Nhƣ đĩ đề cập, ngoại trừ cỏc nhà mỏy lọc dầu đặt cạnh cỏc mỏ dầu hoặc tuyến ống dẫn dầu lớn cú thể cho phộp nhập nguyờn liệu bằng đƣờng ống, cũn lại đại đa số cỏc nhà mỏy lọc dầu đều phải nhập dầu thụ nguyờn liệu từ rất xa. Vỡ vậy, vấn đề lựa chọn phƣơng tiện vận chuyển để giảm chi phớ dầu thụ, nõng
cao hiệu quả hoạt động là một trong những vấn đề quan tõm nghiờn cứu ngay từ khi triển khai cụng trỡnh. Phƣơng tiện vận chuyển phự hợp nhất để đỏp ứng đƣợc yờu cầu là cỏc tàu dầu cú tải trọng lớn. Đi theo xu thế lựa chọn phƣơng tiện vận chuyển này là việc lựa chọn vị trớ xõy dựng nhà mỏy phải cú khả năng tiếp nhận đƣợc cỏc tàu dầu cú tải trọng lớn. Trong khuụn khố bài học này chỉ giới thiệu phƣơng thức nhập dầu thụ bằng đƣờng thủy, vỡ đõy là phƣơng thức vận chuyển dầu thụ chủ yếu cho nhà mỏy lọc húa dầu.
Việc vận chuyển dầu thụ cho nhà mỏy thƣờng sử dụng cỏc tàu cú tải trọng lớn (trong khoảng từ 60.000 – 250.000 tấn), vỡ vậy, trong thực tế khú cú vựng biển nào cú điều kiện tự nhiờn cú đủ độ sõu để tiếp nhận cỏc tàu dầu cú tải trọng lớn nhƣ vậy bằng cỏc cảng cứng (do khú khăn cho việc xõy dựng, chi phớ xõy dựng tốn kộm). Phần lớn cỏc nhà mỏy, việc nhập dầu thụ nhờ một cảng nhập dầu một điểm neo (Single Point Mooring -SPM). Cỏc cảng nhập dầu một điểm neo thƣờng ở vị trớ cỏch xa bờ, cú độ sõu đủ cho phộp cỏc tàu dầu cú tải trọng lớn cập bến.
Nhập dầu thụ bằng cảng SPM cú nhiều thuận lợi, cho phộp tiếp nhận đƣợc tàu dầu cú tải trọng lớn mà khụng cần xõy dựng hệ thống cảng cứng cú đầu tƣ lớn, xõy dựng khú khăn. Điều quan trọng là phải tỡm đƣợc một vựng biển cú độ sõu và diện tớch đủ để tàu dầu cập bến và quay tàu để đặt pheo neo và bố trớ tuyến ống dẫn dầu.
Hỡnh H-5. Sơ đồ nguyờn lý nhập dầu thụ qua cảng SPM
Khoảng cỏch từ vị trớ đặt cảng SPM càng gần nhà mỏy càng tốt để tiếp kiệm chi phớ đầu tƣ, xõy dựng đƣờng ống ngầm và giảm chi phớ vận hành. Hệ thống nhập dầu thụ này bao gồm một phao neo, hệ thống đƣờng ống ngầm dƣới biển dẫn dầu thụ, ống thu gom (PLEM), hệ thống dầu rửa, hệ thống gia nhiệt, bảo ụn đƣờng ống. Sơ đồ Hệ thống nhập dầu thụ bằng SPM đĩ đơn giỏn húa đƣợc mụ tả trong hỡnh H 5.
Nguyờn lý hoạt động của hệ thống này nhƣ sau: Sau khi cập bến, neo đậu, tàu chở dầu đƣợc nối với hệ thống đƣờng ống nhập dầu qua ống mềm. Dầu thụ đƣợc bơm từ tàu dầu lờn khu bể chứa nhờ bơm trờn tàu dầu. Đối với loại dầu thụ cú nhiệt độ đụng đặc cao, đặc biệt là cỏc loại dầu cú hàm lƣợng parafin lớn, dầu đƣợc gia nhịờt trờn tàu đến nhiệt độ thớch hợp để cú thể vận chuyển dễ dàng bằng bơm và đủ nhiệt lƣợng để sao cho nhiệt lƣợng mất mỏt trong quỏ trỡnh vận chuyển từ tàu tới khu bể chứa khụng làm nhiệt độ của dầu thụ thấp hơn nhiệt cần thiết cho phộp vận chuyển trong đƣờng ống (nhiệt độ này tối thiểu thƣờng cao hơn nhiệt độ đụng đặc của dầu 5 -10 0C). Dầu thụ từ tàu dầu đƣợc dẫn tới khu bể chứa nhờ hệ thống đƣờng ống dẫn ngầm dƣới biển. Do hệ thống đƣờng ống dẫn dầu đƣợc đặt ngầm dƣới biển, chờnh lệch nhiệt độ giữa nƣớc biển và dầu tƣơng đối lớn, dẫn đến tổn thất nhiệt là lớn nếu ống vận chuyển khụng đƣợc cỏch nhiệt một cỏch thớch hợp. Vỡ vậy, cỏc đƣờng ống dẫn dầu đƣợc bọc một lớp vật liệu cỏch nhiệt đặc biệt nhằm giảm tổn thất nhiệt đồng thời cú đủ độ bền tồn tại trong mụi trƣờng biển.
Tựy thuộc vào loại dầu mà nhà mỏy sẽ chế biến mà hệ thống nhập dầu thụ cú thiết kế tƣơng ứng để đỏp ứng yờu cầu. Một trong những khú khăn nảy sinh trong quỏ trỡnh vận hành nhà mỏy lọc dầu cần phải đƣợc xem xột giải quyết ngay từ giai đoạn thiết kế vấn đề đụng đặc dầu trong đƣờng ống sau mỗi lần nhập dầu cú nhiệt độ đụng đặc cao. Sau mỗi lần nhập dầu thụ, một lƣợng dầu đỏng kể cũn tồn đọng trong đƣờng ống, nếu khụng cú giải phỏp thớch hợp để xử lý thỡ dầu thụ sẽ nhanh chúng đụng đặc trờn thành ống gõy tắc nghẽn một phần hoặc hồn tồn đƣờng ống. Việc này cú thể gõy ra hậu quả nghiờm trọng tới sự tồn tại của hệ thống nhập dầu núi riờng cũngg nhƣ sự hoạt động an tồn tồn, hiệu quả của tồn bộ nhà mỏy. Để giải quyết vấn đề đụng đặc của dầu thụ trong đƣờng ống vận chuyển ngƣời ta cú cỏc hƣớng giải quyết chớnh sau đõy:
- Đƣa dầu thụ ra khỏi đƣờng ống sau mỗi lần nhập dầu và thay thế bằng
dầu cú nhiệt độ đụng đặc thấp hơn;
- Lắp đặt hệ thống gia nhiệt trờn đƣờng ống để giữ nhiệt độ dầu luụn cao hơn nhiệt độ đụng đặc hoặc lỏng húa dầu trƣớc mỗi lần nhập;
- Dựng phụ gia để hạ thấp nhiệt độ đụng đặc của dầu.
Nguyờn lý hoạt động của cỏc giải phỏp cụng nghệ này sẽ đƣợc trỡnh bày ở phần dƣới đõy.
2.2.. NHẬP DẦU THễ Cể NHIỆT ĐỘ ĐễNG ĐẶC CAO
Nhà mỏy lọc dầu cú chế biến dầu thụ cú nhiệt độ đụng đặc cao thỡ hệ thống nhập dầu cần phải đƣợc thiết kế để trỏnh hiện tƣợng đụng đặc của dầu
thụ trờn đƣờng ống giữa hai lần nhập dầu kế tiếp nhau. Chu kỳ giữa hai lần nhập dầu thụ tƣơng đối dài (phụ thuộc vào cụng suất nhà mỏy và tải trọng tàu vận chuyển), vỡ vậy, nếu khụng cú giải phỏp chống đụng đặc cho dầu thụ nằm trờn đƣờng ống sau mỗi lần nhập thỡ khả năng dầu đụng đặc gõy tắc nghẽn đƣờng ống là rất lớn. Việc tắc nghẽn tuyến ống nhập dầu thụ khụng chỉ gõy ra hậu quả trực tiếp là phải thay thế sửa chữa tuyến ống mà cũn làm đỡnh trệ sản xuất tồn bộ nhà mỏy do thiếu nguyờn liệu. Đõy là sự cố nghiờm trọng, gõy thiệt hại lớn về kinh tế.. Hiện nay, nhờ sự phỏt triển của khoa học, cụng nghệ, ngƣời ta cú nhiều giải phỏp để giải quyết vấn đề đụng đặc của dầu thụ trờn đƣờng ống. Cỏc giải phỏp cụng nghệ chớnh đƣợc sử dụng để giải quyết vấn đề này bao gồm: dựng phụ gia để giảm nhiệt độ đụng đặc của dầu, dựng hệ thống gia nhiệt đƣờng ống và phƣơng phỏp thay thế dầu thụ trong đƣờng ống bằng một loại dầu nhẹ cú nhiệt độ đụng đặc thấp (Flushing Oil). Phƣơng phỏp sử dụng phụ gia đơn giản cho hệ thống thiết bị, tuy nhiờn, do giỏ phụ gia tƣơng đối cao làm ảnh hƣởng đến hiệu quả kinh tế, ngồi ra, việc sử dụng phụ gia cũngg cú thể sẽ ảnh hƣởng đến quỏ trỡnh chế biến. Phƣơng phỏp gia nhiệt đƣờng ống đảm bảo an tồn vận hành cao, tuy nhiờn, chi phớ vận hành tƣơng đối cao mặc dự chi phớ đầu tƣ ban đầu thấp hơn so với phƣơng ỏn dựng dầu nhẹ thay thế. Xuất phỏt từ đỏnh giỏ độ tin cậy vận hành, chi phớ đầu tƣ và chi phớ vận hành, cỏc nhà mỏy lọc dầu ỏp dụng phổ biến là phƣơng phỏp dựng dầu nhẹ thay thế dầu thụ trong đƣờng ống sau mỗi lần nhập. Một số nhỏ Nhà mỏy ỏp dụng phƣơng ỏn gia nhiệt đƣờng ống bằng điện.