Die Hydrocracking-Sprudelschichttechnologie ist ein fortschrittliches Erdölraffinationsverfahren, das speziell für die Tiefenverarbeitung von Schweröl und feststoffhaltigen Erdölprodukten entwickelt wurde. Da die weltweiten konventionellen Rohölressourcen allmählich zur Neige gehen und der Trend zu schwererem Rohöl immer deutlicher wird, spielt die Hydrocracking-Sprudelschichttechnologie in der Energiewirtschaft eine immer wichtigere Rolle. Diese Technologie begegnet der doppelten Herausforderung der globalen Energieknappheit und der Notwendigkeit verbesserter Energieeffizienz, insbesondere vor dem Hintergrund des rasanten Wirtschaftswachstums in Entwicklungsländern und des daraus resultierenden sprunghaft steigenden Energiebedarfs. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erläuterung des Hydrocracking-Sprudelschichtverfahrens, seiner wichtigsten Ausrüstung und seiner industriellen Anwendungen.
Die Hydrocracking-Technologie basiert auf Hydrocracking-Reaktionen, die darauf abzielen, große molekulare organische Verbindungen in Schweröl und feststoffhaltigen Erdölprodukten durch die kombinierte Wirkung von Katalysatoren und Wasserstoff in kleinere, leichtere Kohlenwasserstoffe zu zerlegen. Dieser Prozess verbessert die Ölqualität, reduziert Schwefel-, Stickstoff- und Sauerstoffverunreinigungen und verbessert die Fließfähigkeit und Verbrennungseigenschaften des Endprodukts. Der Kern des Hydrocrackings besteht darin, Wasserstoff unter Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen zu verwenden, um große Moleküle in kleinere zu spalten und so hochwertige Leichtölprodukte zu gewinnen.
In einem Blasenbettreaktor wird Wasserstoff von unten eingespritzt und vermischt sich mit Schweröl und Katalysator zu einem fluidisierten, sprudelnden Zustand. Durch die verlängerte Kontaktzeit zwischen Katalysator und Ausgangsstoff in diesem dreiphasigen Gas-Flüssigkeit-Feststoff-System können effiziente Hydrocracking-Reaktionen stattfinden. Diese Technologie ist besonders effektiv bei der Verarbeitung von schwefel- und stickstoffreichen sowie anderweitig verunreinigten Ausgangsstoffen und verbessert gleichzeitig Ausbeute und Wirtschaftlichkeit deutlich.
Umwälzpumpen, auch als Siedepumpen bekannt, sind wesentliche Komponenten des Hydrocracking-Sprudelbettsystems. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die kontinuierliche Zirkulation von Ausgangsmaterial und Katalysator im Reaktor sicherzustellen und so eine gleichmäßige Temperaturverteilung und eine stabile Reaktionsumgebung aufrechtzuerhalten. Durch die Zirkulation des Ausgangsmaterials gewährleistet die Pumpe einen gründlichen Kontakt zwischen Öl und Katalysator. Dies verbessert die Reaktionseffizienz und verhindert lokale Überhitzung oder Katalysatordeaktivierung.
Darüber hinaus tragen Umwälzpumpen zur Regelung von Druck und Durchfluss im Reaktor bei und gewährleisten so einen kontinuierlichen Ölfluss. Angesichts der rauen Betriebsbedingungen beim Hydrocracken (hohe Temperaturen, hoher Druck und Vorhandensein von Feststoffpartikeln) müssen diese Pumpen äußerst verschleiß-, korrosions- und thermisch belastbar sein. Sie müssen zudem längeren extremen Bedingungen standhalten und gleichzeitig die Systemstabilität und Effizienz gewährleisten.
Im Vergleich zu herkömmlichen katalytischen Crackverfahren bietet die Sprudelbetttechnologie des Hydrocrackings mehrere bemerkenswerte Vorteile:
Die Einsatzbedingungen von Hydriersiedepumpen sind komplex: Die Mediumtemperatur beträgt bis zu 500 °C, der Eingangsdruck 30 MPa und das Medium ist stark korrosiv. Derzeit beherrschen nur wenige Länder die Technologie dieses Produkts, und es gibt nur wenige Fabriken, die es herstellen können. Zudem ist es teuer. Glücklicherweise ist Huasheng eine der wenigen Fabriken, die diese Pumpe herstellen können.
Huasheng Pumps and Valves startete 2018 das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Restölhydrierungs-Siedepumpe“, ein bedeutendes Anlagenlokalisierungsprojekt der Sinopec-Zentrale. Das Unternehmen nutzte für Forschung und Entwicklung die Betriebsparameter der Flüssigdieselhydrierungsanlage von Sinopec mit einer Kapazität von 2 Millionen Tonnen pro Jahr. Nennfördermenge: 835 m³/h, Förderhöhe: 79 m, Temperatur: 410 °C, Nassmotorleistung: 250 kW. Das Projekt dauerte vier Jahre, wurde 2022 ausgeliefert und läuft derzeit einwandfrei. Der Erfolg des Projekts ermöglichte es China, das ausländische Monopol auf die Hydrierungs-Siedepumpentechnologie zu brechen und Kosten zu senken.
Angesichts des Wandels der globalen Energiestrukturen und der steigenden Umweltanforderungen bietet die Hydrocracking-Technologie erhebliches Wachstumspotenzial. Zu den wichtigsten zukünftigen Entwicklungstrends zählen:
Die Entwicklung und Anwendung der Hydrocracking-Sprudelschichttechnologie bietet eine effektive Lösung für die Nutzung von Schweröl und feststoffhaltigen Erdölprodukten. Diese Technologie bietet einen praktikablen Weg, der Erschöpfung konventioneller Ölressourcen entgegenzuwirken und gleichzeitig den wachsenden Energiebedarf zu decken. Umwälzpumpen spielen als kritische Prozesskomponente eine entscheidende Rolle für den Erfolg des gesamten Prozesses. Auch in Zukunft wird die Hydrocracking-Sprudelschichttechnologie mit ihrer Weiterentwicklung eine Schlüsselrolle in der globalen Energieerzeugung und -verarbeitung spielen und zur nachhaltigen Entwicklung des Energiesektors beitragen.
