Một trong những nghiên cứu của các Kỹ sư Việt Nam là “Nghiên cứu khả năng tăng tối đa công suất vận hành các phân xưởng NHT-CCR-ISOM” đã được áp dụng tại Nhà máy Lọc dầu Dung Quất và mang lại giá trị cho Công ty trên 10 triệu USD mỗi năm.

Nâng công suất không cần đầu tư thiết bị

Từ năm 2015, để tận dụng chênh lệch giữa giá xăng tăng cao hơn giá dầu diesel (DO), BSR đã tiến hành nghiên cứu và tăng công suất cụm Phân xưởng Naphtha gồm Phân xưởng xử lý Naphtha, Phân xưởng sản xuất xăng Reformat và Phân xưởng đồng phân hóa (NHT-CCR-ISOM) lên tương ứng là 115/100/115% công suất thiết kế với mục tiêu tăng sản lượng xăng cho Nhà máy Lọc dầu Dung Quất. Tuy nhiên, với mức công suất này vẫn chưa sử dụng hết phân đoạn Naphtha để có thể tăng tối đa sản lượng xăng.

Nhận diện được cơ hội tối ưu hóa này, lãnh đạo Công ty đã chỉ đạo và hướng dẫn tổ chuyên môn đứng đầu là kỹ sư Đinh Văn Nhân, các thành viên gồm Nguyễn Nhanh, Nguyễn Bá Trí Quang, Lâm Thu Hương thuộc Ban Nghiên cứu phát triển (NCPT) và kỹ sư Vương Ngọc Trai, Đỗ Hồng Quang thuộc Ban Vận hành sản xuất (VHSX) phối hợp Ban Bảo dưỡng sửa chữa, Tư vấn O&M và Nhà cung cấp bản quyền Công nghệ UOP (Mỹ) tiến hành nghiên cứu khả năng tăng tối đa công suất vận hành các phân xưởng NHT-CCR-ISOM với mục tiêu không cần cải hoán hoặc cải hoán nhỏ. Trên cơ sở nghiên cứu, xây dựng mô phỏng các phân xưởng dựa trên thông số thiết kế, thông số vận hành thực tế, chạy mô phỏng ở nhiều mức công suất khác nhau nhằm đánh giá khả năng và các hạn chế của xúc tác và hệ thống thiết bị để xác định được mức công suất tối đa có thể vận hành của các phân xưởng NHT-CCR-ISOM.

Kết quả nghiên cứu được rất khả quan, các phân xưởng NHT-CCR-ISOM có thể tăng lên được 125%/110%/125% công suất thiết kế với một số cải hoán nhỏ như thay bơm và van. Theo đó, các ban chuyên môn đã tiến hành vận hành thử nghiệm, áp dụng thực tế mức công suất trên trong các năm 2017 và 2018, giúp tăng sản lượng xăng Mogas 95 từ 1,1 triệu tấn trong năm 2017 lên 1,7 triệu tấn trong năm 2018, góp phần gia tăng lợi nhuận cho Công ty.

Thử nghiệm, chế biến dầu WTI

Với chiến lược nghiên cứu đa dạng hóa nguồn dầu thô chế biến, mà đa số là các loại dầu thô chứa nhiều thành phần nhẹ. Đầu năm 2019, Ban NCPT đã đánh giá và lên kế hoạch đưa vào chế biến thử nghiệm dầu thô WTI của Mỹ. Hạn chế chính của dầu thô này là có phân đoạn Naphtha và thành phần tiền tố Benzene rất cao nên dự kiến sẽ bị hạn chế tỷ lệ chế biến, do giới hạn công suất của các phân xưởng NHT/CCR/ISOM mặc dù các phân xưởng này đã được nghiên cứu tăng lên 125%/110%/125% công suất thiết kế.

Với thách thức từ nhu cầu chế biến dầu thô mới tiềm năng này, Ban NCPT đã chủ động mạnh dạn nghiên cứu tìm giải pháp để tăng thêm công suất cho các phân xưởng, cụ thể phân xưởng NHT/ISOM đã được nghiên cứu và tăng thêm lên được tương ứng 130%/150% công suất thiết kế và áp dụng thành công vào tháng 5 - 6/2019 giúp tăng khả năng chế biến thử nghiệm dầu WTI lên 30%, so với mức dự đoán ban đầu của BSR là 20%.

Kỹ sư Đinh Văn Nhân cho biết: “Việc tăng thêm công suất NHT lên 130%, ISOM lên 150% thành công là nhờ sự mạnh dạn, kinh nghiệm và phối hợp tốt từ nhiều ban chuyên môn của BSR. Khi triển khai, nhóm chuyên môn đã gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình nghiên cứu, đánh giá vì hầu hết thiết bị và xúc tác đã chạm ngưỡng giới hạn. Để vượt qua các hạn chế này, nhóm chuyên môn đã nghiên cứu đề ra các giải pháp khắc phục như thay đổi áp suất vận hành của thiết bị phản ứng NHT, giảm tỷ lệ tuần hoàn dòng side-draw phân xưởng ISOM, vận hành hai bơm nguyên liệu cao áp, bơm nước rửa, bơm tuần hoàn đỉnh tháp Stripper T-1201 và mở van bypass của nhiều van điều khiển để giải quyết vấn đề hạn chế thủy lực do công suất tăng cao. Ngoài ra, phải đưa ra các giải pháp giám sát đặc biệt tình trạng làm việc của xúc tác, các thiết bị quan trọng như lò phản ứng, lò gia nhiệt, máy nén cao áp, và kiểm soát đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra của phân xưởng khi vận hành vượt xa công suất thiết kế. Các giải pháp cải tiến này được gửi qua Nhà cung cấp bản quyền Công nghệ UOP xem xét và được UOP đánh giá là phù hợp để áp dụng”.

Giải pháp nghiên cứu tăng tối đa công suất các phân xưởng NHT-CCR-ISOM lên 130%/110%/150% công suất thiết kế từng bước được thử nghiệm và áp dụng tại NMLD Dung Quất liên tục trong các năm 2017, 2018, 2019 và được Nhà cung cấp bản quyền Công nghệ UOP đánh giá rất cao. Theo ước tính lợi nhuận từ việc tăng sản lượng xăng nhờ tăng công suất các phân xưởng này so với công suất thiết kế ban đầu trên 10 triệu USD/năm.

Với kết quả nghiên cứu này, BSR có thể đưa vào áp dụng linh hoạt được nhiều chế độ vận hành và nhiều loại dầu thô mới nhằm tăng giá trị thặng dư lớn cho Công ty, đồng thời chủ động trong việc xuất bán sản phẩm xăng phù hợp theo nhu cầu thị trường, Kỹ sư Đinh Văn Nhân cho biết thêm.

Ngọc Lâm