德國發動機制造商曼恩能源（MAN Energy Solutions）近日宣布，該公司正在研發一種用于四沖程發動機的氧化催化劑，該催化劑將顯著減少甲烷滑移。該研究項目名為“IMOKAT II”，由MAN位于德國奧格斯堡的總部開發，目前正在丹麥腓特烈港的工廠進行測試。
IMOKAT II項目由德國聯邦經濟和氣候行動部資助，將研究渦輪增壓前甲烷氧化催化劑的應用，最終目標是在100%負載下將甲烷排放量減少70%。
據介紹，IMOKAT II屬于原型和技術示范項目，此前名為IMOKAT I的研究項目通過研究不同的催化材料，發現了一種不含任何貴金屬的抗硫材料，可促進甲烷的高轉化率。因此，MAN目前正在一臺試驗發動機上研究該材料的潛力，其主要目標是設計一種可應用于全尺寸發動機的催化劑解決方案，以減少甲烷現場排放。計劃于2024年第一季度在船上進行現場測試。
MAN廢氣后處理主管Hans-Philipp Walther表示：“該項目的部分工作將研究減少甲烷排放的不同方法。相比昂貴的貴金屬催化劑，IMOKAT II不僅更加堅固耐用，而且更加經濟，所需的安裝空間也更小。由于目前市場上還沒有商業化技術，2024年第一季度的現場測試將是有史以來首次在船舶航行期間使用甲烷催化劑。”
該公司表示，所選用的催化劑材料不含貴金屬且具有耐硫性，這是一個重要的設計考慮因素，因為即使在燃氣運行期間，引油和潤滑油中也含有微量的硫。這也意味著可以在柴油模式下預熱催化劑，然后再切換到燃氣模式，因為在燃氣模式下，冷催化劑無法發揮最佳性能，會出現甲烷滑移。此外，由于廢氣壓力和溫度水平的原因，必須在渦輪增壓器前集成催化劑。相較于選擇性催化還原（SCR），渦輪增壓器后安裝的集成要更加復雜。
Walther補充稱：“開發這種催化劑的最大挑戰是達到最高轉化率，因為發動機和催化劑必須同時優化。另一個重大障礙是在使用催化劑的情況下優化發動機的動態性能，尤其是在催化劑處于冷態的情況下。因此，有必要安裝旁通擋板和附加軟件功能。不過，作為MAN 脫碳戰略的一部分，我們有信心克服這些挑戰，并在適當的時候將催化劑應用于改裝和新造船。”
