Chế biến dầu khí Việt Nam và tương lai nền kinh tế xanh

Các sản phẩm chế biến từ dầu khí, gồm sản phẩm lọc dầu và sản phẩm hóa dầu, là một phần thiết yếu trong cuộc sống của con người với nhu cầu đang ngày càng gia tăng. Trong đó, sản phẩm lọc dầu chủ yếu là các loại nhiên liệu như khí gas, xăng, dầu hỏa, nhiên liệu phản lực, nhiên liệu cho động cơ diesel (DO), nhiên liệu đốt lò (FO) và một số sản phẩm như các loại dung môi cho công nghiệp cao su, sản xuất sơn, dầu nhờn, mỡ bôi trơn, nhựa đường, sáp, paraffin… Sản phẩm hóa dầu là các sản phẩm hóa chất được sản xuất từ nguyên liệu đầu vào là dầu mỏ hoặc các sản phẩm trung gian của nhà máy lọc dầu (NMLD) hoặc từ khí thiên nhiên. Các sản phẩm hóa dầu rất đa dạng và được ứng dụng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống.

Ở Việt Nam, lĩnh vực lọc hóa dầu đã bắt đầu từ năm 1982 với các nhà máy nhỏ lẻ. Tuy nhiên, chỉ sau khi NMLD Dung Quất bắt đầu đi vào hoạt động (năm 2009), chuỗi giá trị lọc hóa dầu từ nguyên liệu là dầu thô đến một sản phẩm hóa dầu cuối là nhựa PP mới được hoàn tất. Tiếp đó, khi các tổ hợp lọc hóa dầu Nghi Sơn và hóa dầu Long Sơn cùng một số các tổ hợp/NMLD khác đi vào hoạt động, ngành công nghiệp lọc hóa dầu Việt Nam nói chung và của Petrovietnam nói riêng bắt đầu phát triển từ lọc dầu đến hóa dầu và hóa dầu từ khí thiên nhiên.

Trong tương lai, chế biến dầu khí Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng thế giới là kết hợp lọc và hóa dầu trong một nhà máy để tăng lợi nhuận theo hướng tăng các sản phẩm hóa dầu. Các tổ hợp lọc hóa dầu sẵn có như Dung Quất, Nghi Sơn, Long Sơn… sẽ được nâng cấp để có thể chế biến các loại dầu thô có chất lượng thấp với giá rẻ hơn thành các sản phẩm lọc dầu sạch và ít gây ô nhiễm môi trường hơn; ngoài xăng dầu sẽ có thêm các loại nhựa đường, dầu nhờn, lưu huỳnh và nhiều chủng loại sản phẩm trung gian và thành phẩm hóa dầu mới.

Các sản phẩm hóa dầu sẽ được sản xuất bằng công nghệ hiện đại, tiên tiến, chú trọng đến hóa dầu từ khí thiên nhiên, thế mạnh của Việt Nam trong tương lai với các mỏ khí trải dài ngoài khơi từ Bắc tới Nam. Các liên hợp lọc hóa dầu và hóa khí như Dung Quất, Nghi Sơn, Long Sơn, Phú Mỹ, Cà Mau, Miền Trung… với sản phẩm đa dạng, làm nền tảng để các ngành công nghiệp có liên quan phát triển. Theo đó, cung cấp nguyên liệu trong nước ổn định cho ngành công nghiệp hóa chất, công nghiệp phụ trợ và dệt may để tăng khả năng cạnh tranh, hội nhập với khu vực, tận dụng được các hiệp định thương mại quốc tế và liên chính phủ.

Về sản phẩm hóa dầu, có 1 dây chuyền sản xuất PP (polypropylene) tại NMLD Dung Quất (Quảng Ngãi) công suất 150.000 tấn/năm do Công ty TNHH CP Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) vận hành, bảo đảm khoảng 30% nhu cầu trong nước.

Song song với quá trình vận hành ổn định và an toàn của nhà máy, BSR còn nghiên cứu và chế biến được 8 loại sản phẩm mới gồm: xăng E5, DO L-62, Jet A-1K, xăng RON 83, MFO, Mixed C4, RFCC Naphtha, Full Range Naphtha. Trong số 8 sản phẩm mới đặc biệt phải kể đến sản phẩm phục vụ quân đội Jet A-1K, DO L-62, RON 83. Đây là sản phẩm được BSR phối hợp với Cục Xăng dầu quân đội, Viện 25 Liên bang Nga nghiên cứu trong hành trình dài 12 năm. Đến tháng 2-2023, những lô sản phẩm Jet A-1K, DO L-62 và xăng RON 83 ra đời, có thể cung cấp ổn định khoảng 5.000-6.000 tấn sản phẩm/năm cho Bộ Quốc phòng.

Còn Liên hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn sản xuất benzene, xylene và propylene với tổng công suất khoảng 1,35 triệu tấn/năm; Tổ hợp hóa dầu Long Sơn sản xuất các olefin nhẹ với công suất khoảng 1,6 triệu tấn/năm. Bởi vậy, nhu cầu mở rộng và chuyển NMLD Dung Quất theo hướng tăng tỷ lệ các sản phẩm hóa dầu là rất cấp thiết. Với điều kiện rất thuận lợi trong việc tiếp cận khí thiên nhiên từ mỏ Cá Voi Xanh (ngoài khơi Trung Bộ), việc triển khai sản xuất hóa dầu tại đây là hoàn toàn khả thi.

Cùng với đó, các nhà máy Đạm Phú Mỹ và Đạm Cà Mau đã và đang sản xuất, cung cấp ra thị trường hằng năm khoảng 1,6 triệu tấn urê (chiếm khoảng 75% nhu cầu thị trường urê trong nước) và các sản phẩm phân bón khác như NPK, phân bón hữu cơ, vi sinh ứng dụng khoa học công nghệ cao… Các nhà máy không chỉ góp phần ổn định thị trường phân bón trong nước, hỗ trợ người nông dân trong sản xuất nông nghiệp và bảo đảm an ninh lương thực quốc gia và còn hướng tới phát triển xanh. Đặc biệt, Đạm Cà Mau đã sản xuất ra phân bón nhả chậm được bọc bằng vật liệu nano và dung môi xanh, có khả năng kiểm soát tốc độ nhả chất dinh dưỡng vào môi trường nước và đất.

Nhà máy Xơ sợi Polyester Đình Vũ đang sản xuất các sản phẩm sợi tái chế (sợi DTY tái chế) chất lượng cao cung cấp cho thị trường trong nước và khu vực, có ý nghĩa bảo vệ môi trường. Tính đến nay, Nhà máy Xơ sợi Đình Vũ đã sản xuất hơn 6.000 tấn sợi DTY các loại, chất lượng sản phẩm loại AA hơn 92%, sản phẩm từ sợi tái sinh loại A đạt 90%.

Thực hiện mục tiêu phát triển các sản phẩm xanh, thân thiện với môi trường và phù hợp với xu hướng chuyển dịch năng lượng của đất nước, Petrovietnam đã giao Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) nỗ lực nghiên cứu và cho ra đời các sản phẩm tiên tiến, có tính ứng dụng cao, thân thiện với môi trường và phát triển sản phẩm theo chuỗi giá trị từ nguồn nguyên liệu khí thiên nhiên giàu CO2 sản xuất ra nhiều sản phẩm ứng dụng khác nhau.

Trong đó, chuỗi giá trị các sản phẩm tiên tiến trên cơ sở vật liệu nanocarbon như: Ống Nano Carbon (CNT), được sản xuất đầu tiên trên thế giới đi từ nguồn nguyên liệu là khí thiên nhiên giàu CO2 (30% CO2) bằng công nghệ lắng đọng pha hơi sử dụng hệ xúc tác kim loại dạng bản mỏng. Sản phẩm CNT có độ tinh thể cao, gồm 2-6 lớp và chiều dài đến 200 µm; Graphene, được sản xuất từ CNT trên cơ sở mở ống bằng phương pháp oxy hóa khử và nhóm chức hóa có kiểm soát để có thể phù hợp cho các ứng dụng khác nhau.

Trong thực tế, dầu nhờn chứa phụ gia trên cơ sở vật liệu Graphene, giúp giảm 5% tiêu hao nhiên liệu và giảm 15% lượng khí thải vào môi trường so với các loại dầu nhớt truyền thống. Hiện tại, sản phẩm dầu nhờn chứa phụ gia trên cơ sở vật liệu Graphene đang được sản xuất và cung cấp cho các khách hàng là các tàu đánh cá, các xe tải, xe container từ khu vực các tỉnh miền Trung vào đến các tỉnh miền Tây Nam Bộ.

Bên cạnh đó, VPI cũng nghiên cứu về sản xuất nhiên liệu và hóa chất sạch từ khí thiên nhiên giàu CO2 như: Hệ thống pilot chuyển hóa khí thiên nhiên giàu CO2 thành nhiên liệu sạch và methanol (đạt tiêu chuẩn ASTM D-1152) sử dụng xúc tác trên cơ sở vật liệu có cấu trúc monolith với công suất 1.000 ml/ngày; Các hệ xúc tác bi-reforming, tổng hợp Fischer-Trospch và tổng hợp methanol trên cơ sở vật liệu có cấu trúc monolith nhằm tăng cường hiệu quả phản ứng, phù hợp áp dụng trong điều kiện ngoài khơi cho các mỏ nhỏ, mỏ cận biên.

Đặc biệt, để phục vụ cho công tác khai thác dầu khí, VPI đã nghiên cứu chế phẩm nâng cao thu hồi dầu VPI SP dựa trên việc đánh giá các trang thiết bị đặc thù của ngành. Kết quả quan trọng nhất là hệ hóa phẩm SP đã gia tăng hệ số thu hồi dầu trên thí nghiệm bơm ép trên mẫu lõi thông qua mô hình vật lý vỉa 21-32%. Sản phẩm này đã được áp dụng thử nghiệm tại một số mỏ dầu tại Việt Nam, kết quả đã đáp ứng tiêu chí kỹ thuật và điều kiện vận hành khu vực Miocen vòm Nam mỏ Bạch Hổ.

Cuối năm 2023 vừa qua, Tổng công ty Hóa chất và Dịch vụ Dầu khí (PVChem) và BSR đã thống nhất và ký kết thỏa thuận khung về việc hợp tác cung cấp nguyên liệu bột PP của NMLD Dung Quất cho Dự án Nhà máy sản xuất PP Filler Masterbatch của PVChem.

Từ cách đây hơn 10 năm, khi nói về giá trị của lĩnh vực chế biến dầu khí, một lãnh đạo Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (Petrovietnam) đã khẳng định: “Dầu khí có thể chế biến ra… kim cương và nhiều hợp chất giá trị rất cao cho đất nước”.

Đến nay, sau nhiều năm nghiên cứu, ứng dụng, lĩnh vực chế biến dầu khí Việt Nam nói chung và Petrovietnam nói riêng đã không chỉ tạo ra những sản phẩm có giá trị “cao hơn cả kim cương” cho đất nước mà còn thể hiện quan điểm không ngừng “làm mới động lực cũ” và “bổ sung động lực mới”, thực hiện chương trình hành động về chuyển đổi năng lượng xanh, giảm phát thải vì khát vọng tăng trưởng xanh.

Petrovietnam đã hình thành, xây dựng và đặt nền móng cho sự phát triển ngành công nghiệp lọc hóa dầu Việt Nam; đang vận hành thương mại các công trình trọng điểm dầu khí gồm: NMLD Dung Quất, Liên hợp Lọc hóa dầu Nghi Sơn, Đạm Phú Mỹ, Đạm Cà Mau…

Thành Công