TCDK SO 4 2021 pdf 26 DẦU KHÍ���SỐ 4/2021 �� HÓA CHẾ BIẾN�DẦU KHÍ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SẢN XUẤT MELAMINE TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU DỊCH UREA CỦA NHÀ MÁY ĐẠM CÀ MAU TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số 4 2021, trang 26 36 ISSN[.]
HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ TẠP CHÍ DẦU KHÍ Số - 2021, trang 26 - 36 ISSN 2615-9902 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SẢN XUẤT MELAMINE TỪ NGUỒN NGUYÊN LIỆU DỊCH UREA CỦA NHÀ MÁY ĐẠM CÀ MAU Võ Thị Thương, Trần Vĩnh Lộc, Lê Dương Hải, Nguyễn Thị Mai Lê, Phạm Thu Trang, Nguyễn Trung Đức Nguyễn Mạnh Huấn, Nguyễn Ánh Thu Hằng, Huỳnh Minh Thuận Viện Dầu khí Việt Nam Email: thuongvt.pvpro@vpi.pvn.vn https://doi.org/10.47800/PVJ.2021.04-04 Tóm tắt Bài báo phân tích hội đầu tư dự án sản xuất melamine từ nguồn urea Nhà máy Đạm Cà Mau dựa yếu tố nguyên liệu, thị trường, công nghệ hiệu kinh tế Việt Nam nhập melamine để đáp ứng nhu cầu nước dự báo khoảng 40 nghìn tấn/ năm vào năm 2025 sau tiếp tục tăng trưởng khoảng 5,5%/năm Dự án đầu tư sản xuất melamine từ nguồn urea Nhà máy Đạm Cà Mau với quy mô công suất 40 nghìn tấn/năm, dự kiến vào vận hành vào năm 2027 Kết tính tốn cho thấy, với tổng mức đầu tư (bao gồm thuế, lãi vay vốn lưu động năm đầu) khoảng 6.308 tỷ đồng, dự án cho kết IRR khoảng 17,2% NPV@10% 1.884 tỷ đồng; tổng thời gian thu hồi vốn năm tháng Do đó, melamine coi sản phẩm tiềm để xem xét đầu tư thời gian tới Từ khóa: Melamine, urea, đa dạng hóa sản phẩm, Nhà máy Đạm Cà Mau Giới thiệu Melamine sử dụng công nghiệp như: sản xuất keo dán, chất phủ bề mặt, sản xuất nhựa melamine formaldehyde, sản xuất giấy lốp xe Năm 2017, toàn giới tiêu thụ khoảng 1,75 triệu melamine 70% tổng tiêu thụ sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất sản phẩm keo dán gỗ laminate Keo dán gỗ sử dụng công nghiệp sản xuất loại gỗ, ván dăm ván ép Melamine keo dán gỗ giúp cải thiện độ bền khả chống ẩm cho gỗ thành phẩm Laminate sử dụng sản phẩm đồ gia dụng, tủ bếp, vật dụng nhà bếp, sàn nhà tường gỗ [1] Cơng nghệ sản xuất melamine tích hợp với nhà máy sản xuất phân bón nghiên cứu phát triển chứng minh hiệu nhà máy thương mại giới [2, 3] Việc tích hợp sản xuất melamine với nhà máy sản xuất urea cho phép hồi lưu dòng thải từ xưởng melamine làm nguyên liệu cho nhà máy urea Sản phẩm urea sau cung cấp làm nguyên liệu cho nhà máy sản xuất melamine, giúp giảm lượng tiêu hao riêng nguyên liệu urea, khoảng 1,4 1,5 urea/tấn melamine (giảm lần so với xây dựng nhà máy riêng lẻ) [4] Ngày nhận bài: 02/12/2020 Ngày phản biện đánh giá sửa chữa: 02/12/2020 - 28/2/2021 Ngày báo duyệt đăng: 1/4/2021 26 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 Về cơng nghệ sản xuất, melamine tổng hợp từ nguồn nguyên liệu khác urea, dicyandiamide hydrogen cyanide Trong đó, có q trình từ urea dicyandiamide thương mại hóa Đặc biệt, trình từ nguyên liệu urea sử dụng chủ yếu chi phí sản xuất thấp Nhà máy Đạm Cà Mau sau thời gian vào hoạt động ổn định, cung cấp thị trường hàng năm 800 nghìn urea, góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho đất nước Nhà máy Đạm Cà Mau sản xuất triệu urea sau 10 năm vận hành [5] Tuy nhiên, việc đưa vào vận hành số nhà máy đạm nước khu vực gần đây, với suy giảm sản lượng khí và/hoặc thay đổi giá khí ảnh hưởng đến hoạt động ổn định nhà máy Vì vậy, việc xem xét, tìm kiếm giải pháp nhằm nâng cao lực cạnh tranh, thích ứng với biến động thị trường nhà máy cần thiết Do đó, Tập đồn Dầu khí Việt Nam giao Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) nghiên cứu giải pháp kỹ thuật công nghệ nhằm nâng cao lực cạnh tranh nhà máy đạm, có phương án sản xuất melamine từ nguồn nguyên liệu dịch urea Nhà máy Đạm Cà Mau Bài báo trình bày kết đánh giá sơ khả sản xuất melamine từ nguồn nguyên liệu urea dựa tiêu chí thị trường, kỹ thuật kinh tế nhằm xem xét khả đa dạng hóa sản phẩm, góp phần nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh Nhà máy Đạm Cà Mau Thị trường nguyên liệu sản phẩm 2.1 Thị trường melamine Ở Việt Nam, melamine sử dụng phổ biến làm nguyên liệu để sản xuất keo dán MUF (melamine urea formaldehyde) sử dụng ngành công nghiệp gỗ ván ép, giày dép, sản xuất chất phủ bề mặt gỗ sản xuất nhựa melamine formaldehyde Tỷ trọng ứng dụng chiếm 90% tổng lượng tiêu thụ melamine nội địa Một lượng nhỏ melamine dùng để pha dung môi ngành công nghiệp sơn Cơ cấu tiêu thụ melamine theo ứng dụng thể Hình Hiện tại, Việt Nam chưa có nhà máy sản xuất melamine nên phải nhập hoàn toàn Giai đoạn 3% 4% 26% 67% Keo dán gỗ Chất phủ bề mặt gỗ Cơng nghiệp nhựa Khác Hình Tỷ trọng sử dụng melamine Việt Nam năm 2018 25 Nghìn 20 15 10 2015 2016 Keo dán gỗ Chất phủ bề mặt gỗ 2017 2018 Công nghiệp nhựa Khác Hình Nhu cầu tiêu thụ melamine Việt Nam 2015 - 2018 Nguồn: Tổng cục Hải quan, 2019 2014 - 2018, tốc độ tăng trưởng nhu cầu melamine đạt trung bình 41,3%/năm Năm 2016, nhu cầu melamine tăng 60% so với năm 2015 tổ hợp VRG Dongwha vào hoạt động với tổng công suất 480.000 m3/năm MDF (medium density berboard, ván sợi mật độ trung bình), dẫn đến nhu cầu melamine cho sản xuất keo MUF tăng Thành phần melamine cho sản xuất keo MUF tùy thuộc vào chủng loại phẩm cấp keo, thường chiếm khoảng 3% khối lượng keo [1], tỷ lệ sử dụng keo so với gỗ ván ép dao động khoảng 11 - 13% khối lượng [6, 7] Như vậy, với cơng suất 480.000 m3 MDF/năm nhu cầu ước tính lượng melamine tổ hợp VRG Dongwha cần sử dụng 1,8 nghìn tấn/năm Năm 2018, Việt Nam tiêu thụ khoảng 21,7 nghìn melamine (trong melamine dạng bột chiếm 80%), nhập chủ yếu từ Trung Quốc (96,3%), ngồi cịn nhập từ nước khác Đài Loan (1,7%), Hồng Kông (0,8%), Nhật Bản (0,7%) Hàn Quốc (0,5%) [8] Lượng nhập melamine năm 2018 tăng 50% so với 2017 FSC Việt Nam đưa vào vận hành Nhà máy sản xuất ván ép MDF công suất 400.000 m3 sản phẩm/năm Khu cơng nghiệp Nam Đồng Phú, Bình Phước Theo số liệu thống kê hải quan, nhập melamine chủ yếu tập trung khu vực miền Nam (54,5%), tiếp đến miền Bắc (35,3%) miền Trung (10,2%) [8] Bảng thể 10 doanh nghiệp nhập melamine hàng đầu Việt Nam Trong đó, doanh nghiệp lớn nhập melamine chủ yếu đơn vị sản xuất gỗ, keo dán chủ yếu nhập melamine dạng bột Đáng lưu ý doanh nghiệp gỗ Dongwha, keo dán AICA, Better Resin có đối tác/cơng ty mẹ nước sản xuất melamine Năm 2018, tổng lượng nhập melamine cơng ty đạt 7,2 nghìn tấn, chiếm khoảng 30% so với tổng nhu cầu melamine thị trường nội địa Dựa theo nhu cầu phát triển lĩnh vực ứng dụng cuối (quy hoạch phát triển ngành chế biến gỗ, sản lượng gỗ ván ép) nhu cầu tăng trưởng melamine giai đoạn 2014 - 2018, tốc độ tăng trưởng melamine Việt Nam dự báo tiếp tục tăng mạnh vào năm 2021, sau mức khoảng 5,5%/năm giai đoạn 2022 - 2040 Chi tiết dự báo nhu cầu tốc độ tăng trưởng trình bày Bảng Theo khảo sát đánh giá, chưa có dự án sản xuất melamine xem xét triển khai tương lai gần Do đó, dự kiến đến năm 2025, Việt Nam thiếu hụt khoảng 40 nghìn melamine tiếp tục thiếu hụt khoảng 52,6 nghìn (2030), 68,7 nghìn (2035) 89,8 nghìn (2040) DẦU KHÍ SỐ 4/2021 27 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Bảng Danh sách 10 doanh nghiệp nhập melamine lớn năm 2018 TT 10 Tên doanh nghiệp Công ty CP gỗ MDF VRG Dongwha Công ty TNHH AICA Đồng Nai Công ty CP gỗ MDF VRG Quảng Trị Công ty TNHH Thuận Hà Công ty CP Better Resin Cơng ty TNHH Hóa keo Kỹ thuật Công ty TNHH Sản xuất Thương mại Long Lựu Công ty CP gỗ An Cường Công ty CP FSC Việt Nam Công ty TNHH Đầu tư Sản xuất Thương mại Xuất nhập Tâm Đức Kim ngạch nhập (USD) 3.500.260 3.070.945 2.798.120 2.732.093 2.199.322 1.372.304 517.210 469.000 376.200 Lượng nhập (tấn) 2.875 2.522 2.298 2.244 1.806 1.127 425 385 309 305.025 251 Nguồn: Tổng cục Hải quan, 2019 Bảng Dự báo nhu cầu tiêu thụ melamine tốc độ tăng trưởng giai đoạn 2020 - 2040 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2035 2040 29,5 32,5 34,2 36,1 38,1 40,2 42,4 44,8 47,2 49,8 52,6 68,7 89,8 14,4 10,0 5,5 2.2 Dự báo giá melamine Giá melamine cung cấp Nexant, dự báo giá melamine dựa giả định việc áp thuế chống bán phá giá (ADDs) tiếp tục áp dụng sản phẩm melamine Trung Quốc giai đoạn dự báo dài hạn Điều hỗ trợ nhà sản xuất khu vực có lợi nhuận biên phù hợp với tỷ suất lợi nhuận lịch sử (trước xảy tình trạng dư cung Trung Quốc trở thành nhà xuất lớn giới) Với việc Tây Âu trở thành khu vực nhập melamine lớn có chi phí sản xuất cao nhất, Trung Quốc nhà xuất melamine lớn có chi phí sản xuất thấp nhất, Nexant dự báo giá melamine khu vực Đông Nam Á dựa vào chênh lệch giá thị trường (được phản ánh chủ yếu qua chi phí vận chuyển khu vực) 28 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 USD/tấn 3000 2500 2000 1500 1000 500 200 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 Giá khứ Kịch 65 USD/thùng Kịch 40 USD/thùng Kịch 90 USD/thùng Hình Dự báo giá melamine khu vực Đơng Nam Á giai đoạn 2009 - 2040 Nguồn: Nexant, 2019 3000 2500 2000 USD/tấn Hiện thị trường melamine giới gặp tình trạng dư cung nguồn bổ sung cơng suất lớn Trung Quốc Tình trạng dư cung năm 2000 làm giảm đáng kể lợi nhuận nhà cung cấp melamine giá melamine Trung Quốc hình thành nên giá sàn chuẩn toàn cầu Một số kinh tế lớn châu Âu, Mỹ Ấn Độ phải áp thuế chống bán phá giá (ADDs) sản phẩm melamine Trung Quốc thập kỷ qua 3500 1500 1000 500 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 Năm Nhu cầu (nghìn tấn) Tốc độ tăng trưởng (%/năm) Hình Dự báo giá melamine cổng Nhà máy Đạm Cà Mau theo kịch giá dầu 65 USD/thùng giới hạn nồng độ tạp chất nguyên liệu sản xuất formaldehyde (< 0,1% khối lượng) biuret (< 5% khối lượng), dịch urea làm nguyên liệu cho sản xuất melamine trích vị trí sau cụm phân hủy thấp áp xưởng urea Tính chất dịch urea thể Bảng Bảng Tính chất nguyên liệu dịch urea TT Thành phần/tính chất Thành phần H2O (% khối lượng) NH3 (% khối lượng) CO2 (% khối lượng) Urea (% khối lượng) Biuret (% khối lượng) Tạp chất Ca (mg/kg) Fe (mg/kg) Cu (mg/kg) Zn (mg/kg) Cr (mg/kg) Ni (mg/kg) Na (mg/kg) K (mg/kg) Nhiệt độ (oC) Áp suất (MPa) Giá trị 27,48 1,77 0,96 69,79 0,34 Công nghệ giải pháp kỹ thuật 1,13 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 < 0,1 0,05 0,06 147 0,41 Nguồn: PVCFC UREA NH3 RE-CONVERT CO2 MELAMINE Oxygen Nitrogen Hydrogen Carbon Hình Sơ đồ phản ứng q trình sản xuất melamine tích hợp với sản xuất urea Nguồn: Eurotecnica, 2020 Theo đó, giá melamine khu vực Đông Nam Á (giá bao gồm chi phí vận chuyển) mức 1.278 USD/tấn năm 2018 Trong giai đoạn 2019 - 2040, giá melamine dự kiến tăng bình quân 2,9%/năm Giá melamine dự kiến mức 1.531 USD/tấn (2025), 1.967 USD/tấn (2030), 2.544 USD/ (2035) 2.382 USD/tấn (2040) theo kịch giá dầu 65 USD/thùng (Hình 3) Căn vào giá melamine khu vực Đơng Nam Á (đã bao gồm chi phí vận chuyển) Nexant dự báo giai đoạn 2019 - 2040 chi phí vận chuyển tham khảo Logivan từ cổng Nhà máy Đạm Cà Mau đến cảng Cát Lái (Tp Hồ Chí Minh) thời điểm tháng 10/2019 14,06 USD/tấn, giá melamine cổng Nhà máy Đạm Cà Mau dự báo mức 1.515 USD/tấn (2025), 1.949 USD/tấn (2030), 2.525 USD/tấn (2035) 2.361 USD/tấn (2040) Dự báo giá melamine cổng Nhà máy Đạm Cà Mau theo kịch giá dầu 65 USD/thùng thể Hình 2.3 Nguyên liệu Trong nghiên cứu này, nguyên liệu để sản xuất melamine nguồn urea từ phân xưởng urea Nhà máy Đạm Cà Mau Do yêu cầu Các nhà máy sản xuất melamine thường xây dựng tích hợp với nhà máy sản xuất phân đạm nhằm mục đích tuần hồn cấu tử ammonia carbon dioxide có sản phẩm phụ trình sản xuất melamine trở làm nguyên liệu cho sản xuất phân đạm Việc tích hợp nhà máy sản xuất melamine với tổ hợp sản xuất urea làm giảm lượng tiêu hao riêng nguyên liệu urea cho q trình tổng hợp melamine, qua giúp nâng cao hiệu suất chuyển hóa tăng hiệu kinh tế cho dây chuyền công nghệ Sơ đồ tổng quát phản ứng tổng hợp melamine Hình Mỗi cơng nghệ sản xuất melamine từ urea có đặc điểm riêng nhìn chung điểm khác biệt lớn công nghệ điều kiện phản ứng (áp suất cao/thấp) Đầu tiên, urea gia nhiệt phân hủy thành acid isocyanic ammonia Sau acid isocyanic chuyển hóa thành melamine carbon dioxide Cơng nghệ thấp áp tổng hợp melamine sử dụng chất xúc tác điều kiện áp suất thấp (8 - 10 bar) Công nghệ ứng dụng công nghiệp với dây chuyền vào năm 1967 Công nghệ tổng hợp melamine áp suất cao nghiên cứu ứng dụng công nghiệp lần đầu vào năm 1963, sớm công nghệ áp suất thấp Công nghệ cao áp hoạt động điều kiện áp suất cao (70 - 90 bar) nhằm mục đích tăng hiệu trình phản ứng So với cơng nghệ thấp áp, cơng nghệ cao áp có ưu điểm sau: Chỉ số vận hành dây chuyền cao, yêu cầu bảo trì thấp không sử dụng xúc tác (không cần thay xúc tác định kỳ); DẦU KHÍ SỐ 4/2021 29 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Dây chuyền có độ linh hoạt cao, thao tác vận hành (khởi động dừng) dễ dàng Có khả thay đổi cơng suất lớn theo yêu cầu sản xuất; Quá trình tổng hợp melamine xảy pha lỏng điều kiện áp suất cao, khơng sử dụng xúc tác, gồm khu vực sau: Điều kiện hoạt động áp suất cao thích hợp cho việc tích hợp với phân xưởng sản xuất urea Các dòng nguyên liệu dòng hồi lưu đấu nối không cần lắp đặt bơm/máy nén bổ sung [9] Khu vực đặc ngun liệu chuyển hóa: Urea lỏng từ xưởng urea đưa vào thiết bị đặc Dịng urea sau đặc đến nồng độ 99,7% chuyển qua thiết bị phản ứng (R1) để sản xuất melamine Nước ngưng thu hồi từ thiết bị cô đặc đưa đến phân xưởng xử lý nước thải nhà máy đạm Dòng urea nóng chảy từ xưởng đặc (145 oC) trộn lẫn với dòng NH3 gia nhiệt (450 oC) phân phối vào thiết bị phản ứng Tại đây, melamine tạo thành theo phản ứng tổng qt sau: Sản phẩm (melamine) đồng có chất lượng cao ổn định, sản phẩm phụ (hỗn hợp khí amoniac CO2) thích hợp để tái sản xuất urea Hiện nay, công nghệ melamine thương mại hóa rộng rãi tồn giới Một số nhà quyền công nghệ tiêu biểu gồm Eurotecnica (Italy), Casale (Austria), BASF (Đức), Lurgi (Đức)… Trong đó, Eurotecnica cấp quyền công nghệ cho 20 nhà máy sản xuất melamine tồn giới có kinh nghiệm tích hợp nhà máy sản xuất melamine với nhà máy đạm xây dựng theo công nghệ quyền Saipem Snamprogetti, Stamicarbon, Toyo Casale cấp quyền công nghệ cho nhà máy melamine vào vận hành thương mại giới CO → C Thiết bị phản ứng gia nhiệt muối nóng chảy, nhiệt độ muối nóng chảy kiểm sốt khoảng 400 - 470 oC nhằm đảm bảo trì nhiệt độ thiết bị phản ứng 380 oC Tại tầng thiết bị chuyển hóa, khí thải tách khỏi dịng melamine nóng chảy vào tháp làm mát (C1) Melamine nóng chảy đưa qua thiết bị chuyển hóa cuối (R2), đây, CO2 hịa tan dịng melamine nóng chảy loại bỏ nhờ dịng ammonia q nhiệt Sơ đồ cơng nghệ sản xuất melamine theo quyền Eurotecnica trình bày Hình [4] Khí thải Khơng khí Cụm xử lý khí thải C1 R1 C2 R2 V1 Urea Nước khử khống P1 CS1 V2 D1 Melamine NH3 Khơng khí Cụm tuần hồn thu hồi NH3 Hình Sơ đồ công nghệ sản xuất melamine Eurotecnica Nguồn: Eurotecnica, 2020 30 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 Ngồi ra, thiết bị chuyển hóa cuối (R2), việc kéo dài thời gian lưu bổ sung dòng ammonia giúp tăng độ chuyển hóa urea sản phẩm trung gian Dịng khí khỏi đỉnh thiết bị chuyển hóa cuối (R2) trộn lẫn với dịng khí từ đỉnh thiết bị phản ứng (R1) vào tháp làm mát (C1) Melamine nóng chảy từ đáy thiết bị chuyển hóa cuối (R2) đưa sang thiết bị hòa tan (V1) Tại đây, melamine làm mát hòa tan dung dịch giàu ammonia bơm qua khu tinh chế Bơm tuần hoàn lắp đặt đáy thiết bị hòa tan (V1) nhằm tăng cường khả hòa tan melamine vào dung dịch giàu ammonia Khu vực xử lý khí thải: Khí thải chứa ammonia, carbon dioxide lượng nhỏ melamine bị theo đưa đến tháp làm mát (C1) Tại đây, melamine thu hồi, khí từ đỉnh tháp (C1) khơng cịn chứa melamine, có nhiệt độ 158 o C áp suất 23,5 bar hồi lưu lại xưởng urea nhà máy đạm Dung dịch thu đáy tháp (C1) chứa ammonia, carbon dioxide melamine hòa tan đưa đến tháp tách (C2) để tách loại phần lớn carbon dioxide ammonia Dịng khí từ đỉnh đưa đến cụm tuần hồn thu hồi ammonia quay lại xưởng urea Khu vực tinh chế melamine: Melamine thơ hịa tan nước giàu ammonia từ đáy thiết bị hòa tan V1 đưa qua cụm tinh chế (P1), gồm phần chính: thiết bị lọc cho phép loại bỏ tạp chất khơng hịa tan, than hoạt tính cho phép loại bỏ tạp chất hòa tan dòng melamine Khu vực kết tinh sấy: Thiết bị kết tinh (V2) làm việc nhiệt độ 42 - 45 oC áp suất khí Dịng melamine sau khỏi thiết bị kết tinh bơm đến máy ly tâm (CS1) Tại đây, tinh thể melamine tách với độ ẩm khoảng 10% khối lượng, tiếp tục đưa đến thiết bị sấy (D1) để giảm hàm lượng ẩm Sản phẩm melamine thu có độ ẩm khơng 0,1% khối lượng Tiêu hao nguyên liệu phụ trợ điển hình cho sản xuất melamine trình bày Bảng Nhà máy sản xuất melamine Nhà máy Đạm Cà Mau tích hợp nguyên liệu, phụ trợ tiện ích dịng cơng nghệ trung gian [9] Phương án tích hợp tiêu biểu mô tả sau: Nguyên liệu dịch urea: từ xưởng urea Nhà máy Đạm Cà Mau có nồng độ khoảng 70% khối lượng chuyển sang nhà máy sản xuất melamine Dòng ammonia: từ xưởng urea Nhà máy Đạm Cà Mau cung cấp cho nhà máy sản xuất melamine Ammonia đóng vai trị tạo mơi trường phản ứng, khơng tham gia vào q trình phản ứng hồi lưu theo dòng dịch carbamate xưởng urea Melamine o gas: dịng khí ngưng tụ hồn tồn nhà máy sản xuất melamine, sau với dòng dịch carbamate quay khu vực tổng hợp urea Nước công nghệ: từ nhà máy sản xuất melamine chuyển tới xưởng urea, trộn lẫn với dòng nước cơng nghệ từ q trình đặc nồng độ urea xưởng urea hữu, sau xử lý trạm xử lý nước thải xưởng urea Công nghệ sản xuất melamine Eurotecnica khơng sử dụng hóa chất và/hoặc chất xúc tác cho công đoạn phản ứng tinh chế sản phẩm Do đó, đem đến lợi tránh phát sinh thải bỏ nguồn thải ô nhiễm dạng lỏng rắn [10] Nhằm mục đích xem xét khả tích hợp nhà Bảng Tiêu hao nguyên liệu phụ trợ sản xuất melamine Thông số Nguyên liệu Urea (Net, 100%) Phụ trợ Điện Nước làm mát (hồi lưu) Nhiên liệu Hơi cao áp Khí nitơ Khí nén Khơng khí hệ thống vận chuyển Năng lượng xử lý dòng hồi lưu Lượng tiêu hao Đơn vị tính 1,4286 Tấn/tấn 450 387 1,69 4,62 80 476 3,164 kWh/tấn m3/tấn Gcal/tấn Tấn/tấn Nm3/tấn Nm3/tấn Nm3/tấn Gcal/tấn Nguồn: VPI DẦU KHÍ SỐ 4/2021 31 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ máy sản xuất melamine với Nhà máy Đạm Cà Mau, VPI kết hợp với đội ngũ kỹ thuật nhà máy với nhà quyền công nghệ để đánh giá sơ thiết bị hữu Kết đánh sau: lại khoảng 70% tổng nhu cầu nước Như vậy, hướng tiêu thụ cho dự án phải xem xét đến phương án tiêu thụ nước 70% xuất 30% Một số thị trường xuất tiềm gồm: Ấn Độ, Malaysia, Indonesia Thái Lan Các máy bơm carbamate: Dịch giàu carbamate thu từ nhà máy sản xuất melamine hồi lưu lại khu vực tổng hợp urea máy bơm carbamate hữu Lưu lượng dòng lỏng tăng khoảng 50% so với lưu lượng Do đó, cần đánh giá lại khả hoạt động bơm với nhà sản xuất bơm giai đoạn sau Dãy cơng suất thương mại hóa mức công suất tối thiểu theo khuyến cáo từ nhà quyền: Dãy công suất thương mại dao động từ 15 - 80 nghìn tấn/năm Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu kinh tế vận hành nhà máy, nhà quyền cung cấp công nghệ sản xuất melamine Eurotechnica Casale khuyến cáo không nên xây dựng dự án có cơng suất 40 nghìn tấn/năm Dịng carbamate hồi lưu đến vịng tổng hợp cao áp tăng lên tích hợp nhà máy sản xuất melamine Các điều kiện hoạt động đầu phun carbamate trì, dịng carbamate bổ sung bơm trực tiếp đến thiết bị phản ứng tổng hợp urea theo đường riêng biệt Thiết bị phản ứng tổng hợp urea: Các điều kiện vận hành cơng nghệ hữu có số thay đổi nhỏ gia tăng lưu lượng carbamate giảm thời gian lưu thiết bị phản ứng Thể tích thiết bị phản ứng tổng hợp urea phù hợp để chuyển đổi lượng carbamate bổ sung thành urea mà khơng cần phải cải hốn thiết bị phản ứng Thiết bị ngưng tụ carbamate cao áp stripper: Phạm vi hoạt động thiết bị (theo thiết kế điển hình Snamprogetti/Saipem) cho phép thay đổi khoảng +20%, đó, thiết bị vận hành phù hợp sau công suất tăng lên mà khơng cần phải cải hốn Trong bước triển khai (báo cáo nghiên cứu khả thi, thiết kế kỹ thuật tổng thể), đánh giá chi tiết khả tích hợp nhà máy sản xuất melamine với Nhà máy Đạm Cà Mau thực Đánh giá dự án sản xuất melamine 4.1 Quy mô công suất Quy mô công suất nhà máy sản xuất melamine đề xuất dựa tiêu chí sau: Khả tiêu thụ sản phẩm thị trường nước: Dự báo nhu cầu thị trường melamine nội địa năm 2025 đạt 40 nghìn tấn/năm Với mức cơng suất lựa chọn 40 nghìn tấn/năm, sản phẩm melamine định hướng tiêu thụ hồn tồn nước Dự kiến dự án vào vận hành từ năm 2027, giá melamine chu kỳ tăng [11] đáp ứng khoảng 80% nhu cầu nước vào năm 2030 Trong trường hợp không xét đến nhu cầu tiêu thụ công ty có đối tác, cơng ty mẹ nước ngồi sản xuất melamine quy mơ thị trường cịn 32 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 Khả kết nối với Nhà máy Đạm Cà Mau hữu: Phân xưởng melamine sử dụng nguyên liệu dịch urea từ Nhà máy Đạm Cà Mau Hiện nay, phân xưởng sản xuất phân bón phức hợp vào hoạt động nhận khoảng 12% lượng dịch urea 96% mà xưởng urea sản xuất Do đó, lượng dịch urea tối đa cấp làm nguyên liệu cho xưởng melamine khoảng 10% tổng sản lượng dịch urea (khoảng 10 tấn/giờ) Lượng dịch urea sản xuất tương ứng 50 nghìn tấn/ năm melamine Bên cạnh đó, dịng cơng nghệ dịng phụ trợ tuần hồn từ phân xưởng melamine lại xưởng urea Nhà máy Đạm Cà Mau hữu tăng tải hệ thống Nhà máy Đạm Cà Mau Nhà máy sản xuất melamine sử dụng chung số tiện ích hơi, nước làm mát, nhiên liệu, khí điều khiển… từ nhà máy Do đó, để đảm bảo vận hành nhà máy sản xuất melamine không ảnh hưởng đến vận hành ổn định nhà máy hữu, mức cơng suất sản xuất melamine 40 nghìn tấn/năm xem xét lựa chọn Như vậy, dựa yếu tố nhu cầu thị trường, kinh nghiệm thương mại hóa nhà máy sản xuất melamine giới khả kết nối với Nhà máy Đạm Cà Mau, mức công suất đề xuất cho phân xưởng sản xuất melamine 40 nghìn tấn/năm 4.2.Tiến độ thực dự án Với phân tích phần thị trường, Dự án xem xét đầu tư thời điểm thích hợp quy mơ thị trường đủ lớn, phù hợp với công suất tối thiểu theo yêu cầu nhà quyền cơng nghệ Qua đó, thời điểm dự án vào vận hành đề xuất từ năm 2027 (năm melamine có chu kỳ giá cao) 4.3 Đề xuất địa điểm Diện tích dự kiến nhà máy sản xuất melamine 7.200 m2, chưa bao gồm nhà kho chứa sản phẩm Khi tích hợp nhà máy sản xuất melamine với nhà máy đạm hữu, cần xem xét vị trí đặt gần xưởng urea để việc kết nối nhà máy thuận lợi, giảm chi phí đầu tư Tuy nhiên, khảo sát Nhà máy Đạm Cà Mau hữu cho thấy khơng có khu đất trống xung quanh xưởng urea Do đó, nhà máy sản xuất melamine định hướng xây dựng khu đất dự phòng dành cho mở rộng Nhà máy Đạm Cà Mau Bảng Tổng mức đầu tư nhà máy sản xuất melamine TT 10 11 12 Các chi phí Chi phí xây dựng Chi phí thiết bị Chi phí quản lý dự án Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng Chi phí khác Chi phí dự phịng (15%) Dự phịng trượt giá ngoại tệ (5%) Tổng mức đầu tư cố định Thuế VAT (10%) Lãi vay trình xây dựng Vốn lưu động năm đầu Tổng mức đầu tư (bao gồm thuế VAT, lãi vay vốn lưu động năm đầu) Giá trị (tỷ đồng) 861,51 2.887,02 46,56 414,24 89,45 644,82 215,00 5.158,60 516,67 554,67 78,44 Cơ sở Theo kinh nghiệm VPI tổng hợp Theo Quyết định số 79/QĐBXD ngày 15/2/2017 Theo kinh nghiệm Theo kinh nghiệm Theo kinh nghiệm 6.308,38 Bảng Các thông số giả định dự án đầu tư nhà máy sản xuất melamine TT Các thông số giả định Thời gian xây dựng Thời gian vận hành Số ngày vận hành Công suất 10 Tỷ lệ vận hành Năm Năm thứ Từ năm thứ Thời gian khấu hao (tuyến tính) Thiết bị Xây dựng Khác Nhân cơng Quản lý Kỹ sư Giám sát Điều khiển Vận hành Kiểm sốt chất lượng Cơ điện An tồn Khác Vốn chủ sở hữu Vốn vay Thời gian trả nợ Lãi vay VNĐ 11 Thuế thu nhập doanh nghiệp 12 13 14 Năm 2024 Giai đoạn 2025 - 2026 Giai đoạn 2027 - 2044 Tỷ suất chiết khấu Tỷ giá (2020) Kịch giá dầu sở Đơn vị Tháng Năm Ngày/năm Tấn/ngày Tấn/giờ % % % % Năm Năm Năm Năm Người Người Người Người Người Người Người Người Người Người % % Năm % % %/năm %/năm % VND/USD USD/thùng Nhà máy sản xuất melamine 28 20 (2027 - 2046) 333 120 80 90 100 10 12 45 1 10 10 4 30 70 năm, ân hạn thời gian xây dựng 11 Nghị định số 218/2013/NĐ-CP Chính phủ 10 20 10 23.835 65 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 33 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Bảng Kết tính tốn tiêu hiệu kinh tế dự án TT Các kết tính tốn Doanh thu Chi phí Chi phí đầu tư Chi phí sản xuất Hiệu kinh tế tồn dự án NPV@10% IRR Thời gian hoàn vốn Hiệu kinh tế theo quan điểm chủ đầu tư NPV@12% IRR 4.4 Chi phí vận chuyển 4.4 Tổng mức đầu tư hiệu kinh tế 4.4.1 Tổng mức đầu tư Tổng mức đầu tư dự án lập dựa tính tốn VPI đơn vị thiết kế, định mức theo Thông tư số 09/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 việc Hướng dẫn lập quản lý chi phí đầu tư xây dựng cơng trình Quyết định số 79/QĐ-BXD ngày 15/2/2017 cơng bố định mức chi phí quản lý dự án tư vấn đầu tư xây dựng, bao gồm chi phí: chi phí xây dựng, chi phí thiết bị, chi phí khác, chi phí quản lý dự án, chi phí tư vấn đầu tư xây dựng chi phí dự phịng Chi tiết tổng mức đầu tư cho dự án nhà máy sản xuất melamine thể chi tiết theo Bảng 34 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 Dự án 69.110 Tỷ đồng Tỷ đồng 5.158 40.858 Tỷ đồng % 1.884 17,2 năm tháng Tỷ VNĐ % 2.569 33,5 3.000 2.000 1.000 Tỷ đồng -388 -1.000 -2.000 -3.000 -835 -1.132 -1.407 -1.686 -1.975 -2.002 -2.367 -2.768 -3.147 -3.417 -515 -191 94 358 586 795 2.059 1.884 1.720 1.550 1.372 1.187 995 Dòng tiền Dòng tiền CK cộng dồn -4.000 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 Chi phí vận chuyển sản phẩm melamine từ Cà Mau đến hộ tiêu thụ tiềm chi phí vận chuyển nội địa Tham khảo giá vận chuyển Logivan chi phí vận chuyển melamine từ Cà Mau đến cảng Cát Lái (Tp Hồ Chí Minh) để phân phối cho khách hàng khác khoảng 14,06 USD/tấn, chiếm 1% giá cổng Trong đó, nhà cung cấp melamine chủ yếu nước (Trung Quốc chiếm 95%) Ước tính theo liệu ICIS, chi phí vận chuyển melamine từ Trung Quốc Việt Nam khoảng 160 - 170 USD/tấn Như vậy, mức giá FOB chi phí vận chuyển từ nước Việt Nam cao so với chi phí vận chuyển nước Đơn vị Tỷ đồng Hình Dịng tiền tồn dự án đầu tư thêm xưởng sản xuất melamine 4.4.2 Hiệu kinh tế Hiệu kinh tế dự án tính tốn dựa thơng số giả định Bảng Hiệu kinh tế dự án sản xuất melamine thể Bảng Kết tính tốn cho thấy dự án sản xuất melamine đạt hiệu kinh tế với IRR 17,2% (cao tỷ suất chiết khấu 10%) NPV@10% toàn dự án đạt 1.884 tỷ đồng Về tổng thể, dự án sản xuất melamine đem lại hiệu kinh tế cho Nhà máy Đạm Cà Mau Kết tính tốn dịng tiền cho thấy dự án thu lãi từ năm vào vận hành (năm 2027) Tuy nhiên, nhu cầu vốn đầu tư dự án lớn nên đến năm 2038 dự án hòa vốn thời điểm dòng tiền cộng dồn bắt đầu dương (Hình 7) Với kết phân tích độ nhạy dự án theo cơng suất trình bày Hình 8, dự án đầu tư thêm nhà máy sản xuất melamine mang lại hiệu tăng thêm cho Nhà máy Đạm Cà Mau, kể công suất sản xuất giảm cịn 70% cơng suất thiết kế 25% 3500 3000 20% 15% 2000 10% 1500 Tỷ đồng 2500 1000 5% 0% 500 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 105% 110% 115% 120% IRR NPV@10% Hình Độ nhạy tiêu NPV@10% IRR dự án theo công suất sản xuất 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% 120% 130% 140% 150% (2.000) (4.000) (6.000) Theo giá nguyên liệu Theo giá sản phẩm Hình Độ nhạy tiêu NPV@10% dự án theo giá nguyên liệu sản phẩm 25% 3000 20% 2500 1500 10% 1000 5% 0% 500 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 105% 110% 115% 120% IRR NPV@10% Hình 10 Độ nhạy tiêu NPV@10% IRR dự án theo tổng mức đầu tư Bảng Ảnh hưởng tiến độ vận hành đến hiệu dự án TT Kịch Vận hành năm 2025 Vận hành năm 2026 Vận hành năm 2027 Vận hành năm 2028 Vận hành năm 2029 NPV@10% 1.688 1.807 1.884 1.896 1.879 IRR (%) 14,4 14,8 17,2 15,8 16,0 Tỷ đồng 2000 15% Đối với dự án sản xuất melamine, giá sản phẩm ảnh hưởng nhiều đến hiệu kinh tế dự án Khi giá sản phẩm giảm 40%, NPV giảm khoảng 4.000 tỷ đồng Khi tăng 40% giá sản phẩm, NPV tăng xấp xỉ 4.500 tỷ đồng Khi giảm 40% giá nguyên liệu, NPV tăng khoảng 1.200 tỷ đồng NPV bắt đầu âm tăng giá nguyên liệu tới 50% (Hình 9) Chi phí đầu tư ảnh hưởng khơng đáng kể đến hiệu kinh tế dự án, cụ thể tổng mức đầu tư tăng thêm 20% IRR dự án đạt 15% (Hình 10), NPV bắt đầu âm tăng tổng mức đầu tư tới 50% Trong bối cảnh suy giảm sản lượng khí thay đổi giá khí nay, dự án melamine nên xem xét đưa vào đầu tư sớm để nâng cao lực cạnh tranh, thích ứng với biến động thị trường Nhà máy Đạm Cà Mau Để đánh giá ảnh hưởng tiến độ vận hành đến hiệu kinh tế dự án, nhóm tác giả tính tốn hiệu kinh tế kịch có năm vận hành khác tính từ năm 2025 với thời gian xây dựng 28 tháng Kết tính toán Bảng cho thấy kịch đem lại hiệu kinh tế cho dự án Trong đó, dự án vào vận hành tối ưu năm 2027 với IRR cao đạt 17,2% NPV@10% tương ứng 1.884 tỷ đồng Kết luận Dự báo nhu cầu melamine Việt Nam đạt khoảng 40 nghìn tấn/ năm vào năm 2025 tiếp tục tăng trưởng 5,5%/năm đến năm 2040 Với đánh giá sơ mặt công nghệ thị trường, dự án sản xuất melamine từ urea Nhà máy Đạm Cà Mau đề xuất với quy mô công suất 40 nghìn tấn/năm dự kiến vào hoạt động vào năm 2027 để nắm bắt chu kỳ tăng giá melamine đáp ứng khoảng 80% nhu cầu nước vào năm 2030 DẦU KHÍ SỐ 4/2021 35 HĨA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ Với tổng mức đầu tư (đã bao gồm thuế, lãi vay vốn lưu động năm đầu) khoảng 6.308 tỷ đồng, dự án có hiệu với IRR = 17,2%, NPV@10% khoảng 1.884 tỷ đồng thời gian thu hồi vốn khoảng năm tháng Kết cho thấy tiềm dự án cần đánh giá chi tiết bước [6] Công ty CP gỗ MDF VRG Quảng Trị, “Báo cáo thường niên năm 2019”, 2020 Tài liệu tham khảo [8] Tổng cục Hải quan, “Số liệu xuất nhập sản phẩm melamine”, 2019 [1] IHS, Melamine - Chemical Economics Handbook, 2014 [2] Henan Xinlianxin Chemicals Group Co., Ltd., “Company pro le”, 2018 [Online] Available: https:// xlxchemicals.com/index/home [3] Xinjiang Yihua Chemical Industry Co., Ltd., “Company pro le” [Online] Available: https:// xinjiangyihua.lookchem.com/ [4] Eurotechnica Contractors and Engineers S.p., Euromel melamine technology, 2020 [7] Nguyễn Văn Định Phạm Văn Tiến, “Nghiên cứu sản xuất keo dán gỗ thay keo nhập phục vụ công nghiệp chế biến lâm sản”, Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao công nghệ Công nghiệp rừng [9] G.Di Carlo, “Melding melamine and urea”, World fertilizer, 2020 [Online] Available: https://www.casale ch/downloads/melamine/more-melamine/33-meldingmelamine-and-urea/ le [10] Eurotecnica, “Total-zero pollution” [Online] Available: https://www.eurotecnica.it/en/total-zeropollution.html [11] Nexant, "Petroleum and petrochemical pricing report", 2019 [5] Cơng ty CP Phân bón Dầu khí Cà Mau, “Cột mốc triệu sản phẩm hành trình nỗ lực Đạm Cà Mau”, 14/9/2020 PRELIMINARY EVALUATION OF POSSIBLE MELAMINE PRODUCTION USING UREA SOLUTION FROM CA MAU FERTILIZER PLANT AS A FEEDSTOCK Vo Thi Thuong, Tran Vinh Loc, Le Duong Hai, Nguyen Thi Mai Le, Pham Thu Trang, Nguyen Trung Duc Nguyen Manh Huan, Nguyen Anh Thu Hang, Huynh Minh Thuan Vietnam Petroleum Institute Email: thuongvt.pvpro@vpi.pvn.vn Summary This paper analyses the possibility for melamine production from urea solution of Ca Mau Fertilizer Plant in terms of feedstock, market, technology and economic efficiency Vietnam is currently importing melamine to meet its domestic demand, which is forecasted to be around 40 thousand tons per year by 2025 and continue to increase by about 5.5% per year The melamine production project using urea solution from Ca Mau Fertilizer Plant as a feedstock with a capacity of 40 thousand tons per year is proposed to go into operation in 2027 The results show that with an estimated total investment cost of VND 6,308 billion, the project’s IRR will be around 17.2% and its NPV@10% will be VND 1,884 billion The total payback period of the project will be years and months This reveals that melamine can be considered a potential product for consideration of future investment Key words: Melamine, urea feedstock, product diversification, Ca Mau Fertilizer Plant 36 DẦU KHÍ SỐ 4/2021