En la síntesis de amoniaco-a gran escala, el refinado de petróleo y otros procesos de producción química, además de las impurezas organosulfuradas, los arseniuros representan otro componente dañino crítico que pone en peligro el funcionamiento de las unidades dentro de las materias primas de hidrocarburos. Las especies de arsénico y diversos contaminantes organosulfurados en la materia prima dañan irreversiblemente los sitios activos de los materiales catalíticos aguas abajo, lo que resulta en envenenamiento permanente y desactivación de los catalizadores. Los catalizadores de hidrogenación convencionales sólo pueden manejar compuestos de azufre y difícilmente logran la eliminación de arsénico al mismo tiempo. Un control deficiente del arsénico y el azufre en la materia prima acorta drásticamente la vida útil de los catalizadores posteriores y aumenta la frecuencia de parada de la unidad. Las empresas tienen que implementar múltiples pasos del proceso de protección, lo que aumenta aún más la inversión de capital y los costos-de mantenimiento operativo para los proyectos.
La tecnología integrada de hidrodesulfuración-desarsenificación ofrece una ruta técnica eficiente para la eliminación simultánea de impurezas de azufre y arsénico de las materias primas. Esta tecnología catalítica convierte los compuestos organosulfurados de la materia prima en sulfuro de hidrógeno para su posterior eliminación, al tiempo que atrapa e inmoviliza especies de arsénico para realizar una doble purificación del gas de alimentación o del aceite de alimentación. Sin embargo, las materias primas industriales del mundo real-presentan composiciones complejas. Las sustancias coexistentes, como las olefinas, el oxígeno y el nitrógeno básico orgánico, tienden a desencadenar reacciones secundarias en condiciones de hidrogenación, provocando la deposición de coque en las superficies del catalizador y perjudicando el rendimiento general de desulfuración y desarsenificación. Esto impone altos requisitos para las propiedades integrales del catalizador.
Para lograr un rendimiento de purificación dual-estable, los catalizadores deben poseer capacidades de reacción versátiles. Deberán exhibir un rendimiento de hidroconversión favorable para organoazufre, así como una excelente capacidad de captura de arsénico-y resistir interferencias de contaminantes transmitidos por el alimento-, incluidas olefinas y nitrógeno básico. Mientras tanto, la estructura de soporte del catalizador juega un papel vital. Se requiere una arquitectura de poros bien diseñada para garantizar una distribución homogénea de los componentes activos. Las propiedades mecánicas son igualmente importantes: se necesitan suficiente resistencia de los gránulos y una baja tasa de desgaste para resistir la compresión durante la carga del reactor y la erosión del flujo de gas de proceso, lo que permite una operación continua de la unidad a largo plazo-.
La industria química mundial está presenciando especificaciones cada vez más estrictas para el control de impurezas de la materia prima. En lugar de limitarse a perseguir un único rendimiento-de eliminación de contaminantes, las empresas priorizan procesos capaces de tratar múltiples impurezas dañinas en un solo paso para simplificar los flujos de procesos y contener los gastos de capital y los costos operativos. Los catalizadores de hidrogenación con funciones combinadas de desulfuración y desarsenificación se han convertido en una opción esencial para el pretratamiento de materias primas en plantas petroquímicas a gran escala-, creando una sólida protección para el funcionamiento estable de las unidades de producción posteriores.
Desarrollado porShandong Xunda QuímicaIndustrialGrupo Co., Ltd., el XDH-3catalizador de hidrodesulfuración-desarsenificaciónAdopta un soporte esférico de alúmina cargado con componentes activos de níquel-molibdeno. Integra funciones de hidroconversión y eliminación de arsénico-y ofrece un rendimiento de tratamiento satisfactorio para compuestos organosulfurados, olefinas y nitrógeno básico orgánico en materias primas. Es muy-adecuado para condiciones de trabajo de pretratamiento de gas-de alimentación y{6}}aceite de alimentación en refinerías y plantas de síntesis de amoniaco-a gran escala.