¿Cuáles son los usos comunes del tetrahidrato de tetrahidrato molibdato de amonio en la preparación del catalizador y los procesos de la industria del petróleo?

Introducción

Usos comunes en la preparación del catalizador

1. Componente activo en catalizadores de hidrotratación

El tetrahidrato de molibdato de amonio se usa ampliamente como un componente activo en los catalizadores de hidrotratación. En la industria del petróleo, los procesos de hidrotratación, como la hidrodesulfurización (HDS) y la hidrodenitrogenación (HDN), son cruciales para eliminar los compuestos de azufre y nitrógeno de productos petroleros. En HDS, las especies de molibdeno derivadas del tetrahidrato de molibdato de amonio pueden adsorbir el azufre, que contiene moléculas en su superficie. Por ejemplo, el tiofeno, un compuesto común que contiene azufre en petróleo, puede interactuar con los sitios de molibdeno. Los sitios activos basados ​​en molibdeno facilitan la ruptura de los enlaces de carbono -azufre, lo que permite que el hidrógeno reaccione con el átomo de azufre para formar sulfuro de hidrógeno (H₂S), que se puede eliminar fácilmente. En HDN, juega un papel similar en la ruptura de los enlaces de carbono -nitrógeno del nitrógeno, que contienen compuestos como la piridina. Al reducir el contenido de azufre y nitrógeno en productos de petróleo, se mejora la calidad de los combustibles y se reducen las emisiones nocivas durante la combustión.

2. Promoción de la actividad catalítica

Se puede combinar con otros metales o promotores para mejorar la actividad catalítica. Por ejemplo, cuando se combinan con Cobalt (CO) o Nickel (NI), los catalizadores de CO - Mo o Ni - Mo muestran un rendimiento significativamente mejorado. La adición de cobalto o níquel al catalizador basado en molibdeno puede modificar la estructura electrónica de los sitios activos. Esta modificación aumenta el número de sitios activos disponibles para la reacción y mejora la capacidad del catalizador para adsorbar moléculas reactivas. Además, puede mejorar la estabilidad del catalizador. Durante el proceso de hidrotratación, el catalizador está expuesto a altas temperaturas y condiciones de reacción duras. La presencia de molibdeno del tetrahidrato de molibdato de amonio ayuda a mantener la integridad de la estructura del catalizador, evitando la sinterización y la desactivación del catalizador a lo largo del tiempo. Esto da como resultado un catalizador más largo y más eficiente para las reacciones de procesamiento de petróleo.

Aplicaciones en procesos de la industria del petróleo

1. Desulfurización en la refinación

En el proceso de refinación del petróleo, el paso de desulfuración es de gran importancia. Los catalizadores basados ​​en tetrahidrato molibdato de amonio juegan un papel crucial aquí. El molibdeno en el compuesto actúa como un sitio activo para la adsorción y reacción de compuestos que contienen azufre. Por ejemplo, en el proceso de hidrodesulfurización del combustible diesel, los compuestos tiofénicos que contienen azufre se adsorben en la superficie del catalizador que contiene especies de molibdeno del tetrahidrato de molibdato de amonio. Luego, se introduce hidrógeno, y bajo la acción catalítica del molibdeno, los enlaces de carbono de azufre se rompen. Los átomos de azufre se combinan con hidrógeno para formar sulfuro de hidrógeno, que se puede eliminar del sistema a través de procesos de separación posteriores. Esto no solo mejora la calidad del combustible diesel al reducir su contenido de azufre, sino que también ayuda a cumplir con las estrictas regulaciones ambientales con respecto a las emisiones de azufre de los escapes del vehículo. Si el contenido de azufre en el diesel es demasiado alto, cuando se quema en motores, producirá emisiones de dióxido de azufre (SO₂), que son contaminantes principales que contribuyen a la lluvia ácida y la contaminación del aire. Mediante el uso de catalizadores derivados del tetrahidrato de molibdato de amonio para la desulfuración, estos impactos ambientales negativos pueden mitigarse efectivamente.

2. Procesos de agrietamiento y reforma

En los procesos de craqueo y reforma del petróleo, los catalizadores basados ​​en tetrahidrato de molibdato de amonio también se usan ampliamente. En el agrietamiento catalítico, que tiene como objetivo descomponer los hidrocarburos de peso molecular grandes en moléculas más pequeñas y más útiles como la gasolina, el catalizador promueve la escisión de los enlaces de carbono de carbono. Los componentes activos basados ​​en molibdeno pueden debilitar los enlaces de carbono -carbono en hidrocarburos pesados, facilitando la reacción de agrietamiento. Por ejemplo, los alcanos de cadena larga en petróleo pesado pueden agrietarse en alcanos y alquenos de cadena más cortos, que son componentes importantes de la gasolina. En los procesos de reforma, como la reforma catalítica para producir gasolina y aromáticos de alto octano, el catalizador ayuda a reorganizar la estructura molecular de los hidrocarburos. Puede convertir alcanos rectos en cadena en alcanos de cadena ramificados y cicloalcanos, que tienen números de octano más altos. La presencia de molibdeno en el catalizador mejora la velocidad de reacción y la selectividad. Esto da como resultado un aumento en el rendimiento de componentes de gasolina de alta calidad y aromáticos valiosos como benceno, tolueno y xileno. Estos hidrocarburos aromáticos no solo son componentes importantes de la gasolina de alto octanaje, sino que también sirven como materias primas esenciales para la industria química, como en la producción de plásticos, fibras sintéticas y colorantes.

Conclusión

El tetrahidrato molibdato de amonio es de gran importancia en la preparación del catalizador y los procesos de la industria del petróleo. Como componente activo en catalizadores de hidrotratación, promueve efectivamente la eliminación de compuestos de azufre y nitrógeno en productos de petróleo. Su combinación con otros metales puede mejorar la actividad catalítica y la estabilidad. En la industria del petróleo, juega un papel crucial en los procesos de desulfuración, agrietamiento y reforma, mejorando la calidad del producto y el cumplimiento de los requisitos ambientales. Con el desarrollo continuo de la industria petrolera y el creciente énfasis en la protección del medio ambiente, se espera que la demanda de tetrahidrato de molibdato de amonio en estos campos permanezca estable o incluso aumente. La investigación adicional sobre sus propiedades y aplicaciones catalíticas puede conducir a tecnologías de procesamiento de petróleo más eficientes y sostenibles.