Ποια είναι η διαδικασία υδρογονοπυρόλυσης σε ένα διυλιστήριο; Αρχές, Στάδια & Εφαρμογές

Απαντώντας στην βασική ερώτηση:Ποια είναι η διαδικασία υδροκράκινγκ σε διυλιστήριο πετρελαίου, και πώς μετατρέπει τα βαριά κλάσματα σε καθαρά καύσιμα;Hydrocracking is an advanced catalytic two-stage petroleum refining process that combines the breaking (cracking) of heavy hydrocarbon molecules with the simultaneous addition (hydrogenation) of hydrogen gasΗ υδροκρεάκιση χρησιμοποιείται για τη μετατροπή βαρέων πρώτων υλών χαμηλής αξίας, όπως ελαιόλαδα αερίου κενού και ατμοσφαιρικά υπολείμματα, σε ύλες υψηλής απόδοσης.καύσιμα υψηλής οκτανικότητας για μεταφορές, συμπεριλαμβανομένου του ντίζελ με εξαιρετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο (ULSD), κηροζίνη, και καύσιμα αεροσκαφών.

Η υδροκράκινγκ βασίζεται σε μια λεπτή ισορροπία θερμοκαταλυτικής κράκινγκ και χημικού κορεσμού:

• Ο μηχανισμός διλειτουργικού καταλύτη:Οι καταλύτες υδροκράκινγκ έχουν διττή φύση. Διαθέτουν όξινο υποστήριγμα (όπως ζεολίτες ή πυρίτιο-αλουμίνη) που προάγει τη σπάσιμο και την ισομερισμό δεσμών άνθρακα-άνθρακα,που συνδυάζεται με μεταλλικό στοιχείο (όπως νικέλιο), βολφραμίου ή ευγενών μετάλλων) που οδηγεί στην υδρογόνωση και αποτρέπει τον υπερβολικό σχηματισμό κοκ.

• Υδρογόνωση και καθαρισμός:Με την εισαγωγή αερίου υδρογόνου υψηλής καθαρότητας στη ζώνη αντίδρασης, οι ακόρεστοι ολεφινικοί δακτύλιοι κορεστούν και τα ετεροάτοματα (ζίδιο και άζωτο) αφαιρούνται ως θειικό υδρογόνο και αμμωνία.

• Εξωθερμική θερμική διαχείριση:Η αντίδραση υδροκράκινγκ είναι έντονα εξωθερμική. Η διαχείριση της απελευθέρωσης θερμότητας είναι κρίσιμη για την προστασία της μακροζωίας του καταλύτη και την πρόληψη της θερμικής υποβάθμισης της πρώτης ύλης πετρελαίου.

Οι εμπορικές διυλιστικές μονάδες πετρελαίου εκτελούν υδροκράκερ με δομημένη σειρά πολλαπλών βημάτων:

1. Προετοιμασία πρώτων υλών και αποσύλφωση:Τα βαριά ακατέργαστα κλάσματα προεπεξεργάζονται για να αφαιρεθούν ίχνη μετάλλων και αιωρούμενα στερεά που θα μπορούσαν διαφορετικά να δηλητηριάσουν τους καταλύτες.

2. Αντίδραση πρώτου σταδίου (υδροπεξεργασία και μερική ρωγμάτωση):Η παρασκευασμένη πρώτη ύλη αναμειγνύεται με υδρογόνο ανακύκλωσης υψηλής καθαρότητας, θερμαίνεται σε θερμοκρασία αντίδρασης,και τροφοδοτείται σε αντιδραστήρα υψηλής πίεσης, όπου λαμβάνει χώρα προκαταρκτική αφαίρεση ετεροατόμων και μερική ρωγμάτωση.

3. Καταλυτική ρωγμάτωση δεύτερου σταδίου:Το απόβλητο μεταφέρεται στον κύριο αντιδραστήρα υδροκράκερ που φορτίζεται με ενεργούς διλειτουργικούς καταλύτες.όπου τα βαριά μόρια διασπώνται βαθιά σε ελαφρύτερα κλάσματα υπό ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας και πίεσης.

4. Διάσπασμα και διαχωρισμός:Το μείγμα αντίδρασης περνά από διαχωριστές υψηλής και χαμηλής πίεσης για την ανάκτηση αμεσού υδρογόνου (το οποίο καθαρίζεται και ανακυκλώνεται),ακολουθείται από στήλες κλάσματικής απόσταξης που διαχωρίζουν τη ροή υγρού προϊόντος σε αέρια, νάφθα, κηροζίνη και ντίζελ.