Xây dựng cơ sở dữ liệu của dầu condensate hải thạch mộc tinh để đánh giá khả năng chế biến và hiệu quả kinh tế tại nhà máy lọc dầu dung quất

BUILD THE DATABASE CRUDE OIL ASSAY OF HAI THACH-MOC TINHCONDENSATE OIL TO EVALUATE PROCESSING CAPACITY AND ECONOMIC EFFICIENCY AT DUNG QUAT OIL REFINERY FACTORY Abstract Condensate oils

XÂYD D LI UC A

D U CONDENSATE H I TH CH-M C TINH

BI N VÀHI UQU KINHT T INHÀMÁYL CD U

DUNG QU T

H

ng

XÂYD D LI UC A

D U CONDENSATE H I TH CH-M C TINH

BI N VÀHI UQU KINHT T INHÀMÁYL CD U

Chuyên ng

ng

V i tình c m chân thành và trân tr ng, tôi xin bày t lòng bi n

BUILD THE DATABASE CRUDE OIL ASSAY OF HAI THACH-MOC TINH

CONDENSATE OIL TO EVALUATE PROCESSING CAPACITY AND ECONOMIC

EFFICIENCY AT DUNG QUAT OIL REFINERY FACTORY

Abstract Condensate oils are being traded largly in the world oil market to provide the

additional, sublimental feeds for petrochemical plan and/or refineries to process, produce to the petroleum products such as fuel engines (i.e gasoline or diesel oil) or solvents which are used in chemical technology Based on the favorable trading market movement such the demand of gasoline of 95/92 increases, the price gap between gasoline and diesel oil is high, it is demonstrated that Dung Quat Refinery has a great opportunity to improve the overall economic efficiency when importing, processing condensate oils specially utilising the design margin of CDU and Naphtha complex (NHT / ISOM / CCR) to improve the gasoline quality for blending gasoline commercial products Before processing the condensate oil at Dung Quat Refinery, it is necessary to develop a database to evaluate the processing capability and economic efficiency Experimental implementation is carried out by distilling about 30 liters of crude oil samples via distillation equipment (TBP) up to 400oC and on the) to, then collecting each distillation fraction Performing analysis of properties on each distillation fraction, collecting data and

rogram) model simulation to compare the LP results with the actual operation datum and then evaluate the processing capability and economic efficiency.

Key words Crude Assay; Distillation of Crude petroleum; ASTM D2892, LP Model tuning

procedure, Condensate

M CL C

L I C

L

TÓMT T

M CL C

DANHM CCÁCKÝHI U,CÁCCH VI TT T

DANHM CB NG

DANH M C HÌNH

M U 1

1 Tính c p thi t c tài 1

2 M c tiêu nghiên c u 2

ng và ph m vi nghiên c u 2

u 2

c và th c ti n c tài: 2

6 C u trúc c a lu 2

-T NGQUANV NHÀMÁYL CD UDUNGQU TVÀ NGU N NGUYÊN LI U CONDENSATE 3

1.1 T ng quan v Nhà máy L c d u Dung Qu t 3

1.2 T ng quan v Condensate 8

-CH T C A CONDENSATE 13

2.1 Thi t b t mô ph m sôi th c TBP (ASTM D2892-18a) 13

2.2 Thi t b phân tích Tr s RON (ASTM D2699-19) 13

2.3 Thi t b t khí quy n (ASTM D86-18) 14

2.4 Thi t b t chân không (ASTM D1160-18) 14

2.5 Thi t b nh kh ng riêng 15oC (ASTM D4052-18a) 15

2.6 Thi t b tr ng nhi cao DM45 (ASTM D4052-18a) 15

2.7 Thi t b nh t t nh t b ng tay (ASTM D445-19) 15

2.8 Thi t b ICP (ASTM D5708B-15) 16

2.9 Thi t b nh t ng (ASTM D4294-16e1) 16

2.10 Thi t b nh thành ph n Hydrocacbon (Detailed Hydrocarbon Analysis DHA) (ASTM D6733-01(16)) 17

2.11 Thi t b nh t ng (ASTM D5453-19) [13] 17

2.12 Thi t b -18) 18

2.13 Thi t b ng Mercaptan (ASTM D3227-16) 18

2.16 Thi t b m ch p cháy (PMCC) (ASTM D93-18) 19

2.17 Thi t b ng c n cacbon (ASTM D4530-15) 20

2.18 Thi t b m ch y (ASTM D97-17b) 20

2.19 Thi t b ng (ASTM D130-19) 20

2.20 Thi t b phân tích thành ph n hydrocacbon (ASTM D1319-18) 21

-XÂYD D LI U C A CONDENSATE H I TH CH M C TINH 22

3.1 K t qu phân tích tính ch t c a condensate H i Th ch-M c Tinh 22

3.2 K t qu phân tích tính ch n 23

3.3 K t qu phân tích dãy nhi sôi phân tích trên thi t b s c ký khí nhi cao GC#9 27

3.4 K t qu t t i áp su t khí quy n theo ASTM D86 28

3.5 K t qu t chân không c n c n 370+theo ASTM D1160 28

3.6 K t qu phân tích tính ch t c a n LPG 29

3.7 K t qu phân tích thành ph n c n t C5-95oC, 95-145 oC, 145-165 o C 29

- BI NVÀHI UQU KINHT CÁC LO I CONDENSATE TRONG NHÀ MÁY L C D U DUNG QU T 41

4.1 Xây d ng mô hình mô ph ng quá trình ch bi n condensate 41

4.2 K t qu bi n Condensate 44

4.3 p và t n ch a condensate 46

4.4 u qu kinh t 47

4.5 Báo cáo k t qu 49

4.6 Phân tích k t qu 50

K TLU NVÀKI NNGH 51

TÀI LI U THAM KH O 52

PHLC

DANHM CCÁCKÝHI U,CÁCCH VI TT T

: Naphtha Hydrotreater Unit: Light Naphtha Isomerization Unit: Continuous Catalytic Reforming: Single point mooring

: Reid Vapor pressure: Research octane number: American Society for Testing and Materials: Residue fluidised catalytic cracking:

: Total Acide NumberLPG

: Cooperative Fuel Research

: primary reference fuel

: Standard Atmosphere: Simulated Distillation

: Kerosen Treated Unit

AET

FRN :: Full Range Naphtha Atmospheric Equivalent Temperature

4.6 Hi u qu kinh t th c khi ch bi n 50

S hi u Tên hình Trang hình

1 Tính c p thi t c tài

nâng cao hi u qu kinh t c a Nhà máy

Dung Qu c gi m/d ng vi c xu t kh u condensate thô v i

2 M c tiêu nghiên c u

thí nghi m- Nhà máy l c d u Dung Qu t;

- T NGQUANV NHÀMÁYL CD UDUNGQU TVÀ

NGU N NGUYÊN LI U CONDENSATE

1.1 T ng quan v Nhà máy L c d u Dung Qu t

máy l c d u Dung Qu c xây d ng v i t ng di n tích s d ng trên 800 ha, trong

t và 471 ha m t bi n Công su t ch bi n c a Nhà máy 6,5 tri u t n d

khu b ch a s n ph m, c ng xu t s n ph m và phao rót d u không b n, h th ng

Hình 1.1 S t ng th v trí Nhà máy L c d u Dung Qu t

vi): 110 ha Khu b ch a d u thô: 42 ha Khu b ch a s n ph m: 44 ha Tuy n ng l y

c bi n và x c th i: 4 ha Hành lang an toàn cho tuy n ng d n s n ph m: 40

ha C ng xu t s n ph m: 135 ha (m t và m t bi n) H th ng phao rót d u không

trình ch bi n ti p theo trong Nhà máy Công su t thi t k : 148.000 thùng/ngày,

sau:

Azeri (Azerbaijan); Champion, SLEB (Brunei); Kikeh, Miri, Labuan, Kimanis(Malaysia); Kaji Semoga (Indonesia); Amna (Lybia); NKossa (Congo) và ESPO (Nga)

n:

ng Cracking xúc tác t ng sôi (Unit 015-R x lý ti p

ng x lý Naphtha b ng hydro (Unit 012-NHT)

Diesel (DO)

ng Hydro (024-LCO HDT)

- Heavy Gas Oil (HGO) (330o o c tr c ti n DO /

b ng Hydro (024-LCO HDT)

Cracking xúc tác t ng sôi (015- cho ra các s n ph m có giá tr cao

ng này là:

013-CCR)

này là:

Hydro trong nhà máy

lý, tho mãn các tiêu chu n cho nhiên li u ph n l c Jet A1

pha tr n d u FO

ng thu h i Propylene (PRU)

pha tr n

g m:

c a nhà máy l c d u Dung Qu t Công su t: 150.000 t n s n ph

d u không b n (SPM), s ti n hành ph i tr n t ng lo i d u khác nhau và n p li u vào

1.2 T ng quan v Condensate

n c a condensate ch y u làhydrocarbon no, t tr ng c a condensate kho ng 0,56-0,78 (50-120oAPI) bao g m cáchydrocarbon có s nguyên t C là 1 và 2 (C1, C2), khí hoá l ng (LPG) bao g m C3,

gi ng d u t n t i c d ng hành) Gi a hai pha d u thô và khí t n t i

condensate

Bên c t s ngu n condensate ti xem xét nh p kh

Thành ph n, tính ch t condensate [1]:

thu th p d li u ph c v cho quá trình nghiên c tài nghiên c u

n hành tìm ki m và thu th p thành ph n, tính ch t quan tr ng c a m t s ngu n

c ti bi c t i Nhà máy l c d u Dung

i Nhà máy

Thành ph n, các tính ch t quan tr ng c n thi t cho quá trình nghiên c

Condensate Nam Côn R H i Th ch- Terengganu

ch u phù h p v u ki n v n hành c a NMLD th m hi n

t i, nên trong ph m vi c a lu c s d ng d u Condensate H i

c a nguyên li

D2892 do hãng Rofa s n xu t có model TBP 20L;

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c: Thi t b c áp d nh msôi th c c a nguyên li u d u th n nhi c t 400oC t i áp su t khí quy n và

2.2 Thi t b phân tích Tr s RON (ASTM D2699-19) [4]

Gi i thi u v thi t b : Thi t b phân tích tr s RON theo ASTM D2699 có

Model: F1/F2 Combination do hãng Waukesha s n su t

nên tr s octan nghiên c u (RON)

phân tích c a thi t b , nên c n ph i ti n hành ph i tr n m u c a hai ph n này v i

l i tr s RON th c c a m u

Gi i thi u v thi t b : Thi t b t khí quy n theo ASTM D86 s

Model OptiDist do hãng PAC s n xu t;

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

u ph n l c, nhiên li u Diesel, nhiên li u Diesel sinh

naphtha, dung môi tr ng, d u h a và nhiên li t lò lo i 1, lo i 2, không áp d ng cho

khí quyên C5-95, 95-145oC, 145-165oC, 165-185oC, 185-205oC, 205-300oC,

300-340oC, 340-370oC

2.4 Thi t b t chân không (ASTM D1160-18) [6]

P1280 do hãng Normalab Analis s n su t;

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

Thi t b này áp d ng cho vi nh kho ng nhi sôi áp su t chân không

ho c toàn b nhi l ng t oC M u c c rót vào bình c u và th c hi n

t áp su t chân không 20 atm ng v i t ng % th tích ta ghi

n

K t qu c: M u c c t thi t b m sôi th c

2.5 Thi t b nh kh ng riêng 15 o C (ASTM D4052-18a) [6]

2.6 Thi t b tr ng nhi cao DM45 (ASTM D4052-18a) [7]

DM45 do hãng Mettler Toledo s n xu t

Ph m v áp d ng và nguyên lý làm vi c: nh kh ng riêng ho c t tr ng

c a các s n ph m d u m và m u nh t có th c x

quá 15000 mm2/s (ASTM D445) theo tiêu chu n th nghi m ASTM D4052 M t s s n ph m có th

h p ch t oxygenate, diesel, nhiên li u

Gi i thi u v thi t b : Thi t b phân tích nh t b ng tay có model TV

4000 do hãng TAMSON s n xu t

Ph m v áp d ng và nguyên lý làm vi c: nh ng h c c a các ch t

mm2/s t i t t c các nhi theo tiêu chu n th nghi m ASTM D445 M c ch y

2.8 Thi t b ICP (ASTM D5708B-15) [9]

có model Optima 5300 do hãng Perkin Elmer s n xu t;

P trong d u c n, d u nhiên li u FO theo IP 501

2.9 Thi t b nh t ng (ASTM D4294-16e1) [10]

D4294 có model SLFA 2100 do hãng Horiba s n xu t

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

diesel, naphtha, kerosene, c n, d u th y l c, nhiên li u ph n l c, d u thô,

n, nhiên li u diesel sinh h c và các s n ph m c t khác có

M t vào h c hi n phân tích thì ngu n ch a tia X s phát ra

K t qu c: thi t b c vi ng

n t , 205-300 oC, 300-340 oC,370+ oC và d u thô

2.10 Thi t b nh thành ph n Hydrocacbon (Detailed

Hydrocarbon Analysis DHA) (ASTM D6733-01(16)) [11]

ASTM D6733 có model Agilent 6890N do hãng AC s n xu t

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c: Thi t b này s d ng phân tích m u l ng

ph m M c n p vào thi t b s c ký có trang b c t mao qu n có kh tách t

nh n d ng) s c báo cáo riêng thành 1 nhóm

ASTM D5453 có model TN-3000 do hãng Thermo Electron s n xu t

u diesel sinh h c b ng thi t b ki u pittông cao t n theotiêu chu n ASTM D6079.

M u th c cho vào h c ch a m u c a thi t b c g n viên bi

b d ng t h cánh tay xu ng cho viên bi ti p xúc v i

và hoàn toàn nhúng chìm trong nhiên li u V i s di chuy n t nh ti n c a cánh

2.13 Thi t b ng Mercaptan (ASTM D3227-16) [14]

D3227 có model T50M do hãng Mettler Tolerdo s n xu t

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

Thi t b ng

này chu v n khi k t t a Mercaptide xu t hi n, ghi l i th tích

mercaptan trên thi t b này

2.14 Thi t b s axit (ASTM D3242-11(2017)[15] và ASTM 18e2) [16]

D664-Gi i thi u v thi t b : Thi t b phân tích tr s axit có model T50M do hãng Mettler Tolerdo s n xu t

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

ch s axit trong s n ph m d u m , d u nh n, diezen sinh h c và h n h p c a diezen

ng theo ASTM D664

Dung d ng nh c chu b ng dung d ch KOH

2.15 Thi t b m ch p cháy TAG (ASTM D56-16a) [17]

có model FP56 5G2 do hãng PAC ISL s n xu t;

n 165-185oC

2.16 Thi t b m ch p cháy (PMCC) (ASTM D93-18) [18]

có model FP93 5G2 do hãng PAC ISL s n xu t;

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

n 185-205oC, 205-300oC, 300-340oC

2.17 Thi t b ng c n cacbon (ASTM D4530-15) [19]

ASTM D4530 có model NMC 440 do hãng Normalab Analis s n xu t

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

Thi t b này áp d ng cho vi ng c n cacbon trong kho ng 0,10

c t khí quy n theo ASTM D4530

ng cách ki m soát trong m t th i gian c

c sau m t kho ng nhi là 3 oC l i ki m tra tính ch t ch y m t l n Nhi th p

n 205-300oC, 300-340oC, 340-370oC, 370+ và d u thô

2.19 Thi t b ng (ASTM D130-19) [21]

model BMT322 do hãng Normalab Analis s n xu t;

37.8oC

T c nhúng chìm trong m ng m nh và

gia nhi t u ki n nhi và th nh c th i v i t ng lo i v t li u

th Sau chu k gia nhi t, l y t ng ra r a s ch v x n

phâ n 165-185 oC, 185-205 oC, 205-300oC, 300-340oC, 340-370oC

2.20 Thi t b phân tích thành ph n hydrocacbon (ASTM D1319-18) [22]

Gi i thi u v thi t b : Thi t b phân tích thành ph n hydrocacbon theo ASTM D1319 có model 941600 do hãng Normalab Analis s n xu t

Ph m vi áp d ng và nguyên lý làm vi c:

c t d u m có nhi sôi <315 oC

ng 0.75 mL m u vào trong c t h p ph th c bi t nh i silica

t hóa M t l p m ng c a silica gel có ch a h n h p ph m màu hu nh quang

Sulphur - Total D4294 0.0363

3.2 K t qu phân tích tính ch n

sau: LPG, C5-95oC, 95-145oC, 145-165oC, 165-185oC, 185-205oC, 205-300oC,

Carbon Residue - Micro on

Organic Chloride (IBP-205

DegC)

3.3 K t qu phân tích dãy nhi sôi phân tích trên thi t b s c ký khí nhi cao GC#9

ng trong vi nh tính kinh t c a quá trình ch

B ng 3.3 K t qu Simdis c a d u Condensate H i Th ch- M c Tinh

B ng 3.8 B ng t ng h p lo i hydrocacon theo s n C5-95 o C

Paraffins

B ng 3.10 B ng t ng h p lo i hydrocacon theo s n 95-145 o C

n-Paraffins i- Olefins Naphthenes Aromatics Total

Paraffins

C1 N/A N/A N/A N/A N/A N/A

Ngoài các tính ch t v t lý, hóa h c c

tr c ti p, k t qu c a kh ng riêng c a condensate và hi u su t thu n

Hình 3.1 t mô ph m sôi th c

công ngh hi n hành t i nhà máy l c d u Dung qu t

m, ti n hành nh p d li u vào ph n m m HCAMS (Haverly Crude AssayManagement system).

nh p các s li u c a Assays c a m i lo i condensate vào mô hình mô ph ng

p nh t mô hình LP Nhà máy l c d u Dung Qu t Quá trình th c hi n trên mô hìnhLP:

c 1: Thu th p d li u, ki m tra, so sánh k t qu ch y LP v i d li u th c t/ Collect data, compare LP prediction to actual data

Tiêu th ng toàn Nhà máy (lo i, ng Fuel s d ng).

Ch y mô hình LP mô ph ng l i th c t s n xu t c a Nhà máy, l p b ng so sánh,tính toán m sai s gi a k t qu LP và s li u v n hành th c t Có th s d ng

sub- c tách ra và xây d ng b ng các file excel riêng bi th c hi n vi c

tính toán

gi a giá tr tính toán và giá tr th c t , ho c (ii) giá tr i là ph l ch:

LP Predictioni = Giá tr tính toán b ng LP th i

Actual Datai = Giá tr d li u th c t th i

c 2: C p nh t mô hình LP

Th c hi n vi c c p nh t mô hình LP phân tích s sai khác gi a k t

qu LP và d li u th c t sai l ch c a tính toán v i giá tr c nh t

ng công ngh c n ph i ch nh s a, tham kh o báo cáo

nh h ng h sai l ch tính toán c a LP so v i th c t n m trong gi i h n cho phép thì không c n ph i th c hi n vi c tinh

ch nh, t ng h p b ng báo cáo và chuy c 6 Giá tr sai s nh t i

mô hình sau khi ch nh s a

gi a k t qu ch y LP so sánh v i các giá tr th c t b ng m t trong hai cách sau:

C p nh t công c mô ph ng công ngh b ng PetroSIM, ch y mô

hay không

c th c hi n vi c tinh ch nh c th

Ki sai l ch v hi u su t s n ph m, tính ch t ch ng s n ph m phân

c p nh t, tinh ch nh d li u crude assay trong mô hình phân ng

(hi u su t, ch ng LPG, FRN, Kerosene, LGO, HGO, Residue) Ki m tra

p nh t, tinh ch nh CDU sub-model thì các

ng công ngh bao g m NHT, ISOM, CCR, LCOHDT, RFCC, PRU, t p trung vào

ng công ngh - c tách riêng trong 01 file excel

tinh ch nh shift-vector, ho c s d ng ph n m m mô ph ng

ch y và t o base/ shift-vector m i

sai l ch v i th c t

Sau khi tinh ch nh, k t qu c t mô hình LP m c thu th p so sánh v i d

li u th c t nh m ki m tra quá trình th c hi n vi c tinh ch nh, c p nh t Các