Một sáng kiến tại Nhà máy Lọc dầu Dung Quất giúp BSR tiết kiệm hơn 1 tỷ đồng mỗi năm

Từ kết quả bất thường đến phương pháp thử mới

Tổng công ty Lọc hóa dầu Việt Nam - CTCP (HOSE: BSR) vừa thông tin về một sáng kiến kỹ thuật được triển khai tại Phòng Thí nghiệm Nhà máy Lọc dầu Dung Quất, giúp doanh nghiệp chủ động hơn trong phân tích xúc tác RFCC và giảm hơn 1 tỷ đồng chi phí mỗi năm.

Nhóm nghiên cứu do kỹ sư Võ Tấn Phương cùng các cộng sự tại Phòng Thí nghiệm BSR thực hiện.

RFCC, viết tắt của Residue Fluid Catalytic Cracking, là phân xưởng cracking xúc tác tầng sôi cặn nặng, đảm nhiệm việc chuyển hóa các phân đoạn dầu nặng thành những sản phẩm có giá trị cao hơn như xăng, LPG, propylene, diesel và dầu nhiên liệu.

Phân xưởng này có công suất thiết kế khoảng 69.700 thùng/ngày và trong điều kiện phù hợp có thể vận hành vượt 110% công suất thiết kế. Bên trong hệ thống thường duy trì khoảng 600-650 tấn xúc tác cân bằng, trong khi mỗi ngày phải bổ sung khoảng 8-13 tấn xúc tác mới.

Song song với lượng xúc tác bổ sung, trung bình khoảng 10 tấn xúc tác được thải ra mỗi ngày. Các mẫu này phải được phân tích để xác định đặc tính và phân loại theo quy định về chất thải.

Trước đây, BSR gửi các mẫu xúc tác RFCC tới đơn vị giám định bên ngoài để thực hiện phân tích.

Bước ngoặt xuất hiện ngày 21/3/2023, khi đơn vị giám định trả kết quả hàm lượng asen trong mẫu xúc tác của lô ngày 24/2/2023 ở mức 8,05 mg/lít, cao hơn ngưỡng 2 mg/lít áp dụng đối với chất thải thông thường.

Nếu kết quả này được xác nhận, lượng xúc tác liên quan sẽ phải xử lý như chất thải nguy hại. Khi đó, chi phí xử lý có thể tăng từ khoảng 736.000 đồng/tấn lên 4,6 triệu đồng/tấn.

Trước sự chênh lệch lớn này, các kỹ sư BSR tiến hành rà soát nguyên liệu, hóa chất và phụ gia sử dụng tại phân xưởng RFCC nhằm xác định nguồn asen có khả năng tích tụ trong xúc tác.

Kết quả kiểm tra cho thấy không có nguồn nào chứa hàm lượng asen đủ lớn để dẫn tới mức ghi nhận trong mẫu thử. Từ đây, nhóm kỹ sư đặt vấn đề về khả năng phương pháp phân tích đang chịu tác động của yếu tố gây nhiễu.

Kỹ sư Võ Tấn Phương cùng các cộng sự sau đó bắt đầu xây dựng phương pháp phân tích ngay tại Phòng Thí nghiệm BSR, thay cho việc phụ thuộc hoàn toàn vào dịch vụ bên ngoài.

Dù phòng thí nghiệm theo thiết kế ban đầu không có chức năng phân tích một số chỉ tiêu kim loại chiết tách như asen hay antimon trong xúc tác, nhóm nghiên cứu đã tận dụng các thiết bị sẵn có, trong đó có máy ICP-OES và thiết bị cô quay, để xây dựng lại quy trình chiết tách kim loại theo tiêu chuẩn EPA 200.7 và EPA 1311.

Trong quá trình thử nghiệm, nhóm phát hiện nguyên tố đất hiếm Lanthan có trong xúc tác zeolite là một trong những yếu tố gây nhiễu, làm kết quả phân tích asen bị sai lệch.

Sau nhiều lần thử nghiệm, nhóm kỹ sư xây dựng được giải pháp hạn chế yếu tố này, đồng thời hoàn thiện phương pháp phân tích trên thiết bị ICP-OES.

Khi áp dụng phương pháp mới, các mẫu xúc tác RFCC được kiểm tra lại đều cho kết quả dưới ngưỡng chất thải nguy hại. BSR sau đó chuyển giao khuyến nghị kỹ thuật cho đơn vị giám định để phân tích lại lô xúc tác nêu trên.

Kết quả thử nghiệm lại cũng cho thấy hàm lượng asen thấp hơn ngưỡng quy định.

Chi phí phân tích giảm mạnh

Không chỉ xử lý vấn đề kỹ thuật, việc tự thực hiện phân tích ngay tại phòng thí nghiệm giúp BSR giảm đáng kể chi phí.

Theo doanh nghiệp, trước đây Phòng Thí nghiệm BSR phải gửi khoảng 208 mẫu xúc tác thải ra bên ngoài mỗi năm. Chi phí trung bình cho mỗi mẫu vào khoảng 5,28 triệu đồng.

Sau khi làm chủ phương pháp thử, chi phí thực hiện tại phòng thí nghiệm BSR chỉ còn khoảng 313.033 đồng/mẫu.

Với số lượng mẫu nói trên, doanh nghiệp ước tính tiết kiệm khoảng 1,033 tỷ đồng mỗi năm.

Bên cạnh phần chi phí trực tiếp, việc chủ động phân tích tại chỗ cũng giúp rút ngắn thời gian chờ kết quả, qua đó hỗ trợ kiểm soát chất lượng xúc tác và điều chỉnh các thông số công nghệ trong quá trình vận hành.

Phương pháp mới đồng thời được sử dụng để phục vụ việc tính toán, điều chỉnh liều lượng hóa chất Ni passivator cũng như phân loại xúc tác thải theo các quy định hiện hành.

Sáng kiến có tên “Cải tiến phương pháp phân tích asen, antimon (EPA 200.7 & 1311) trong xúc tác RFCC để tăng độ chính xác của kết quả thử nghiệm” sau đó đã giành giải Nhất tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Quảng Ngãi lần thứ 14, giai đoạn 2024-2025.

Theo ông Phạm Công Nguyên - Trưởng ban An toàn Chất lượng BSR, quá trình từ phát hiện kết quả bất thường, xác định nguyên nhân tới xây dựng phương pháp thay thế cho thấy khả năng chủ động xử lý những bài toán kỹ thuật phát sinh ngay trong quá trình vận hành nhà máy.

Với BSR, giá trị của sáng kiến không chỉ nằm ở khoản tiết kiệm hơn 1 tỷ đồng mỗi năm. Việc tự làm chủ phương pháp thử còn giúp doanh nghiệp giảm phụ thuộc vào dịch vụ phân tích bên ngoài, tăng khả năng kiểm soát chất lượng và chủ động hơn trong xử lý các vấn đề kỹ thuật tại Nhà máy Lọc dầu Dung Quất.