فناوری بستر حبابی هیدروکراکینگ یک فرآیند پیشرفته پالایش نفت است که به طور خاص برای پردازش عمیق نفت سنگین و محصولات نفتی حاوی جامد طراحی شده است. از آنجایی که منابع نفت خام متعارف جهانی به تدریج کاهش می‌یابد، و گرایش به نفت خام سنگین‌تر به طور فزاینده‌ای آشکار می‌شود، فناوری بستر حبابی هیدروکراکینگ نقش مهمی را در صنعت انرژی ایفا می‌کند. این فناوری به چالش دوگانه کمبود انرژی جهانی و نیاز به بهبود بهره وری انرژی، به ویژه در زمینه رشد سریع اقتصادی در کشورهای در حال توسعه و افزایش تقاضای انرژی منجر می شود. در زیر توضیح مفصلی در مورد فرآیند بستر حبابدار هیدروکراکینگ، تجهیزات کلیدی آن و کاربردهای صنعتی ارائه شده است.
فناوری بستر حبابی هیدروکراکینگ مبتنی بر واکنش‌های هیدروکراکینگ است که با هدف تجزیه ترکیبات آلی مولکولی بزرگ در نفت سنگین و فرآورده‌های نفتی حاوی جامد به هیدروکربن‌های کوچک‌تر و سبک‌تر از طریق عمل ترکیبی کاتالیزورها و هیدروژن انجام می‌شود. این فرآیند کیفیت روغن را بهبود می بخشد، ناخالصی های گوگرد، نیتروژن و اکسیژن را کاهش می دهد و خاصیت سیالیت و احتراق محصول نهایی را افزایش می دهد. هسته هیدروکراکینگ در استفاده از هیدروژن در شرایط دمای بالا و فشار بالا برای شکستن مولکول‌های بزرگ به مولکول‌های کوچک‌تر است و در نهایت محصولات روغن سبک با کیفیت بالا تولید می‌شود.
در یک راکتور بستر حبابدار، هیدروژن در پایین تزریق می‌شود و با روغن سنگین و کاتالیزور مخلوط می‌شود تا حالت سیال و حبابدار ایجاد کند. با توجه به طولانی شدن زمان تماس بین کاتالیزور و ماده اولیه در این سیستم سه فاز گاز-مایع-جامد، واکنش های هیدروکراکینگ کارآمدی ممکن است رخ دهد. این فناوری به ویژه در پردازش مواد اولیه با سولفور بالا، نیتروژن بالا و سایر مواد اولیه پر از ناخالصی موثر است و در عین حال عملکرد و عملکرد اقتصادی را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.
پمپ های گردش خونکه به عنوان پمپ های جوشان نیز شناخته می شود، اجزای ضروری سیستم بستر حبابی هیدروکراکینگ هستند. عملکرد اصلی آنها اطمینان از گردش مداوم مواد اولیه و کاتالیزور در راکتور، حفظ توزیع یکنواخت دما و یک محیط واکنش پایدار است. پمپ با گردش مواد اولیه، تماس کامل بین روغن و کاتالیزور را تضمین می کند، بنابراین راندمان واکنش را بهبود می بخشد و از گرمای بیش از حد موضعی یا غیرفعال شدن کاتالیزور جلوگیری می کند.
علاوه بر این، پمپ‌های سیرکولاسیون به کنترل فشار و جریان راکتور کمک می‌کنند و جریان مداوم تغذیه روغن را تضمین می‌کنند. با توجه به شرایط سخت عملیاتی در هیدروکراکینگ (دماهای بالا، فشارهای بالا و وجود ذرات جامد)، این پمپ ها باید با مقاومت بالایی در برابر سایش، خوردگی و تنش حرارتی طراحی شوند. آنها همچنین باید در برابر قرار گرفتن طولانی مدت در شرایط شدید مقاومت کنند و در عین حال ثبات و کارایی سیستم را تضمین کنند.
در مقایسه با فرآیندهای ترک خوردگی کاتالیستی سنتی، فناوری بستر حبابی هیدروکراکینگ چندین مزیت قابل توجه را ارائه می دهد:
شرایط کاربرد پمپ های جوش هیدروژناسیون پیچیده است، دمای متوسط تا 500 درجه سانتیگراد، فشار ورودی 30 مگاپاسکال و محیط بسیار خورنده است. در حال حاضر تنها چند کشور به تکنولوژی این محصول مسلط هستند و کارخانه های بسیار کمی می توانند آن را تولید کنند و گران است. خوشبختانه Huasheng یکی از معدود کارخانه هایی است که می تواند این پمپ را تولید کند.
در سال 2018، Huasheng Pumps and Valves پروژه "تحقیق و توسعه پمپ جوشان هیدروژنه روغن باقیمانده" را که یک پروژه بزرگ بومی سازی تجهیزات دفتر مرکزی سینوپک است، انجام داد. این شرکت برای تحقیق و توسعه به پارامترهای عملیاتی واحد هیدروژنه سازی 2 میلیون تنی دیزل مایع سینوپک در سال متکی است. سرعت جریان نامی آن: 835 متر مربع در ساعت، هد: 79 متر، دما: 410 درجه سانتیگراد، قدرت موتور مرطوب: 250 کیلووات. 4 سال طول کشید و محصول در سال 2022 تحویل شد و در حال حاضر به خوبی کار می کند. موفقیت این پروژه چین را قادر ساخت تا انحصار خارجی فناوری پمپ جوش هیدروژنه را بشکند و هزینه ها را کاهش دهد.
همانطور که ساختارهای انرژی جهانی تغییر می کند و الزامات زیست محیطی سفت می شود، فناوری بستر حبابی هیدروکراکینگ پتانسیل رشد قابل توجهی را ارائه می دهد. روندهای توسعه کلیدی آینده عبارتند از:
توسعه و استفاده از فناوری بستر حباب‌کننده هیدروکراکینگ راه‌حلی مؤثر برای استفاده از نفت سنگین و فرآورده‌های نفتی حاوی جامد ارائه می‌کند. این فناوری مسیری مناسب برای پرداختن به کاهش منابع نفتی معمولی و در عین حال پاسخگویی به تقاضای فزاینده برای انرژی ارائه می‌کند. پمپ های گردشی، به عنوان یک جزء حیاتی فرآیند، نقشی اساسی در تضمین موفقیت کل عملیات ایفا می کنند. با نگاهی به آینده، با ادامه تکامل فناوری، فناوری بستر حبابی کراکینگ هیدرولیکی یک بازیگر کلیدی در تولید و پالایش انرژی جهانی باقی خواهد ماند و به توسعه پایدار بخش انرژی کمک می‌کند.
