[发明专利]用于氧化稀燃发动机排气中的甲烷的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种氧化由稀燃发动机产生的排气中的甲烷的方法，所述方法包括以下步骤：

a)从稀燃发动机排出包含一定量甲烷的排气物流，该排气物流具有低于900°F的温度；

b)将所述排气物流输送通过氧化组装件的排气氧化系统，所述排气氧化系统具有一个或多个排气氧化级，所述一个或多个排气氧化级包括至少最终氧化级，所述最终氧化级在其中具有氧化催化剂，所述氧化催化剂包含铂、钯和铑中的一种或多种，并且所述排气物流的温度低于所述最终氧化级中氧化催化剂的甲烷起燃温度，和

c)在步骤(b)之前，将可燃气物流加入所述排气物流，所述可燃气物流与所述排气物流一起流动经过所述排气氧化系统，并且在一个或多个排气氧化级中被氧化，以提高所述排气物流的温度，并且将所述最终氧化级中的所述氧化催化剂加热至高于所述氧化催化剂的甲烷起燃温度的温度，所述可燃气物流和所述排气物流形成组合的排气和可燃气物流，在最终氧化级中可燃气物流在氧化催化剂上具有起燃温度低于氧化催化剂的甲烷起燃温度，组合的排气和可燃气物流在排气氧化系统的一个或多个排气氧化级上游具有温度低于氧化催化剂的甲烷起燃温度，并且氧化催化剂上的可燃气物流的起燃温度低于或等于排气氧化系统的一个或多个排气氧化级上游的组合的排气和可燃气物流的温度。

2.权利要求1所述的方法，进一步包括仅具有单个排气氧化级的排气氧化系统，所述单个排气氧化级是最终氧化级。

3.权利要求1所述的方法，进一步包括可燃气物流是包含H₂和CO的合成气物流。

4.权利要求1所述的方法，还包括将排气物流和可燃气物流以不大于300,000hr^-1的气时空速输送通过最终氧化级中的氧化催化剂。

5.权利要求1所述的方法还包括最终氧化级中的氧化催化剂，其包含：

载体或基材，其由堇青石、莫来石或FeCrAlY形成，或由孔密度为约100至约700个孔/平方英寸的箔形式的其它材料形成；

载体或基材上的载体涂料，其包含选自氧化铝、氧化铈、氧化锆和二氧化硅的一种或多种材料；

铂，其以0至约120克/立方英尺氧化催化剂的量存在于所述载体涂料上和/或载体涂料中；

钯，其以0至约120克/立方英尺氧化催化剂的量存在于所述载体涂料上和/或载体涂料中；

铑，其以0至约120克/立方英尺氧化催化剂的量存在于所述载体涂料上和/或载体涂料中；并且

铂、钯和/或铑以约5至约120克/立方英尺氧化催化剂的总量存在于所述载体涂料上和/或载体涂料中。

6.权利要求5所述的方法，还包括最终氧化级的氧化催化剂的载体涂料还包含一种或多种选自氧化镧、氧化钡、碳酸钡、氧化铈和氧化锆的改性剂。

7.权利要求1所述的方法，还包括具有两个或更多个所述排气氧化级的排气氧化系统，并且在所述两个或更多个排气氧化级的任一个中释放可燃气物流的氧化总热量的不超过80％。

8.权利要求7所述的方法，还包括；

一个或多个排气氧化级包括初始氧化级和最终氧化级，并且

初始氧化级具有氧化催化剂在其中，所述氧化催化剂包含：

载体或基材，其由堇青石、莫来石或FeCrAlY形成，或由孔密度为约50至约200个孔/平方英寸的箔形式的其它材料形成，

所述载体或基材上的载体涂料包含选自氧化铝、氧化铈、氧化锆和二氧化硅的一种或多种材料，

铂，其以0克至约90克/立方英尺的初始氧化级的氧化催化剂的量存在于初始氧化级的氧化催化剂的载体涂料上和/或载体涂料中，

钯，其以0克至约90克/立方英尺的初始氧化级的氧化催化剂的量存在于初始氧化级的氧化催化剂的载体涂料上和/或载体涂料中，

铑，其以0克至约90克/立方英尺的初始氧化级的氧化催化剂的量存在于初始氧化级的氧化催化剂的载体涂料上和/或载体涂料中；并且铂、钯和/或铑以约5克至约90克/立方英尺的初始氧化级的氧化催化剂的总量存在于初始氧化级的氧化催化剂的载体涂料上和/或载体涂料。