Sáng kiến “triệu USD” ở Nhà máy Lọc dầu Dung Quất

Dấu ấn khoa học công nghệ ngành Dầu khí Việt Nam
VIFOTEC vinh danh bốn công trình của ngành Dầu khí

Các tác giả nhận giải Ba.

Đây là một trong 95 công trình được gửi về tham dự cuộc thi và giành giải thuộc lĩnh vực Công nghệ tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng mới. Đề tài này chính thức áp dụng tại BSR từ 11/2012 đến nay. Việc áp dụng thực tế sản xuất đã nâng cao độ tin cậy của thiết bị H-1101 trong quá trình vận hành, hiệu suất lò vẫn duy trì cao hơn 85% tại công suất là 105%. Trong khi giá trị này mà nhà thầu TPC chỉ công nhận ở 83% tại 100% công suất.

Sau khi áp dụng đề tài này, kết quả lưu lượng khí nhiên liệu Fuel Gas tiết kiệm khoảng 9,6 triệu USD/năm. Lượng hơi nước tiết kiệm được trong một năm khoảng 1,8 triệu USD. Việc cắt giảm hơi nước sẽ làm giảm lượng nước chua đưa sang phân xưởng SWS để xử lý, giảm nguy cơ quá tải và giảm chi phí xử lý. Chi phí đầu tư cho sáng kiến này chỉ là hơn 57 nghìn USD thì việc tiết kiệm hơn 11 triệu USD/năm (tương đương 226 tỷ đồng/năm) là điều hết sức giá trị.

Hơn nữa, đề tài này còn tạo điều kiện rất thuận lợi để nhà máy tăng công suất chế biến lên 110% mà không gặp trở ngại trong quá trình vận hành lò gia nhiệt H-1101 tại phân xưởng CDU.

Theo anh Giỏi, đề tài bắt đầu từ thực trạng thiết kế ban đầu, điều kiện làm việc bình thường của lò gia nhiệt (BWT-Bridge Wall Temperature) tại phân xưởng CDU tại 100% công suất là 815^oC, nhiệt độ khí thải (Flue Gas Temperature) là 278^oC. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành thương mại, nhiệt độ này luôn cao hơn giá trị trên, làm lãng phí nhiên liệu, gây quá tải, hư hỏng các lớp refractory, hangers… trong lò đốt. Đồng thời khó có khả năng tăng công suất của CDU lên trên 100%.

Đứng trước thực trạng trên, anh Giỏi và đồng nghiệp như kỹ sư Nguyễn Nhanh, Bùi Tá Vũ, Phan Minh Thành nghiên cứu tìm ra giải pháp để giảm tối đa các giá trị nhiệt độ này xuống dưới giá trị cho phép mà vẫn đảm bảo điều kiện làm việc tốt cho lò gia nhiệt H-1101, giảm hỏng hóc, tiết kiệm năng lượng và luôn đáp ứng được các chỉ tiêu về chất lượng của sản phẩm.

Lò gia nhiệt H-1101 đóng vai trò quan trọng, có nhiệm vụ nâng nhiệt độ dầu thô tới nhiệt độ chưng cất. Theo tính toán từ phòng Điều độ sản xuất, hàng tháng lượng khí Fuel Gas tiêu thụ ở lò gia nhiệt H-1101 là 4,71 triệu USD tại 105 % công suất. Hơn nữa, phân xưởng Chưng cất dầu thô CDU luôn có mức tiêu thụ năng lượng phụ trợ cao nhất trong tất cả các phân xưởng và cần thiết phải tối ưu hóa.

Nhóm tác giả đã chia công việc tối ưu hóa làm hai giai đoạn. Trong 2011 giảm nhiệt độ tường lò xuống dưới 815^oC. Trước đây, trong quá trình mới vận hành thương mại nhà máy, việc điều chỉnh nhiệt độ tường lò của thiết bị H-1101 và nhiệt độ khí thải về lại giá trị 815^oC và 278^oC gần như là không thể thực hiện được. Chính vì vậy, trong năm 2011, BSR và nhà thầu SKE cho phép tăng nhiệt độ của tường lò từ 815^oC lên 850^oC. Sau đó, trong quá trình vận hành tại 100% công suất thì giá trị này vẫn cao hơn 850^oC và các bên đã tính toán lại thì nhiệt độ tường lò có thể chịu đựng được tới 871^oC. Tuy nhiên, theo tác giả thì hoàn toàn có thể vận hành lò gia nhiệt tại nhiệt độ 815^oC.

Sau một thời gian dài tìm hiểu quy luật hoạt động tháp chưng cất T-1101 cùng với tính chất của dầu thô và yêu cầu chất lượng sản phẩm từ phòng Điều độ sản xuất, nhóm tác giả đã thực hiện điều chỉnh các thông số làm việc như: tăng cường trao đổi nhiệt các dòng bơm tuần hoàn (HGO P/A, LGO P/A, Kero P/A, Top P/A); điều chỉnh hình dáng ngọn lửa (Flame shape), Air register để đảm bảo đốt cháy hoàn toàn. Ngoài ra còn một số điều chỉnh như độ thông gió (Draft); hàm lượng O₂ dư; Stripping steam vào đáy tháp T-1101 và các tháp tách cạnh sườn Strippers…

Giai đoạn 2 được thực hiện trong năm 2012 giảm nhiệt độ khí thải xuống dưới 278^oC. Kết quả đạt được ở giai đoạn 1 là rất quan trọng, tuy nhiên nhiệt độ khí thải vẫn cao hơn 278^oC. Tác giả tiếp tục nghiên cứu, thực hiện việc tối ưu hóa các thông số vận hành tại phân xưởng CDU để đưa giá trị nhiệt độ khí thải xuống dưới 278^oC, nhằm tăng độ tin cậy, giảm chi phí nhiên liệu và tăng hiệu quả kinh tế.

NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM