ASTM MNL 58: Chế Biến Dầu Mỏ và Khí Tự Nhiên

Chế biến dầu mỏ và khí tự nhiên là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhất hiện nay. 830 trang · Kuwait University · 2013.

• Tác giả: M. Riazi
• Trường học: Kuwait University
• Chuyên ngành: Chemical Engineering
• Đề tài: Hướng Dẫn Toàn Diện Về Chế Biến Dầu Mỏ và Khí Tự Nhiên
• Loại tài liệu: manual
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: West Conshohocken

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: Introduction
• 2. CHƯƠNG 2: Feedstocks and Products of Crude Oil and Natural Gas Refineries
• 3. CHƯƠNG 3: Worldwide Statistical Data on Proven Reserves, Production, and Refining Capacities of Crude Oil and Natural Gas
• 4. CHƯƠNG 4: Properties, Specifications, and Quality of Crude Oil and Petroleum Products
• 5. CHƯƠNG 5: Crude Oil Refining Processes
• 6. CHƯƠNG 6: Fluid Catalytic Cracking
• 7. CHƯƠNG 7: Hydroisomerization of Paraffins in Light Naphthas and Lube Oils for Quality Improvement
• 8. CHƯƠNG 8: Heavy-Oil Processing
• 9. CHƯƠNG 9: Advances in Petroleum Refining Processes
• 10. CHƯƠNG 10: Advances in Catalysts for Refining Processes
• 11. CHƯƠNG 11: Natural Gas Conditioning and Processing
• 12. CHƯƠNG 12: Hydrogen Management
• 13. CHƯƠNG 13: Design Aspects of Separation Units and Processing Equipment
• 14. CHƯƠNG 14: Process Control and Instrumentation
• 15. CHƯƠNG 15: Modern Computer Process Control Refining Units
• 16. CHƯƠNG 16: Refinery Inspection and Maintenance
• 17. CHƯƠNG 17: Corrosion Inspection and Control in Refineries
• 18. CHƯƠNG 18: Product Analysis and Quality Control
• 19. CHƯƠNG 19: Fuel Blending Technology and Management
• 20. CHƯƠNG 20: Tank Farm Management
• 21. CHƯƠNG 21: Refinery Planning and Scheduling
• 22. CHƯƠNG 22: Transportation of Crude Oil, Natural Gas, and Petroleum Products
• 23. CHƯƠNG 23: Introduction to Trading, Pricing, and Valuation of Crude Oils and Petroleum Products
• 24. CHƯƠNG 24: A Review of Refinery Markets and Cost Estimation
• 25. CHƯƠNG 25: Financial Risk Management in Refinery Operations Planning
• 26. CHƯƠNG 26: Process Modeling and Simulation of Refineries
• 27. CHƯƠNG 27: Maintenance Simulation and Optimization in Refineries and Process Plants
• 28. CHƯƠNG 28: Roles of Computers in Petroleum Refineries
• 29. CHƯƠNG 29: Environmental Issues Related to the Petroleum Refining Industry
• 30. CHƯƠNG 30: Safety Issues Related to Petroleum Refineries
• 31. CHƯƠNG 31: Refinery Management
• 32. CHƯƠNG 32: Biofuels and Biorefineries
• 33. CHƯƠNG 33: Future Directions in Petroleum and Natural Gas Refining
• MỞ ĐẦU
• Index

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Toàn Diện Về Chế Biến Dầu Mỏ và Khí Tự Nhiên

Chế biến dầu mỏ và khí tự nhiên là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhất hiện nay. Ngành này không chỉ cung cấp năng lượng mà còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều sản phẩm hóa học khác. Việc hiểu rõ quy trình chế biến sẽ giúp tối ưu hóa sản xuất và bảo vệ môi trường.

1.1. Tổng Quan Về Ngành Chế Biến Dầu Mỏ

Ngành chế biến dầu mỏ bao gồm nhiều quy trình phức tạp từ khai thác đến sản xuất. Các công nghệ hiện đại đang được áp dụng để nâng cao hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường.

1.2. Vai Trò Của Khí Tự Nhiên Trong Năng Lượng

Khí tự nhiên là nguồn năng lượng sạch hơn so với dầu mỏ. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phát thải khí nhà kính và là lựa chọn hàng đầu cho các nhà máy điện.

II. Các Vấn Đề và Thách Thức Trong Chế Biến Dầu Mỏ

Ngành chế biến dầu mỏ đang đối mặt với nhiều thách thức như ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu và sự cạn kiệt nguồn tài nguyên. Những vấn đề này đòi hỏi các giải pháp bền vững và hiệu quả.

2.1. Ô Nhiễm Môi Trường Từ Chế Biến Dầu

Quá trình chế biến dầu mỏ có thể gây ra ô nhiễm không khí và nước. Việc áp dụng công nghệ sạch là cần thiết để giảm thiểu tác động này.

2.2. Biến Đổi Khí Hậu và Ngành Dầu Khí

Ngành dầu khí là một trong những nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu. Cần có các biện pháp giảm thiểu phát thải khí CO2 trong quá trình sản xuất.

III. Phương Pháp Chế Biến Dầu Mỏ Hiện Đại

Các phương pháp chế biến dầu mỏ hiện đại bao gồm chưng cất, cracking và reforming. Những công nghệ này giúp tối ưu hóa sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

3.1. Quy Trình Chưng Cất Dầu Mỏ

Chưng cất là phương pháp cơ bản trong chế biến dầu mỏ, giúp tách các thành phần khác nhau dựa trên nhiệt độ sôi.

3.2. Công Nghệ Cracking Trong Chế Biến Dầu

Cracking là quá trình phá vỡ các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn, tạo ra sản phẩm có giá trị cao hơn như xăng và diesel.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Khí Tự Nhiên

Khí tự nhiên được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất điện, sưởi ấm và làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp hóa chất. Sự phát triển của công nghệ đã mở ra nhiều cơ hội mới cho khí tự nhiên.

4.1. Khí Tự Nhiên Trong Sản Xuất Điện

Khí tự nhiên là nguồn năng lượng chính cho các nhà máy điện hiện đại, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tăng hiệu suất năng lượng.

4.2. Ứng Dụng Khí Tự Nhiên Trong Ngành Công Nghiệp

Khí tự nhiên được sử dụng làm nguyên liệu cho nhiều sản phẩm hóa học, từ nhựa đến phân bón, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Ngành Chế Biến Dầu Mỏ

Ngành chế biến dầu mỏ và khí tự nhiên đang trong quá trình chuyển mình để thích ứng với các thách thức toàn cầu. Tương lai của ngành này phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ mới và các giải pháp bền vững.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Ngành Dầu Khí

Ngành dầu khí đang chuyển hướng sang các nguồn năng lượng tái tạo và công nghệ sạch để giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Tương Lai Của Năng Lượng Dầu Mỏ

Sự phát triển của công nghệ và nhu cầu năng lượng toàn cầu sẽ định hình tương lai của ngành chế biến dầu mỏ trong những thập kỷ tới.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Petroleum Refining and Natural Gas Processing (thuộc bộ ấn phẩm kỹ thuật chuyên khảo ASTM Manual Series, ký hiệu MNL58, ISBN: 978-0-8031-7022-3) do Nhà xuất bản ASTM International ấn hành năm 2013, dưới sự bảo trợ của Ủy ban Kỹ thuật ASTM D02 về Sản phẩm Dầu mỏ và Chất bôi trơn (Committee D02 on Petroleum Products and Lubricants). Trong chương trình đào tạo kỹ sư và thạc sĩ thuộc các khối ngành Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Dầu khí, Công nghệ Lọc - Hóa dầu và Kỹ thuật Năng lượng, tài liệu này giữ vai trò là giáo trình chuẩn mực cho các học phần chuyên ngành như: Công nghệ Chế biến Dầu mỏ, Kỹ thuật Xử lý Khí tự nhiên, Thiết kế Thiết bị Phân tách Dầu khí, Tự động hóa và Điều khiển Quá trình Hóa lọc dầu, cùng học phần Tối ưu hóa và Kinh tế Năng lượng.

Mục tiêu học tập của giáo trình hướng tới việc trang bị cho người học hệ thống lý thuyết toàn diện về chuỗi giá trị hạ nguồn (downstream processing). Người học được trang bị kiến thức phân tích tính chất hóa lý của các loại lưu chất vỉa (từ khí khô, condensate đến dầu thô nặng, cát dầu và đá phiến dầu); nắm vững cơ chế phản ứng và quy trình vận hành của các phân xưởng chưng cất, cracking, hydrotreating, reforming; hiểu rõ kỹ thuật xử lý và hóa lỏng khí thiên nhiên (LNG/GTL); nắm vững nguyên lý quản lý cân bằng hydro (Hydrogen Pinch Analysis); và làm chủ các công cụ mô hình hóa, điều khiển tự động (APC/MPC), quản lý phối trộn nhiên liệu và vận hành kho bồn chứa (tank farm).

Về mặt cấu trúc, tài liệu gồm 33 chương chuyên đề do hơn 40 nhà khoa học, giáo sư và chuyên gia công nghiệp hàng đầu từ các viện nghiên cứu, trường đại học (Kuwait University, Penn State University, Illinois Institute of Technology) và tập đoàn năng lượng (Repsol, ABB Industrial Systems) phối hợp biên soạn, dưới sự chủ biên của M. Riazi, Semih Eser, Suresh S. Agrawal và José Luis Peña Díez. Cách tiếp cận của giáo trình đi từ cấu trúc phân tử, cân bằng nhiệt động học đến thiết kế thiết bị, tích hợp hệ thống điều khiển và phân tích kinh tế - rủi ro tài chính của nhà máy. Điểm đặc sắc của giáo trình nằm ở tính liên ngành chặt chẽ, tích hợp đồng bộ giữa các phân xưởng công nghệ chính (onsite) với khu vực phụ trợ - tồn trữ - phối trộn (offsite), đồng thời cập nhật các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế nghiêm ngặt của ASTM, OSHA và EPA.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung 33 chương của giáo trình được tổ chức theo một mạch phát triển logic, kết nối chặt chẽ từ nguyên liệu thô đến sản phẩm thương phẩm và quản trị hệ thống:

• Chương 1 đến Chương 4 (Tổng quan và Đặc tính nguyên liệu/sản phẩm): Phân tích nguồn gốc sinh thành dầu khí qua các phản ứng phân rã nhiệt hợp chất hữu cơ $(\text{CH}_2\text{O})_n \to x\text{CO}_2 + y\text{CH}_z$; phân loại 7 dạng lưu chất vỉa tự nhiên theo phân bố trọng lượng phân tử cacbon (Hình 1.1); số liệu thống kê trữ lượng dầu mỏ, khí thiên nhiên và than đá toàn cầu (Bảng 3.1, 3.2); cùng hệ thống phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM đối với chỉ số octane (RON, MON), chỉ số cetane, hàm lượng lưu huỳnh, benzen và hợp chất thơm (Bảng 1.4).
• Chương 5, 6, 7 và 8 (Các quy trình chuyển hóa và nâng cấp dầu thô): Trình bày chi tiết 4 nhóm quy trình: Phân tách (chưng cất khí quyển và chân không), Chuyển hóa (cracking nhiệt, coking, visbreaking, alkylation), Hoàn thiện (hydrotreating, sweetening) và Quy trình phụ trợ (Bảng 1.5). Chương 6 đi sâu vào công nghệ Cracking xúc tác tầng sôi (Fluid Catalytic Cracking - FCC) nhằm chuyển hóa vacuum gas oil thành xăng có chỉ số octane cao và olefin nhẹ. Chương 7 phân tích cơ chế đồng phân hóa hydro (hydroisomerization) cho parafin trong naphtha nhẹ ($C_5-C_6$) và dầu nhờn. Chương 8 tập trung vào xử lý dầu nặng thông qua hai lộ trình: loại bỏ cacbon (SDA, coking) và bổ sung hydro (H-Oil, LC-Fining).
• Chương 11 và 12 (Xử lý khí tự nhiên và Quản lý nguồn Hydro): Phân tích quy trình làm ngọt khí bằng dung môi amine (MDEA), công nghệ hấp phụ dao động áp suất (PSA), khử nước bằng triethylene glycol (TEG), công nghệ chuyển đổi khí thành chất lỏng GTL (Fischer-Tropsch qua xúc tác Co, Fe) và kỹ thuật phân tích Hydrogen Pinch (targeting and design) để tối ưu hóa mạng lưới hydro trong nhà máy.
• Chương 13, 14, 15 và 26 (Thiết kế thiết bị, Điều khiển tự động và Mô phỏng): Hướng dẫn thiết kế tháp phân tách và thiết bị truyền nhiệt; nguyên lý điều khiển quá trình từ vòng lặp phản hồi cơ bản đến điều khiển dự báo đa biến (MPC/MVPC), tích hợp máy phân tích cận hồng ngoại (NIR); cùng phương pháp xây dựng mô hình mô phỏng nhiệt động học nghiêm ngặt cho nhà máy lọc dầu.
• Chương 18, 19, 20 và 21 (Quản trị vận hành Offsite, Phối trộn và Điều độ): Trình bày công nghệ phối trộn nhiên liệu tuyến tính và phi tuyến (fuel blending), quản lý kho bồn chứa (tank farm management), hệ thống dịch chuyển và lưu trữ dầu (OM&S), lập kế hoạch sản xuất bằng quy hoạch tuyến tính (LP) và điều độ vận hành ngắn hạn.
• Chương 23, 25, 27, 29 và 32 (Kinh tế, An toàn, Nhiên liệu sinh học và Hướng phát triển): Phân tích cơ chế định giá dầu thô; quản lý rủi ro tài chính hai giai đoạn (two-stage programming); mô phỏng tối ưu hóa bảo trì bằng thuật toán di truyền kết hợp Monte Carlo; quản lý an toàn theo quy chuẩn OSHA; kiểm soát môi trường theo tiêu chuẩn EPA; công nghệ sản xuất biodiesel qua chuyển vị este (transesterification), bioethanol, biobutanol, khí syngas và hướng phát triển nhà máy lọc dầu sản xuất diesel lưu huỳnh siêu thấp (ULSD < 10 ppm).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Hệ thống lý thuyết cơ sở: Cơ chế sinh thành và biến đổi cấu trúc hydrocarbon địa chất; nhiệt động lực học cân bằng pha lỏng - hơi trong hệ nhiều cấu tử; động học phản ứng cracking xúc tác dị thể, phản ứng hydrodesulfurization (HDS) và reforming xúc tác.
• Nguyên lý kỹ thuật cốt lõi: Nguyên lý phân tách dựa trên điểm sôi và trọng lượng phân tử; nguyên lý bảo toàn khối lượng và cân bằng hydro trong các chu trình phản ứng tái sinh xúc tác tầng sôi; cơ chế khuếch tán và truyền khối trong các tháp hấp thụ khí axit ($H_2S, CO_2$) và tháp tách nước glycol.
• Khung phân tích tiêu chuẩn: Khung đánh giá chất lượng dầu thô dựa trên phân bố carbon number và tỷ trọng API; khung tính toán tối ưu hóa Hydrogen Pinch Analysis gồm hai bước (Targeting và Design); mô hình toán học tối ưu hóa quy hoạch tuyến tính và phi tuyến phục vụ phối trộn nhiên liệu thương phẩm.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật chuyên sâu: Thiết kế và tính toán kích thước thiết bị phân tách ba pha, tháp chưng cất phân đoạn, hệ thống trích ly dung môi và thiết bị trao đổi nhiệt; thiết lập cấu hình mạng lưới điều khiển phân tán DCS và các ứng dụng điều khiển tiên tiến APC.
• Kỹ năng phân tích và kiểm định: Đánh giá số liệu phân tích phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM; phân tích dữ liệu sắc ký khí, khối phổ, kiểm định chất lượng phân đoạn dầu thô và kiểm soát độ lệch chất lượng (quality giveaway).
• Năng lực thực tế: Khả năng lập mô hình điều độ sản xuất nhà máy lọc dầu trên máy tính; tính toán kinh tế cho các dự án nâng cấp bồn chứa và hệ thống tự động hóa phối trộn nhiên liệu; phân tích rủi ro hư hỏng thiết bị và xây dựng chiến lược kiểm soát ăn mòn kim loại trong môi trường axit/khí chua.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng phương pháp tiếp cận sư phạm kỹ thuật hệ thống (systems engineering approach), kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết hóa học phân tử với kỹ thuật quá trình và mô hình kinh tế công nghiệp. Kiến thức được trình bày theo cấu trúc mô-đun hóa, cho phép người học tiếp cận tuần tự từ việc nhận diện thuộc tính nguyên liệu, nghiên cứu cơ chế chuyển hóa nhiệt - xúc tác, cho đến tính toán cân bằng vật chất - năng lượng và thiết kế sơ đồ công nghệ tổng thể.

Tài liệu tích hợp nhiều nghiên cứu điển hình (case studies) và bài toán thực tế trích xuất từ dữ liệu vận hành nhà máy lọc hóa dầu:

• Phân tích hiệu quả phân tách lưu chất vỉa tại giàn khai thác mỏ Trung Đông qua hệ thống tách 3 cấp áp suất từ 164.5 bar xuống 1.01 bar (với tỷ số khí-dầu GOR 853 scf/bbl, Bảng 1.1).
• Bài toán phân tích chi phí và tần suất lấy mẫu kiểm nghiệm phòng lab giữa khu vực Onsite và Offsite tại một nhà máy lọc dầu quy mô 300,000 thùng/ngày (300-kbbl/day) theo nghiên cứu của S. S. Agrawal (Hình 1.14).
• Nghiên cứu điển hình về mô hình tự động hóa phối trộn nhiên liệu xăng, chứng minh khả năng tiết kiệm từ 15 đến 45 cents/thùng sản phẩm, tương đương 7–22 triệu USD/năm cho nhà máy lọc dầu công suất 300-kbbl/day (Hình 1.15).
• Ứng dụng mô phỏng Monte Carlo kết hợp thuật toán di truyền (Genetic Algorithm) trong tối ưu hóa kế hoạch bảo dưỡng định kỳ và giảm thiểu 10 ngày dừng máy trung bình hàng năm của cụm phân xưởng FCC (Chương 27).

Đối với công tác đánh giá và tự học, giáo trình cung cấp hệ thống câu hỏi kỹ thuật, các bài toán thiết kế công nghệ và danh mục tài liệu trích dẫn khoa học phong phú ở cuối mỗi chương. Người học được hướng dẫn phương pháp tự tra cứu số liệu hóa lý, sử dụng bảng chuyển đổi đơn vị đo lường năng lượng tiêu chuẩn (MMBtu, toe, scf, bbl, Bảng 3.3) và làm quen với thuật ngữ viết tắt chuẩn quốc tế trong ngành công nghiệp lọc dầu (APC, DAO, FCC, HDS, MDEA, PSA, ULSD, VGO, VRDS).

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Cập nhật công nghệ xử lý dầu nặng và nguyên liệu phi truyền thống: Trước thực trạng suy giảm trữ lượng dầu nhẹ ngọt, giáo trình bổ sung các chương chuyên sâu (Chương 8, 9, 10) về công nghệ nâng cấp dầu nặng (API < 20), dầu cực nặng (API < 10), cát dầu và đá phiến dầu thông qua các sơ đồ tích hợp công nghệ hydrovisbreaking, delayed coking, H-Oil, LC-Fining và khử asphalt bằng dung môi (SDA).
• Tích hợp các xu hướng kỹ thuật số và tự động hóa hiện đại: Điểm khác biệt rõ nét so với các tài liệu truyền thống là việc đưa vào các công cụ tiên tiến như Điều khiển dự báo mô hình (MPC), Mạng nơ-ron nhân tạo (ANN), Máy phân tích quang phổ cận hồng ngoại trực tuyến (online NIR), và phương pháp Phân tích Hydrogen Pinch (Chương 12, 14, 15, 28).
• Đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải và chất lượng nhiên liệu thế hệ mới: Phân tích lộ trình biến đổi tiêu chuẩn kỹ thuật nhiên liệu toàn cầu qua các thập kỷ (Bảng 1.4), cung cấp giải pháp công nghệ sản xuất diesel có hàm lượng lưu huỳnh siêu thấp (ULSD < 10 ppm S) và xăng giảm thiểu hàm lượng benzen (< 0.5 vol%), hàm lượng olefin (< 10 vol%) và hợp chất thơm (< 30 vol%).
• Mở rộng sang lĩnh vực khí tự nhiên và nhiên liệu sinh học: Cập nhật công nghệ chuyển hóa khí tự nhiên thành chất lỏng GTL qua quy trình tổng hợp Fischer-Tropsch tích hợp hydroisomerization (Hình 1.10); đồng thời dành riêng Chương 32 phân tích công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học (biodiesel từ phản ứng transesterification sử dụng xúc tác kiềm, bioethanol E15, biobutanol, khí sinh học biogas và dầu sinh học từ vi tảo oilage).
• Gắn kết thực tiễn sâu rộng với giới công nghiệp: Sách tập hợp công trình đóng góp thực tế từ các chuyên gia vận hành của các tập đoàn dầu khí quốc tế (Repsol, Offsite Management Systems, Exxon, ABB), tạo nên sự gắn kết giữa lý thuyết hàn lâm và giải pháp kỹ thuật tại hiện trường.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên đại học năm thứ 3 và năm thứ 4: Thuộc các chuyên ngành Kỹ thuật Hóa học, Công nghệ Lọc - Hóa dầu, Kỹ thuật Dầu khí, Kỹ thuật Năng lượng và Kỹ thuật Quá trình. Giáo trình đóng vai trò là tài liệu học tập bắt buộc cho các học phần chuyên môn cốt lõi về công nghệ chế biến và thiết kế nhà máy.
• Học viên cao học và nghiên cứu sinh: Các nhà nghiên cứu thuộc lĩnh vực kỹ thuật hóa học, mô phỏng quá trình lọc hóa dầu, nghiên cứu phát triển chất xúc tác dị thể, tối ưu hóa năng lượng và tích hợp công nghệ thu giữ carbon/xử lý môi trường trong ngành dầu khí.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần nền tảng bao gồm Hóa học hữu cơ, Hóa lý, Nhiệt động lực học kỹ thuật hóa học, Các quá trình truyền nhiệt và truyền khối, cùng kiến thức cơ bản về Toán kỹ thuật (quy hoạch tuyến tính và phương trình vi phân).
• Giảng viên đại học: Sử dụng giáo trình để xây dựng đề cương môn học, biên soạn bài giảng lý thuyết, thiết kế đồ án môn học (thiết kế tháp chưng cất, tháp hấp thụ, thiết kế phân xưởng FCC) và xây dựng ngân hàng đề thi đánh giá năng lực.
• Kỹ sư và cán bộ kỹ thuật công nghiệp: Kỹ sư vận hành (Operation Engineers), kỹ sư công nghệ (Process Engineers), kỹ sư điều khiển (Control Engineers), chuyên viên phân tích kế hoạch và điều độ sản xuất (Planners & Schedulers) tại các nhà máy lọc dầu, nhà máy chế biến khí và các tổ hợp hóa dầu.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Giáo trình được thiết kế chuyên biệt cho sinh viên đại học năm cuối, học viên sau đại học khối ngành Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Dầu khí và Năng lượng, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho các kỹ sư công nghệ, kỹ sư điều khiển và chuyên viên quản lý vận hành trong ngành công nghiệp chế biến dầu khí hạ nguồn.

2. Cần kiến thức nền nào để học?

Người học cần có kiến thức nền tảng vững chắc về Hóa học hữu cơ, Nhiệt động lực học hóa học, Các quá trình và thiết bị truyền chất - truyền nhiệt, cùng các khái niệm cơ bản về điều khiển quá trình và toán tối ưu hóa kỹ thuật.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác?

Khác với các tài liệu lọc dầu truyền thống vốn chỉ tập trung vào các tháp phản ứng chính trong khu vực công nghệ (onsite), cuốn sách này tích hợp toàn diện cả hai mảng chế biến dầu mỏ và xử lý khí tự nhiên; bao quát từ thiết bị onsite đến khu vực phụ trợ bồn chứa - phối trộn - vận chuyển (offsite); cập nhật công nghệ thông tin tiên tiến (APC, NIR, ANN, Hydrogen Pinch) và kết hợp mô hình hóa kinh tế với phân tích rủi ro tài chính.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

Người học nên tiếp cận theo lộ trình 4 bước: (1) Nắm vững đặc tính hóa lý nguyên liệu và tiêu chuẩn sản phẩm (Chương 1–4); (2) Nghiên cứu cơ chế và động học các phân xưởng công nghệ chưng cất, cracking, làm sạch (Chương 5–11); (3) Tìm hiểu các công cụ tối ưu hóa, quản lý hydro, thiết kế và điều khiển tự động (Chương 12–16, 26); (4) Nghiên cứu các chương về phối trộn, kho bồn, điều độ kinh tế, an toàn môi trường và nhiên liệu sinh học (Chương 18–33).

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

Giáo trình nằm trong hệ thống ASTM Manual Series (MNL58), liên kết chặt chẽ với các bộ tiêu chuẩn thử nghiệm sản phẩm dầu mỏ của ASTM Committee D02, các tài liệu chuyên khảo bổ trợ như ASTM MNL50 (Characterization and Properties of Petroleum Fractions của M. Riazi), ASTM MNL37 (Fuels and Lubricants Handbook), cùng các báo cáo thống kê năng lượng định kỳ của EIA và IEA.

---

Kết luận

Giáo trình Petroleum Refining and Natural Gas Processing (ASTM MNL58) cung cấp một hệ thống tri thức kỹ thuật chuẩn hóa, hoàn chỉnh và hiện đại về toàn bộ chuỗi công nghệ chế biến dầu mỏ và khí tự nhiên hạ nguồn. Tác phẩm đã liên kết thành công các nguyên lý khoa học nền tảng về nhiệt động lực học và xúc tác hóa học với các bài toán thực tiễn về điều khiển tự động hóa, quản lý bồn chứa, phối trộn sản phẩm và tối ưu hóa chi phí vận hành theo các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt.

Lộ trình học tập đề xuất cho người học là đi từ việc phân tích bản chất lưu chất vỉa, nắm vững các quy trình phân tách - chuyển hóa sơ cấp và thứ cấp, làm chủ các công cụ điều khiển tiên tiến APC và quản lý cân bằng hydro, trước khi hoàn thiện năng lực lập kế hoạch sản xuất, quản trị rủi ro và tiếp cận các công nghệ năng lượng sinh học tái tạo. Để mở rộng kiến thức, người học có thể khai thác thêm các ấn phẩm bổ trợ trong cùng hệ thống ASTM Manual Series và các chuyên đề tiêu chuẩn kỹ thuật do Ủy ban ASTM D02 ban hành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Riazi, Eser, Agrawal, Peña Díez Dr. Riazi is currently a Professor of Chemical Engineering at Kuwait University. He was previ- Petroleum ously an Assistant Professor at Pennsylvania State University (USA), where he also received his MS and PhD. He was also a visiting professor at various universities in the U., Canada, Europe and the Middle East.

He has been consultant and invited speaker to more than 50 oil companies and research institutions in Canada, the U., Europe, India, China, Malaysia, Australia, the Middle East and North Africa, including invited speaker to the World Economic Forum. He is the author/co-author of more than 100 publications, including three books mainly in the areas of petroleum and chemical technology. He is the founding and Editor-in-Chief of IJOGC and an associate editor of some other Refining and international journals. He was awarded a Diploma of Honor from the National (American) Petroleum M.

Riazi Engineering Society, as well as teaching and research awards from various universities. He is a member of AIChE and the Research Society of North America.com) Semih Eser is a Professor of Energy and Geo-Environmental Engineering at Penn State University. He received his B. degrees in Chemical Engineering from Middle East Technical University in Ankara, Turkey and his Ph.

in Fuel Science from Penn State University. Professor Eser teaches Natural Gas courses on petroleum refining and energy engineering at John and Willie Department of Energy and Mineral Engineering and directs the Carbon Materials Program at the EMS Energy Institute at Penn State. He has served as Program Chair, Chair, and Councilor in the Fuel Chemistry Division of the American Chemical Society and as member of the Advisory Committee of the American Carbon Society. Semih Eser Dr.

Agrawal is founder and president of Offsite Management Systems LLC Processing (www.com) and has developed and installed innovative and technologically advanced Petroleum Refining and Natural Gas Processing automation software products, and integrated solutions for the automation of offsite operations of Chemical, Oil and Gas (COG) Industries. Agrawal has 25+ years of experience at senior positions with companies, including being Director of Refinery Offsite Operations at ABB Industrial Systems, Inc. He worked earlier with reputable companies such as 3X Corporation and Exxon Corporation in New Jersey. Agrawal has successfully managed many advanced offsite refinery control projects in numerous countries.

He has a doctorate degree (Ph.) in Chemical Engineering from the Illinois Institute of Technology, Chicago, and a Bachelors Degree in Chemical Engineering Suresh S. Agrawal from Indian Institute of Technology (I. He has published more than 20 technical papers in the area of refinery offsite automation. José Luis Peña Díez is a consultant at the Technology Center at Repsol in Madrid, Spain.

His profes- sional activity includes more than twenty years of experience leading and participating in research projects in upstream and downstream petroleum technologies. Following his studies in chemical sciences at the Complutense University of Madrid, he collaborated with universities and academic institutions to coordinate activities in the areas of chemical engineering and special process simulation. He is currently a part-time associate professor in chemical engineering at the Rey Juan Carlos University of Madrid. Peña Díez is the author of forty technical articles and presentations at international conferences in José Luis Peña Díez the fields of petroleum fluids characterization, process engineering and control, and process simulation, areas in which his expertise contributed to this book.

Peña Díez, editors ISBN: 978-0-8031-7022-3 Stock #: MNL58 Petroleum Refining and Natural Gas Processing M. Riazi, Semih Eser, Suresh S. Agrawal, and José Luis Peña Díez, Editors ASTM Stock Number: MNL58 ASTM International 100 Barr Harbor Drive PO Box C700 West Conshohocken, PA 19428-2959 Printed in U. AST-MNL58-11-0801-FM.indd 1 13/03/13 4:29 PM ii Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Petroleum refining and natural gas processing / M.

— ([ASTM manual series] ; MNL 58) Includes bibliographical references and index.5’3—dc23 2011027593 Copyright © 2013 ASTM International, West Conshohocken, PA. All rights reserved. This material may not be reproduced or copied, in whole or in part, in any printed, mechanical, electronic, film, or other distribution and storage media, without the written consent of the publisher.