本发明涉及用于处理内燃机的废气气体的具有经部分涂覆的催化层的催化颗粒过滤器，涉及制备该催化颗粒过滤器的过程以及涉及用于处理内燃机的废气气体的方法。
背景技术：
1、内燃机的废气气体包含相对大部分的氮气、蒸汽和二氧化碳；但是废气气体也含有相对小部分的有害物质和/或有毒物质，诸如因不完全燃烧产生的一氧化碳、因燃料未燃烧产生的烃类、因燃烧温度过高产生的氮氧化物(nox)，以及颗粒物(pm)。
2、例如贫燃发动机、柴油发动机、天然气发动机、发电厂、焚烧炉和汽油发动机等特定内燃机倾向于产生具有大量烟灰和其它颗粒物的废气气体。通常，可通过使含有pm的废气气体通过颗粒过滤器来补救颗粒物排放。
3、2016年12月23日，中华人民共和国环境保护局(mep)公布了轻型汽车排放限值及测量方法中国第6阶段的最终立法(gb18352.6-2016)；以下称为中国第6阶段)，其比中国第5阶段排放标准严格得多。具体地，中国第6b阶段纳入针对颗粒物(pm)的限值并且采用车载诊断(obd)要求。此外，还规定应当按照全球统一轻型汽车测试循环(wltc)对汽车进行测试。wltc包括很多急剧加速和长时间高速的要求，这要求功率输出高，功率输出高可能会在富燃(lambda＜1)或深度富燃(lambda＜0.8)条件下长时间(例如，＞5秒)造成“开环”情况(因为燃料桨需要一直向下推动)。
4、随着颗粒标准变得更加严格，需要提供得到改进的过滤效率优异且背压低的颗粒过滤器。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的废气气体的催化颗粒过滤器，该催化颗粒过滤器包括：
2、颗粒过滤器(pf)，该颗粒过滤器的总长度为l；
3、第一催化层，该第一催化层涂覆到该颗粒过滤器上并且包括第一组合物，其中该第一组合物包括第一载体材料；和第一铂族金属(pgm)和/或第一催化活性过渡金属；
4、第二催化层，该第二催化层涂覆到该颗粒过滤器上并且包括第二组合物，其中该第二组合物包括第二载体材料；并且
5、所述第一催化层存在于所述pf的一部分上，并且在所述pf的轴向方向上从上游端或下游端延伸特定长度(l1)，并且l1在l的20％至90％的范围内。
6、本发明的另一目的是提供一种制备用于处理内燃机的废气气体的催化颗粒过滤器的过程。
7、本发明的另一目的是提供一种用于处理内燃机的废气气体的方法，该方法包括使发动机的废气气体流动通过根据本发明的催化颗粒过滤器。
8、已经令人惊讶地发现，上述目的可通过以下实施方案实现：
9、1.一种用于内燃机的废气气体的催化颗粒过滤器，该催化颗粒过滤器包括：
10、颗粒过滤器(pf)，该颗粒过滤器的总长度为l；
11、第一催化层，该第一催化层涂覆到该颗粒过滤器上并且包括第一组合物，其中该第一组合物包括第一载体材料；和第一铂族金属(pgm)和/或第一催化活性过渡金属；
12、第二催化层，该第二催化层涂覆到该颗粒过滤器上并且包括第二组合物，其中该第二组合物包括第二载体材料；并且
13、所述第一催化层存在于所述pf的一部分上，并且在所述pf的轴向方向上从上游端或下游端延伸特定长度(l1)，并且l1在l的20％至90％的范围内。
14、2.根据第1项所述的催化颗粒过滤器，其中l1在l的25％至85％的范围内，优选地在l的28％至80％的范围内。
15、3.根据第1项或第2项所述的催化颗粒过滤器，其中第一催化层的重量与涂覆有第一催化层的pf的一部分的体积之比在10g/l至160g/l的范围内，优选地在15g/l至150g/l或20g/l至120g/l的范围内。
16、4.根据第1项至第3项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第一催化层的重量与pf的总体积之比在10g/l至120g/l的范围内，优选地在20g/l至100g/l的范围内。
17、5.根据第1项至第4项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第一载体材料包括至少一种难熔金属氧化物。
18、6.根据第1项至第5项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第一催化层是载体涂层。
19、7.根据第1项至第6项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第一催化活性过渡金属选自cu、fe、co、ni、la、ce、ag或mn，或它们的任意组合，优选地选自ce、mn、cu或fe，或它们的任意组合。
20、8.根据第1项至第7项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第二载体材料包括至少一种无机材料，优选地，该无机材料选自无机氧化物和无机盐。
21、9.根据第1项至第8项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第二组合物为颗粒形式，优选地，第二组合物的d90为0.1μm至50μm，优选地为1μm至20μm，并且更优选地d90为3μm至10μm。
22、10.根据第1项至第9项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第二催化层的重量与pf的总体积之比在0.5g/l至20g/l的范围内，优选地在0.6g/l至15g/l的范围内，更优选地在0.7g/l至12g/l的范围内。
23、11.根据第1项至第10项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中第二催化层存在于pf的完整长度l上。
24、12.根据第1项至第11项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层从pf的上游端延伸。
25、13.根据第1项至第11项中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层从pf的下游端延伸。
26、14.一种用于制备根据第1项至第13项中任一项所述的催化颗粒过滤器的过程，该过程包括：
27、i)提供总长度为l的过滤器基材；
28、ii)用包含所述第一组合物的浆液从所述颗粒过滤器的上游端或下游端涂覆所述过滤器基材；并且
29、iii)用所述第二组合物进一步涂覆步骤ii)中获得的该过滤器基材；
30、其中涂覆有该第一组合物的该过滤器基材的部分的长度(l1)在l的20％至90％的范围内。
31、15.根据第14项所述的过程，其中步骤(iii)通过用颗粒形式的该第二组合物经由气体携载体穿过该过滤器基材的一侧涂覆在步骤(ii)中获得的该过滤器基材来执行。
32、16.根据第14项或第15项所述的过程，其中步骤(ii)还包括在涂覆之后，煅烧经涂覆的过滤器基材。
33、17.一种用于处理内燃机的废气气体的方法，该方法包括使发动机的废气气体流动通过根据第1项至第13项中任一项所述的催化颗粒过滤器。
34、18.根据第17项所述的方法，其中废气气体包括未燃烧的烃类、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物。
35、本发明的催化颗粒过滤器可实现更好的过滤效率而不增加背压和/或产生更低的背压而不降低过滤效率和/或使用更少量的第二催化层而不降低过滤效率或增加背压。
1.一种用于内燃机的废气气体的催化颗粒过滤器，所述催化颗粒过滤器包括：
2.根据权利要求1所述的催化颗粒过滤器，其中l1在l的25％至85％的范围内，优选地在l的28％至80％的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层的重量与涂覆有所述第一催化层的所述pf的所述一部分的体积之比在10g/l至160g/l的范围内，优选地在15g/l至150g/l或20g/l至120g/l的范围内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层的所述重量与所述pf的总体积之比在10g/l至120g/l的范围内，优选地在20g/l至100g/l的范围内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一载体材料包括至少一种难熔金属氧化物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层是载体涂层。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化活性过渡金属选自cu、fe、co、ni、la、ce、ag或mn，或它们的任意组合，优选地选自ce、mn、cu或fe，或它们的任意组合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第二载体材料包括至少一种无机材料，优选地，所述无机材料选自无机氧化物和无机盐。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第二组合物为颗粒形式，优选地，所述第二组合物的d90为0.1μm至50μm，优选地为1μm至20μm，并且更优选地d90为3μm至10μm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第二催化层的重量与所述pf的所述总体积之比在0.5g/l至20g/l的范围内，优选地在0.6g/l至15g/l的范围内，更优选地在0.7g/l至12g/l的范围内。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第二催化层存在于所述pf的完整长度l上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层从所述pf的上游端延伸。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的催化颗粒过滤器，其中所述第一催化层从所述pf的下游端延伸。
14.一种用于制备根据权利要求1至13中任一项所述的催化颗粒过滤器的过程，所述过程包括：
15.根据权利要求14所述的过程，其中步骤(iii)通过用颗粒形式的所述第二组合物经由气体携载体穿过所述过滤器基材的一侧涂覆在步骤(ii)中获得的所述过滤器基材来执行。
16.根据权利要求14或15所述的过程，其中步骤(ii)还包括在涂覆之后，煅烧所述经涂覆的过滤器基材。
17.一种用于处理内燃机的废气气体的方法，所述方法包括使所述发动机的所述废气气体流动通过根据权利要求1至13中任一项所述的催化颗粒过滤器。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述废气气体包括未燃烧的烃类、一氧化碳、氮氧化物和颗粒物。
