MỞ ĐẦU Hiện nay, bên cạnh Nhà máy Lọc dầu Dung Quất đang hoạt động 100% công suất đáp ứng khoảng 30% nhu cầu xăng dầu trong nước vẫn còn tồn tại những nhà máy chế biến xăng dầu quy mô nhỏ như: Nhà máy Chế biến Condensate Phú Mỹ của PV OIL, nhà máy lọc dầu Cát Lái của Sài Gòn Petro, Nhà máy Nam Việt….Đầu vào của những nhà máy quy mô nhỏ này chủ yếu là nguồn Condensate lấy từ mỏ Bạch Hổ, Lan Tây-Lan Đỏ, Rồng Đôi-Rồng Đôi Tây, Hải Thạch, Thiên Ưng, Mãng Cầu….chế biến thành Naphtha dùng để pha chế xăng và DO sản phẩm đáy dùng để sản xuất DO thương phẩm. Sản phẩm xăng sau pha chế chủ yếu là xăng A83 cung ứng cho thị trường miền Tây. Tuy nhiên, do quy định Nhà nước ngày càng khắt khe về tiêu chuẩn chất lượng xăng dầu cũng như quy định nghiêm ngặt về môi trường đã dẫn tới nguy cơ “khai tử xăng A83”. Đã có rất nhiều cuộc họp diễn ra giữa Bộ công thương, Bộ Khoa học và Công nghệ và các doanh nghiệp sản xuất xăng nhằm thống nhất giải pháp cho việc sản xuất xăng tại các nhà máy chế biến quy mô nhỏ tại Việt Nam.
Tuy nhiên, đối với các thương nhân đầu mối, yếu tố kinh tế luôn được đặt lên hàng đầu và là sự sống còn của cả một doanh nghiệp. Vì vậy, cho đến nay, việc tìm kiếm giải pháp cho sự phát triển trong tương lai của các Nhà máy Chế biến Condensate quy mô nhỏ tại Việt Nam vẫn đang nằm trong bế tắc. Về quy mô hoạt động và công nghệ sản xuất giữa các Nhà máy chế biến xăng dầu quy mô nhỏ tại Việt Nam có thể xem như tương đương nhau về sản lượng và khá giống nhau về công nghệ. Nhằm đưa ra một mô hình chung cho các Nhà máy chế biến Condensate quy mô nhỏ tại Việt Nam, luận văn này sẽ lựa chọn, tập trung nghiên cứu định hướng sản xuất xăng A95 cho Nhà máy Chế biến Condensate Phú Mỹ trực thuộc Tổng công ty Dầu Việt Nam (PV OIL).
Nhà máy Chế biến Condensate Phú Mỹ hiện có chức năng chế biến nguồn Condensate trong nước thành các bán thành phẩm (Naphtha, phân đoạn DO), từ đó 1 pha chế xăng (chủ yếu là A83) và dầu DO thương phẩm phục vụ nhu cầu trong nước. Với khả năng xử lý hiện tại, Nhà máy Chế biến Condensate Phú Mỹ chỉ có thể sản xuất Naptha dùng để pha chế xăng có trị số Octane thấp (M83) và DO. Trong khi đó, thị trường xăng A83 đang ngày càng thu hẹp dần do những quy định về chất lượng ngày càng cao cũng như sự thay đổi về thị hiếu của người tiêu dùng. Khả năng xử lý hạn chế của Nhà máy Chế biến Condensate Phú Mỹ đang là thách thức đối với chiến lược phát triển của PV OIL trong thời gian sắp tới.
Do đó, việc nghiên cứu định hướng sản xuất sản phẩm nhằm nâng cao chất lượng đáp ứng yêu cầu về luật, thị trường và môi trường là một nhiệm vụ cấp bách của PV OIL nói riêng và của các Nhà máy Chế biến Condensate quy mô nhỏ tại Việt Nam nói chung. Đã có rất nhiều ý kiến đề xuất cũng như dự án triển khai nâng cấp, mở rộng quy mô hoạt động cũng như cơ cấu sản phẩm cho Nhà máy Chế biến Condensate Phú Mỹ nhưng vấp phải một trở ngại do chi phí đầu tư quá lớn bên cạnh đó Việt Nam đã có Nhà máy lọc dầu Dung Quất với quy mô 6,5 triệu tấn/năm, tương lai sẽ là Nghi Sơn, Long Sơn với công suất 10 triệu tấn/năm. Bên cạnh đó, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam đang triển khai xây dựng 03 nhà máy sản xuất Ethanol tại Phú Thọ, Quảng Ngãi, Bình Dương với công suất mỗi nhà máy lên đến 100,000 lít/năm. Đây sẽ là nguồn cung cấp Ethanol cũng như nguyên liệu để sản xuất ETBE trong tương lai.
Theo lộ trình về việc xả khí thải của nguyên liệu ra môi trường, đến năm 2015, Việt Nam sẽ đi từ mức Euro 2 lên mức Euro 4 đi cùng với lộ trình phát triển nhiên liệu sinh học của chính phủ nhằm góp phần làm giảm lượng khí thải gây ảnh hưởng đến môi trường, giảm một phần sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu tái tạo. Chính vì vậy việc nghiên cứu định hướng sản xuất xăng A95 dùng phụ gia, cồn nhiên liệu hoặc các chế phẩm sinh học thân thiện với môi trường như MTBE, ETBE, CN120, Ethanol…. có thể xem như là một hướng đi mới cho định hướng phát triển của các Nhà máy chế biến Condensate quy mô nhỏ tại Việt Nam nói chung cũng như Nhà 2 máy Chế biến Condensate Phú Mỹ nói riêng bên cạnh đó sẽ đáp ứng xu thế khách quan và chủ trương Nhà nước trong việc phát triển nhiên liệu tái tạo. [1] Nội dung nghiên cứu của Luận văn chủ yếu tập trung vào các luận điểm chính như sau: Tổng quan về các nhà máy Chế biến Condensate tại Việt Nam; Tổng quan về tình hình sản xuất và sản lượng Condensate tại Việt Nam; Tổng quan về thị trường và xu hướng sử dụng nhiên liệu sạch tại Việt Nam và thế giới; Nghiên cứu phương án sử dụng các loại phụ gia nhằm tăng chỉ số Octane; Tối ưu quá trình phối trộn bằng phần mềm LP trong Excel (Gasoline Blending); Tính toán giá thành sản phẩm sau pha chế; Kết luận và kiến nghị; 1.1 Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu Mục đích của đề tài nhằm xem xét, đánh giá hiệu quả về mặt kinh tế cho phương án phát triển các Nhà máy Chế biến Condensate quy mô nhỏ tại Việt Nam.
Nội dung nghiên cứu bao gồm: Nghiên cứu tổng quan về tình hình Condensate tại Việt Nam và đánh giá, dự báo nhu cầu sử dụng nhiên liệu trong các năm tiếp theo tại thị trường Việt Nam; Tìm hiểu vể các Nhà máy Chế biến Condensate quy mô nhỏ tại Việt Nam; Nghiên cứu về các loại phụ gia tăng chỉ số Octane cho Xăng; Tối ưu hóa quá trình phối trộn bằng các phần mềm chuyên dụng. Tính toán giá thành sản phẩm sau pha chế.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng để tính toán trong quá trình phối trộn sản phẩm Xăng A95 (E10) tại các Kho của PV OIL. 4 Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 TỒNG QUAN VỀ CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE QUY MÔ NHỎ TẠI VIỆT NAM 2.1 NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE PHÚ MỸ-CPP PHÚ MỸ 2.1 Giới thiệu chung Nhà máy chế biến Condensate Phú Mỹ (CPP Phú Mỹ) thuộc Công ty Cổ phần Sản xuất và Chế biến Dầu khí Phú Mỹ (PV OIL Phú Mỹ) quản lý với công suất chế biến 130.000 tấn Condensate nặng (Condensate Bongkot-Thailand), và 65.000 tấn Condensate nhẹ (Condensate Bạch Hổ từ nhà máy chế biến khí Dinh Cố) mỗi năm. Nhà máy Chế biến Condensate của PV OIL bắt đầu hoạt động từ tháng 7 năm 2003 và sử dụng nguồn nguyên liệu đầu vào là Condensate nhẹ của mỏ Bạch Hổ và Condensate nặng nhập từ Thái Lan để sản xuất xăng có trị số Octan RON 83.
Bảng dưới thống kê lượng nguyên liệu Condensate Bạch Hổ nhà máy sử dụng trong giai đoạn 2003 – 2006. [1] [17] [19] Bảng 2-1 Sản lượng Condensate Bạch Hổ dùng cho sản xuất xăng của nhà máy PV OIL giai đoạn 2003-2006 (ngàn tấn/năm) Năm 2003 2004 2005 2006 Lượng (ngàn tấn) 57 140 113 66 Nguồn: PV OIL Ngoài Condensate, nguyên liệu phối trộn của nhà máy còn có reformat, MTBE, các chế phẩm pha xăng có trị số Octan cao (theo thiết kế là 130 ngàn tấn/năm) như phụ gia A819, CN120,… và một số loại hoá chất như chất làm sạch, chất tạo màu, chất chống ôxy hoá,. 5 Bảng dưới cho thấy một số tính chất hoá lý của condensat mỏ Bạch Hổ và condensat mỏ Bongkot (Thái Lan) nhà máy đã sử dụng: Bảng 2-2 Tính chất hoá lý của nguyên liệu Condensate của nhà máy PV OIL Đặc tính hoá lý Condensat Bạch Hổ Condensat Bongkot Tỷ trọng (15oC), kg/m3 666 757,5 Độ nhớt, cP 0,326 0,77 Áp suất hơi, KPa 100 50,2 Nguồn: PV OIL Theo thiết kế ban đầu, nhà máy chế biến nguyên liệu thô là Condensate nặng (Bongkot) sau đó pha trộn với các cấu tử chế biến xăng khác như reformate, phụ gia để sản xuất xăng A83 với công suất là 270,000 tấn/năm (sản lượng tối đa là 340,000 tấn/năm) đạt tiêu chuẩn Việt Nam 6776:2005; sản phẩm phụ là các hydrocacbon nhẹ (C3/C4) làm nhiên liệu cho tháp chưng cất và một lượng dầu nặng để sản xuất DO đạt tiêu chuẩn 5698:2005 với sản lượng trung bình khoảng 26,000 tấn/năm theo thiết kế. Ngoài ra, hiện nay nhà máy còn tiến hành sản xuất một lượng nhỏ Xăng A92 theo tiêu chuẩn 6776:2005 theo đơn đặt hàng.
[24] Từ cuối năm 2009, hiện nay nguồn nguyên liệu chính của Nhà máy Chế biến Condensate là từ 03 nguồn: Condensate Bạch Hổ; Condensate Lan Tây; Condensate Rồng Đôi; 2.2 Cơ cấu sản phẩm Sản phẩm của nhà máy ngoài xăng có trị số Octan RON 83 với sản lượng 130 ngàn tấn/năm, theo công suất thiết kế, đạt tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam TCVN 6776:2005 còn có một lượng nhỏ xăng có trị số Octan RON 92, sản phẩm 6 phụ là các hydrocabon nhẹ (C4, C5) làm nhiên liệu cho tháp chưng cất và một lượng dầu nặng với sản lượng trung bình 26 ngàn tấn/năm theo thiết kế.3 Hệ thống công nghệ và phối trộn của Nhà máy: a. Tổng quan: Tại Nhà máy CPP Phú Mỹ, Condensate thô được chế biến bằng cách chưng cất trong tháp chưng để loại những thành phần không mong muốn. Thành phần Condensate ổn định (xăng thô) sau khi chưng cất được phối trộn với các thành phần Octane cao như Reformate và các chất phụ gia để pha xăng. Trước đây, Nhà máy sử dụng phụ gia Tertra Etyl Chì để pha xăng A83 nhưng từ khi có Quy định của Nhà nước về việc cấm sử dụng loại phụ gia pha xăng có hàm lượng chì cao, Nhà máy đã chuyển sang dùng phụ gia CN120 của Công ty Cổ phần Năng lượng Xanh (GEC) để pha chế các sản phẩm xăng đáp ứng Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6776:2005).
[1] [24] Nhà máy CPP Phú Mỹ gồm những khu vực hoạt động và hệ thống chính như sau: [20] Hệ thống chưng cất Condensate; Hệ thống phối trộn; Khu bồn bể; Hệ thống phân phối sản phẩm; Hệ thống phụ trợ; Nhà máy có thể vận hành theo ba chế độ hoạt động là: Trường hợp hoạt động cực đại (Chế độ cực đại) Trong trường hợp này nhà máy có thể ổn định 130,000 tấn Condensate Bongkot/năm và 65,000 tấn Condensate Bạch Hổ/năm. Nguyên liệu để trộn xăng là Condensate Bongkot đã ổn định và Condensate Bạch Hổ được đưa từ nhà máy chế biến khí Dinh Cố. 7 Xăng thành phẩm là: 340,000 tấn/năm.
