RDR eReactor Pilot for electrification of steam hydrocarbon cracking process
Het project ontwikkelt en test innovatieve RDR-technologie op pilotschaal om de efficiëntie en veiligheid van het stoomkraken van naphtha te verbeteren en CO2-uitstoot te verminderen.
Projectdetails
Aanleiding
Climate change and the need for CO2 reductions are the number one topic in the world today. Ten thousand scientists just recently signed the Climate Emergency Declaration. Global and domestic conferences are held to discuss and agree about the politics and measures concerning the issue.
The same topic has high priority in the European Union, the Netherlands, and the petrochemical industry. The petrochemical industry delivers raw materials such as high-grade plastics for all kinds of applications. As a result, the industry has a large environmental footprint of annual 300 million tons (Mt) CO2 emissions, just for ethylene production, and has been under enormous pressure to “go green”.
One of the more polluting steps in the creation of commodities such as plastics is the steam cracking of fossil naphtha oil and other fossil hydrocarbon feedstocks. In this process, the building blocks of plastics are produced by heating hydrocarbon feedstocks in large gas-powered furnaces. This process has seen only stepwise improvements since its invention 100 years ago. As a result, joint industry/government innovation programs are calling for revolutionary technologies.
Doelstelling
Specific goals are:
- To test operation of the RDR at pilot scale.
- To demonstrate safety, reliability of the reactor, and olefin yields.
- To further develop integration with relevant systems like decoking, control and safety automation, and cracked gas quench so that the technique can be fitted into existing steam cracking facilities.
- To validate reactor design at pilot scale and improve modeling tools, computational fluid dynamics, and chemical reaction modeling for the design of the next phase.
- To improve the steam cracking process.
Korte omschrijving
The pilot project will be carried out in two phases and several sub-phases.
The first test phase will focus on:
- Learning the dynamics of the pilot reactor and pilot plant.
- Naphtha steam cracking.
- Maintenance.
- Overall reliability.
- Safety.
- Optimization of processes and product yield with naphtha as feedstock.
- Data collection for validating reactor models.
The second test phase will focus on:
- Optimization of the process and product yields with ethane and liquefied petroleum gases (LPG) as feedstock.
- Energy usage.
- Further improvement of maintenance, overall reliability, and safety.
- Data collection for developing reactor models.
Results will be analyzed and used to improve the RDR with the help of leading scientists in the fields of aerodynamics, fluid dynamics, and chemical modeling from the Universities of Cambridge, Oxford, and Ghent. The data obtained from these tests will be used to prepare computer models for the process and reactor aerodynamic and mechanical design, optimizing yields and operating conditions, and for future developments of reactor concepts.
Resultaat
The project will develop the RDR technology at pilot scale (400 kg/hr). The project will deliver updated models and design for the next demonstration phase (8-10 t/h naphtha), which will be built at an industrially relevant scale and be connected to the operational cracking process.
Expected typical industrial size RDR eReactor is 20-40 t/h hydrocarbon feed. As a reference, an industrial scale conventional steam cracker furnace is 30-80 tons/hr. By using extensive analytics and instrumentation in the reactor for different measurements, reactor models will be created for accurate product yield estimates and computational fluid dynamic (CFD) models for optimizing reactor aerodynamic design.
In this project, the target is to learn and create reliable start-up and shut-down processes, normal operating procedures, test decoking process, safety interlocking principles, and other process safety issues. All the studies, software tools, methods, and processes that result from the pilot tests will be necessary in the process of introducing the new technology to ethylene producers, technology manufacturers, and other stakeholders, and for the design of the industrial scale demonstration unit.
Financiële details & Tijdlijn
Financiële details
Subsidiebedrag | € 5.497.420 |
Tijdlijn
Startdatum | 4-1-2021 |
Einddatum | Onbekend |
Subsidiejaar | 2021 |
Partners & Locaties
Projectpartners
- Coolbrook B.V.penvoerder
Land(en)
Vergelijkbare projecten binnen DEI+
Project | Regeling | Bedrag | Jaar | Actie |
---|---|---|---|---|
Demonstratie van de Tri-O-Gen Organic Rankine Cycle voor rendementsverbetering van elektriciteitsproHet project demonstreert de aanpassing van de Tri-O-Gen ORC-technologie voor het benutten van restwarmte van Dieselmotoren, met als doel brandstofverbruik met 8-10% te reduceren. | DEI+ | € 490.356 | 2015 | Details |
Dry Sorbent Injection bij Thermische Biomassa Installaties: schoner en efficiënter.Het project onderzoekt het gebruik van een restproduct uit papierproductie als droog sorbent voor rookgasreiniging in afvalverbranding, wat leidt tot efficiëntere verwerking en lagere onderhoudskosten. | DEI+ | € 237.000 | Onbekend | Details |
Integrated Sustainable Energy StationHet ISES-project demonstreert een innovatief SOPRA-systeem voor duurzame energievoorziening in Nigeria, dat diverse energiebronnen koppelt en leverbetrouwbaarheid maximaliseert. | DEI+ | € 2.776.119 | 2015 | Details |
Thermofiele Slibgisting en Stikstofterugwinning op RWZI Bath.Het project demonstreert thermofiele vergisting in de waterzuivering om biogasproductie te verhogen en stikstof terug te winnen, met potentieel voor brede toepassing in de sector. | DEI+ | € 1.543.452 | 2015 | Details |
Demonstratie van de Tri-O-Gen Organic Rankine Cycle voor rendementsverbetering van elektriciteitspro
Het project demonstreert de aanpassing van de Tri-O-Gen ORC-technologie voor het benutten van restwarmte van Dieselmotoren, met als doel brandstofverbruik met 8-10% te reduceren.
Dry Sorbent Injection bij Thermische Biomassa Installaties: schoner en efficiënter.
Het project onderzoekt het gebruik van een restproduct uit papierproductie als droog sorbent voor rookgasreiniging in afvalverbranding, wat leidt tot efficiëntere verwerking en lagere onderhoudskosten.
Integrated Sustainable Energy Station
Het ISES-project demonstreert een innovatief SOPRA-systeem voor duurzame energievoorziening in Nigeria, dat diverse energiebronnen koppelt en leverbetrouwbaarheid maximaliseert.
Thermofiele Slibgisting en Stikstofterugwinning op RWZI Bath.
Het project demonstreert thermofiele vergisting in de waterzuivering om biogasproductie te verhogen en stikstof terug te winnen, met potentieel voor brede toepassing in de sector.
Vergelijkbare projecten uit andere regelingen
Project | Regeling | Bedrag | Jaar | Actie |
---|---|---|---|---|
e-Missi0nDow en Shell ontwikkelen elektrische verwarmingsprocessen voor olefinenproductie om CO2-uitstoot met 3,4 miljoen ton per jaar te reduceren en streven naar een emissieloos proces tegen 2050. | MOOI | € 3.463.518 | 2021 | Details |
EleCtrically Heated nOvel rEactor Development : ECHOEDHet ECHOED-project ontwikkelt een kostenefficiënte, elektrisch verwarmde RWGS-reactor voor de productie van synthesegas, gericht op het bevorderen van koolstofcirculatie en verduurzaming in de chemische industrie. | MOOI | € 3.917.088 | Onbekend | Details |
e-Missi0n
Dow en Shell ontwikkelen elektrische verwarmingsprocessen voor olefinenproductie om CO2-uitstoot met 3,4 miljoen ton per jaar te reduceren en streven naar een emissieloos proces tegen 2050.
EleCtrically Heated nOvel rEactor Development : ECHOED
Het ECHOED-project ontwikkelt een kostenefficiënte, elektrisch verwarmde RWGS-reactor voor de productie van synthesegas, gericht op het bevorderen van koolstofcirculatie en verduurzaming in de chemische industrie.