杜邦全液相加氫技術(shù) ppt課件

1、DuPontClean Technologies杜邦杜邦 IsoTherming IsoTherming 全液相加氫處理技術(shù)全液相加氫處理技術(shù)2019 2019 年年1111月月2626日日DuPontClean Technologies杜邦的愿景杜邦的愿景成為世界上最具活力的科學(xué)公司成為世界上最具活力的科學(xué)公司, 通過不斷提供可持續(xù)性通過不斷提供可持續(xù)性解決方案，力求為人類提供更好，更安全，更健康的基本解決方案，力求為人類提供更好，更安全，更健康的基本生存環(huán)境生存環(huán)境.60,000 雇員雇員 80國家國家 500,000 產(chǎn)品產(chǎn)品 400,000 客戶客戶14 億美元研發(fā)投入億美元研發(fā)投入

2、307億美元收入億美元收入介紹杜邦公司介紹杜邦公司 世界范圍世界范圍32022-1-19 - DUPONT CONFIDENTIAL杜邦公司的杜邦公司的1414個業(yè)務(wù)部門個業(yè)務(wù)部門 防護科技 建筑創(chuàng)新 安全咨詢 先鋒良種先鋒良種 植物保護植物保護 營養(yǎng)與健康營養(yǎng)與健康 高性能聚合物高性能聚合物 包裝用塑料與工業(yè)用樹脂包裝用塑料與工業(yè)用樹脂 鈦白科技 氟產(chǎn)品 化學(xué)品解決方案 高性能涂料高性能涂料 應(yīng)用生物科學(xué)應(yīng)用生物科學(xué) 電子與通訊電子與通訊4DuPont STRATCO杜邦杜邦 BELCO 濕法洗滌煙氣脫硫技術(shù)濕法洗滌煙氣脫硫技術(shù)杜邦杜邦 STRATCO 硫酸法烷基化技術(shù)硫酸法烷基化技術(shù)杜邦廢

3、酸再生杜邦廢酸再生/酸性氣體回收技術(shù)酸性氣體回收技術(shù)杜邦杜邦 IsoTherming 加氫技術(shù)加氫技術(shù)DuPontClean Technologies我國車用柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)DuPontClean TechnologiesIsoTherming 加氫處理技術(shù)加氫處理技術(shù)IsoTherming 由工藝動力學(xué)公司一家設(shè)在美國阿肯色州的由工藝動力學(xué)公司一家設(shè)在美國阿肯色州的技術(shù)開發(fā)公司開發(fā)而成。技術(shù)開發(fā)公司開發(fā)而成。IsoTherming 于于2019年首次實現(xiàn)商業(yè)化。年首次實現(xiàn)商業(yè)化。杜邦在杜邦在2019年八月并購了年八月并購了IsoTherming 加氫處理技術(shù)。加氫處理技術(shù)。DuPontClean

4、 Technologies補充氫補充氫高壓閃蒸高壓閃蒸胺洗滌塔胺洗滌塔循環(huán)氣壓縮機循環(huán)氣壓縮機標(biāo)準(zhǔn)滴流床流程圖標(biāo)準(zhǔn)滴流床流程圖進料進料補充氫壓縮機補充氫壓縮機分離塔分離塔冷凝器冷凝器反應(yīng)器反應(yīng)器去低壓閃蒸去低壓閃蒸/穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔DuPontClean Technologies傳統(tǒng)滴流床操作DuPontClean Technologies傳質(zhì)限制傳質(zhì)限制 rs kla (PH2- P*H2) H fast reactions P*H2 0 kla (L/G,T) Hrs kla PH2 H rAr kla PH2 H rn kla PH2 HDuPontClean Technologies動力學(xué)

5、限制動力學(xué)限制rs = ks (T) S H2rAr = kAr (T) Ar H2 rN = kN (T) N H2n k (T) =Aexp (-E/RT)DuPontClean Technologies補充氫補充氫IsoTherming進料進料補充氫補充氫壓縮機壓縮機反應(yīng)器反應(yīng)器去閃蒸去閃蒸 /穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔循環(huán)泵循環(huán)泵混合器混合器DuPontClean Technologies工藝特點工藝特點通過液體循環(huán)實現(xiàn)氫氣循環(huán)通過液體循環(huán)實現(xiàn)氫氣循環(huán)液相氫使反應(yīng)器內(nèi)沒有氫氣傳質(zhì)液相氫使反應(yīng)器內(nèi)沒有氫氣傳質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化僅與反應(yīng)動力學(xué)相關(guān)，而與氫氣傳質(zhì)速率無關(guān)反應(yīng)轉(zhuǎn)化僅與反應(yīng)動力學(xué)相關(guān)，而與氫氣傳質(zhì)速率無

6、關(guān)反應(yīng)器更小反應(yīng)器更小DuPontClean Technologies IsoThermingTM傳統(tǒng)工藝傳統(tǒng)工藝熱高分熱高分 No Yes冷高分冷高分 No Yes循環(huán)氣壓縮機循環(huán)氣壓縮機 No Yes高壓尾氣冷卻器高壓尾氣冷卻器 No Yes熱低分熱低分 Yes No胺接觸器胺接觸器 No Yes汽提塔預(yù)熱換熱器汽提塔預(yù)熱換熱器 No Yes反應(yīng)器循環(huán)泵反應(yīng)器循環(huán)泵 Yes No14DuPont STRATCO補充氫補充氫IsoTherming加氫流程加氫流程進料進料補充氫壓縮機補充氫壓縮機反應(yīng)器反應(yīng)器去低壓閃蒸去低壓閃蒸 /穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔循環(huán)泵循環(huán)泵加熱爐加熱爐DuPontClean Te

7、chnologiesIsoTherming 技術(shù)的優(yōu)點技術(shù)的優(yōu)點加氫裝置的生產(chǎn)安全性，穩(wěn)定性大大提高，維護費用更低加氫裝置的生產(chǎn)安全性，穩(wěn)定性大大提高，維護費用更低催化劑用量更低，實際操作壽命延長催化劑用量更低，實際操作壽命延長裝置能耗大大降低裝置能耗大大降低氫損失更少氫損失更少對柴油改質(zhì)和緩和裂化應(yīng)用，液體產(chǎn)率提高對柴油改質(zhì)和緩和裂化應(yīng)用，液體產(chǎn)率提高運行靈活性顯著提高運行靈活性顯著提高可同時做到高脫硫，高脫氮率可同時做到高脫硫，高脫氮率裝置占地少裝置占地少更安全地實現(xiàn)低綜合成本加氫目標(biāo)！更安全地實現(xiàn)低綜合成本加氫目標(biāo)！DuPontClean Technologies應(yīng)應(yīng) 用用 現(xiàn)有柴油加氫

8、裝置的擴能，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)有柴油加氫裝置的擴能，同時提高產(chǎn)品質(zhì)量 新建煤油和柴油加氫新建煤油和柴油加氫 FCC裝置進料加氫預(yù)處理裝置進料加氫預(yù)處理 緩和加氫裂化緩和加氫裂化DuPontClean Technologies業(yè)績列表業(yè)績列表正在執(zhí)行的項目正在執(zhí)行的項目:55,000 bpd 超低硫柴油加氫改造超低硫柴油加氫改造正在開車正在開車 2019Q446,000 bpd 蠟油加氫改造蠟油加氫改造正在開車正在開車 2019Q26,000 bpd新建超低硫柴油加氫新建超低硫柴油加氫 在建在建2019Q3開車開車 6,000 bpd 新建超低硫柴油加氫新建超低硫柴油加氫 在建在建2019Q2開

9、車開車 10,000 bpd 新建超低硫柴油加氫新建超低硫柴油加氫在建在建2019Q2開車開車8,000 bpd 緩和加氫裂化緩和加氫裂化在建在建2019Q2開車開車 20,000 bpd新建超低硫柴油加氫新建超低硫柴油加氫 在建在建2019Q3開車開車 75,000 bpd 新建超低硫柴油加氫新建超低硫柴油加氫設(shè)計中設(shè)計中2019已投入商業(yè)運行的項目已投入商業(yè)運行的項目: Holly Corp, Artesia, NM30,000 bpd 新建緩和加氫裂化新建緩和加氫裂化2009年年3月月 Holly Corp, SLC, Utah15,000 bpd 新建緩和加氫裂化新建緩和加氫裂化 20

10、19年年12月月 Western-Yorktown, VA 12,000 bpd 新建超低硫柴油新建超低硫柴油 2019年年4月月 Western-Ciniza, NM 5,000 bpd 新建超低硫柴油新建超低硫柴油 2019年年4月月 Western-Ciniza, NM 3,800 bpd 超低硫柴油超低硫柴油 改造改造2019年年3月月 Western-Ciniza NM 3,800 bpd 超低硫柴油超低硫柴油 改造改造2019年年4月月DuPontClean Technologies反應(yīng)器反應(yīng)器循環(huán)泵循環(huán)泵噴淋床反應(yīng)器噴淋床反應(yīng)器循環(huán)氣壓縮機循環(huán)氣壓縮機進料泵進料泵進料進料/汽提塔

11、底汽提塔底部物料換熱器部物料換熱器進料進料/流出物換熱器流出物換熱器加熱爐加熱爐分離塔分離塔頂部冷凝器頂部冷凝器低壓閃蒸低壓閃蒸汽提塔汽提塔加熱爐加熱爐酸性水酸性水水水胺處理胺處理柴油產(chǎn)品柴油產(chǎn)品冷高分冷高分進料進料燃料氣燃料氣石腦油石腦油熱高分熱高分/冷高分換熱器冷高分換熱器熱高分頂部冷卻器熱高分頂部冷卻器補充氫補充氫吹掃氣吹掃氣熱高分熱高分符號：現(xiàn)有設(shè)備新增設(shè)備IsoTherming 改造流程圖改造流程圖DuPontClean Technologies柴油柴油IsoTherming 第一個商業(yè)運行項目第一個商業(yè)運行項目 19萬噸/年 進料: 60 %直柴 40 %催柴 裝置開車: 2019

12、年4月 6 ppm 硫DuPontClean TechnologiesIsoTherming結(jié)果結(jié)果 柴油預(yù)處理裝置柴油預(yù)處理裝置 實測數(shù)據(jù)實測數(shù)據(jù) 進料進料IsoTherming出口出口最終產(chǎn)品最終產(chǎn)品LCO, vol%40SR, vol%60硫硫, ppm21462756氮氮, ppm230161API 比重比重32.033.635.7十六烷指數(shù)十六烷指數(shù)46.347.551.2H2 消耗消耗, SCF/BBL280210LHSV /催化劑床催化劑床, Hr-110/103H2 壓力壓力, psig600600DuPontClean TechnologiesDuPontClean Tech

13、nologies方案研究案例一方案研究案例一現(xiàn)有規(guī)模：50 萬噸/年，改造擴能到70萬噸/年，8000操作小時加工柴油：LCO, LCGO硫含量：進料1760ppm, 產(chǎn)品要求由目前350 ppm， 降到低于 50 ppm比重：進料890 Kg/m3, 產(chǎn)品要求860 Kg/m3十六烷值：進料35.8，產(chǎn)品要求在目前基礎(chǔ)上盡可能的提高滴流床改造方案： 幾乎所有設(shè)備的能力都需要提高，或更換或并線。IsoTherming改造方案: 加一臺IsoTherming 反應(yīng)器2600 x19500），循環(huán)泵一開一備）。初步核算，加熱爐，換熱器都可以不動。改造結(jié)果：硫含量：42ppm， 比重860 Kg/m

14、3，十六烷值提高7個單位。估計改造停車時間少于兩周。23DuPont STRATCO補充氫補充氫新建柴油新建柴油IsoTherming加氫精制流程加氫精制流程進料進料補充氫壓縮機補充氫壓縮機反應(yīng)器反應(yīng)器去低壓閃蒸去低壓閃蒸 /穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔循環(huán)泵循環(huán)泵加熱爐加熱爐DuPontClean TechnologiesDuPontClean TechnologiesDuPontClean Technologies催化進料的預(yù)加氫催化進料的預(yù)加氫無需催化汽油后處理：無需催化汽油后處理：1,200 ppm 硫含量進料生產(chǎn)硫含量進料生產(chǎn) 60 ppm硫含量的汽油硫含量的汽油600 ppm硫含量進料生產(chǎn)硫含量進

15、料生產(chǎn) 30 ppm汽油汽油提高催化裝置產(chǎn)率：提高催化裝置產(chǎn)率：每脫除每脫除 1,000 ppm的氮可以使催化裝置產(chǎn)率提高的氮可以使催化裝置產(chǎn)率提高5%降低污染物排放降低污染物排放 (SOx , NOx)消除瓶頸消除瓶頸延長催化劑使用壽命延長催化劑使用壽命DuPontClean Technologies 操作壓力：操作壓力：2000 psi 反應(yīng)器：反應(yīng)器：3個個 金屬防護床金屬防護床 加氫處理催化劑加氫處理催化劑 緩和加氫裂化催化劑緩和加氫裂化催化劑DuPontClean TechnologiesAPI 17.4硫硫, ppm28000氮氮, ppm 1750康氏殘?zhí)恐悼凳蠚執(zhí)恐?1.8R.

16、 I. 1.5321總金屬總金屬, ppm 12.8D-1160IP42310%70130%81250%89270%96590% 1070EP 1182目的目的 在在343oC以上分餾時氮含量降到以上分餾時氮含量降到700ppm 硫轉(zhuǎn)換率：硫轉(zhuǎn)換率：98%瓦斯油轉(zhuǎn)化率：瓦斯油轉(zhuǎn)化率：35 %DuPontClean Technologies產(chǎn)率產(chǎn)率總液收總液收105.3 體積百分比體積百分比C1 C33.2 重量百分比重量百分比物性物性硫硫450ppm (脫除率脫除率98.4%)氮氮125ppm (脫除率脫除率93%)API29.5 D1160IP20510%39530%69550%81070%

17、91290% 1015EP 1170DuPontClean Technologies緩和加氫裂化裝置：緩和加氫裂化裝置：30,000桶桶/天天操作壓力：操作壓力：130 kg/cm2i 2022-1-1931Holly Corp, SLC, Utah15,000 bpd2022-1-1932Holly Corp, SLC, Utah15,000 bpd保護床反應(yīng)器保護床反應(yīng)器加氫精制加氫精制/緩和裂緩和裂化反應(yīng)器化反應(yīng)器生產(chǎn)超低硫柴油生產(chǎn)超低硫柴油加氫反應(yīng)器加氫反應(yīng)器DuPontClean TechnologiesDuPontClean TechnologiesDuPontClean Tech

18、nologiesDuPontClean Technologies投資比較投資比較IsoTherming傳統(tǒng)加氫技術(shù) 劣質(zhì)蠟油加氫 (FCC 進料)152萬噸/年3.2億元人民幣6億元人民幣(1) 緩和加氫裂化152萬噸/年4.3億元人民幣(1)9.2億元人民幣(1) 柴油加氫改造138萬噸/年 9600萬元人民幣(2)1.4-3.0億元人民幣(2) 新建柴油加氫138萬噸/年3.1億元人民幣(2)4.1億元人民幣(2)投資成本按2019年數(shù)據(jù)估算, 但是美元對人民幣的匯率按 1美元=6.85元折合DuPontClean Technologies總結(jié)總結(jié)投資方面：相比傳統(tǒng)加氫技術(shù)節(jié)省投資方面：相比傳統(tǒng)加氫技術(shù)節(jié)省 10% - 50%催化劑用量少，反應(yīng)器體積減少和靈活的長徑比催化劑用量少，反應(yīng)器體積減少和靈活的長徑比減少的高壓設(shè)備和相關(guān)管線儀表減少的高壓設(shè)備和相關(guān)管線儀表較小的占地面積及鋼結(jié)構(gòu)平臺較小的占地面積及鋼結(jié)構(gòu)平臺自控方面自控方面運行成本方面：相比傳統(tǒng)加氫技術(shù)節(jié)省運行成本方面：相比傳統(tǒng)加氫技術(shù)節(jié)省 25%+循環(huán)泵對循環(huán)氫壓縮機功率循環(huán)泵對循環(huán)氫壓縮機功率加熱爐負(fù)荷加熱爐負(fù)荷總產(chǎn)品收率