particulaire à base d'alumine présente une surface spécifique comprise entre 25 et 250 m2/g, un volume poreux total compris entre 0,5 et 2,0 cm3/g, une macroporosité telle que le volume des pores dont le diamètre est supérieur à 1000 A est
compris entre 0,05 et 0,6 cm3/g.
- Catalyseur selon la revendication 13 caractérisé en ce que le support particulaire à base d'alumine est constitué de billes d'alumine à double porosité avec un volume poreux total compris entre 0,55 et 1,7 cm3/g, un volume microporeux (constitué par les pores de diamètre inférieur à 0,06 um) compris entre 0,5 et 1,0 cm3/g, un volume macroporeux (constitué par les pores de diamètre supérieur à 0,06 um) compris entre 0,05 et 0,7 cm3/g, un diamètre moyen des macropores compris entre 0,1 et 10 um, une surface spécifique comprise entre 80 et 350 m2/g et une résistance
à l'écrasement supérieure à 1 kg.
16 - Procédé de traitement des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne permettant notamment d'éliminer la majeure partie de l'oxyde de carbone, des hydrocarbures imbr1lés et des oxydes d'azote présents dans ces gaz caractérisé en ce que l'on met
en oeuvre la catalyseur selon l'une quelconque des revendications
précédentes.
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