technologie selektivní hydrogenace FCC benzínu nu pro ČeR a dopad na konfiguraci rafinérie

Výběr nejlepší technologie selektivní hydrogenace FCC benzínu pro ČeR a dopad na konfiguraci rafinérie Josef SVÁTA, Hugo KITTEL Česká eská rafiné rafinérská rská a.s. , Wichterleho 809, 278 52 Kralupy nad Vltavou Vltavou E-mail: [email protected], [email protected], [email protected] 17.4.2007, Milovy, Milovy, hotel Devě Devět skal Připraveno pro konferenci APROCHEM 2007

APROCHEM 2007 Milovy

CRC‘s solutions

OSNOVA: Úvod Analýza problému Řešení pro Českou rafinérskou Hlavní cíle projektu Určení optimální technologické konfigurace Charakteristika vybraných technologií selektivní hydrogenace FCC benzínu Hodnotící analýza a výběr nejlepší technologie Hlavní milníky projektu

Závěr 2


CRC‘s solutions

ÚVOD Situace v produkci AuBi v ČeR v r. 2003 Směrnice EU č. 98/70EC a 2003/17/EC max. 50 ppm S v AuBi od 1.1. 2005 max. 10ppm S v AuBi od 1.1. 2009

• Schválen a realizován projekt trojděliče FCC benzínu v Kralupech – zajištění plné produkce AuBi s max. 50 ppm S od r. 2005 v obou rafinériích • Zajištění plné produkce AuBi 10 ppm S Î nezbytná nová jednotka selektivní hydrogenace FCC benzínu 3


CRC‘s solutions

ANALÝZA PROBLÉMU Komponenty poolu benzínu Reformát, izomerát, MTBE, alkylát, butany – obsah síry < 10 ppm Krakový benzín z FCC – hlavní zdroj síry – stovky ppm síry

Obecné řešení problému Odsíření nástřiku na FCC – neselektivní proces, investičně náročný, nebyl zvolen pro ČeR Odsíření produktů z FCC – selektivní proces, investičně méně náročný – zvolen jako vhodné řešení pro ČeR 4


CRC‘s solutions

ANALÝZA PROBLÉMU Hlavní problémy při redukci obsahu S v FCC benzínu Odstranění reaktivních dienů z nástřiku – prevence před koksováním Maximální ochrana olefinů (vysoké MON a RON) Potlačení krakovacích reakcí – snižují výtěžek kapalných produktů Udržení rekombinovaných merkaptanů na min. úrovni Dodatečná spotřeba vodíku – úzký profil v rafinériích 5

CRC‘s solutions


ANALÝZA PROBLÉMU Přehled dostupných technologií odsíření FCC benzínu v roce 2003 Technologie průmyslově zavedené Název CDHDS+ EXOMER ISAL OATS OCTGAIN PRIME G+ SCANFINING 2 S ZORB SRT

Licensor

Typ technologie

CDTech ExxonMobil/Merichem UOP & Intevep SA BP / Axens ExxonMobil Axens ExxonMobil ConocoPhillips

Katalytická destilace Extrakce těžkých merkaptanů Neselektivní odsíření+obnova oktanů Olefinická alkylace thiofenů Neselektivní odsíření+obnova oktanů Selektivní hydrogenace Selektivní hydrogenace Adsorpce s regenerací sorbentu 6


CRC‘s solutions

ANALÝZA PROBLÉMU Přehled dostupných technologií odsíření FCC benzínu v roce 2003 Technologie ve zkušebním režimu Název ASR-2 CED GT-DESULPH S-BRANE TREND

Licensor Unipure Petrostar GT Technology Grace and Sulzer KBR

Typ technologie Oxidační odsíření Oxidační odsíření. Extraktivní odsíření Membránový proces Adsorpce na fluidním loži

7


CRC‘s solutions

ŘEŠENÍ PRO ČESKOU RAFINÉRSKOU Hlavní cíle projektu selektivního odsíření FCC benzínu: Odsířit FCC benzín na úroveň umožňující produkci AuBi s 10 ppm S v obou rafinériích ČeR, s využitím projektované kapacity jednotky FCC Optimalizovat relaci čisté současné hodnoty investice (NPV) oproti investičním nákladům Realizovat zavedenou a spolehlivou technologii Garantovat min. čtyřletý provozní cyklus nové jednotky Realizovat projekt v co nejkratším termínu 8


CRC‘s solutions

ŘEŠENÍ PRO ČESKOU RAFINÉRSKOU Základní řešené problémy spojené s realizací nové technologie: Navržení nejlepší technologické konfigurace pro novou jednotku Rozhodnutí o správné kapacitě jednotky Výběr technologie nejlépe zapadající do navržené konfigurace Provést jasnou a důkladnou analýzu kladů a záporů zvoleného řešení Stanovení urychleného, ale realistického časového harmonogramu realizace projektu 9


CRC‘s solutions

Technologická konfigurace pro novou jednotku Originální schéma odsíření FCC benzínu:

HLAVNÍ FRACTIONÁTOR

M EROX

180 ppm S

UNIONFINER

STABILIZÁTOR

LPG, C3=

Schéma nebylo navrženo k dosažení 50 ppm S v AuBi Těžký benzín hydrogenován neselektivně

AuBi

2500 ppm S 340 ppm S

Široký řez benzínu odsiřován na jednotce Merox v neextraktivním modu 10

CRC‘s solutions


Technologická konfigurace pro novou jednotku Současné schéma odsíření FCC benzínu – AuBi 50 ppm S:

LPG, C3=

UNIONFINER 2500 ppm S 340 ppm S

590 ppm S

HrBi

REDESTILACE

180 ppm S

3 - CESTNÁ DĚLICÍ KOLONA


M EROX - E

STABILIZÁTOR

15 ppm S AuBi

Etylénová jednotka

1 ppm S AuBi

SRR

Zařazena jednotka trojděliče Střední řez veden na jednotku HrBi Reaktor HRBi opatřen novým chlazením

AuBi 180 ppm S

11


CRC‘s solutions

Technologická konfigurace pro novou jednotku Budoucí nejlepší schéma odsíření FCC benzínu – AuBi 10 ppm S: LPG, C3=

AuBi

Na nové jednotce bude selektivně hydrogenován střední řez z trojděliče

10 ppm S

Stávající jednotky Merox a Unionfiner budou relokovány za trojdělič

M EROX - E

AuBi

SDS

UNIONFINER

STABILIZÁATOR

3 - CESTNÁ DĚLICÍ KOLONA

STABILIZÁTOR


15 ppm S

Kapacita nové jednotky přímo odvozena z navržené konfigurace 15 ppm

AuBi Diesel

12


CRC‘s solutions

Výběr technologie nejlépe zapadající do navržené konfigurace Základní kritéria stanovená pro výběr nové technologie: Zavedená a osvědčená technologie demonstrovaná na provozní jednotce Schopnost dosáhnout obsahu síry pod 10 ppm v produktu Maximální výtěžek odsířeného benzínu Minimální ztráta oktanů Minimální spotřeba vodíku Nízké investiční a provozní náklady Snadná integrace do konfigurace ČeR 13


CRC‘s solutions

Výběr technologie nejlépe zapadající do navržené konfigurace Technologie doporučené vlastníky do výběrového řízení: CDHDS+ , CD Tech Prime G+, AXENS SCANFINING 2, EXXONMOBIL S ZORB SRT, CONOCOPHILLIPS ¾ ČeR byla zpracována poptávka a zaslána příslušným licensorům ¾ Byly navštíveny referenční jednotky k získání podkladů pro závěrečné vyhodnocení 14


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru CDHDS+ CDTech

Chevron / Texaco Pembroke

Charakteristika technologie: • Technologie reaktivní destilace Æ 2 odlišné procesy v 1 aparátu – chemická reakce a destilace • Speciální ocelové moduly s hustě sypaným katalyzátorem v destilační koloně • Dodatečný reaktor k odstranění rekombinovaných merkaptanů • První jednotka CDHDS v provozu od r. 2000 Pro: • Zavedená a osvědčená technologie • Mírné provozní podmínky • Vratné CD moduly dodávané na bázi leasingu • Nízká tendence ke koksování Æ delší životnost katalyzátoru • Odstraněná síra ve formě H2S Proti: • Nevhodný pro odsíření pouze středního řezu • Vyšší ztráta oktanů • CDTech je jediným dodavatelem CD modulů dovoz pouze z USA • Řízení procesu změnou tlaku není operativní • Komplikovaná výměna katalyzátoru – 3 týdny 15 zarážka


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru Technologické schéma CDHDS+

16


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru PRIME G+ Axens

Charakteristika technologie: • Modifikované schéma standardní odsiřovací jednoty • Vysoce selektivní katalyzátory Æ nízká ztráta oktanů a spotřeba vodíku • Standardně 2 reaktory s pevným ložem – duální katalytický systém • První jednotka PRIME G v provozu od r. 1995, PRIME G+ (10 ppm S) od r. 2001 Pro: • Leader v oboru – nejvíce referenčních jednotek • Zavedená a osvědčená technologie • Jednoduchost technologického řešení • Mírné provozní podmínky • Odstraněná síra ve formě H2S • Optimalizace strategie u katalyzátorů – možnost využití různých výrobců katalyzátorů v budoucnu • Nezávislý licenzor, katalyzátory dostupné v Evropě Proti: • Žádné významné argumenty 17


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru Technologické schéma PRIME G+

18


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru SCANFINING II ExxonMobil

Rafinérie Mogstadt

Charakteristika technologie: • Modifikované schéma standardní odsiřovací jednoty • Vnitřní by-pass reaktoru • Standardně 2 – 3 reaktory se speciální distributory • První jednotka SCANFINING v provozu od r. 1995 Pro: • Zavedená a osvědčená technologie • Jednoduchost technologického řešení • Mírné provozní podmínky • Optimalizace lože katalyzátorů – možnost využití odlišných katalyzátorů v budoucnu • Odstraněná síra ve formě H2S • Kontinuální vývoj technologie a katalyzátorů Proti: • Nabízená technologie pro odstranění rekombinovaných merkaptanů nebyla provozně nasazena • Katalyzátory dostupné pouze v USA a nejsou regenerovatelné 19


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru Technologické schéma SCANFINING II

20


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru S ZORB SRT ConocoPhillips

Rafinérie Borger

Charakteristika technologie: • Dvě revoluční řešení – Fluidní lože katalyzátoru + regenerátor – Speciální sorbent místo hydrogenačního katalyzátoru • První jednotka S Zorb v provozu od r. 2001 Pro: • Umožňuje kontinuální, časově neomezený provoz – závisí jen na spolehlivosti • Flexibilita v úrovni odsiřování • Minimální ztráta oktanů • Žádný problém s rekombinovanými merkaptany • Nezávislí dodavatelé speciálního sorbentu v Evropě Proti: • Ne plně zavedená technologie • Síra ve formě SO2 • Velké tlakové rozdíly mezi procesní a regenerační sekcí – bezpečnostní riziko 21


CRC‘s solutions

Charakteristika procesů vybraných do tendru Technologické schéma S ZORB SRT

22


CRC‘s solutions

Výběr technologie nejlépe zapadající do navržené konfigurace Metodologie výběru finální technologie: Atributy formátu výběrových a hodnotících kritérií: Komplexnost , transparentnost, objektivnost Zohlednění hlavních stanovených cílů projektu Reflektování názorů expertů ČeR

Výsledky a doporučení: PRIME G+

proces byl vyhodnocen jako nejvhodnější pro specifické podmínky ČeR 23


CRC‘s solutions

Hlavní milníky projektu selektivní hydrogenace FCC benzínu Zahájení procedury výběru technologie

07/2003

Podpis licenční smlouvy

04/2004

Zpracování základní projektové dokumentace

06/2005

Podpis kontraktu na výstavbu jednotky

03/2006

Zahájení prací na staveništi

09/2006

Mechanické dokončení

09/2007

Příprava k najetí

10/2007

Zkušební provoz

11/2007 24


CRC‘s solutions

Ukázka současného stavu prací na staveništi

25


CRC‘s solutions


26


CRC‘s solutions


27


CRC‘s solutions

3D počítačová projekce nové jednotky

28


CRC‘s solutions

ZÁVĚRY Výběr nejvhodnějšího schématu a technologie pro odsíření FCC benzínu byl pro ČeR velkou výzvou Byly úspěšně vyřešeny hlavní cíle projektu: Nejvhodnější technologické schéma Správná kapacita Nejlepší technologie Proces PRIME G+ byl po detailním a komplexním vyhodnocení vybrán jako nejlepší a nejvhodnější pro ČeR Realizací této technologie bude ČeR schopna vyrábět plnou produkci AuBi s obsahem S pod 10 ppm od 1. ledna 2008 29


CRC‘s solutions

Děkuji za pozornost

30

technologie selektivní hydrogenace FCC benzínu nu pro ČeR a dopad na konfiguraci rafinérie

Recommend Documents