Theoretical study on the hydrocracking of heavy distillates and simulation using HYSYS software

Abstract

In the petroleum industry, key processes include separation, conversion, upgrading, and purification. These processes are crucial for obtaining high-quality products that meet human, transportation, and environmental requirements. Among the separation processes, catalytic cracking is used to convert hydrocarbons into lower molecular weight compounds. When hydrogen gas is injected during catalytic cracking, the process becomes hydrocracking, which offers several advantages over traditional catalytic cracking. Hydrogen ensures rapid expansion, increases catalytic activity, and allows for operation at lower temperatures and with greater selectivity. Furthermore, with the presence of hydrogen, coke deposition and catalyst deactivation are negligible. The objective of our work is to conduct a comprehensive theoretical study on hydrocracking, using atmospheric residue from the distillation column as the feedstock. We aim to validate our findings by performing a simulation using HYSYS software. The specific goals of our work are as follows: • Propose the implementation of a hydrocracking unit in the HASSI MESSAOUD refinery. • Utilize atmospheric residue from the distillation column to obtain lighter products. • Increase the quantity of lighter products obtained. • Achieve high-quality products selectively while reducing costs. • Establish a cost-effective hydrocracking unit that produces desirable products.

في صناعة البترول ، تشمل العمليات الرئيسية الفصل والتحويل والترقية والتنقية. هذه العمليات ضرورية للحصول على منتجات عالية الجودة تلبي متطلبات الإنسان والنقل والبيئة. من بين عمليات الفصل ، يتم استخدام التكسير التحفيزي لتحويل الهيدروكربونات إلى مركبات ذات وزن جزيئي أقل. عندما يتم حقن غاز الهيدروجين أثناء التكسير التحفيزي ، تصبح العملية تكسرا بالهيدروجين ، مما يوفر العديد من المزايا مقارنة بالتكسير التحفيزي التقليدي. يضمن الهيدروجين تمددا سريعا ، ويزيد من النشاط التحفيزي ، ويسمح بالتشغيل في درجات حرارة منخفضة وانتقائية أكبر. علاوة على ذلك ، مع وجود الهيدروجين ، فإن ترسب فحم الكوك وتعطيل المحفز لا يكاد يذكر. الهدف من عملنا هو إجراء دراسة نظرية شاملة حول التكسير الهيدروجيني, باستخدام بقايا عمود التقطير. ونحن نهدف إلى التحقق من صحة النتائج التي توصلنا إليها عن طريق إجراء محاكاة باستخدام برنامج هايسيس. الأهداف المحددة لعملنا هي كما يلي • اقتراح تنفيذ وحدة التكسير الهيدروجيني في مصفاة حاسي مسعود. • استخدم بقايا عمود التقطير للحصول على منتجات أخف. • زيادة كمية المنتجات الأخف التي تم الحصول عليها. • تحقيق منتجات عالية الجودة بشكل انتقائي مع تقليل التكاليف. • إنشاء وحدة تكسير هيدروجيني فعالة من حيث التكلفة تنتج منتجات مرغوب

En industrie pétrolière, les procédés clés comprennent la séparation, la transformation, l'amélioration et la purification. Ces procédés sont essentiels pour obtenir des produits de haute qualité qui répondent aux exigences d'utilisation humaine, de transport et environnementales. Parmi les procédés de séparation, le craquage catalytique est utilisé pour convertir les hydrocarbures en composés de poids moléculaire plus faible. Lorsque du gaz d'hydrogène est injecté pendant le craquage catalytique, le procédé devient de l'hydrocraquage, qui présente plusieurs avantages par rapport au craquage catalytique traditionnel. L'hydrogène assure une expansion rapide, augmente l'activité catalytique et permet de travailler à des températures plus basses et de manière plus sélective. De plus, grâce à l'hydrogène, le dépôt de coke et la désactivation du catalyseur sont négligeables. L'objectif de notre travail est de réaliser une étude approfondie théorique sur l'hydrocraquage, en utilisant le résidu atmosphérique de la colonne de distillation comme matière première. Nous souhaitons valoriser nos résultats en effectuant une simulation à l'aide du logiciel HYSYS. Les objectifs spécifiques de notre travail sont les suivants : • Proposer la mise en place d'une unité d'hydrocraquage dans la raffinerie de HASSI MESSAOUD. • Tirer parti du résidu atmosphérique de la colonne de distillation pour obtenir des produits plus légers. • Augmenter la quantité de produits légers obtenus. • Obtenir des produits de haute qualité de manière sélective, tout en réduisant les coûts. • Réaliser une unité d'hydrocraquage efficace en termes de coûts et de production de produits favorables.