Hydrokraking – Wikipedia, wolna encyklopedia

Hydrokraking (hydrokrakowanie) – proces krakingu prowadzony z udziałem wodoru w celu zmniejszenia masy cząsteczkowej składników surowca oraz zmiany proporcji w jakich te składniki występują^[1].

Pierwszy komercyjny proces hydrokrakingu został wdrożony przez I.G. Farben Industrie w 1927 roku w celu wytwarzania benzyny z węgla brunatnego, natomiast pierwszy nowoczesny węzeł hydrokrakingu destylacyjnego w przemyśle rafineryjnym zastosowano w koncernie Chevron w roku 1958^[2]. Obecnie przeprowadza się go w temperaturze 250–450 °C^[1][3] (290–400 °C^[2]) pod ciśnieniem wodoru 7–15 MPa^[3] (6,9–13,8 MPa^[2], 5–30 MPa^[1]). W charakterze katalizatorów stosuje się kobalt, molibden^[1], nikiel i wolfram^[a][1][2] oraz platynę i pallad wbudowane w struktury krystaliczne tlenku glinu i krzemionki^[2].

W wyniku hydrokrakingu z wysokowrzących frakcji olejowych otrzymanych poprzez destylację frakcyjną ropy naftowej oraz pozostałości destylacyjnych, takich jak gudron^[b], otrzymuje się gaz płynny, benzynę hydrokrakingową i frakcje olejowe. Jest to proces bardzo elastyczny – poprzez odpowiedni dobór parametrów można go ukierunkować na produkcję gazu płynnego, benzyn silnikowych, paliw odrzutowych, oleju napędowego lub olejów smarowych wykorzystując w charakterze surowców destylaty atmosferyczne i próżniowe z destylacji rurowo-wieżowej (DRW), destylaty z koksowania, recyrkulaty z procesu krakingu katalitycznego oraz oleje pirolityczne^[3].

Koszt budowy instalacji hydrokrakingu jest bardzo wysoki, gdyż operowanie wodorem w warunkach tego procesu wymaga zastosowania bardzo drogich materiałów, jednak jego zastosowanie w procesach przetwórstwa ropy naftowej zostało wymuszone przez zmiany rynkowe obejmujące jednoczesne zmniejszenie się zapotrzebowania na olej opałowy i paliwo dla starego typu silników diesla przy jednocześnie rosnącym zapotrzebowaniu na benzyny silnikowe oraz paliwo lotnicze^[2].

Zaletą stosowania hydrokrakingu jest otrzymywanie stabilnych (pozbawionych związków nienasyconych) produktów o bardzo niskiej zawartości siarki i azotu bez stosowania procesu hydrorafinacji. Bardzo efektywnym wariantem wykorzystania hydrokrakingu w rafinerii jest współpraca z procesem krakingu katalitycznego. Dołączenie do surowców procesu hydrokrakingu olejów cyrkulacyjnych z instalacji krakingu katalitycznego pozwala na ich dearomatyzację i w ogólnym bilansie znaczny wzrost wydajności paliw silnikowych^[3].