Nghiên cứu định hướng sản xuất xăng a95 từ các nhà máy chế biến condensate quy mô nhỏ tại việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN TRẦN HUYỀN ANH NGHIÊN CỨU ĐỊNH HƯỚNG SẢN XUẤT XĂNG A95 TỪ CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE QUY MÔ NHỎ TẠI VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA DẦU LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn khoa học: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày … tháng … năm … Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp HCM, ngày 30 tháng 12 năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Trần Huyền Anh Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 28/07/1985 Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa dầu I – TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu định hướng sản xuất xăng A95 từ Nơi sinh: Bình Thuận MSHV: 10400153 Nhà máy Chế biến Condensate quy mô nhỏ Việt Nam II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu tổng quan tình hình Condensate Việt Nam; - Đánh giá, dự báo nhu cầu sử dụng nhiên liệu năm thị trường Việt Nam; - Tìm hiểu vể nhà máy Chế biến Condensate quy mô nhỏ Việt Nam; - Nghiên cứu loại phụ gia tăng số Octane cho Xăng; - Tối ưu hóa q trình phối trộn phần mềm chun dụng; - Tính tốn giá thành sản phẩm sau pha chế; III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ngày 30 tháng 01 năm 2011 IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày 30 tháng 12 năm 2011 V – CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS PHAN ĐÌNH TUẤN TS HUỲNH QUYỀN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS HUỲNH QUYỀN PGS.TS PHAN ĐÌNH TUẤN CHỦ NHIỆM BỘ KHOA QL MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN CHUYÊN NGÀNH NGÀNH LỜI CÁM ƠN Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phan Đình Tuấn TS Huỳnh Quyền, người trực tiếp hướng dẫn động viên em suốt trình thực luận văn Nhờ có giúp đỡ tận tình thầy nên em hồn thành luận văn Em xin trân trọng cảm ơn thầy khoa Kỹ thuật Hóa học – trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy trang bị cho em kiến thức quý báu năm học vừa qua Lời kế tiếp, em xin chân thành cảm ơn gia đình người bạn động viên, chia sẻ, giúp đỡ nhiệt tình đóng góp nhiều ý kiến quý báu hỗ trợ em thực luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2011 Học viên thực luận văn Nguyễn Trần Huyền Anh i ABSTRACT Recently, in VietNam, besides the refineries have been operating, constructing, designing, there is a number of Condensate Proceesing Plant (CPP), smaller Refineries The main facility of these refineries is blending or distillation Condensate to product light naptha Updating or keeping existing operation condition together with seeking for another suitable catalysis in order to increasing the quality of petroleum products of the plants is a difficult problem for manager Worldwide’s tendency such as Brazil, USA, Canada, China,,, is using biopetroleum products, for example: gasohol, bio-diesel…for reducing gas exhausting to the enviroment VietNam has been having possitively step to step to develope bio-fuel production; typically, E5 product is created from mixture of 95% A92 and denatures Ethanol E100 5% From above, this thesis will be concerntrated in supplying fuel sources consideration for blending E10 RON 95 product from mixture Naptha of CPP, A95 gasoline, Denature E100 and survey petroleum demand in following years In order to blending with exactly result, the thesis uses optimized blending program by LP in Excel This software had been experienced to calculate the blending at PV OIL Corp ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện nay, Việt Nam, bên cạnh Nhà máy Lọc dầu hoạt động, xây dựng, thiết kế tồn Nhà máy Chế biến Condensate, Lọc dầu quy mô nhỏ Chức Nhà máy pha chế chưng cất Condensate thành sản phẩm xăng nhẹ Việc nâng cấp hay giữ nguyên chế độ vận hành đồng thời tìm kiếm loại phụ gia phù hợp để nâng cao chất lượng sản phẩm xăng dầu nhà máy tốn khó đặt cho nhà quản lý Xu hướng nước giới Braxin, Mỹ, Canada, Trung Quốc… sử dụng sản phẩm xăng dầu có nguồn gốc sinh học gasohol, bio-diesel…nhằm giảm thiểu mức độ phát khải khí nhiên liệu mơi trường Việt Nam bước có động thái tích cực việc phát triển sản xuất nhiên liệu sinh học, điển hình việc cho đời dòng sản phẩm xăng E5 tạo thành từ hỗn hợp 95% xăng A92 Ethanol biến tính E100 5% Trên sở đó, luận văn tập trung việc xem xét nguồn nguyên liệu cung cấp cho việc thực pha chế sản phẩm E10 từ hỗn hợp Naphtha chạy tháp Nhà máy, Xăng A95 từ Nhà máy Lọc dầu Dung Quất, Ethanol E100 đồng thời khảo sát nhu cầu tiêu thụ xăng dầu năm Để việc phối trộn cho kết xác, luận văn sử dụng chương trình tối ưu trình phối trộn phần mềm LP Excel Phần mềm thử nghiệm để tính tốn q trình phối trộn Tổng công ty Dầu Việt Nam PV OIL iii MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i  ABSTRACT ii  TÓM TẮT LUẬN VĂN iii  MỤC LỤC iv  DANH MỤC HÌNH vi  Chương 1:  MỞ ĐẦU 1  1.1  Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu 3  1.2  Ý nghĩa khoa học thực tiễn 4  Chương 2:  2.1  TỔNG QUAN 5  TỒNG QUAN VỀ CÁC NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CONDENSATE QUY MÔ NHỎ TẠI VIỆT NAM 5  2.2  TỔNG QUAN VỀ CÁC NGUỒN CUNG CẤP CONDENSATE TẠI VIỆT NAM 19  2.3  TÌNH HÌNH SỬ DỤNG XĂNG DẦU TẠI VIỆT NAM 26  2.4  TÌNH HÌNH PHA CHẾ XĂNG THƯƠNG PHẨM TẠI VIỆT NAM 42  2.5  CHẤT LƯỢNG XĂNG DẦU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 46  Chương 3:  PHỤ GIA 61  3.1  CÁC LOẠI PHỤ GIA PHA XĂNG DÙNG ĐỂ TĂNG TRỊ SỐ OCTANE 61  3.2  TIÊU CHÍ VÀ ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN PHỤ GIA TĂNG TRỊ SỐ OCTANE (TSOT) 72  Chương 4:  TÍNH TỐN PHỐI TRỘN VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ 75  4.1  TÍNH TỐN PHỐI TRỘN 75  4.2  GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH LP 78  iv 4.3  THỰC NGHIỆM TÍNH TỐN 83  Chương 5:  5.1  ETHANOL 105  TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ETHANOL PHA XĂNG THƯƠNG PHẨM CÓ TRỊ SỐ OCTAN CAO 105  5.2  CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 117  5.3  TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ETHANOL TẠI VIỆT NAM VÀ NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP CHO CÁC NHÀ MÁY SẢN XUẤT ETHANOL 121  Chương 6:  KẾT LUẬN 132  Chương 7:  KIẾN NGHỊ 133  DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 135  PHỤ LỤC 138  PHỤ LỤC 139  PHỤ LỤC 141  v DANH MỤC HÌNH Hình 2-1 Sơ đồ cơng nghệ Nhà máy CPP Phú Mỹ 11  Hình 2-2 Sơ đồ mơ Nhà máy CPP Phú Mỹ phần mềm Pro II 11  Hình 2-3 Sơ đồ cơng nghệ cụm chưng cất NM Chế biến Condensate Cát Lái 15  Hình 2-5 Sơ đồ trạng nhà máy Lọc dầu Nam Việt 17  Hình 2-6 Kế hoạch khai thác Condensate giai đoạn 2010 – 2025 20  Hình 2-7 Biểu đồ phân chia thị phần kinh doanh xăng dầu Việt Nam 28  Hình 2-8 Khả sản xuất xăng A92 giai đoạn 2003 – 2009 29  Hình 2-9 Biểu đồ khối lượng xăng RON 95 nhập qua tháng năm 2009 34  Hình 2-10 Lộ trình phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015 tầm nhìn đến năm 2020 36  Hình 2-11 Dự báo cung cầu xăng dầu Việt Nam đến 2025 41  Hình 2-12 Lộ trình Tiêu chuẩn khí thải nước đến năm 2014 47  Hình 3-1 Phân tích hàm lượng MMT khả tăng RON với hàm lượng tương ứng 61  Hình 3-2 Hàm lượng Oxygenate ảnh hưởng số chống kích nổ 71  Hình 3-3 RON RVP hỗn hợp xăng oxygenate 71  Hình 5-1 Phân bố quy mơ dự án NLSH giới 105  Hình 5-2 Mục tiêu phát triển nhiên liệu sinh học tồn giới 106  Hình 5-3 Lộ trình phát triển gasohol Thái Lan 107  Hình 5-4 Sơ đồ quy trình pha chế xăng Ethanol kho chứa 115  Hình 5-5 Phương án pha chế Xăng Ethanol từ hỗn hợp 03 cấu tử (Naptha-A95E100) 116  vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1 Sản lượng Condensate Bạch Hổ dùng cho sản xuất xăng nhà máy PV OIL giai đoạn 2003-2006 5  Bảng 2-2 Tính chất hố lý ngun liệu Condensate nhà máy PV OIL 6  Bảng 2-3 Các chế độ hoạt động trước nhà máy 8  Bảng 2-4 Hệ thống bồn bể chứa nhà máy PVOil 10  Bảng 2-5 Dự kiến khả cung cấp Condensate cho dự án 21  Bảng 2-6 Sản lượng khai thác Condensate số mỏ khu vực Đông Nam Á 22  Bảng 2-7 Danh sách loại Condensate Việt Nam 25  Bảng 2-8 Bảng thống kê công ty nhập Xăng dầu năm 2009 27  Bảng 2-9 Bảng thống kê thị trường loại nhập xăng Việt Nam năm 2009 27  Bảng 2-10 Dự kiến khả sản xuất xăng DO Việt Nam đến năm 2025 30  Bảng 2-11 Số liệu tiêu thụ sản phẩm xăng, KO, DO FO thị trường Việt Nam giai đoạn 2003 – 2007 31  Bảng 2-12 Dự báo nhu cầu tiêu thụ sản phẩm xăng dầu Việt Nam giai đoạn 2008 - 2020 32  Bảng 2-13 Dự báo cấu sản phẩm xăng giai đoạn 2008 - 2020 (ngàn tấn/năm) 33  Bảng 2-14 Cơ cấu cung cấp sản phẩm xăng, DO FO cho thị trường từ nhà máy lọc dầu nước đến năm 2020 37  Bảng 2-15 Dự báo nhu cầu sản phẩm xăng dầu chưa đáp ứng Việt Nam đến năm 2020 37  Bảng 2-16 Dự báo nhu cầu tiêu thụ xăng dầu 40  Bảng 2-17 Dự báo theo vùng cung ứng 41  vii 5.3.2 Gía thành Ethanol nhiên liệu Giá thành Gasohol phụ thuộc chủ yếu vào giá Ethanol nhiên liệu Khi sản xuất Ethanol quy mô lớn, công nghệ tiên tiến, giá thành Ethanol hạ Hiện nay, giá thành Ethanol nhiên liệu giới vào khoảng 700-800 USD/m3 (phí vận chuyển, bảo hiểm, lưu kho 50USD/m3) Đối với quốc gia khác giá thành Ethanol nhiên liệu khác nhau.Brazil xem quốc gia sản xuất Ethanol nhiên liệu biến tính rẻ Bảng 5-6 Chi phí sản xuất Ethanol nước giới (năm 2009) Braxin Mía Chi phí giá thành (USD/lít etanol) 0,2-0,25 Mỹ Ngô 0,25-0,3 Châu Âu Củ cải đường 0,5-0,6 Úc Mật rỉ loại C 0,3-0,35 Châu Á Sắn 0,3-0,35 Châu Âu, Mỹ Xenlulo 1,2-1,5 Nước Nguyên liệu Ghi Thử nghiệm Pilot Nguồn: Dự án NLSH, IPSI Tại Thái Lan có 02 cơng ty cung cấp Gasohol PTT Bangkok Petroleum Ngồi ra, khu vực Đơng Nam Á có nước Singpore, Philippines chuyên cung cấp Ethanol nhiên liệu Gasohol Ở nước ta nay, công ty Cổ phần Đồng Xanh sản xuất Ethanol với giá bán giao bồn cho PV OIL gần 20,000 VNĐ/lít, cao so với giá nhập Sau Nhà máy sản xuất Ethanol (Phú Thọ, Quảng Ngãi, Bình Phước) vào hoạt động với cơng suất 300,000 m3/năm góp phần “giảm nhiệt” cho thi trường Ethanol nhiên liệu vào khoảng 15,500-16,000 VNĐ/lít 127 5.3.3 Nguyên liệu cung cấp cho nhà máy sản xuất Ethanol 5.3.3.1 Đánh giá chung Hiện nay, để xem xét lựa chọn nguyên liệu cho việc sản xuất Ethanol nói riêng NLSH nói chung có nhiều tiêu chí đặt Tuy nhiên, tiềm nguyên liệu đánh giá cao phải đáp ứng nhiều tiêu chí sau: - Tính sẵn có ngun liệu; - Tính cạnh tranh ngun liệu; - Hiệu lượng; - An ninh lương thực; - Hiệu xã hội; Theo điều tra cho cho thấy, Việt Nam có nhiều loại nguyên liệu sử dụng để chế biến Ethanol Phân loại theo 03 nhóm tiềm sau: - Nhóm nguyên liệu chứa đường tinh bột (carbonhydrat); - Nhóm nguyên liệu chứa xenllulo; - Nhóm nguyên liệu khác (như rác thải hữu cơ, tảo…) Nhóm nguyên liệu chứa đường tinh bột đánh giá nhóm nguyên liệu có tiềm tính sẵn có sản lượng lớn Hiện nay, nhà máy sản xuất Ethanol nhiên liệu Việt Nam sử dụng sắn lát mật rỉ đường Tuy nhiên, xét đến yếu tố thặng dư nông nghiệp loại nguyên liệu cho thấy Việt Nam nước đứng thứ giới sản lượng sắn (3-4 triệu sắn tươi chưa kể tinh bột sắn) sản lượng mía chưa đáp ứng nhu cầu nước Năng suất mía trung bình đạt 250 tấn/ha/năm, hàm lượng đường đạt 10%, suất cồn