geoscan.nrcan.gc.ca · intevep ˚ !" # ˘ ˇ ˇ $ " ˘ *++, hdhplus! catalyst • soluble...
TRANSCRIPT
��������������������� ����� ��������������������������������� ����� ��������������������������������� ����� ��������������������������������� ����� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������
��������!"����������� � ��������!"����������� � ��������!"����������� � ��������!"����������� �����
����
#$%&�!'()#$%&�!'()#$%&�!'()#$%&�!'()�����
�
�
�������������
������
������ ��������������������������������������������������������������������� ������������ !����"����#��$������%�&��������������� ����������������&�����������������#��$�����������������'��$����%�&������()������������������������������������*���$�������������$������������+����������$���������#���������"��������,�������*�������-����������������������������"�������&����������������������$�������������������� ������%�&������������������#��������,����������������,�����'�����������#������+����������������������� �������������������+��������.�����������������,����������%�
� ���
/0�1����$������������"����$����"����� ���������023))�������������4�5((�6�78�67�7(�(3����4�5((�6�78�67�23�))�,����4��������%�����9�����%����:�1����4����%�����%������
�
��������������������� ����������� ����������� ����������� ����� ��������������������������� ��������������������������� ��������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������
��������!"����������� � ��������!"����������� � ��������!"����������� � ��������!"����������� �����
����
!#���!��!#���!��!#���!��!#���!�������
�
�
��������������� ���������������������������������������
�������������
��� ��
� ������� ������������������������������������� ��� ������!�� ��������"������� ��#���$���%���������������&���%������� ������ �������� ���� �������� �'������ ��� ����%�(���)������ ��*�+���� ���������%������� ��������� ����������� ����� ���������� ���������������������� ������,������������!������� ������� ���%������� �%����� ������ ������������ ����������-..��/*��
��������(�������� ����������� ������������� �����,� ���� ���������� �%���������� ���� �������0.'...�1�������������%� ������������� ���������������2��3�#4��2$'�)� �3���'���,�����������%�� �5.-5*��
+���%���� ���� ������ �6��
�� ������������-.�1(��%����������� ���%����� '�����7+8)8�'�����������%%�������� ��������%�9������ ���������%������ �������� ���������� �����������%������ �'��
�� ��������.*:�1(��,� ���� ���%����� �'�������;���� '���� �������������� ����� �������� ��%������������� ��!��������,��� ��*��
+����������������������������� �������������%������4��2����%�� ����� ����������� ���%������ ����� ���������������������� �,����*��
+���%���� ���� ����������,�������� �����������%�� ����� �4��2�%�9����������*��
���������������������������������������������������������������� ��������������������������������
�� ��������������������� ��� ��������������������� ��� ��������������������� ��� ��������������������� ��� ��������������������� ��� ��������������������� ��� ��������������������� ��� ��������������������� �
���� �������� ���������� �������� ���������� �������� ���������� �������� ���������� �������� ���������� �������� ���������� �������� ���������� �������� ������
���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ������������� ������� ���� ������� ���� ������� ���� ������� ���� ������� ���� ������� ���� ������� ���� ������� ���
��
INTEVEP
�������� !"�#!"�#!"�#!"�#������������������������������������ ������������ $ ������$ ������$ ������$ ������"��� � �� "��� � �� "��� � �� "��� � ��
%&%&%&%&����%'%'%'%'� �� () �� �� () �� �� () �� �� () � *++,-.�(�����-*++,-.�(�����-*++,-.�(�����-*++,-.�(�����-"�����"�����"�����"�����
/0$����-"0/0$����-"0/0$����-"0/0$����-"0/0$����-"0/0$����-"0/0$����-"0/0$����-"0"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ���"�� ��� 1��2���1��2���1��2���1��2���1��2���1��2���1��2���1��2���3�� � �3�� � �3�� � �3�� � �3�� � �3�� � �3�� � �3�� � �44444444
506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4506�� �1�� ��4
�0�0�0�0�0�0�0�0����������������������������������������-�0-�0-�0-�0-�0-�0-�0-�07�������7�������7�������7�������7�������7�������7�������7������� 135�4135�4135�4135�4135�4135�4135�4135�4
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
• HDHPLUS®/SHP technology
• RPLC deep conversion project
• HDHPLUS® pilot test run
• SHP pilot test runs (EU & US market oriented)
Topics Outline
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
H2-rich gas recycleCompressor
SR VGO
SHP SECTION
Slu
rry
Hyd
roc
rack
ing
Reac
tors
Catalyst Solution
VacuumResidue
Hydrogen
Make-up
H D T
H CK
Sep
HP/HT Sep
VGO
KERO
LPG
DIESEL
Additive
SlurryHeater
Gas Heater
HHGO
Fra
cti
on
ing
Vac
uu
m T
ow
er
FG
L/H NAPH
MetalRecovery
Unit
HDHPLUS®/SHP process overview
FlakeFRACTIONATION
• Seamless SHP integration
• HQ marketable products
• Resid-free sweet product
Catalyst
Make-Up
HDHPLUS SECTION
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
HDHPLUS® catalyst
• Soluble in vacuum residue
• Very low concentrations needed
• Based on thiomolybdate chemistry
fundamentals
• Fully scalable formulation
UV
ab
so
rba
nc
e
Wavelength
300 400 500
0,0
0,5 [MoS4]2-
(468 nm)
[MoOS3]2-
(396 nm)
0 h2 h4 h
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
HDHPLUS® performanceTotal Pressure (bar) 170 - 200
H2 Partial Pressure (bar) 125 - 150
Reaction Temperature (°C) 440 - 470
Space Velocity LHSV (h-1) 0.4 - 0.7
Treating-gas/Feed Ratio (Nv/v) 600 - 700V
R c
on
ve
rsio
n (
wt%
)
Temperature
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
Slurry hydrocracking reactor testing
ý 0.3 BPD Plant (Venezuela) 12000 Hours
ý 3 BPD Plant (Germany) 3000 Hours
ý 10 BPD Plant (Venezuela) 5000 Hours
ý 150 BPD Plant (Germany) 7200 Hours
Cold reactor modeling
ý Small scale (0.3, 0.6 and 1.2 m Diam.)
ý Commercial size model (2.5 m Diam.)
HDHPLUS® development
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
• HDHPLUS®/SHP technology
• RPLC deep conversion project
• HDHPLUS® pilot test run
• SHP pilot test runs (EU & US market oriented)
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
RPLC deep conversion project challenge
���� ����� ����� ����� � *'*'*'*'8888��3��3��3��3
� � �� �� � �� �� � �� �� � �� �
9 /:9 /:9 /:9 /: .���(�� �.���(�� �.���(�� �.���(�� �
;������;������;������;������) ��) ��) ��) ��
*&+/:<*&+/:<*&+/:<*&+/:<8888��3��3��3��3"��� ��"��� ��"��� ��"��� �� ������������������������������������
%0*6:�%0*6:�%0*6:�%0*6:����� ********����*<*<*<*<8888��3��3��3��3 1"$�-.��-��"41"$�-.��-��"41"$�-.��-��"41"$�-.��-��"4
+0'6:�+0'6:�+0'6:�+0'6:����� <<<<8888��3��3��3��3 1111=�� =�� =�� =�� ������ �������� �������� �������� ��4444
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
57.8
10.1
38
69.1
41.9
71.2
20.5
GASOLINE JET A1 DIESEL ASPHALT
RPLC deep conversion projj71 1612Td(�)Tj1�7�jj71 1612Td(�)T8u8.71922 0 Td(J)Tj0.� 0 Td( )Tj0.2�,90.27 Td Td( )Tj0.A12Td(�)T8u40.557438 474T.A12Td(�)T838 l746.6Ð594 m2474.59 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.2891 RG0( )Tj0.28989 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 �6Ð586( )Tj0.289 29258308 Tm(�)Tj01960716 0 Td( )Tj0.469817 0 Td(�)Tj4.292817 0 Td(�)Tj0.481916 0 Td( )Tj0.96l/ô1à ¼�� j�(�)Tj4.292817 0 Td( )T-3.70( 817 0 Td(�)Tj01960716 0 Td( )Tj0.469817 0 Td(�)Tj4.292817 0 Td(�)Tj0.481916 0 Td( )Tj0.96l/ô1à ¼�� )Tj0.469817.d(j�(�)Tj4.292817 0 Td( )T-3.73292 j0.000.419dTm(�)Tj01960516 0 Td( )Tj0.469817 0 Td(�)Tj4.292817 0 Td(�)Tj0.481737 0 Td( )Tj0.96�)T838 l� j�(�)Tj4.292817 0 Td( )TTj3454145 0 Td�(P)Tj0.663103 0 Td(�)Tj0.724638 0 Td3 Td Td984716 0 Td()T-541.7640-j0.000.419dTm�(P)Tj0.663603 0 Td(�)Tj0.724638 0 Td3 Td Td984816 0 Td()T-541044112 0 Td�(P)Tj0.663403 0 Td(�)Tj0.724638 0 Td3 Td Td984816 0 Td()T-541.421 j0.000.419dTm�(P)Tj0.663603 0 Td(�)Tj0.724638 0 Td3 Td Td984816 0 Td()T Td91485 0 Td� �
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
RPLC deep conversion project
•Refining scheme
• Crude: 170 MBD 16 °API Merey + &+6:�&+&+6:�&+&+6:�&+&+6:�&+8888��3��3��3��3 �:�:�:�:
• �������������������������������� +@:�2$ +@:�2$ +@:�2$ +@:�2$
> ���%++@:�����������%++@:�����������%++@:�����������%++@:������������ �������A�$2/;�������A�$2/;�������A�$2/;�������A�$2/;
>���B ����� ��� ���B ����� ��� ���B ����� ��� ���B ����� ���
> =�� *++,"����������������=�� *++,"����������������=�� *++,"����������������=�� *++,"����������������CCCC��������
> 5���*+%*���B �������5���*+%*���B �������5���*+%*���B �������5���*+%*���B �������������������
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
����
����
��� ��
�� ��
��
���
���
�������� �
�������� �
������
�������
�����
��� ���
Merey16°API
90 MBD
SB
40°API
40 MBD
Gas
SR-1
Naphtha
Jet A-1
FCC Oils
Olefins
FCC Gasoline
Hvy Diesel
Gasoil
Residual
LPG
Gas
SR-2
Diesel
Residual
Gas
SR-3
Diesel L
Diesel P
Residual
Hvy Naphtha
Alkylate
Light Gasoline
Imported Gasoline
JOSE NG Gasoline
Propane
Butane
Hvy Naphtha
HT Naphtha
HT Diesel
Propane
Butane
Reformate
VGO
Diesel
!���
��" ��
RECH
Flakes
A Asphalt
Diesel (HDH/SHP)
Jet Fuel (HDH/SHP)
Naphtha (HDH/SHP)
LPG
���#�$%
�� ��
%�#
��� �#
������
Reformate
Merey16°API
80 MBD
����
RPLC deep conversion project
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
RPLC deep conversion project schedule
CM
��$"���.;$�.$���$"���.;$�.$���$"���.;$�.$���$"���.;$�.$�
$?;!�3#.";!�#$?;!�3#.";!�#$?;!�3#.";!�#$?;!�3#.";!�#
";!�#$�"#3;!";!�#$�"#3;!";!�#$�"#3;!";!�#$�"#3;!
�$;"�$.6.!#�$;"�$.6.!#�$;"�$.6.!#�$;"�$.6.!#
�.#�3�.�.!/3!..$3!/�.#�3�.�.!/3!..$3!/�.#�3�.�.!/3!..$3!/�.#�3�.�.!/3!..$3!/
5..�5..�5..�5..�������������
Startup
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
Deep conversion EU market oriented
Maxi Diesel, Cetane > 51, high quality VGO
500°°°°C +
ADU
HDHPLUS
crude
VDU
SHPHPHT
sep
AGO
VGO
VR
≈≈≈≈50%
flakes
AD
H2
HV
Jet
H2
LPG
LN
AGO
High VIVGO
500°°°°C -
≈≈≈≈50%
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
Deep conversion US market oriented
Cetane > 45, VGO to FCC
500°°°°C +
HDHPLUS
SHPHPHT
sep
VR
≈≈≈≈20%SR
AGO/VGO
flakes
AD
H2
HN
Jet
H2
LPG
LN
AGO
VGOto FCC
500°°°°C -
≈≈≈≈80%
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
• HDHPLUS®/SHP technology
• RPLC deep conversion project
• HDHPLUS® pilot test run
• SHP pilot test runs (EU & US market oriented)
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
HDHPLUS® pilot test run
• Simulate RPLC industrial project design
for HDHPLUS® section
• Achieve >80 wt% conversion on 500°C+ VR
• Test for performance with Merey-Mesa as
reference feedstock (820 H)
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
HDHPLUS® pilot process scheme
PDVSA INTEVEP pilot plant unit: 10 B/D
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
VR Feed analysis & material balance
HDHPLUS Products Yield (%wt)
Naphtha 13.5
Mid distillates 22.5
VGO 43.1
Distillates 79.1
5.4
0.3
1.9
0.1
Gas 7.7
Flakes 13.2
Total
(includes H2 consumption) 100.0
C1-C4
C5+
H2S
NH3
API gravity 5.0
Viscosity @ 212°F (cSt) 19000
Asphaltene (IP-143) (%wt) 19.3
Microcarbon (%wt) 21.7
Total Nitrogen (%wt) 0.76
Sulfur (%wt) 3.28
Carbon (%wt) 84.3
Hydrogen (%wt) 11.06
Vanadium (wppm) 432
Nickel (wppm) 104
P340 FEEDMEREY- MESA (53/47) VR
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
• HDHPLUS®/SHP technology
• RPLC deep conversion project
• HDHPLUS® pilot test run
• SHP pilot test runs (EU & US market oriented)
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
2 SHP pilot test runs perfomed in IFP
• 5 �5 �5 �5 � DDDD)� ��)� ��)� ��)� �� �������� �������������������������������� ++ ++ ++ ++8888""""���� ���������������������������� A�$2/;��A�$2/;��A�$2/;��A�$2/;��
�E��E��E��E� ���� � ������ � ������ � ������ � �� ��������������������
> ��(���� ��(���� ��(���� ��(���� ������������� ������ ������ ������ ����� ������������ $��"����������$��"����������$��"����������$��"�������������B �����B �����B �����B �� � ����� ����� ����� ����
> (���(���(���(��� ��������� ��������� ��������� ��������� ������������ (���(���(���(��� � ��� � ��� � ��� � ��� F %-.�F %-.�F %-.�F %-.�(��G �(��G �(��G �(��G � ��� ��� ��� ���
• Simulate ������������� ������ ������ ������ ����� ������������ ELP type project design
• � ��� � ��� � ��� � ��� F& -F& -F& -F& -6���6���6���6��� �"@�"@�"@�"@� ���� ���� ���� ��� �������� 5""-��5""-��5""-��5""-��(��G �(��G �(��G �(��G � ��� ��� ��� ��� ----
• Validate product quality & yields
• Validate HDHPLUS®/SHP integration
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
SHP pilot process scheme .�.�.�.�(��G �(��G �(��G �(��G � ��� �� ���� �� ���� �� ���� �� �
IFP pilot plant unit :• 2 x 1L reactor, upflow, isothermal
• Interstage sampling
• 2 gas analyses • N2 Stripper
R1Pretreat.
cat.
R2HCK cat.
Liquid effluent
H2
H2SC1-C2GC HP
Feed
N2
H2
H2S, NH3
C3-C6GC LP
H2S+NH3+N2
+ C1-C6
Cold water
HP sep
LPsep
stripper
H2
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
IFP pilot plant unit :• 1 x 1L reactor, upflow, isothermal
• gas analyses
• N2 Stripper
SHP pilot process scheme ��������(��G �(��G �(��G �(��G � ��� �� ���� �� ���� �� ���� �� �
R1Pretreat.
cat.
R2
Liquid effluent
H2
H2SC1-C2GC HP
Feed
N2
H2
H2S, NH3
C3-C6GC LP
H2S+NH3+N2
+ C1-C6
Cold water
HP sep
LPsep
stripper
H2
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
64.7
18.4
11.3
5.6
Feed
US Market
84
96.0
8.0
28.9
37.3
21.8
4.0
HDT/HCKEU Market (1)
HDT US Market (1)
Feed
EU Market
(RPLC)
100
64.6
25.7
7.3
2.4
20wt%Net VGO Conv
96.9wt %Total Liquid
53.1wt %VGO
22.2wt %Diesel
13.6wt %Jet
7.9wt %Naphtha
3.1wt %C1-C4+H2S+NH3
Example of SHP material balances
(1) Yields include H2 consumption
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
SHP product quality for EU type market
> !������ ������E!H����� ��-� ������!������ ������E!H����� ��-� ������!������ ������E!H����� ��-� ������!������ ������E!H����� ��-� ������!����� � !����� � !����� � !����� � 1'+1'+1'+1'+����9+I4���� ��- �� �� ��� ���(���� �����G9+I4���� ��- �� �� ��� ���(���� �����G9+I4���� ��- �� �� ��� ���(���� �����G9+I4���� ��- �� �� ��� ���(���� �����G
> = ��% �� �� ���(�G �����F* ((-��E�� J���= ��% �� �� ���(�G �����F* ((-��E�� J���= ��% �� �� ���(�G �����F* ((-��E�� J���= ��% �� �� ���(�G �����F* ((-��E�� J��������K�����K�����K�����K����&9&9&9&98888""""
> ����� � �K%+����� � �K%+����� � �K%+����� � �K%+��(��(��(��( �-�-�-�-" ��� " ��� " ��� " ��� !!!!8888 F - �� �� ��"���F - �� �� ��"���F - �� �� ��"���F - �� �� ��"���5��E���� ��� �1"�K5��E���� ��� �1"�K5��E���� ��� �1"�K5��E���� ��� �1"�K����*+*+*+*+8888"4"4"4"4
> .��������L������2/;I�F%&0 I-�����(��������.��������L������2/;I�F%&0 I-�����(��������.��������L������2/;I�F%&0 I-�����(��������.��������L������2/;I�F%&0 I-�����(��������� ����- ������E�H!���� ��� ����- ������E�H!���� ��� ����- ������E�H!���� ��� ����- ������E�H!���� ��
> ����23����23����23����23 1%++1%++1%++1%++����%*+4%*+4%*+4%*+4 � E�� �� E�� �� E�� �� E�� � 2/;�����)� �����) �2/;�����)� �����) �2/;�����)� �����) �2/;�����)� �����) �
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
SHP product quality for US type market
> !����������!����������!����������!����������!����� � !����� � !����� � !����� � ���� ��1&+���� ��1&+���� ��1&+���� ��1&+����& I4- �� �� ��& I4- �� �� ��& I4- �� �� ��& I4- �� �� ��� ���(���� �����G��� ���#1!H���(������� (����4� ���(���� �����G��� ���#1!H���(������� (����4� ���(���� �����G��� ���#1!H���(������� (����4� ���(���� �����G��� ���#1!H���(������� (����4
> = ��%� �������(�G �����F*+((-��E�� J���= ��%� �������(�G �����F*+((-��E�� J���= ��%� �������(�G �����F*+((-��E�� J���= ��%� �������(�G �����F*+((-��E�� J��������K�����K�����K�����K����&9&9&9&98888""""
> �� � ��� � ��� � ��� � �" ��� " ��� " ��� " ��� !!!!8888 F&M- �� �� ��"���5��E���� ��� �F&M- �� �� ��"���5��E���� ��� �F&M- �� �� ��"���5��E���� ��� �F&M- �� �� ��"���5��E���� ��� �
> 2/; �� �� ��� �����G���5""I�2/; �� �� ��� �����G���5""I�2/; �� �� ��� �����G���5""I�2/; �� �� ��� �����G���5""I�≈≈≈≈%MI-����%MI-����%MI-����%MI-����������� ���� ��1F'+I4-��E�H!���� ��-������� ���� ��1F'+I4-��E�H!���� ��-������� ���� ��1F'+I4-��E�H!���� ��-������� ���� ��1F'+I4-��E�H!���� ��-
��
INTEVEP
������������� �� !"�#������������$ ������"��� � �� *++,
Highlights
• 5���������������5���������������5���������������5������������������ �� �� ���� �� �� ���� �� �� ���� �� �� � ������������������������������������������������
� �������� �) ��� $��" +� �������� �) ��� $��" +� �������� �) ��� $��" +� �������� �) ��� $��" +G:���G:���G:���G:��� ����������������������������*+%*����*+%*����*+%*����*+%*
> �������������������������������������������������������������������� � ������� (������� �� ������� (������� �� ������� (������� �� ������� (������� �
�� �� �$��"��(( ���������� ����(��� � �� �� �$��"��(( ���������� ����(��� � �� �� �$��"��(( ���������� ����(��� � �� �� �$��"��(( ���������� ����(��� �
> 5������� �������� ��������� ���� ��������������5������� �������� ��������� ���� ��������������5������� �������� ��������� ���� ��������������5������� �������� ��������� ���� ��������������
L�������� ��E���F%++I��L����� ��L�������� ��E���F%++I��L����� ��L�������� ��E���F%++I��L����� ��L�������� ��E���F%++I��L����� ��
> ���(���(�����(���(�����(���(�����(���(��������������� �H������������� �H������������� �H������������� �H����" ��� " ��� " ��� " ��� .�.�.�.�
����������������������������������������������������
> �����(��G ���� �� �������5""���������(��G ���� �� �������5""���������(��G ���� �� �������5""���������(��G ���� �� �������5""����