ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

----------

HỒ ĐÌNH HỒNG
NGHIÊN CỨU GIẢM TỶ LỆ H2/HC
NHẰM TIẾTKIỆM NĂNG LƯỢNG CHO PHÂN XƯỞNG
REFORMING XÚC TÁC TẠI BSR

Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học
Mã số : 8520301

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Đà Nẵng – 2022

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Thanh Xuân

Phản biện 1: PGS.TS. Trương Hữu Trì
Phản biện 2: TS. Nguyễn Đình Thống

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận

văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật hóa học họp tại
Trường Đại học Bách khoa vào ngày 27 tháng 7 năm 2022

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu và Truyền thông, Trường Đại học
Bách khoa – Đại học Đà Nẵng
- Thư viện Khoa Hóa, Trường Đại học Bách khoa – Đại học
Đà Nẵng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


1
MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài:
Nhà máy lọc dầu Dung Quất vận hành từ năm 2009, đã cung
cấp cho thị trường Việt Nam từ 2.000 đến 2.800 Nghìn tấn/năm. Tuy
nhiên nhu cầu xăng khơng ngừng tăng cao, địi hỏi sự nâng cao cơng
suất của Nhà máy Lọc dầu nói chung và các phân xưởng cơng nghệ
nói riêng, đặc biệt là phân xưởng reforming xúc tác (CCR:
Continuous Catalytic Reforming). Việc tăng công suất phân xưởng
sẽ dẫn đến tăng lưu lượng hydro tuần hoàn. Nghiên cứu giảm tỷ lệ
H2/HC (giảm lưu lượng khí hydro tuần hồn) sẽ làm giảm đáng kể
việc tiêu thụ năng lượng, nâng cao hiệu quả kinh tế của nhà máy.
Ngồi ra, giảm tỷ lệ H2/HC cịn góp phần làm giảm được hiện tượng
catalyst pinning và giảm được nhiệt độ dịng cơng nghệ ra khỏi quạt
ngưng tụ, giúp ổn định vận hành và nâng cao độ tin cậy của thiết bị.
Với những lý do và các vấn đề thực tiễn trên, tôi xin được

lựa chọn đề tài “Nghiên cứu giảm tỷ lệ H2/HC nhằm tiết kiệm năng
lượng cho phân xưởng reforming xúc tác tại BSR”.
1.

Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu các ưu điểm và hạn chế của việc giảm tỷ lệ
H2/HC nhằm tiết kiệm năng lượng, mang lại lợi nhuận kinh tế cao và
đảm bảo cơ sở cho việc tăng công suất phân xưởng.
2.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Phân xưởng CCR của Nhà máy lọc dầu Dung Quất
Ảnh hưởng của tỷ lệ H2/HC đến sự hình thành cốc trên xúc
tác.
Giới hạn pinning xúc tác.
Lợi ích thu được từ việc giảm tỷ lệ H2/HC.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu mô phỏng.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2
✓
-


✓
-

6.
-

Ý nghĩa khoa học:
Kết quả nghiên cứu của đề tài làm cơ sở cho việc nâng công
suất phân xưởng CCR tại Nhà máy lọc dầu Dung Quất.
Nghiên cứu giảm tỷ lệ H2/HC sẽ giảm được nhiệt độ dịng
cơng nghệ ra khỏi quạt ngưng tụ, tăng tính vận hành ổn định
của phân xưởng CCR.
Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả việc giảm tỷ lệ H2/HC phân xưởng CCR của Nhà
máy lọc dầu Dung Quất sẽ đem lại cho nhà máy khoản lợi
nhuận 1846878.3 USD/năm.
Cấu trúc của luận văn:
Cấu trúc luận văn gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ H2/HC đến thông số vận
hành và chất lượng sản phẩm của phân xưởng CCR
Chương 3: Đánh giá hiệu quả của việc giảm tỷ lệ H2/HC của
phân xưởng CCR
Chương 4: Kết luận

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



3

1.1.

Chương 1. TỔNG QUAN
TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT

1.1.1. Địa điểm và diện tích sử dụng:
Nhà máy Lọc dầu Dung Quất (BSR) được đặt tại Khu Kinh
tế Dung Quất, thuộc địa bàn các xã Bình Thuận và Bình Trị, huyện
Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi.
Diện tích sử dụng của Nhà máy ở mặt đất khoảng 338 ha, ở
mặt biển khoảng 471 ha, trong đó:
- Khu nhà máy chính: 110 ha
- Khu bể chứa dầu thô: 42 ha
- Khu bể chứa sản phẩm: 43,83 ha
- Khu tuyến dẫn dầu thô, cấp và xả nước biển: 17 ha
- Tuyến ống dẫn sản phẩm: 77,46 ha
- Cảng xuất sản phẩm: 135 ha
- Hệ thống phao rót dầu khơng bến, tuyến ống ngầm dưới
biển và khu vực vòng quay tàu: 336 ha
1.1.2. Sơ đồ vị trí Nhà máy
Nhà máy có 4 khu vực chính:
- Các phân xưởng cơng nghệ và phụ trợ
- Khu bể chứa dầu thô
- Khu bể chứa sản phẩm cảng xuất sản phẩm
- Phao rót dầu khơng bến và hệ thống lấy và xả nước biển.
Những khu vực này được nối với nhau bằng hệ thống ống
với đường phụ liền kề.


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí Nhà máy Lọc dầu Dung Quất
1.1.3. Công suất chế biến và nguyên liệu
Công suất chế biến của Nhà máy theo thiết kế ban đầu là 6,5
triệu tấn dầu thô/năm, tương đương 148.000 thùng/ngày.
Nguyên liệu cho Nhà máy là 100% dầu thô Bạch Hổ (Việt
Nam) hoặc dầu thô hỗn hợp (85% dầu thô Bạch Hổ + 15% dầu chua
Dubai).
1.1.4. Cấu hình nhà máy
Nhà máy Lọc dầu Dung Quất gồm có 14 phân xưởng cơng
nghệ (chưa tính phân xưởng Polypropylene), 11 phân xưởng phụ trợ,
phân xưởng ngoại vi và 8 bể chứa dầu thô.
Sơ đồ các phân xưởng cơng nghệ được mơ tả trên Hình 1.2.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


5

Hình 1.2: Sơ đồ cơng nghệ và vị trí phân xưởng CCR của Nhà máy
Lọc dầu Dung Quất
1.1.5. Cơ cấu sản phẩm của nhà máy

Nhà máy Lọc dầu Dung Quất có 8 sản phẩm chính:
-

Khí hóa lỏng Propylene
Khí hóa lỏng LPG
Xăng Mogas 92/95
Dầu hỏa/nhiên liệu Jet A1
Diesel ô tô
Dầu nhiên liệu (FO)
Hạt nhựa
Lưu huỳnh.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
TỔNG QUAN VỀ PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC

1.2.

TÁC
1.2.1.

Mục đích phân xưởng Reforming xúc tác
Phân xưởng Reforming xúc tác (CCR: Continuous Catalytic

Reforming) của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất được thiết kế dựa trên
công nghệ bản quyền của UOP (Universal Oil Products) với mục

đích chế biến phân đoạn Naphtha đã được xử lý bằng hydro (từ phân
xưởng Naphtha Hydrotreating - NHT đưa đến) thành cấu tử pha trộn
xăng có chỉ số octane cao. Công suất của phân xưởng là 21100
BPSD (tương đương 103496 kg/h) chế biến phân đoạn Naphtha nặng
từ phân xưởng NHT . Công nghệ CCR sử dụng xúc tác lưỡng chức
Pt/-Al2O3 để chuyển hóa phân đoạn naphtha có chỉ số octane thấp
thành cấu tử pha trộn xăng có chỉ số octane cao hơn.
Các sản phẩm của phân xưởng CCR bao gồm :
-

Reformate : RON 102  105.

-

LPG : C5+ < 2%mol

-

Khí H2 với độ tinh khiết > 92% mol

1.2.2.

Xúc tác sử dụng
Xúc tác được sử dụng trong quá trình reforming xúc tác là

loại xúc tác lưỡng chức Pt/-Al2O3, gồm chức năng oxy hoá-khử và
chức năng acid:
-

Chức oxy hoá-khử (chức kim loại): tăng cường các phản ứng

hydro hoá, dehydro hoá.

-

Chức acid: tăng cường các phản ứng alkyl hoá, isomer hoá,
cracking,…

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7
1.2.3.

Các phản ứng xảy ra
Các phản ứng chính của quá trình Reforming xúc tác xảy ra

trên chức kim loại hoặc chức acid, và được mơ tả trên hình 1.3 [11].

Hình 1.3: Sơ đồ các phản ứng chính của q trình Reforming xúc tác
Phản ứng chính của reforming xúc tác là chuyển hóa
naphthen thành các hợp chất aromatic. Phản ứng này diễn ra nhanh
và có hiệu suất cao.

Đây là phản ứng thu nhiệt mạnh (H = 210 kJ/mol = 50
kcal/mol).
Nhờ phản ứng dehydro hố naphthene có tốc độ cao mà
trong q trình reforming xúc tác sẽ nhận được nhiều hydrocarbon
thơm và hydro. Do phản ứng thu nhiệt mạnh, người ta phải tiến hành

phản ứng nối tiếp nhau trong nhiều reactor để nhận được độ chuyển
hố cần thiết.
Sự chuyển hóa của paraffin là nhỏ hơn và các hợp chất
aromatic hầu như không thay đổi khi đi qua phân xưởng này.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


8
1.2.4.

Sơ đồ công nghệ phân xưởng CCR
Sơ đồ công nghệ phân xưởng CCR Platforming được chia

thành 2 khu vực chính: Khu vực Platforming bao gồm các lò phản
ứng xuyên tâm đặt chồng lên nhau, bộ phận trao đổi nhiệt, lò đốt,
tháp phân tách; Khu vực tái sinh bao gồm thiết bị tái sinh xúc tác
(regenerator) và hệ thống chuyển đổi chất xúc tác.
1.2.4.1. Khu vực phản ứng Platforming
Các thiết bị chính bao gồm: 4 thiết bị phản ứng được xếp
chồng lên nhau, 4 lò gia nhiệt cho nguyên liệu, Thiết bị trao đổi nhiệt
giữa dòng nguyên liệu và sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng cuối
cùng (Rx#4), Thiết bị tách 2 pha sản phẩm sau phản ứng, Tháp ổn
định xăng (debutanizer), Máy nén khí H2 tuần hồn, Cụm thu hồi
lỏng, Thiết bị hấp phụ HCl

Hình 1.4 Sơ đồ cơng nghệ phân xưởng CCR của Nhà máy Lọc dầu
Dung Quất (Khu vực Platforming)


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


9

1.2.4.2. Khu vực tái sinh (Regeneration)
Các thiết bị chính bao gồm : tháp tái sinh (tháp đốt cốc), thiết
bị tách bụi xúc tác, thiết bị tuần hồn khí đốt cốc, thiết bị nâng/vận
chuyển xúc tác.

Hình 1.5 Sơ đồ khu vực tái sinh xúc tác tại phân xưởng CCR của
Nhà máy Lọc dầu Dung Quất

1.2.5.

Thông số vận hành của phân xưởng CCR

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


10

1.3.

-


Nhiệt độ vận hành: 482  549OC

-

Áp suất vận hành:
▪

Thiết bị phản ứng: 3.5 kg/cm2

▪

Thiết bị phân tách (Seperator): 2.5 kg/cm2

-

Tỷ lệ H2/HC: 2.5 mol/mol

-

Chỉ số RON của xăng Reformate: 103  104.
TỔNG

QUAN VỀ HIỆN

TƯỢNG

“CATALYST

PINNING”.

Xúc tác của phân xưởng CCR được thiết kế đi từ trên xuống
theo trọng lực. Tại thiết bị phản ứng dịng cơng nghệ sẽ đi xun tâm
qua lớp xúc tác để thực hiện phản ứng reforming và đi vào ống trung
tâm (Center pipe) (Hình 1.6), cịn xúc tác di chuyển từ thiết bị phản
ứng trên xuống thiết bị phản ứng dưới theo trọng lực. Khi lưu lượng
dịng cơng nghệ tăng lên sẽ làm cho trở lực qua lớp xúc tác tăng lên
và làm cho xúc tác khó di chuyển hoặc bị giữ lại (hang up/pinning)
(Hình 1.7). Hiện tượng này được gọi là “Catalyst pinning” [12]. Hiện
tượng “catalyst pinning” làm cho cốc tạo thành trên lớp xúc tác sẽ
tăng lên, hoạt tính xúc tác giảm, nhiệt độ vùng đốt tại tháp tái sinh
xúc tác tăng cao…

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11

Hình 1.6: Dịng ngun liệu đi qua lớp xúc tác trong thiết bị phản
ứng [11]

Hình 1.7: Hiện tượng Catalyst pinning [12]

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12

Có rất nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng Catalyst pinning
như thiết kế của thiết bị phản ứng (lưới lọc bị tắc-Centerpipe
plugging), tỷ trọng của xúc tác, tăng công suất phân xưởng,
Regenerator screen plugging, phân phối dịng khí tái sinh không đều
trong thiết bị tái sinh,…
Dấu hiệu để nhận biết hiện tượng Catalyst Pinning:
-

Thiết bị phản ứng: Chênh lệch nhiệt độ dịng cơng nghệ qua
thiết bị phản ứng giảm; chênh áp qua thiết bị phản ứng tăng.

-

Thiết bị tái sinh: Cốc sẽ di chuyển xuống vùng Clo hóa; Bất
thường của dịng khí đến đốt cốc; nhiệt độ vùng đốt cốc tăng
nhanh.

Các ảnh hưởng, mối nguy nếu bị hiện tượng Catalyst Pinning
-

Khả năng phân phối dòng qua thiết bị phản ứng, thiết bị tái
sinh sẽ giảm.

-

Độ chuyển hóa qua các thiết bị phản ứng giảm.

-

Nhiệt độ vùng đốt cốc tại tháp tái sinh tăng có thể gây hỏng

xúc tác, thiết bị.

-

Xúc tác dễ bị vỡ và làm cho hàm lượng bụi xúc tác tăng gây
mất mát xúc tác, tắt nghẽn hệ thống, thiết bị.

Việc tính tốn Catalyst Pining được UOP dựa trên công thức
sau [12]:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


13
-

Giới hạn Catalyst Pinning (Pinning margin) = (Lưu
lượng dòng để tạo Catalyst Pinning – Lưu lượng dòng
thực tế)/Lưu lượng dòng thực tế *100%

-

Giản đồ để tính lưu lượng dịng tối thiểu để tạo ra hiện tượng
Catalyst pinning như hình bên dưới:

Hình 1.8: Giản đồ để tính lưu lượng dịng tối thiểu để tạo ra hiện
tượng Catalyst pinning [12]
-


Mỗi thiết bị phản ứng, mỗi loại xúc tác sẽ có giản đồ
Catalyst Pinning khác nhau.

-

Trục hồnh là tỷ trọng của dịng khí ra khỏi thiết bị phản
ứng. Trục tung là lưu lượng dịng để có thể tạo ra hiện tượng
Catalyst Pinning

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


14
Chương 2. ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ H2/HC ĐẾN THÔNG SỐ
VẬN HÀNH VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM
CỦA PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC TÁC
2.1

Ảnh hưởng của tỷ lệ H2/HC đến thông số vận hành của
phân xưởng
Tỷ lệ hydro và nguyên liệu (H2/HC) được định nghĩa là số

mol hydro nguyên chất trong khí tuần hoàn trên số mol nguyên liệu
(naptha) nạp vào phân xưởng.
Giảm tỷ lệ H2/HC sẽ:
-


Giảm tỷ lệ H2/HC sẽ làm giảm áp suất riêng phần hydro,
thúc đẩy các phản ứng dehyro hóa naphthen làm tăng khả
năng thu được các cấu tử có trị số RON cao.

-

Giảm tỷ lệ H2/HC sẽ làm giảm khả năng vận chuyển hỗn hợp
sản phẩm khỏi bề mặt xúc tác, do đó làm tăng khả năng tạo
cốc bám trên xúc tác, lượng cốc này sẽ được đốt ở tháp tái
sinh xúc tác.

-

Khi giảm lưu lượng hydro tuần hoàn sẽ làm giảm áp suất ở
thiết bị phản ứng, điều này làm giảm sản lượng LPG, tăng
sản lượng reformate và hydro (hình 2.1)

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15

Hình 2.1 Ảnh hưởng của áp suất lên sản lượng sản phẩm [11]

2.2

Nghiên cứu thống kê cơ sở dữ liệu vận hành tại BSR
Theo báo cáo chạy thử từ ban nghiên cứu và phát triển


BSR-TED-TER-013-16003. Test run report for reducing CCR recycle
gas flow and H2-HC ratio để kiểm tra khả năng đáp ứng của thiết bị
trao đổi nhiệt, năm 2016 phân xưởng đã giảm dịng khí hydro tuần
hồn xuống 42.900 Nm3/hr ở 80% công suất phân xưởng ( tức 112
m3/hr nguyên liệu ) tương đương với tỷ lệ H2/HC là 2.24 mol/mol thì
thiết bị trao đổi nhiệt vẫn đáp ứng được giới hạn nâng và UOP kết
luận rằng phân xưởng có thể chạy ở tỷ lệ H2/HC là 2.2 mol/mol
Năm

Cơng suất Tỷ lệ H2/HC Hàm lượng
bình quân

bình quân

cốc trên

(%)

(mol/mol)

xúc tác

RON

(%wt)
2017

85


2.9

2.4

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

103+-0.2

Lưu hành nội bộ


16

2018

95

2.9

2.4

103+-0.2

2019

100

2.6

2.7


103+-0.2

2020

105

2.5

3.5

103.5+-0.2

2021

110

2.5

4.0

103.5+-0.2

Bảng 2.1: Thống kê tỷ lệ H2/HC tương ứng công suất
bình qn của phân xưởng
2.3

Nghiên cứu mơ phỏng giảm tỷ lệ H2/HC

2.3.1 Mơ hình mơ phỏng phân xưởng CCR của nhà máy lọc

dầu Dung Quất

Hình 2.2 Mơ hình mơ phỏng phân xưởng CCR ở nhà máy lọc dầu
Dung Quất
Xây dựng mơ hình mơ phỏng dựa trên các bản vẽ sơ đồ dòng
(PFD) phân xưởng Reforming xúc tác của nhà máy lọc dầu Dung
Quất kết hợp với thu thập dữ liệu thực tế trong quá trình chạy thử ở

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17
110% công suất phân xưởng để tinh chỉnh các thông số vận hành tại
thiết bị phản ứng, các thiết bị trao đổi nhiệt, các lò đốt. Đồng thời
tinh chỉnh số liệu mô phỏng khớp với thông số vận hành thực tế như
RON, RVP, yield reformate, LPG, hydro…
Sau khi đã tinh chỉnh thì tiến hành mơ phỏng phân xưởng ở
cơng suất 110%, tương ứng với lưu lượng nguyên liệu 155.8 m3/hr,
cố định mục tiêu RON 103, lần lượt giảm lưu lượng hydro tuần hoàn
từ 64000 Nm3/hr, 62000 Nm3/hr, 60000 Nm3/hr, 58000 Nm3/hr để
đánh giá khả năng tiết kiệm nhiên liệu cho phân xưởng, ta thu được
kết quả như hình 2.3

Hình 2.3 Kết quả mơ phỏng giảm lưu lượng hydro tuần hồn

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



18
Các thông số cần lưu ý được thống kê lại như bảng 2.2 dưới
đây:
Với kết quả thu thập được ở bảng trên, việc giảm tỷ lệ
H2/HC từ 2.5 mol/mol xuống cịn 2.247 mol/mol (tương ứng với
dịng hydro tuần hồn từ 64000Nm3/hr xuống 58000Nm3/hr) sẽ
giảm được khoảng 36 Nm3/hr lượng khí đốt vào lò đốt và khoảng
1.16 tấn/hr lượng hơi nước HP đi vào tuốc bin máy nén tuần hoàn.
Sản lượng reformate tăng 0.0991 wt%, sản lượng hydro tăng 0.0099
wt% và sản lượng LPG giảm 1.9 wt%

Chương 3. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC GIẢM TỶ LỆ
H2/HC CỦA PHÂN XƯỞNG REFORMING XÚC
TÁC.
3.1 Về mặt kỹ thuật :
Q trình mơ phỏng giảm tỷ lệ H2/HC của phân xưởng
reforming xúc tác từ 2.5 mol/mol xuống 2.258 mol/mol cho thấy với
dòng hydro 58000 Nm3/hr vẫn đáp ứng được giới hạn nâng
hydrocacbon lỏng của thiết bị trao đổi nhiệt, hàm lượng cốc trên xúc
tác tăng từ 4.0056 wt% lên 4.0256 wt% nhưng vẫn nằm trong giới
hạn vận hành và lượng cốc này sẽ được đốt ở tháp tái sinh xúc tác.
Việc giảm dịng khí hydro tuần hồn làm giảm được nhiệt độ
dịng cơng nghệ ra khỏi quạt ngưng tụ khoảng 3.4 0C, giúp ổn định
vận hành và nâng cao độ tin cậy của thiết bị, làm tiền đề cho việc
tăng công suất phân xưởng.
3.2 Về mặt kinh tế :

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


19
Với số liệu về giá nhiên liệu cập nhật 4/2022 từ Ban Điều độ
sản xuất của nhà máy lọc dầu Dung Quất như trong bảng 3.1, lợi ích
kinh tế từ việc giảm lưu lượng hydro tuần hoàn từ 64000 Nm3/hr
xuống 58000 Nm3/hr sẽ được tính tốn như bên dưới
FG
Usd/ton
991
HP Steam
Usd/ton
60
Reformate
Usd/ton
1108.7
LPG
Usd/ton
1026.9
Hydro
Usd/ton
1693
Bảng 3.1 Bảng giá nhiên liệu cập nhật tháng 4/2022
3.2.1

Lợi nhuận từ việc giảm tiêu thụ khí đốt:
Lưu lượng khí đốt tiết kiệm được:
FFG = 12675 – 12639 = 36 Nm3/hr

Tỷ trọng riêng của khí đốt :
D = 1.5 kg/m3
Khối lượng khí đốt tiết kiệm được :
MFG = 36 x 1.5 = 54 kg/hr
Lợi nhuận thu được :

MarginFG = 54/1000 x 991 x 24 x 365 = 468782.6
USD/năm
3.2.2 Lợi nhuận từ việc giảm tiêu thụ hơi nước cao áp vào tuốc
bin máy nén:
Lưu lượng hơi nước tiết kiệm được:
FSTEAM = 19599 – 18442 = 1157 kg/hr
Lợi nhuận thu được :
MarginSTEAM = 1157/1000 x 60 x 24 x 365 = 608119.2
USD/năm
3.2.3

Lợi nhuận từ việc tăng sản lượng hydro:
Sản lượng hydro tăng thêm:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


20
MHYDRO = (4.1621 - 4.1522)/100 x (155.8 x 0.75)

=


0.01157 tấn/hr
MarginHYDRO = 0.01157 x 24 x 365 x 1693 = 171563.5
USD/năm
3.2.4

Lợi nhuận từ việc tăng sản lượng reformate:
Sản lượng reformate tăng thêm:
MREFORMATE = (89.4412 – 89.3421)/100 x (155.8 x 0.75) =

0.116 tấn/hr
MarginREFORMATE = 0.116 x 24 x 365 x 1108.7 =1124658
USD/năm
3.2.5

Lợi nhuận từ việc giảm sản lượng LPG:
Sản lượng LPG giảm đi:
MLPG = 3.0198 – 3.0783 = -0.0585 tấn/hr
MarginLPG = (-0.0585) x 24 x 365 x 1026.9 = - 526245

USD/năm
3.2.6

Tổng lợi nhuận
∑MARGIN = 468782.6 + 608119.2 + 171563.5 + 1124658 -

526245
= 1846878.3 USD/năm
Chương 4 KẾT LUẬN
Với các kết quả thu được từ việc mơ phỏng giảm lưu lượng
hydro tuần hồn của phân xưởng CCR từ 64000 Nm3/hr xuống

58000 Nm3/hr, cho phép rút ra các kết luận sau:
-

Về mặt kỹ thuật:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


21
▪

Với lưu lượng hydro tuần hoàn 58000 Nm3/hr vẫn đáp
ứng được giới hạn nâng hydrocacbon lỏng của thiết bị
trao đổi nhiệt

▪

Hàm lượng cốc trên xúc tác tăng từ 4.0056 %wt lên
4.0256 %wt nhưng vẫn nằm trong giới hạn vận hành là 3
– 7 %wt [11] và lượng cốc này sẽ được đốt ở tháp tái
sinh xúc tác.

▪

Giảm được nhiệt độ dịng cơng nghệ ra khỏi quạt ngưng
tụ khoảng 3.4 0C, giúp ổn định vận hành và nâng cao độ
tin cậy của thiết bị và làm tiền đề nâng cao công suất
phân xưởng.


-

Về mặt kinh tế:
Với số liệu về giá nhiên liệu cập nhật tháng 4/2022, việc

giảm lưu lượng dòng hydro tuần hoàn phân xưởng CCR của Nhà
máy lọc dầu Dung Quất sẽ đem lại cho nhà máy khoản lợi nhuận
1846878.3 USD/năm.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


22
KIẾN NGHỊ
Với các yếu tố về kinh tế và kỹ thuật được phân tích như
trên, kết quả này kiến nghị làm cơ sở cho việc giảm tỷ lệ H2/HC tại
phân xưởng CCR ở Nhà máy lọc dầu Dung Quất.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ