Теперь рассмотрим предпоследний процесс, проводимый в отсутствие катализаторов. И это термогидрокрекинг – процесс переработки остаточного сырья, происходящий при высоком давлении (около 10 МПа) и достаточно высокой температуре (360–550 °C) в присутствии водорода. К этому процессу можно отнести гидровисбрекинг и гидрокрекинг.
История гидрокрекинга берет начало в 1927 году. Первая установка была разработана I.G. Farben, тогда ее предназначение было в получении бензиновой фракции. Первый современный дистилляционный гидрокрекинг в нефтеперерабатывающей промышленности был использован в концерне Chevron в 1958 году. Дальнейшее развитие технологии гидрокрекинга пришлось на 1970-е годы, когда на установках, помимо бензиновых и дизельных фракций, начали производить базовые масла. Спустя десятилетие из них стали получать высококачественные моторные масла, характеристики которых почти не уступали синтетическим. Последующая модернизация процесса и применение новых катализаторов позволили еще больше приблизить их качество к уровню синтетических продуктов.
В чем же суть гидрокрекинга и применения водорода? Цель гидрокрекинга, как и у обычного крекинга, заключается в разложении углеводородов на фрагменты с меньшим числом звеньев. Однако проведение процесса в присутствии водорода и при более жестких условиях позволяет минимизировать образование сернистых соединений и алкенов; реакции гидрокрекинга представлены на рисунке 13.
Итак, рассмотрим несколько технологий гидрокрекинга. Первым будет процесс, разработанный Lurgi. Как уже упоминалось, в этой установке не используется катализатор. Процесс протекает при давлении 12–15 МПа и температуре 380–420 °C. Реакция гидровисбрекинга отличается стабильностью и позволяет перерабатывать около 70 % поступающего гудрона без сильного коксообразования. Однако, несмотря на эти преимущества, данный процесс не получил широкого промышленного распространения. Но процесс, доработаный Институтом нефтехимпереработки Республики Башкортостан, был испытан на пилотной установке, хотя у него и есть отличия от своего старшего брата: давление около 5 МПа и более высокая температура – до 500 °C.
Рисунок 13. Реакции гидрокрекинга
Еще одним интересным примером аналогичного термического процесса является установка Veba Combi Cracking (VCC). Эта технология подразумевает протекание реакции во взвешенном слое адсорбента, твердого материала, поглощающего определенные вещества. К этой же категории относится Дина-крекинг. Отличия этих процессов в том, что в Дина-крекинге водород поступает с узла газификации кокса, а в процессе VCC водород в реактор подают отдельно.