在2004年美國石油煉制者協(xié)會年會上，“IsoTherming技術(shù)改造柴油加氫處理生產(chǎn)超低硫柴油”一文，詳細(xì)討論了生產(chǎn)超低硫柴油的障礙及這些障礙對裝置改造的影響，并介紹如何用這種工藝克服這些障礙。

    在生產(chǎn)超低硫柴油的反應(yīng)中，4,6－取代二苯并噻吩反應(yīng)速率極低，需要用兩段脫硫。第一段是使分子中的一個芳環(huán)加氫，第二段是使飽和分子脫硫。此外還要考慮有機(jī)氮、氫耗和芳烴平衡等因素。有機(jī)氮化合物會吸附在催化劑活性中心上，從而會影響4,6－取代二苯并噻吩及其他有關(guān)化合物的脫硫，脫除有機(jī)氮可大大提高加氫精制催化劑的活性，鎳鉬催化劑的脫氮活性一般比鈷鉬催化劑高。生產(chǎn)超低硫柴油的化學(xué)氫耗大大高于生產(chǎn)低硫柴油的氫耗，脫除最后500PPm硫所需的氫耗并不大，但同時要飽和其他芳烴。對含裂化料及重質(zhì)料少的原料只需增加氫耗5%～10%，對重質(zhì)裂化料需增加150%，一般是增加40%～100％。由于芳烴平衡與脫硫相對抗的關(guān)系，有一個芳烴平衡點，再提高溫度也不能使硫含量降低了。這個點與取代二苯并噻吩濃度、裝置壓力、氫分壓、催化劑活性、原料氮含量、反應(yīng)器溫升和催化劑體積有很大關(guān)系。　

    為了克服上述障礙，在設(shè)計上必須考慮使用高壓和大的催化劑體積、增加補充氫、增加催化劑體積、增加急冷氫、增加循環(huán)氫、增加催化劑體積和氫分壓。　

    美國工藝動力學(xué)公司的IsoTherming工藝已成功地用于新墨西哥州蓋洛普煉廠，該裝置從2003年4月以來一直在運轉(zhuǎn)。該工藝的關(guān)鍵是所有加氫反應(yīng)所需的氫氣在與催化劑接觸以前溶解在液體中。對多數(shù)原料來說，所需氫氣大于在反應(yīng)條件下可溶解的數(shù)量，用循環(huán)產(chǎn)物來溶解所需增加的氫氣。在柴油加氫處理裝置改造中，IsoTherming部分可作為較高壓力的預(yù)處理裝置加進(jìn)去，它可完全獨立于現(xiàn)有裝置。IsoTherming在較高壓力下預(yù)處理，可降低有機(jī)氮和飽和取代二苯并噻吩及其他芳烴，使預(yù)處理之后的一般反應(yīng)器在需要較少氫氣的情況下操作，大大改進(jìn)了其性能。另一個優(yōu)點是作為添加裝置的IsoTherming的大部分可以獨立施工，從而減少停工時間，現(xiàn)有設(shè)備只需作少量修改。改造后生產(chǎn)超低硫柴油的氫耗為143立方米／立方米，其中107立方米／立方米用于IsoTherming，36立方米／立方米用于一般裝置。與氫耗有關(guān)的溫升由原料溫度、循環(huán)液速率和加氫量控制。IsoTherming反應(yīng)器的溫升設(shè)計為17℃，后面的滴流床反應(yīng)器溫升約為22℃，這樣就不需要增加急冷或處理氣。蓋洛普廠IsoTherming裝置的設(shè)計操作壓力為9.3MPa，40立方米的催化劑分裝在兩個反應(yīng)器內(nèi)，總液時空速5，補充氣134立方米／立方米，采用高活性鎳鉬催化劑，產(chǎn)物有機(jī)氮小于5PPm，總硫低于500PPm。

    IsoTherming工藝包括一臺新氫壓縮機(jī)、一臺新的原料加熱爐及一臺增壓泵（還有一臺備用）兩個新的IsoTherming反應(yīng)器和一臺新的液體循環(huán)泵（有備用）。現(xiàn)有的滴流式反應(yīng)器分配器和塔板需要改造。估計改造總費用為2180萬美元，相當(dāng)于一般改造的60％，可充分利用現(xiàn)有設(shè)備。