Những sáng kiến làm lợi 400 tỉ đồng tại BSR - (Bài 4)

Trong ngành công nghiệp lọc hóa dầu, chỉ số octane là thước đo tiêu chuẩn về hiệu suất của động cơ. Số octane càng cao, nhiên liệu càng có thể chịu nén trước khi đốt cháy. Thông thường, chỉ số octane được đo bằng tỉ số nén RON, vì thế các loại xăng mới có tên gọi RON 92, RON 95 trên thị trường.

Giải pháp rửa online tháp Debutanizer giúp quá trình vận hành NMLD Dung Quất không bị gián đoạn

Ở NMLD Dung Quất, để tăng chỉ số octane, các kỹ sư không dùng chất phụ gia mà sử dụng công nghệ chuyển hóa cấu trúc (reforming) và công nghệ làm nhánh hóa (đồng phân hóa)... cho xăng chất lượng cao. Vì vậy, phân xưởng Reforming xúc tác tại NMLD Dung Quất có nhiệm vụ quan trọng trong việc sản xuất xăng chất lượng cao.

Tại phân xưởng này có tháp Debutanizer (tháp tách butane) được thiết kế để tách các cấu tử nhẹ C4- trong dòng sản phẩm lỏng sau phản ứng nhằm điều chỉnh áp suất hơi bão hòa Reid (RVP) của dòng sản phẩm reformate ở đáy tháp và kiểm soát hàm lượng C5+ trong dòng sản phẩm LPG ở đỉnh tháp. Trong quá trình sản xuất, đã từng xảy ra tình trạng tháp Debutanizer hoạt động không ổn định làm giảm hiệu suất phân tách, sản phẩm sau khi tách không đạt tiêu chuẩn chất lượng.

Khi tháp Debutanizer vận hành ổn định sẽ tạo điều kiện thuận lợi để tăng công suất chế biến của phân xưởng sản xuất xăng Reformat (CCR) lên 105% so với công suất thiết kế. Để làm được điều này, một nhóm kỹ sư tại BSR đã tiến hành phân tích dữ liệu, nghiên cứu và tìm ra nguyên nhân gây ngập lụt các đĩa bên trong tháp Debutanizer là do hiện tượng đóng cặn của muối ammonium chloride (NH4Cl) trên bề mặt các đĩa phân tách.

Kỹ sư Vương Ngọc Trai, Ban Vận hành sản xuất thuộc BSR, cho biết: “Đã có một số nhà máy lọc dầu trên thế giới cũng gặp trường hợp tháp tách butane bị đóng muối NH4Cl và chỉ thực hiện việc rửa tháp khi dừng hoàn toàn phân xưởng (rửa offline). Tuy nhiên, nếu áp dụng giải pháp rửa tháp offline sẽ gây thiệt hại rất lớn cho BSR do phải dừng quá trình sản xuất của phân xưởng sản xuất xăng Reformat, làm gián đoạn các phân xưởng công nghệ khác, đồng thời khi thực hiện dừng và khởi động lại phân xưởng sẽ gặp nhiều rủi ro về rò rỉ lưu chất cháy nổ ảnh hưởng đến an toàn của nhà máy”.

Để khắc phục thực trạng đóng cặn muối tại tháp T-1301, nhóm kỹ sư đã đề xuất giải pháp rửa online cho tháp Debutanizer. Rửa online nghĩa là rửa tháp mà không cần dừng phân xưởng lại, không bị gián đoạn hoạt động sản xuất.

Để thực hiện rửa online cho tháp Debutanizer, việc đầu tiên cần làm là giảm công suất phân xưởng CCR xuống 60%, giảm nhiệt độ phản ứng RIT xuống 4820C và giảm nhiệt độ đáy tháp Debutanizer xuống 1300C trong khi duy trì áp suất của tháp khoảng 6.0 bar. Sau đó, nước rửa được đưa vào đường nạp liệu tháp Debutanizer với lưu lượng 4-6 m3/giờ trong khoảng 4 giờ. Tiếp đó, nước rửa được chuyển sang đường hồi lưu đỉnh với lưu lượng 6-8 m3/giờ liên tục trong 6 giờ để rửa muối ở phần đỉnh của tháp.

Xuất sản phẩm theo đường bộ tại NMLD Dung Quất

Tiến hành xả nước rửa liên tục trong suốt quá trình phun nước và duy trì sau khi dừng nước rửa khoảng 3-4 giờ để loại bỏ hoàn toàn nước trong hệ thống trước khi nâng nhiệt độ của tháp và thiết lập phân xưởng về lại điều kiện vận hành bình thường. Trong suốt quá trình rửa tháp, mẫu xăng reformate ở đáy tháp được lấy định kỳ 30 phút/lần để quan sát màu cũng như kiểm tra các thành phần Cl, pH, ammonia và độ dẫn điện trong nước rửa.

“Các mẫu reformate trong giai đoạn đầu của quá trình rửa nước có màu đen đậm và rất bẩn, có nồng độ Cl- rất cao (khoảng 24.661 mg/L) và độ dẫn điện cũng rất cao (khoảng 52.000 µS/cm). Sau thời gian rửa, các mẫu này có màu sáng dần và nồng độ các tạp chất cũng giảm theo, dấu hiệu cho thấy cặn muối NH4Cl trong tháp đã được rửa một cách hiệu quả”, kỹ sư Vương Ngọc Trai cho biết.

Quá trình rửa tháp kết thúc khi hàm lượng Cl- và độ dẫn điện của nước xả ở đáy tháp giảm xuống đáng kể và dao động ở mức thấp trong vài giờ, đồng thời mẫu nước xả ra có màu trong suốt như nước đưa vào.

Việc kiểm soát mối nguy tăng đột ngột áp suất hệ thống khi đưa nước vào tháp đã được thực hiện rất tốt bằng cách giảm nhiệt độ vận hành của tháp Debutanizer xuống dưới nhiệt độ sôi của nước. Việc kiểm soát mối nguy ăn mòn trong và sau quá trình rửa nước của tháp và hệ thống đường ống được thực hiện rất chặt chẽ, các điểm thấp trong hệ thống đã được xả lỏng nhằm tránh đọng các lưu chất gây ăn mòn bảo đảm chắc chắn không còn nước đọng.

Việc thực hiện rửa online cho tháp Debutanizer đã tận dụng lại được vật tư để lắp đặt hệ thống nước rửa BFW từ bơm P-1202A/B đến tháp Debutanizer nên không tốn chi phí đầu tư; nhân công để lắp đặt hệ thống cải hoán này rất nhỏ, không đáng kể và do BSR tự thực hiện. Quá trình rửa muối NH4Cl hiệu quả đã giúp tháp Debutanizer hoạt động trở lại bình thường và phân xưởng CCR được duy trì vận hành ở công suất cao 100% công suất thiết kế với các sản phẩm xăng reformate và LPG đạt tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm.

Giải pháp rửa online cho tháp Debutanizer đã làm lợi cho BSR khoảng 1.066.000 USD/năm; nâng cao độ tin cậy của thiết bị trong quá trình vận hành; tạo điều kiện thuận lợi để tăng công suất chế biến của phân xưởng CCR lên 105% mà không gặp trở ngại trong quá trình vận hành của tháp Debutanizer.

Giải pháp này đã được Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam công nhận là sáng kiến xếp loại A và có thể áp dụng cho Liên hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn.

(Xem tiếp số 6)

Thanh Hiếu