Công nghiệp hóa dầu: Xu thế trên thế giới và nhu cầu phát triển ở Việt Nam

Hiện nay, với sự gia tăng nhu cầu về các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng có nguồn gốc từ dầu khí, việc đẩy mạnh triển khai các dự án hóa dầu tại Việt Nam đang trở nên cấp thiết. Theo nghiên cứu của Viện Dầu khí Việt Nam, mức tiêu thụ các sản phẩm hóa dầu của Việt Nam chỉ bằng 1/5 so với thế giới (khoảng 10 triệu tấn vào năm 2035), trong đó polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinylchloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET) là các sản phẩm có mức tiêu thụ lớn nhất. Bài viết phân tích xu thế phát triển sản phẩm hóa dầu trên thế giới và đánh giá nhu cầu, cơ hội cũng như các thách thức đối với sự phát triển lĩnh vực này ở Việt Nam.

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 trò 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, 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 Ngun liệu xuất sản xuất lượnghóa hóa dầu dầu phân khu Hình 1.Hình Ngun liệu sản và sảnsản lượng phânbố bốtheo theocác khu vực tăng hiệu suất sản phẩm BTX vực giới [3] Những công nghệ để cải thiện giới Ghi chú:[3] biểu đồ hình tròn có kích thước tương ứng với tổng số lượng [triệu quy dầu cracking naphtha (kết hợp phản (mtoe) triệu (mt)] trường hợp Ghi chú: biểu đồ hình tròn 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 nămhóa 2017 9,2 tỷ Cũng theoethylene IHS, tăng trưởng nhu với cầu sản phẩm dầulênđược dựngười báo năm lớn 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 sản phẩm lọc dầu (hình 2) 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