SẢN XUẤT XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ XĂNG TẠI VIỆT NAM XU HƯỚNG CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM XĂNG PHÁT TRIỂN CẤU HÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH (KHÁI NiỆM VÀ VÍ DỤ) ỨNG DỤNG QUY HOẠCH TUYẾN CHO NHÀ MÁY LỌC DẦU (ÁP DỤNG CHO NMLD DUNG QUẤT) Xăng là sản phẩm được pha trộn từ nhiều dòng thành phần trong nhà máy lọc dầu sao cho đáp ứng được tiêu chuẩn chất lượng xăng áp dụng tại thị trường tiêu thụ Các dòng thành phần bao gồm: • Naphtha từ phân xưởng cracking xúc tác; • Reformate từ phân xưởng reforming xúc tác; • Isomerate từ phân xưởng Đồng phân hóa; • Alkylate từ phân xưởng alkyl hóa; • Naphtha từ phân xưởng tháp chưng cất khí quyển, quá trình hydroprocessing,… • nC4; • Phụ gia (MTBE,oxygenate…)
Trang 1BÁO CÁO
NHIÊN LIỆU XĂNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ
LIÊN QUAN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
SẢN XUẤT XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ XĂNG TẠI VIỆT NAM
XU HƯỚNG CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM XĂNG
PHÁT TRIỂN CẤU HÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU
MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH (KHÁI NiỆM VÀ VÍ DỤ)
ỨNG DỤNG QUY HOẠCH TUYẾN CHO NHÀ MÁY LỌC DẦU (ÁP DỤNG CHO
NMLD DUNG QUẤT)
Trang 3NỘI DUNG TRÌNH BÀY
SẢN XUẤT XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
Trang 4XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
Xăng là sản phẩm được pha trộn từ nhiều dòng thành phần trong nhà máy lọc dầu sao cho đáp ứng được tiêu chuẩn chất lượng xăng áp dụng tại thị trường tiêu thụ
Các dòng thành phần bao gồm:
• Naphtha từ phân xưởng cracking xúc tác;
• Reformate từ phân xưởng reforming xúc tác;
• Isomerate từ phân xưởng Đồng phân hóa;
• Alkylate từ phân xưởng alkyl hóa;
• Naphtha từ phân xưởng tháp chưng cất khí quyển, quá trình hydroprocessing,…
• n-C4;
• Phụ gia (MTBE,oxygenate…)
Trang 5XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
Isomerate
Trang 6XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
Reformate
Trang 7XĂNG TRONG NHÀ MÁY LỌC DẦU
Naphtha từ cracking xúc tác
Trang 8CÁC TÍNH CHẤT QUAN TRỌNG CỦA XĂNG
Trang 9CÁC TÍNH CHẤT QUAN TRỌNG CỦA XĂNG
THƯƠNG PHẨM
Trang 10NỘI DUNG TRÌNH BÀY
THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ XĂNG TẠI VIỆT NAM
Trang 11THỊ TRƯỜNG XĂNG TẠI VIỆT NAM
FIGURE X-20
VIETNAM TOTAL REFINED PRODUCT DEMAND
(Thousand Barrels per Day)
Trang 12THỊ TRƯỜNG XĂNG TẠI VIỆT NAM
Trang 13Gasoline to Diesel Ratio
0.800
Asia G to DVietnam G : D
Trang 14Thị trường xăng Việt Nam
Trang 15NỘI DUNG TRÌNH BÀY
XU HƯỚNG CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM XĂNG
Trang 16Xu hướng chất lượng sản phẩm xăng
Nguồn: A roadmap for cleaner fuels and vehicles in Asia, 11/2008
Hình Lộ trình áp dụng các tiêu chuẩn Euro cho nhiên liệu sạch tại EU và các nước
Châu Á Thái Bình Dương
Trang 17Xu hướng chất lượng sản phẩm xăng
Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5
Nguồn
Nguồn:: Multipronged Multipronged approach approach towards towards clean clean fuels fuels implementation implementation in in Malyasia Malyasia
Trang 18Xu hướng chất lượng sản phẩm xăng
Tính chất Xăng chì Xăng không chì
Trị số Octan, min 83 92 97 83 92 97 90 92 95 - 90 92 95 97
Chì, g/ml, max 0,4 0,15 0,013 0,013 0,013
Lưu huỳnh, %kl, max 0,15 0,15 0,15 0,15 0,05
Bảng Thống kê các tiêu chuẩn xăng Việt Nam giai đoạn 1992-2010
Lưu huỳnh, %kl, max 0,15 0,15 0,15 0,15 0,05
Trang 19Sulfur Specifications
Gasoline
Trang 20NỘI DUNG TRÌNH BÀY
PHÁT TRIỂN CẤU HÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU
PHÁT TRIỂN CẤU HÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU
Trang 21Building the Refining Margin
Crude Cost
•Energy intensity
•Additives and Chemicals
•Environmental costs
•Tax & Dividends
Variable Costs
Fixed Costs
Product Price
Refinery Margin
Trang 22Key Refinery Economics Drivers
Trang 23Refinery Configurations Summary
Trang 26Cracking Refinery (Hydrocracking)
Trang 27Flexible Cracking Refinery
FCC
Alkylation
Trang 29Coking/HCKHydrocracking
Trang 30To Gasoline
NHT
CCR
N SS
To Fuel Oil
LCO CSO
Gasoline
In In Alk Alk
Light Ends Separation
Polypropylene C3/C4 to LPG Fuel Gas Polypropylene
Trang 31Value of Petrochemical Integration
Product Price Spread between p-Xylene and Gasoline
Fuels Fuels & Propylene Full PC Integration
Trang 32Regional Refineries
Significant number of medium and large refineries
Many fuels-only refineries
Only 3 fully PC integrated (Aromatics and Poly-
CPC
200 KBPD
FCFC
540 KBPD 22 trains trains
Trang 33Regional Refineries
SE Asia Refineries by Configuration
(Refineries > 50KBPD ; Approx 6 Million BPD Total Capacity)
Other
Conversion
FCC & HCK FCC & HCK & Coking
FCC Only
FCC Based Refineries Hydroskimming
Conversion
FCC-based refinery configuration is most prominent in this region
Trang 34Regional Refineries
SE Asia Refineries Integration with Petrochemicals
(Refineries > 50KBPD ; Approx 6 Million BPD Total Capacity)
Integrated
Olefins & Aromatics
Olefins
Integration with Petrochemicals helps boost the refining margin
Very few refineries are integrated with both BTX and Olefins
Trang 35NỘI DUNG TRÌNH BÀY
MÔ HÌNH QUY HOẠCH TUYẾN TÍNH (KHÁI NiỆM VÀ VÍ DỤ)
Trang 36 Definition
- A linear program (LP) is a mathematical model of a process The process can be
a refinery, chemical plant, distribution network, or any situation with variables and
1 Linear implies there are no mathematical terms such as X2, X3, logX…
2 There are more unknowns (variables) than equations (constraints) This means there are an
infinite number of solutions to the problem To determine the best or optimum solution an
objective function row(OBJFN) is created
Trang 37X1 X2 X3 X4 X5 RHS Eq.1 +a -b +c +d = K
1 The algorithm attempts to maximize the value of the objective function row This value is
calculated as the algebraic sum of all solution values (activity) of each variable multiplied
by
its coefficient in the objective function row.
2 There are an infinite number of solutions to the problem
3 The best solution (optimum) is determined by an objective function (OBJFN) row
Trang 38LP Concepts
Class Table Chair Resources
Requirements
Board 4 feet 2 feet 60 board feet (maximum) Manhours 2 4 48 manhours Manhours 2 4 48 manhours (maximum)
Trang 39-1 What is the variables ?
- Definition and selection of the variables
X = Production of Tables , Y = Production of Chairs
2 What is the purpose to achieve the optimal solution ?
3 What are constraints be imposed the variables ?
LP Concepts
3 What are constraints be imposed the variables ?
- Make the constraints
4 × X + 2 × Y <= 60 } Boards - Eq.1
6 <= X <= 12 } Demand of tables - Eq.3
4 The variables can not have a negative number.
X >= 0, Y >= 0
Trang 40Profit Eq.
Trang 41Class X(Table) Y(Chair) Profit (Solution)
There is an objective, such as maximizing profits There is an objective, such as maximizing profits
That is, Twelve(12) Tables and Six(6) Chairs sell for 132 $.
Trang 42NỘI DUNG TRÌNH BÀY
ỨNG DỤNG QUY HOẠCH TUYẾN CHO NHÀ MÁY LỌC DẦU (ÁP DỤNG CHO
NMLD DUNG QUẤT)
Trang 43CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
PHA TRỘN
CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG NHÀ MÁY
LPG XĂNG JET DO
CHI PHÍ (II NGUYÊN LIỆU, III PHỤ TRỢ, IV CHẤT PHỤ GIA)
Trang 44CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
CHO NMLD DUNG QUẤT
CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG LẬP MÔ HÌNH:
Trang 45CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
CHO NMLD DUNG QUẤT
Các dữ liệu đầu vào của mô hình
Thông tin giá dầu thô và sản phẩm
Sơ đồ các dòng công nghệ của Nhà máy
Các ràng buộc
Khả năng đáp ứng nhu cầu nguyên liệu cho nhà máy các loại dầu thô;
Nhu cầu thị trường các sản phẩm NMLD Dung Quất có thể sản xuất;
Công suất các phân xưởng chế biến của nhà máy;
Tiêu chuẩn kỹ thuật của sản phẩm
Trang 46CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
CHO NMLD DUNG QUẤT
Stt Phân xưởng Đơn vị Công suất thiết kế
Trang 47CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
CHO NMLD DUNG QUẤT
LPG M95 M92 Jet A1 DO FO
Specific Gravity MIN 0,72 0,72 0,775 0,821
Specific Gravity MAX 1 0,77 0,77 0,8 0,86 0,99
Trang 48CẤU HÌNH CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QuẤT
Naphtha Hydrotreater Unit
Light Naphtha Isomeration Unit
Continuous Catalytic Reformer Unit
Reformate Isomerate
Light Cycle Oil (LCO)
Continuous Catalytic Reformer Unit
Kerosene Treater Unit
RFCC Naphtha Treater Unit
LCO Hydrotreater Unit
Jet A1 / Kerosene
Auto Diesel
Fuel Oil
Light Gas Oil (LGO)
Heavy Gas Oil (HGO)
Trang 49MÔ HÌNH CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG MÔ HÌNH LP CỦA NHÀ MÁY
PHÂN XƯỞNG CDU
Sản phẩm nhẹ
Naphtha C5
Swing cut (145
Gas Plant
NHT
KTU Kerosene
170
CDU
Gasoil nặng (330
Cặn khí quyển (370)
Swing cut (200
Swing cut (310
Swing cut (350
Trang 50MÔ HÌNH CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG MÔ HÌNH LP CỦA NHÀ MÁY
C
Cặặn n khí khí quyquyểểnn Phân xPhân xưởưởng Cracking ng Cracking
xúxúc c tátácc
Fuel gasLPGNaphthaLCO
Phân xPhân xưở ưởng cracking ng cracking xuxú́c c tatá́cc
LCODCO
Phân xPhân xưở ưởng LCOHDT
LCO
LCOHDT
Fuel gasLPGNaphthaTLCO
H2
Trang 51MÔ HÌNH CÁC PHÂN XƯỞNG TRONG MÔ HÌNH LP CỦA NHÀ MÁY
Naphtha
Phân xPhân xưởưởng NHTng NHT
KhíNaphtha Naphtha nhẹnhẹ
Phân xPhân xưở ưởng NHT
Fuel gasLPGNaphthaTLCO
Naphtha nNaphtha nặặngng
H2
Trang 52CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
CHO NMLD DUNG QUẤT
Stt Phân xưởng Đơn vị Công suất thiết kế
Trang 53CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẬP MÔ HÌNH LP
CHO NMLD DUNG QUẤT
LPG M95 M92 Jet A1 DO FO
Specific Gravity MIN 0,72 0,72 0,775 0,821
Specific Gravity MAX 1 0,77 0,77 0,8 0,86 0,99
Freeze Point Deg C MAX -47,0
Trang 54KẾT QUẢ CHẠY MÔ HÌNH LP NMLD DUNG QuẤT
Số liệu thực tế thùng/ngày
Kết quả mô hình LP, thùng/ngày
Trang 55ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LP (ẢNH HƯỞNG CỦA TIÊU CHUẨN SẢN PHẨM ĐẾN NHÀ MÁY)
TT Tên chỉ tiêu TCNM Euro 4
4 Olefin, %thể tích, max 40 18
Trang 56ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LP (ẢNH HƯỞNG CỦA TIÊU CHUẨN SẢN PHẨM ĐẾN NHÀ MÁY)
Áp dụng tiêu chuẩn nhà máy
FIX UPPER LIMIT
Trang 57ỨNG DỤNG MÔ HÌNH LP (ẢNH HƯỞNG CỦA TIÊU CHUẨN SẢN PHẨM ĐẾN NHÀ MÁY)
Áp dụng tiêu chuẩn Euro-4
FIX UPPER LIMIT
Nhà máy không sản xuất được xăng RON 95, tổng lượng xăng tạo ra là: 27.679 thùng xăng RON 92/ngày
Lợi nhuận nhà máy mang giá trị âm, do dư dòng Naphtha từ cracking xúc tác và reformate của phân xưởng CCR
Do tiêu chuẩn hàm lượng olefine của Euro-4 khắt khe, dẫn đến không sử dụng được toàn bộ dòng naphtha
từ RFCC, kéo theo hạn chế sử dụng reformate để sản xuất xăng
Để sản xuất xăng RON95/92 theo Euro-, NMLD Dung Quất phải thay phân xưởng NTU bằng phân xưởng
xử lý hydro