đồ án nhà máy lọc dầu nghi sơn thanh hóa

Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái i SVTH: Lâm Hoàng Biết

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong đồ án tốt nghiệp này là do tôi thực
hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Quang Thái. Các dẫn chừng,
tham khảo dùng trong đồ án tốt nghiệp này đều được trích dẫn, chú thích rõ ràng.
Mọi sao chép không hợp lệ và vi phạm quy chế đào tạo, tôi xin chịu hoàn toàn trách
nhiệm.

Vũng Tàu, ngày 06 tháng 07 năm 2014
Sinh viên

Lâm Hoàng Biết













Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái ii SVTH: Lâm Hoàng Biết

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
các thầy cô trường Đại Học Bà Rịa- Vũng Tàu nói chung và các thầy cô trong Khoa
Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng đã tạo điều kiện tốt nhất và giúp đỡ
tôi trong thời gian học tại trường và cũng như trong quá trình là đồ án tốt nghiệp.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS. Nguyễn Quang Thái, là
người trực tiếp hướng dẫn đề tài tốt nghiệp của tôi, cũng là người giúp đỡ và chỉ
bảo tận tình cho tôi rất nhiều về tài liệu, kiến thức, kinh nghiệm, cách giải quyết vấn
đề trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Tôi cũng xin cảm ơn bạn Nguyễn Quốc Khải đã cùng bàn luận, tham gia và
cùng giải quyết những khó khăn trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Lâm Hoàng Biết






Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái iii SVTH: Lâm Hoàng Biết

MỤC LỤC
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH x
TỪ VIẾT TẮT xi
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY NGHI SƠN 2
1.1. Tổng quan về Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. 2
1.1.1. Giới thiệu Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn. 2
1.1.2. Mục tiêu xây dựng: 2
1.1.3. Công suất thiết kế. 2
1.2. Nguyên liệu dùng cho Nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn. 3
1.2.1. Lý do chọn dầu Kuwait làm nguyên liệu cho nhà máy. 3
1.2.2. Tính chất dầu thô Kuwait . 3
1.3.1. LPG: 5
1.3.2. Xăng (Gasoline). 6
1.3.2.1. Xăng RON92. 6
1.3.2.2. Xăng RON95. 6
1.3.2.3. Xăng RON98. 7
1.3.3. Nhiên liệu phản lực JET A1. 7
1.3.4. Nhiên liệu Diesel. 8
1.3.4.1. Auto Diesel 8
1.3.4.2. Industrial Diesel. 8
1.3.5. Dầu đốt Fuel oil (FO). 9
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái iv SVTH: Lâm Hoàng Biết

1.3.6. Benzene. 9
1.3.7. Paraxylene. 9
1.3.8. Polypropylene. 9
1.3.9. Lưu huỳnh. 9
CHƢƠNG 2: THIẾT LẬP SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ KHU LỌC HÓA DẦU

NGHI SƠN 10
2.1. Cấu trúc của một nhà máy lọc dầu. 10
2.1.1. Cụm phân tách dầu thô. 10
2.1.1.1. Phân xưởng chưng cất khí quyển. 10
2.1.1.2. Phân xưởng chưng cất chân không. 10
2.1.2. Cụm phân xưởng chuyển hóa. 10
2.1.2.1. Phân xưởng cracking xúc tác (FCC). 10
2.1.2.2. Phân xưởng Reforming xúc tác (CCR). 10
2.1.2.3. Phân xưởng Isome hóa (ISOM). 11
2.1.2.4. Phân xưởng Alkyl hóa (ALK). 11
2.1.2.5. Phân xưởng khử lưu huỳnh (HDS). 11
2.1.2.6. Phân xưởng Merox. 11
2.1.2.7. Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU). 11
2.2. Các phân xƣởng trong nhà máy. 11
2.2.1. Xưởng chưng cất dầu thô CDU 11
2.2.1.1. Giới thiệu xưởng. 11
2.2.1.2. Sản phẩm xưởng CDU. 12
2.2.1.3. Nguyên liệu của xưởng CDU 13
2.2.1.4. Các trường hợp thiết kế 13
2.2.1.5. Các trường hợp kiểm tra 13
2.2.1.6. Yêu cầu thiết kế 14
2.2.2. Xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn Gasoil (GOHDS) 15
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái v SVTH: Lâm Hoàng Biết

2.2.2.1. Giới thiệu xưởng 15
2.2.2.2. Nguyên liệu của xưởng GOHDS. 15
2.2.2.3. Sản phẩm xưởng GOHDS 16
2.2.2.3. Các trường hợp kiểm tra 16

2.2.2.3. Yêu cầu thiết kế 16
2.2.3. Xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn Kerosene (KHDS) 17
2.2.3.1. Giới thiệu xưởng KHDS 17
2.2.3.2. Nguyên liệu xưởng KHDS 18
2.2.3.3. Sản phẩm phân xưởng KHDS 18
2.2.3.4. Công suất vận hành của phân xưởng KHDS 18
2.2.3.5. Trường hợp thiết kế 19
2.2.3.6. Yêu cầu thiết kế 19
2.2.4. Phân xưởng thu hồi LPG (LPGRU) 20
2.2.4.1. Giới thiệu xưởng LPGRU. 20
2.2.4.2. Sản phẩm của phân xưởng LPGRU 22
2.2.4.3. Công suất vận hành 23
2.2.4.4. Yêu cầu thiết kế 23
2.2.5. Phân xưởng Ankyl hóa (InAlk) 24
2.2.5.1. Giới thiệu phân xưởng 24
2.2.5.2. Yêu cầu thiết kế 24
2.2.5.3. Trường hợp & công suất thiết kế 25
2.2.6. Phân Xưởng BTX (The Naphta And Aromatic Complex) 26
2.2.6.1. Giới thiệu phân xưởng thơm 26
2.2.6.2. Đặc tính nguyên liệu. 27
2.2.6.3. Sản phẩm phân xưởng 28
2.2.6.4. Yêu cầu thiết kế 29
2.2.7. Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn cặn (RHDS) 30
2.2.7.1. Giới thiệu phân xưởng RHDS. 30
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái vi SVTH: Lâm Hoàng Biết

2.2.7.2. Nguyên liệu & sản phẩm 31
2.2.7.3. Công suất thiết kế 31

2.2.7.4. Yêu cầu thiết kế 32
2.2.8. Phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi (RFCC) 33
2.2.8.1. Giới thiệu phân xưởng RFCC. 33
2.2.8.2. Nguyên liệu và sản phẩm 34
2.2.8.3. Công suất thiết kế. 35
2.2.8.4. Yêu cầu thiết kế 35
2.3. Sơ đồ phối trộn cac sản phẩm. 36
2.3.1. LPG. 36
2.3.2. Xăng RON92 36
2.3.3. Xăng RON95 37
2.3.4. Auto Diesel 37
2.3.5. Industrial Diesel. 38
2.3.6. Fuel oil 38
CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN CHI PHÍ NHÀ MÁY LỌC DẦU NGHI SƠN
BẰNG PHẦN MỀM LINGO 39
3.1. Tổng quan về phần mềm Lingo. 39
3.1.1. Khái niệm về quy hoạch tuyến tính. 39
3.1.2. Quy hoạch tuyến tính trong lọc dầu 40
3.1.3. Giới thiệu về phần mềm Lingo. 42
3.1.4. Cơ sở quá trình mô hình hóa sự hoạt động của nhà máy lọc dầu 43
3.1.4.1. Hoạt động chính 43
3.1.4.2. Phân tách và chuyển hóa. 43
44
3.2. Xây dựng cấu trúc biến và các ràng buộc 46
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái vii SVTH: Lâm Hoàng Biết

3.2.1. Cấu trúc biến 46
3.2.2. Cấu trúc các ràng buộc 46

3.2.3. Xác định biến và ràng buộc cho bảng ma trận. 46
3.3. Xây dựng ma trận của bài toán tối ƣu trên Excel. 48
3.3.1. Cấu trúc ma trận của bài toán thường gặp. 48
3.3.2. Xác định các hệ số cho bảng ma trận 49
3.4. Phƣơng pháp khai báo và liên kết dữ liệu với Excel 50
3.5. Giải tối ƣu bằng Lingo và trao đổi kết quả 51
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ TỐI ƢU TỪ LINGO – PHÂN TÍCH VÀ NHẬN XÉT.53
4.1. Ý nghĩa các giá trị hiển thị từ phần mêm Lingo 53
4.1.1. Ý nghĩa các giá trị “Variable, Value, Reduce Cost” 53
4.1.2. Slack or Surplus 54
4.1.3. Dual price 55
4.1.4. Lingo/Range 55
4.2. Phân tích kết quả 57
4.2.1. Kết quả tối ưu khi phối trộn xăng MG92/95 57
4.2.1.1. Phạm vi thay đổi giá trị các hệ số của hàm mục tiêu mà không làm thay
đổi bất kì giá trị tối ưu của biến số quyết định. 61
4.2.1.2. Phạm vi thay đổi giá trị RHS mà không làm thay đổi phương án sản
xuất. 65
4.2.1.3. Tính toán lợi nhuận và tỷ lệ lợi nhuận cho nhà máy khi vận hành chế độ
Max Propylene trong trường hợp phối trộn xăng 92/95 68
4.2.2 Kết quả tối ưu khi phối trộn xăng MG92/95/98 69
4.2.2.2 Phạm vi thay đổi giá trị RHS mà không làm thay đổi phương án sản
xuất. 78
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái viii SVTH: Lâm Hoàng Biết

4.2.2.3. Tính toán lợi nhuận và tỷ lệ lợi nhuận cho nhà máy khi vận hành chế độ
Max Propylene trường hợp phối trộn xăng 92/95/98. 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
PHỤ LỤC 89



Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái ix SVTH: Lâm Hoàng Biết

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1:KuWait Export 29.9
0
3
Bảng 1.2: Tính chất của sản phẩm LPG 5
Bảng 1.3: Tính chất của xăng RON92 6
Bảng 1.4: Tính chất của xăng RON95 6
Bảng 1.5: Tính chất của xăng RON98 7
Bảng 1.6: Tính chất của Auto Diesel 8
Bảng 1.7: Tính chất của Industrial Diesel 8
Bảng 1.8: Tính chất của Fuel Oil 9
Bảng 3-1: Cấu trúc ma trận của bài toán thường gặp 48
Bảng 4-1: Giá trị sản phẩm thu được của nhà máy trong trường hợp phối trộn
xăng 92/95 68
Bảng 4-2: Giá trị sản phẩm thu được của nhà máy trường hợp phối trộn xăng
92/95/98 . 82
Bảng phụ lục 1: Bảng tính chất của các bán sản phẩm 89
Bảng phụ lục 2: Bảng tính chất của các sản phẩm 91
Bảng phụ lục 3: Bảng giá và nhu cầu của các sản phẩm 93

Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái x SVTH: Lâm Hoàng Biết

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ phân xưởng CDU. 12
Hình 2.2: Sơ đồ phân xưởng GOHDS 15
Hình 2.3: Sơ đồ phân xưởng KHDS. 18
Hình 2.4: Sơ đồ phân xưởng LPGRU. 22
Hình 2.5: Sơ đồ phân xưởng InAlk. 24
Hình 2.6: Sơ đồ phân xưởng BTX. 27
Hình 2.7: Sơ đồ phân xưởng RHDS. 30
Hình 2.8: Sơ đồ phân xưởng RFCC. 33
Hình 2.9: Sơ đồ phối trộn LPG 36
Hình 2.10: Sơ đồ phối trộn xăng RON92 36
Hình 2.11: Sơ đồ phối trộn xăng RON95. 37
Hình 2.12: Sơ đồ phối trộn Auto Diesel 37
Hình 2.13: Sơ đồ phối trộn Industrial Diesel 38
Hình 2.14: Sơ đồ phối trộn Fuel Oil. 38
Hình 4.1 : Kết quả chạy tối ưu trường hợp Max Propylene phối trộn tạo
MG92/95. 57

Hình 4.2 : Kết quả chạy tối ưu trường hợp Max Propylene phối trộn tạo
MG92/95/98. 69
Hình phụ lục 1: Bảng Reduced Cost 94
Hình phụ lục 2: Bảng Slack or Sulplus 95
Hình phụ lục 3: Bảng Range Report 96
Hình phụ lục 4: Bảng Righthand Side Ranges 97



Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xi SVTH: Lâm Hoàng Biết

TỪ VIẾT TẮT
CDU : Phân xưởng chưng cất dầu thô
LPGRU : Phân xưởng thu hồi LPG
NHT : Phân xưởng xử lý naphta
KHDS : Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn kerosene
GOHDS : Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong phân đoạn gas oil
RHDS : Phân xưởng xử lý lưu huỳnh trong cặn chưng cất khí
quyển
RFCC : Phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi
Penex : Phân xưởng isomer hóa
InAlk : Phân xưởng alkyl hóa
CCR : Phân xưởng reformer
BTX : Phân xưởng tách các hydrocarbon thơm
GASPA : Phân xưởng xử lý LPG
SRU : Phân xưởng xử lý lưu huỳnh
PSA : Phân xưởng thu hồi hydro
H2 Plant : Phân xưởng sản xuất hydro

PPU : Phân xưởng sản xuất polypropylene
RFG : Fuel gas
Losses : Hao hụt
LPG : Khí hóa lỏng
Gasoline 92 : Xăng RON 92
Gasoline 95 : Xăng RON 95
Gasoline 98 : Xăng RON 98
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xii SVTH: Lâm Hoàng Biết

AU-DO : Auto Diesel
IN-DO : Industrial Diesel
FO : Fuel oil
Jet A1 : Jet A1
Paraxylene : Paraxylene
Benzen : Benzen
PPL : Polypropylene
Sulfur : Sulfur
LPGIMP : LPG nhập khẩu
Gasoline RON 92IMP : Xăng RON 92 nhập khẩu
Gasoline RON 95IMP : Xăng RON 95 nhập khẩu
Gasoline RON 98IMP : Xăng RON 98 nhập khẩu
Jet A1IMP : Jet A1 nhập khẩu
AU-DOIMP : Auto Diesel nhập khẩu
IN-DOIMP : Industrial Diesel nhập khẩu
FOIMP : FO nhập khẩu
LPGEXP : LPG xuất khẩu
Gasoline RON 92EXP : Xăng RON92 xuất khẩu
Gasoline RON 95EXP : Xăng RON95 xuất khẩu

Gasoline RON 98EXP : Xăng RON98 xuất khẩu
AU-DOEXP : Auto Diesel xuất khẩu
IN-DOEXP : Industrial Diesel xuất khẩu
FOEXP : FO xuất khẩu
BEZEXP : Benzen xuất khẩu
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xiii SVTH: Lâm Hoàng Biết

PXLEXP : Paraxylene xuất khẩu
PPLEXP : Polypropylene xuất khẩu
SEXP : Lưu huỳnh xuất khẩu
CDU-naph : Phân đoạn naphta của phân xưởng CDU
CDU-Kero : Phân đoạn kerosene của phân xưởng CDU
CDU-GO : Phân đoạn gas oil của phân xưởng CDU
CDU-RA : Phân đoạn cặn của phân xưởng CDU
LPGRU-Naph : Naphta của phân xưởng LPGRU
LPGRU-LPG : LPG của phân xưởng LPGRU
LPGRU-Sour FG : Fuel gas của phân xưởng LPGRU
NHT-LNA : Naphta nhẹ của phân xường NHT
NHT-HNA : Naphta nặng của phân xưởng NHT
NHT-offgas : Off-gas của phân xưởng NHT
KHDS-Kero : Kerosene của phân xưởng KHDS
KHDS-offgas : Off-gas của phân xưởng KHDS
GOHDS-DO : Diesel của phân xưởng GOHDS
GOHDS-offgas : Offgas của phân xưởng GOHDS
GOHDS-naph : Naphta của phân xưởng GOHDS
RHDS-DO : Diesel của phân xưởng RHDS
RHDS-naphta : Naphta của phân xưởngRHDS
RHDS-offgas : Off-gas của phân xưởng RHDS

RHDS-RE : Cặn của phân xưởng RHDS
RFCC-LCO : LCO của phân xưởng RFCC
RFCC-CLO : CLO của phân xưởng RFCC
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xiv SVTH: Lâm Hoàng Biết

RFCC-LNA : Xăng nhẹ của phân xưởng RFCC
RFCC-HNA : Xăng nặng của phân xưởng RFCC
RFCC-C3 : C3 của phân xưởng RFCC
RFCC-C4 : C4 của phân xưởng RFCC
RFCC-H2S : H
2
S của phân xưởng RFCC
Isomerate : Isomerate của phân xưởng Penex
Alkylat : Alkylate của phân xưởng InAlk
C4 : C
4
đem đi phối trộn LPG
CCR-Reformate : Reformate của phân xưởng CCR
CCR-H2RG : H
2
rich gas của phân xưởng CCR
CCR-LPG : LPG của phân xưởng CCR
H2 tong : Hydro tổng
H2-Rich Gas : H
2
rich gas của phân xưởng GOHDS và RHDS
BTX-NA : Naphta của phân xưởng BTX
BTX-HyARO : Heavy aromatic của phân xưởng BTX

BTX-Raffinate : Raffinate của phân xưởng BTX
BTX-Benz : Benzen của phân xưởng BTX
BTX-Para : Paraxylene của phân xưởng BTX
C3 : C
3
đem đi phối trộn LPG
PSA-OG : Off-gas của phân xưởng PSA
Polypro : Polypropylene
TAILGAS : Tailgas của phân xương PSA
NL nội bộ : Năng lượng nội bộ
d15MG92-MIN : Khối lượng riêng tối thiểu của xăng RON 92 ở 15
0
C
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xv SVTH: Lâm Hoàng Biết

d15MG95-MIN : Khối lượng riêng tối thiểu của xăng RON 95 ở 15
0
C
d15MG98-MIN : Khối lượng riêng tối thiểu của xăng RON 98 ở 15
0
C
d15JETA1-MIN : Khối lượng riêng tối thiểu của JetA1 ở 15
0
C
d15AUDO-MIN : Khối lượng riêng tối thiểu của Auto Diesel ở 15
0
C
d15INDO-MIN : Khối lượng riêng tối thiểu của Industrial Diesel ở

15
0
C
RONMG92MIN : Chỉ số RON tối thiểu của xăng RON 92
RONMG95MIN : Chỉ số RON tối thiểu của xăng RON 95
RONMG98MIN : Chỉ số RON tối thiểu của xăng RON 98
RVPMG92MIN : Áp suất hơi bão hòa của xăng RON 92
RVPMG95MIN : Áp suất hơi bão hòa của xăng RON 95
RVPMG98MIN : Áp suất hơi bão hòa của xăng RON 98
CDUMIN : Công suất tối thiểu của xưởng chưng cất dầu thô
d15MG92-MAX : Khối lượng riêng tối đa của xăng RON 92 ở 15
0
C
d15MG95-MAX : Khối lượng riêng tối đa của xăng RON 95 ở 15
0
C
d15MG98-MAX : Khối lượng riêng tối đa của xăng RON 98 ở 15
0
C
d15JETA1-MAX : Khối lượng riêng tối đa của JetA1 ở 15
0
C
d15AUDO-MAX : Khối lượng riêng tối đa của Auto Diesel ở 15
0
C
d15INDO-MAX : Khối lượng riêng tối đa của Industrial Diesel ở 15
0
C
d15FO-MAX : Khối lượng riêng tối đa của Fuel Oil ở 15
0

C
RVP-LPGMAX : Áp suất hơi bão hòa tối đa của LPG
RVP-MG92MAX : Áp suất hơi bão hòa tối đa của xăng RON 92
RVP-MG95MAX : Áp suất hơi bão hòa tối đa của xăng RON 95
RVP-MG95MAX : Áp suất hơi bão hòa tối đa của xăng RON 98
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xvi SVTH: Lâm Hoàng Biết

SLPGMAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong LPG
SMG92MAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong xăng RON 92
SMG95MAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong xăng RON 95
SMG98MAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong xăng RON 98
SJETA1MAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong JetA1
SAUDOMAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong Auto Diesel
SINDOMAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong Industrial Diesel
SFOMAX : Hàm lượng lưu huỳnh tối đa trong Fuel Oil
AroMG92MAX : Hàm lượng aromatic tối đa trong xăng RON 92
AroMG95MAX : Hàm lượng aromatic tối đa trong xăng RON 95
AroMG98MAX : Hàm lượng aromatic tối đa trong xăng RON 98
PPI-AUDOMAX : Chỉ số điểm đông đặc tối đa của Auto Diesel
PPI-INDOMAX : Chỉ số điểm đông đặc tối đa của Industrial Diesel
PPI-FOMAX : Chỉ số điểm đông đặc tối đa của Fuel Oil
FPI-JETA1MAX : Chỉ số điểm chớp cháy tối đa của JetA1
FPI-AUDOMAX : Chỉ số điểm chớp cháy tối đa của Auto Diesel
FPI-INDOMAX : Chỉ số điểm chớp cháy tối đa của Industrial Diesel
FPI-FOMAX : Chỉ số điểm chớp cháy tối đa của Fuel Oil
CDU-MAX : Công suất tối đa của xưởng chưng cất dầu thô
C3LPG : C
3

phối trộn LPG
C4LPG : C
4
phối trộn LPG
C4MG98 : C
4
phối trộn xăng RON 98
Isomerate98 : Isomerat phối trộn xăng RON 98
Lt GSL – RFCC98 : Naphta nhẹ của RFCC phối trộn xăng RON 98
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xvii SVTH: Lâm Hoàng Biết

Hvy GSL – RFCC98 : Naphta nặng của RFCC phối trộn xăng RON 98
BTX – NA98 : Naphta của BTX phối trộn xăng RON 98
Alkylate98 : Alkylate phối trộn xăng RON 98
C4MG95 : C
4
phối trộn xăng RON 95
Isomerate95 : Isomerat phối trộn xăng RON 95
Lt GSL – RFCC95 : Naphta nhẹ của RFCC phối trộn xăng RON 95
Hvy GSL – RFCC95 : Naphta nặng của RFCC phối trộn xăng RON 95
BTX – NA95 : Naphta của BTX phối trộn xăng RON 95
Alkylate95 : Alkylate phối trộn xăng RON 95
C4MG92 : C
4
phối trộn xăng RON 92
Isomerate92 : Isomerat phối trộn xăng RON 92
Lt GSL – RFCC92 : Naphta nhẹ của RFCC phối trộn xăng RON 92
Hvy GSL – RFCC92 : Naphta nặng của RFCC phối trộn xăng RON 92

BTX – NA92 : Naphta của BTX phối trộn xăng RON 92
Alkylate95 : Alkylate phối trộn xăng RON 92
KEHDSAUDO : Kerosene phối trộn Auto Diesel
DOHDSAUDO : DO của GOHDS phối trộn Auto Diesel
DORHDSAUDO : DO của RHDS phối trộn Auto Diesel
KEHDSINDO : Kerosene phối trộn Industrial Diesel
LCOINDO : LCO phối trộn Industrial Diesel
DOHDSINDO : DO của GOHDS phối trộn Industrial Diesel
DORHDSINDO : DO của RHDS phối trộn Industrial Diesel
KEHDSFO : Kerosene phối trộn FO
DOHDSFO : DO của GOHDS phối trộn FO
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái xviii SVTH: Lâm Hoàng Biết

DORHDSFO : DO của RHDS phối trộn FO
LCOFO : LCO phối trộn FO
HvyAroFO : Heavy aromatic phối trộn FO
CLOFO : CLO phối trộn FO
KeroJET : Kerosene phối trộn JetA1






Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 1 SVTH: Lâm Hoàng Biết

LỜI MỞ ĐẦU

Để đáp ứng nhu cầu sử dụng xăng dầu trong nước đang ngày càng tăng và
phục vụ xuất khẩu, theo sau dự án Nhà máy lọc dầu Dung Quất( đã chính thức đi
vào hoạt động từ tháng 02/2009), nước ta tiếp tục thực hiện dự án xây dựng Nhà
máy lọc dầu thứ hai với quy mô kinh tế lớn hơn tại Khu Kinh tế Nghi Sơn- Thanh
Hóa.
Dự án Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn do 4 đơn vị kinh tế lớn là Tập đoàn Dầu
khí Quốc gia Việt Nam(PVN), Tập đoàn Dầu khi quốc tế Kuwait(KPI), Tập đoàn
Dầu khí Idemitsu Kosan Nhật Bản(IKC) và Tập đoàn hóa chất Mitsui Nhật
Bản(MIC) tham gia góp vốn thành lập Công ty Liên doanh lọc hóa dầu Nghi Sơn.
Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn dự đoán sẽ hoạt động vào giữa năm 2017, nhà máy sẽ
hoạt động với công suất là 10 triệu tấn dầu thô/năm trong giai đoạn đầu.
Với chi phí xây dựng dự án Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn rất cao, nên việc tính
toán chi phí vận hành và tối ưu hóa sơ đồ công nghệ cho nhà máy là điều cần thiết
và quan trọng, để đảm bảo vấn đề nhà máy hoạt động có hiệu quả. Nhưng tính toán
chi phí hay tối ưu hóa cho nhà máy lọc dầu là rất phức tạp, để thực hiện việc tính
toán chi phí vận hành của nhà máy lọc dầu một cách dễ dàng hơn thì nên sử dụng
phần mềm chuyên dụng, từ đó lựa chọn phương án hoạt động giảm thiểu chi phí vận
hành đến xuống mức thấp nhất, sao cho nhà máy có thể thu được lợi nhuận cao. Đó
là lý do tôi chọn đề tài tốt nghiệp:
“Ứng dụng phần mềm Lingo tính toán chi phí vận hành cho nhà máy lọc
dầu Nghi Sơn với chế độ Max Propylene.”

Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 2 SVTH: Lâm Hoàng Biết

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NHÀ MÁY NGHI SƠN
1.1. Tổng quan về Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.

1.1.1. Giới thiệu Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn.[14]
Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn thuộc khu kinh tế Nghi Sơn, huyện Gia Tĩnh, tỉnh
Thanh Hóa với tổng diện tích hơn 500ha,… khu kinh tế Nghi Sơn được đánh giá là
trọng điểm phía Nam của Vùng kinh tế Bắc Bộ, đồng thời là cầu nối giữa vùng Bắc
Bộ với Trung Bộ. Ngày 23/10/2013 dự án Liên hợp lọc hóa dầu Nghi Sơn có sự
tham dự của nhiều cán bộ cấp cao đặc biệt là Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn
Dũng để phát lệnh khởi công .Trong đó,Công ty TNHH Lọc Hóa dầu Nghi Sơn làm
chủ đầu tư, có tổng vốn đầu tư là hơn 9 tỷ USD. Các nhà đầu tư gồm: Tập doàn Dầu
khí Việt Nam (PetroVietnam- PVN) (21,1% vốn), Công ty Dầu khí Quốc tế Cô- Oét
(Kuwait Petrolium International- KPI) (35,1%), Công ty Idemitsu Kosan Nhật Bản
(Idemitsu Kosan Company- IKC) (35,1%) và Công ty Hóa chất Mitsui Nhật Bản
(Mitsui Chemicals) (4,7%). Dự án sẽ hoàn thành và đưa vào vận hành giữa năm
2017.
1.1.2. Mục tiêu xây dựng:
Đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và đảm bảo an ninh năng lượng
quốc gia (50%).
Cung cấp nguyên liệu phát triển ngành công nghiệp Hóa Dầu.
Tạo tiền đề cho ngành công nghiệp phụ trợ và các ngành dịch vụ phát triển.
Góp phần phát triển kinh tế khu vực phía Bắc và đảm bảo sự phát triển
đồng đều của cả nước.
1.1.3. Công suất thiết kế.
Dự kiến, dự án sẽ đi vào vận hành thương mại vào giữa năm 2017, có công
suất lọc dầu là 200 nghìn thùng/ngày (tương đương với 10 triệu tấn/năm); nguyên
liệu dầu thô nhập khẩu từ Kuwait. Với các sản phẩm: Khí hóa lỏng LPG: 32 nghìn
tấn/năm; Xăng RON 92: 1.131 nghìn tấn/năm; Xăng RON 95: 1.131 tấn/năm;
Nhiên liệu phản lực: 580 nghìn tấn/năm; Diesel cao cấp: 2.161 nghìn tấn/năm;
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 3 SVTH: Lâm Hoàng Biết

Diesel thường: 1.441 nghìn tấn/năm; Paraxylene: 670 nghìn tấn/năm; Benzene: 238
nghìn tấn/năm; Polypropylene: 366 nghìn tấn/năm; Lưu huỳnh rắn: 244 nghìn
tấn/năm.
Trong liên hợp còn có các cụm phân xưởng hóa dầu để sản xuất ra các sản
phẩm hydrocarbon thơm (benzene, paraxylene) và polypropylene.
1.2. Nguyên liệu dùng cho Nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn.
1.2.1. Lý do chọn dầu Kuwait làm nguyên liệu cho nhà máy.
Dầu thô tại mỏ Bạch Hổ- Vũng Tàu là nguồn dầu rất tốt để làm nguyên liệu
cho nhà máy lọc dầu vì nó tương đối sạch với hàm lượng lưu huỳnh thấp
(0.041%wt). Nhưng, nước ta đã khai thác dầu thô Bạch Hổ vào thời gian đất nước
chưa có nhà máy lọc dầu, do đó nguồn dầu thô khai thác được chủ yếu bán cho
nước ngoài. Đến khi nhà máy lọc dầu Dung Quất khởi công xây dựng và đi vào
hoạt động năm 2009 thì dầu Bạch Hổ là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho nhà máy,
do đó nguồn dầu thô Trung Đông được lựa chọn để đảm bảo cho nhà máy lọc hóa
dầu Nghi Sơn hoạt động ổn định, lâu dài và liên tục. Những phương án pha trộn dầu
thô Kuwait, Dubai và Sư Tử Đen đã được nghiên cứu và cho thấy rằng phương án
100% dầu Kuwait mang lại lợi nhuận cao nhất. Vì vậy, dầu thô Kuwait là dầu được
lựa chọn làm nguyên liệu chủ yếu chính cho Nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn- Thanh
Hóa.
1.2.2.Tính chất dầu thô Kuwait [1].
Các thông số của nguyên liệu sẽ được chủ yếu sử dụng chủ yếu trong phần
thiết kế của phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU). Xác định thông số thiết kế của
nguyên liệu cho các phân xưởng chế biến sâu dựa trên dữ liệu này.(Thử nghiệm dầu
thô bằng cách mô phỏng quá trình và các phương tiện khác).
Bảng 1.1:KuWait Export 29.9
0
[1]


Crude

Balance
Gravity
API
29.9
30.2
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 4 SVTH: Lâm Hoàng Biết

Specific Gravity
Density
K Factor
60/60
kg/dm
3

0.8765
0.8760
11.84
0.8752
-
-
Sulfur
Mercaptan Sulfur
H
2
S
Nitrogen
wt%
ppm

ppm
ppm
2.65
135.0
<1
930.0
2.64
-
-
956.2
CON Carbon
Ash
Asphaltenes
Wax Content
Iron
Nikel
Vanadium
Sodium
wt%
wt%
wt%
wt%
ppm
ppm
ppm
ppm
6.11
0
2.50
3.80

0.7
10.1
31.1
3.3
6.21
-
-
-
-
-
10.9
31.5
Pour point
Salt
Vapor Pressure
TAN
Water
0
C
PTB
kPa
mgKOH/g
vol%
<-36
10.5
26.2
0.18
0
-
-

-
-
-
Kin.Viscosity 15.5
0
C
20
0
C
37.8
0
C
40
0
C
50
0
C
60
0
C
cSt
cSt
cSt
cSt
cSt
cSt
-
22.73
-

11.41
8.8
-
27.02
22.65
12.36
11.57
8.79
6.89
Dựa vào bảng 1.1, ta thấy dầu thô Kuwait thuộc loại dầu trung bình vì có
0.875<d
15
15
<0.885 (ta tính được d
15
15
=0.8751 dưa vào chỉ số API). Đây là loại dầu
chua vì có hàm lượng lưu huỳnh (2.65%kl) >2%kl.Vì vậy, trong quá trình chế biến
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 5 SVTH: Lâm Hoàng Biết

dầu thô, nhà máy cung cấp thêm các phân xưởng HDS để khử lưu huỳnh trong các
phân đoạn. Bên cạnh đó, hàm lượng Nitơ và các kim loại như sắt, niken, vanadi
cũng rất cao. Đây là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ngộ độc xúc tác, làm sẫm màu
sản phẩm. Vậy nên trước khi được đưa đến phân xưởng chưng cất khí quyển
(CDU), dầu thô được đưa qua bộ phận xử lý từ để loại bớt kim loại có chứa trong
dầu thô và nhà máy còn được thiết kế thêm phân xưởng RHDS để xử lý sâu lưu
huỳnh và hợp chất lưu huỳnh có trong dầu thô.
Các dữ liệu thử nghiệm của dầu thô trong bảng này là kết quả của việc áp

dụng kỹ thuật thẩm định và kiểm tra để các dữ liệu trong phòng thí nghiệm nguyên.
Sử dụng chương trình Haverly System’iCDM và phần mềm Petro Tech Intel, đường
cong chưng cất được dựng lên từ các số liệu trong phòng thí nghiệm. Năng suất
chưng cất và cân bằng các thuộc tính riêng lẻ được tiến hành và sự chẩn đoán lại
của dữ liệu đã được kiểm tra để cho phép đánh giá chính xác chất lượng của dầu
thô. Sự tương quan công việc đã đảm bảo rằng phương pháp chưng cất trong cân
bằng vật chất, cân bằng tỷ trọng và dữ liệu các phân đoạn là nhất quán.
1.3. Các sản phẩm thƣơng mại của nhà máy.
1.3.1. LPG:
LPG được tách ra từ phân đoạn nhẹ khi chưng cất dầu thô, thành phần gồm
propan C
3
và butan C
4
được phối trộn theo tỉ lệ C
3
/C
4
= 7:3 hay C
3
/C
4
= 5:5 tùy
thuộc vào điều kiện sử dụng.
Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn LPG, nhưng dưới đây là
các tính chất cơ bản để có thể phối trộn LPG thương phẩm:
Bảng 1.2: Tính chất của sản phẩm LPG [12]
Specification
Unit
Feed design base

Density (15
0
C)
kg/l
0.5<
RVP (38
0
C)
kPa
1430>
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 6 SVTH: Lâm Hoàng Biết

Sulphur
wt%
0.01
1.3.2. Xăng (Gasoline).
Phân đoạn xăng với khoảng nhiệt độ sôi dưới 180
o
C bao gồm các
hydrocacbon từ C
5
– C
11
.
Tính chất quan trọng của nhiên liệu xăng:
Có khả năng chống lại sự kích nổ (gọi là chỉ số octane).
Hàm lượng lưu huỳnh trong xăng.
Áp suất hơi bão hòa.

1.3.2.1. Xăng RON92.
Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn xăng RON92, nhưng dưới
đây là các tính chất cơ bản để phối trộn xăng RON92:
Bảng 1.3: Tính chất của xăng RON92 [12]
Specification
Unit
Feed design base
Desity (15
0
C)
kg/l
0.72-0.76
RVP
kPa
60>
Aromatic
vol%
40>
RON

92
Sulphur
wt%
0.005
1.3.2.2. Xăng RON95.
Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn xăng RON95, nhưng dưới
đây là các tính chất cơ bản để phối trộn xăng RON95:
Bảng 1.4: Tính chất của xăng RON95 [12]
Specification
Unit

Feed design base
Đồ án tốt nghiệp- Khóa 2010-2014 Trường ĐHBRVT

GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 7 SVTH: Lâm Hoàng Biết

Desity (15
0
C)
kg/l
0.72-0.76
RVP
kPa
60>
Aromatic
vol%
40>
RON

95
Sulphur
wt%
0.005
1.3.2.3. Xăng RON98.
Có rất nhiều tính chất để ràng buộc trong phối trộn xăng RON95, nhưng dưới
đây là các tính chất cơ bản để phối trộn xăng RON95:
Bảng 1.5: Tính chất của xăng RON98
Specification
Unit
Feed design base
Desity (15

0
C)
kg/l
0.72-0.76
RVP
kPa
60>
Aromatic
vol%
40>
RON

98
Sulphur
wt%
0.005
1.3.3. Nhiên liệu phản lực JET A1.
Một số tính chất quan trọng khi sử dụng nhiên liệu phản lực như:
Nhiệt trị: là lượng nhiệt được giải phóng khi đốt cháy một đơn vị nhiên
liệu trong điều kiện tiêu chuẩn.
Điểm đông đặc( Freezing Point) là nhiệt độ tại đó sản phẩm lỏng đem
làm lạnh trong điều kiện nhất định không còn chảy được nữa.