La tecnología de lecho burbujeante de hidrocraqueo es un proceso avanzado de refinación de petróleo diseñado específicamente para el procesamiento profundo de petróleo pesado y productos derivados del petróleo que contienen sólidos. A medida que los recursos globales de petróleo crudo convencional se agotan gradualmente y la tendencia hacia un petróleo crudo más pesado se vuelve cada vez más evidente, la tecnología de hidrocraqueo de lecho burbujeante está desempeñando un papel cada vez más crítico en la industria energética. Esta tecnología aborda el doble desafío de la escasez de energía global y la necesidad de mejorar la eficiencia energética, particularmente en el contexto de un rápido crecimiento económico en los países en desarrollo y el consiguiente aumento de la demanda de energía. A continuación se muestra una explicación detallada del proceso de hidrocraqueo en lecho burbujeante, sus equipos clave y aplicaciones industriales.
La tecnología de lecho burbujeante de hidrocraqueo se basa en reacciones de hidrocraqueo destinadas a descomponer compuestos orgánicos moleculares grandes en petróleo pesado y productos petrolíferos que contienen sólidos en hidrocarburos más pequeños y livianos mediante la acción combinada de catalizadores e hidrógeno. Este proceso mejora la calidad del aceite, reduce las impurezas de azufre, nitrógeno y oxígeno y mejora la fluidez y las propiedades de combustión del producto final. El núcleo del hidrocraqueo radica en el uso de hidrógeno en condiciones de alta temperatura y alta presión para dividir moléculas grandes en otras más pequeñas, produciendo en última instancia productos de petróleo ligero de alta calidad.
En un reactor de lecho burbujeante, se inyecta hidrógeno en el fondo, mezclándose con el petróleo pesado y el catalizador para formar un estado fluidizado y burbujeante. Debido al prolongado tiempo de contacto entre el catalizador y la materia prima en este sistema trifásico gas-líquido-sólido, pueden ocurrir reacciones eficientes de hidrocraqueo. Esta tecnología es especialmente eficaz en el procesamiento de materias primas con alto contenido de azufre, nitrógeno y otras materias primas cargadas de impurezas, al tiempo que mejora significativamente el rendimiento y el rendimiento económico.
Las bombas de circulación, también conocidas como bombas de ebullición, son componentes esenciales del sistema de lecho burbujeante de hidrocraqueo. Su función principal es garantizar la circulación continua de la materia prima y el catalizador dentro del reactor, manteniendo una distribución uniforme de la temperatura y un entorno de reacción estable. Al hacer circular la materia prima, la bomba garantiza un contacto completo entre el aceite y el catalizador, mejorando así la eficiencia de la reacción y evitando el sobrecalentamiento localizado o la desactivación del catalizador.
Además, las bombas de circulación ayudan a controlar la presión y el flujo del reactor, asegurando el flujo continuo de la alimentación de petróleo. Dadas las duras condiciones de operación en el hidrocraqueo (altas temperaturas, altas presiones y presencia de partículas sólidas), estas bombas deben diseñarse con alta resistencia al desgaste, la corrosión y el estrés térmico. También deben soportar una exposición prolongada a condiciones extremas y al mismo tiempo garantizar la estabilidad y eficiencia del sistema.
En comparación con los procesos tradicionales de craqueo catalítico, la tecnología de lecho burbujeante de hidrocraqueo ofrece varias ventajas notables:
Las condiciones de aplicación de las bombas de ebullición de hidrogenación son complejas, la temperatura del medio llega a 500 ℃, la presión de entrada es de 30 MPa y el medio es altamente corrosivo. En la actualidad, la tecnología de este producto sólo la dominan unos pocos países, hay muy pocas fábricas que puedan producirlo y es caro. Afortunadamente, Huasheng es una de las pocas fábricas que puede producir esta bomba.
En 2018, Huasheng Pumps and Valves llevó a cabo el proyecto "Investigación y desarrollo de bombas de ebullición de hidrogenación de aceite residual", un importante proyecto de localización de equipos de la sede de Sinopec. La empresa confía en los parámetros operativos de la unidad de hidrogenación de diésel líquido de 2 millones de toneladas al año de Sinopec para investigación y desarrollo. Su caudal nominal: 835 m³/h, altura: 79 m, temperatura: 410 ℃, potencia del motor húmedo: 250 kw. Pasaron 4 años y el producto se entregó en 2022 y actualmente funciona bien. El éxito del proyecto ha permitido a China romper el monopolio extranjero sobre la tecnología de bombas de ebullición de hidrogenación y reducir costos.
A medida que las estructuras energéticas globales cambian y los requisitos ambientales se endurecen, la tecnología de lecho burbujeante de hidrocraqueo presenta un potencial de crecimiento significativo. Las tendencias clave de desarrollo futuro incluyen:
El desarrollo y la aplicación de la tecnología de lecho burbujeante de hidrocraqueo proporcionan una solución eficaz para la utilización de petróleo pesado y productos petrolíferos que contienen sólidos. Esta tecnología ofrece un camino viable para abordar el agotamiento de los recursos petroleros convencionales y al mismo tiempo satisfacer la creciente demanda de energía. Las bombas de circulación, como componente crítico del proceso, desempeñan un papel fundamental para garantizar el éxito de toda la operación. De cara al futuro, a medida que la tecnología siga evolucionando, la tecnología de lecho burbujeante de hidrocraqueo seguirá siendo un actor clave en la producción y refinación de energía global, contribuyendo al desarrollo sostenible del sector energético.
