John Zink lieferte erfolgreich das SOLEX-Brennerverbrennungssystem und erreichte dabei weniger als 5 ppm NOx-Emissionen und nahezu keine CO-Emissionen über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen. Das SOLEX-Verbrennungssystem™ ist John Zinks industrieller Brenner der nächsten Generation mit NOx-Technologie für Prozesserhitzer im allgemeinen Raffineriebetrieb, der mit zwei Verbrennungszonen ausgelegt ist, um NOx-Emissionen im einstelligen Bereich ohne herkömmliche Nachverbrennungsbehandlungsmethoden wie selektive katalytische Reduktion (SCR) zu erreichen.
Introduction
GS Caltex, die viertgrößte Raffinerie und der größte Aromatenproduzent der Welt, wollte die Gesamtemissionen an seinem Standort in Yeosu, Südkorea, reduzieren. Sie forderten das JZHC auf, die Anwendung zu überprüfen und eine Lösung zur Reduzierung der CO- und NOx-Emissionen bei gleichzeitiger Eliminierung der SCR-Kosten für den HOU Vacuum Residue Hydrocracker, 612F – 401, anzubieten, einen zweizelligen horizontalen Box-Prozessheizer mit gemeinsamer Konvektionssektion.
Objective
Der Bediener benötigte weniger als 9 ppm NOx und keine CO-Emissionen über einen weiten Betriebsbereich, ohne dass ein SCR erforderlich war.
Results
Um die gewünschte Emissionsreduzierung zu erreichen, lieferte JZHC als Systemlösung 32 SOLEX-Brenner und die dazugehörige Verbrennungssteuerung.
- Minimale Änderungen reduzierten Gesamtinstallationskosten und -zeit
- Reduzierte Betriebskosten (OPEX) für SCR um 150.000 US-Dollar
- Zuverlässig mit erheblichen Schwankungen im Betrieb der Einheit
- Kontinuierliche NOx-Emissionen im einstelligen Bereich unter 5 ppm Inklusive
- Brenneroptimierung durch fortschrittliche Prozesssteuerungen der nächsten Generation
Background
Die bestehende Heizung 612F – 401, ein Hydrocracker mit Vakuumrückständen, ist eine zweizellige horizontale Box-Heizung mit einem gemeinsamen Konvektionsabschnitt. Diese befeuerte Heizung wird mit 32 konventionellen Brennern mit niedrigem NOx-Gehalt betrieben. Um die kürzlich aktualisierte lokale Emissionsverordnung zu erfüllen, war die Heizung so aufgerüstet worden, dass sie nur mit einem SCR mit Brenngas betrieben wird, aber GS Caltex wollte die Emissionen weiter reduzieren und strebte eine NOx-Garantie im einstelligen ppm-Bereich an.
- Die jährlichen Betriebskosten für den SCR beliefen sich auf 150.000 US-Dollar. Dies machte eine reine Brennerlösung aus Sicht des Gesamtwerts sehr wünschenswert. Die vorgeschlagene JZHC-Lösung mit reinen Brennern erfüllte das NOx-Ziel, indem sie die Emissionen um den Faktor vier reduzierte.
- Die NOx-Emissionen des Standorts wurden standortweit reguliert. Die Reduzierung des NOx-Ausstoßes bei dieser Hochleistungseinheit bedeutete, dass der Endverbraucher die Reduktionsgutschrift für eine weitere Betriebsflexibilität in der gesamten Anlage anwenden konnte.
- Unterschiedliche Prozessbedingungen, wie z. B. Schwankungen des Heizprozesses, vorgewärmte Verbrennungsluft (Auslegungstemperatur 276 °C) und Raffineriebrenngas mit hohem Propan- und Wasserstoffgehalt, stellten Herausforderungen dar, die ein herkömmlicher Ultra-Low-NOx-Brenner nur schwer bewältigen konnte.
- Alle Installationsarbeiten mussten während eines geplanten Turnarounds durchgeführt werden, so dass die Lösung schnell und mit minimalem Risiko bei der Inbetriebnahme implementiert werden musste.
- GS Caltex wünschte sich eine Nachrüstung des bestehenden Systems mit minimaler Nacharbeit am bestehenden Feuerraum.
Summary
- 32 SOLEX-Brenner wurden in der Produktionsstätte von JZHC Tulsa, OK USA, entwickelt und hergestellt. Diese wurden an die Baustelle geliefert, um sie als Plug-and-Play-Lösung an die vorhandene Halterung anzuschrauben.
- Unter normalen Betriebsbedingungen erreichen SOLEX-Verbrennungssysteme eine branchenführende niedrige NOx-Leistung von unter 5 ppm.
- Der Einbau des SOLEX-Verbrennungssystems führte zu einer deutlichen Reduzierung der Brenngaspreise.
- Die Lösung umfasste die Wiederverwendung von Verbrennungsluftkanälen, die minimale Modifikation der Gasleitungen und die Wiederverwendung von Instrumenten, um die Gesamtprojektkosten zu senken und den Turnaround-Zeitplan einzuhalten.
- Das JZHC-Standortserviceteam unterstützte bei der Inbetriebnahme und Inbetriebnahme des Systems, um eine schnelle und zuverlässige Integration zu gewährleisten.
- Für die vollautomatische Steuerung der Brenner wurde die SOLEX-Verbrennungssteuerung implementiert. Diese Automatisierung ermöglichte es den Brennern, normale Prozessschwankungen und Betriebsbedingungen zu durchlaufen.
