TỔNG QUAN
TỒNG QUAN VỀ CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE QUY MÔ NHỎ TẠI VIỆT NAM
MÔ NHỎ TẠI VIỆT NAM
2.1.1 NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE PHÚ MỸ-CPP PHÚ MỸ
Nhà máy chế biến Condensate Phú Mỹ (CPP Phú Mỹ), thuộc Công ty Cổ phần Sản xuất và Chế biến Dầu khí Phú Mỹ (PV OIL Phú Mỹ), có công suất chế biến lên đến 130.000 tấn Condensate nặng từ Bongkot-Thailand và 65.000 tấn Condensate nhẹ từ Bạch Hổ mỗi năm.
Nhà máy Chế biến Condensate của PV OIL bắt đầu hoạt động từ tháng 7 năm 2003 và sử dụng nguồn nguyên liệu đầu vào là Condensate nhẹ của mỏ Bạch
Hổ và Condensate nặng nhập từ Thái Lan được sử dụng để sản xuất xăng với trị số Octan RON 83 Bảng thống kê dưới đây trình bày lượng nguyên liệu Condensate Bạch Hổ mà nhà máy đã sử dụng trong giai đoạn 2003 – 2006.
Bảng 2-1 Sản lượng Condensate Bạch Hổ dùng cho sản xuất xăng của nhà máy PV OIL giai đoạn 2003-2006 (ngàn tấn/năm)
Nhà máy sử dụng nhiều nguyên liệu phối trộn bao gồm Condensate, reformat, MTBE và các chế phẩm pha xăng có trị số Octan cao như phụ gia A819, CN120, với tổng công suất thiết kế đạt 130 ngàn tấn/năm Bên cạnh đó, còn có một số loại hóa chất như chất làm sạch, chất tạo màu và chất chống ôxy hóa.
Bảng dưới cho thấy một số tính chất hoá lý của condensat mỏ Bạch Hổ và condensat mỏ Bongkot (Thái Lan) nhà máy đã sử dụng:
Bảng 2-2 Tính chất hoá lý của nguyên liệu Condensate của nhà máy PV OIL Đặc tính hoá lý Condensat Bạch Hổ Condensat Bongkot
Tỷ trọng (15 o C), kg/m3 Độ nhớt, cP Áp suất hơi, KPa
Nhà máy chế biến nguyên liệu thô Condensate nặng (Bongkot) được thiết kế để sản xuất xăng A83 với công suất 270,000 tấn/năm, có thể đạt tối đa 340,000 tấn/năm, đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam 6776:2005 Ngoài ra, nhà máy còn sản xuất các hydrocacbon nhẹ (C3/C4) làm nhiên liệu cho tháp chưng cất và một lượng dầu nặng phục vụ cho các quy trình sản xuất khác.
Nhà máy đạt tiêu chuẩn 5698:2005 với sản lượng trung bình khoảng 26,000 tấn/năm theo thiết kế Hiện tại, nhà máy cũng sản xuất một lượng nhỏ Xăng A92 theo tiêu chuẩn 6776:2005 theo đơn đặt hàng.
Từ cuối năm 2009, hiện nay nguồn nguyên liệu chính của Nhà máy Chế biến Condensate là từ 03 nguồn:
Sản phẩm của nhà máy ngoài xăng có trị số Octan RON 83 với sản lượng
130 ngàn tấn/năm, theo công suất thiết kế, đạt tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam TCVN 6776:2005 còn có một lượng nhỏ xăng có trị số Octan RON 92, sản phẩm
7 phụ là các hydrocabon nhẹ (C4, C5) làm nhiên liệu cho tháp chưng cất và một lượng dầu nặng với sản lượng trung bình 26 ngàn tấn/năm theo thiết kế [19]
2.1.1.3 H ệ th ố ng công ngh ệ và ph ố i tr ộ n c ủ a Nhà máy: a Tổng quan:
Tại Nhà máy CPP Phú Mỹ, quá trình chế biến Condensate thô diễn ra qua chưng cất trong tháp để loại bỏ các thành phần không mong muốn, tạo ra Condensate ổn định (xăng thô) được phối trộn với các thành phần Octane cao như Reformate và phụ gia Trước đây, nhà máy sử dụng phụ gia Tertra Etyl Chì cho xăng A83, nhưng do quy định cấm sử dụng phụ gia có hàm lượng chì cao, nhà máy đã chuyển sang sử dụng phụ gia CN120 của Công ty Cổ phần Năng lượng Xanh (GEC) để sản xuất xăng đáp ứng Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 6776:2005).
Nhà máy CPP Phú Mỹ gồm những khu vực hoạt động và hệ thống chính như sau: [20]
Hệ thống chưng cất Condensate;
Hệ thống phân phối sản phẩm;
Nhà máy có thể vận hành theo ba chế độ hoạt động là:
Trường hợp hoạt động cực đại (Chế độ cực đại)
Nhà máy có khả năng ổn định 130,000 tấn Condensate Bongkot và 65,000 tấn Condensate Bạch Hổ mỗi năm Nguyên liệu để sản xuất xăng chủ yếu là Condensate Bongkot đã ổn định, trong khi Condensate Bạch Hổ được cung cấp từ nhà máy chế biến khí Dinh Cố.
Xăng thành phẩm là: 340,000 tấn/năm (Nhà máy vận hành 350 ngày/năm)
Trường hợp vận hành bình thường (Chế độ bình thường)
Nhà máy có khả năng ổn định 13,000 tấn Condensate Bongkot và 4,200 tấn Condensate Bạch Hổ mỗi năm Nguyên liệu chính để pha trộn xăng là Condensate Bongkot đã được ổn định cùng với Condensate Bạch Hổ.
Xăng thành phẩm là: 270,000 tấn/năm (Nhà máy vận hành 350 ngày/năm)
Trường hợp vận hành với nguyên liệu đầu vào là Condensate Bạch Hổ (chế độ Bạch Hổ)
Trong trường hợp này nhà máy có thể ổn định 130,000 tấn Condensate Bạch Hổ/năm
Nguyên liệu để pha trộn xăng là Condensate Bạch Hổ đã ổn định
Xăng thành phẩm là: 270,000 tấn/năm (Nhà máy vận hành 350 ngày/năm)
Bảng 2-3 Các chế độ hoạt động trước đây của nhà máy
Chế độ Cực đại Bình thường Condensat
Bạch Hổ Condensat thô Bangkot, Bạch Hổ Bangkot, Bạch Hổ Bạch Hổ
Bangkot: 15,500 Bạch Hổ: 5,000 Bạch Hổ: 15,500
Reformat (RON) RON 100 RON 100 RON 100
Phụ gia chì (g/l) 0,15 0,15 0,15 b Hệ thống công nghệ [20]
Thiết bị chưng cất Condensate- Tháp chưng cất C-01
Tháp chưng cất C-01 là thiết bị quan trọng trong quá trình phân tách các thành phần nhẹ và nặng Cấu tử nhẹ được thu hồi ở đỉnh tháp dưới dạng pha khí, trong khi phần nặng, cụ thể là Naphtha, được lấy ra từ đáy và chuyển đến các thiết bị trao đổi nhiệt E-02 và E-05 trước khi được chứa vào bồn sản phẩm FO Sản phẩm chính từ tháp được lấy ra ở phân đoạn giữ ở đĩa thứ 10, sau đó được dẫn vào thiết bị V-02 và trải qua quá trình trao đổi nhiệt tại E-01, tiếp tục được làm mát ở E-04 trước khi được lưu trữ trong bồn chứa sản phẩm.
Trong chế độ vận hành bình thường, tháp C-01 làm việc ở áp suất đỉnh 0.7 Mpa Tháp có đường nhập liệu chính như sau:
- Condensate nặng được nạp vào đĩa thứ 21 của tháp chưng cất
- Dòng lỏng từ đáy tháp C-01 được P-04 A/B bơm qua thiết bị gia nhiệt H-
01 quay trở lại đĩa cuối cùng
- Phần trích của đáy tháp chưng cất C-01 sẽ được đưa về E-02 trao đổi nhiệt trước khi được làm mát tại E-05 và về bồn chứa sản phẩm nặng
- Phần trích ngang ở đĩa thứ 10 được trao đổi nhiệt tại E-01 với nguyên liệu Condensate bơm vào từ P-02A/B
- Phần hơi thoát ra tại đỉnh V-02 cũng được quay lại ở đĩa thứ 9
- Phần hồi lưu từ V-01 được P-03A/B bơm vào đĩa thứ nhất
Dòng khí từ đỉnh V-01 chủ yếu bao gồm phần nhẹ, được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình gia nhiệt H-01, trong khi phần dư còn lại được xả ra flare tại cảng PVGAS.
- Khi C-01 bắt đầu khởi động thì khí đi khỏi đỉnh C-01 sẽ được đốt tại Flare PVGAS
Hệ thống trộn (Bộ trộn)
Hệ thống trộn bao gồm bộ trộn tĩnh trên đường ống, thiết bị điều khiển, thiết bị kiểm soát tỷ lệ trộn bằng DCS và bộ mô phỏng trộn gián tiếp Nó thực hiện các chức năng chính như kiểm soát tỷ lệ trộn và tối ưu hóa quy trình trộn.
Điều chỉnh liên tục tỷ lệ giữa các thành phần đầu vào là cần thiết để sản phẩm đạt được các đặc tính kỹ thuật mong muốn, đồng thời đảm bảo độ lệch tối thiểu so với công thức trộn chuẩn.
Tối ưu hóa việc điều khiển đầu vào và đầu ra của công thức trộn dựa trên các mô hình trộn điều hòa và kết quả trộn tích hợp giúp đạt được chất lượng trộn tối ưu.
Theo TCVN 6776:2005, thiết bị mô phỏng sẽ tính toán và xác định lưu lượng dòng nguyên liệu Octane cao, nhằm trộn với tỷ lệ thích hợp với nguồn Condensate ổn định từ tháp chưng cất.
Hệ thống bồn bể chứa của nhà máy bao gồm 10 bể thép trụ đứng, có mái che dạng vòm, được lắp nổi hoàn toàn và được sơn bảo vệ Trong số đó, 9 bể (TK-11A/B, TK-12A/B, TK-13A/B, TK-16 và TK-17A/B) có mái nổi, thường dùng để chứa Condensate hoặc Naphtha, trong khi 1 bể (TK-15) có mái cố định dùng để chứa DO.
Bảng 2-4 Hệ thống bồn bể chứa hiện tại của nhà máy PVOil
Hiện nay, nhà máy đang triển khai dự án Mở rộng kho chứa với dung tích 45,000 m 3 gồm 7 bồn Dự án hiện đang ở giai đoạn thiết kế
Hình 2-1 Sơ đồ công nghệ Nhà máy CPP Phú Mỹ
Hình 2-2 Sơ đồ mô phỏng Nhà máy CPP Phú Mỹ bằng phần mềm Pro II
2.1.2 NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE CÁT LÁI (SAIGON PETRO)
TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUỒN CUNG CẤP CONDENSATE TẠI VIỆT
2.2.1 Giới thiệu chung về Condensate
Condensate, hay còn gọi là khí ngưng tụ, là dạng trung gian giữa dầu và khí, có màu vàng rơm Trong quá trình khai thác, condensate được thu hồi từ khí đồng hành hoặc khí thiên nhiên thông qua các phương pháp xử lý như làm lạnh ngưng tụ, chưng cất nhiệt độ thấp, và hấp phụ Thành phần chính của condensate bao gồm các hydrocacbon no có phân tử lượng và tỷ trọng lớn hơn butan, như pentane, hexane, và heptane, cùng với các hydrocacbon mạch vòng, nhân thơm và một số tạp chất khác Chất lượng của condensate phụ thuộc vào mỏ khai thác, công nghệ và chế độ vận hành trong quá trình tách khí.
2.2.2 Tình hình khai thác và trữ lượng Condensate tại Việt Nam [1] [18] [19]
Việt Nam có ba bể trầm tích chính ở thềm lục địa phía Nam, bao gồm bể Cửu Long, bể Nam Côn Sơn và bể Malay - Thổ Chu, với tổng trữ lượng condensat ước tính khoảng 21 triệu tấn vào năm 2025 Các mỏ như Lan Tây-Lan Đỏ, Rồng Đôi và Rồng Đôi Tây hiện đang được khai thác, trong khi các mỏ Hải Thạch, Mộc Tinh, Cá Voi, Kim Long và Ác Quỷ đã có kế hoạch phát triển sơ bộ Mỏ Sư Tử Trắng đã hoàn thành báo cáo đánh giá trữ lượng, trong khi mỏ Emerald vẫn chưa có Với tiềm năng sản lượng cao và cơ sở hạ tầng thuận lợi, nguồn condensat từ bể Cửu Long và Nam Côn Sơn sẽ được xem xét cho các dự án tương lai Các mỏ Bạch Hổ, Lan Tây/Lan Đỏ và Rồng Đôi/Rồng Đôi Tây đang trong giai đoạn khai thác, trong khi các mỏ còn lại dự kiến sẽ bắt đầu khai thác từ năm 2012 trở đi.
Khả năng khai thác Condensate ở Việt Nam giai đoạn 2010 – 2025 như sau:
Nguồn: Ban khai thác dầu khí, 2010 Hình 2-6 Kế hoạch khai thác Condensate giai đoạn 2010 – 2025
Ghi chú: Cá voi, Kim Long, Ác Quỷ thuộc bể Malay-Thổ Chu
Hải Thạch, Rồng Đôi /Rồng Đôi Tây và Lan Tây/ Lan Đỏ thuộc bể Nam Côn Sơn
Sư Tử Trắng và Bạch Hổ thuộc bể Cửu Long
Tổng sản lượng Condensate từ các mỏ đang khai thác như Rồng Đôi, Lan Tây, và Bạch Hổ ước tính đạt 0,49 triệu tấn vào năm 2010 Từ năm 2012 đến 2014, sản lượng dự kiến sẽ tăng thêm nhờ vào các mỏ Sư Tử Trắng, Hải Thạch, Cá Voi, Kim Long và Ác Quỷ, nâng tổng sản lượng lên 1,24 triệu tấn vào năm 2015 Tuy nhiên, từ năm 2016 đến 2025, sản lượng Condensate dự kiến sẽ giảm trung bình 5% mỗi năm, đạt 1 triệu tấn vào năm 2020 và 0,74 triệu tấn vào năm 2025.
Dựa trên kế hoạch khai thác của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, khả năng cung cấp Condensate cho dự án được dự kiến như sau:
Cá Voi, Kim Long, Ác Quỷ 020 082 101 142 168 174 172 172 171 172 173 174 Hải Thạch 265 523 591 481 477 396 370 322 283 253 229 211 197 Rồng Đôi-Rồng Đôi Tây 181 170 170 170 169 169 172 165 160 157 152 147 140 129 100 073 Lan Tây-Lan Đỏ 250 206 200 141 141 141 141 141 141 141 141 141 141 141 130 120
Sư Tử Trắng 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 Bạch Hổ 060 057 070 071 063 052 057 048 037 032 029 025 024 018 009 008 Tổng cộng 000 000 001 001 001 001 001 001 001 001 001 001 001 001 001 001
Kế hoạch khai thác condensate giai đoạn 2010 - 2025
Bảng 2-5 Dự kiến khả năng cung cấp Condensate cho dự án Đơn vị: Ngàn tấn
Lượng Condensate từ mỏ Bạch Hổ dự kiến đáp ứng nhu cầu các Nhà máy đến năm 2017, trong khi mỏ Rồng Đôi/Rồng Đôi Tây có thể cung cấp đến năm 2023 và mỏ Lan Tây/Lan Đỏ đến năm 2025 Tuy nhiên, từ năm 2024, tổng sản lượng Condensate của các mỏ này sẽ giảm dần Để đảm bảo nguồn cung nguyên liệu, các Nhà máy có thể bổ sung Condensate từ mỏ Hải Thạch với trữ lượng dự kiến 200 ngàn tấn/năm và mỏ Sư Tử Trắng khoảng 170 ngàn tấn/năm.
Trong giai đoạn 2013 - 2025, Tổ hợp hóa dầu miền Nam Việt Nam (THHD) sẽ cần 0,5 triệu tấn nguyên liệu condensat mỗi năm Vì vậy, bên cạnh việc khai thác nguồn condensate trong nước, các nhà máy chế biến cũng nên xem xét việc nhập khẩu condensate từ các quốc gia trong khu vực Đông Nam Á.
Bảng 2-6 Sản lượng khai thác Condensate hiện tại một số mỏ trong khu vực Đông Nam Á (ngàn thùng/ngày)
Mỏ Quốc gia Năm bắt đầu khai thác
2.2.3 Thành phần và đặc tính của Condensate Việt Nam
STT Tiêu chuẩn Đơn vị Tiêu chuẩn Mức
1 Thành phần cất ASTM D86 ASTM D86
3 Hàm lượng lưu huỳnh %wt ASTM D1266 0.0206
6 Hàm lượng nước ppm ASTM D1744 87
8 Hàm lượng sáp %wt UOP 46 0.04
2.2.3.2 Tính ch ấ t Condensate R ồ ng Đ ôi-R ồ ng Đ ôi Tây
Tổng trữ lượng của mỏ ước tính 856 tỉ feet khối khí và 22,8 triệu thùng
STT Ch ỉ tiêu phân tích K ế t qu ả
2 Hàm lượng lưu huỳnh Mercaptan,% KL < 0,0003
3 Hàm lượng lưu huỳnh tổng số ,% KL 0,008
5 Áp suất hơi bão hòa, psi 12,68
6 Trị số axít tổng , mg KOH/g 0,011
10 Độ ăn mòn tấm đồng 1a
13 Hàm lượng muối clorua ,mg NaCL/lit 0
16 Hàm lượng tạp chất cơ học, % KL 0,0
17 Hàm lượng cặn carbon 10% cặn, % KL 0,0046
21 Hàm lượng parafin rắn, % KL 4,55
22 Nhiệt lượng cháy trên, kcal/Kg
Nhiệt lượng cháy dưới, kcal/kg 11.187
2.2.3.3 Tính ch ấ t Condensate Lan Tây
STT Chỉ tiêu phân tích Kết quả
2 Hàm lượng lưu huỳnh Mercaptan, % KL 0,0028
3 Hàm lượng lưu huỳnh tổng số, % KL 0,0241
4 Áp suất hơi bão hòa, psi 7,26
7 Trị số Axít tổng, mg KOH/g 0,0155
8 Độ ăn mòn tấm đồng 1a
9 Hàm lượng muối clorua ,mg NaCl/lit 0,00
12 Hàm lượng tạp chất cơ học, % KL 0,0
13 Nhiệt lượng cháy , kcal/Kg 11.125,0
15 Hằng số đặc trưng KUOP 11,85
Hàm lượng Nickel (Ni), ppm
