Nghiên cứu đồng bộ các giải pháp giám sát và giảm thiểu ăn mòn tại phân xưởng chưng cất dầu thô của BSR

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM VĂN LIỄU

---------------------------------------

PHẠM VĂN LIỄU

NGHIÊN CỨU ĐỒNG BỘ CÁC GIẢI PHÁP
GIÁM SÁT VÀ GIẢM THIỂU ĂN MỊN TẠI
PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THƠ CỦA BSR

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Kỹ Thuật Hóa Học

Đà Nẵng – Năm 2022


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

PHẠM VĂN LIỄU

NGHIÊN CỨU ĐỒNG BỘ CÁC GIẢI PHÁP
GIÁM SÁT VÀ GIẢM THIỂU ĂN MỊN
TẠI PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THƠ CỦA BSR

Chun ngành: Kỹ thuật Hóa học

Mã số: 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. NGUYỄN ĐÌNH LÂM

Đà Nẵng – Năm 2022


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu đồng bộ các giải pháp giám sát và giảm
thiểu ăn mòn tại phân xưởng Chưng cất dầu thơ của BSR” là cơng trình nghiên
cứu do tôi thực hiện và được sự hướng dẫn của PGS.TS.Nguyễn Đình Lâm. Các nội
dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
dưới bất kỳ hình thức nào trước đây. Tôi xin cam đoan, những số liệu trong các bảng
biểu phục vụ cho việc phân tích ảnh hưởng, nhận xét, đánh giá được chính tơi thu thập
từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Ngồi ra, trong luận
văn cịn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan
khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào
tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình.
Tác giả luận văn

Phạm Văn Liễu

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu
MỤC LỤC
Trang

LỜI CAM ĐOAN
TÓM TẮT LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài .........................................................................2
5. Nội dung nghiên cứu của đề tài ...............................................................................3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................................4
7. Cấu trúc của luận văn...............................................................................................4
Chương 1 – GIỚI THIỆU TỔNG QUAN .......................................................................5
1.1 Tổng quan về NMLD Dung Quất ..................................................................... 5
1.1.1 Địa điểm xây dựng NMLD Dung Quất ......................................................5
1.1.2 Công suất chế biến của NMLD Dung Quất ...............................................5
1.1.3 Cấu hình NMLD Dung Quất ......................................................................6
1.1.4 Cơ cấu sản phẩm của nhà máy ...................................................................7

1.2. Giới thiệu phân xưởng chưng cất dầu thơ ...................................................... 7
1.2.1 Mục đích của phân xưởng chưng cất dầu thô.............................................7
1.2.2 Sơ đồ cấu hình phân xưởng chưng cất dầu thơ (CDU) .............................8
1.2.3 Mơ tả dịng cơng nghệ ................................................................................8
1.3. Những nghiên cứu đã được thực hiện về vấn đề kiểm soát và giảm thiểu ăn
mịn tại phân xưởng chưng cất dầu thơ ................................................................. 12
1.3.1 Xây dựng quy trình điều phối- phối trộn dầu thơ ....................................12
1.3.2 Xây dựng, cập nhật các sổ tay, quy trình, tài liệu hướng dẫn vận hành...13
1.3.3 Xây dựng các quy định kỹ thuật nhằm kiểm sốt, bảo vệ ăn mịn tại phân
xưởng chưng cất dầu thơ ...................................................................................13
1.3.4 Chương trình kiểm tra, giám sát, đánh giá ăn mòn .................................13
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu

1.3.5 Thử nghiệm, đánh giá hóa chất chống đóng cặn, bảo vệ ăn mịn, xử lý
tramp amin và Neutralizer & Corrosion Inhibitor có hiệu năng phù hợp .........13
1.4 Quy trình nghiên cứu, xem xét và đồng bộ hoá các giải pháp ....................... 14
Chương 2 - XÁC ĐỊNH CÁC TÁC NHÂN/ ĐIỀU KIỆN ĐỂ HÌNH THÀNH CƠ
CHẾ GÂY ĐĨNG CẶN, ĂN MỊN TẠI PHÂN XƯỞNG CDU.................................16
2.1 Khái niệm và phân loại ăn mòn kim loại ........................................................ 16
2.2 Thành phần nguyên liệu Dầu thô chế biến tại phân xưởng CDU ................... 16
2.3 Thành phần gây đóng cặn, ăn mịn trong ngun liệu dầu thơ ....................... 18
2.3.1 Hàm lượng muối và nước trong dầu thô (Salts and Water Content)........18

2.3.2 Hợp chất lưu huỳnh (Sulfur compounds) .................................................21
2.3.3 Hợp chất chứa Oxy (Oxygen compound) ................................................23
2.3.4 Carbon Dioxide (CO2) ..............................................................................23
2.3.5 Amine trong ngun liệu dầu thơ, nước rửa và hố chất sử dụng............24
2.3.6 Clorua hữu cơ (Organic Chlorides) ..........................................................26
Chương 3: XÁC ĐỊNH CÁC ẢNH HƯỞNG, TÁC HẠI GÂY RA DO ĐĨNG CẶN,
ĂN MỊN GÂY RA TẠI PHÂN XƯỞNG CDU VÀ CÁC PHÂN XƯỞNG HẠ
NGUỒN .........................................................................................................................27
3.1. Làm giảm hiệu suất của cụm thiết bị tách muối A–1101-D-01/02 ............... 27
3.1.1 Nguyên lý làm việc...................................................................................27
3.1.2 Thực trạng và những sự cố liên quan đến cụm thiết bị tách muối ...........28
3.2. Đóng cặn, ăn mịn tại hệ thống đỉnh tháp chưng cất chính T–1101 .............. 30
3.2.1. Nguyên lý làm việc..................................................................................30
3.2.2 Thực trạng và các nguyên nhân gây ăn mòn khu vực đỉnh tháp T-1101 .31
3.3. Đóng cặn, ăn mịn tại các phân xưởng hạ nguồn ........................................... 33
3.3.1 Ăn mịn do đóng cặn muối NH4Cl tại phân xưởng CCR .........................33
3.3.2 Ăn mòn tại phân xưởng tái sinh Amine (ARU) ......................................35
Chương 4 – ĐỒNG BỘ CÁC GIẢI PHÁP GIÁM SÁT VÀ GIẢM THIỂU ĂN
MÒN TẠI PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THƠ................................................39
4.1 Giải pháp kiểm sốt các tạp chất lưu huỳnh, nitơ, clo, muối, nước và các tạp
chất khác có trong dầu thơ .................................................................................... 39
4.2 Giải pháp tăng hiệu quả hoạt động của cụm thiết bị tách muối...................... 40
4.3 Loại bỏ các muối gây ăn mòn tại vùng đỉnh tháp phân xưởng CDU ............. 42
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu

4.3.1. Loại bỏ bằng phương pháp cơ học ..........................................................42
4.3.2 Loại bỏ muối bằng nước rửa ...................................................................42
4.4. Điều chỉnh thông số công nghệ và duy trì điều kiện vận hành vùng đỉnh tháp
trong giới hạn an tồn ........................................................................................... 45
4.5 Sử dụng hố chất trong việc chống đóng cặn, ăn mịn ................................... 48
4.6 Giám sát ăn mịn và biện pháp kiểm sốt rủi ro ăn mịn ................................ 53
4.6.1 Giám sát ăn mòn tại vùng đỉnh phân xưởng CDU ...................................53
4.6.2 Nghiên cứu, thiết lập phương pháp kiểm tra và giám sát tốc độ ăn mòn .55
4.6.3 Cập nhật, phân tích kết quả đo tốc độ ăn mịn: ........................................56
4.6.4 Đánh giá và kiểm tra theo mức độ rủi ro ..................................................56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................57
I. KẾT LUẬN ............................................................................................................57
II. KIẾN NGHỊ ........................................................................................................587
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................59

TÓM TẮT LUẬN VĂN
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu

NGHIÊN CỨU ĐỒNG BỘ CÁC GIẢI PHÁP GIÁM SÁT VÀ GIẢM THIỂU ĂN MÒN

TẠI PHÂN XƯỞNG CHƯNG CẤT DẦU THÔ CỦA BSR
Học viên: Phạm Văn Liễu; Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học
Mã số: 8520301 Khóa: K40.KHH.QNg Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt – Ăn mòn kim loại là hiện tượng phá hủy kim loại dưới tác dụng của các tác nhân ăn
mòn như khơng khí, hố chất và điện hố. Hệ thống quản lý, kiểm sốt ăn mịn đóng vai trị rất quan
trọng trong việc góp phần nâng cao tuổi thọ, tồn vẹn cơ khí và tăng độ tin cậy của thiết bị.
NMLD Dung Quất trải qua hơn 13 năm vận hành đã và đang đối mặt với vấn đề về rò rỉ, hư
hỏng thiết bị tại một số phân xưởng công nghệ do ăn mòn. Luận văn đã nghiên cứu ảnh hưởng tính chất
của ngun liệu dầu thơ, hố chất sử dụng, cơ chế gây ăn mịn, kiểm sốt và xử lý ăn mịn tại phân
xưởng Chưng cất dầu thơ (CDU) nhằm đồng bộ hoá các giải pháp để giám sát và giảm thiểu ăn mòn tại
phân xưởng CDU của BSR.
Việc ứng dụng đồng bộ các giải pháp giám sát và kiểm sốt ăn mịn tại phân xưởng Chưng cất
dầu thơ là hết sức cần thiết để giảm thiểu khả năng tạo cặn, ăn mòn tại phân xưởng CDU, tạo cơ sở dữ
liệu hỗ trợ lựa chọn điều kiện công nghệ tối ưu với mục đích tăng tuổi thọ của thiết bị, giảm chi phí vận
hành cũng như mở rộng giỏ dầu chế biến tại Nhà máy, tận dụng các nguồn dầu thô giá rẻ nhằm gia tăng
hiệu quả kinh tế.
Từ khóa – NMLD Dung Quất; Phân xưởng Chưng cất dầu thơ (CDU); Giám sát và giảm thiểu
ăn mịn;
Abstract: Study and simultaneous implementation of slolution for controlling and
mitigation of corrosion at crude oil distillation unit
Corrosion of metals is the destruction of metals under the action of corrosive agents such as air,
chemicals, and electrochemistry. Corrosion control and management systems play a very important role
in contributing to improved service life, mechanical integrity and increased reliability of equipment.
Dung Quat Refinery has been operating for more than 13 years and has been facing problems
of leakage and equipment damage in processing units due to corrosion. The thesis has studied the
influence of the properties of crude oil raw materials, chemicals used, corrosion mechanism, corrosion
control and treatment at CDU in order to synchronize solutions to monitor and minimize corrosion at
Crude Oil Distillation unit of BSR.
The Best study for controlling and mitigation of corrosion at CDU is essential to minimize the
possibility of fouling and corrosion at the CDU, creating a database to support selection the optimal

technological conditions for the purpose of increasing the life of the equipment, reducing operating costs as
well as expanding the basket of processed oil at the refinery, taking advantage of cheap crude oil sources to
increase economic efficiency.
Key word – DQR: Dung Quat Refinery; CDU: Crude Oil Distillation Unit; Monitor and
minimize corrosion.

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
NMLD: Nhà Máy Lọc Dầu
BSR: Binh Son Refining and Petrolchemical Joint Stock Company – Công Ty Cổ
Phần Lọc Hố Dầu Bình Sơn
DCS: Distributed Control System - Hệ thống điều khiển phân tán
CDU: Crude Oil Distillation Unit – Phân xưởng chưng cất khí quyển
NHT: Naphtha Hydro Treating – Phân xưởng xử lý Naphtha bằng Hydro
CCR: Continuous Catalytic Reforming - Phân xưởng reforming xúc tác tái sinh
liên tục
RFCC: Residue Fluidized Catalytic Cracking – Phân xưởng cracking xúc tác cặn
SWS: Sour Water Stripped – Phân xưởng xử lý nước chua
ARU: Amine Recovery Unit – Phân xưởng tái sinh Amine
ISOM: Isomerization – Phân xưởng đồng phân hóa
LCO-HDT: Light Cycle Oil -Hydro Treating – Phân xưởng xử lý LCO bằng

Hydro
PP: Propylene Plant – Nhà máy sản xuất hạt nhựa
LGO: Light Gas Oil – Phân đoạn Diesel nhẹ tại phân xưởng CDU
HGO: Heavy Gas Oil – Phân đoạn Diesel nặng tại phân xưởng CDU
LPG: Liquefied Petroleum Gas - Khí hóa lỏng
Off gas : Khí metan và etan
NAC: Naphthenic Acid Corrosion – Ăn mòn axit naphthenic
TAN: Total Acid number – Chỉ số axit tổng
TKN: Total Kjeldahl Nitrogen – hàm lượng Nitơ tổng
TA: Turn Around – Bảo dưỡng tổng thể nhà máy
API: American Petroleum Institute – Hiệp hội Dầu khí Mỹ
NACE: National Association of Corrosion Engineers – Tổ chức Quốc gia của Kỹ
sư ăn mịn
VHSX: Ban Vận Hành Sản Xuất – Cơng ty CP Lọc hố dầu Bình Sơn
ĐĐSX: Ban Điều Độ Sản Xuất – Cơng ty CP Lọc hố dầu Bình Sơn
KTTB: Ban Kiểm Tra Thiết Bị – Cơng ty CP Lọc hố dầu Bình Sơn
NCPT: Ban Nghiên Cứu Phát Triển – Cơng ty CP Lọc hố dầu Bình Sơn

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu
DANH MỤC BẢNG

Số hiệu

bảng
Bảng 1.1

Tên bảng

Trang

Cơ cấu sản phẩm của NMLD Dung Quất
7

Bảng 2.1

Bảng 2.2

Chỉ tiêu thành phần các tạp chất trong nguyên liệu trước khi đưa
vào chế biến tại phân xưởng Chưng cất dầu thơ CDU

17

Thành phần các tạp chất có trong ngun liệu dầu thô thực tế
đang được chế biến tại NMLD Dung Quất

17

Bảng 3.1 Quy định kỹ thuật của thiết bị tách muối tại phân xưởng CDU
27
Bảng 4.1

Bảng 4.2

Các chỉ tiêu cần kiểm sốt trong dầu thơ phối trộn tại phân
xưởng CDU

40

Lưu lượng nước rửa đi vào 12 thiết bị làm lạnh E-1111A-L
43

Bảng 4.3 Chỉ tiêu chất lượng nước rửa tại vùng đỉnh tháp
45
Bảng 4.4 Các thơng số vận hành chính của vùng đỉnh tháp phân tách
46
Bảng 4.5 Quy định kỹ thuật đối với hố chất ức chế ăn mịn

48

Bảng 4.6 Quy định kỹ thuật đối với hố chất trung hồ

49

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Số hiệu

Tên hình vẽ

hình vẽ

Trang

Hình 1.1

Sơ đồ vị trí của NMLD Dung Quất

5

Hình 1.2

Sơ đồ tổng quan về NMLD Dung Quất

6

Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 2.1

Sơ đồ dịng cơng nghệ phân xưởng Chưng cất dầu thô và các
8

phân xưởng chế biến sâu liên quan
Sơ đồ tổng thể của quá trình nghiên cứu đồng bộ các giám

sát và giảm thiểu ăn mịn tại phân xưởng CDU

15

Giản đồ điểm đóng cặn muối NH4Cl

19

Giản đồ mối liên hệ giữa nhiệt độ và hệ số áp xuất riêng
Hình 2.2

phần của NH3 và HCl đến sự ngưng tụ và đóng rắn muối

20

NH4Cl
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 3.1
Hình 3.2

Biểu đồ mơ tả q trình tích tụ muối NH4Cl

21

Biểu đồ mơ tả q trình hình thành muối Amine ảnh hưởng
bởi nhiệt độ

25

Hình ảnh ăn mịn của muối amin hydrochloride trên thiết bị

26

Ảnh hưởng nguyên liệu dầu thô đến hiệu suất tách loại kim
28

loại
Dao động dòng điện tại thiết bị tách muối do thay đổi
nguyên liệu chế biến

29

Hình 3.3

Hình ảnh thiết bị tách muối bị đóng cặn

29

Hình 3.4

Bản vẽ 3D khu vực đỉnh tháp phân xưởng CDU

30

Hình 3.5

Hình ảnh ăn mòn trên trong các ống của thiết bị làm lạnh E1111A-L

31

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10
Hình 3.11
Hình 3.12
Hình 4.1
Hình 4.2
Hình 4.3

HVTH: Phạm Văn Liễu

Đĩa tháp và thiết bị trao đổi nhiệt bị hư hỏng do ăn mòn
34

NH4Cl
Cơ chế ăn mịn điểm do đóng cặn muối NH4Cl

34

Đường ống đỉnh tháp bị ăn mòn bởi muối amonium –tháng
35

1/2011
Đường ống đỉnh tháp bị ăn mòn bởi muối amonium –tháng

36

1/2012
Đường ống đỉnh tháp bị ăn mòn bởi muối amonium – tháng

36

5/2012
Cơ chế ăn mòn điểm gây ra bởi muối ammonium bi-sulfide

37

Tốc độ ăn mòn trên vật liệu thép do muối ammonium bi37

sulfide
Hiệu suất tách của thiết bị tách muối A-1101-D-01/02

41

Báo cáo kiểm sốt ăn mịn hàng ngày của nhà cung cấp hố
44

chất
Báo cáo phân tích rủi ro tạo muối tại đỉnh tháp của NCC hố

chất

47

Hình 4.4

Báo cáo kỹ thuật hàng ngày tại đỉnh tháp của Ban NCPT

47

Hình 4.5

Kết quả phân tích Chloride trong nước chua

50

Hình 4.6

Kết quả phân tích Iron trong nước chua

51

Hình 4.7
Hình 4.8
Hình 4.9

Kết quả phân tích pH nước chua từ tháng 5/2021 đến tháng
51

8/2021

Hệ thống giám sát ăn mịn online và điều chỉnh hố chất tự
động

53

Hệ thống giám sát và điều chỉnh hoá chất tự động

54

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

1

HVTH: Phạm Văn Liễu

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nhà máy Lọc dầu (NMLD) Dung Quất là cơng trình trọng điểm Quốc gia liên
quan đến an ninh năng lượng Quốc gia và cung cấp khoảng 30% nhu cầu tiêu thụ xăng
dầu trong nước. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp tại Việt
Nam thì nhu cầu về các sản phẩm xăng dầu trong nước ngày càng tăng mạnh. Để đáp
ứng được nhu cầu này, địi hỏi NMLD Dung Quất phải tìm các giải pháp để nâng cao
hiệu quả kinh tế như tăng công suất chế biến, đa dạng hóa và nâng cao chất lượng sản
phẩm, tìm kiếm các giải pháp tối ưu để tiết giảm chi phí trong bối cảnh thị trường xăng

dầu đang cạnh tranh rất khốc liệt.
Vì vậy, mục tiêu hàng đầu của Cơng ty Lọc Hóa Dầu Bình Sơn (BSR) là duy trì
tuyệt đối ổn định và vận hành an toàn của nhà máy, chế biến các sản phẩm đạt chất
lượng theo yêu cầu của thị trường. Tuy nhiên, với cấu hình của NMLD Dung Quất
được thiết kế để chế biến các loại dầu thơ tương đối ngọt và ít cặn bẩn, hàm lượng các
tạp chất như lưu huỳnh, nitơ, clo rất thấp, … nên đã dẫn đến nhiều hạn chế trong việc
chế biến các loại dầu thô khác nhau có thành phần tạp chất cao hơn. Đặc biệt trong bối
cảnh trữ lượng khai thác dầu thô trong nước đang giảm mạnh và các mỏ dầu đang
trong giai đoạn cuối của quá trình khai thác nên chứa rất nhiều tạp chất lẫn theo. Điều
này buộc nhà máy phải tìm một số loại dầu thơ tương đương từ nước ngồi thay thế
(Dầu thô Azeri light, Ruby, Espo, WTI, Rabi Light…) để đảm bảo công suất chế biến
và hiệu quả kinh tế của nhà máy.
Với việc NMLD Dung Quất phải chế biến các loại dầu thô trong nước tại các mỏ
ở giai đoạn cuối của quá trình khai thác, cũng như lựa chọn các loại dầu thơ thay thế có
nguồn gốc từ nước ngoài với hàm lượng tạp chất cao hơn so với thiết kế ban đầu đã gây
ra rủi ro do ăn mòn đối với các phân xưởng CDU và các phân xưởng hạ nguồn.
Trong quá trình chưng cất nguyên liệu dầu thô, phân xưởng CDU thường
xuyên phải đối mặt với các hợp chất gây ăn mòn chứa clo, lưu huỳnh và các tạp chất
khác gây đóng cặn, ăn mịn được sinh ra trong quá trình tách muối hoặc quá trình
chưng cất, gây ảnh hưởng đến quá trình vận hành cũng như tính tồn vẹn cơ khí của
thiết bị, đặc biệt là khu vực đỉnh tháp, hệ thống đường ống và bơm tuần hoàn đỉnh
tháp, thiết bị tách ba pha, cụm thiết bị tách muối, thiết bị làm lạnh bằng không khí E-

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

2

HVTH: Phạm Văn Liễu

1111A-L… Điều này dẫn đến nhiều rủi ro về rò rỉ gây cháy nổ cũng như tính tồn vẹn
của thiết bị.
Với những lý do được nêu ở trên, thì việc “Nghiên cứu đồng bộ các giải pháp
giám sát và giảm thiểu ăn mòn tại phân xưởng Chưng cất dầu thô của BSR” là nhiệm vụ thật

sự cấp bách và cần thiết hiện nay tại NMLD Dung Quất, để từ đó nghiên cứu đồng bộ
các giải pháp giám sát và kiểm sốt ăn mịn tại phân xưởng Chưng cất dầu thơ giúp
duy trì an tồn và ổn định vận hành trong bối cảnh phải chế biến các loại dầu thô thay
thế chứa nhiều thành phần tạp chất hơn so với các loại dầu thô thiết kế ban đầu.
2. Mục đích nghiên cứu
▪ Nghiên cứu, xác định cơ chế ăn mòn tại phân xưởng Chưng cất dầu thô
(CDU).
▪ Xác định các tác hại, tổng hợp các sự cố nghiêm trọng xảy ra tại phân xưởng
Chưng cất dầu thô (CDU) và các phân xưởng hạ nguồn do đóng cặn, ăn mịn.
▪ Đánh giá, phân tích các giải pháp đã và đang được áp dụng tại Phân xưởng
Chưng cất dầu thô (CDU) và Nhà máy lọc Dầu Dung Quất trong vấn đề xử lý, bảo vệ
ăn mòn.
▪ Nghiên cứu, cải tiến các giải pháp nhằm giám sát và giảm thiểu ăn mòn hiệu
quả tại phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU).
▪ Nghiên cứu đồng bộ các giải pháp giám sát và giảm thiểu ăn mòn tại phân
xưởng chưng cất dầu thô (CDU) của BSR.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi Phân xưởng chưng cất dầu thô
(CDU) về vấn đề đóng cặn, ăn mịn trong khoảng thời gian từ khi NMLD Dung Quất
đi vào vận hành thương mại đến tháng 5/2022 bao gồm:

▪ Thành phần nguyên liệu dầu thô chế biến tại phân xưởng Chưng cất dầu thô.
▪ Cơ chế, điều kiện hình thành gây nên tác nhân đóng cặn, ăn mịn tại phân
xưởng chưng cất dầu thơ.
▪ Các giải pháp để giám sát và giảm thiểu ăn mòn hiệu quả tại phân xưởng
chưng cất dầu thô.
4. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
▪ Dùng phương pháp thống kê dữ liệu các kết quả phân tích mẫu dầu thơ; mẫu
nước chua và thành phần cặn thu được khi mở thiết bị tại phân xưởng CDU.
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

3

HVTH: Phạm Văn Liễu

▪ Nghiên cứu nguyên nhân và cơ chế hình thành các tác nhân gây ăn mịn tại
phân xưởng chưng cất dầu thơ (CDU).
▪ Đánh giá các giải pháp đã được nghiên cứu áp dụng về các vấn đề đã gặp về
hiện tượng đóng cặn, ăn mịn tại phân xưởng chưng cất dầu thơ (CDU). Những hạn
chế và tính năng ưu việt của từng giải pháp.
▪ Nghiên cứu đồng bộ các giải pháp nhằm giám sát và giảm thiểu ăn mòn tại
phân xưởng chưng cất dầu thô.
5. Nội dung nghiên cứu của đề tài
▪ Xác định các tác nhân, điều kiện để hình thành cơ chế gây đóng cặn, ăn
mịn tại phân xưởng Chưng cất dầu thô

– Nguyên nhân từ nguồn nguyên liệu dầu thô có thể chứa các tạp chất khơng
mong muốn với hàm lượng khác nhau, chẳng hạn như nước, muối, hợp chất lưu
huỳnh, hợp chất oxy và carbon dioxide (CO2).
– Hiệu quả tách loại muối, nước và các tạp chất khác gây đóng cặn, ăn mịn tại
thiết bị tách muối A–1101-D-01/02.
– Điều kiện hình thành muối và thơng số vận hành thực tế tại phân xưởng
chưng cất dầu thô gây ra quá trình đóng cặn, ăn mịn.
▪ Xác định các ảnh hưởng, tác hại gây ra do đóng cặn, ăn mịn tại phân
xưởng CDU và các phân xưởng hạ nguồn
- Giảm hiệu suất của cụm thiết bị tách muối A-1101-D-01/02 gây đóng cặn, ăn
mịn trên hệ thống đường ống, thiết bị phía sau cũng như tại các phân xưởng chế biến
sâu. Hiệu suất tách loại kim loại Fe/Ca thấp dẫn đến xu hướng tăng xúc tác bổ sung và
làm mất ổn định vận hành tại phân xưởng RFCC
- Đóng cặn, ăn mịn tại hệ thống đỉnh tháp chưng cất chính T-1101 gây ăn mòn
đường ống và thiết bị, làm giảm tuổi thọ, nghiệm trọng hơn có thể gây ra rị rỉ
hydrocacbon và gây cháy nổ làm gián đoạn vận hành của nhà máy.
- Ăn mịn do đóng cặn muối NH4Cl tại phân xưởng CCR làm giảm tính tồn
vẹn cơ khí của đường ống, thiết bị, giảm công suất chế biến, gián đoạn vận hành và
gây ra nhiều mối nguy tiểm ẩn về ăn mòn dẫn đến nguy cơ rò rỉ và cháy nổ.
- Ăn mòn tại phân xưởng tái sinh Amine (ARU) khi NH3 kết hợp với H2S để
tạo thành muối ammonium bi-sulfide và khi tích tụ đến nồng độ đủ cao sẽ làm tăng tốc
độ ăn mòn và phát sinh rò rỉ trong quá trình sản xuất.
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

4

HVTH: Phạm Văn Liễu

▪ Đồng bộ các giải pháp giám sát và giảm thiểu ăn mòn
- Kiểm soát các tạp chất lưu huỳnh, nitơ, clo, muối, nước và các tạp chất khác
có trong dầu thơ bằng cách điều phối, phối trộn dầu thô.
- Tăng hiệu quả hoạt động của cụm thiết bị tách muối bằng cách tăng nhiệt độ dầu
thô tại đầu vào thiết bị rửa muối, tăng lưu lượng nước rửa và lưu lượng nước rửa bùn.
- Sử dụng nước rửa nhằm loại bỏ các muối gây ăn mòn tại vùng đỉnh tháp phân
xưởng CDU.
- Điều chỉnh thơng số cơng nghệ và duy trì điều kiện vận hành vùng đỉnh tháp
trong giới hạn an toàn.
- Thiết lập chương trình kiểm tra, giám sát và đánh giá ăn mòn cho hệ thống
đường ống, thiết bị tại phân xưởng CDU.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
▪ Nghiên cứu, xác định cơ chế gây ăn mòn tại phân xưởng CDU. Đề tài là cơ sở
tham khảo có giá trị đối với Nhà máy trong đồng bộ hoá các giải pháp nhằm kiểm soát và
giảm thiểu ăn mịn phân xưởng CDU nói riêng và trong Nhà máy nói chung.

▪ Xử lý, giảm thiểu khả năng đóng cặn, ăn mòn tại các hệ thống đường ống,
thiết bị thuộc phân xưởng CDU và giảm tiêu hao hoá phẩm, xúc tác và năng lượng;
▪ Tăng độ ổn định và tính tồn vẹn cơ khí và giảm chi phí bảo dưỡng sửa chữa
cho đường ống, thiết bị của phân xưởng CDU tại NMLD Dung Quất;
▪ Giúp phân xưởng Chưng cất dầu thô CDU tại NMLD Dung Quất luôn vận
hành an toàn, ổn định và hiệu quả;
▪ Tăng khả năng chế biến linh hoạt các loại dầu thô khác nhau tại phân xưởng
Chưng cất dầu thơ nhằm đem lại lợi ích kinh tế cao nhất.
7. Cấu trúc của luận văn
▪ Chương 1 – Giới thiệu tổng quan

▪ Chương 2 – Xác định các tác nhân, điều kiện hình thành cơ chế gây đóng
cặn, ăn mịn tại phân xưởng Chưng cất dầu thô (CDU)
▪ Chương 3 – Xác định các ảnh hưởng, tác hại gây ra do đóng cặn, ăn mịn gây
ra tại phân xưởng Chưng cất dầu thô (CDU) và các phân xưởng hạ nguồn
▪ Chương 4 – Đồng bộ các giải pháp giám sát và giảm thiểu ăn mòn tại phân
xưởng Chưng cất dầu thô (CDU)
▪ KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

5

HVTH: Phạm Văn Liễu

Chương 1 – GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về NMLD Dung Quất
1.1.1 Địa điểm xây dựng NMLD Dung Quất
NMLD Dung Quất thuộc địa bàn các xã Bình Trị và Bình Thuận, huyện Bình
Sơn, tỉnh Quảng Ngãi, tại Khu kinh tế Dung Quất. Hình 1.1 dưới đây mơ tả sơ đồ vị trí
của nhà máy và diện tích các khu cơng nghệ, bể chứa và phụ trợ.

Hình 1.1 – Sơ đồ vị trí của NMLD Dung Quất [1]
1.1.2 Công suất chế biến của NMLD Dung Quất
NMLD Dung Quất được thiết kế với công suất chế biến 6,5 triệu tấn dầu
thô/năm, tương đương 148.000 thùng/ngày. Dự kiến sau khi đầu tư nâng cấp mở rộng,

công suất chế biến của Nhà máy sẽ tăng lên 8,5 triệu tấn/năm.
NMLD Dung Quất được thiết kế để chế biến nguyên liệu dầu thô từ:
▪ 100% dầu thô Bạch Hổ (Việt Nam) hoặc các loại dầu thơ trong nước có tính
chất tương đương.
▪ Hoặc dầu thơ hỗn hợp gồm 85% dầu thô Bạch Hổ + 15% dầu chua Dubai.

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

6

HVTH: Phạm Văn Liễu

▪ Hiện nay, Nhà máy vận hành chế biến hỗn hợp dầu thô bao gồm các loại dầu
thô trong nước (Bạch Hổ, Sư Tử Đen, Thăng Long, Đại Hùng, Tê Giác Trắng, Rạng
Đông, Rồng) và dầu thô nhập khẩu (Azeri, Ruby, Champion, Rabi, WTI, Kimanis, Bu
Attifel,…).
1.1.3 Cấu hình NMLD Dung Quất
▪ Nhà máy Lọc dầu Dung Quất bao gồm 14 phân xưởng công nghệ chính:
CDU, NHT, CCR, KTU, RFCC, LTU, NTU, SWS, ARU, CNU, PRU, SRU, ISOM,
LCO-HDT và nhà máy hạt nhựa PP.
▪ Và 10 phân xưởng phụ trợ như Nhà máy điện, các phân xưởng cung cấp khí
nén và khí điều khiển, hóa chất, nước làm mát, nước cứu hỏa và nước sinh hoạt, khí
nhiên liệu, dầu nhiên liệu, phân xưởng xử lý nước thải và các hạng mục liên quan khác
để đảm bảo q trình hoạt động của các phân xưởng cơng nghệ và khu vực bể chứa,

trạm xuất sản phẩm.
Sơ đồ vị trí các phân xưởng của nhà máy được trình bày tại hình 1.2, trong đó
mơ tả các phân xưởng cơng nghệ chính của q trình chế biến dầu thơ, hệ thống bồn
bể phối trộn và các sản phẩm của nhà máy.

Hình 1.2–Sơ đồ tổng quan về NMLD Dung Quất [2]
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

HVTH: Phạm Văn Liễu

7

1.1.4 Cơ cấu sản phẩm của nhà máy
Ngoài các sản phẩm cơ bản như khí hố lỏng LPG, xăng 92/95, Xăng máy bay,
dầu Diesel và hạt nhựa PP, NMLD Dung Quất có các sản phẩm như bảng bên dưới.
Bảng 1.1–Cơ cấu sản phẩm của NMLD Dung Quất
Tên sản phẩm

Stt

Sản lượng

Phương phức xuất

(nghìn tấn/ năm)

sản phẩm

1

Khí hóa lỏng LPG

294 - 340

Đường biển

2

Propylene

136 - 150

Đường biển

3

Xăng Mogas 92/95

2000 - 2800

Đường biển và
đường bộ

4

Xăng

máy

bay

(Jet

220 - 410

A1)/Dầu hỏa
5

6

Dầu Diesel ô tô (DO)
Dầu nhiên liệu (FO)

Đường biển và
đường bộ

2500 - 3000

Đường biển và
đường bộ

40 - 80

Đường biển và

đường bộ

7

Hạt nhựa PP

8

Lưu huỳnh

150 - 170

Đường bộ

7 tấn/ ngày

Đường bộ

1.2. Giới thiệu phân xưởng Chưng cất dầu thơ [3]
1.2.1 Mục đích của phân xưởng Chưng cất dầu thơ
Mục đích của phân xưởng Chưng cất dầu thô là tách sơ bộ dầu thô để tạo ra
những sản phẩm làm nguyên liệu cho những phân xưởng chế biến sâu và làm những
cấu tử pha trộn trực tiếp.
Dầu thô được gia nhiệt bởi các dịng sản phẩm và các dịng hồi lưu tuần hồn
(Pumparound) trước khi được đưa tới lị gia nhiệt. Q trình phân tách sơ bộ dầu thô
được tiến hành trong tháp phân tách chính và các tháp tách cạnh sườn (Stripper). Dịng
Naphtha từ đỉnh tháp phân tách chính T–1101 được đưa đến tháp ổn định xăng
(Naphtha Stabiliser) T–1107. Các sản phẩm khác được làm nguội trước khi đưa thẳng
đến bể chứa trung gian hoặc các phân xưởng chế biến sâu thích hợp. Riêng phân đoạn
Diesel nhẹ (Light Gas Oil–LGO) và phân đoạn Diesel nặng (Heavy Gas Oil –HGO)

được làm khô bằng chân không trước khi đưa đến bể chứa trung gian hoặc phân xưởng
LCO–HDT.
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

8

HVTH: Phạm Văn Liễu

1.2.2 Sơ đồ cấu hình phân xưởng Chưng cất dầu thơ (CDU)
Sơ đồ khối của phân xưởng Chưng cất dầu thô (CDU) được mô tả như hình 1.3
bên dưới.
Salt
deposition

Salt
depositi
on

: Khu vực lắng đọng
muối

Hình 1.3 – Sơ đồ thể hiện tồn bộ các dịng cơng nghệ phân xưởng Chưng cất dầu thô
và các phân xưởng chế biến hạ nguồn liên quan [3]
1.2.3 Mơ tả dịng cơng nghệ

Phân xưởng chưng cất khí quyển sẽ phân tách dầu thô thành những phân đoạn
sản phẩm khác nhau. Dãy tiền gia nhiệt cho dầu thơ và lị gia nhiệt được sử dụng để
tăng nhiệt độ của dầu thô đến nhiệt độ theo yêu cầu của quá trình chưng cất.
Tại tháp chưng cất chính T–1101 dầu thơ được phân tách thành các phân
đoạn sản phẩm có nhiệt độ sơi khác nhau. Ngồi ra cịn có các cụm thiết bị và phân
xưởng phụ khác như thiết bị tách muối, tháp ổn định xăng hay hệ thống tạo chân
không.
Các cụm thiết bị chính được mơ tả chi tiết dưới đây:
1.2.3.1Tiền gia nhiệt cho dầu thơ
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

9

HVTH: Phạm Văn Liễu

Dầu thô được bơm từ bể chứa TK–6001A/H đến biên của phân xưởng chưng
cất dầu thô. Sau khi đi vào cụm phân xưởng, dầu thô được gia nhiệt tại dãy thiết bị trao
đổi nhiệt thứ nhất đến nhiệt độ khoảng 136oC và đi vào thiết bị tách muối.
Sau khi ra khỏi thiết bị tách muối, dầu thô được bơm bởi bơm P–1101A/B đến
dãy thiết bị trao đổi nhiệt thứ hai, nhiệt độ của dầu thô được nâng lên đến 277–283oC
tùy thuộc vào thành phần dầu thô được chế biến tại phân xưởng.
1.2.3.2 Cụm thiết bị tách muối
Hệ thống tách muối gồm 2 thiết bị nối tiếp nhau A–1101-D-01/02 dùng để tách
muối, nước và các tạp chất có thể gây ăn mịn cho các hệ thống hạ nguồn của phân xưởng

CDU, đặc biệt là vùng đỉnh tháp CDU OVHD, đảm bảo chất lượng nguyên liệu đầu vào
của phân xưởng RFCC, đặc biệt là giới hạn hàm lượng các kim loại Natri, Sắt, Canxi.
Dưới tác dụng của điện từ trường bên trong thiết bị tách muối, muối, nước và
các tạp chất khác bị lôi cuốn và đi ra tại đáy của thiết bị nhằm đạt tiêu chuẩn là 2,0
ppm khối lượng (tối đa) và nước tự do là 0,2% thể tích (tối đa) tại đầu ra của thiết bị
tách muối.
1.2.3.3 Lò gia nhiệt
Để nâng nhiệt độ của dầu thô đến nhiệt độ cần thiết cho quá trình chưng cất
(358–364oC tương ứng với trường hợp vận hành dầu Bạch Hổ hay dầu Dubai) và hóa
hơi một phần dầu thơ, lị gia nhiệt H–1101 được đặt sau dãy tiền gia nhiệt nóng.
Lị gia nhiệt bao gồm 02 buồng đốt bức xạ hình trụ và chỉ duy nhất 1 vùng đối
lưu. Khi đi vào vùng đối lưu, dòng dầu thô được chia ra làm 8 nhánh đối xứng nhau.
Sau khi ra khỏi vùng đối lưu, 4 nhánh được chuyển tiếp về buồng đốt thứ nhất và 4
nhánh còn lại đi về buồng đốt thứ 2. Đường ra của mỗi nhánh đặt tại đỉnh của vùng
bức xạ. Ngoài ra, một lượng nhiệt từ dịng khí thải cịn được dùng để tạo hơi quá nhiệt
thấp áp với 3 dãy ống trên vùng đối lưu.
1.2.3.4 Chưng cất dầu thô
Nguyên liệu dầu thô hóa hơi một phần đi vào tháp chưng cất chính T-1101 (Main
Fractionator), tại vùng nạp liệu nơi mà xảy ra q trình phân tách giữa hai pha lỏng và
hơi. Dịng lỏng rời khỏi vùng nạp liệu sau khi được stripping bởi dòng hơi quá nhiệt
nhằm thu hồi những cấu tử nhẹ từ đáy tháp sẽ làm nguyên liệu dầu cặn cho phân xưởng
Cracking xúc tác tầng sôi liên tục (RFCC). Dịng hơi đi lên các đĩa phía trên vùng nạp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

10

HVTH: Phạm Văn Liễu

liệu và được chưng tách thành các phân đoạn Heavy Gas Oil (HGO), Light Gas Oil
(LGO) và Kerosene.
Các sản phẩm nhẹ hơn (Off-gas, LPG và Naphtha) từ phần đỉnh của tháp chưng
cất được ngưng tụ, dẫn đến bình tách 3 pha (Accumulator) để tách dịng Naphtha ra
khỏi nước chua và khí dư off-gas, sau đó Naphtha được xử lý thêm tại tháp ổn định
xăng T–1107 và dòng LPG được thu hồi ở phần đỉnh tháp.
Các sản phẩm nặng hơn được lấy ra bên cạnh sườn tháp bởi quá trình hồi lưu
nội xảy ra bên trong tháp và dòng hơi quá nhiệt được sử dụng để tách các thành phần
nhẹ tại các tháp stripper T–1102/1103/1104.
Tháp phân tách chính T–1101 vận hành với áp suất nằm trong dải từ 1,5
kg/cm2.g (đỉnh tháp) đến 1,9 kg/cm2.g (đáy tháp) và nhiệt độ nằm trong khoảng 124–
133oC (trên đỉnh) đến 330–354oC (dưới đáy).
1.2.3.5 Cụm tháp ổn định xăng (Stabilizer Section)
Unstabilized Naphtha từ bình tách 3 pha D–1103 được gia nhiệt tại thiết bị trao
đổi nhiệt E–1118 trước khi đi vào tháp ổn định xăng T-1107 - nơi mà LPG được tách
ra từ dòng Naphtha.
Dòng hơi ở trên đỉnh tháp được làm mát, ngưng tụ đi đến bình tách D–1104.
Tại bình tách D–1104, dịng khí dư (off gas), LPG và nước được tách ra. Một phần
LPG được hồi lưu trở lại đỉnh của tháp ổn định xăng T–1107 bởi bơm tuần hồn P–
1114A/B. Phần cịn lại của LPG được bơm P–1115A/B đưa đến cụm thu hồi khí tại
phân xưởng RFCC.
Dịng lỏng từ đáy của tháp ổn định xăng T–1107 được đun nóng thơng qua thiết bị
tái đun sơi E–1121. Thiết bị này sử dụng hơi nước cao áp như một dịng nóng để gia nhiệt.
Dịng Naphtha qua xử lý đi ra từ đáy tháp được dùng để gia nhiệt cho dòng
xăng nguyên liệu (Full Range Naphtha) đầu vào và làm lạnh trước khi đưa đến bể chứa

hoặc trực tiếp làm nguyên liệu cho phân xưởng NHT.
1.2.3.6 Các thiết bị làm khơ bằng chân khơng
Các dịng sản phẩm bên LGO và HGO từ quá trình chưng cất được đưa đến
thiết bị làm khô bằng chân không LGO Drier T–1105 và HGO Drier T–1106 tương
ứng. Sản phẩm LGO từ đáy của tháp làm khô bằng chân không T–1105 được bơm đến
thiết bị làm lạnh bằng khơng khí E–1116 đến nhiệt độ 55oC trước khi đưa đến bể chứa
TK–5115. Sản phẩm HGO từ đáy của tháp làm khô bằng chân không T–1106 được
GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

11

HVTH: Phạm Văn Liễu

bơm đến thiết bị làm lạnh bằng khơng khí E–1117 và qua thiết bị làm lạnh bằng nước
làm mát E–1119 đến nhiệt độ 55oC trước khi đưa đến bể chứa TK–5109.
1.2.3.7 Vùng tạo chân không cho tháp làm khô (Vacuum Section)
Hệ thống tạo chân khơng duy trì áp suất chân khơng tại các tháp làm khô dựa
trên nguyên lý của hiệu ứng Ventury. Mục đích của các Ejector này là để lơi cuốn các
dịng hơi sản phẩm nhẹ và các khí khơng ngưng trong dịng LGO và HGO.
1.2.3.8 Hóa chất bổ sung
Có 4 loại hóa chất được bổ sung một cách liên tục cho phân xưởng chưng cất
dầu thơ. Các vị trí đưa hóa chất vào dịng cơng nghệ được mơ tả vắn tắt như sau:
a. Chất trung hịa (Neutralizer)
Hóa chất trung hịa được sử dụng để tránh tối đa sự ăn mòn bởi q trình trung

hịa các axit HCl và điều chỉnh độ pH của dịng nước chua tại bình tách D–1103 của
vùng đỉnh tháp T–1101.
Hóa chất trung hịa đưa liên tục vào đường hơi sản phẩm đỉnh của tháp chưng
cất chính T–1101, trước thiết bị làm lạnh E–1111 vào khoảng 5ppm (tương đương với
0,002 m3/h).
b. Hóa chất ức chế ăn mịn (Corrosion Inhibitor)
Hố chất ức chế ăn mịn được sử dụng nhằm chống lại hiện tượng ăn mòn thép
carbon bởi sự tấn công từ các axit: H2S, HCl, CO2, axit hữu cơ, các axit SOx và HCN.
Chất ức chế ăn mòn được đưa vào tại 2 điểm sau:
+ Trên dòng hơi sản phẩm đỉnh của tháp tách chính T–1101.
+ Tại đầu hút của bơm hồi lưu tuần hoàn đỉnh (Top Pumparound Pump) P–
1102A/B
c. Chất phá nhũ (Demulsifier)
Hoá chất phá nhũ được đưa vào cùng với dịng dầu thơ tại biên phân xưởng
nhằm phá vỡ trạng thái bền của nhũ tương giữa hai pha dầu và nước. Chất phá nhũ làm
tăng hiệu quả tách nước và muối tại thiết bị tách muối để giảm sự ăn mòn trong phân
xưởng. Chất phá nhũ làm tăng tối đa lưu lượng dịng dầu thơ bởi điều chỉnh lớp nhũ
tương tạo thành tại bề mặt phân cách nước/dầu của thiết bị tách muối.
d. Chất chống đóng cặn (Antifoulant)

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

12

HVTH: Phạm Văn Liễu

Chất chống đóng cặn làm giảm q trình tạo cặn bên trong dịng cơng nghệ bởi
coke, polymers, cặn bùn, các chất hình thành từ q trình ăn mịn, nhựa và các thành
phần khác trong dầu thô.
1.3. Những nghiên cứu đã được thực hiện về vấn đề kiểm sốt và giảm thiểu ăn
mịn tại phân xưởng Chưng cất dầu thơ
Cho đến nay có rất nhiều nghiên cứu, giải pháp đã và đang được áp dụng để
kiểm sốt và giảm thiểu ăn mịn trong các nhà máy lọc dầu và chế biến dầu khí khác
trên thế giới. Tiêu biểu trong số đó phải kể đến các nghiên cứu sau:
▪ Năm 2014, James Speight đã xuất bản cuốn sách nghiên cứu về các giải pháp
bảo vệ ăn mịn trong cơng nghiệp chế biến dầu khí [4].
▪ Năm 1962, L.E.Fisher, G.C.Hall và R.W.Stenzel đã nghiên cứu về việc tăng
hiệu quả tách muối có trong dầu thơ để giảm thiểu khả năng ăn mòn tại phân xưởng
Chưng cất dầu thô [6].
▪ Năm 1988, Robert R. Williamson UOP Inc đã xuất bản cuốn sách mô tả về
mức độ nguy hiểm của vấn đề ăn mịn và đóng cặn đối với đường ống, thiết bị bởi
muối NH4Cl [7].
▪ Năm 2008, Joerg Gutzeit và các cộng sự đã nghiên cứu và phát hành sổ tay
hướng dẫn kiểm sốt ăn mịn tại phân xưởng Chưng cất dầu thô [5].
▪ Năm 2012: Công ty tư vấn Shell đã phát hành các sự cố về hệ thống thiết bị
liên quan đến việc ăn mòn do muối NH4Cl gây ra [8].
▪ Năm 2017: Các nhà khoa học Philipp Schempp, Silvio Kohler, Marcus
Menzebach, Karsten Preuss và Micha Troger đã nghiên cứu cơ chế ăn mòn tại vùng
đỉnh tháp và giải pháp xử lý [9]
Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra mức độ nghiêm trọng của vấn đề đóng cặn, ăn
mịn và đề xuất các giải pháp cơ bản như là: Phối trộn dầu thô, loại bỏ muối, nước và
các thành phần cặn bẩn tại thiết bị tách muối, sử dụng hố chất chống đóng cặn, bảo vệ
ăn mòn, rửa muối và lựa chọn vật liệu chế tạo phù hợp.
Tại NMLD Dung Quất, trên cơ sở kết quả phân tích, đánh giá tốc độ ăn mịn

đường ống, thiết bị của phân xưởng Chưng cất dầu thô đã thực hiện các giải pháp
như sau:
1.3.1 Xây dựng quy trình điều phối- phối trộn dầu thơ [10]

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

13

HVTH: Phạm Văn Liễu

Thành phần và tính chất dầu thô nguyên liệu vào phân xưởng CDU theo tính
tốn cần tn thủ QĐKT 01/BSR nhằm kiểm sốt chất lượng nguyên liệu đầu vào:
- Tất cả các lô dầu trước khi đưa vào chế biến phải biết kết quả phân tích
một số tính chất quan trọng sau: hàm lượng clo hữu cơ, sắt, calcium, muối, sodium,
nickel, vanadium, hàm lượng cặn CCR. Hàm lượng clo hữu cơ (Organic Chloride–
OCL) ảnh hưởng trực tiếp đến ăn mòn đường ống và thiết bị nên cần được kiểm
soát chặt chẽ.
- Trường hợp kết quả phân tích OCL hoặc các tính chất khác của lô dầu vượt
giới hạn cho phép đối với dầu phối trộn đi vào CDU thì ban Điều Độ Sản Xuất
(ĐĐSX) sẽ là đầu mối tổ chức họp với các Ban/bộ phận liên quan để báo cáo cấp thẩm
quyền phương án xử lý.
1.3.2 Xây dựng, cập nhật các sổ tay, quy trình, tài liệu hướng dẫn vận hành
- Hướng dẫn điều chỉnh hóa chất chống đóng cặn và bảo vệ ăn mòn Antifoulant,
Corrosion Inhibitor và Neutralizer [22].

- Hướng dẫn vận hành hệ thống nước rửa tại vùng đỉnh tháp [23].
- Sổ tay vận hành phân xưởng Chưng cất dầu thô [3].
- Sổ tay các thông số giới hạn vận hành an toàn [24].
1.3.3 Xây dựng các quy định kỹ thuật nhằm kiểm sốt, bảo vệ ăn mịn tại phân
xưởng Chưng cất dầu thô
- Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống giám sát ăn mịn liên tục và điều chỉnh châm
hóa chất tại đỉnh tháp T–1101 của phân xưởng CDU (BSR–R&D–STD–002) [11].
- Quy định kỹ thuật các dịng cơng nghệ cụm phân xưởng CDU–KTU (QĐKT
01/BSR/AX-003) [12].
1.3.4 Chương trình kiểm tra, giám sát, đánh giá ăn mịn [25]
- Chương trình kiểm tra, giám sát và đánh giá ăn mòn cho hệ thống đường
ống, thiết bị tại phân xưởng CDU. Trong đó, Ban Kiểm tra Thiết bị (KTTB) là đơn
vị đầu mối thực hiện việc kiểm tra, giám sát, đánh giá ăn mòn theo chương trình đã
được xây dựng
1.3.5 Thử nghiệm, đánh giá hóa chất chống đóng cặn, bảo vệ ăn mịn, xử lý tramp
amin và Neutralizer & Corrosion Inhibitor có hiệu năng phù hợp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


Luận văn Thạc sĩ

14

HVTH: Phạm Văn Liễu

Kế hoạch thử nghiệm đã được phê duyệt tại 74/KH–R&D–PRD–PMD–HPXT

ngày 18/2/2022, dự kiến bắt đầu thử nghiệm từ quý IV/2022 và hoàn thành vào quý
I/2023.
Vì vậy, với yêu cầu đặt ra là giám sát và kiểm sốt ăn mịn tại phân xưởng
Chưng cất dầu thô. Luận văn này sẽ tập trung nghiên cứu, đánh giá lại các giải pháp đã
và đang áp dụng tại BSR và đồng bộ các giải pháp nhằm mang lại hiệu quả tốt nhất
trong cơng tác kiểm sốt và bảo vệ ăn mịn.
Trên cơ sở đó, tác giả đã nghiên cứu, phát triển và đồng bộ các giải pháp
kiểm soát và giảm thiểu ăn mòn tại phân xưởng Chưng cất dầu thơ được mơ tả ở
phần tiếp theo.
1.4 Quy trình nghiên cứu, xem xét và đồng bộ hoá các giải pháp
Từ các phân tích trên tác giả đã xây dựng mơ hình nghiên cứu, xem xét và đồng
bộ hố các giải pháp nhằm xử lý vấn đề kiểm soát và giảm thiểu ăn mịn tại Phân
xưởng Chưng cất dầu thơ như hình 1.4. Trong quá trình thực hiện các giải pháp đã gặp
phải một số hạn chế, vướng mắc kỹ thuật như sau.
- Nguồn nguyên liệu dầu thô chế biến tại phân xưởng Chưng cất dầu thô bị hạn
chế do lơ dầu nhập về có thành phần tạp chất thay đổi lớn so với giá trị chế biến, đánh
giá trước đó.
- Lưu lượng nước rửa tại vùng đỉnh đỉnh tháp đã được cải thiện đáng kể, tuy
nhiên các chỉ tiêu về chất lượng nước rửa với đặc tính hàm lượng oxy hoà tan và Clo
cao vẫn chưa được xử lý hồn tồn.
- Hiệu năng hố chất được sử dụng trong việc chống đóng cặn, ăn mịn chưa
được đánh giá một cách tồn diện, chính xác.

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Đình Lâm
THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ