Quelles sont les utilisations courantes du tétrahydrate du molybdate d'ammonium dans les processus de préparation du catalyseur et de l'industrie du pétrole?

Introduction

Utilisations courantes dans la préparation du catalyseur

1. Composant actif dans les catalyseurs d'hydrotréation

Le tétrahydrate du molybdate d'ammonium est largement utilisé comme composant actif dans les catalyseurs hydrothétants. Dans l'industrie du pétrole, les processus d'hydrotréation, tels que l'hydrodésulfurisation (HDS) et l'hydrodénitrogénation (HDN), sont cruciaux pour éliminer les composés de soufre et d'azote des produits pétroliers. Dans le HDS, les espèces de molybdène dérivées du tétrahydrate d'ammonium molybdate peuvent adsorber le soufre - contenant des molécules à sa surface. Par exemple, le thiophène, un composé contenant du soufre commun dans le pétrole, peut interagir avec les sites de molybdène. Les sites actifs à base de molybdène facilitent ensuite la rupture des liaisons carbone-soufre, permettant à l'hydrogène de réagir avec l'atome de soufre de former du sulfure d'hydrogène (H₂s), qui peut être facilement éliminé. Dans HDN, il joue un rôle similaire dans la rupture des liaisons carbone-azogenes de composés contenant de l'azote comme la pyridine. En réduisant la teneur en soufre et en azote dans les produits de pétrole, la qualité des carburants est améliorée et les émissions nocives pendant la combustion sont réduites.

2. Promouvoir l'activité catalytique

Il peut être combiné avec d'autres métaux ou promoteurs pour améliorer l'activité catalytique. Par exemple, lorsqu'ils sont combinés avec du cobalt (CO) ou du nickel (Ni), les catalyseurs CO - MO ou Ni - MO résultants présentent des performances considérablement améliorées. L'ajout de cobalt ou de nickel au catalyseur basé sur le molybdène peut modifier la structure électronique des sites actifs. Cette modification augmente le nombre de sites actifs disponibles pour la réaction et améliore la capacité du catalyseur à adsorber les molécules de réactifs. De plus, il peut améliorer la stabilité du catalyseur. Pendant le processus d'hydrotréation, le catalyseur est exposé à des températures élevées et à des conditions de réaction sévères. La présence de molybdène à partir d'ammonium molybdate tétrahydrate aide à maintenir l'intégrité de la structure du catalyseur, empêchant le frittage et la désactivation du catalyseur au fil du temps. Il en résulte un catalyseur plus longue et plus efficace pour les réactions de traitement du pétrole.

Applications dans les processus de l'industrie pétrolière

1. Désulfurisation dans le raffinage

Dans le processus de raffinage du pétrole, l'étape de la désulfurisation est d'une grande importance. Les catalyseurs basés sur l'ammonium molybdate de tétrahydrate jouent ici un rôle crucial. Le molybdène dans le composé agit comme un site actif pour l'adsorption et la réaction des composés contenant du soufre. Par exemple, dans le processus d'hydrodésulfurisation du carburant diesel, les composés thiophéniques contenant du soufre sont adsorbés sur la surface du catalyseur contenant des espèces de molybdène de tétrahydrate d'ammonium molybdate. Ensuite, l'hydrogène est introduit et sous l'action catalytique du molybdène, les liaisons de carbone de soufre sont rompues. Les atomes de soufre se combinent avec de l'hydrogène pour former du sulfure d'hydrogène, qui peut être éliminé du système par des processus de séparation ultérieurs. Cela améliore non seulement la qualité du carburant diesel en réduisant sa teneur en soufre, mais aide également à respecter les réglementations environnementales strictes concernant les émissions de soufre des échappements des véhicules. Si la teneur en soufre dans le diesel est trop élevée, lorsqu'elle est brûlée dans les moteurs, elle produira des émissions de dioxyde de soufre (SO₂), qui sont des polluants majeurs contribuant aux pluies acides et à la pollution de l'air. En utilisant des catalyseurs dérivés de la tétrahydrate du molybdate d'ammonium pour la désulfurisation, ces impacts environnementaux négatifs peuvent être efficacement atténués.

2. Processus de fissuration et de réforme

Dans les processus de fissuration et de réforme du pétrole, les catalyseurs à base d'ammonium molybdate de molybdate de tétrahydrate sont également largement utilisés. Dans la fissuration catalytique, qui vise à décomposer les hydrocarbures de gros - poids moléculaire en molécules plus petites et plus utiles telles que l'essence, le catalyseur favorise le clivage des liaisons carbone-carbone. Les composants actifs à base de molybdène peuvent affaiblir les liaisons de carbone dans les hydrocarbures lourds, facilitant la réaction de fissuration. Par exemple, les alcanes à longue chaîne dans l'huile lourde peuvent être fissurées en alcanes et alcènes à chaîne plus courte, qui sont des composantes importantes de l'essence. Dans les processus de réforme, tels que la réforme catalytique pour produire de l'essence à haute octane et des aromatiques, le catalyseur aide à réorganiser la structure moléculaire des hydrocarbures. Il peut convertir les alcanes de chaîne droite en alcanes à chaîne ramifiés et cycloalcanes, qui ont un nombre d'octane plus élevé. La présence de molybdène dans le catalyseur améliore la vitesse de réaction et la sélectivité. Il en résulte une augmentation du rendement des composants d'essence de haute qualité et des aromatiques précieux comme le benzène, le toluène et le xylène. Ces hydrocarbures aromatiques sont non seulement des composants importants de l'essence à octane élevé, mais servent également de matières premières essentielles pour l'industrie chimique, comme dans la production de plastiques, de fibres synthétiques et de colorants.

Conclusion

Le tétrahydrate d'ammonium molybdate est d'une grande importance dans les processus de préparation du catalyseur et de l'industrie du pétrole. En tant que composant actif dans les catalyseurs hydrothétants, il favorise efficacement l'élimination des composés soufrés et azotés dans les produits pétroliers. Sa combinaison avec d'autres métaux peut améliorer l'activité catalytique et la stabilité. Dans l'industrie du pétrole, il joue un rôle crucial dans la désulfuration, la fissuration et la réforme des processus, l'amélioration de la qualité des produits et la satisfaction des exigences environnementales. Avec le développement continu de l'industrie du pétrole et l'accent croissant sur la protection de l'environnement, la demande de tétrahydrate d'ammonium molybdate dans ces domaines devrait rester stable ou même augmenter. Des recherches supplémentaires sur ses propriétés et applications catalytiques peuvent conduire à des technologies de traitement de pétrole plus efficaces et durables.