Tại Nhà máy Lọc dầu (NMLD) Dung Quất, phân xưởng LCO-HDT được thiết kế để loại bỏ lưu huỳnh và các tạp chất khác trong các dòng nguyên liệu LCO từ phân xưởng RFCC, đây là một công đoạn bắt buộc trong quy trình sản xuất dầu diesel thương phẩm.
Tuy nhiên, Thạc sĩ Lê Quốc Việt - Phó Trưởng phòng Công nghệ chế biến, Ban Nghiên cứu Phát triển đã phát hiện khả năng thay đổi chế độ vận hành phân xưởng để tiết giảm năng lượng mà vẫn duy trì chất lượng sản phẩm.
BƯỚC NGOẶT KỸ THUẬT
Sau hơn 16 năm vận hành thương mại, đội ngũ kỹ sư của Công ty cổ phần Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) đã hoàn toàn làm chủ công nghệ lọc - hóa dầu hiện đại, từ vận hành, bảo dưỡng đến tối ưu hóa quy trình. Trong đó, Thạc sĩ Lê Quốc Việt là một trong những gương mặt tiêu biểu, người đã đề xuất triển khai giải pháp “Thay đổi chế độ vận hành phân xưởng LCO-HDT và phối trộn sản phẩm diesel nhằm tiết kiệm năng lượng”, giúp mang lại hiệu quả kinh tế hàng tỷ đồng cho nhà máy, góp phần khẳng định bản lĩnh và trí tuệ BSR.
Gia nhập BSR từ giai đoạn chạy thử nhà máy, Thạc sĩ Lê Quốc Việt đã kinh qua nhiều vị trí, từ vận hành đến nghiên cứu phát triển, qua đó nắm vững đặc tính công nghệ của từng phân xưởng. Hiện nay, ở cương vị Phó Trưởng phòng Công nghệ chế biến, anh chịu trách nhiệm đánh giá, đề xuất các giải pháp tối ưu kỹ thuật nhằm đảm bảo vận hành ổn định, hiệu quả và an toàn cho nhà máy.
Trong dây chuyền công nghệ, phân xưởng LCO-HDT được ví như “bộ lọc làm sạch” của nhà máy, giữ vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm. Đây là phân xưởng sử dụng hydro để loại bỏ lưu huỳnh, nitơ và hydrocacbon không no trong phân đoạn LCO (từ phân xưởng Cracking xúc tác - RFCC) đạt chuẩn phối trộn diesel thương phẩm. Quá trình này tiêu thụ nhiều năng lượng, hydrogen, hơi nước và khí nhiên liệu - các yếu tố chiếm phần lớn chi phí sản xuất.
Từ kinh nghiệm vận hành và quan sát thực tế, Thạc sĩ Lê Quốc Việt nhận thấy có những giai đoạn hàm lượng lưu huỳnh trong dầu thô đầu vào thấp, có thể khiến sản phẩm diesel vẫn đạt chuẩn mà không cần xử lý qua LCO-HDT. Từ đó, anh đặt ra câu hỏi: “Trong những điều kiện vận hành và đặc tính dầu thô nào thì dòng nguyên liệu LCO có thể phối trộn trực tiếp để sản xuất diesel đạt chuẩn mà không cần xử lý tại thiết bị phản ứng phân xưởng LCO-HDT?”.
Từ đó, nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu vận hành nhiều năm, xây dựng mô hình tương quan giữa lưu huỳnh trong dầu thô, phân đoạn LCO, sản phẩm diesel và công suất phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU2). Qua đó, nhóm xác định “khoảng vận hành tối ưu”, tại đó có thể bypass cụm phản ứng LCO-HDT, phối trộn trực tiếp LCO vào diesel mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm... Chính sự nhạy bén với dữ liệu và tư duy đổi mới trong quản lý công nghệ chế biến của nhà máy đã giúp anh Việt biến phát hiện kỹ thuật nhỏ thành một sáng kiến mang lại hiệu quả hàng tỷ đồng cho BSR.
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
Tuy đã có thể xác định được khả năng không cần xử lý lưu huỳnh mà vẫn đảm bảo chất lượng của sản phẩm, nhưng giải pháp của Thạc sĩ Lê Quốc Việt tiếp tục gặp bài toán nan giải về xác định khoảng giới hạn hàm lượng lưu huỳnh tối ưu trong dầu thô. Song song đó, cũng cần đặc biệt xem xét những tác động đến công nghệ và các tính chất khác như chỉ số Cetan, độ nhớt, hàm lượng nước… của sản phẩm diesel.
Để giải bài toán đó, anh Việt cùng các cộng sự đã thực hiện một quá trình nghiên cứu công phu. Họ phân tích dữ liệu vận hành nhiều năm, xây dựng cân bằng phân bố hàm lượng lưu huỳnh từ dầu thô đầu vào đến từng dòng công nghệ và sản phẩm cuối để xác định mối liên hệ giữa hàm lượng lưu huỳnh trong dầu thô và hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm diesel và công suất phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU2), từ đó rút ra ngưỡng kỹ thuật lý tưởng. Bên cạnh đó, nhóm tác giả cũng tiến hành hàng loạt thử nghiệm phối trộn và phân tích đánh giá tại phòng thí nghiệm. Đồng thời, tổ chức hàng chục hội thảo đánh giá các rủi ro và đề xuất các giải pháp, nhằm đảm bảo ý tưởng được thực hiện thành công.
Giải pháp của Thạc sĩ Lê Quốc Việt phải trải qua quá trình dài nghiên cứu, trong đó, việc tìm ra “khoảng vận hành tối ưu” là một trong những bài toán nan giải đối với tác giả.
Qua nhiều đợt thử nghiệm thực tế, lấy mẫu và phân tích chất lượng diesel hằng ngày, nhóm tác giả xác nhận sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn khi dầu thô có hàm lượng lưu huỳnh từ 500-700 ppm. Kết quả này trở thành “khoảng vận hành tối ưu” giúp nhà máy linh hoạt điều chỉnh chế độ hoạt động, tiết kiệm năng lượng mà vẫn đảm bảo an toàn và chất lượng sản phẩm.
Sáng kiến thay đổi chế độ vận hành phân xưởng LCO-HDT và phối trộn trực tiếp LCO/HVN vào diesel của Thạc sĩ Lê Quốc Việt đã mang lại hiệu quả kinh tế và năng lượng ấn tượng, góp phần bảo vệ môi trường. Chỉ sau hai đợt tiến hành ngắn ngày (11 - 25/9/2021 và 03 - 19/10/2022), nhà máy đã tiết kiệm được gần 7 tỷ đồng chi phí vận hành. Kết quả đó có được nhờ tạm dừng cụm phản ứng, giảm mạnh mức tiêu thụ hydrogen, hơi nước, điện năng, khí nhiên liệu và nước khử khoáng - những yếu tố chiếm tới 60-70% giá thành sản xuất sản phẩm.
Hơn hết, mỗi giờ dừng phân xưởng cũng giúp tiết kiệm gần 90% năng lượng phụ trợ, đồng nghĩa với việc giảm phát thải CO₂ và khí nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường. Từ một điều chỉnh tưởng chừng nhỏ, giải pháp này khẳng định năng lực làm chủ công nghệ, tinh thần sáng tạo và trách nhiệm phát triển bền vững của đội ngũ kỹ sư BSR.
“Tôi cảm thấy rất hạnh phúc vì giải pháp này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí và năng lượng, mà còn là tiền đề cho các nghiên cứu tối ưu công nghệ vận hành sâu hơn, hướng tới mục tiêu hiệu quả - an toàn - phát triển xanh của BSR ”, anh Việt bộc bạch.
Từ một điều chỉnh tưởng chừng nhỏ trong vận hành phân xưởng LCO-HDT, sáng kiến của Thạc sĩ Lê Quốc Việt đã chứng minh sức mạnh của sự nhạy bén, tư duy đổi mới và tinh thần làm chủ công nghệ của đội ngũ nhân sự BSR. Những nỗ lực của anh Việt đã được ghi nhận, khi giải pháp “Thay đổi chế độ vận hành phân xưởng LCO-HDT và phối trộn sản phẩm diesel nhằm tiết kiệm năng lượng” vinh dự đạt giải Ba tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Ngãi lần thứ 14 và đồng thời được đề xuất tham dự Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật toàn quốc lần thứ 18.
Thạc sĩ Lê Quốc Việt cùng giải pháp “Thay đổi chế độ vận hành phân xưởng LCO-HDT và phối trộn sản phẩm diesel nhằm tiết kiệm năng lượng” đã góp phần minh chứng năng lực làm chủ công nghệ và tư duy đổi mới của đội ngũ nhân sự BSR. Giải pháp không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế, mà còn đóng góp vào mục tiêu giảm phát thải và phát triển bền vững của NMLD Dung Quất, khẳng định bản lĩnh kỹ sư Việt Nam trong lĩnh vực lọc - hóa dầu hiện đại.
-Thành Linh
