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S Zorb™ 吸附脱硫技术:
能同时解决 FCC 汽油脱硫和辛烷值增加的先进
技术
Dayong Dong
Technology Licensing Director
Ricky Snelling, PhD
Product Director
演讲内容提要
• S Zorb 的基本化学反应
• S Zorb 的基础工艺流程
• 工业化使用的经验
• 近期的发展
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解决硫再次反应的问题
Hydrotreating
Catalyst
+ 3H2
H2S +
S
S Zorb SRT Treatment
+ 2H2 + Sorbent
S
3
Sorbent-S +
S Zorb SRT 工艺流程概观
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S Zorb SRT 工艺的长处
• 流动床操作温度分布均匀
• 反应活性自始至终持久不衰
• 极低的生焦反应
• 高度的工艺弹性/适应性
•可以轻易的调整工艺操作条件来适应进料组成的变化
•可进行在线的吸附剂替换
•氢气纯度对操作性能影响不大
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S Zorb SRT 工艺的特别效应
• 以低成本脱硫至10ppm以下
• 维持最低限度的成品汽油辛烷值的损失
• 极低限度的氢耗
• 极低限度（接近于零）的液流损失
• 除脱硫外，对进料的其他组成几乎完全没有影响
• 操作周期可完全 配合FCC 装置
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已经在运行的工业装置
康菲公司的 Borger 炼厂
- 6,000 bbl/d (0.3 MM MTY)
- 2001年4月开工
康菲公司的 Ferndale 炼厂
- 20,000 bbl/d (0.9 MM MTY)
- 2003年11月开工
康菲公司 Lake Charles 炼厂
- 38,500 bbl/d, (1.7 MM MTY)
- 2005年10月开工
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康菲公司的工业装置
Borger 炼厂
8
康菲公司的工业装置
Ferndale 炼厂
9
Octane Change (Product - Feed)
Ferndale 工业装置的实际效应
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
-2.5
-3.0
94%
Delta RON
Delta MON
Delta Road
95%
96%
97%
98%
% Desulfurization
10
99%
100%
正在进行中的工业装置
燕山石化 (中国北京)
29,000 BPD (1.2 MM MTY) 预计2006年8月开工
PRSI (美国休斯顿),
40,000 BPD (1.8 MM MTY) 预计2007年初开工
康菲公司 Wood River 炼厂
32,000 bbl/d (1.3 MM MTY) 预计2007年初开工
Unannounced, North America
30,000 bbl/day ( 1.3 MM MTY) 预计2007年12月开工
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汽油脱硫过程中保持辛烷值
• 传统加氢脱硫技术都避免不了相当程度的成品油辛烷值损失
• 烯烃加氢饱和是辛烷值损失的主要原因
• 用加氢脱硫技术脱硫到95%时，成品汽油的RON值就会降低至少
2个单位
• 用S Zorb技术脱硫几乎能完全避免成品油辛烷值的损失
• S Zorb能在烯烃饱和活性极低的条件下有效地脱硫
• 少量的烯烃饱和反应还是难免的
• 在S Zorb工艺上使用适量的辛烷值增效添加剂能达到使成品油辛
烷值不变甚至辛烷值增加的效用
• 此添加剂的应用使S Zorb工艺的经济性更高
• 此反应的副产品还能用来做烷基油的原料
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一般辛烷值增效的手段
• 加氢异构
• 加氢裂化
• 烷烃异构
• 把烯烃先分离后再加氢脱硫*
* 需要添加设备，操作费用也可能提高
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调配选择性异构和裂化反应
n-decane
2,2,3,3 tetramethylhexane
异构
(R+M)/2 = -20
裂化
(R+M)/2 = 102.6
Propylene
2,4 dimethylpentane
无反应
分子太大
14
(R+M)/2 = 93.4
(R+M)/2 = 83.7
工业化经验
•
催化剂已成功应用于工业装置操作
(Borger and Ferndale)
•
试验数据得到验证:
•辛烷值改进性良好 – 增加0.5～1.0 (R+M)/2
•C4- 略有增加 –损失 <0.2 vol% (低辛烷值组分)
•催化剂与过程及吸附剂有量好的兼容性
•吸附剂磨损速率无增加
•催化剂寿命长
•具有维持和恢复催化剂活性能力
•操作性能可靠
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Borger 炼厂催化剂操作性能
Octane Change (Product - Feed)
Octane Change vs. wt% Octane-Enhancing Catalyst
0.5
0.4
0.3
0.2
RON
MON
(R+M)/2
0.1
0
-0.1
-0.2
-0.3
0
16
2
4
6
8
Octane-Enhancing Catalyst Concentration, wt%
工业化数据
平均脱硫率 = 99.0%
0.00
+0.5 MON
-0.50
-1.00
+0.8 RON
-1.50
Date Of Addition
-2.00
0
50
Pre Addition
17
100
150
200
Time on stream (days)
250
300
Post Addition
350
Octane Change (Product - Feed)
0.50
辛烷值增效催化剂
为什么应该用在S Zorb SRT 而不是用在FCC装置?
•
•
S Zorb SRT操作温度较低  裂化反应少，轻烃产率低
S Zorb SRT 催化剂置换速率较 FCC低
Zorb SRT 再生条件缓和 催化剂使用寿命长
FCC汽油原料“清洁 ” (无金属及其它毒物等)
磨损率非常低
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•
•
不影响 FCC 处理量 (比如湿气压缩机WGC的限制)
•
经济效应更好
使炼厂在汽油辛烷值调配的选择上有更大的灵活性
Refinery Flexibility
Sulfur Removal
Alkylation Feed
Selective C4 olefin make
Selective C3 olefin make
One Reactor One Step
Economical 10-ppm Solution
Reformer Runs
Feed Upset Tolerant
Opportunity Feed
Pool Octane
Coker Naphtha
Increased Blending Octane
No Removal Sulfur Penalty
Free reformer
Free HDS capacity
FCC Operations
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High Octane Retention
No need for Blend stocks
Feed Freedom
Reformer Severity
Reformer Off Load
FCC Throughput Stability
Reduced Additive Cost
Blending Options
Hydrogen Options
Splitter Operations
Optimize for Profits
Lights ends / Heavy ends
Once Through
Low Purity / Sweetening
ThruPlus
TM
Delayed Coking Technology
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