CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY NGHI SƠN 1. Tổng quan về Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. Giới thiệu Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.[14] Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn thuộc khu kinh tế Nghi Sơn, huyện Gia Tĩnh, tỉnh Thanh Hóa với tổng diện tích hơn 500ha,. khu kinh tế Nghi Sơn được đánh giá là trọng điểm phía Nam của Vùng kinh tế Bắc Bộ, đồng thời là cầu nối giữa vùng Bắc Bộ với Trung Bộ.
Ngày 23/10/2013 dự án Liên hợp lọc hóa dầu Nghi Sơn có sự tham dự của nhiều cán bộ cấp cao đặc biệt là Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng để phát lệnh khởi công .Trong đó,Công ty TNHH Lọc Hóa dầu Nghi Sơn làm chủ đầu tư, có tổng vốn đầu tư là hơn 9 tỷ USD. Các nhà đầu tư gồm: Tập doàn Dầu khí Việt Nam (PetroVietnam- PVN) (21,1% vốn), Công ty Dầu khí Quốc tế Cô- Oét (Kuwait Petrolium International- KPI) (35,1%), Công ty Idemitsu Kosan Nhật Bản (Idemitsu Kosan Company- IKC) (35,1%) và Công ty Hóa chất Mitsui Nhật Bản (Mitsui Chemicals) (4,7%). Dự án sẽ hoàn thành và đưa vào vận hành giữa năm 2017. Mục tiêu xây dựng: • Đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia (50%).
• Cung cấp nguyên liệu phát triển ngành công nghiệp Hóa Dầu. • Tạo tiền đề cho ngành công nghiệp phụ trợ và các ngành dịch vụ phát triển. • Góp phần phát triển kinh tế khu vực phía Bắc và đảm bảo sự phát triển đồng đều của cả nước. Công suất thiết kế.
Dự kiến, dự án sẽ đi vào vận hành thương mại vào giữa năm 2017, có công suất lọc dầu là 200 nghìn thùng/ngày (tương đương với 10 triệu tấn/năm); nguyên liệu dầu thô nhập khẩu từ Kuwait. Với các sản phẩm: Khí hóa lỏng LPG: 32 nghìn tấn/năm; Xăng RON 92: 1.131 nghìn tấn/năm; Xăng RON 95: 1.131 tấn/năm; Nhiên liệu phản lực: 580 nghìn tấn/năm; Diesel cao cấp: 2.161 nghìn tấn/năm; GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 2 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT Diesel thường: 1.441 nghìn tấn/năm; Paraxylene: 670 nghìn tấn/năm; Benzene: 238 nghìn tấn/năm; Polypropylene: 366 nghìn tấn/năm; Lưu huỳnh rắn: 244 nghìn tấn/năm. Trong liên hợp còn có các cụm phân xưởng hóa dầu để sản xuất ra các sản phẩm hydrocarbon thơm (benzene, paraxylene) và polypropylene.
Nguyên liệu dùng cho Nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn. Lý do chọn dầu Kuwait làm nguyên liệu cho nhà máy. Dầu thô tại mỏ Bạch Hổ- Vũng Tàu là nguồn dầu rất tốt để làm nguyên liệu cho nhà máy lọc dầu vì nó tương đối sạch với hàm lượng lưu huỳnh thấp (0. Nhưng, nước ta đã khai thác dầu thô Bạch Hổ vào thời gian đất nước chưa có nhà máy lọc dầu, do đó nguồn dầu thô khai thác được chủ yếu bán cho nước ngoài.
Đến khi nhà máy lọc dầu Dung Quất khởi công xây dựng và đi vào hoạt động năm 2009 thì dầu Bạch Hổ là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho nhà máy, do đó nguồn dầu thô Trung Đông được lựa chọn để đảm bảo cho nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn hoạt động ổn định, lâu dài và liên tục. Những phương án pha trộn dầu thô Kuwait, Dubai và Sư Tử Đen đã được nghiên cứu và cho thấy rằng phương án 100% dầu Kuwait mang lại lợi nhuận cao nhất. Vì vậy, dầu thô Kuwait là dầu được lựa chọn làm nguyên liệu chủ yếu chính cho Nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn- Thanh Hóa. Tính chất dầu thô Kuwait [1].
Các thông số của nguyên liệu sẽ được chủ yếu sử dụng chủ yếu trong phần thiết kế của phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU). Xác định thông số thiết kế của nguyên liệu cho các phân xưởng chế biến sâu dựa trên dữ liệu này.90 [1] Crude Balance Gravity API 29. Nguyễn Quang Thái 3 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT Specific Gravity 60/60 0.8752 Density kg/dm3 0.64 Mercaptan Sulfur ppm 135.0 - H2 S ppm <1 - Nitrogen ppm 930.2 CON Carbon wt% 6.21 Ash wt% 0 - Asphaltenes wt% 2.50 - Wax Content wt% 3.5 0 Pour point C <-36 - Salt PTB 10.5 - Vapor Pressure kPa 26.18 - Water vol% 0 - Kin.89 Dựa vào bảng 1.1, ta thây dầu thô Kuwait thuộc loại dầu trung bình vì có 0.885 (ta tính được d 15=0.8751 dưa vào chỉ số API). Đây là loại dầu chua 15 15 vì có hàm lượng lưu huỳnh (2.Vì vậy, trong quá trình chế biến GVHD: ThS.
Nguyễn Quang Thái 4 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT dầu thô, nhà máy cung cấp thêm các phân xưởng HDS để khử lưu huỳnh trong các phân đoạn. Bên cạnh đó, hàm lượng Nitơ và các kim loại như sắt, niken, vanadi cũng rất cao. Đây là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ngộ độc xúc tác, làm sẫm màu sản phẩm. Vậy nên trước khi được đưa đến phân xưởng chưng cất khí quyển (CDU), dầu thô được đưa qua bộ phận xử lý từ để loại bớt kim loại có chứa trong dầu thô và nhà máy còn được thiết kế thêm phân xưởng RHDS để xử lý sâu lưu huỳnh và hợp chất lưu huỳnh có trong dầu thô.
Các dữ liệu thử nghiệm của dầu thô trong bảng này là kết quả của việc áp dụng kỹ thuật thẩm định và kiểm tra để các dữ liệu trong phòng thí nghiệm nguyên. Sử dụng chương trình Haverly System’iCDM và phần mềm Petro Tech Intel, đường cong chưng cất được dựng lên từ các số liệu trong phòng thí nghiệm. Năng suất chưng cất và cân bằng các thuộc tính riêng lẻ được tiến hành và sự chẩn đoán lại của dữ liệu đã được kiểm tra để cho phép đánh giá chính xác chất lượng của dầu thô. Sự tương quan công việc đã đảm bảo rằng phương pháp chưng cất trong cân bằng vật chất, cân bằng tỷ trọng và dữ liệu các phân đoạn là nhất quán.
Các sản phẩm thương mại của nhà máy. LPG: LPG được tách ra từ phân đoạn nhẹ khi chưng cất dầu thô, thành phần gồm propan C3 và butan C4 được phối trộn theo tỉ lệ C3/C4 = 7:3 hay C3/C4 = 5:5 tùy thuộc vào điều kiện sử dụng. Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn LPG, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để có thể phối trộn LPG thương phẩm: Bảng 1.2: Tính chất của sản phẩm LPG [12] Specification Unit Feed design base Density (150C) kg/l 0.5< RVP (380C) kPa 1430> GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 5 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT Sulphur wt% 0.
Phân đoạn xăng với khoảng nhiệt độ sôi dưới 180oC bao gồm các hydrocacbon từ C5 - C11. Tính chất quan trọng của nhiên liệu xăng: • Có khả năng chống lại sự kích nổ (gọi là chỉ số octane). • Hàm lượng lưu huỳnh trong xăng. Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn xăng RON92, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để phối trộn xăng RON92: Bảng 1.3: Tính chất của xăng RON92 [12] Specification Unit Feed design base Desity (150C) kg/l 0.76 RVP kPa 60> Aromatic vol% 40> RON 92 Sulphur wt% 0.
Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn xăng RON95, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để phối trộn xăng RON95: Bảng 1.4: Tính chất của xăng RON95 [12] Specification Unit Feed design base GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 6 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT Desity (150C) kg/l 0.76 RVP kPa 60> Aromatic vol% 40> RON 95 Sulphur wt% 0. Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn xăng RON95, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để phối trộn xăng RON95: Bảng 1.5: Tính chất của xăng RON98 Specification Unit Feed design base Desity (150C) kg/l 0.76 RVP kPa 60> Aromatic vol% 40> RON 98 Sulphur wt% 0. Nhiên liệu phản lực JET A1.
Một số tính chất quan trọng khi sử dụng nhiên liệu phản lực như: • Nhiệt trị: là lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy một đơn vị nhiên liệu trong điều kiện tiêu chuẩn. • Điểm đông đặc( Freezing Point) là nhiệt độ tại đó sản phẩm lỏng đem làm lạnh trong điều kiện nhất định không còn chảy được nữa. Nguyễn Quang Thái 7 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT 1. Nhiên liệu Diesel.
Nhiên liệu Diesel được lấy chủ yếu từ phân đoạn gasoil của quá trình chưng cất dầu thô khoảng nhiệt độ sôi từ 250oC -350oC, với thành phần hydrcacbon từ C16- C20. Tính chất sử dụng của nhiên liệu diesel thương phẩm: Chỉ số cetane, thành phần phân đoạn, nhiệt độ chớp cháy, độ nhớt, điểm chảy,. Auto Diesel Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn Auto Diesel, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để phối trộn Auto Diesel: Bảng 1.6: Tính chất của Auto Diesel [12] Specification Unit Feed design base Desity (150C) kg/l 0.86 0 Flash point C 55< 0 Pour point C 6> Sulphur wt% 0. Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn Industrial Diesel, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để phối trộn Industrial Diesel: Bảng 1.7: Tính chất của Industrial Diesel [12] Specification Unit Feed design base Desity (150C) kg/l 0.86 0 Flash point C 55< 0 Pour point C 6> Sulphur wt% 0.
Nguyễn Quang Thái 8 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT 1. Dầu đốt Fuel oil (FO). Nhiên liệu đốt lò FO là sản phẩm chủ yếu của quá trình chưng cất thu được từ phân đoạn gasoil nặng khi chưng cất dầu thô ở nhiệt độ sôi trên 350oC. Tính chất cần lưu ý khi sử dụng đối với nhiên liệu đốt lò: hàm lượng lưu huỳnh, độ nhớt,.
Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn Fuel Oil, nhưng dưới đây là các tính chất cơ bản để phối trộn Fuel Oil: Bảng 1.8: Tính chất của Fuel Oil [12] Specification Unit Feed design base Desity (150C) kg/l 0.991 0 Flash point C 66< 0 Pour point C 24> Sulphur wt% 0. Được sản xuất bằng phương pháp reíorming xúc tác (Al-Pt) ở nhiệt độ 480oC- 520oC với áp suất 20atm. Được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp reforming xúc tác ở nhiệt độ 480oC-520oC với áp suất 35-40atm. Là nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp sản xuất vật liệu polymer composite.
Được thu hồi từ các dòng khí chua có chưa hàm lượng lưu huỳnh cao như H2S, COS, CS2. Nguyễn Quang Thái 9 SVTH: Lâm Hoàng Biết Tài liệu môi trường học Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHU LỌC HÓA DẦU NGHI SƠN 2. Cấu trúc của một nhà máy lọc dầu. Nhà máy lọc dầu bao gồm: • Cụm phân tách dầu thô.
• Các phân xưởng chuyển hóa. • Hoạt động phối trộn sản phẩm. Cụm phân tách dầu thô.