La technologie du lit bouillonnant d’hydrocraquage est un procédé avancé de raffinage du pétrole spécialement conçu pour le traitement en profondeur du pétrole lourd et des produits pétroliers contenant des solides. Alors que les ressources mondiales de pétrole brut conventionnel s’épuisent progressivement et que la tendance vers un pétrole brut plus lourd devient de plus en plus évidente, la technologie de l’hydrocraquage en lit bouillonnant joue un rôle de plus en plus critique dans l’industrie énergétique. Cette technologie répond au double défi de la pénurie mondiale d'énergie et de la nécessité d'améliorer l'efficacité énergétique, en particulier dans le contexte d'une croissance économique rapide dans les pays en développement et de l'augmentation de la demande énergétique qui en résulte. Vous trouverez ci-dessous une explication détaillée du procédé d'hydrocraquage en lit bouillonnant, de ses équipements clés et de ses applications industrielles.
La technologie du lit bouillonnant d'hydrocraquage est basée sur des réactions d'hydrocraquage visant à décomposer les composés organiques moléculaires de grande taille contenus dans le pétrole lourd et les produits pétroliers contenant des solides en hydrocarbures plus petits et plus légers grâce à l'action combinée de catalyseurs et d'hydrogène. Ce processus améliore la qualité de l'huile, réduit les impuretés de soufre, d'azote et d'oxygène et améliore la fluidité et les propriétés de combustion du produit final. Le cœur de l’hydrocraquage réside dans l’utilisation de l’hydrogène dans des conditions de température et de pression élevées pour cliver de grosses molécules en molécules plus petites, produisant ainsi des produits pétroliers légers de haute qualité.
Dans un réacteur à lit bouillonnant, l’hydrogène est injecté au fond, se mélangeant au pétrole lourd et au catalyseur pour former un état fluidisé et bouillonnant. En raison du temps de contact prolongé entre le catalyseur et la charge d’alimentation dans ce système triphasé gaz-liquide-solide, des réactions d’hydrocraquage efficaces peuvent se produire. Cette technologie est particulièrement efficace dans le traitement de matières premières riches en soufre, en azote et autres matières premières chargées d'impuretés, tout en améliorant considérablement le rendement et les performances économiques.
Les pompes de circulation, également appelées pompes bouillonnantes, sont des composants essentiels du système d'hydrocraquage en lit bouillonnant. Leur fonction principale est d'assurer la circulation continue de la matière première et du catalyseur dans le réacteur, en maintenant une répartition uniforme de la température et un environnement de réaction stable. En faisant circuler la matière première, la pompe assure un contact approfondi entre l'huile et le catalyseur, améliorant ainsi l'efficacité de la réaction et empêchant une surchauffe localisée ou une désactivation du catalyseur.
De plus, les pompes de circulation aident à contrôler la pression et le débit du réacteur, assurant ainsi le débit continu de l'alimentation en pétrole. Compte tenu des conditions de fonctionnement difficiles de l'hydrocraquage (températures élevées, pressions élevées et présence de particules solides), ces pompes doivent être conçues avec une haute résistance à l'usure, à la corrosion et aux contraintes thermiques. Ils doivent également résister à une exposition prolongée à des conditions extrêmes tout en garantissant la stabilité et l’efficacité du système.
Par rapport aux procédés traditionnels de craquage catalytique, la technologie de l’hydrocraquage en lit bouillonnant offre plusieurs avantages notables :
Les conditions d'application des pompes d'ébullition d'hydrogénation sont complexes, la température du milieu atteint 500 ℃, la pression d'entrée est de 30 MPa et le milieu est hautement corrosif. À l’heure actuelle, la technologie de ce produit n’est maîtrisée que par quelques pays, et très peu d’usines peuvent le produire, et il coûte cher. Heureusement, Huasheng est l’une des très rares usines capables de produire cette pompe.
En 2018, Huasheng Pumps and Valves a entrepris le projet « Recherche et développement de pompes d'ébullition d'hydrogénation d'huile résiduelle », un projet majeur de localisation d'équipements du siège social de Sinopec. L'entreprise s'appuie sur les paramètres de fonctionnement de l'unité d'hydrogénation de diesel liquide de Sinopec, d'une capacité de 2 millions de tonnes/an, pour la recherche et le développement. Son débit nominal : 835m³/h, hauteur : 79m, température : 410℃, puissance moteur humide : 250kw. Cela a pris 4 ans et le produit a été livré en 2022 et fonctionne actuellement bien. Le succès du projet a permis à la Chine de briser le monopole étranger sur la technologie des pompes d'ébullition à hydrogénation et de réduire les coûts.
À mesure que les structures énergétiques mondiales évoluent et que les exigences environnementales se renforcent, la technologie du lit bouillonnant d’hydrocraquage présente un potentiel de croissance important. Les principales tendances de développement futures comprennent :
Le développement et l’application de la technologie de lit bouillonnant d’hydrocraquage offrent une solution efficace pour l’utilisation du pétrole lourd et des produits pétroliers contenant des solides. Cette technologie offre une voie viable pour remédier à l’épuisement des ressources pétrolières conventionnelles tout en répondant à la demande croissante d’énergie. Les pompes de circulation, en tant qu'élément essentiel du processus, jouent un rôle central pour assurer le succès de l'ensemble de l'opération. À l’avenir, à mesure que la technologie continue d’évoluer, la technologie du lit bouillonnant d’hydrocraquage restera un acteur clé dans la production et le raffinage mondiaux de l’énergie, contribuant ainsi au développement durable du secteur énergétique.
