Tại Nhà máy Lọc dầu Dung Quất, phân xưởng LCO-HDT đảm nhiệm vai trò quan trọng trong việc loại bỏ lưu huỳnh và các tạp chất khỏi dòng nguyên liệu LCO từ RFCC trước khi phối trộn sản xuất diesel thương phẩm. Đây là công đoạn bắt buộc và tiêu tốn nhiều năng lượng. Tuy nhiên, bằng sự nhạy bén và kinh nghiệm vận hành, Thạc sĩ Lê Quốc Việt, Phó Trưởng phòng Công nghệ chế biến (Ban Nghiên cứu Phát triển, BSR), đã phát hiện khả năng điều chỉnh chế độ vận hành để tiết giảm chi phí mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Nền tảng chuyên môn và bước ngoặt sáng kiến

Sau hơn 16 năm vận hành thương mại, đội ngũ kỹ sư BSR đã làm chủ toàn bộ công nghệ lọc - hóa dầu hiện đại. Trong đó, Thạc sĩ Lê Quốc Việt là một nhân sự tiêu biểu. Anh gia nhập BSR từ giai đoạn chạy thử nhà máy, kinh qua nhiều vị trí từ vận hành đến nghiên cứu phát triển, nắm vững đặc tính công nghệ của từng phân xưởng. Ở vị trí hiện tại, anh chịu trách nhiệm đánh giá và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm đảm bảo vận hành hiệu quả, ổn định và an toàn.

Trong dây chuyền công nghệ, phân xưởng LCO-HDT được ví như “bộ lọc làm sạch” của nhà máy. Quá trình hydro xử lý tại đây tiêu thụ lượng lớn hydrogen, hơi nước, điện năng và khí nhiên liệu. Từ quan sát thực tế, anh Việt nhận thấy có những thời điểm hàm lượng lưu huỳnh trong dầu thô đầu vào giảm, khiến dòng LCO vẫn có thể đáp ứng tiêu chuẩn diesel mà không cần xử lý qua LCO-HDT. Điều này mở ra hướng tối ưu quan trọng.

Nhóm nghiên cứu đã đặt câu hỏi: Trong điều kiện và đặc tính dầu thô nào thì dòng LCO có thể phối trộn trực tiếp vào diesel mà không cần qua phản ứng?

Nghiên cứu dữ liệu và tìm “khoảng vận hành tối ưu”

Để trả lời, nhóm đã phân tích dữ liệu vận hành nhiều năm, xây dựng mô hình tương quan giữa lưu huỳnh trong dầu thô, phân đoạn LCO, diesel thành phẩm và công suất phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU2). Qua đó, nhóm xác định được “khoảng vận hành tối ưu”, cho phép bypass cụm phản ứng LCO-HDT mà vẫn đảm bảo chất lượng.

Tuy nhận diện được khả năng điều chỉnh, bài toán tiếp theo là xác định giới hạn kỹ thuật: mức lưu huỳnh trong dầu thô bao nhiêu thì sản phẩm diesel vẫn đạt chuẩn về lưu huỳnh, chỉ số cetan, độ nhớt, hàm lượng nước, các hydrocacbon không no…

Nhóm nghiên cứu tiếp tục thực hiện loạt phân tích, xây dựng cân bằng lưu huỳnh từ dầu thô đến từng dòng công nghệ. Đồng thời tiến hành nhiều thử nghiệm phối trộn mẫu tại phòng thí nghiệm, lấy mẫu hằng ngày trong các đợt chạy thử, đánh giá tác động lên các phân xưởng khác. Hàng chục cuộc hội thảo nội bộ được tổ chức để phân tích rủi ro và đảm bảo phương án vận hành khả thi, an toàn.

Sau nhiều vòng kiểm chứng, nhóm xác định được ngưỡng kỹ thuật: khi dầu thô có hàm lượng lưu huỳnh từ 500–700 ppm, việc phối trộn trực tiếp LCO vào diesel là hoàn toàn đảm bảo tiêu chuẩn.

Hiệu quả rõ rệt chỉ sau hai đợt triển khai

Giải pháp được áp dụng trong hai đợt ngắn ngày: 11 - 25/9/2021 và 3 - 19/10/2022. Kết quả: nhà máy tiết kiệm gần 7 tỷ đồng nhờ tạm dừng cụm phản ứng LCO-HDT. Việc dừng thiết bị phản ứng giúp giảm mạnh tiêu thụ hydrogen, hơi nước, nước khử khoáng, khí nhiên liệu và điện năng - những chi phí chiếm đến 60-70% giá thành sản xuất.

Ngoài hiệu quả vận hành, giải pháp còn giúp tiết kiệm gần 90% năng lượng phụ trợ trong thời gian dừng phân xưởng. Điều này đồng nghĩa với việc giảm đáng kể phát thải CO₂ và các khí nhà kính. Từ một điều chỉnh nhỏ, sáng kiến góp phần thực hiện mục tiêu vận hành xanh, phát triển bền vững của BSR.

Anh Việt chia sẻ: “Tôi hạnh phúc vì giải pháp giúp tiết kiệm chi phí, năng lượng và còn tạo nền tảng cho những nghiên cứu tối ưu sâu hơn, hướng đến mục tiêu hiệu quả - an toàn - phát triển xanh của BSR”.

Ghi nhận xứng đáng cho nỗ lực nghiên cứu

Sáng kiến “Thay đổi chế độ vận hành phân xưởng LCO-HDT và phối trộn sản phẩm diesel nhằm tiết kiệm năng lượng” đã đạt giải Ba tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Ngãi lần thứ 14 và được đề xuất tham dự Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật toàn quốc lần thứ 18.

Từ một điều chỉnh vận hành có tính cải tiến, giải pháp của anh Việt cho thấy sức mạnh của sự sáng tạo, tinh thần làm chủ công nghệ và khả năng bứt phá của đội ngũ kỹ sư BSR. Đây là minh chứng rõ nét cho trí tuệ của kỹ sư Việt Nam trong lĩnh vực lọc - hóa dầu hiện đại, đóng góp vào hiệu quả vận hành, kinh tế và phát triển bền vững của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất.