geoscan.nrcan.gc.ca · intevep ˚ !" # ˘ ˇ ˇ $ " ˘ *++, hdhplus! catalyst • soluble...

28
!" !" !" !" #$%&!’() #$%&!’() #$%&!’() #$%&!’() !"#$%& &#$’$%&() *$$+$#" ,*-"& $%&#, ,’#++ .,% /01$"$ "023)) 45((678677((3 45((6786723)) ,4%9% :14%%

Upload: vodung

Post on 19-Sep-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

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""����