杜邦公司8月底從過程動力學公司手中購得煉油廠用加氫新技術Iso Therming工藝。該工藝使用新的加氫脫硫反應器系統,投資成本和操作費用較低,可減少工藝過程中硫的排放。
據2003年所作評價,用于生產超低硫柴油時進行預處理的這種裝置,可脫硫90%~98%,而氫耗僅為70%~90%,與常規加氫處理相比,催化劑總用量僅為15%~30%。
當前,全球原油市場供應的原油硫含量趨于較高水平。在煉制過程中硫必須去除,方能使各種終端產品滿足規范要求。
脫硫的常規途徑是使用滴流床反應器,操作時在催化劑床層內循環大量氫氣,它比化學耗氫所需氫量要高出10倍。
為解決深度脫硫帶來的困難,全球各企業和研究部門開發了多種方法:用活性更高的催化劑替代現用催化劑;提高操作溫度;提高氫純度或提高氫分壓;改進反應器;改進催化劑床層的進料分配;從循環氣去除硫化氫。
由過程動力學公司開發的IsoTherming工藝設計,改進了基礎加氫處理過程,而不是調整工藝參數。在常規系統中,氫氣與液體進行混合,并通過分配器,平衡地進入催化劑床層。隨著反應發生,氫氣從液體中耗去,必須從氣相加以補充。反應速率受到液相中氣相氫氣傳質的制約。
新工藝通過先用氫氣使混合進料和先前已被加氫處理的液體循環物流飽和,而改變了這一狀況。混合進料和循環物流與反應所需的全部氫氣一起進入催化劑床層。當氫氣呈液相以溶解氫形式進入反應器時,整個反應受到內在反應速率(催化劑的有效因素和實際反應速率)的控制。
加氫時,發生的絕大多數反應為高放熱反應。被處理過的流體循環物流不僅可向反應器釋出更多氫氣,而且也作為熱阱,有助于吸收反應熱量,使反應器在更為等溫的模式中運行。新裝置生產的輕質餾分較少。
該技術也可大大減少催化劑的結焦現象。如果使用的氫氣不夠,則結焦會在催化劑表面上發生,減少催化劑的結焦就可延長催化劑壽命。新工藝可使用常規的現用催化劑,并且可在裝置改造后采用。
過程動力學公司及其合作伙伴——林德比歐西過程設施公司經過6年的開發,于2003年在美國新墨西哥州建設了商業規模裝置。該裝置日生產3800桶含硫量為10ppm的柴油。此后,又在這家工廠繼續將該工藝應用于煤油加氫處理和柴油加氫處理改造,并在弗吉尼亞州一煉油廠應用于1.2萬桶/日超低硫柴油加氫處理裝置。
杜邦公司收購這種新工藝將有助于為美國煉油廠解決生產清潔燃料的脫硫難題。杜邦公司將會把Iso Therming技術業務與杜邦清潔技術公司組合在一起。