Tối ưu hóa sự vận hành của nhà máy lọc dầu dung quất với nguyên liệu bạch hổ

Tối ưu hóa sự vận hành của nhà máy lọc dầu dung quất với nguyên liệu bạch hổ

LỜI CẢM ƠN

- 

 -Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cácthầy cô trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và Thầy cô chuyên ngànhCông Nghệ Hóa học- Dầu và Khí nói riêng đã ân cần giảng dạy và giúp đỡ em trongsuốt thời gian em học tại trường và trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy Tiến Sĩ Nguyễn ĐìnhLâm, người thầy trực tiếp hướng dẫn đề tài tốt nghiệp của em Trong quá trình thựchiện đề tài thầy đã nhiệt tình giúp đỡ em rất nhiều về mặt tài liệu, kiến thức và kinhnghiệm, giúp em đưa ra các phương án và giải quyết được các vấn đề thắc mắc

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến Anh Nguyên, Anh Thái, Chị Huyền là nhữngcựu sinh viên các khóa trước đã cung cấp cho em những tài liệu kỷ thuật, số liệu liênquan đến đề tài

Xin Chúc quý thầy cô và các Anh Chị sức khỏe và thành công

TÓM TẮT

- 

 -Nhà máy lọc dầu Dung Quất, nhà máy lọc dầu hiện đại đầu tiên của ViệtNam đã đi vào hoạt động và đã cho những dòng sản phẩm đầu tiên thỏa mãn cáctiêu chuẩn về chất lượng, đáp ứng một phần cho thị trường tiêu thụ năng lượng tạinước ta

Cũng như các nhà máy công nghiệp khác trong môi trường cạnh tranh nhưngày nay, vấn đề tối ưu hóa quá trình sản xuất là một yêu cầu cấp thiết, và là mộtviệc làm thường xuyên để bảo đảm tính hiệu quả của hoạt động nhà máy Tìm đượclời giải cho vấn đề này, đặc biệt là với nhà máy lọc dầu là việc làm rất cần thiết vìchi phí để xây dựng nhà máy là rất cao, nhà máy cần phải được hoạt động một cáchtối ưu Giải quyết bài toán tối ưu này cần xử lý một khối lượng tài liệu rất lớn củanhà máy, từ đó đưa ra sơ đồ mô hình hóa quá trình sản xuất của toàn bộ nhà máylọc dầu bao gồm các hoạt động như phân tách, chuyển hóa, phối trộn, nhập, xuất…,

và dựa vào các ràng buộc về nhu cầu, chất lượng, khả năng sản xuất…, để thiết lậpmột mô hình theo phương pháp quy hoạch tuyến tính , để giải được bài toán vớinhiều ẩn số và nhiều ràng buộc như vậy cần nhờ sự trợ giúp của các phần mềmchuyên dụng trong vấn đề này

Với sự cần thiết của vấn đề tối ưu hóa như vậy, đó là lý do em chọn đề tài

“Tối ưu hóa sự vận hành của nhà máy lọc dầu Dung Quất với nguyên liệu Bạch Hổ” làm đề tài tốt nghiệp.

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Mục lục iii

Danh sách bảng biểu iv

Danh sách bảng biểu vii

Danh sách các từ viết tắt viii

Chương 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về nhà máy lọc dầu Dung Quất 1

1.1.1 Giới thiệu về nhà máy lọc dầu Dung Quất 1

1.1.2 Nguyên liệu và tính chất của nguyên liệu 1

1.1.2.1 Dầu Bạch Hổ 1

Bảng 1.1 Tính chất của dầu Bạch Hổ 1

1.1.2.2 Dầu Dubai 3

1.1.2.3 Sản phẩm 3 1.1.3 Một số chỉ tiêu đánh giá tính chất của sản phẩm 3

1.1.3.1 Trị số octane 3

1.1.3.2 Tỷ trọng 5 1.1.3.3 Các chỉ tiêu liên quan đến độ bay hơi 5

1.1.3.4 Hàm lượng lưu huỳnh 7

1.1.3.5 Hàm lượng Benzene 7

1.1.3.6 Độ ổn định oxy hóa 7

1.1.3.7 Chỉ số Xêtan IC 8

1.1.3.8 Độ nhớt 9 1.1.3.9 Điểm vẩn đục 9

1.1.3.10 Điểm đông đặc hay điểm chảy 9

1.1.3.11 Nhiệt trị 9 1.1.4 Sơ đồ công nghệ 10

1.1.5 Các phân xưởng công nghệ 10

1.1.5.1 Phân xưởng chưng cất dầu thô: 10

Bảng 1.2: Các sản phẩm của CDU 10

1.1.5.2 Phân xưởng xử lý naphta bằng hydro (NHT) 11

1.1.5.3 Phân xưởng reforming xúc tác liên tục (CCR) 11

1.1.5.4 Phân xưởng xử lý Kerosen (KTU) 12

1.1.5.5 Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi (RFCC) 12

1.1.5.6 Phân xưởng xử lý khí LPG (TLPG) 13

1.1.5.7 Phân xưởng xử lý naphta của phân xưởng RFCC (NTU) 13

1.1.5.8 Phân xưởng xử lý nước chua 13

1.1.5.9 Phân xưởng tái sinh amin 14

1.1.5.10 Phân xưởng trung hòa xút thải 14

1.1.5.11 Phân xưởng thu hồi Propylen (PRU) 15

1.1.5.12 Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh 15

1.1.5.13 Phân xưởng đồng phân hóa 15

1.1.6 Phối trộn sản phẩm 16

1.1.6.1 Phối trộn xăng Mogas 92 (hoặc Mogas 95) và Mogas 90 16

1.1.6.2 Phối trộn Auto Diesel và Fuel oil 16

1.2 Tổng quan về phần mềm lingo 18

1.2.1 Khái niệm về quy hoạch tuyến tính 18

1.2.2 Quy hoạch tuyến tính trong lọc dầu 19

1.2.2.1 Yêu cầu về tối ưu hóa trong nhà máy lọc dầu: 19

1.2.2.2 Ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong hoạt dộng của nhà máy lọc dầu 21

1.2.2.3 Mô hình quy hoạch tuyến tính đặc trưng cho một nhà máy lọc dầu 21

1.2.2.4 Đặc trưng của một mô hình quy hoạch tuyến tính cho nhà máy lọc dầu 22

1.2.3 Giới thiệu về phần mềm Lingo 22

1.2.3.1 Giao diện của chương trình 23

1.2.3.2 Các bước cần tiến hành khi giải bài toán tối ưu bằng phần mềm Lingo 25

Chương 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH NHÀ MÁY 26

2.1 Cơ sở quá trình mô hình hóa sự hoạt động của nhà máy lọc dầu 26

2.2 Mô hình hóa hoạt động phân tách và chuyển hóa 26

2.2.1 Quá trình chưng cất 26

2.2.2 Phân xưởng xử lý naphta bằng hydro 27

2.2.3 Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục 27

2.2.4 Phân xưởng xử lý Kerosene 27

2.2.5 Phân xưởng Crăcking xúc tác tấng sôi 28

2.2.6 Phân xưởng xử lý LPG 29

2.2.7 Phân xưởng xử lý naphta 29

2.2.8 Phân xưởng thu hồi Propylene 30

2.2.9 Phân xưởng Isome hóa 30

2.2.10 Phân xưởng xử lý LCO bằng H2 31

2.3 Hoạt động phối trộn 31

2.3.1 Propylen 31

2.3.2 LPG 32 2.3.3 Mogas90 32

2.3.4 Mogas92 32

2.3.5 Mogas95 32

2.3.6 Jet A1 33 2.3.7 Auto Diesel 33

2.3.8 Fuel oil 33

2.4 Xây dựng cấu trúc biến và các ràng buộc 33

2.4.1 Cấu trúc biến 33

2.4.2 Cấu trúc các ràng buộc 34

2.4.3 Các tiêu chuẩn của sản phẩm trung gian và tiêu chuẩn sản phẩm 35

2.4.3.1 Chỉ tiêu chất lượng xăng không chì 35

Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất lượng xăng không chì TCVN 6776:2005 35

Bảng 2.3: Chỉ tiêu của nhiên liệu đốt lò TCVN 6239:2002 38

2.4.3.4 Chỉ tiêu chất lượng của dầu hỏa TCVN 6240:2002 39

Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng của dầu hỏa TCCVN 6240:2002 39

2.4.3.5 Chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu phản lực tuốc bin hàng không Jet- A1 TCVN 6426:2005 39 Bảng 2.5: Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Jet- A1 TCVN 6426:2005 40

2.4.3.6 Tính chất của sản phẩm trung gian 44

Bảng 2.6: Tính chất của các sản phẩm trung gian trong trường hợp Max Distillation 44 Bảng 2.7: Tính chất của các sản phẩm trung gian trong trường hợp Max Gasoline44 2.4.3.7 Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm dùng trong phần mềm lingo 44

Bảng 2.8: Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm 44

2.4.4 Phối trộn các bán sản phẩm 45

2.5 Xây dựng ma trận của bài toán tối ưu trên bảng tính Excel 46

2.5.1 Cấu trúc ma trận của bài toán thường gặp 46

Bảng 2.9: Cấu trúc ma trận của bài toán thường gặp 46

2.5.2 Xác định các hệ số cho bảng ma trận 47

Bảng 2.10: Giá thành các sản phẩm thương mại 47

Bảng 2.11: Nhu cầu các sản phẩm 48

2.6 Phương pháp khai báo và liên kết dữ liệu với Excel 48

2.7 Giải tối ưu bằng Lingo và trao đổi kết quả 49

Chương 3: Phân tích kết quả từ phần mềm Lingo 50

3.1 Phân tích kết quả từ phần mềm Lingo 50

3.1.1 Variable, Value, Reduced Cost 50

3.1.2 Slack or Surplus 51

3.1.3 Dual Price 51

3.1.4 Lingo/Range 52

3.2 Phân tích kết quả trong trường hợp phối trộn tạo xăng 95/90 với nguyên liệu là dầu thô Bạch Hổ 52

3.2.1 Kết quả tối ưu 52

3.2.2 Khi nhu cầu tăng thêm một tấn LPG/ ngày 53

3.2.3 Khi nhu cầu cần tăng thêm một tấn xăng/ngày 54

3.2.4 Khi nhu cầu tăng thêm một tấn JetA1/ngày 54

3.2.5 Khi nhu cầu cần tăng thêm một tấn DO/ngày 54

3.2.6 Khi nhu cầu tăng thêm một tấn FO/ngày 54

3.2.7 Phạm vi thay đổi giá các hệ số của hàm mục tiêu mà không làm thay đổi giá trị của các biến số 55

3.2.8 Phạm vi thay đổi các giá trị RHS mà không làm thay đổi phương án sản xuất 56 3.2.9 Phân tích giá trị Reduced Cost 57

3.3 So sánh hiệu quả khi phối trộn tạo xăng 95/90 và 92/90 57

3.3.1 Kết quả khi chạy Lingo cho trường hợp phối trộn tạo xăng 92/90 57

3.4 Phương án sản xuất khi phối trộn xăng 95 58

Bảng 1.1 Tính chất của dầu Bạch Hổ 1

Bảng 1.2: Các sản phẩm của CDU 10

Bảng 2.1: Chỉ tiêu chất lượng xăng không chì TCVN 6776:2005 35

Bảng 2.2: Chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu diezen TCVN 5689: 2005 37

Bảng 2.3: Chỉ tiêu của nhiên liệu đốt lò TCVN 6239:2002 38

Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng của dầu hỏa TCCVN 6240:2002 39

Bảng 2.5: Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Jet- A1 TCVN 6426:2005 40

Bảng 2.6: Tính chất của các sản phẩm trung gian trong trường hợp Max Distillation 44 Bảng 2.7: Tính chất của các sản phẩm trung gian trong trường hợp Max Gasoline 44 Bảng 2.8: Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm 44

Bảng 2.9: Cấu trúc ma trận của bài toán thường gặp 46

Bảng 2.10: Giá thành các sản phẩm thương mại 47

Bảng 2.11: Nhu cầu các sản phẩm 48

DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ nhà máy lọc dầu Dung Quất (Xem phụ lục) 10

Hình 1.2 : Cửa sổ làm việc 23

Hình 1.3 :Trình đơn New 24

Hình 1.4: Trình đơn Edit 24

Hình 1.5: Trình đơn Lingo 25

Hình 2.1: Quá trình chưng cất 26

Hình 2.2: Phân xưởng xử lý naphta bằng hydro 27

Hình 2.3: Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục 27

Hình 2.4: Phân xưởng xử lý Kerosene 27

Hình 2.5: Phân xưởng Crăcking xúc tác trong trường hợp Max Distillation 28

Hình 2.6: Phân xưởng Crăcking xúc tác trong trường hợp Max Distilation 28

Hình 2.7: Phân xưởng xử lý khí RFCC trong trường hợp Max Distillation 28

Hình 2.8: Phân xưởng xử lý khí RFCC trong trường hợp Max Gasoline 29

Hình 2.9: Phân xưởng xử lý LPG 29

Hình 2.10: Phân xưởng xử lý Naphta 29

Hình 2.11: Phân xưởng thu hồi Propylen trong trường hợp Max Distilation 30

Hình 2.12: Phân xưởng thu hồi Propylen trong trường hợp Max Gasoline 30

Hình 2.13: Phân xưởng isome hóa 30

Hình 2.14: Phân xưởng xử lý LCO bằng H2 trong trường hợp Max Distillation 31

Hình 2.15: Phân xưởng xử lý LCO bằng H2 trong trường hợp Max Gasoline 31

Hình 2.16: Phối trộn tạo Propylene 31

Hình 2.16: Phối trộn tạo LPG 32

Hình 2.17: Phối trộn tạo Mogas 90 32

Hình 2.18: Phối trộn tạo Mogas 92 32

Hình 2.19: Phối trộn tạo Mogas 95 32

Hình 2.20: Phối trộn tạo Jet A1 33

Hình 2.21: Phối trộn tạo Auto Diesel 33

Hình 2.22: Phối trộn tạo Fuel Oil 33

Hình 3.1: Kết quả chạy tối ưu trường hợp phối trộn tạo xăng Mogas 95/90 53

RFCC Residue Fluidised Catalytic Cracking Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi

NTU Naphta Treating Unit Phân xưởng xử lý xăng của RFCCPRU Propylene Recovery Unit Phân xưởng thu hồi Propylene

LCO-HDT LCO Hydrotreater Unit Phân xưởng xử lý LCO bằng H2

ARU Amine Regeneration Unit Phân xưởng tái sinh Amine

CNU Caustic Neutralisation Unit Phân xưởng trung hòa xút thải

BH- CR Dầu thô Bạch Hổ đi vào CDU

CDU-OG Khí offgas đi ra từ đỉnh CDU

CDU-LPG Khí LPG đi ra từ CDU

CDU-KE Kesosene đi ra từ CDU

NHT Tổng xăng và H2 đi vào NHT

NHT-OG Khí Offgas đi ra từ NHT

HNACCRMD Xăng nặng từ NHT đi vào CCR trong trường hợp tối đa distillationCCR-LPG Khí LPG đi ra từ CCR

CCR-H2 Khí H2 đi ra từ CCR

CDU-KEKTU Kerosene từ CDU đi vào KTU

RARFCCMD RA đi vào RFCC trong trường hợp Max-Distillation

RARFCCMG RA đi vào RFCC trong trường hợp Max-Gasoline

RFCC-NAMD Xăng đi ra từ RFCC trong trường hợp Max-Distillation

RFCC-LCOMD LCO đi ra từ RFCC trong trường hợp Max-Distillation

RFCC-DCOMD DCO đi ra từ RFCC trong trường hợp Max-Distillation

RFCC-GASMG Khí đi ra từ RFCC trong trường hợp Max Gasoline

RFCC-NAMG Xăng đi ra từ RFCC trong trường hợp Max Gasoline

RFCC-LCOMG LCO đi ra từ RFCC trong trường hợp Max Gasoline

RFCC-DCOMG DCO đi ra từ RFCC trong trường hợp Max Gasoline

GASPLANTMD Tổng nguyên liệu đi vào Gas Plant trong trường hợp Max DistillationGASPLANTMG Tổng nguyên liệu đi vào Gas Plant trong trường hợp Max GasolineRLPGMD Khí LPG đi ra từ Gas Plant trong trường hợp Max DistillationRLPGMG Khí LPG đi ra từ Gas Plant trong trường hợp Max GasolineRLPGLTUMD Nguyên liệu đi vào LTU trong trường hợp Max DistillationRLPGLTUMG Nguyên liệu đi vào LTU trong trường hợp Max GasolineTLPGMD Khí LPG sau khi đã qua LTU trong trường hợp Max Distillation

TLPGMG Khí LPG sau khi đã qua LTU trong trường hợp Max GasolineRFCC-

NANTUMD Xăng từ RFCC đi qua NTU trong trường hợp Max DistillationRFCC-

NANTUMG Xăng từ RFCC đi qua NTU trong trường hợp Max GasolineTNAMD Xăng đi ra từ NTU trong trường hợp Max Distillation

TNAMG Xăng đi ra từ NTU trong trường hợp Max Gasoline

Max DistillationTLPGPRUMD Khí LPG đã qua xử lý tại LTU đi qua PRU trong trường hợp Max Distillation

FG Khí Fuel Gas đi ra từ các phân xưởng

ISOMU Tổng nguyên liệu đi vào ISOM

ISOM Xăng của quá trình Isomer hóa

LCO-HDTMD Tổng nguyên liệu đi vào LCOHDT trong trường hợp Max DistillationLCO-HDTMD Tổng nguyên liệu đi vào LCOHDT trong trường hợp Max GasolineLCOMD LCO đi ra từ LCOHDT trong trường hợp Max DistillationLCOMG LCO đi ra từ LCOHDT trong trường hợp Max Gasoline

CCR-LPGLPG CCR-LPG phối trộn tạo LPG trong trường hợp Max Distillation

C4LPG C4 phối trộn tạo LPG

C3LPG C3 phối trộn tạo LPG

MG95 Xăng có chỉ số octane là 95

C4MG95 C4 phối trộn tạo MG95

ISOMMG95 Xăng isomerate phối trộn tạo MG95

REFMG95 Xăng Reformate phối trộn tạo MG95

TNAMG95MD Xăng từ RFCC đã qua xử lý tại NTU phối trộn tạo MG95 trong trường hợp Max Distillation

trong trường hợp Max GasoilineTổng MG95 Tổng lượng xăng MG95 phối trộn được

MG92 Xăng có chỉ số octane là 92

C4MG92 C4 phối trộn tạo MG92

ISOMMG92 Xăng isomerate phối trộn tạo MG92

REFMG92 Xăng Reformate phối trộn tạo MG92

TNAMG92MD Xăng từ RFCC đã qua xử lý tại NTU phối trộn tạo MG92

trong trường hợp Max DistillationTNAMG92MG Xăng từ RFCC đã qua xử lý tại NTU phối trộn tạo MG92

trong trường hợp Max GasoilineTổng MG92 Tổng lượng xăng MG92 phối trộn được

MG90 Xăng có chỉ số octane là 90

C4MG90 C4 phối trộn tạo MG0

ISOMMG90 Xăng isomerate phối trộn tạo MG90

REFMG90 Xăng Reformate phối trộn tạo MG90

TNAMG90MD Xăng từ RFCC đã qua xử lý tại NTU phối trộn tạo MG90 trong trường hợp Max DistillationTNAMG90MG Xăng từ RFCC đã qua xử lý tại NTU phối trộn tạo MG90 trong trường hợp Max GasoilineTổng MG90 Tổng lượng xăng MG90 phối trộn được

KERJETA1 KER phối trộn tạo JETA1

LCO-DOMG LCO phối trộn tạo DO trong trường hợp Max Gasoiline

KERFO CDU- KE phối trộn tạo FO

LCOFOMD LCO phối trộn tạo FO trong trường hợp Max DistillationLCOFOMG LCO phối trộn tạo FO trong trường hợp Max Gasoiline

DCOFOMD DCO phối trộn tạo FO trong trường hợp Max DistillationDCOFOMG DCO phối trộn tạo FO trong trường hợp Max Gasoiline

FGNB Fuel gas dùng cho năng lượng nội bộ

FONB Fuel oil dùng cho nội bộ

C4FLARE C4 thừa cho ra Flare

H2-FLARE H2 thừa cho ra Flare

C3-FLARE Propane thừa cho ra Flare

SMG92MAX Hàm lượng lưu huỳnh trong MG92 Max

SMG90MAX Hàm lượng lưu huỳnh trong MG90 Max

SDOMAX Hàm lượng lưu huỳnh trong DO Max

SFOMAX Hàm lượng lưu huỳnh trong FO Max

SJETA1MAX

Hàm lượng lưu huỳnh trong JETA1 MaxTVMG95MAX Áp xuất hơi bão hòa trong MG95 Max

TVPMG92MAX Áp xuất hơi bão hòa trong MG92 Max

TVMG90MAX Áp xuất hơi bão hòa trong MG90 Max

D15JETA1MAX Tỷ trọng JETA1 Max

%OMG95MAX Hàm lượng olefine trong MG95 Max

%OMG92MAX Hàm lượng olefine trong MG92 Max

%OMG90MAX Hàm lượng olefine trong MG90 Max

%ARMG95MAX Hàm lượng Aromatic trong MG95 Max

%ARMG92MAX Hàm lượng Aromatic trong MG92 Max

%ARMG90MAX Hàm lượng Aromatic trong MG90 Max

%BZMG95MAX Hàm lượng Benzen trong MG95 Max

%BZMG92MAX Hàm lượng Benzen trong MG92 Max

IndexPPDOMAX Chỉ số điểm chảy của DO Max

IndexPPDOMAX Chỉ số điểm chảy của FO Max

CDUMAX Công xuất tối đa của CDU

NHTMAX Công xuất tối đa của NHT

CCRMAX Công xuất tối đa của CCR

KTUMAX Công xuất tối đa của KTU

RFCCMAX Công xuất tối đa của RFCC

LTUMAX Công xuất tối đa của LTU

NTUMAX Công xuất tối đa của NTU

ISOMMAX Công xuất tối đa của ISOM

LCOHDTMAX Công xuất tối đa của LCOHDT

RONMG95MIN Chỉ số octan MG95 Min

RONMG92MIN Chỉ số octan MG92 Min

RONMG90MIN Chỉ số octan MG90 Min

MONMG95MIN Chỉ số Octan theo động cơ của MG95 Min

MONMG92MIN Chỉ số Octan theo động cơ của MG92 Min

MONMG90MIN Chỉ số Octan theo động cơ của MG90 Min

TVMG95MIN Áp xuất hơi bão hòa trong MG95 Min

TVPMG92MIN Áp xuất hơi bão hòa trong MG92 Min

D15DOMIN Tỷ trọng DO Min

Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nhà máy lọc dầu Dung Quất

1.1.1 Giới thiệu về nhà máy lọc dầu Dung Quất

Nhà máy lọc dầu Dung Quất thuộc khu kinh tế Dung Quất là nhà máy lọc dầuđầu tiên của Việt Nam, xây dựng thuộc địa phận huyện Bình Sơn, Tỉnh QuãngNgãi Công suất thiết kế 6,5 triệu tấn dầu thô/năm

1.1.2 Nguyên liệu và tính chất của nguyên liệu

Nhà máy được thiết kế để vận hành hai loại nguyên liệu:

 6,5 triệu tấn dầu Bạch Hổ/năm (Trường hợp dầu ngọt)

 5,5 triệu tấn dầu Bạch Hổ và 1 triệu tấn dầu Dubai/năm (trường hợpdầu chua)

3 Hàm lượng lưu huỳnh tổng % khối lượng 0,03

13 Hàm lượng Nickel ppm 0,22

16 Hàm lượng cặn nhờ chiết tách % khối lượng 0,05

 Dầu Bạch Hổ là dầu Parafine vì hệ số đặc trưng KUOP = 12,3 Hàm lượngParafine trong dầu thô tương đối lớn 29,8 %, do vậy điểm chảy thường rấtcao, từ 33,5 – 34 o C, không thuận lợi cho việc vận chuyển và bơm dầu thôbằng đường ống Trong quá trình vận chuyển cần thực hiện các biện pháp gianhiệt hoặc sử dụng phụ gia để giảm nhiệt độ đông đặc

 Dầu Bạch Hổ thuộc loại dầu nhẹ do có d = 0,8289 và oAPI =39,2

 Do có chứa hàm lượng lưu huỳnh rất thấp (khoảng 0,03 %) nên dầu Bạch Hổthuộc loại dầu ngọt, loại dầu này không có nhiều trên thế giới.Vì vậy Bạch

Hổ là loại dầu tốt, có giá trị rất cao, khi chế biến dầu ngọt Bạch Hổ phần lớncác sản phẩm không cần xử lý S mà vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng, mặt kháccòn giảm được chi phí khi chế tạo do thiết bị ít bị ăn mòn

 Dầu Bạch Hổ chứa rất ít các kim loại nặng hàm lượng Ni là 0,22 ppm, hàmlượng Vanadi 0,22 ppm thuận lợi cho quá trình chế biến dầu vì sự có mặt củacác kim loại này sẽ gây ngộ độc xúc tác và phá hủy thiết bị

 Hàm lượng Nitơ trong dầu Bạch Hổ rất thấp khoảng 0,038 % khối lượng dovậy ít gây ngộ độc xúc tác và làm cho dầu có tính ổn định khi tồn chứa

 Hàm lượng nhựa và asphalten rất thấp nên không thuận lợi cho việc sản xuấtBitume Khi chế biến dầu mỏ nếu hàm lượng của nhựa và asphatel thấp thì

RA không cần phải cho qua DSV khi chuẩn bị nguyên liệu cho FCC, mặtkhác do lượng sáp nhiều nên phần cặn không thích hợp để sản xuất dầu nhờn

mà thích hợp để xử lý sâu nhằm sản xuất nhiên liệu

1.1.2.2 Dầu Dubai

 Dầu thô Dubai là loại dầu trung bình, có tỷ trọng 0,8697 và độ API là 31,2

Có hệ số KUOP =11,78 nên dầu thô Dubai được xếp vào loai trung giannaphthenicvà parafenic

 Dầu thô Dubai có hàm lượng S khá cao, khoảng 2,1 % khối lượng, nên đây

là loại dầu chua Tuy nhiên hàm lượng các tạp chất lưu huỳnh mang tính axitnhư R-SH, H2S chủ yếu tồn tại ở dạng các hợp chất cao phân tử nhưdisunfua, sunfua… ở phần nặng của dầu thô

 Hàm lượng asphatene trong dầu thô tương đối cao làm cho dầu thô có độnhớt lớn và tỷ trọng cao Mặt khác hàm lượng cặn trong dầu cao làm cho dầuthô không là nguyên liệu tốt cho các quá trình xử lý xúc tác phần cặn

1.1.2.3.Sản phẩm

Các sản phẩm của nhà máy lọc dầu:

 Khí hóa lỏng (cho thị trường nội địa)

 Propylen (cung cấp nguyên liệu cho hóa dầu)

 Xăng Mogas 90/92/95

 Nhiên liệu phản lực (Jet A1)

 Nhiên liệu Diesel (DO)

 Dầu đốt (FO)

1.1.3 Một số chỉ tiêu đánh giá tính chất của sản phẩm

1.1.3.1.Trị số octane

 Hiện tượng cháy kích nổ

Là hiện tượng mà hỗn hợp của nhiên liệu và không khí phát nổ trong giaiđoạn nén của động cơ trước khi đánh lửa Hiện tượng này làm cho nhiệt độ và ápsuất tăng đột ngột và gây ra những sóng xung kích va đập vào piston, xy lanh tạo ranhững tiếng gỏ kim loại gây ồn và làm hư hại động cơ Để đặc trưng cho khả năngchống kích nổ của nhiên liệu , người ta đưa ra khái niệm chỉ số Octane

 Chỉ số Octane

Chỉ số octane là một đại lượng quy ước để đặc trưng cho chống lại sự kích

nổ của xăng, giá trị của nó được tính bằng phần trăm thể tích của iso-octan (2,2,4trimetylpentan) trong hỗn hợp của nó với n-heptan khi mà hỗn hợp này có khả năngchống kích nổ tương đương với khẳ năng chống kích nổ của xăng đang khảo sát.Trong hỗn hợp này thì iso-octan là cấu tử có khả năng chống kích nổ tốt nên chỉ sốoctan của nó được quy ước bằng 100, ngược lại n-heptan có khả năng chống kích

nổ kém nên chỉ số octane của nó được quy ước là 0

Tùy theo phương pháp xác định mà ta có nhiều giá trị khác nhau:

• Phương pháp nghiên cứu: RON

• Phương pháp động cơ: MON

• Chỉ số octane trên đường: IOR

• RON của R100; ∆RONChỉ số octane nghiên cứu (RON) được xác định bằng động cơ chuẩn có tốc

độ thấp (600 vòng/phút).Chỉ số động cơ MON được đo trong động cơ chuẩn có tốc

độ 900 vòng/phút Chỉ số octane theo RON thường cao hơn MON.Chỉ số octanetrên đường đánh giá khả năng chống kích nổ của nhiên liệu với các tốc độ quaykhác nhau của động cơ

Hiệu giữa RON và MON là độ nhạy của nguyên liệu Paraffine có độ nhạythấp, còn Aromatic có độ nhạy cao Độ nhạy càng nhỏ thì càng tốt, thông thường độnhạy phải nhỏ hơn 10 Giá trị MON cho phép dự đoán khả năng chống kích nổ ởchế độ vòng quay lớn, còn RON thì cho phép dự đoán ở chế độ vòng quay nhỏ CảRON và MON đều cho chỉ số octane với một tốc độ động cơ nhất định, tuy nhiêntrên thực tế thì động cơ luôn hoạt động với những tốc độ khác nhau,do đó RON vàMON không đánh giá hết được khả năng chống kích nổ của xăng trong thực tế

Để chính xác hơn người ta con dùng khái niệm chỉ số octane trên đường, kýhiệu IOR, chỉ số này cũng được đo trên động cơ nêu trên nhưng ở điều kiện đo khác

và vận tốc quay của trục khuỷu sẻ thay đổi theo quá trình đo.Giá trị của IOR có thểcao hơn hoặc thấp hơn RON

Chỉ số octane trên đường được xác định theo công thức

có nhiệt sôi đến 1000C và được ký hiệu R-100, giá trị của nó luôn nhỏ hơn RON và

độ chênh lệch này gọi là ∆RON

Chỉ số octan là một chỉ tiêu rất quan trọng của xăng khi dung xăng có chỉ sốoctane thấp hơn so với quy định của nhà chế tạo thì sẽ gây ra hiện tượng cháy kích

nổ làm giảm công suất của động cơ, nóng máy, gây mài mòn các chi tiết máy, tạokhói đen gây ô nhiễm môi trường Ngược lại nếu dùng xăng có chỉ số octan cao quá

sẽ gây lãng phí Vì vậy cần sử dụng xăng đúng theo yêu cầu của nhà chế tạo

1.1.3.2 Tỷ trọng

Tỷ trọng của một chất lỏng là tỷ số giữa khối lượng riêng của chất đó so vớikhối lượng riêng của chất chuẩn được đo trong những điều kiện xác định (nhiệt độ),đối với chất lỏng chất chuẩn được chọn là nước, còn với các chất khí chất chuẩnchọn là không khí.Thông thường tỷ trọng của lỏng được ký hiệu như sau: dt1

t2, trong

đó :t1 là nhiệt độ tiến hành đo khối lượng riêng của mẫu, t2 là nhiệt độ tiến hành đokhối lượng riêng của nước Trên thực tế người ta sử dụng d20

4, d15,6 15,6, trong đó d15,6 15,6 được ký hiệu là S và được gọi là tỷ trọng chuẩn.Ngoài ra người ta còn dùng mộtkhái niệm khác để biểu diễn tỷ trọng đó là độ API (API: American PetroleumInstitute), giá trị của nó được xác định thông qua tỷ trọng chuẩn theo công thức:

5,1315,

141 −

=

S API

Tỷ trọng của dầu mỏ cho biết dầu nặng hay nhẹ, thông qua đó có thể ướclượng sơ bộ hiệu suất thu sản phẩm trắng của các loại dầu mỏ, đối với các sản phẩmdầu mỏ thì ý nghĩa của tỷ trọng sẽ khác nhau.Đối với xăng thì việc xác định tỷ trọngkhông có nhiều ý nghĩa như đối với dầu thô hay Diesel hay nhiên liệu cho động cơphản lực thì tỷ trọng có liên quan đến khả năng phun nhiên liệu vào buồng cháy hayảnh hưởng đến quá trình bay hơi và cháy của nhiên liệu Tuy nhiên trong động cơxăng thì tỷ trọng cũng ảnh hưởng nhất định đến việc điều khiển độ giàu khi bắt đầukhởi động dộng cơ, ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt cháy thể tích do đó ảnh hưởng lên

sự tiêu thụ riêng của nhiên liệu, cụ thể là khi tỷ trọng tăng lên thì hiệu suất tiêu thụriêng giảm xuống

1.1.3.3.Các chỉ tiêu liên quan đến độ bay hơi

 Thành phần cất

Thành phần cất là khái niệm dùng để biểu diễn phần trăm bay hơi của mẫubay hơi trong điều kiện tiến hành thí nghiệm theo nhiệt độ hoặc ngược lại nhiệt độtheo phần trăm thể tích thu được khi tiến hành chưng cất mẫu Trên thực tế người ta

sử dụng những khái niệm sau:

Nhiệt độ sôi đầu: là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế vào lúc giọt chất lỏngngưng tụ đầu tiên chảy ra từ cuối ống ngưng tụ

Nhiệt độ sôi cuối: Là nhiệt độ cao nhất đạt được trong quá trình chưng cất.Nhiêt độ sôi t10%, t50%, t90%, t95% là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế tương ứngkhi thu được 10%, 50%, 90%, 95% chất lỏng ngưng tụ trong ống thu

Thành phần cất có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định thành phần hóahọc của xăng, giá trị của nó ảnh hưởng trực tiếp lên khả năng khởi động, khả năngtăng tốc và cả khả năng cháy hoàn toàn trong buồng cháy

- Ảnh hưởng đến khả năng khởi động

Xăng cho động cơ phải có một độ bay hơi nhất định để cho động có thể khởiđộng ở nhiệt độ thấp Qua nghiên cứu thực tế cho thấy khả năng khởi động củađộng ở nhiệt độ thấp phụ thuộc vào nhiệt độ sôi đầu, nhiệt độ sôi 10%, 20%,30%.Khi những giá trị này càng thấp thì động cơ càng dễ khởi động, nhưng nếuchúng thấp quá thì xăng bay hơi quá nhiều do đó dễ gây hiện tượng nút hơi làmthay đổi thành phần của xăng được nạp vào xylanh ở một số chu kỳ nào đó gây rahiện tượng thiếu hut xăng cung cấp cho động cơ, làm cho quá trình cháy khônghoàn toàn và tạo ra nhiều chất độc hại trong khói thải làm ô nhiễm môi trường,ngoài ra quá trình bay hơi còn có thể gây mất mát vật chất và cũng gây ô nhiễm.Ngược lại khi những giá trị quá lớn tức là xăng khó bay hơi thì động cơ rất khó khởiđộng khi đang ở nhiệt độ thấp.

- Ảnh hưởng đến khả năng tăng tốc

Khi chuyển động từ chế độ chậm sang chế độ nhanh, động cơ đòi hỏi lượngxăng nạp vào phải đủ lớn và bay hơi nhanh để đảm bảo cho quá trình cháy cung cấpnhiệt Độ bay hơi này phụ thuộc vào nhiệt độ sôi đầu đến nhiệt độ sôi t50%, t60%

- Ảnh hưởng đến khả năng cháy hết

Nhiệt độ sôi cuối và những nhiệt độ 90%, 95% của xăng phải được giới hạnnhất định để đảm bảo quá trình cháy tốt, nếu những giá trị này lớn hơn quá trìnhcháy sẽ không hoàn toàn, làm tăng nồng độ chất độc hại trong khói thải hoặc chúngcùng tồn tại ở trạng thái lỏng và đọng lại trên xylanh làm loãng màng dầu bôi trơngây ra hiện tượng mài mòn, sau đó chúng được xecmăng đưa xuống carter chứa dầu

và làm bẩn dầu bôi trơn

 Áp suất hơi bảo hòa

Áp suất hơi bảo hòa là một đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất các phân

tử trong pha lỏng có xu hướng thoát ra khỏi bề mặt của nó để chuyển sang pha hơi ởnhiệt độ nào đó, như vậy áp suất hơi bảo hòa chính là áp suất hơi mà tại đó thể hơicân bằng với thể lỏng

Áp suất hơi bảo hòa đặc trưng cho khả năng khởi động động cơ ở nhiệt độthấp, khi giá trị này lớn thì động cơ dễ khởi động nhưng nếu giá trị này lớn quá sẽgây ra hiên tượng nút hơi, thiếu nhiên liệu khi cung cấp cho động cơ và gây mấtmát, nhưng nếu quá nhỏ thì động cơ khó khởi động

 Nhiệt độ chớp cháy

Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó nhiên liệu bay hơi tạo vớikhông khí một hỗn hợp khi đưa ngọn lửa đến gần có thể phụt cháy như một tia chớprồi tắt ngay

Nhiệt độ chớp cháy đăc trưng cho phần nhẹ dễ bay hơi trong nhiên liệu, khiphần nhẹ càng nhiều thì khả năng bay hơi càng lớn điều này sẽ gây ra mất mát vậtchất và có thể tạo ra hỗn hợp nỗ trong quá trình bảo quản và vận chuyển Vì vậy chỉtiêu này đặc trưng cho mức độ hỏa hoạn của xăng Đối với xăng thì ở điều kiện

thường độ bay hơi của nó lớn nên tạo hỗn hợp với không khí nằm ngoài giới hạnnổ.

1.1.3.4 Hàm lượng lưu huỳnh

Trong phân đoạn xăng thu được từ quá trình chưng cất khí quyển hay trongxăng thương phẩm thì hàm lượng lưu huỳnh không nhiều, chúng có thể tồn tại dướinhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc phối trộn Trong các dạng tồn tạinày thì người ta quan tâm nhiều đến hợp chất mercaptan (có trong phân đoan xăngchưng cất trực tiếp) vì đây là hợp chất có khả năng gây ăn mòn trực tiếp thiết bịtrong quá trình tồn chứa bảo quản, vận chuyển cũng như sử dụng trong động cơ.Trong nhiên liệu diesel dạng tồn tại này hầu như không còn nữa mà chủ yếu ở dạngsulfua, disulfua hay dị vòng không có khả năng gây ăn mòn trực tiếp Khi cháytrong động cơ chúng tạo ra khí SO2, khí này có thể chuyển hóa một phần thành SO3,các chất khí này sẽ tạo ra các axit tương ứng khi nhiệt độ xuông thấp, những axit tạothành là những chất ăn mòn rất mạnh Mặt khác các chất khí này theo khói thải rangoài sẽ làm nhiễm độc bộ xúc tác trong hệ thống xử lý khí thải và gây ô nhiễm môitrường

1.1.3.5 Hàm lượng Benzene

Benzen là một chất độc có thể gây chết người khi ở trong môi trường có hàmlượng Benzene cao, với nồng độ thấp thì benzene có thể gây ra căn bệnh ưng thưcho con người

Quá trình cháy của động cơ thường không hoàn toàn bởi điều kiện cháytrong động cơ khá đặc biệt Trong khí thải của động cơ ngoài các khí CO2, H2O,N2

còn thêm một số các chất khác như CO, NOX, SOX, các hydrocacbon chưa cháy, bồhóng …hydrocacbon chưa cháy là một hỗn hợp các hợp chất hữu cơ như benzen,butadiene, formaldehyt, acetaldehyt…các hợp chất này khi thải ra môi trường đều

có hại cho con người và môi trường, vì vậy phải khống chế hàm lượng benzene và

cả hàm lượng các hợp chất aromatic trong nhiên liệu

1.1.3.6 Độ ổn định oxy hóa

Trong quá trình vận chuyển và bảo quản dầu thô cũng như sản phẩm của nóthường tiếp xúc với không khí nên các hydrocacbon dễ bị oxy hóa tạo thành các sảnphẩm nặng hơn và thường gọi là nhựa, các hợp chất này thường gây ra nhiều ảnhhưởng xấu đến quá trình hoạt động của động cơ như : làm tắc nghẽn lưới lọc trongbơm nạp liệu, tạo cặn trong các rãnh của piston và trên xecmăng

Để đặc trưng cho khẳ năng chống lại quá trình oxy hóa người ta dùng kháiniệm độ ổn định oxy hóa Độ ổn định oxy hóa phụ thuộc vào thành phần hóa họccủa các họ hydrocacbon.Các hợp chất aromatic có độ ổn định kém nhất, còn cáchợp chất parafinic có độ ổn định cao nhất, tuy nhiên ở điều kiện thường thì tốc độoxy hóa của các hydrocacbon này không lớn

Trong dầu thô không có các hợp chất olefin, nhưng trong quá trình chế biến,dưới tác dụng của nhiệt độ các hydrocacbon kém bền nhiệt sẽ bị cắt mạch để tạo

thành các sản phẩm nhẹ hơn trong đó có các hợp chất không no như olefin, xăngthương phẩm được phối trộn từ nhiều nguồn khác nhau, do vậy trong thành phầncủa xăng luôn chứa các hợp chất olefin, đây là các hợp chất kém bền dễ bị oxy hóatạo nhựa và các hợp chất có hại khác cho xăng.

Chỉ số xêtan có thể xác định theo nhiều phương pháp khác nhau như đo trựctiếp trên động cơ hay xác định từ các tính chất của nó

Việc xác định được thực hiện trên động cơ CFR (Coferation Fuel Reseach)như trong động cơ xăng với góc phun sớm nhiên liệu là 13 độ theo góc quay củatrục khuỷu Phương pháp này thực tế ít được sữ dụng vì nó phức tạp và tốn kém.Chỉ số xêtan có thể được tính toán từ các tính chất của nhiên liệu Diesel, chỉ số thuđược gọi là chỉ số IC tính toán Theo cách này thì trên thực tế tồn tại nhiều côngthức khác nhau để xác định IC

Từ nhiệt độ sôi ứng với 50% chưng cất và tỷ trọng ta có thể xác định được

IC theo công thức sau:

2 50 50

77441

,164174,

Ngoài ra chỉ số IC có thể được xác định từ nhiệt độ sôi 10%, 50% và 90%; từđiểm aniline hay phân tích sắc ký, khối phổ thành phần hóa học của nhiên liệu Diesel

Trong thực tế ngày nay các động cơ Diesel có yêu cầu về chỉ số IC vàokhoảng 40-60 tùy thuộc vào tốc độ của động cơ, với khoảng yêu cầu này người ta

dễ dàng đạt được trong các nhà máy lọc dầu Tuy nhiên điều quan trọng là phải sửdụng loại nhiên liệu hợp với động cơ theo quy định của nhà chế tạo vì chỉ số nàyliên quan trực tiếp đến thời gian cảm ứng

Khi chỉ số IC giảm xuống thì thời gian cảm ứng sẽ tăng lên điều này sẽ ảnhhưởng trực tiếp đến quá trình cháy của động cơ, cụ thể là khi nhiên liệu phun vào cóchỉ số IC nhỏ sẽ có thời gian cảm ứng lớn do đó khi nó có khả năng tự bắt cháy thìkhối lượng nhiên liệu trong buồng cháy lớn nên quá trình có thể xảy ra với tốc độlớn dẫn đến quá trình cháy có thể xảy ra với tốc độ lớn là cho áp suất trong buồngcháy tăng cao một cách đột ngột, điều này sẽ tạo ra những tiếng gỏ kim loại, gâynóng máy và làm giảm tuổi thọ của động cơ, ngoài ra khi tốc độ cháy quá lớn thìmột phần nhiên liệu có thể cháy không kịp mà bị phân hủy do đó làm giảm công

suất và thải ra nhiều chất gây ô nhiễm môi trường Tuy nhiên sự ảnh hưởng này sẽ íthơn trong động cơ buồng cháy trước so với đông cơ có buồng cháy trực tiếp.

Ngược lại, khi chỉ số IC quá cao thì thời gian cảm ứng sẽ quá nhỏ điều nàydẫn đến quá trình tự bắt cháy quá sớm nên phần nhiên liệu phun vào sau đó có thể

bị phun vào khí cháy có nhiệt độ quá cao nên nhiên liệu không đủ thời gian để bayhơi thì đã nhận được một lượng nhiệt quá lớn nên nó sẽ bị phân hủy trước khi cháy,làm giảm công xuất của động cơ và khói thải ra nhiều chất độc hại cho con người vàmôi trường

1.1.3.8 Độ nhớt

Độ nhớt của nhiên liệu là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do masát nội tại sinh ra ngay trong lòng chất lỏng khi có sự chuyển động tương đối củacác phân tử với nhau

Độ nhớt có thể biễu diễn dưới dạng ba dạng chính như sau: độ nhớt động lực(cP), độ nhớt động học (cSt) và độ nhớt quy ước

Độ nhớt động lực hay độ nhớt tuyệt đối là đại lượng biểu diễn ma sát nội tạithực sinh ra khi các phân tử chuyển động tương đối với nhau, hai loại độ nhớt cònlại chỉ cho biết giá trị tương đối hay gián tiếp

Độ nhớt có ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt đông của động cơ, khi độ nhớt quálớn sẽ làm tăng tổn thất áp suất trong bơm và trong kim phun, làm tăng kích thướccủa các hạt sương nhiên liệu sẽ bay xa nên nó có thể va đập vào thành của buồngcháy Khi độ nhớt quá thấp sẽ làm tăng lưu lượng thoát ra ở bơm nạp liệu, như vậy

sẽ làm giảm lưu lượng thể tích thực thoát ra ở kim phun, trong trường hợp này kimphun được nâng lên chậm hơn điều này sẽ làm giảm nhiên liệu cung cấp cho độngcơ

1.1.3.9 Điểm vẩn đục

Điểm vẫn đục là nhiệt độ mà ở đó bắt đầu xuất hiện sự kết tinh của các phân

tử paraffin trong hỗn hợp của nó ở điều kiện thí nghiệm

1.1.3.10 Điểm đông đặc hay điểm chảy

Điểm đông đặc là điểm mà giá trị của nó chính bằng giá trị của nhiệt độ caonhất mà ở đó nhiên liệu còn có thể chảy lỏng

1.1.3.11 Nhiệt trị

Nhiệt trị là một chỉ tiêu quan trọng của nhiên liệu đốt lò Thường thì nhiệt trịcủa nhiên liệu đốt lò khá cao (>1000 cal/g) đây chính là một trong những yếu tốchính làm cho nhiên liệu đốt lò được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp

Nhiệt trị này phụ thuộc vào thành phần hóa học, nếu trong thành phần nhiênliệu càng nhiều hydrocacbon mang tính paraffine, càng có ít hydrocacbon thơmnhiều vòng và trọng lượng phân tử càng bé thì nhiệt năng của chúng càng cao

Những thành phần không thuộc loại hydrocacbon trong dầu cặn cũng có ảnhhưởng rất lớn đến nhiệt trị của nó Các hợp chất lưu huỳnh trong dầu mỏ tập trungchủ yếu vào dầu cặn Sự có mặt của lưu huỳnh đã làm giảm bớt nhiệt năng của dầucặn, khoảng 85kcal/kg tính cho 1% lưu huỳnh.

1.1.4 Sơ đồ công nghệ

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ nhà máy lọc dầu Dung Quất (Xem phụ lục)

1.1.5 Các phân xưởng công nghệ

1.1.5.1 Phân xưởng chưng cất dầu thô:

Công suất thiết kế: 6,5 triệu tấn/năm (tương đương 148000 thùng/ngàytrường hợp dầu ngọt và 141000 thùng/ngày trường hợp dầu chua)

Dầu thô được đưa vào phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU) và được gianhiệt sơ bộ bằng các dòng sản phẩm và dòng bơm tuần hoàn trước khi vào lò gianhiệt Dầu thô được phân tách thành một số sản phẩm trong tháp chưng cất chính vàcác cột tách bằng hơi nước bên cạnh sườn tháp chính Sản phẩm Naphta ở đỉnhđược xử lý thêm trong một tháp ổn định

Bảng 1.2: Các sản phẩm của CDU

Toàn bộ phân đoạn Naphta Phân xưởng xử lý naphta bằng

hydro

Cặn chưng cất khí quyển (RA) Phân xưởng RFCC

Sản phẩm nhẹ từ đỉnh tháp CDU được đưa qua cụm xử lý khí của phânxưởng RFCC và sau đó qua phân xưởng xử lý khí hóa lỏng LPG (LTU)

Dòng naphta được đưa tới phân xưởng xử lý napthta bằng Hydro và sau đótới tháp tách Naphta, tại đây dòng naphta được tách thành dòng Naphta nhẹ và dòngNaphta nặng

 Dòng Naphta nhẹ từ tháp tách được đưa đến phân xưởng Isome hóa

 Dòng Naphta nặng từ tháp tách được đưa đến phân xưởng Reforming xúc tácliên tục

Dòng Kerosene từ phân xưởng chưng cất khí quyển được đưa tới phânxưởng xử lý Kerosene (KTU) và được dẫn trực tiếp vào bể chứa Kerosene hoặc sửdụng để phối trộn diesel hoặc dầu đốt Trong phân xưởng KTU thì hàm lượngmercaptan, hydrogen sulphide và axít napthenic bị giảm xuống, nước bị loại bỏ,

Kerosene được xử lý sẽ đưa đến bể chứa, tại đây nó được sử dụng làm nhiên liệuphản lực Jet A1.

Gasoil nhẹ từ CDU được bơm trực tiếp đến các hệ thống pha trộn Diezel, vàcuối cùng tới bể chứa tại khu vực bể chứa sản phẩm.Một phần LGO được đưa quaphân xưởng xử lý LCO khi cần

Cặn của CDU được đưa tới phân xưởng RFCC để nâng cấp lên thành các sảnphẩm trung gian có giá trị thương phẩm cao hơn

1.1.5.2 Phân xưởng xử lý naphta bằng hydro (NHT)

Công suất: 23500 thùng/ngày

Phân xưởng xử lý naphta bằng hydro được thiết kế để xử lý toàn bộ phânđoạn Naphta từ phân xưởng chưng cất khí quyển nhằm loại bỏ các hợp chất O, N,S

Phân xưởng gồm một lò phản ứng xúc tác tầng cố định, với tuổi thọ của xúctác tối thiểu là 2 năm

Sản phẩm Naphta từ phân xưởng xử lý Naphta bằng Hydro được dẫn trựctiếp đến tháp tách Naphta

Khí thoát ra từ phân xưởng NHT sẽ được đưa vào cum xử lý khí của phânxưởng RFCC và được làm sạch bằng quá trình hấp phụ amin

1.1.5.3 Phân xưởng reforming xúc tác liên tục (CCR)

Công suất: 21000 thùng/ngày

Phân đoạn xăng nặng được đưa vào phân xưởng CCR để tăng tỷ lệ các hợp chất aromatic có trong xăng nhằm tăng chỉ số Octane.Từ lò phản ứng thu được hai dòng sản phẩm: dòng hydrocacbon lỏng, và dòng khí giàu hydro

Một phần dòng hydrocacbon lỏng có giá trị được thu hồi từ dòng khí giàu hydro

Dòng lỏng reformat được cho tiếp xúc lại và phân đoạn để sinh ra sản phẩm reformat và khí hóa lỏng LPG chưa ổn định

Sản phẩm reformat được đưa trực tiếp tới bể chứa tại nhà máy lọc dầu LPG chưa ổn định được pha trộn với các dòng LPG khác của nhà máy trước khi đưa tới

bể chứa tại khu vực bể chứa sản phẩm

Như vậy quá trình này thu được các sản phẩm sau:

 Dòng khí giàu hydro: cung cấp cho các quá trình cần xử lý bằng hydro

 Xăng reformat có RON cao dùng để phối trộn xăng

 Khí hóa lỏng LPG

1.1.5.4 Phân xưởng xử lý Kerosen (KTU)

Công suất: 10000 thùng/ngày

Phân đoạn Kerosen được đưa qua phân xưởng này làm giảm hàm lượngRSH, H2S, axit Naphtenic và H2O theo công nghệ tiếp xúc màng sợi với xút tinhkhiết có nồng độ thích hợp Phân xưởng xử lý kerosene loại bỏ toàn bộ nước ra khỏisản phẩm, tiêu chuẩn sản phẩm đạt được bằng chiết một giai đoạn

Sản phẩm từ phân xưởng xử lý Kerosene được dẫn tới bể chứa, từ bể chứa nóđược bán như nhiên liệu phản lực JetA1 hoặc sử dụng làm nguyên liệu phối trộndiesel và dầu đốt lò Phân xưởng xử lý Kerosene tạo ra kerosene đáp ứng các tiêuchuẩn nhiên liệu phản lực JetA1

Dung dịch amin loãng (MEA) sẽ được sử dụng trong phân xưởng KTU theotừng mẻ gián đoạn để tái sinh xúc tác

1.1.5.5 Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi (RFCC)

Công suất : 69700 thùng/ngày

Phân xưởng RFCC gồm hai chế độ vận hành:

 Max Naphta RFCC (tối đa xăng)

 Max LCO (Tối đa diesel)

Phân xưởng RFCC gồm hai bộ phận:

 Bộ phận chuyển hóa:

Phân xưởng RFCC nhận trực tiếp cặn chưng cất khí quyển nóng từ CDU,hoặc cặn nguội từ bể chứa

Bộ phận chuyển hóa của phân xưởng RFCC sẽ cho ra các dòng sau:

• Dòng khí ướt được dẫn tới cụm xử lý khí RFCC

• Dòng sản phẩm chưng cất ở đỉnh được đưa tới cụm xử lý khí RFCC

• Dòng dầu nhẹ (LCO) được đưa đến bể chứa và sau đó tới phânxưởng LCO-HDT

• Dòng dầu cặn (DCO) được đưa đến hệ thống pha trộn dầu đốthoặc bồn chứa dầu dùng cho nhà máy

Bộ phận chuyển hóa gồm có lò phản ứng/lò tái sinh, tháp chưng cất chính, lòđốt, thiết bị kiểm soát xúc tác, cột tách LCO, thiết bị làm nguội /tháo sản phẩmLCO và các thiết bị phụ trợ khác

 Cụm xử lý khí RFCC

• Dòng khí ướt và các sản phẩm từ đỉnh tháp chưng cất chínhđược đưa tới cụm xử lý khí của phân xưởng RFCC, sẽ tạo racác dòng sau:

• Dòng khí thải chưa bão hòa thoát ra từ tháp hấp thụ bằng aminnằm trong cụm xử lý khí RFCC

• Dòng hỗn hợp C3/C4 được đưa tới phân xưởng xử lý LPGtrước khi tách ra trong phân xưởng thu hồi propylene

• Toàn bộ dòng naphta được đưa tới phân xưởng xử lý naphtacủa phân xưởng RFCC

• Cụm xử lý khí RFCC gồm có hai tháp hấp thụ bằng amin để xử

lý nhiên liệu và khí hóa lỏng LPG trước khi chúng ra khỏi thiết

bị và sẽ sử dụng dòng amin sạch từ tháp tái sinh amin (ARU).Dòng amin bẩn sẽ được đưa trở lại ARU đế tái sinh từ cụm xử

lý khí RFCC

1.1.5.6 Phân xưởng xử lý khí LPG (TLPG)

Công suất 21100 thùng/ngày

Phân xưởng xử lý LPG được thiết kế để xử lý dòng C3/C4 từ cụm xử lý khíRFCC trước khi đưa tới phân xưởng thu hồi Propylen Phần lớn H2S trong dòngLPG được tách ra trong tháp hấp thụ bằng amin nằm trong cụm xử lý khí RFCC

Phân xưởng xử lý LPG được thiết kế làm giảm hàm lượng mercaptan,cacbonyl sulphit và H2S trong dòng C3/C4

1.1.5.7 Phân xưởng xử lý naphta của phân xưởng RFCC (NTU)

Công suất 45000 thùng/ngày

Phân đoạn Naphta từ phân xưởng RFCC được đưa qua phân xưởng xử lýNaphta bằng hydro để hàm giảm lượng RSH và S, tạo ra xăng FCC có chất lượngtốt

Các hợp chất S được trung hòa bởi xút sạch (từ phân xưởng trung hòaxút).Xút đã qua sử dụng từ tháp xử lý được đem đi trung hòa

Sản phẩm từ phân xưởng NTU được đưa tới hệ thống phối trộn xăng

1.1.5.8 Phân xưởng xử lý nước chua

Nước chua từ các phân xưởng NTU, NHT và RFCC được đưa tới bình ổnđịnh, tại đây các hydrocacbon được tách khí Dòng khí chua này được đưa tới đầuđuốc đốt khí chua.Hỗn hợp nước chua được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt nguyênliệu và sản phẩm đáy tới cột tách, tại đây ammoniac và H2S hòa tan được loại bỏkhỏi nước chua

Khí chua ở đỉnh của tháp tách được ngưng tụ và hồi lưu, phần khí chua cònlại với nồng độ cao được dẫn tới đuốc đốt khí chua.

Nước đã khử chua được làm mát bằng dòng nguyên liệu và không khí trướckhi dẫn tới phân xưởng xử lý dòng thải Một phần nước đã khử chua được sử dụnglàm nước tách muối trong phân xưởng CDU

Một bể chứa nước chua được trang bị trong trường hợp phân xưởng xử lýnước chua ngừng hoạt động Bể có dung tích chứa được nước chua trong năm ngàydừng phân xưởng Trong điều kiện hoạt động bình thường, nước chua được nạp vàocột tách nên thông thường thì bể sẽ không chứa nước

1.1.5.9 Phân xưởng tái sinh amin

Dòng amin bẩn từ phân xưởng RFCC được đưa tới bình ổn định để tách bỏcác hydrocacbon và khí khỏi amin Dầu hớt ra được dẫn tới bể chứa dầu thải nhẹ vàkhí chua được làm sạch và được dẫn tới hệ thống khí nhiên liệu

Dòng amin bẩn được đưa tới thiết bị trao đổi nhiệt giữa nguyên liệu và sảnphẩm, rồi tới tháp tái sinh để tách hydrosulphit (H2S)

Khí chua từ đỉnh cột được ngưng tụ và hồi lưu, và khí chua còn lại nồng độcao được đưa đến đuốc khí chua

Dòng amin sạch tách ra được làm mát bằng dòng nguyên liệu và không khí.Amin sạch sau đó được xử lý bằng tác nhân chống tạo bọt và bơm ngược trở lại cáctháp hấp thụ H2S trong phân xưởng RFCC Một phần dòng amin được lọc để loại bỏtạp chất

Trong trường hợp phân xưởng dừng hoạt động, một bể có khả năng chứatoàn bộ lượng amin đã qua sử dụng Amin sạch được chứa trong một bể nhỏ bổsung để pha chế dung dịch ban đầu và dung dịch amin bổ sung

1.1.5.10 Phân xưởng trung hòa xút thải

Phân xưởng trung hòa xút thải dùng để trung hòa và loại bỏ dầu phenolic vànaphtenic ra khỏi các dòng xút thải

Xút thải được tách khí và sau đó được trung hòa bằng axít sulfuaric Nướcmuối trung hòa được tới phân xưởng xử lý dòng thải Khí chua sinh ra từ phânxưởng được đưa đến đuốc đốt khí chua

Các dòng đưa tới phân xưởng trên từng mẻ và liên tục

Phân xưởng được thiết kế để tạo ra nước muối trung tính có pH nằm trongkhoảng từ 6-8, với nguyên liệu theo thiết kế

Axit sulfuric sạch được cung cấp từ bể chứa nằm trong phạm vi phân xưởng

1.1.5.11 Phân xưởng thu hồi Propylen (PRU)

Phân xưởng thu hồi propylene được thiết kế để xử lý dòng hỗn hợp C3/C4 từphân xưởng xử lý LPG Phân xưởng PRU sẽ tách và tinh chế propylene để đạt đượcđặc tính kỷ thuật của loại propylene độ sạch polymer hóa 99,6% khối lượng Giaiđoạn đầu trong quá trình loại C4’s ra khỏi LPG trong một tháp tách C3/C4 Thiết bịtách chính propan/propylene có hai cấp Cấp một là giai đoạn tách etan mà sẽ táchnhững sản phẩm Cấp hai là cột tách propan/propylene ở bơm nhiệt độ áp suất thấp.Sản phẩm propylen từ cột tách propan/propylene tiếp tục được tinh chế thêm Giaiđoạn thứ nhất sẽ loại bỏ cacbonyl sulfua bằng xúc tác khô Giai đoạn thứ hai thôngthường bao gồm việc loại bỏ asen, photpho và antimoan bằng tầng xúc tác khô Cácgiai đoạn tinh chế được kết hợp trong cùng một tháp

1.1.5.12 Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh

Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh bằng phương pháp Claus (SRU) sẽ được lắpđặt ở dạng cụm Phân xưởng sẽ có công suất xử lý 3 tấn lưu huỳnh/ ngày để xử lýkhí axit từ phân xưởng ARU, khí thoát ra từ phân xưởng SWS và khí thải từ CNU

Khí axít từ ARU được đưa tới lò phản ứng, khí thoát ra từ phân xưởng SWS

và khí thải từ CNU được đưa tới lò đốt

Sản phẩm lưu huỳnh thu hồi tối thiểu là 99,9% và hiệu suất thu hồi lưuhuỳnh của phân xưởng Claus không nhỏ hơn 92,6%

Nồng độ phát tán các khí NOX, SOX và CO từ lò đốt của phân xưởng sẽ đápứng tiêu chuẩn chất lượng khí Việt Nam

1.1.5.13 Phân xưởng đồng phân hóa

Công suất: 65000 thùng/ngày

Phân xưởng đồng phần hóa sẽ được bổ sung để tạo ra sản phẩm Isomate cóchỉ số octan cao bằng cách sử dụng nguyên liệu là naphta nhẹ đã xử lý hydro

1.1.5.14 Phân xưởng xử lý LCO bằng hydro

Công suất: 1320000 tấn/năm

Phân xưởng LCO-HDT sẽ được bổ sung để xử lý dòng LCO từ phân xưởngRFCC để nó có thể phối trộn vào diesel ô tô, bằng cách xử lý LCO bằng hydro đểlàm tăng sự ổn định

1.1.5.15 Chế độ vận hành

Nhà máy lọc dầu Dung Quất được vận hành theo hai chế độ của cụm phânxưởng cracking xúc tác:

 Sản xuất tối đa xăng

 Sản xuất tối đa distillate

1.1.6 Phối trộn sản phẩm

Phân xưởng phối trộn sản phẩm bao gồm nhiều hệ thống phân chia nhằmcung cấp những cấu tử và lưu lượng xác định cho vòi phun, sau đó từ vòi phun cácsản phẩm đã được phối trộn sẽ đi vào các thùng chứa

Có 4 sản phẩm chính được phối trộn trong nhà máy lọc dầu:

 Xăng Mogas 92 (hoặc Mogas 95)

 Xăng Mogas 90

 Dầu Diesel động cơ (DO)

 Dầu đốt công nghiệp (FO)

Một hỗn hợp xăng có thể được tạo ra từ việc phối trộn từ hai loại xăngMogas 92 và Mogas 95 Ban đầu xăng Mogas 92 sẽ được tạo ra từ hỗn hợp nàynhưng cấp độ này sẽ bị thay thế trong tương lai khi sản phẩm xăng Mogas 95 đượcsản xuất

Hệ thống phối trộn xăng và auto diesel được thiết kế trong điều kiện bìnhthường hoạt động liên tục, các cấu tử phối trộn được bơm từ bể chứa của nhà máy ,phối trộn nối tiếp nhau và dẫn tới thùng chứa sản phẩm được thay đổi theo chu kỳ

Từ những hỗn hợp nhận từ những sản phẩm trung gian ở thiết bị chứa, chúng có thể

bị dừng hoặc khởi động lại một cách độc lập so với sự vận hành các phân xưởng xử

lý trong nhà máy lọc dầu khi cần thiết

1.1.6.1.Phối trộn xăng Mogas 92 (hoặc Mogas 95) và Mogas 90

Xăng Mogas 92 (hoặc Mogas 95) và Mogas 90 được phối trộn từ những cấu

1.1.6.2 Phối trộn Auto Diesel và Fuel oil

Các cấu tử được sử dụng để phối trộn tạo Auto Diesel:

 Kerosene

 LGO

 HGO

 LCO đã xử lý bằng Hydro

Các cấu tử được sử dụng để phối trộn tạo Fuel oil:

Propane

Xăng Mogas 90/92/95

C4IsomerateReformateXăng RFCC

Auto Diesel

KeroseneLGOHGOLCO

Fuel oil

KeroseneLGOHGOLCODCO

1.2 Tổng quan về phần mềm lingo

1.2.1 Khái niệm về quy hoạch tuyến tính

Ông A.N Kolmogorov nhà toán học xác suất nổi tiếng thế giới người Liên

Xô, là người đầu tiên nhận thức được mô hình qui hoạch tuyến tính trước thế chiếnthứ hai Vào năm 1945, một áp dụng đầu tiên của QHTT do Stigler thực hiện vàobài toán khẩu phần Năm 1947, một bước tiến chủ yếu trong QHTT được thực hiện

do Geogre D Dantzig (nhà toán học làm việc cho cơ quan không lực Mỹ) và nhàtoán học Von Neumann khám phá ra phép đơn hình (Simplex Method) Từ đóDantzig cùng các nhà toán học khác đã bổ sung, cải tiến phép đơn hình để phép đơnhình trở thành 1 công cụ chủ yếu để tìm lời giải tối ưu của bài toán QHTT Thuậttoán này đã được ứng dụng trên những chiếc máy tính mới ra đời khi đó và cải tiến

để tăng độ chính xác của những kết quả và giảm dung lượng bộ nhớ cần thiết khigiải quyết bài toán Giữa những năm 80, M.Karmarkar đã đề ra một phương phápmới ở phòng thí nghiệm Bell cho phép giải quyết những vấn đề rất lớn về quyhoạch tuyến tính bởi phương pháp “intérieure” ở nhiều mặt Ngày nay với sự hỗ trợcủa máy tính việc giải bài toán QHTT trở nên đơn giản Vì vậy việc áp dụng bàitoán QHTT trong thực tế ngày càng trở nên rộng rãi

Quy hoạch tuyến tính là một mô hình toán học dùng để tìm giá trị nhỏ nhấthoặc lớn nhất của một hàm tuyến tính theo một số biến cho trước,thỏa mãn một sốhữu hạn các ràng buộc được biễu diễn bằng hệ phương trình và bất phương trìnhtuyến tính, nó có thể giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến quá trình sản xuất

Các thành phần chính của một bài toán quy hoạch tuyến tính:

 Biến: biễu diễn các đại lượng mà ta có thể điều chỉnh Mục đích củabài toán là tìm các giá trị của các biến để cho giá trị hàm mục tiêu đạttối ưu

 Hàm mục tiêu: là biểu thức toán học, liên kết các biến để biểu thị mụctiêu cần đạt tối ưu

 Các ràng buộc: là các đẳng thức hay các bất đẳng thức thể hiện giớihạn của các phương án có thể, hoặc giới hạn giá trị của các biến.Các dạng cơ bản của quy hoạch tuyến tính:

i x c x c Z

Với các ràng buộc:

b Ax

max

i x c x c Z

x

b Ax

 Chuyển đổi bài toán từ dạng chuẩn sang dạng chính tắc:

Thêm vào biến phụ:

[x n 1*,x n 2*, ,x n m*]

Với các ràng buộc

b Ew Ax b

Ax≤ → + =Ứng dụng của quy hoạch tuyến tính: Quy hoạch tuyến tính được sử dụng nhiều trong công nghiệp

 Xác định các hợp kim trong công nghiệp luyện kim

 Tối ưu hóa những hỗn hợp trong công nghiệp thực phẩm

 Tối ưu hóa sản xuất trong công nghiệp ôtô

 Tối ưu hóa sự cung cấp, sự sản xuất và sự phân phối trong công nghiệp lọc dầu

 Và có rất nhiều ứng dụng khác nữa: vấn đề đặc biệt trong vận chuyển,các vấn đề về tài chính

1.2.2 Quy hoạch tuyến tính trong lọc dầu

1.2.2.1.Yêu cầu về tối ưu hóa trong nhà máy lọc dầu:

Đa phần các nhà máy lọc dầu đều được sở hữu bởi nhiều công ty khác nhau,liên kết với nhau trong nhiều hoạt động như thăm dò, khai thác, mua bán, lọc dầu,

hóa dầu…Tất cả các công việc này diễn ra rất phức tạp ,cũng như phần lớn các nhàmáy công nghiệp trong môi trường cạnh tranh, nhà máy lọc dầu cần phải tối đa hóalợi nhuận trong quá trình sản xuất.

Để làm được điều này, cần phải tối đa giá trị marge của nó, có nghĩa là, sựkhác nhau giữa sự thu và bán những sản phẩm được sản xuất, nó phụ thuộc vào:

Việc mua nguyên liệu ban đầu: dầu thô và các nguyên liệu khác.Dầu thôchiếm phần lớn trong chi phí đầu vào của nhà máy lọc dầu, do đó việc lựa chọn hỗnhợp dầu thô để xử lý ảnh hưởng rất lớn đến lợi nhuận thu được.Có rất nhiều lựachọn trong việc mua dầu thô, có thể mua theo hợp dồng dài hạn với các nhà cungcấp lớn hay mua ngay ngoài thị trường dầu mỏ, các phương án vận chuyển dầu từnơi mua về nhà máy cũng được xem xét đến

Giá vận hành: Chi phí cố định (nhân công, bảo trì…), chi phí biến đổi (sảnphẩm hóa học, xúc tác…)

Nhưng đặc trưng cho hoạt động của nhà máy lọc dầu đó là những sản phẩmđược sản xuất từ nhiều loại dầu thô khác nhau

Với những công cụ để xử lý và chuyển hóa những nguyên liệu dầu mỏ , hợpthành những phân xưởng trong nhà máy lọc dầu cổ điển, nó không thể sản xuất chỉmột loại sản phẩm, chẳng hạn như là xăng – không sản xuất trong cùng một thờiđiểm – và cách làm không thể tránh được – một số lượng kết hợp, nhiều hoặc ít lớn,khí, gasole, fuel, …

Tất nhiên quan hệ tỷ lệ giữa những sản phẩm sản xuất cùng phụ thuộc vào:

 Sự đa dạng của nguyên liệu được xử lý

 Những phân xưởng đảm bảo được việc xử lý

 Những sự điều chỉnh có thể có của các phân xưởng

Với một công cụ đã cho, toàn bộ những phân xưởng trong nhà máy lọc dầu,

và viễn cảnh của thị trường tiêu thụ những sản phẩm khác nhau, những nhà lọc dầu

sẽ tìm kiếm cùng một loại nguyên liệu và cách thức xử lý nó, để đạt tối đa lợinhuận

Người ta hiểu rằng có rất nhiều phương án để chọn lựa nguyên liệu và cáchthức xử lý để có thể đạt được những sản phẩm, nhưng người ta biết rằng, cơ chế củaquy hoạch tuyến tính có khả năng tìm được, trong bối cảnh kinh tế đã có, một lờigiải , và chỉ một lời giải tối ưu hóa về chức năng kinh tế

Bằng cách:

 Chuyển toàn bộ sự vận hành của nhà máy lọc dầu về những phươngtrình tuyến tính;

 Sử dụng phần mềm để tìm ra giải pháp tối ưu về kinh tế

Trong nhà máy lọc dầu, công việc tối ưu hóa được đặt ra ở nhiều khía cạnh:

 Tối thiểu chi phí nhập dầu thô

 Tối ưu hóa việc pha trộn các loại dầu thô xử lý

 Tối thiểu những tiêu chuẩn quy định cần phải thỏa mãn

 Tối ưu hóa tiêu thụ nhiên liệu, tối thiểu lượng hao hụt

 Tối ưu hóa quản lý tồn trữ

 Tối đa lợi nhuận

 …

Với sự hoạt động rất rộng và phức tạp của lĩnh lực lọc dầu thì các nhà máylọc dầu cần phải sử dụng những công cụ hỗ trợ cho việc ra quyết định, chọn ra từnhiều phương án một phương án tối ưu sao cho lợi nhuận thu được là cao nhất Quyhoạch tuyến tính là một trong những công cụ tuyệt vời để thực hiện tốt công việcnày

1.2.2.2 Ứng dụng quy hoạch tuyến tính trong hoạt dộng của nhà máy lọc

dầu

Trong công nghiệp lọc dầu, quy hoạch tuyến tính được áp dụng trong các lĩnh vực:

 Thiết kế cấu hình cơ sở của nhà máy lọc dầu

 Lựa chọn đánh giá nguồn dầu thô nguyên liệu

 Lên kế hoạch vận hành dài hạn và ngắn hạn

 Đánh giá chi phí đầu tư cho các thiết bị trong quy trình

 Quản lý hoạt động của nhà máy lọc dầu

 Điều khiển việc pha trộn sản phẩm

 Dữ liệu cấu trúc: Cấu hình nhà máy lọc dầu, với những mô tả chi tiết

về các đơn vị xử lý sơ cấp và thứ cấp, phân xưởng phối trộn, năng lượng và các hạng mục khác

 Dữ liệu biến đổi: Giá dầu thô từng thời điểm, trữ lượng của dầu thô,giá bán sản phẩm, nhu cầu của thị trường cho từng loại sản phẩm, khảnăng sản xuất của các phân xưởng xử lý, khả năng tồn trữ, các quyđịnh về tiêu chuẩn, chất lượng sản phẩm

1.2.2.4.Đặc trưng của một mô hình quy hoạch tuyến tính cho nhà máy lọc

dầu

Hàm mục tiêu: tối đa lợi nhuận

Lợi nhuận = ∑( giá trị của sản phẩm) - ∑( chi phí nguyên liệu thô)- ∑ (Chi phí vận hành)

Các ràng buộc:

- Ràng buộc về nguyên liệu: lượng nguyên liệu tồn trữ

- Ràng buộc về khả năng sản xuất tối đa của các phân xưởng

- Ràng buộc về tồn trữ: dung tích của các bồn chứa

- Ràng buộc về sản phẩm: những tiêu chuẩn quy định về chất lượng sảnphẩm

- Ràng buộc về tiêu thụ năng lượng

Phần mềm sử dụng: Các bài toán quy hoạch tuyến tính được hỗ trợ nhiềucông cụ để tim ra lời giải tối ưu như các phần mềm sau: RPMS (Refinery andPetrochemical Modeling System ) của Honneywell Hi-spec Solutions, PIMS(Process Industry Modeling System) của Aspentech, LP, Lingo Trong đề tài nàyphần mềm sử dụng để tối ưu hóa nhà máy lọc dầu là Lingo

1.2.3 Giới thiệu về phần mềm Lingo

Phần mềm lingo là một chương trình hỗ trợ việc giải các bài toán tối ưutrong quy hoạch tuyến tính một cách khá hiệu quả, cho ra kết quả nhanh chóng

Lingo bao gồm các tính năng chính sau đây:

 Lingo hỗ trợ mạnh mẽ, thiết lập dựa trên ngôn ngữ mô hình, cho phép người sử dụng diễn tả các mô hình toán học một cách hiệu quả và chặtchẽ

 Lingo quản lý dữ liệu của bạn rất linh hoạt, nó cho phép bạn xây dựngnhững mô hình mà nó lấy thông tin một cách trực tiếp từ cơ sở dữ liệuhoặc từ bảng tính Tương tự như vậy, Lingo có thể cung cấp đúng thông tin của giải pháp vào cơ sở dữ liệu hay bảng tính giúp bạn dễ dàng tạo ra các bản báo cáo

 Bạn có thể xây dựng và giải quyết các mô hình bên trong Lingo, hoặc bạn có thể gọi Lingo trực tiếp từ ứng dụng bạn đã viết Để phát triển các mô hình lặp, Lingo cung cấp một môi trường đầy đủ các mô hình

để xây dựng, giải quyết và phân tích những mô hình của bạn Lingo

có thể được gọi trực tiếp từ Macro trên Excel hay từ một ứng dụng cơ

sở dữ liệu Lingo hiện tại đã tập hợp những ví dụ cho những chương trình như C/C++, FORTRAN, Java, C#.NET, VB.NET, ASP.NET, Visual Basic, Delphi, và Excel