- Trang Chủ
- Hoá dầu
- Công nghiệp hóa dầu: Xu thế trên thế giới và nhu cầu phát triển ở Việt Nam
Xem mẫu
- Diễn đàn Khoa học - Công nghệ
Công nghiệp hóa dầu:
xu thế trên thế giới và nhu cầu phát triển ở việt nam
Hồ Sĩ Thoảng1, Đặng Thanh Tùng2, Tạ Hiền Trang2
Hội Dầu khí Việt Nam
1
2
Viện Dầu khí Việt Nam
Hiện nay, với sự gia tăng nhu cầu về các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng có nguồn gốc từ dầu
khí, việc đẩy mạnh triển khai các dự án hóa dầu tại Việt Nam đang trở nên cấp thiết. Theo nghiên
cứu của Viện Dầu khí Việt Nam, mức tiêu thụ các sản phẩm hóa dầu của Việt Nam chỉ bằng 1/5 so
với thế giới (khoảng 10 triệu tấn vào năm 2035), trong đó polyethylene (PE), polypropylene (PP),
polyvinylchloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET) là các sản phẩm có mức tiêu thụ lớn nhất.
Bài viết phân tích xu thế phát triển sản phẩm hóa dầu trên thế giới và đánh giá nhu cầu, cơ hội cũng
như các thách thức đối với sự phát triển lĩnh vực này ở Việt Nam.
Xu thế phát triển trên thế giới gốc từ sản phẩm hóa dầu. Ngành có mặt của chất xúc tác.
công nghiệp này có sứ mệnh kết nối
Lịch sử phát triển hơn 150 năm Tính theo sản lượng trên thế giới
lĩnh vực khai thác dầu khí với các
của ngành công nghiệp chế biến dầu hàng năm (2015), các sản phẩm hóa
ngành công nghiệp quan trọng của
mỏ đã chứng tỏ, nếu chế biến sâu dầu chủ lực được xếp hạng như sau:
nền kinh tế, từ dệt may, chất dẻo, cao
để có nhiều sản phẩm hóa dầu thì lợi su đến dược phẩm, mỹ phẩm… Trong ethylene (143 triệu tấn) > propylene
nhuận luôn cao hơn là chỉ sản xuất hơn 15 năm qua, ngành công nghiệp (88 triệu tấn) > benzene (58 triệu
các sản phẩm nhiên liệu (tức là chỉ hóa dầu đã liên tục tăng trưởng, nhu tấn) > p-xylene (38 triệu tấn); trong
lọc dầu). Trong thực tế, sự cần thiết cầu ethylene toàn cầu năm 2000 đạt khi sản lượng khí tổng hợp để sản
phải kết hợp lọc và hóa dầu trong một 100 triệu tấn/năm, đến năm 2016 đã xuất amoniac (cho phân đạm urea)
nhà máy để tăng lợi nhuận là điều tăng lên 150 triệu tấn/năm [2]. và methanol là khoảng 270 triệu tấn.
hiển nhiên và xu thế chung là tăng Hiện nay, các nguyên liệu ban
dần hướng sản xuất các sản phẩm Cơ sở của nền công nghiệp hóa
dầu là các olefin nhẹ như ethylene, đầu để sản xuất các hydrocarbon
hóa dầu. Theo dự báo của Công ty này được phân bố như sau: methane
propylene, butadiene… và các
nghiên cứu thị trường IHS Markit (thông qua chuyển hóa thành
hydrocarbon thơm như: benzene,
(Hoa Kỳ), cùng với sự tăng dân số, methanol) 1%, ethane (nhiệt phân)
toluene, xylene (gọi chung là BTX), từ
từ nay đến năm 2040, nhu cầu các 12%, khí dầu mỏ hóa lỏng LPG (nhiệt
đó sản xuất ra hàng ngàn sản phẩm
sản phẩm hóa dầu sẽ tăng với tốc độ công nghiệp và tiêu dùng. Trong dầu phân) 9%, naphtha (carcking nhiệt)
khoảng 3%/năm [1]. Trong khi đó, mỏ hay khí thiên nhiên không có các 44%, naphtha (reforming xúc tác)
nhu cầu các sản phẩm xăng dầu sẽ olefin, còn các hợp chất BTX thì có 29%, dầu nặng gasoil (cracking nhiệt)
tăng rất ít và phụ thuộc vào sự tăng trong dầu mỏ với hàm lượng thấp, 5%. Giá thành sản xuất ethylene trực
trưởng của các nguồn năng lượng tái không đủ để tách ra và sử dụng ở tiếp từ ethane là rẻ nhất, tuy nhiên,
tạo - các nguồn năng lượng này trong quy mô công nghiệp. Cả các olefin tỷ lệ sử dụng naphtha vẫn cao nhất
thời gian tới có thể sẽ gia tăng nhanh và BTX đều phải được tạo ra thông vì những nguyên nhân kinh tế và kỹ
chóng. Theo dự báo đến năm 2050, qua các quá trình chuyển hóa hóa thuật khác nhau như khả năng cung
có đến 70% nhiên liệu hóa thạch sẽ học khác nhau, từ các phân đoạn dầu cấp và vận chuyển nguyên liệu… Vì
bị thay thế bởi các dạng năng lượng mỏ và khí thiên nhiên như methane, vậy, sự cạnh tranh về giá thành sản
tái tạo, trong đó nhiên liệu sinh học ethane, propane, butane cũng như xuất ethylene là yếu tố rất nhạy cảm
sẽ chiếm tỷ lệ khá cao. Ngành công các phân đoạn chứa các hydrocarbon khi các công ty lựa chọn phương án
nghiệp hóa dầu đóng vai trò rất quan có nhiệt độ sôi cao. Đó là những quá xây dựng nhà máy sản xuất ethylene
trọng trong cuộc sống, các vật phẩm trình chuyển hóa hóa học ở nhiệt độ ở một địa điểm nhất định (hình 1).
sử dụng hàng ngày đều có nguồn cao hoặc ở nhiệt độ cao cùng với sự Có thể nhận thấy, ở Trung Đông với
18
Soá 4 naêm 2019
- Diễn đàn khoa học - công nghệ
trường. Những đổi mới công nghệ
chế biến dầu khí hiện nay nhằm mục
tiêu tăng tỷ lệ các olefin nhẹ cũng
như BTX trong nhà máy lọc dầu để
phục vụ cho phát triển ngành hóa
dầu. Để tăng sản lượng propylene,
các nhà máy lọc - hóa dầu hiện nay
Nguyên liệu giảm tỷ lệ sản xuất các sản phẩm
lọc dầu (xăng và dầu diesel) để
sản xuất
tăng tỷ lệ propylene bằng việc thay
đổi chế độ cracking xúc tác (tăng
Sản phẩm hóa dầu nhiệt độ, biến tính chất xúc tác…).
Tương tự, công nghệ và xúc tác quá
trình sản xuất hydrocarbon thơm
(aromatisation) được hoàn thiện để
Hình 1.HìnhNguyên1. Nguyênliệu sản
liệu xuất chính
sản xuất và và
chính sảnsản
lượng
lượnghóa hóa dầu
dầu phânphânbố bốtheo
theocác cáckhu khu vực
vực trên thế giới [3]. tăng hiệu suất các sản phẩm BTX.
trên thế Ghigiới
chú:[3].các biểu đồ hình tròn có kích thước tương ứng với tổng số lượng [triệu tấn quy dầu Những công nghệ mới để cải thiện
(mtoe) hoặc triệu tấn (mt)] trong mỗi trường hợp. cracking hơi naphtha (kết hợp phản
Ghi chú: các biểu đồ hình tròn có kích thước tương ứng với tổng số lượng [triệu tấn quy dầu (mtoe) hoặc
ứng nhiệt và phản ứng xúc tác) đồng
triệu tấnnguồn
(mt)] trongkhí thiên nhiên dồi dào, việc do dân số toàn cầu tăng từ mức 7,6 tỷ thời cho ethylene và propylene đang
mỗi trường hợp.
sản xuất
Cũng theoethylene
IHS, tăngthuận lợi nhất
trưởng nhu với
cầu sản ngườiphẩm nămhóa 2017 dầulênđược 9,2 tỷ dựngười
báo nămlớn hơnđược rất nhiều công ty chế biến dầu khí
giá thành thấp nhất vì giá ethane ở 2040; tiêu thụ tăng chủ yếu ở khu vực nghiên cứu áp dụng.
nhiều so với tăng trưởng nhu cầu các sản phẩm lọc dầu
đây chỉ 0,75 USD/triệu Btu, trong châu Á, đặc biệt là Trung Quốc [1]. (hình 2). Cụ thể, tăng trưởng nhu Tái chế phế thải và các sản
khi ở Mỹ là 4 USD/triệu Btu. Sự Trong bối cảnh đó, các công
cầu lọc dầu sẽ
- Diễn đàn Khoa học - Công nghệ
và thông minh. gồm quang điện, điện phân và pin cảnh thị trường nhiên liệu mở như
nhiên liệu, chất xúc tác, thu CO2 hiệu hiện nay, việc xây dựng mới các tổ
Hướng sản xuất sản phẩm hóa
quả, lưu trữ, phân phối hydro và cuối hợp lọc hóa dầu cần cân nhắc thận
dầu thông qua methanol tuy chưa
cùng là sản xuất nhiên liệu tổng hợp trọng, phải chế biến sâu, công nghệ
có quy mô lớn, nhưng có triển vọng
từ nguyên liệu CO2 và H2. hiện đại, đặc biệt là phải tính đến xu
khá hấp dẫn. Nhiều cải tiến quá trình
thế phát triển của ngành hóa dầu
chuyển hóa methane thành khí tổng Nhu cầu phát triển ở Việt Nam
hợp để sản xuất các olefin nhẹ đang thế giới như trình bày ở trên. Để phát
được nghiên cứu, một số công nghệ Với sự gia tăng nhu cầu của các triển các lĩnh vực sản xuất dược liệu,
đã được thương mại hóa ở quy mô sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng mỹ phẩm, chất tẩy rửa… rất cần sự
xấp xỉ 1 triệu tấn/năm. Mục tiêu của có nguồn gốc từ dầu khí, việc đẩy hợp tác và cung cấp nguyên liệu ban
các cải tiến quá trình sản xuất khí mạnh triển khai các dự án hóa dầu đầu từ công nghiệp hóa dầu.
tổng hợp từ khí methane là nâng cao tại Việt Nam đang trở nên cấp thiết. Để triển khai các dự án lọc hóa
hiệu suất phản ứng, đồng thời giảm Theo nghiên cứu của Viện Dầu khí dầu theo hướng chế biến sâu hoặc
phát thải khí carbonic ảnh hưởng đến Việt Nam, với mức tiêu thụ trên đầu chỉ chuyên về hóa dầu, Nhà nước cần
môi trường. người chỉ bằng 1/5 so với thế giới thì có những chính sách phù hợp với khả
nhu cầu các sản phẩm hóa dầu của năng thực tế của các doanh nghiệp
Trong tương lai, methanol sẽ
Việt Nam vào năm 2035 là khoảng và nhu cầu thị trường luôn biến động
đóng vai trò hóa phẩm nền tảng để
10 triệu tấn, trong đó PE, PP, PVC, trong khu vực và trên thế giới. Do
sản xuất nhiên liệu tái tạo và các hóa
PET là các sản phẩm có mức tiêu thụ năng lực về công nghệ và tài chính
phẩm cơ bản của nền công nghiệp
lớn nhất [4]. có hạn, Việt Nam rất cần hợp tác với
hóa dầu, trước hết là các olefin nhẹ.
Ngoài quá trình sản xuất methanol từ Cho đến nay, thành tựu lớn nhất các đối tác nước ngoài để có được
khí thiên nhiên và than, có không ít của ngành hóa dầu Việt Nam là đã công nghệ tiến bộ nhất có thể, cũng
quá trình chuyển hóa sinh khối thành xây dựng được 2 nhà máy đạm tại như giảm bớt gánh nặng tài chính.
methanol (khí hóa, nhiệt phân…) đã Bà Rịa - Vũng Tàu và Cà Mau với Riêng về nhân lực, Việt Nam có thể
đạt đến quy mô pilot hoặc bán công tổng công suất 1,6 triệu tấn/năm. Tuy tự tin vào khả năng tiếp nhận và vận
nghiệp. Tính khả thi của các quy nhiên, đạm là ngành sản xuất hóa hành các quy trình công nghệ hiện
trình công nghệ này còn phụ thuộc đại cùng các đối tác. Thực tế việc xây
dầu đặc biệt, chỉ sử dụng methane
vào giá dầu và giá khí thiên nhiên, dựng và vận hành 2 dự án Dung Quất
là nguyên liệu có sẵn trong khí thiên
nhưng trong tương lai sẽ có cơ hội và Nghi Sơn đã cho thấy, Việt Nam
nhiên, cho nên nếu chỉ tính các quá
cạnh tranh với các công nghệ truyền có thể tham gia nền công nghiệp chế
trình công nghiệp của ngành hóa dầu
thống. Hiện nay đã có triển vọng kết biến dầu với độ khó vào loại cao nhất
đi từ các olefin nhẹ và BTX thì Việt
hợp nhiều quá trình chuyển hóa trong trong các ngành công nghiệp chế
Nam mới có 1 dây chuyền sản xuất
một tổ hợp công nghệ để chuyển hơi biến. Đội ngũ chuyên gia, kỹ sư vận
PP tại Dung Quất (Quảng Ngãi) với
nước và khí carbonic dưới tác dụng hành Nhà máy Lọc dầu Dung Quất
công suất 150 nghìn tấn/năm, bảo
trực tiếp của năng lượng mặt trời đã khẳng định Việt Nam có thể học
đảm khoảng 30% nhu cầu trong
thành khí tổng hợp rồi chuyển hóa hỏi và tiếp thu, vận hành công nghệ
nước. Liên hợp Lọc hóa dầu Nghi
tiếp thành nhiên liệu và hóa phẩm lọc - hóa dầu vào loại phức tạp nhất ở
Sơn sẽ sản xuất benzene, xylene và
(quá trình sử dụng năng lượng mặt trình độ quốc tế ?
propylene với tổng công suất khoảng
trời để sản xuất nhiên liệu mặt trời). 1,35 triệu tấn/năm; còn Tổ hợp hóa Tài liệu tham khảo
Đây là cơ hội nhiên liệu mặt trời thay dầu Long Sơn sẽ có công suất sản [1] IHS (2018), Chemical & Energy
thế nhiên liệu hóa thạch, làm nguồn xuất các olefin nhẹ khoảng 1,6 triệu INSIGHTS.
năng lượng chính và hóa chất hàng tấn/năm. Nhu cầu mở rộng và chuyển [2] Eren Cetinkaya, Nathan Liu (2018),
hóa, đồng thời cung cấp phương tiện Nhà máy Lọc dầu Dung Quất theo Petrochemicals 2030: Reinventing the way
để lưu trữ năng lượng từ nguồn năng hướng tăng tỷ lệ các sản phẩm hóa to win in a changing industry, McKinsey on
lượng mặt trời. Để cạnh tranh trên thị dầu là rất cấp thiết. Với điều kiện rất Chemicals.
trường, việc thu gom CO2 từ các nhà thuận lợi trong việc tiếp cận khí thiên [3] IEA (2018), The Future of
máy điện hoặc các nguồn khác tại Petrochemicals: Towards more sustainable
nhiên từ mỏ Cá Voi Xanh (ngoài khơi
địa phương và hiệu quả sản xuất H2 plastics and fertilisers.
Trung Bộ) thì việc triển khai sản xuất
từ nước bằng điện phân hoặc bằng [4] Nguyễn Anh Đức (2018), “Tương lai
hóa dầu tại đây là khả thi.
phương pháp nhiệt hóa phải được công nghiệp hóa dầu”, Tọa đàm Tập đoàn
thiết lập đồng thời. Điều này đòi hỏi Về tổng thể, cơ hội và dư địa cho Dầu khí Việt Nam trong lộ trình phát triển
nỗ lực nghiên cứu và phát triển phối phát triển sản xuất hóa dầu tại Việt ngành công nghiệp hóa dầu Việt Nam.
hợp trong một số lĩnh vực chính bao Nam là rất có triển vọng. Trong bối
20
Soá 4 naêm 2019
nguon tai.lieu . vn
