School of Chemical Engineering

  • Đăng ký
    *
    *
    *
    *
    *
    Fields marked with an asterisk (*) are required.

THÔNG TIN LIÊN HỆ

Tel/Fax: +84-24-3868 0070
HotLine: +84-91 968 0070
Email: SCE@hust.edu.vn
-----
Tel/Fax: +84-24-3869 2300
HotLine: +84-86 869 2300
-----
Tel/Fax: +84-4-3869 2370
Email: PC@hust.edu.vn
-----
HotLine: +84-96 369 2300
-----
 

VAI TRÒ CỦA MÔ PHỎNG TRONG HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT KINH DOANH TẠI CÁC NHÀ MÁY LỌC HÓA DẦU

HYSYS-Upstream-flow-assurance-simulation-11-6504Hiện nay, khủng hoảng kinh tế thế giới cũng như sự sụt giảm ngoài dự báo của giá dầu đã tác động mạnh đến hoạt động chế biến dầu khí. Các nhà máy lọc dầu đang vận hành trong điều kiện thị trường diễn biến hết sức phức tạp, chịu sức ép về biến động thất thường của giá dầu thô, cạnh tranh mạnh mẽ về nguyên liệu, thị trường tiêu thụ, nhân lực, dịch vụ… cũng như những yêu cầu ngày càng khắt khe hơn về tiêu chuẩn sản phẩm và môi trường.

Ngoài ra, xu thế toàn cầu hoá và việc thực hiện các cam kết quốc tế về mở cửa hoàn toàn thị trường sản phẩm lọc hoá dầu là các thách thức hết sức to lớn. Vì vậy, để tăng khả năng cạnh tranh, các nhà máy lọc dầu phải tiến hành tối ưu hóa, tận dụng mọi cơ hội tiết giảm chi phí sản xuất thông qua lựa chọn dầu thô, sử dụng các phần mềm để tính toán, pha trộn dầu thô, xác định cơ cấu sản phẩm theo nhu cầu của thị trường, tối ưu hóa năng lượng với mục tiêu tối đa hóa lợi nhuận…. trên cơ sở đó định hướng chế độ vận hành tốt nhất cho nhà máy.

Để tiến hành tối ưu, các thông số về kinh tế và kỹ thuật liên quan đến hoạt động sản xuất kinh doanh của nhà máy được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho các mô hình toán học xây dựng từ phần mềm để tính toán tối ưu. Hai nguồn dữ liệu quan trọng sử dụng để làm thông số đầu vào cho mô hình tối ưu đó là dữ liệu liên quan đến lợi nhuận kinh tế và các thông số vận hành của nhà máy. Các dữ liệu liên quan đến kinh tế được lấy từ các nguồn thông tin dự báo, hoặc các thông tin cập nhật thường xuyên,…Những thông số này có thể là giá dầu thô nguyên liệu, giá các loại sản phẩm, chi phí phụ trợ: điện, hơi nước... Các thông số vận hành của nhà máy được máy móc ghi lại và lưu vào cơ sở dữ liệu của nhà máy (số liệu monitoring). Các số liệu này bao gồm tính chất nguyên liệu, cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng, thông số hoạt động các thiết bị. Sau khi chạy mô hình với hàm mục tiêu là tối ưu hóa lợi nhuận, các kết quả thu được sẽ cho biết tỷ lệ pha trộn, điều kiện vận hành, cơ cấu sản lượng sản phẩm tối ưu… từ đó nhà quản lý sản xuất tiến hành phân tích, đánh giá, cân nhắc cụ thể trong sự tương quan giữa mô hình và thực tế sản xuất và các ràng buộc của quá trình để lựa chọn phương án tối ưu.

Quá trình tối ưu hóa trong nhà máy có thể tóm tắt trong sơ đồ đưới đây:

mo-phong-1
Các bước của quá trình tối ưu hóa hoạt động sản xuất kinh doanh của Nhà máy lọc dầu

Kể từ khi được bàn giao cho chủ đầu tư trực tiếp quản lý vận hành từ 05/2010, Nhà máy lọc dầu Dung Quất là Nhà máy lọc dầu đầu tiên tại Việt Nam đã và đang hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả. Để có được điều này từ những năm đầu, Nhà máy đã yêu cầu Nhà thầu tư vấn vận hành và bảo dưỡng O&M (Operation and Maintenance Consultant) sử dụng các phần mềm mô phỏng để triển khai các hoạt động tối ưu hóa nhằm đạt các chỉ số hiệu năng KPI (Key Performance Indicator) mong muốn. Quá trình tối ưu hóa nhà máy được hỗ trợ bởi nhà thầu SK Energy (Hàn Quốc) và nhà thầu KBC thông qua việc ký hợp đồng thuê bản quyền phần mềm Petro-SIM. Nhà thầu KBC đã tiến hành đào tạo sử dụng phần mềm và xây dựng các mô hình mô phỏng cho các phân xưởng trọng tâm của nhà máy bao gồm phân xưởng chưng cất khí quyển (CDU), phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi (RFCC), reforming xúc tác liên tục (CCR), Xử lý LCO bằng hydro (LCO HDT) và đồng phân hóa (ISOM);
Mô hình mô phỏng giúp tạo Shift vector là các bộ thông số mô phỏng hoạt động của phân xưởng để cho mô hình tuyến tính LP (Linear Program) đánh giá kinh tế, tối ưu hóa vận hành. Ngoài ra phần mềm mô phỏng còn hỗ trợ tối ưu hóa năng lượng, đánh giá khả năng tăng công suất, tính toán các dòng nguyên liệu và sản phẩm, ngập lụt trong tháp chưng cất phân xưởng xử lý naphtha bằng hydro (NHT), đóng cặn của các thiết bị trao đổi nhiệt phân xưởng NHT và CDU; thủy lực và lưu lượng cho bơm máy nén và các đường ống trong các dự án cải hoán nhỏ,….
Trao đổi với chúng tôi, Kỹ sư Bùi Đức Việt – kỹ sư phụ trách việc sử dụng phần mềm mô phỏng, người đã nhận được nhiều giải thưởng sáng kiến kỹ thuật sử dụng phần mềm tối ưu hóa hoạt động của nhà máy, cho biết: “Các phần mềm mô phỏng đóng vai trò quan trọng trong quá trình kiểm soát chế độ vận hành cho nhà máy, đóng góp vào việc tăng hiệu quả vận hành, góp phần quan trọng trong nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của NMLD Dung Quất. Vì thế, trong những năm vừa qua nhà máy đã bỏ ra hàng triệu đô la để mua bản quyền sử dụng các phần mềm này, nhờ có các phần mềm này chúng tôi đã có các công cụ làm việc hữu hiệu. Hàng ngày, chúng tôi luôn vẫn sử dụng các phần mềm mô phỏng để tìm tòi, đánh giá các cơ hội tối ưu hóa các thông số, đánh giá giải quyết các sự cố vận hành cho Nhà máy”.

mo-phong-2
Kỹ sư Bùi Đức Việt và các đồng nghiệp đang sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm soát chế độ vận hành, tối ưu hóa hoạt động sản xuất của NMLD Dung Quất

Cùng với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng, NMLD Dung Quất sử dụng phần mềm tuyến tính LP. Dựa trên các vector thông số về công nghệ do phần mềm mô phỏng cung cấp, các thông tin về giá, chi phí, nhu cầu thị trường, công suất, các giới hạn vận hành, điểm cut phân đoạn, tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm, phần mềm LP sẽ giải các bất phương trình với hàm mục tiêu là tối đa hóa lợi nhuận cho nhà máy và cho biết các điều kiện vận hành để định hướng sản xuất. Phần mềm LP hỗ trợ việc đánh giá lựa chọn dầu thô, đánh giá hiệu quả kinh tế và lập kế hoạch sản xuất kinh doanh hàng tháng.

mo-phong-3 Mô hình tuyến tính LP tối ưu hóa lợi nhuận cho NMLD Dung Quất

Trao đổi với chúng tôi, kỹ sư Đào Thanh Hải – Phó phòng Điều độ Sản xuất của Công ty BSR cho biết: “Để lập kế hoạch sản xuất cho Nhà máy, chúng tôi sử dụng phần mềm LP của Princeps với các dữ liệu về chi phí, nhu cầu thì trường, dầu thô và các ràng buộc khác. Nhờ có sự trợ giúp của phần mềm mô phỏng, công việc của chúng tôi trở nên dễ dàng hơn với độ chính xác cao. Phải nói rằng tuy với chi phí bản quyền cao nhưng hiệu quả kinh tế do phần mềm mô phỏng đem lại rất lớn khi chúng tôi chủ động được kế hoạch, tối ưu hóa vận hành, điều tiết sản xuất theo sự thay đổi của thị trường”.
Với Tổ hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn, nhận thấy được vai trò của phần mềm mô phỏng, ngay từ giai đoạn đang triển khai xây dựng hiện nay, công ty đang tiến hành đấu thầu lựa chọn nhà cung cấp phần mềm mô phỏng để có thể tối ưu hóa Nhà máy ngay sau khi đưa vào vận hành thương mại dự kiến vào cuối năm 2017.
Như vậy, từ thực tế vận hành sản xuất của các Nhà máy lọc dầu, chúng ta đã thấy được vai trò và tầm quan trọng của các phần mềm mô phỏng trong việc tối ưu hóa công nghệ, tối ưu hóa hiệu quả sản xuất kinh doanh, phần mềm mô phỏng không thể thiếu trong hoạt động của các Nhà máy chế biến dầu khí. Sinh viên, từ khi ngồi trên ghế nhà trường, cần tận dụng các cơ hội làm quen với phần mềm mô phỏng. Điều này, không những giúp cho chúng ta có thể tìm tòi, hiểu biết hơn về công nghệ mà còn giúp chúng ta có công cụ đắc lực, không bỡ ngỡ nếu có cơ hội làm việc tại các nhà máy chế biến dầu khí.

Thạc sỹ Nguyễn Duy Thắng
Chuyên viên chính Ban Chế biến Dầu khí
Tập đoàn Dầu khí Việt Nam

 
You are here: Home Tin tức Khoa học và Công nghệ VAI TRÒ CỦA MÔ PHỎNG TRONG HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT KINH DOANH TẠI CÁC NHÀ MÁY LỌC HÓA DẦU