Untitled 18 Diễn đàn Khoa học Công nghệ Soá 4 naêm 2019 Xu thế phát triển trên thế giới Lịch sử phát triển hơn 150 năm của ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ đã chứng tỏ, nếu chế biến sâu để có nhiều s[.]
Diễn đàn Khoa học - Cơng nghệ Cơng nghiệp hóa dầu: xu giới nhu cầu phát triển việt nam Hồ Sĩ Thoảng1, Đặng Thanh Tùng2, Tạ Hiền Trang2 hội Dầu khí Việt nam Viện Dầu khí Việt nam Hiện nay, với gia tăng nhu cầu sản phẩm công nghiệp tiêu dùng có nguồn gốc từ dầu khí, việc đẩy mạnh triển khai dự án hóa dầu Việt Nam trở nên cấp thiết Theo nghiên cứu Viện Dầu khí Việt Nam, mức tiêu thụ sản phẩm hóa dầu Việt Nam 1/5 so với giới (khoảng 10 triệu vào năm 2035), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinylchloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET) sản phẩm có mức tiêu thụ lớn Bài viết phân tích xu phát triển sản phẩm hóa dầu giới đánh giá nhu cầu, hội thách thức phát triển lĩnh vực Việt Nam Xu phát triển giới Lịch sử phát triển 150 năm ngành công nghiệp chế biến dầu mỏ chứng tỏ, chế biến sâu để có nhiều sản phẩm hóa dầu lợi nhuận ln cao sản xuất sản phẩm nhiên liệu (tức lọc dầu) Trong thực tế, cần thiết phải kết hợp lọc hóa dầu nhà máy để tăng lợi nhuận điều hiển nhiên xu chung tăng dần hướng sản xuất sản phẩm hóa dầu Theo dự báo Cơng ty nghiên cứu thị trường IHS Markit (Hoa Kỳ), với tăng dân số, từ đến năm 2040, nhu cầu sản phẩm hóa dầu tăng với tốc độ khoảng 3%/năm [1] Trong đó, nhu cầu sản phẩm xăng dầu tăng phụ thuộc vào tăng trưởng nguồn lượng tái tạo - nguồn lượng thời gian tới gia tăng nhanh chóng Theo dự báo đến năm 2050, có đến 70% nhiên liệu hóa thạch bị thay dạng lượng tái tạo, nhiên liệu sinh học chiếm tỷ lệ cao Ngành cơng nghiệp hóa dầu đóng vai trị quan trọng sống, vật phẩm sử dụng hàng ngày có nguồn 18 gốc từ sản phẩm hóa dầu Ngành cơng nghiệp có sứ mệnh kết nối lĩnh vực khai thác dầu khí với ngành cơng nghiệp quan trọng kinh tế, từ dệt may, chất dẻo, cao su đến dược phẩm, mỹ phẩm… Trong 15 năm qua, ngành cơng nghiệp hóa dầu liên tục tăng trưởng, nhu cầu ethylene toàn cầu năm 2000 đạt 100 triệu tấn/năm, đến năm 2016 tăng lên 150 triệu tấn/năm [2] Cơ sở cơng nghiệp hóa dầu olefin nhẹ ethylene, propylene, butadiene… hydrocarbon thơm như: benzene, toluene, xylene (gọi chung BTX), từ sản xuất hàng ngàn sản phẩm cơng nghiệp tiêu dùng Trong dầu mỏ hay khí thiên nhiên khơng có olefin, cịn hợp chất BTX có dầu mỏ với hàm lượng thấp, khơng đủ để tách sử dụng quy mô công nghiệp Cả olefin BTX phải tạo thơng qua q trình chuyển hóa hóa học khác nhau, từ phân đoạn dầu mỏ khí thiên nhiên methane, ethane, propane, butane phân đoạn chứa hydrocarbon có nhiệt độ sơi cao Đó q trình chuyển hóa hóa học nhiệt độ cao nhiệt độ cao với Số năm 2019 có mặt chất xúc tác Tính theo sản lượng giới hàng năm (2015), sản phẩm hóa dầu chủ lực xếp hạng sau: ethylene (143 triệu tấn) > propylene (88 triệu tấn) > benzene (58 triệu tấn) > p-xylene (38 triệu tấn); sản lượng khí tổng hợp để sản xuất amoniac (cho phân đạm urea) methanol khoảng 270 triệu Hiện nay, nguyên liệu ban đầu để sản xuất hydrocarbon phân bố sau: methane (thơng qua chuyển hóa thành methanol) 1%, ethane (nhiệt phân) 12%, khí dầu mỏ hóa lỏng LPG (nhiệt phân) 9%, naphtha (carcking nhiệt) 44%, naphtha (reforming xúc tác) 29%, dầu nặng gasoil (cracking nhiệt) 5% Giá thành sản xuất ethylene trực tiếp từ ethane rẻ nhất, nhiên, tỷ lệ sử dụng naphtha cao nguyên nhân kinh tế kỹ thuật khác khả cung cấp vận chuyển nguyên liệu… Vì vậy, cạnh tranh giá thành sản xuất ethylene yếu tố nhạy cảm công ty lựa chọn phương án xây dựng nhà máy sản xuất ethylene địa điểm định (hình 1) Có thể nhận thấy, Trung Đơng với Diễn đàn khoa học - công nghệ trường Những đổi cơng nghệ chế biến dầu khí nhằm mục tiêu tăng tỷ lệ olefin nhẹ BTX nhà máy lọc dầu để phục vụ cho phát triển ngành hóa dầu Để tăng sản lượng propylene, nhà máy lọc - hóa dầu Nguyên liệu giảm tỷ lệ sản xuất sản phẩm sản xuất lọc dầu (xăng dầu diesel) để tăng tỷ lệ propylene việc thay đổi chế độ cracking xúc tác (tăng nhiệt độ, biến tính chất xúc tác…) Sản phẩm hóa dầu Tương tự, cơng nghệ xúc tác q trình sản xuất hydrocarbon thơm (aromatisation) hồn thiện để hình ngun lượng hóa dầu ệ liệu ả sảnấ xuất vàảnsản lượ ầ phân bốốtheo khu ự tăng hiệu suất sản phẩm BTX vực giới [3] Những công nghệ để cải thiện ế chú: [3] ghi biểu đồ hình trịn có kích thước tương ứng với tổng số lượng [triệu quy dầu cracking naphtha (kết hợp phản (mtoe) triệu (mt)] trường hợp c ểu đồ hình trịn có kích thước tương ứng với tổng số lượng triệu quy dầu (mtoe) ứng nhiệt phản ứng xúc tác) đồng triệu tấnnguồn (mt)] trường hợp khí thiên nhiên dồi dào, việc dân số toàn cầu tăng từ mức 7,6 tỷ thời cho ethylene propylene sản xuất thuận lợi người năm 2017ầulênđược 9,2 tỷ Cũng theoethylene HS, tăng trưởng nhu với cầu sản phẩm dựngười năm ớn hơnđược nhiều cơng ty chế biến dầu khí nghiên cứu áp dụng giá thành thấp giá ethane 2040; tiêu thụ tăng chủ yếu khu vực nhiều so với tăng trưởng nhu cầu ản phẩm lọc dầu Cụ thể, tăng trưởng nhu 0,75 USD/triệu Btu, châu Á, đặc biệt Trung Quốc [1] Tái chế phế thải sản Mỹ USD/triệu Btu Sự Trong bối cảnh đó, cơng ty dầu phẩm cầu lọc dầu 1%/năm giảm tỷ lệ ệ ạch, xu hướng sử dụng xe điện polymer vấn đề cấp bùng nổ khí đá phiến gần khí tăng cường đầu tư phát triển thiết đặt cho ngành công nghiệp tăng với xu sử dụng loại tạo Trong đó,dotăng dẫn tới hướng giá ethane giảm,các sốnăng hóa dầu Hiện nay, 80% sản phẩm thịlượng trườngtái hóa dầu Tuy nhiên, giá trưởng nhà máy sản xuất ethylene Mỹ thành sản phẩm hóa dầu phụ thuộc hóa dầu sử dụng để sản xuất nhu cầuchuyểnảntừphẩm ầu đạt khoảng 3%/năm dân số ầu tăng từ mức 7,6 tỷ cracking naphtha sang đến 70% giá nguyên nhựa lần.ựDo ệ ả liệuấ đầu vào, ản lượ ầ dùng ố cracking châu đó, giải pháp tiềm người năm 2017ethane lên 9,2 Ởtỷchâu ngườiÂunăm 2040; mức độ ụ tăng chủ yếu khu vực châu Á, đặc rủi ro cao, buộc doanh ế [3] Á, giá thành sản xuất ethylene nghiệp đầu thử nghiệm ápdầu dụng c tưểuvào đồ hình kíchlớn thước tương ứng với tổng số lượng triệu quy (mtoe)nhằm cáctrịndựcóán phải biệt cao Trung Quốc Tronglớn bốiphải cảnhđi đó, cơng ty(mt)] dầtrong mỗiđã tăng cường đầu tưtáivàchế phế thải, phục hồi hàm lượng nữa, 1] phần từ triệu trường hợp tính tốn cẩn thận chiến lược dài hạn HS, tăng trưởng nhu cầu sản phẩm ầu song dự ớnđủ hơnđộng naphtha với giá thành caodo giá thànhCũng chưa có ển thị trường hóa dầu ethylene Tuy nhiên, sản theo phẩm hóa dầu phụ thuộc hydrocacbon, đến Việc so nguồn nguyên hóa thạch nhiều với tăng trưởng liệu nhu cầu ản phẩm lọccần dầu thiết Cụ thể,hấp tăngdẫn trưởng 2,5 lần Mỹ 10 lần Trung lực sức vềnhu quy dầncầubuộ cạn khơng địi hỏi 70% giá ngun đầu ởvào, độthiếu rủi ro cao, doanh nghiệp đầu tư vào mô lọc kiệt dầu 1%/năm giảm tỷphải lệ ệ ạch, hướng dụng xe điện Đông Mặcliệu dù vậy, châumức Á, nhưxutính kinhsửtế Bên cạnh nguồn lượng tăng với xu hướng sử dụng loại tạo.doanh Trong đó, tăng trưởng đó,lượng mộttáisố nghiệp hóa dầu ethane, naphtha nguyên liệu thay dự ớn phả ẩn thận chiến lượ tái nhu ạn.cầu tạo mà việc tăng trưởng sản lượng 3%/năm ản phẩm ầu đạt khoảng dân số tới việc ầu tăng mức 7,6 sản tỷ đangdohướng chếtừtạo (80%) để sản xuất ethylene sảnnăm phẩm phảinăm 2017 hóa lên 9,2dầu tỷ người 2040; phẩm ụ tăng chủ yếu khu vựchủy châusinh Á, đặc có khả phân học Những năm gần đây, giá dầu giảm cácngười với quan điểm hoàn thiện biệtxét Trung Quốc 1] Trong bối cảnh đó, cơng tăngảnh cường đầu tư đến cao đểty dầ giảm thiểu hưởng xuống mức thấp, giá sản phẩm hóa xem giảm giáhóa thành ển thị trường dầu.sản Tuy phẩm nhiên, giá sản phẩm hóa nhiên dầu phụ thuộc đến mơithành trường thiên theo hướng dầu không giảm với nhịp độ tương công nghệ, hạngiáchế tác liệu động nhiễm môi nguyên đầu ô vào, mức độ rủi ro cao, doanh nghiệp đầu tư vàodụng thânbuộ thiện với môi trường, hữu xứng nên lợi nhuận ngành hóa 70% dự ớn phả ẩn thận chiến lượ ạn dầu tăng cao Nguyên liệ ả ấ ả Cũng theo IHS, tăng trưởng nhu cầu sản phẩm hóa dầu dự báo lớn nhiều so với tăng trưởng nhu cầu sản phẩm lọc dầu (hình 2) Cụ thể, tăng trưởng nhu cầu lọc dầu