Способ гидрокрекинга и система гидрокрекинга

Способ гидрокрекинга потока исходных материалов, содержащего жидкие углеводороды,посредством образования дисперсии, содержащей пузырьки водородсодержащего газа,диспергированного в жидком углеводороде, причем средний диаметр пузырьков составляет примерно менее 5 мкм, и введения дисперсии в гидрокрекингустановку, содержащую катализатор гидрокрекинга. Способ гидрокрекинга, путем которого жидкую смесь водородсодержащего газа и жидких углеводородов подвергают воздействию скорости сдвига со скоростью сдвига более 20000 с-1 для получения дисперсии водорода в непрерывной фазе жидких углеводородов и вводят дисперсию в реактор гидрокрекинга с неподвижным слоем, откуда удаляется продукт гидрокрекинга. Система гидрокрекинга углеводородсодержащего потока исходных материалов,содержащая по меньшей мере одно устройство с высокой скоростью сдвига, способное развить окружную скорость по меньшей мере одного ротора выше 5,0 м/с, и гидрокрекингустановку,содержащую катализатор гидрокрекинга и впускное отверстие, соединенное текучей средой с выпускным отверстием устройства с высокой скоростью сдвига. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение в целом относится к гидрокрекингу потоков углеводородов и производству низкокипящих соединений. В частности, настоящее изобретение относится к системам с высокой скоростью сдвига и способам улучшения гидрокрекинга исходных нефтепродуктов и производства простых углеводородов. Сведения о предшествующем уровне техники В нефтеперегонной индустрии и химии крекинг является способом, в ходе которого сложные органические молекулы, в частности тяжелые углеводороды, расщепляются на более простые легкие углеводороды. Преобразование происходит посредством разрыва углерод-углеродных связей исходных молекул. Скорость крекинга и образующиеся конечные продукты в существенной степени зависят от температуры и присутствия каких-либо катализаторов. Способы крекинга в нефтепереработке позволяют получать такие "легкие" продукты, как СНГ и бензин из более тяжелых фракций сырой нефти, таких как газойль и мазут. Крекинг может быть каталитическим и термическим. При термическом крекинге используют высокую температуру (800 С) и давление (700 кПа). Богатые водородом продукты образуются за счет более тяжелых молекул, которые конденсируются и теряют водород. Каталитический крекинг предполагает использование кислотных катализаторов, обычно твердых кислотных катализаторов, таких как цеолиты и кремнеглиноземный катализатор. Гидрокрекинг является основным способом получения реактивного топлива, компонентов бензина и СНГ. Гидрокрекинг - это каталитический способ крекинга при повышенном парциальном давлении водорода. Процессы гидрокрекинга нефтеочистительных предприятий хорошо известны и разработаны. Подобные способы направлены на улучшение смесей углеводородов с целью получения потоков более ценных продуктов. Продуктами данного способа являются насыщенные углеводороды. В зависимости от условий реакции (температуры, давления и активности катализатора) продуктами крекинга могут быть углеводороды от этана, СНГ до более тяжелых углеводородов, содержащих преимущественно изопарафины. Гидрокрекинг обычно облегчается катализатором двойного назначения, который способен менять конфигурацию и разрывать углеводородные цепи, а также привносить водород в ароматические углеводороды и олефины с получением нафтенов и алканов. Жесткость гидрокрекинга повышается при повышении кислотности катализаторов и, по возможности, при более высокой температуре и более длительном контакте, чем в гидрообработке. Повышенное давление водорода контролирует отложения и засорение катализатора. В отличие от термического или каталитического крекинга гидрокрекинг сокращает молекулярный вес ароматических соединений и удовлетворяет специфическую потребность в переработке потоков, богатых ароматическим материалом,таких как рецикловые продукты каталитического или термического крекинга, продукты коксования или жидкости от сжижения угля. Например, рецикловое сырье для каталитического крекинга может быть расщеплено до лигроина, который является отличным сырьем каталитического реформинга с получением высокосортного бензина или нефтехимического ароматического материала. Основную часть продуктов гидрокрекинга составляют реактивное топливо, дизельное топливо, фракции бензина с относительно высоким октановым числом и СНГ. Данные продукты могут отличаться весьма низким содержанием серы и примесей. Тяжелое нефтяное топливо является фракцией, получаемой посредством перегонки нефти, так же как дистиллят или остаточное масло. Дистиллятное масло получают из сырой нефти. Газойль получают в способе дистилляции. Нефть при нагреве превращается в газ и конденсируется в виде газойля. Таким образом, различают газойль и остаточное масло. Терминами "тяжелое дизельное топливо" и "мазут" обозначены те материалы, которые остаются после отгонки бензина и дистиллятного масла из сырой нефти при дистилляции. Гидрокрекинг широко применяется для дистиллята. Процесс гидрокрекинга применяется к нефтезаводскому сырью с получением высококачественного керосина, дизельного и ракетного топлива. Легкие продукты гидрокрекинга могут быть богаты изобутаном, важным сырьем для алкилирования. В последнее время по мере сокращения мировой добычи легких и малосернистых исходных нефтепродуктов для нефтеперегонных заводов растет тенденция к преобразованию высококипящих соединений в низкокипящие. Благодаря данной тенденции к применению более тяжелой сырой нефти и необходимости переработки сырой синтетической нефти роль гидрокрекинга существенно возрастает. По мере роста спроса на дистиллятное топливо нефтеперерабатывающие компании могут использовать гидрокрекингустановки для получения ракетного и дизельного топлива, например, из вакуумного газойля (ВГ). Разработаны катализаторы, проявляющие необходимую селективность при перегонке, высокую конверсионную активность и стабильность при более тяжелых исходных нефтепродуктах. Соответственно в отрасли существует потребность в совершенствовании технологии получения углеводородов с требуемыми свойствами посредством гидрокрекинга углеводородов исходных нефтепродуктов. Сущность изобретения Раскрываются системы с высокой скоростью сдвига и способы улучшения гидрокрекинга. В соот-1 018529 ветствии с определенными вариантами исполнения способ состоит в гидрокрекинге потока исходных материалов, содержащего жидкие углеводороды, посредством образования дисперсии, которая содержит пузырьки водородсодержащего газа, диспергированного в жидком углеводороде, причем средний диаметр пузырьков составляет примерно менее 5 мкм, и введении дисперсии в гидрокрекингустановку, содержащую катализатор гидрокрекинга. В вариантах исполнения средний диаметр пузырьков составляет менее 1 мкм. Катализатор гидрокрекинга может содержать цеолит, глину, глинозем, кремнезем, оксиды циркония, магния, титана или некоторое их сочетание. Дополнительно способ может содержать удаление продукта гидрокрекинга из гидрокрекингустановки и использование сепаратора высокого давления для устранения избыточного водорода из продукта гидрокрекинга. В вариантах исполнения способ содержит рециклинг по меньшей мере части регенерированного водорода в гидрокрекингустановку. После удаления водорода в сепаратор высокого давления продукт может быть фракционирован с получением кубового остатка. Способ может содержать рециклинг по меньшей мере части кубового остатка в гидрокрекингустановку. Образование дисперсии может включать воздействие на смесь водородсодержащего газа и поток исходных материалов со скоростью сдвига выше 20000 с-1. Образование дисперсии может включать контакт водородсодержащего газа и потока исходных материалов в устройстве с высокой скоростью сдвига,где устройство с высокой скоростью сдвига содержит по меньшей мере один ротор и где по меньшей мере один ротор вращается с минимальной окружной скоростью 22,9 м/с (4500 фут/мин) при образовании дисперсии. Устройство с высокой скоростью сдвига может производить локальное давление минимум около 1034,2 МПа (150000 фунт/кв.дюйм) на кромке по меньшей мере одного ротора. Расход энергии устройства с высокой скоростью сдвига может превышать 1000 Вт/м 3. Поток исходных материалов может содержать по меньшей мере один из продуктов - остаточное масло, газойль или их сочетание. Также раскрывается способ гидрокрекинга, в соответствии с которым жидкую смесь водородсодержащего газа и жидких углеводородов, подлежащую гидрокрекингу, обрабатывают со скоростью сдвига более 20000 с-1 для получения дисперсии водорода в непрерывной фазе жидких углеводородов и вводят дисперсию в реактор гидрокрекинга с неподвижным слоем, откуда удаляется продукт гидрокрекинга. Способ может, кроме того, содержать разделение при первом давлении продукта гидрокрекинга на поток газа и поток жидкого продукта, содержащий продукт гидрокрекинга; фракционную дистилляцию отделенного жидкого продукта при втором значении давления, более низком, чем первое, для отделения низкокипящих соединений в отдельном потоке жидкого продукта от высококипящих соединений с рециклингом по меньшей мере части высококипящих соединений в гидрокрекингустановку. Средний диаметр пузырьков водорода в дисперсии может составлять менее 5 мкм. В вариантах исполнения дисперсия стабильна по меньшей мере около 15 мин при атмосферном давлении. Обработка смеси, содержащей водородсодержащий газ и жидкие углеводороды, подлежащие гидрокрекингу, сдвиговым воздействием со скоростью сдвига более 20000 с-1 может включать введение текучей среды в устройство с высокой скоростью сдвига, содержащий по меньшей мере два генератора. Также раскрывается система гидрокрекинга углеводородсодержащего потока исходных материалов, содержащая по меньшей мере один смеситель с высокой скоростью сдвига, который содержит впускное отверстие для жидкого потока, содержащего жидкую фазу углеводородов и газообразный водород,выпускное отверстие для дисперсии водорода в жидкой углеводородной фазе и по меньшей мере один ротор и один статор, разделенные сдвиговым зазором, где сдвиговой зазор представляет собой минимальное расстояние между по меньшей мере одним ротором и одним статором; в которой смеситель с высокой скоростью сдвига способен развить окружную скорость по меньшей мере одного ротора более 5,0 м/с (1000 фут/мин); и гидрокрекингустановку, содержащую катализатор гидрокрекинга и впускное отверстие, соединенное текучей средой с выпускным отверстием внешним смесителем с высокой скоростью сдвига. Аппарат гидрокрекинга может быть реактором с неподвижным слоем. Система может также содержать сепаратор за гидрокрекингустановкой. По меньшей мере один смеситель с высокой скоростью сдвига может развивать окружную скорость по меньшей мере одного ротора минимум 40,1 м/с(7900 фут/мин). В вариантах исполнения система содержит по меньшей мере два смесителя с высокой скоростью сдвига. Также раскрывается способ усовершенствования гидрокрекинга системы, включающей реактор с неподвижным слоем катализатора гидрокрекинга; усовершенствованный способ содержит внешнее устройство с высокой скоростью сдвига выше реактора с неподвижным слоем, внешнее устройство с высокой скоростью сдвига, содержащее впускное отверстие для содержащего газообразный водород и углеводороды жидкого потока, поступающего на гидрокрекинг, и по меньшей мере один генератор, содержащий ротор и статор с минимальным зазором, где устройство с высокой скоростью сдвига предполагает энергозатраты свыше 1000 Вт/м 3. Внешнее устройство с высокой скоростью сдвига усовершенствованной системы может содержать по меньшей мере два смесителя с высокой скоростью сдвига. Скорость сдвига, обеспечиваемая одним генератором, может быть выше скорости сдвига, развиваемой другим генератором, причем скорость сдвига есть окружная скорость ротора, разделенная на минимальный зазор. Система и способ с высокой скоростью сдвига предполагают возможность уменьшения ограничения массообмена в традиционных способах гидрокрекинга, тем самым повышая скорость реакции и по-2 018529 тенциально позволяя снизить температуру и давление в реакторе гидрокрекинга, время контакта и увеличить выход необходимых углеводородов. В соответствии с определенными вариантами исполнения настоящего изобретения представлен способ, позволяющий увеличить скорость способа гидрокрекинга газ/жидкая фаза/твердая фаза, обеспечивая более оптимальное время, температуру и давление, чем в обычных способах. В вариантах исполнения способ включает использование внешнего герметического устройства с высокой скоростью сдвига, реактора для обеспечения гидрокрекинга углеводородных исходных нефтепродуктов наряду с гидрокрекингустановкой меньшего объема и/или применение гидрокрекингустановки в менее жестких рабочих условиях (например, при более низкой температуре, давлении и/или с катализатором с меньшей кислотностью). Определенные варианты исполнения вышеописанных способов или систем потенциально обеспечивают общее снижение затрат благодаря проведению гидрокрекинга при более низкой температуре и давлении с повышением выхода продукта гидрокрекинга на единицу потребляемого катализатора, сокращением продолжительности реакции и сокращением капитальных и эксплуатационных расходов. Эти и другие варианты исполнения, а также их потенциальные преимущества будут очевидны из подробных нижеследующих описаний и чертежей. Перечень чертежей Для более детального описания предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения представлены ссылки на прилагаемые чертежи, где: фиг. 1 является схемой технологии, в соответствии с вариантом настоящего описания для гидрокрекинга углеводородных исходных нефтепродуктов в условиях высокой скорости сдвига для получения более простых углеводородов; фиг. 2 представляет продольное сечение многофазного устройства с высокой скоростью сдвига,применяемого в варианте исполнения. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Используемый здесь термин "дисперсия" относится к сжиженной смеси, содержащей по меньшей мере две различимые субстанции (или "фазы"), которые с трудом смешиваются и растворяют друг друга. В целях настоящего описания "дисперсия" включает "непрерывную" фазу (или "дисперсионную среду"),которая удерживает в себе диспергированные капли, пузырьки и частицы другой фазы или субстанции. Таким образом, термин "дисперсия" может относиться к пенам, содержащим пузырьки газа, взвешенные в жидкой непрерывной фазе, эмульсиям, в которых капли первой жидкости распределены в непрерывной фазе, содержащей вторую жидкость, с которой первая не смешивается, и жидким непрерывным фазам, в которых распределены твердые частицы. Здесь термин "дисперсия" охватывает жидкие непрерывные фазы, в которых распределены пузырьки газа; жидкие непрерывные фазы, в которых распределены твердые частицы (например, твердый катализатор); непрерывные фазы первой жидкости, содержащие капли второй жидкости, в существенной степени не смешивающиеся с непрерывной средой, в которой они распределены; и жидкие фазы, в которых твердые частицы, несмешиваемые капли жидкости и пузырьки газа распределены по отдельности или в любой комбинации. Следовательно, дисперсия может существовать в некоторых случаях как гомогенная (например, фаза жидкость-жидкость) или гетерогенная смесь(например, газ-жидкость, жидкость-твердое тело или газ-твердое тело-жидкость) в зависимости от свойств материалов, выбранных для такой комбинации. Термин "гидрокрекинг" означает способ с потреблением водорода и преобразованием потока углеводорода, например нефтяной фракции, в продукт, в котором по меньшей мере часть высокомолекулярных соединений в исходном сырье расщеплена до низкокипящих материалов. Термин "газойль" относится к жидким нефтепродуктам и используется как дизельное топливо, например промежуточный дистиллят, находящийся по интервалу кипения и вязкости между керосином и смазочным маслом. В применении к гидрокрекингу активность, стабильность и селективность могут быть определены следующим образом: "активность" относится к количеству исходных нефтепродуктов, кипящих выше данной температуры, превращенных в углеводороды, кипящие при температуре ниже данной температуры; "селективность" относится к количеству превращенных исходных нефтепродуктов, которые кипят ниже необходимой температуры выкипания продукта и вышеуказанной минимальной заданной исходной точки кипения; и "стабильность" относится к скорости изменения активности и селективности. Обзор. Скорость химических реакций с участием жидкостей, газов и твердых веществ зависит от времени контакта, температуры и давления. В случаях, когда необходимо, чтобы реагировали два и более исходных материалов в различных фазах (например, твердое вещество и жидкость; жидкость и газ; твердое вещество, жидкость и газ), одним из факторов, оказывающих влияние на скорость протекания реакции,является продолжительность контакта реагентов. В случае гетерогенно-каталитических реакций дополнительным фактором, ограничивающим скорость реакции, является отвод продуктов реакции с поверхности катализатора с тем, чтобы катализатор мог продолжить катализ. Время контакта реагентов и/или катализатора зачастую контролируется перемешиванием, которое обеспечивает возможность контакта двух и более реагентов, участвующих в химической реакции. Узел реактора, включающий внешнее устройство или смеситель с высокой скоростью сдвига, как здесь описано, позволяет уменьшить ограничения в отношении массопередачи, тем самым позволяет реакции еще больше приблизиться к кинетическим ограничениям. При увеличении скорости реакции может быть сокращено время нахождения в установке и тем самым увеличена пропускная способность установки. Выход готового продукта может быть увеличен при использовании системы и способа с высокой скоростью сдвига. С другой стороны, если производительность существующего способа приемлема, сокращение времени нахождения в установке путем введения системы с высокой скоростью сдвига позволит применять более низкие температуры и/или давление, чем в обычных способах гидрокрекинга. И далее, не ограничиваясь теоретическими основами, можно утверждать, что высокие скорости сдвига, которые может обеспечить описываемый здесь узел реактора, содержащий внешнее устройство или смеситель с высокой скоростью сдвига, могут позволить производить гидрокрекинг в таких условиях проведения реакции, в которых протекание реакции обычно не ожидается в сколько-нибудь существенной степени. Система гидрокрекинга. Система гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига будет рассмотрена на фиг. 1, на которой представлена технологическая схема варианта исполнения системы с высокой скоростью сдвига 100 для гидрокрекинга текучей среды, содержащей углеводороды, подлежащие расщеплению на низкокипящие соединения. Основные компоненты представительной системы включают внешний смеситель с высокой скоростью сдвига (HSD) 40, реактор 10 и насос 5. Как показано на фиг. 1, устройство с высокой скоростью сдвига 40 находится снаружи реактора 10. Каждый из данных компонентов более подробно описан ниже. Трубопровод 21 соединен с насосом 5 для введения текучей среды, содержащей углеводороды,которые подлежат расщеплению. Трубопровод 13 соединяет насос 5 с HSD 40, и трубопровод 18 соединяет HSD 40 с реактором 10. Трубопровод 22 может быть соединен с трубопроводом 13 для подачи водородсодержащего газа (например, Н 2). В вариантах исполнения системы гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига 100 трубопровод 22 соединен текучей средой с впускным отверстием HSD 40. Система гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига 100 может, кроме того, содержать нижестоящие технологические секции, в которых жидкий продукт после гидрокрекинга после реактора 10 отделяется от нерасщепленной необработанной нефти. Например, в варианте исполнения на фиг. 1 система гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига 100, кроме того, содержит сепаратор 30 и ректификационную колонну 50. Сепаратор 30 может быть соединен текучей средой через трубопровод 16 с реактором 10 и через трубопровод 36 с ректификационной колонной 50. Газопровод 24 может выходить из сепаратора 30 так, как показано на фиг. 1. Сепаратор 30 может представлять собой сепаратор высокого давления, откуда водород и легкие газы отделяются от жидкого продукта, содержащего расщепленные углеводороды. Ректификационная колонна 50 может быть настроена на отделение продукта гидрокрекинга, который может покидать ректификационную колонну 50 через потолочный трубопровод 45, от тяжелой нерасщепленной нефти, которая может выходить в нижней секции ректификационной колонны 50 через трубопровод 35. Ректификационная колонна 50 может быть колонной фракционированной перегонки. Дополнительные компоненты или стадии способа могут быть введены между реактором 10 и HSD 40 либо перед насосом 5 или HSD 40, при необходимости (не показано на фиг. 1), что станет очевидным после ознакомления с нижеприведенным описанием способа гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига. Например, трубопровод 20 может быть соединен с трубопроводом 21 или трубопроводом 13 от нижестоящей секции (например, с реактора 10, сепаратора 30 или ректификационной колонны 50) для обеспечения, при необходимости, многоразовой операции и гидрокрекинга по меньшей мере части нерасщепленных или тяжелых углеводородов после реактора 10. В вариантах исполнения трубопроводы 20 и 21 являются одним трубопроводом. Смеситель с высокой скоростью сдвига. Внешний смеситель с высокой скоростью сдвига (HSD) 40, зачастую называемый устройством с высокой скоростью сдвига или смесителем с высокой скоростью сдвига, устроен таким образом, чтобы получать по трубопроводу 13 входящий поток, содержащий газообразный водород и углеводородсодержащую текучую среду с высокомолекулярными углеводородами, которые должны быть расщеплены до низкокипящих соединений. В качестве альтернативы конструкция HSD 40 позволяет получать потоки жидкого и газообразного реагента через отдельные впускные трубопроводы (не показаны). Хотя на фиг. 1 показано лишь одно устройство с высокой скоростью сдвига, следует понимать, что некоторые варианты исполнения системы могут быть оснащены двумя и более смесителями с высокой скоростью сдвига,расположенными последовательно или на параллельных потоках. HSD 40 является механическим устройством, который использует один и более генераторов, содержащих ротор-статорный узел, в каждом из которых имеется зазор между статором и ротором. Зазор между ротором и статором каждого генератора может быть фиксированным или изменяемым. Конструкция HSD 40 позволяет производить пузырьки микронного и субмикронного размера в реакционной смеси, протекающей через устройство с высокой скоростью сдвига. Устройство с высокой скоростью сдвига включает корпус или кожух, позволяющий контролировать давление и температуру реакционной смеси. Смесители с высокой скоростью сдвига обычно делят на три основных класса, исходя из их способности к перемешиванию жидкостей. Перемешивание является способом сокращения размера частиц или разнородных фракций в жидкости. Одним из показателей степени или полноты перемешивания служит плотность энергии на единицу объема, вырабатываемой смесителем для разрушения жидких фракций. Различают также классы по плотности энергии. Три класса промышленных смесителей с достаточным показателем плотности энергии для постоянного производства смесей или эмульсий с размером частиц от менее 1 до 50 мкм включают гомогенизирующие системы клапанов, коллоидные мельницы и высокоскоростные смесители. В первом классе высокоэнергетических устройств, называемых гомогенизирующими системами клапанов, жидкость, подлежащая обработке, под очень высоким давлением нагнетается сквозь клапан с узким просветом в пространство пониженного давления. Градиенты давления по сечению клапана, а также результирующая турбулентность и кавитация разрушают любые фракции в жидкости. Данные клапанные системы чаще всего используют для гомогенизации молока и позволяют получать средние размеры частиц в диапазоне от субмикронных размеров до 1 мкм. На противоположном конце спектра плотности энергий находится третий класс устройств, называемых низкоэнергетическими устройствами. Данные системы обычно оснащены гребками или жидкостными роторами, которые с большой скоростью вращаются в резервуаре с обрабатываемой жидкостью,которая в большинстве случаев является пищевым продуктом. Данные низкоэнергетические системы обычно используют в случаях, когда средние размеры частиц в обрабатываемой жидкости могут превышать 20 мкм. В терминах плотности энергии смешения, сообщаемой жидкости, между низкоэнергетическими устройствами и гомогенизирующими системами клапанов находятся коллоидные мельницы и роторстаторные диспергаторы с высокой скоростью сдвига, которые считаются устройствами промежуточного уровня энергии. Типичная конструкция коллоидной мельницы содержит конический или дисковый ротор, отделенный от сопряженного статора с жидким охлаждением, точно контролируемым зазором, который обычно составляет от 0,0254 до 10,16 мм (0,001-0,40 дюйм). Обычно приводом роторов служит электродвигатель с прямой или ременной передачей. Вращаясь с большой скоростью, ротор нагнетает жидкость в пространство между внешней поверхностью ротора и внутренней поверхностью статора, при этом сила сдвига, возникающая в зазоре, обрабатывает жидкость. При надлежащей настройке многие коллоидные мельницы достигают среднего размера частиц в обрабатываемой жидкости 0,1-25 мкм. Такие возможности позволяют использовать коллоидные мельницы для различных вариантов, включая такие технологии обработки коллоидных растворов и водомасляных эмульсий, которые необходимы в производстве косметики, майонеза, приготовлении силикон-серебряной амальгамы, смешивании кровельной мастики. Окружная скорость - это окружное расстояние, которое проходит кромка ротора за единицу времени. Окружная скорость, таким образом, есть функция диаметра ротора и частоты вращения. Окружная скорость (например, в метрах в минуту) может быть получена умножением окружного расстояния, преобразованного кромкой ротора, 2nR, где R - радиус ротора (например, в метрах), умноженный на частоту оборотов (например, оборотов в минуту, об/мин). Коллоидная мельница, например, может иметь окружную скорость свыше 22,9 м/с (4500 фут/мин) и превышать 40 м/с (7900 фут/мин). В контексте настоящего описания термин "с высокой скоростью сдвига" относится к механическим ротор-статорным устройствам (например, коллоидным мельницам или ротор-статорным диспергаторам), которые способны развивать окружную скорость свыше 5,1 м/с (1000 фут/мин) и нуждаются во внешнем силовом агрегате с механическим приводом для сообщения энергии потоку реагентов. Например, для HSD 40 достижима окружная скорость свыше 22,9 м/с (4500 фут/мин), которая может превышать 40 м/с (7900 фут/мин). В некоторых вариантах исполнения HSD 40 способен обрабатывать по меньшей мере 300 л/ч при минимальной окружной скорости 22,9 м/с (4500 фут/мин). Потребляемая мощность может составлять около 1,5 кВт. В HSD 40 высокая окружная скорость сочетается с крайне малым сдвиговым зазором, что позволяет получать весьма значительное сдвиговое воздействие на обрабатываемый материал. Степень сдвига будет зависеть от вязкости текучей среды. Соответственно при работе устройства с высокой скоростью сдвига на кромке ротора создается локальная зона повышенного давления и температуры. В некоторых случаях локально развиваемое давление составляет около 1034,2 МПа (150000 фунт на кв.дюйм). В некоторых случаях локально развиваемая температура составляет около 500 С. В некоторых случаях, таких как локальные повышения давления и температуры могут длиться нано- и пикосекунды. Приблизительная величина энергии, подводимой к жидкости (кВт/л/мин) может быть определена путем измерения мощности двигателя (кВт) и расхода отводимой жидкости (л/мин). Как упоминалось выше, окружная скорость - это скорость (фут/мин или м/с), связанная с торцевой кромкой одного или более вращающихся элементов, которая создает механическую силу, действующую на реагенты. В вариантах исполнения расход энергии HSD 40 превышает 1000 Вт/м 3. В вариантах исполнения расход энергии HSD 40 находится в диапазоне от около 3000 до примерно 7500 Вт/м 3. В вариантах исполнения с катализатором на основе суспензии, циркулирующей через HSD 40, может быть целесообразным использование вращательных элементов, изготовленных из стойких материалов, например керамики. Градиент скорости сдвига - это окружная скорость, разделенная на ширину сдвигового зазора (ми-5 018529 нимальный просвет между ротором и статором). Градиент скорости сдвига, генерируемой HSD 40, должен превышать 920000 с-1. В некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига составляет по меньшей мере 40000 с-1. В некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига составляет минимум 100000 с-1. В некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига составляет по меньшей мере 500000 с-1. В некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига составляет по меньшей мере 1000000 с-1. В некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига составляет по меньшей мере 1600000 с-1. В вариантах исполнения градиент скорости сдвига, генерируемый HSD 40, находится в диапазоне от 20000 с-1 до 100000 с-1. Например, в одном из вариантов скорость кромки ротора составляет примерно 40 м/с (7900 фут/мин), а ширина сдвигового зазора составляет 0,0254 мм (0,001 дюйм), что позволяет получить градиент скорости сдвига 1600000 с-1. В другом варианте скорость кромки ротора примерно 22,9 м/с (4500 фут/мин), а ширина сдвигового зазора составляет 0,0254 мм (0,001 дюйм), что позволяет получить градиент скорости сдвига примерно 901600 с-1.HSD 40 способен производить высокую дисперсию или перенос водорода в жидкую основную фазу(непрерывная фаза), состоящую из углеводородсодержащей текучей среды, с которой в нормальных условиях газ не смешивается. В подобных условиях образуется дисперсия водорода в жидкой непрерывной фазе, покидающая HSD 40 через трубопровод 18. Предусматривается, что в вариантах исполнения углеводородсодержащая текучая среда, кроме того, содержит катализатор, циркулирующий в системе гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига 100. В некоторых вариантах исполнения HSD 40 содержит коллоидную мельницу. Подходящие коллоидные мельницы производятся, например, компаниями IKAWorks, Inc. Уилмингтон, Северная Каролина и APV North America, Inc. Уилмингтон, Массачусетс. В некоторых случаях HSD 40 содержит Reactor производства IKA Works, Inc. Устройство с высокой скоростью сдвига включает по меньшей мере один вращательный элемент,создающий механическое воздействие на реагенты. Устройство с высокой скоростью сдвига включает по меньшей мере один статор и по меньшей мере один ротор, разделенные просветом. Например, роторы могут иметь форму диска или конуса и могут быть отделены от дополнительно сконструированного статора. В вариантах исполнения как ротор, так и статор содержат некоторое число распределенных по окружности зубьев. В некоторых вариантах исполнения статор(-ы) можно настраивать для получения необходимого зазора между ротором и статором каждого генератора (ротор/статорная установка). Канавки между зубьями ротора и статора могут изменять направление на очередных стадиях для улучшения турбулентности. Каждый генератор может приводиться любой подходящей системой привода, сконструированной для обеспечения необходимого вращательного движения. В некоторых вариантах исполнения минимальный просвет (ширина сдвигового зазора) между ротором и статором находится в диапазоне от около 0,0254 мм (0,001 дюйм) до около 3,175 мм (0,125 дюйм). В определенных вариантах исполнения минимальный просвет (ширина сдвигового зазора) между ротором и статором составляет около 1,52 мм (0,060 дюйм). В некоторых конфигурациях минимальный просвет (ширина сдвигового зазора) между ротором и статором составляет по меньшей мере 1,78 мм (0,07 дюйм). Градиент скорости сдвига, производимый устройством с высокой скоростью сдвига, может меняться продольно по направлению потока. В некоторых вариантах исполнения ротор настроен на вращение со скоростью, соразмерной диаметру ротора. В некоторых вариантах исполнения устройство с высокой скоростью сдвига имеет фиксированный просвет (ширину сдвигового зазора) между статором и ротором. В альтернативных решениях устройство с высокой скоростью сдвига имеет настраиваемый просвет (ширину сдвигового зазора). В некоторых вариантах исполнения HSD 40 включает камеру однофазной дисперсии (т.е. единственный узел ротор/статор и один генератор). В некоторых вариантах исполнения устройство с высокой скоростью сдвига 40 является встроенным многостадийным диспергатором и включает некоторое количество генераторов. В некоторых вариантах исполнения HSD 40 включает по меньшей мере 2 генератора. В других вариантах устройство с высокой скоростью сдвига 40 включает по меньшей мере 3 генератора с высокой скоростью сдвига. В некоторых вариантах исполнения устройство с высокой скоростью сдвига 40 является многостадийным смесителем, благодаря чему градиент скорости сдвига (который, как сказано выше, меняется пропорционально окружной скорости и обратно пропорционально ширине зазора между ротором и статором) меняется продольно по направлению потока, как описано ниже. В некоторых вариантах исполнения каждая стадия внешнего устройства с высокой скоростью сдвига оснащена сменными инструментами для перемешивания, обеспечивающими гибкость в работе. Например, устройства DR 2000/4 Reactor производства IKA Works, Inc. Уилмингтон, Северная Каролина и APV North America, Inc. Уилмингтон, Массачусетс, включают трехстадийный диспергирующий модуль. Данный модуль может включать до трех ротор-статорных узлов (генераторов) с возможностью выбора тонкой, средней, крупной или сверхтонкой дисперсии на каждой стадии. Это позволяет создавать дисперсии с узким диапазоном необходимых размеров (например, пузырьки газообразного водорода). В некоторых вариантах исполнения каждая стадия контролируется генератором сверхтонкой дисперсии. В некоторых вариантах исполнения по меньшей мере одна из генераторных установок имеет минимальный просвет между ротором и статором (ширина сдвигового зазора) более 5,08 мм (0,20 дюйм). В альтерна-6 018529 тивных вариантах исполнения по меньшей мере одна из генераторных установок имеет минимальный просвет между ротором и статором более 1,78 мм (0,07 дюйм). Если вернуться к фиг. 2, здесь представлено продольное сечение соответствующего устройства с высокой скоростью сдвига 200. Устройство с высокой скоростью сдвига 200 на фиг. 2 является диспергирующим устройством, содержащим три стадии комбинаций ротор-статор. Устройство с высокой скоростью сдвига 200 является диспергирующим устройством, содержащим три стадии комбинаций роторстатор - 220, 230 и 240. Комбинации ротор-статор могут быть известны, как генераторы 220, 230, 240 или стадии без ограничения. Три узла ротор/статор генераторов 220, 230 и 240 организованы сериями вдоль вала привода. Первый генератор 220 содержит ротор 222 и статор 227. Первый генератор 220 содержит ротор 222 и статор 227. Второй генератор 230 содержит ротор 223 и статор 228. Третий генератор 240 содержит ротор 224 и статор 229. Для каждого генератора ротор приводится во вращательное движение подводимым током 250 и вращается вокруг оси 260, в направлении, указанном стрелкой 265. Направление движения может быть противоположным тому, которое указано стрелкой 265 (например, по часовой или против часовой стрелки вокруг оси вращения 260). Статоры 227, 228 и 229 неподвижно присоединены к стенке 255 устройства с высокой скоростью сдвига 200. Как упоминалось выше, каждый генератор имеет ширину сдвигового зазора, которая представляет собой минимальное расстояние между ротором и статором. В варианте, представленном на фиг. 2, первый генератор 220 содержит первый сдвиговой зазор 225; второй генератор 230 содержит второй сдвиговой зазор 235 и третий генератор 240 содержит третий сдвиговой зазор 245. В вариантах исполнения ширина сдвиговых зазоров 225, 235, 245 колеблется в диапазоне от около 0,025 до около 10,0 мм. В качестве альтернативы способ включает применение устройства с высокой скоростью сдвига 200, ширина зазоров 225, 235, 245 в котором колеблется в диапазоне от около 0,5 до около 2,5 мм. В некоторых случаях ширину сдвигового зазора сохраняют равной примерно 1,5 мм. В качестве альтернативы ширина сдвиговых зазоров 225, 235, 245 для генераторов 220, 230, 240 различна. В некоторых случаях ширина сдвигового зазора 225 первого генератора 220 больше ширины сдвигового зазора 235 второго генератора 230, которая в свою очередь больше ширины сдвигового зазора 245 третьего генератора 240. Как упоминалось выше, генераторы каждой стадии могут быть сменными, благодаря чему повышается гибкость агрегата в работе. Конструкция устройства с высокой скоростью сдвига 200 может быть таковой, что градиент скорости сдвига будет возрастать ступенчато продольно по направлению потока 260. Генераторы 220, 230 и 240 могут иметь характеристики, определяющие возможность тонкой, средней, крупной или сверхтонкой дисперсии. Роторы 222, 223 и 224 и статоры 227, 228 и 229 могут быть оснащены зубьями. Каждый генератор может содержать два или более комплектов зубьев узла роторстатор. В некоторых вариантах исполнения роторы 222, 223 и 224 содержат более десяти зубьев, распределенных по окружности каждого ротора; в вариантах исполнения статоры 227, 228 и 229 содержат более 10 зубьев, распределенных по окружности каждого статора. В вариантах исполнения внутренний диаметр ротора составляет около 12 см. В вариантах исполнения диаметр ротора составляет около 6 см. В вариантах исполнения внешний диаметр ротора составляет около 15 см. В вариантах исполнения диаметр статора составляет около 6,4 см. В некоторых вариантах исполнения роторы имеют в диаметре по 60 мм, а статоры - по 64 мм, что дает просвет около 4 мм. В определенных вариантах исполнения каждая из трех стадий управляется генератором сверхтонкой дисперсии со сдвиговым зазором от 0,025 до 4 мм. В вариантах, где твердые частицы должны проходить через устройство с высокой скоростью сдвига 40,можно подобрать ширину сдвигового зазора (минимального просвета между ротором и статором) для надлежащего уменьшения размера частиц и увеличения площади их поверхности. В вариантах исполнения воздействие скоростью сдвига и дисперсия частиц могут способствовать увеличению площади поверхности катализатора. Конструкция устройства с высокой скоростью сдвига 200 позволяет получать по трубопроводу поток реагента через впускное отверстие 205. Реакционная смесь включает водород в качестве дисперсной фазы и углеводородсодержащую текучую среду в качестве непрерывной фазы. Питающий поток, помимо того, может содержать частицы твердого катализатора. Питающий поток, поступающий через впускное отверстие 205, порциями закачивают через генераторы 220, 230 и затем 240 для формирования дисперсии продукта. Дисперсный продукт покидает устройство с высокой скоростью сдвига 200 через выпускное отверстие 210 (и трубопровод 18 на фиг. 1). Роторы 222, 223, 224 каждого генератора вращаются с высокой скоростью по отношению к неподвижным статорам 227, 228, 229, производя высокую скорость сдвига. Вращение роторов приводит к нагнетанию текучей среды, такой как питающий поток, входящей во впускное отверстие 205 снаружи через сдвиговые зазоры (и через пространство между зубьями ротора и пространство между зубьями статора при наличии зубьев), создавая условия локализованной скорости сдвига. Скорость сдвига действует на текучую среду в сдвиговых зазорах 225, 235 и 245 (и через зазоры между зубьями ротора и статора при наличии таковых), через которые потоки текучей среды обрабатывают текучую среду и создают дисперсный продукт. Дисперсный продукт покидает устройство с высокой скоростью сдвига 200 через выпускное отверстие 210 (и трубопровод 18 на фиг. 1). В дисперсном продукте средний размер пузырьков воздуха примерно составляет менее 5 мкм. В ва-7 018529 риантах исполнения HSD 40 производит дисперсию со средним размером пузырьков примерно менее 1,5 мкм. В вариантах исполнения HSD 40 производит дисперсию со средним размером пузырьков примерно менее 1 мкм, преимущественно субмикронного диаметра. В некоторых случаях средний размер пузырьков составляет от около 0,1 до около 1,0 мкм. В вариантах исполнения HSD 40 производит дисперсию со средним размером пузырьков примерно менее 400 нм. В вариантах исполнения HSD 40 производит дисперсию со средним размером пузырьков примерно менее 100 нм. Устройство с высокой скоростью сдвига 200 производит дисперсию, содержащую пузырьки диспергированного газа, способные сохранять дисперсное состояние при атмосферном давлении минимум около 15 мин. Из теоретических основ, а именно из раздела химии, описывающего эмульсии, известно, что движение частиц субмикронного размера, или пузырьков, диспергированных в текучей среде, преимущественно определяется влиянием закономерностей Броуновского движения. Пузырьки газа в дисперсном продукте, создаваемом устройством с высокой скоростью сдвига 200, могут проявлять большую подвижность, проникая сквозь межфазный слой частиц твердого катализатора (например, твердого катализатора в реакторе 10), облегчая и ускоряя тем самым каталитическую реакцию посредством улучшенного перемещения реагентов. В некоторых случаях устройство с высокой скоростью сдвига 200 включает Dispax Reactor производства IKA Works, Inc. Уилмингтон, Северная Каролина и APV North America, Inc. Уилмингтон, Массачусетс. Имеются несколько моделей с различными патрубками впускных/выпускных отверстий, различной мощностью, окружной скоростью, частотой вращения и расходом. Выбор устройства с высокой скоростью сдвига будет зависеть от требований к пропускной способности и необходимому размеру фракций или пузырьков в дисперсии трубопровода 18 (фиг. 1) выпускного отверстия 210 устройства с высокой скоростью сдвига 200. Например, модель DR 2000/4 IKA содержит ременной привод, генератор 4 М, уплотнительное кольцо из ПТФЭ, санитарный фиксатор фланца впускного отверстия 25,4 мм (1 дюйм), санитарный фиксатор фланца выпускного отверстия 19 мм (3/4 дюйм), имеет мощность 2 л.с.,скорость на выводном валу 7900 об/мин, расход потока (вода) примерно 300-700 л/ч (в зависимости от генератора), окружную скорость 9,4-41 м/с (от 1850 до 8070 фут/мин). Реактор. В вариантах исполнения сосуд или реактор 10 - это сосуд любого типа, в котором может протекать способ гидрокрекинга. Например, реакционная камера непрерывного или полунепрерывного действия или один и более реакторов периодического действия могут быть установлены последовательно или параллельно. В некоторых вариантах сосуд 10 - это реактор с неподвижным слоем. В вариантах исполнения реактор 10 - это реактор с суспензионным слоем. Таким образом, в вариантах исполнения реактор 10 содержит неподвижный слой нециркулирующего катализатора, а в потоке исходных материалов по трубопроводу 21 содержатся жидкие углеводороды и катализатор отсутствует. Может быть предусмотрено любое количество входящих в реактор 10 потоков, один из которых показан на фиг. 1 (трубопровод 18). В вариантах исполнения реактор 10 - экстракционный реактор гидрокрекинга. Реактор 10 может быть либо реактором первой стадии "экстракции" с повторным циклом или реактором второй стадии "экстракции" с повторным циклом двухстадийной гидрокрекингустановки. Преобразование может проводиться посредством контакта дисперсии исходных нефтепродуктов из трубопровода 18 с неподвижным стационарным слоем катализатора, с неподвижным псевдоожиженным слоем или транспортным слоем катализатора. В вариантах исполнения реактор 10 содержит слой со струйным течением текучей среды, в котором питающая дисперсия может струей протекать через неподвижный слой катализатора. При такой конфигурации может оказаться целесообразным инициировать реакцию свежим катализатором при умеренной температуре, которую можно повышать по мере старения катализатора для поддержания каталитической активности. Реактор 10 может, кроме того, содержать, например, подводящий трубопровод катализатора, соединенный с реактором 10 для получения раствора или суспензии катализатора в ходе работы системы. Реактор 10 может содержать отводящий трубопровод (на фиг. 1 не показан) для удаления газа, который может содержать непрореагировавший водород. Реактор 10 содержит отводящий трубопровод 16 для потока продукта, содержащего низкокипящие углеводороды, полученные в результате крекинга по меньшей мере части высокомолекулярных соединений углеводородсодержащего потока исходных материалов. В вариантах исполнения реактор 10 содержит некоторое число продуктопроводов реактора 16. Реакции гидрокрекинга могут происходить при наличии оптимальных условий в терминах продолжительности, температуры и давления. В этом смысле гидрокрекинг высокомолекулярных соединений углеводородсодержащего потока исходных материалов может происходить в любой точке технологического потока согласно фиг. 1 при подходящих температуре и давлении. При использовании катализатора на основе циркулирующей суспензии более возможно, что реакция будет происходить в неких точках вне реактора 10, показанного на фиг. 1. Тем не менее, зачастую для реактора периодического гидрокрекинга 10 целесообразно предусмотреть более длительное время нахождения и перемешивания, нагрева и охлаждения. При использовании каталитического слоя реактор 10 может быть реактором с неподвижным слоем и служить первичным участком гидрокрекинга благодаря присутствию катализатора и его воздей-8 018529 ствию на скорость гидрокрекинга. При использовании реактора 10 последний может функционировать как реактор суспензии, реактор с неподвижным слоем, реактор со струйным течением текучей среды,реактор с псевдоожиженным слоем, барботажная колонна либо может быть использован иной способ,известный специалисту в данной области. В некоторых вариантах включение внешнего устройства с высокой скоростью сдвига 40 позволит, например, реакторам со струйным течением текучей среды функционировать в качестве суспензионных реакторов. Реактор 10 может включать один или несколько следующих компонентов: систему перемешивания,средства нагрева и охлаждения, устройства измерения давления, устройства измерения температуры,одну или более точек нагнетания и регулятор уровня (не показан), как известно из области конструирования реакционных сосудов. Например, система перемешивания может включать смеситель с механическим приводом. Аппарат нагрева и охлаждения может содержать, например, теплообменник. Катализатор. В вариантах исполнения реакция гидрокрекинга проводится посредством способа при высокой скорости сдвига 100 и является гетерогенной каталитической реакцией с применением твердого катализатора, газообразного водорода и жидкой углеводородной фазы. В вариантах исполнения реактор 10 содержит неподвижный или псевдоожиженный слой катализатора гидрокрекинга. В вариантах исполнения катализатор классифицирован как катализатор двойного действия, проявляющий как гидрокрекинговую(кислотный компонент), так и гидрогенизационную активность. В вариантах исполнения катализатор содержит по меньшей мере один металл, выбранный из таких драгоценных металлов, как платина или палладий, и таких недрагоценных металлов, как никель, кобальт, молибден, вольфрам, железо, хром или их комбинацию. В вариантах исполнения катализатор содержит комбинацию таких металлов, как кобальт и молибден. В вариантах исполнения гидрокрекинг сопровождается некоторой гидроочисткой (десульфуризацией, денитрификацией и пр.), и каталитический металлический компонент содержит никель и молибден или никель и вольфрам. Катализатор гидрокрекинга может использоваться с матричным компонентом в форме неорганического оксида, который может быть выбран из аморфных каталитических оксидов, например каталитически активных кремнеглинозема, глины, кремнезема, глинозема, оксида магния, оксида циркония, смесей кремнезема с оксидом циркония, оксидов циркония и магния, оксидов алюминия и борного ангидрида,алюминия и титана и прочих, а также их смесей. Хотя катализатор и может подвергаться химическому преобразованию в реакционной зоне благодаря присутствию водорода и содержанию в нем серы, катализатор может выступать в форме оксида или сульфида при первом контакте с дисперсией водорода в углеводородсодержащем потоке исходных материалов. Кислотным компонентом катализатора гидрокрекинга может быть такой аморфный материал, как кислая глина, глинозем, кремнезем или аморфный кремнеглинозем. Катализатор с более продолжительным сроком службы может содержать значительное количество молекулярного сита. Такие катализаторы с большим количеством молекулярного сита являются катализаторами "цеолитного" типа. Традиционно термин "молекулярное сито" применяется к материалу фиксированной, обычно кристаллической структуры с открытой сетью, который может использоваться для разделения углеводородов или других смесей посредством селективной адсорбции одного или большего числа компонентов, или как катализатор в каталитическом способе преобразования. Термин "цеолит" относится к молекулярному ситу, содержащему силикатную решетку, обычно в соединении с алюминием, бором, галлием, железом и титаном. В вариантах исполнения катализатор содержит кислотный компонент, содержащий цеолит. Цеолиты с крупными порами, например цеолиты X или Y, могут быть пригодными, поскольку основным компонентом исходных нефтепродуктов (например, газойль, кубовые остатки коксования, восстановленная нефть-сырец, возвращенная в цикл нефть, кубовые остатки крекинга в псевдоожиженном слое) являются высокомолекулярные углеводороды, которые не проникнут в пористую внутреннюю структуру цеолитов с мелкими порами и, таким образом, не подвергнутся надлежащему преобразованию. В некоторых вариантах исполнения катализатор гидрокрекинга содержит алюмосиликатные компоненты. Типичными цеолитовыми алюмосиликатами, используемыми в качестве компонентов катализатора гидрокрекинга, являются Цеолит Y (включая стабилизированный паром, например, ультрастабильный Y), Цеолит Х, Цеолит "бета", Цеолит ZK, Цеолит ZSM-3, фожазит, МСМ-22, LZ, цеолиты типа ZSM-5, например ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-48, ZSM-20, кристаллические силикаты, такие как силикалит, эриоцит, морденит, оффретит, шабазит, цеолит типа FU-I, NU,LZ-210 и их смеси. В вариантах исполнения катализатор содержит аморфный материал в сочетании с кристаллическим цеолитом согласно описанию в патенте США 3523887. В вариантах исполнения катализатор является катализатором согласно описанию в патенте США 5391287. Тяжелые жидкие нефтепродукты могут подвергаться одновременному гидрокрекингу и гидродепарафинированию для получения жидкого продукта с удовлетворительными показателями точки застывания и вязкости. Данный продукт может быть получен при использовании катализатора, содержащего цеолит SSZ-35. В вариантах исполнения углеводородсодержащий поток исходных материалов в трубопроводе 21 содержит тяжелые жидкие нефтепродукты (например, газойль, кипящий при температуре выше 343 С (650F и цеолит используется в каче-9 018529 стве катализатора. В вариантах исполнения реактор 10 содержит никелевый катализатор гидрогенизации, например катализатор согласно описанию в патенте США 3884798, который является коэкструдированным каталитическим композитом глиноземсодержащего пористого носителя с содержанием никеля примерно от 6,5 до около 10,5 вес.%, рассчитанным как элементарный металл. Данный катализатор может использоваться, например, для достижения максимального выхода СНГ (сжиженного нефтяного газа) в пропанбутановой фракции из жидких исходных нефтепродуктов, содержащих лигроин или дистилляты в интервале кипения бензина. В вариантах исполнения никелевый катализатор используется для преобразования более тяжелых исходных нефтепродуктов, таких как керосины, легкие газойли, тяжелые газойли, продукты в полном диапазоне кипения газойлей и "темные нефтяные масла" в низкокипящие продукты,жидкие при нормальных температурах, включая бензины, керосины, средние дистилляты, машинные масла и пр. Катализатор может регенерироваться посредством контакта с газообразным водородом при повышенной температуре, например, или при горении в воздухе или другом кислородсодержащем газе. Устройства теплопередачи. В дополнение к вышеназванным средствам нагрева/охлаждения реактора 10 предусмотрены также другие внешние или внутренние устройства теплопередачи для нагрева или охлаждения технологического потока в вариантах исполнения, показанных на фиг. 1. Например, при необходимости, тепло может вводиться или отводиться из сосуда 10 по любому методу, известному специалисту в данной области. Также предусмотрена возможность использования внешнего нагревательного или охлаждающего теплообменного устройства. Некоторые уместные точки расположения одного или большего количества таких теплообменных устройств - между насосом 5 и HSD 40, между HSD 40 и реактором 10 и выше насоса 5 по потоку. Некоторыми примерами (которыми не следует ограничиваться) таких теплообменных устройств являются теплообменники в оболочке, теплообменники типа "труба в трубе", а также пластинчатые и змеевиковые теплообменники, известные в данной области. Насосы. Конструкция насоса 5 предполагает его непрерывное или полунепрерывное действие. В качестве такового может применяться любой насос, способный обеспечивать давление более 202,65 кПа (2 атм),желательно, выше 303,975 кПа (3 атм) для осуществления управляемого потока через HSD 40 и систему 100. Насос 5 может обеспечивать давление более 7000 кПа (69 атм). Например, подходящим насосом является шестеренчатый насос Roper тип 1 производства компании Roper Pump Company (Коммерс,Джорджия) или Dayton Pressure Booster Pump (насос подкачки), модель 2 Р 372 Е, производства DaytonElectric Co (Найлз, Иллинойс). Желательно, чтобы все детали насоса, контактирующие с перекачиваемой средой, были изготовлены из нержавеющей стали, например стали 316. В некоторых вариантах исполнения системы насос 5 способен создавать давление, превышающее 2026,5 кПа (20 атм). В дополнение к насосу 5 в систему, показанную на фиг. 1, могут быть включены один или несколько насосов высокого давления (не показаны). Например, насос подкачки, который может быть аналогичен насосу 5, может быть установлен между HSD 40 и реактором 10 для подкачки давления в сосуде 10, либо насос может быть установлен на трубопроводе 24 для рециклинга водородсодержащего газа в HSD 40. В качестве другого примера дополнительный питающий насос, который может быть аналогичен насосу 5, может быть установлен для подачи дополнительных реагентов или катализатора в реактор 10. В вариантах исполнения, где суспензия катализатора, содержащая твердый катализатор, циркулирует в системе с высокой скоростью сдвига 100, может быть целесообразным применение насосов, изготовленных из стойкого материала, такого как керамика для минимизации эрозии. Получение продукта гидрокрекинга путем гидрокрекинга жидких исходных нефтепродуктов, содержащих высокомолекулярные соединения. Работа системы гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига 100 будет рассмотрена на фиг. 1. В способе гидрокрекинга тяжелых углеводородов поток диспергируемого водородсодержащего газа поступает в систему 100 через трубопровод 22 и соединяется в трубопроводе 13 с потоком исходных материалов, содержащим тяжелые углеводороды, подлежащие расщеплению. Углеводородсодержащий поток исходных материалов в трубопроводе 21 может быть питающим потоком жидких исходных нефтепродуктов, типичных для гидрокрекинга. Настоящий способ может использоваться для гидрокрекинга разнообразных исходных нефтепродуктов, таких как сырая нефть, слабо крекированная нефть (слабо крекированные остатки со дна колонны фракций после коксования), остатки с вакуумной перегонной колонны, газойль коксования, каталитический газойль, остатки со дна колонны крекинга FCC, вакуум-газойль, деасфальтированные (вакуумированные) остатки и прочие виды необработанной нефти. В вариантах исполнения углеводородсодержащий поток исходных материалов содержит вакуум-газойль, газойль, необработанную нефть, слабо крекированную нефть, остатки с вакуумной дистилляции или их смесь. Углеводородсодержащие исходные нефтепродукты могут быть выбраны из лигроинов, керосинов,каталитически крекированного рециклового труднокрекируемого сырья, высококипящих масел прямой гонки и коксовых газойлей и их смесей. Жидкие углеводороды, полученные из угля, сланца или битуми- 10018529 нозного песка также могут обрабатываться посредством описываемого способа гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига. При особо жестких условиях гидрокрекинг может превратить данные материалы в бензин и низкокипящие парафины; менее жесткие условия могут способствовать преобразованию исходных высококипящих нефтепродуктов в легкие дистилляты, такие как дизельное топливо и авиационные керосины. В перегонке сырой нефти принято частично дистиллировать сырую нефть при атмосферном давлении для получения бензина, лигроина, керосина и атмосферных газойлей в качестве головного погона,оставляя атмосферный мазут в качестве кубового остатка. Далее перегонка продолжается при пониженном давлении и сопровождается отделением дистиллятных вакуумных газойлей и легких смазочных масел от вакуумного мазута. В вариантах исполнения углеводородсодержащий поток исходных материалов содержит вакуум-газойль, кипящий при температурах от около 343 С (650F) до около 593 С (1100F), и газойли, кипящие при температурах от около 204 С (400F) до около 343 С (650F). В вариантах исполнения поток исходных материалов в трубопроводе 21 содержит вакуум-газойль, кипящий при температурах от около 343 С (650F) до около 593 С (1100F) из вакуумной колонны участка сырой нефти или из вакуумной колонны остаточной сероочистки. В вариантах исполнения углеводородсодержащий поток исходных материалов содержит жидкие нефтепродукты, кипящие при температурах выше 343 С (650F). В вариантах исполнения углеводородсодержащий поток исходных материалов содержит тяжелые продукты, содержащие высокомолекулярные парафины с длинными углеродными цепями и высокомолекулярные ароматические углеводороды со значительной долей ароматических продуктов со сконденсированными ядрами. В вариантах исполнения исходные нефтепродукты содержат атмосферный мазут. В вариантах исполнения используется этап предварительной гидрообработки (на фиг. 1 не показан) для устранения азота и серы и насыщения ароматических соединений с получением нафтенов без существенного преобразования в отношении пределов кипения. Данная гидрообработка может улучшить эффективность катализатора гидрокрекинга и позволить проведение способа при более низких температурах, с более высокой объемной скоростью, низким давлением или при сочетании данных условий. Как упоминалось выше, углеводородсодержащие исходные нефтепродукты в трубопроводе 21 перекачивают через трубопровод 13 в HSD 40. В некоторых вариантах исполнения исходные нефтепродукты, поступающие в HSD 40, содержат свежую углеводородсодержащую текучую среду и рецикловый поток, содержащий неизмененные углеводороды, например, с реактора 10, сепаратора 30 или ректификационной колонны 50. Газообразный водород вводят в HSD 40 вместе с исходными углеводородсодержащими нефтепродуктами. Водород может быть введен в HSD 40 через трубопровод 13 посредством трубопровода диспергируемого газа 22. В альтернативных вариантах исполнения водород и жидкие углеводородные нефтепродукты подают в HSD 40 отдельно. В вариантах исполнения поток исходных материалов в HSD 40 содержит избыток водорода. Использование избытка водорода в гидрокрекингустановке 10 может вызвать быструю гидрогенизацию разорванных углерод-углеродных связей с улучшением выхода желательных продуктов и повышением селективности. Часть потока диспергируемого водорода в трубопроводе 22 может содержать чистый рецикловый водород потока 24, например, который может быть возвращен в HSD 40 через трубопровод 24. Следует отметить, что на фиг. 1 изображена упрощенная схема способа, а многие элементы технологического оборудования, такие как сепараторы, нагреватели и компрессоры, для ясности опущены. Водородсодержащий газ может представлять собой достаточно чистый водород или поток водородсодержащего газа. В вариантах исполнения водородсодержащий газ подается непосредственно в HSD 40 без соединения с потоком жидкого реагента (т.е. потока углеводородсодержащей текучей среды) в трубопроводе 13. Насос 5 может применяться для перекачки жидкого реагента (углеводородсодержащая текучая среда с высокомолекулярными соединениями - на гидрокрекинг) по трубопроводу 21, для наращивания давления, питания HSD 40 и обеспечения контролируемого потока через устройство с высокой скоростью сдвига (HSD) 40 и систему с высокой скоростью сдвига 100. В некоторых вариантах исполнения насос 5 повышает давление входящего потока HSD до значения выше 202,65 кПа (2 атм), предпочтительно выше 303,975 кПа (3 атм). Таким образом, система с высокой скоростью сдвига 100 может сочетать скорость сдвига с давлением для повышения тщательности перемешивания реагентов. После нагнетания насосом водород и жидкие реагенты (высокомолекулярные углеводородные соединения в трубопроводе 13) смешиваются в HSD 40, который служит для создания тонкой дисперсии водородсодержащего газа в углеводородсодержащей текучей среде. В HSD 40 водородсодержащий газ и углеводородсодержащая текучая среда достигают высокой дисперсии с получением нанопузырьков, пузырьков субмикронного размера или микропузырьков газообразного водорода для идеального растворения в растворе и улучшения перемешивания реагентов. В системе гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига 100 трубопровод 18 устройства с высокой скоростью сдвига 40 содержит дисперсии пузырьков водородсодержащего газа в жидкой фазе, содержащей углеводородсодержащие соединения, подлежащие расщеплению. Например, можно применить диспергатор IKA модели DR 2000/4, использующий высокую скорость сдвига, трехстадийное диспергирующее устройство с тремя ротор-статорными узлами, рас- 11018529 положенными последовательно, для создания дисперсии диспергируемого водородсодержащего газа в жидкой фазе, которая содержит высокомолекулярные углеводороды, подлежащие расщеплению (т.е."реагенты"). Ротор-статорные узлы могут быть оформлены, например, так, как показано на фиг. 2. Смешанные реагенты поступают в устройство с высокой скоростью сдвига через трубопровод 13 и попадают на ротор-статорный узел первой стадии. Роторы и статоры первой стадии оснащены зубьями, расположенными по окружности ротора и статора. Крупная дисперсия с первой стадии поступает на роторстаторный узел второй стадии. Ротор и статор второй стадии могут быть также оснащены зубьями, расположенными по окружности ротора и статора. Дисперсия с уменьшенным размером пузырьков, возникающая на второй стадии, поступает в ротор-статорный узел третьей стадии, ротор и статор которого могут быть также оснащены зубьями. Дисперсия покидает устройство с высокой скоростью сдвига через трубопровод 18. В некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига ступенчато растет вдоль направления потока 260. Например, в некоторых вариантах исполнения градиент скорости сдвига в первом роторстаторном узле выше, чем градиент скорости сдвига на следующей(-их) стадии(-ях). В других вариантах исполнения градиент скорости сдвига в существенной степени постоянен вдоль потока, на каждой стадии градиент скорости сдвига в существенной степени одинаков. Если устройство с высокой скоростью сдвига 40 содержит ПТФЭ-уплотнение, последнее может охлаждаться с использованием любой техники, известной и применимой в данной области. Например, поток реагентов, проходящих по трубопроводу 13, может использоваться для охлаждения уплотнения и при этом предварительно и по мере необходимости нагреваться перед подачей в устройство с высокой скоростью сдвига 40. Ротор(-ы) HSD 40 в некоторых вариантах исполнения настроен(-ы) на вращение со скоростью, соразмерной диаметру ротора. Как было описано выше, устройство с высокой скоростью сдвига (например, коллоидная мельница или диспергатор с зубчатой кромкой) имеет либо фиксированный либо настраиваемый просвет между ротором и статором. HSD 40 позволяет тщательно смешивать водородсодержащий газ и жидкость с реагентами (т.е. углеводородсодержащие исходные нефтепродукты в трубопроводе 13). В некоторых вариантах исполнения способа сопротивление переноса реагентов сокращается в результате работы устройства с высокой скоростью сдвига, в связи с чем скорость реакции увеличивается более чем на 5%. В некоторых вариантах исполнения способа сопротивление переноса реагентов уменьшается в результате работы устройства с высокой скоростью сдвига, в связи с чем скорость реакции увеличивается примерно на пол порядка. В некоторых вариантах исполнения скорость реакции увеличивается, по меньшей мере, на порядок. В некоторых вариантах исполнения скорость увеличивается примерно на один-два порядка. В некоторых вариантах исполнения HSD 40 обеспечивает расход по меньшей мере 300 л/ч при минимальной окружной скорости 4500 фут/мин, которая может превысить 7900 фут/мин (40 м/с). Потребляемая мощность может составлять около 1,5 кВт. Хотя измерить кратковременную температуру и давление на кромке вращающегося механизма, создающего скорость сдвига, или вращающегося элемента вHSD 40 сложно, локальная температура, воздействующая на непосредственно смешиваемые реагенты, по оценкам превышает 500 С, а давление превышает 500 кг/см 2 в условиях кавитации. В результате перемешивания при высокой скорости сдвига получают дисперсию водородсодержащего газа с пузырьками микронного или субмикронного размера микрон в жидкой непрерывной фазе, содержащей углеводородсодержащие соединения, подлежащие расщеплению. В некоторых вариантах исполнения получаемая дисперсия характеризуется средним размером пузырьков примерно менее 5 мкм. Соответственно дисперсия на выходе из HSD 40 через трубопровод 18 содержит пузырьки микронного и/или субмикронного размера. В некоторых вариантах исполнения получаемая дисперсия характеризуется средним размером пузырьков примерно менее 1 мкм. В некоторых вариантах исполнения средний размер пузырьков составляет от около 0,4 до около 1,5 мкм. В некоторых вариантах исполнения средний размер пузырьков составляет от около 400 нм и в некоторых случаях - около 100 нм. Во многих вариантах исполнения микропузырьковая дисперсия способна сохранять дисперсное состояние при атмосферном давлении по меньшей мере 15 мин. После диспергирования полученная дисперсия покидает HSD 40 через трубопровод 18, соединенный текучей средой с реактором 10, как показано на фиг. 1. В качестве опции дисперсия может, при необходимости, далее обрабатываться перед входом в реактор 10. В вариантах исполнения реактор 10 является реактором с неподвижным слоем, который содержит неподвижный слой катализатора. В реакторе 10 происходит гидрокрекинг посредством гидроконверсии в присутствии катализатора гидрокрекинга при контакте дисперсии из HSD 40 с катализатором. Содержимое реактора 10 может перемешиваться постоянно или полунепрерывно, температура реагентов может контролироваться (например, с получением теплообменника), давление в сосуде может контролироваться посредством соответствующих измерительных устройств, а уровень текучей среды внутри реактора 10 - регулироваться посредством стандартных технологий. Продукт гидрокрекинга может производиться непрерывно, полунепрерывно или периодическим способом, в соответствии с конкретным вариантом. В вариантах исполнения реактор 10 содержит неподвижный слой катализатора. В вариантах испол- 12018529 нения реактор 10 является реактором, содержащим слой со струйным течением текучей среды. Катализатор гидрокрекинга может поступать непрерывно или полунепрерывно в реактор 10 через подводящий трубопровод (на фиг. 1 не показано) в качестве потока суспензии и катализатора. В качестве альтернативы или дополнительной опции катализатор может вводиться в любой точке системы 100. Например, в некоторых вариантах исполнения суспензия катализатора может нагнетаться в трубопровод 21. В вариантах исполнения реактор 10 содержит слой катализатора, известного специалистам в данной области как катализатор, подходящий для гидрокрекинга, согласно вышеизложенному. Условия в реакторе. Температура и давление в реакторе 10, указывающие на жесткость проведения способа наряду с другими условиями реакции, могут отличаться в зависимости от питания, применяемого катализатора и степени гидроконверсии, которой стремятся достичь. В вариантах исполнения может быть желательной более низкая степень гидроконверсии, например, для сокращения расхода водорода. При низкой степени преобразования n-парафины в исходных нефтепродуктах могут преимущественно переходить в изопарафины, но при более высокой степени преобразования и в более жестких условиях изопарафины также могут подвергаться дальнейшей конверсии. Исходные нефтепродукты контактируют с катализатором в присутствии водорода в условиях гидрокрекинга при повышенной температуре и давлении. В вариантах исполнения применяются условия температуры, давления, объемного расхода и доли водорода, аналогичные тем, которые используются в традиционных способах гидрокрекинга. В вариантах исполнения гидрокрекинг в реакторе 10 происходит при температурах от 100 до 400 С и повышенном давлении в пределах 101,325 кПа-13,2 МПа (от 1 до 130 атм) абсолютного давления. В вариантах исполнения гидрокрекингустановка 10 работает в диапазоне температур 350-450 С (650850F). В вариантах исполнения давление в реакторе 10 превышает около 7000 кПа (1000 фунт на кв.дюйм). В вариантах исполнения давление в реакторе 10 составляет от около 5171 кПа (750 фунт на кв.дюйм) до около 69 МПа (10000 фунт на кв.дюйм) или от 6,9 МПа (1000 фунт на кв.дюйм) до 27,5 МПа(4000 фунт на кв.дюйм). В вариантах исполнения парциальное давление водорода в реакторе 10 составляет от 600 до 20000 кПа. Высокое давление водорода может быть желательным для предотвращения старения катализатора и поддержания достаточной активности с тем, чтобы способ с неподвижным слоем катализатора происходил периодами по 1-2 года без необходимости регенерации. В некоторых вариантах исполнения давление в реакторе 10 находится в пределах от около 202,65 кПа (2 атм) до около 5,66,1 МПа (55-60 атм). В некоторых вариантах исполнения давление реакции находится в пределах от около 810,6 кПа до около 1,5 МПа (от 8 до около 15 атм). Соотношение водорода к жидким исходным нефтепродуктам в дисперсии на выходе из HSD 40 может находиться в пределах от 0,009 до 3,6 м 3/л (от 50 до 20000 стандарт, куб. фут/баррель). Объемный расход исходных нефтепродуктов может находиться в пределах от 0,1 до 20 LHSV, преимущественно от 0,1 до 1,0 LHSV (часовая объемная скорость текучей среды). Продукт гидрокрекинга покидает реактор 10 через трубопровод 16. В вариантах исполнения поток продукта в трубопроводе 16 содержит двухфазную смесь жидкости и газа. Продукт гидрокрекинга в трубопроводе 16 содержит некое количество непрореагировавшего газообразного водорода, непрореагировавших высокомолекулярных углеводородов и низкокипящих углеводородов, полученных в способе гидрокрекинга более тяжелых углеводородов в углеводородсодержащем потоке исходных материалов. Последовательная переработка. Истекающий поток с реактора гидрокрекинга покидают зону гидрокрекинга через трубопровод 16. Истекающий поток с реактора 10 содержит двухфазную смесь жидкости и газов. В вариантах исполнения основными компонентами жидкой фазы исходящего потока являются углеводороды с числом атомов С 5 и выше. После истечения с реактора 10 поток продукта в трубопроводе 16 может протекать через систему обогащения продукта для дальнейшей его обработки. Система обогащения продукта может производить целый ряд товарной продукции, например бензин, машинное масло и среднедистиллятное топливо,включая дизельное топливо, лигроин, керосин, ракетное топливо и топочный мазут. Поток продуктов в трубопроводе 16 может проходить известную специалисту в данной области дальнейшую обработку. В вариантах исполнения трубопровод 16 соединен текучей средой с реактором 10 посредством сепарационной зоны 30. Сепарационная зона 30 может содержать, например, сепаратор высокого давления, откуда водород и легкие газы удаляются через трубопровод 24, а поток отделенного продукта удаляется через трубопровод 36. Сепарационная зона 30 может быть соединена текучей средой с ректификационной колонной 50 через трубопровод 36. Ректификационная колонна 50 может быть колонной фракционной перегонки, работающей при более низком давлении, чем сепаратор 30. Конвертированный (после гидрокрекинга) продукт может отбираться сверху ректификационной колонны 50 через трубопровод 45. Тяжелые неконвертированные продукты могут извлекаться из нижней секции ректификационной колонны 50 через трубопровод 35. Часть потока из донной секции ректификационной колонны, содержащего неконвертированные и необработанные продукты, может быть возвращена с потоком 20 в устройство с высокой скоростью сдвига 40 для дальнейшей конверсии. Трубопровод 20 может быть соединен с трубопроводом 21, например, для возврата неконвертированного углеводородсодержащего продукта в HSD 40. В вариантах исполнения поток продукта 35 обрабатывается способом, известным специалисту в данной области. Например, поток продукта 35 может быть подвергнут депарафинизации. Режим многократного прохождения. В варианте исполнения, показанном на фиг. 1, оформление системы рассчитано на один проход,при котором поток реактора 10 непосредственно попадает на дальнейшую обработку для извлечения продукта гидрокрекинга. В некоторых вариантах исполнения может быть целесообразно пропустить содержание реактора 10 или жидкую фракцию, содержащую высококипящие соединения, через HSD 40 при последующем прохождении. В данном случае неконвертированные соединения, например, могут быть введены в HSD 40 нагнетанием в трубопровод 21, трубопровод 13 или 18. В вариантах исполнения трубопровод 16, трубопровод 36, трубопровод 20 или их комбинация соединены с трубопроводом 21, так что по меньшей мере часть содержания нагнетательной линии, содержащей неконвертированные или тяжелые углеводороды, возвращается в HSD 40. Рецикл может осуществляться посредством насоса 5 и трубопровода 13 и, следовательно, HSD 40. Дополнительный водородсодержащий газ может нагнетаться через трубопровод 22 в трубопровод 13 или может непосредственно вводиться в устройство с высокой скоростью сдвига (не показано). Множественные смесители с высокой скоростью сдвига. В некоторых вариантах исполнения два или несколько устройств с высокой скоростью сдвига типаHSD 40 или другого конструктивного исполнения организованы последовательно и используются для дальнейшего повышения эффективности реакции. Работа оборудования может протекать в периодическом или непрерывном режиме. В некоторых случаях, где необходим однократный проход или способ,эффективным может быть использование некоторого числа последовательно расположенных устройств с высокой скоростью сдвига. Например, в вариантах исполнения дисперсия с трубопровода 18 может подаваться на второе устройство с высокой скоростью сдвига. Если эксплуатируется некоторое число последовательных устройств с высокой скоростью сдвига 40, во впускное отверстие питающего потока каждого устройства с высокой скоростью сдвига можно нагнетать дополнительный газообразный водород. В некоторых вариантах исполнения некоторое число устройств с высокой скоростью сдвига 40 работают параллельно и покидающая их дисперсия подается в один или большее число сосудов 10. Увеличение площади поверхности пузырьков водорода микронного и субмикронного размеров в дисперсии в трубопроводе 18, произведенной устройством с высокой скоростью сдвига 40, позволяет быстрее и более полно проводить гидрокрекинг в реакторе 10. Как упоминалось выше, дополнительным преимуществом может стать способность управлять реактором 10 при более низких температурах и давлении, что приводит к снижению эксплуатационных и капитальных затрат. Достоинства настоящего изобретения включают, но не ограничиваются меньшей продолжительностью циклов, повышенной пропускной способностью, более эффективным применением катализатора,повышением степени гидроконверсии, сниженными эксплуатационными и капитальными расходами благодаря возможности создания меньших реакторов гидрокрекинга и проведению способа гидрокрекинга при более низких температурах и давлении. Применение улучшенного перемешивания реагентов в HSD 40 позволяет проводить более эффективный способ гидрокрекинга углеводородсодержащих потоков. В некоторых вариантах исполнения улучшенное перемешивание способствует росту пропускной способности технологического способа. В некоторых вариантах исполнения смеситель с высокой скоростью сдвига устанавливают в ранее оформленную технологическую схему, что позволяет повысить производительность (т.е. улучшает пропускную способность). В отличие от некоторых методов, которые направлены на усиление степени гидрокрекинга лишь на основе увеличения температуры в установке, кислотности катализатора или времени нахождения в установке, улучшенные дисперсия и контакт, достижимые благодаря внешнему смешению с высокой скоростью сдвига, во многих случаях способствуют сокращению общей рабочей температуры, времени нахождения в установке и кислотности катализатора с сохранением и даже увеличением пропускной способности. Не ограничиваясь определенной теорией, можно считать, что уровень или интенсивность контакта при высокой скорости сдвига является достаточной для повышения интенсивности массообменных способов и может также создавать локальные неидеальные условия, в которых смогут происходить реакции,которых иначе нельзя было бы ожидать, исходя из предположений, основанных на свободной энергии Гиббса. Локальные неидеальные условия возникают в устройстве с высокой скоростью сдвига и приводят к увеличению температуры и давления с наиболее значительным предполагаемым увеличением локального давления. Увеличение давления и температуры в устройстве с высокой скоростью сдвига происходит в течение короткого промежутка времени локально, после чего происходит возврат к основным или средним условиям в системе после выхода из устройства с высокой скоростью сдвига. В некоторых случаях смеситель с высокой скоростью сдвига вызывает кавитацию интенсивности, достаточной для диссоциации одного или большего числа реагентов на свободные радикалы, что может интенсифицировать химическую реакцию или позволить реакции происходить в менее строгих условиях, чем потребо- 14018529 вались бы в остальных случаях. Кавитация может также увеличивать интенсивность способов переноса,вызывая местную турбулентность и жидкую микроциркуляцию (акустический поток). Обзор применения феномена кавитации в химических и физических способах представлен Gogate et al., "Кавитация: технология будущего" (Cavitation. A technology on the horizon), Current Science, 91 ( 1): 35-46 (2006). Смеситель с высокой скоростью сдвига определенных вариантов исполнения настоящей системы и способов вызывает кавитацию, при которой водород и углеводородные соединения диссоциируют на свободные радикалы, которые реагируют с образованием низкокипящих продуктов гидрокрекинга. В некоторых вариантах исполнения система и способы, здесь описанные, позволяют создать менее масштабный и менее капиталоемкий в сравнении с прежними способ без использования внешнего устройства с высокой скоростью сдвига 40. Потенциальные преимущества определенных вариантов исполнения раскрываемых способов - это снижение оперативных затрат и увеличение выхода продукта по известному способу. Определенные варианты исполнения раскрываемых способов дополнительно предлагают преимущество сокращения капитальных затрат на разработку новых способов. В вариантах исполнения диспергирование водородсодержащего газа в жидкости, содержащей углеводородные соединения,подлежащие гидрокрекингу, устройством с высокой скоростью сдвига 40 снижает количество непрореагировавшего водорода (например, водорода, удаляемого по трубопроводу 24). Данные способы и системы гидрокрекинга углеводородсодержащих текучих сред посредством гидрокрекинга используют внешнее устройство с высокой скоростью сдвига и смешение химических ингредиентов в контролируемой среде в реакторе/диспергаторе с высокой скоростью сдвига. Устройство с высокой скоростью сдвига позволяет снизить ограничения в плане массообмена, тем самым увеличивая общую скорость реакции, и может обеспечить существенное окисление катализатора в общих рабочих условиях, в которых не следует ожидать протекания реакции. В вариантах исполнения описанный здесь способ обеспечивает получение более высокой селективности относительно желательных углеводородов, чем традиционные способы гидрокрекинга, в которых внешний смеситель с высокой скоростью сдвига отсутствует. В вариантах исполнения степень смешения во внешнем устройстве с высокой скоростью сдвига 40 может меняться для достижения желательных характеристик конечного продукта. В вариантах исполнения описываемый здесь способ гидрокрекинга с высокой скоростью сдвига позволяет гидрокрекингустановке 10 функционировать при более низкой температуре, за счет чего образуются углеводороды с более длинными цепями. В вариантах исполнения использование настоящей системы и способ гидрокрекинга исходного углеводородсодержащего сырья делает экономически обоснованным применение уменьшенных количеств водорода благодаря повышению скорости крекинга/гидрогенизации (сокращению сопротивления массопередачи). Представлены и описаны варианты исполнения изобретения, модификации которого специалист в данной области может произвести, не удаляясь от духа и доктрины изобретения. Описанные здесь варианты исполнения служат лишь примерами, которыми не следует ограничиваться. Многие отклонения и изменения раскрытого здесь изобретения возможны и находятся в рамках изобретения. Если определенно указаны области цифровых значений или предельные значения, следует предполагать, что данные области или предельные значения включают итерационные диапазоны или предельные значения подобной величины, находящиеся в рамках однозначно установленных диапазонов или пределов (например,диапазон от около 1 до около 10 включает 2, 3, 4 и т.д.; область более 0.10 включает 0.11, 0.12, 0.13 и т.д.). Использование термина "опциональный" относительно любого элемента формулы изобретения предполагает, что рассматриваемый элемент необходим или в качестве альтернативы не необходим. Предполагается, что обе альтернативы остаются в рамках формулы изобретения. Следует понимать, что использование более широких понятий, таких как "включает", "содержит", "имеет" и пр. обеспечивает поддержку для таких более узких терминов, "как состоит из", "в существенной степени включает", "в существенной степени состоит из" и им подобных. Соответственно объем правовой защиты ограничивается не вышеприведенным описанием, но лишь нижеследующими пунктами формулы изобретения и включает все эквиваленты предмета формулы изобретения. Каждый пункт формулы изобретения включен в спецификацию в качестве варианта исполнения настоящего изобретения. Таким образом, пункты формулы представляют собой дальнейшее описание и являются дополнением к предпочтительным вариантам исполнения настоящего изобретения. Раскрытие всех патентов, патентных заявок и цитируемых здесь публикаций включено в настоящий документ посредством ссылок в той мере, в какой они предлагают примеры, процедуры и прочие детали, дополняющие настоящее описание. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ гидрокрекинга потока исходных материалов, содержащих жидкие углеводороды, включающий образование дисперсии, содержащей пузырьки водородсодержащего газа, диспергированные в жидкой углеводородсодержащей фазе со средним диаметром указанных пузырьков менее приблизительно 5 мкм посредством контактирования водородсодержащего газа с потоком исходных материалов в устройстве высокой скорости сдвига, снабженном по меньшей мере одним ротором, который вращают с минимальной окружной скоростью 22,9 м/с, введение дисперсии в гидрокрекингустановку в присутствии катализатора гидрокрекинга, получение продукта гидрокрекинга и удаление продукта гидрокрекинга из гидрокрекингустановки. 2. Способ по п.1, в котором катализатор используют в виде суспензии, псевдоожиженного или неподвижного слоя. 3. Способ по п.1, в котором катализатор гидрокрекинга содержит цеолит, глину, глинозем, кремнезем, оксиды циркония, магния, титана или их сочетание. 4. Способ по п.1, который дополнительно включает использование сепаратора высокого давления для удаления избыточного водорода из продукта гидрокрекинга. 5. Способ по п.4, который дополнительно включает фракционирование продукта с получением кубового остатка после удаления водорода в сепараторе высокого давления. 6. Способ по п.5, который дополнительно включает рециклинг по меньшей мере части кубового остатка, по меньшей мере части регенерированного водорода или того и другого вместе в гидрокрекингустановку. 7. Способ по п.1, в котором при образовании дисперсии воздействуют скоростью сдвига выше 20000 с-1 на смесь водородсодержащего газа и потока исходных материалов. 8. Способ по п.1, в котором генерируют локальное давление минимум примерно 1034,2 МПа на кромке по меньшей мере одного ротора посредством устройства высокой скорости сдвига. 9. Способ по п.1, в котором энергозатраты устройства высокой скорости сдвига превышают 1000 Вт/м 3. 10. Способ по п.1, в котором в поток исходных материалов включают по меньшей мере один продукт, выбранный из группы, включающей остаточное масло, газойль или их смесь. 11. Система гидрокрекинга углеводородсодержащего потока исходных материалов, включающая по меньшей мере один смеситель высокой скорости сдвига, развивающий окружную скорость ротора выше 5,0 м/с и снабженный впускным отверстием для потока жидкой углеводородсодержащей фазы и водородсодержащего газа, выпускным отверстием для дисперсии водородсодержащего газа в жидкой углеводородсодержащей фазе и по меньшей мере одним генератором, содержащим ротор и статор, выполненными отделенными друг от друга посредством сдвигового зазора, составляющего от 0,0254 до 10,16 мм,и гидрокрекингустановку, содержащую впускное отверстие, соединенное текучей средой с выпускным отверстием смесителя высокой скорости сдвига. 12. Система по п.11, которая дополнительно содержит сепаратор, расположенный ниже гидрокрекингустановки в направлении текучей среды. 13. Система по п.11, в которой по меньшей мере один смеситель высокой скорости сдвига выполнен с возможностью развития окружной скорости ротора выше 40,1 м/с. 14. Система по п.11, которая содержит по меньшей мере два смесителя высокой скорости сдвига. 15. Система по п.11, в которой по меньшей мере один смеситель высокой скорости сдвига содержит по меньшей мере два генератора. 16. Система по п.15, в которой скорость сдвига первого генератора выше скорости сдвига второго генератора, при этом указанная скорость сдвига является градиентом скорости, определяемым частным от деления окружной скорости ротора на расстояние зазора между статором и ротором.