Quy trình sản xuất xăng, dầu ở Nhà máy lọc dầu Dung Quất

Khi quyết định xây dựng nhà máy lọc dầu đầu tiên của đất nước tại Dung Quất (tỉnh Quảng Ngãi), Chính phủ đã trao cho nhà máy này nhiều nhiệm vụ tối quan trọng. Đó là mở đường cho nền công nghiệp lọc hóa dầu của quốc gia, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia và đáp ứng khoảng 30% nhu cầu xăng dầu của thị trường trong nước.

11 năm nhập 69,1 triệu tấn dầu nguyên liệu

Cuối giờ chiều, tiếng chuông điện thoại vang lên, ở đầu dây bên kia, anh Tôn Tịnh Biên - Phó Trưởng ban Quản lý cảng biển của Công ty Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) thông báo: "Ngày mai thời tiết xấu, biển động nên nhập dầu sẽ rất khó khăn nhé, anh nhắm đi nổi không?" Theo lịch trình, ngày 29/10/2019, tàu PVT Mercury (thuộc PV Trans) sẽ chở dầu Bạch Hổ nhập cho NMLD Dung Quất. Và tôi sẽ là khách trên chuyến tàu xuất phát từ cảng Dung Quất ra phao rót dầu không bến (SPM) để đón tàu con tàu này.

Đây là tàu dầu lớn nhất do Việt Nam tự đóng, tải trọng 104.000 tấn, dài 245m, rộng 43m, cao 20m, mớn nước 11,7m, vận tốc trung bình 14,7 hải lý/h. Để dễ hình dung về sự khổng lồ của con tàu này, chúng ta có thể so sánh một cách trực quan như sau: một sân bóng đá tiêu chuẩn dài 110m thì tàu Mercury dài hơn gấp đôi, chiều cao tương đương một tòa nhà 6 tầng. Chuyến hàng này của tàu Mercury là chuyến hàng thứ 875 cho NMLD Dung Quất, tính từ thời điểm nhập chuyến tàu dầu đầu tiên vào tháng 11/2008. 11 năm qua, BSR nhập hàng thành công 69,1 triệu tấn dầu thô. Đọc qua các con số thống kê thì thấy có vẻ đơn giản, nhưng để thực hiện được 875 chuyến nhập hàng thành công, lại là một quá trình rất phức tạp.

Vì còn phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết, mà thời tiết là một phạm vi con người khó có thể can thiệp. Nhất là vào thời điểm cuối năm như thế này, miền Trung thường có biển động, nhập dầu sẽ càng khó khăn hơn. Phóng tầm mắt ra phía ngoài xa vịnh Dung Quất, những con sóng lừng gối đầu nhau chạy về đất liền, tung từng đợt bọt trắng xóa cao cả vài mét khi chạm đê chắn sóng. "Đi nào anh em, ra nhập dầu", tiếng người phụ trách vang lên; lần lượt từng người một đi xuống cano di chuyển ra phao SPM.

Tiếng máy tàu nổ rền rĩ, bọt tung trắng xóa từ phía chân vịt, chiếc cano đè sóng lướt nhanh về phía trước. Được sơn màu vàng nổi bật trên nền biển xanh, phao SPM là một tổ hợp cơ khí nặng 360 tấn, cao 10m, bao gồm các hệ thống plem, đường ống ngầm dẫn dầu thô dài 3,2km tới nhà máy và 2 đường ống nổi dài 242m để nối từ phao rót dầu đến tàu chở dầu thô. Phao bơm có công suất bơm khoảng 6.000m3 dầu thô một giờ. Với lượng dầu khổng lồ của tàu Mercury chở theo, phao SPM sẽ mất khoảng 2 ngày bơm liên tục. Sau khi tiếp cận được tàu Mercury, tàu dịch vụ sẽ lai kéo hai ống dầu khổng lồ từ phía phao SPM lên trên boong tàu Mercury. Công việc lắp ống vào đầu van sẽ có khoảng 10 người tham gia, gồm công nhân, kỹ sư, giám sát an toàn và lái cẩu.

Từ phao SPM, dầu thô sẽ đi ngầm dưới biển 3,2km, đi ngầm trên đất liền 1,2km trước khi bơm vào 8 bể dầu thô của NMLD Dung Quất. Đây là khâu đầu tiên trong rất nhiều công đoạn phức tạp để sản xuất xăng dầu của NMLD Dung Quất.

Chu trình khép kín từ đầu đến cuối

Xăng, dầu đóng một vai trò quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người. Thế nhưng, để biến dầu mỏ trở thành xăng, dầu thì là cả một quá trình vô cùng phức tạp. NMLD Dung Quất được xây dựng trên diện tích khoảng 956 ha, bao gồm cả diện tích 140 ha mở rộng trong tương lai, trong đó có 485 ha mặt đất và 471 ha mặt biển. Theo quy trình, dầu thô được nhập vào nhà máy lọc dầu để chế biến thông qua hệ thống phao rót SPM. Dầu thô được bơm vào khu bể chứa dầu thô gồm 8 bể có dung tích mỗi bể là 65.000m3. Sau đó dầu thô được bơm vào tháp chưng cất khí quyển (phân xưởng CDU) để tách thành các cấu tử như: Gas, naptha, kerosen, gas oil nặng, gas oil nhẹ và cặn khí quyển.

Phân xưởng CDU được coi là phân xưởng cửa ngõ của NMLD Dung Quất với nhiệm vụ phân tách dầu thô thành những cấu tử nhỏ hơn theo những khoảng nhiệt độ sôi khác nhau. Sau đó, khí gas được đưa đến cụm phân xưởng thu hồi khí để cho ra khí hóa lỏng LPG. Còn naptha được đưa đến các phân xưởng công nghệ để nâng cao chỉ số octan phối trộn xăng. Kerosen được đưa đến phân xưởng xử lý kerosen để cho ra nhiên liệu phản lực Jet A1 và dầu hỏa. Gas oil nặng và nhẹ được đưa đi pha trộn dầu diesel. Cặn khí quyển được đưa đến phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi (RFCC) để cho ra các sản phẩm: propylene, LPG, xăng, diesel, dầu nhiên liệu…

Theo quy trình, công nghệ sản xuất dầu diesel từ dầu thô tại NMLD Dung Quất phải đi qua các công đoạn tại 8 phân xưởng công nghệ và phụ trợ. Còn đối với xăng không chì RON 92/95 thì phải đi qua tận 11 phân xưởng công nghệ và phụ trợ. Trong các phân xưởng này, có thể nói phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi (RFCC) là quan trọng nhất. Phân xưởng này được ví như "trái tim" của NMLD Dung Quất bởi nhẽ đây là phân xưởng quan trọng nhất, với công nghệ tiên tiến nhất nhằm xử lý, chế biến phân đoạn cặn khí quyển để tạo ra các sản phẩm có giá trị cao.

Sau khi chưng cất dầu thô thành các phân đoạn sản phẩm, các phân đoạn này phải trải qua các công đoạn chế biến tiếp theo, rồi pha trộn… thành các thành phẩm lọc dầu. Đối với xăng, sau khi hoàn thành xong việc chưng cất thì chỉ số octan cao nhất cũng chỉ đạt 70, qua quá trình xử lý thì sẽ tăng chỉ số lên 92, 95. Chỉ số octan là thước đo tiêu chuẩn về hiệu suất của động cơ. Số octan càng cao, nhiên liệu càng có thể chịu nén được trước khi đốt cháy. Thông thường chỉ số octan được đo bằng tỷ số nén RON, vì thế các loại xăng mới có tên gọi RON 92, RON 95 trên thị trường. Để tăng trị số octan, người ta đã nghiên cứu và pha vào xăng nhiều chất hóa học khác nhau, tuy nhiên cũng chỉ được pha ở mức giới hạn vì nhiều lý do khác.

Nhưng NMLD Dung Quất đã đầu tư công nghệ chuyển hóa cấu trúc (reforming), công nghệ làm nhánh hóa (đồng phân hóa)…cho xăng chất lượng cao, có trị số octan RON 92 và RON 95 mà không cần pha thêm phụ gia hóa học khác. Đối với nhiên liệu diezen, thường gọi là dầu DO, nhà máy lọc dầu Dung Quất chỉ sản xuất dầu diezen chất lượng cao, có hàm lượng lưu huỳnh < 0,05%. Để có chất lượng này, NMLD Dung Quất đã phải đầu tư công nghệ loại lưu huỳnh bằng hydro.

BSR cũng tuân thủ tất cả các Quy chuẩn Việt Nam, Tiêu chuẩn Việt Nam có liên quan đến chất lượng sản phẩm và xây dựng đầy đủ các Tiêu chuẩn cơ sở theo quy định của Luật Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật cùng các văn bản luật có liên quan khác. Sau khi hoàn thành 16 thí nghiệm để test chất lượng sản phẩm, BSR sẽ cấp chứng thư đảm bảo chất lượng cho từng lô sản phẩm.

Cảng xuất sản phẩm bằng đường biển đặt trong vịnh Dung Quất cách khu bể chứa sản phẩm khoảng 3 km. Sản phẩm được xuất bằng đường biển qua 6 bến xuất cho tàu có trọng tải từ 1.000 đến 30.000 tấn. Nhằm ngăn sóng, bảo vệ khu Cảng xuất sản phẩm của NMLD và các công trình khác trong vịnh Dung Quất, một để chắn sóng được xây dựng với tổng chiều dài gần 1.600m, mặt đê rộng 11 m, chiều cao đê so với mặt nước biển từ 10 đến 11m.