VINACHEM

Trong thập niên qua, xu hướng phát triển và áp dụng những công nghệ có tính đột phá đã chi phối ngành công nghiệp hóa dầu trên quy mô toàn cầu, quá trình này được thúc đẩy chủ yếu bởi những động lực rất mạnh về giá trên thị trường nhiên liệu. Những công nghệ như vậy cho phép chuyển đổi trực tiếp dầu mỏ thành những nguyên liệu hóa dầu cơ bản, tạo điều kiện sử dụng những nguồn nguyên liệu giá rẻ và sẵn có tại địa phương.

Một trong những xu hướng có ý nghĩa nhất hiện nay là những tổ hợp chuyển hóa dầu mỏ thành hóa chất (Crude Oil to Chemicals - COTC) với quy mô rất lớn. Một số dự án COTC như vậy hiện đang được lập kế hoạch hoặc đã bắt đầu đi vào vận hành ở châu á và Arập Xê-út, chúng có triển vọng sẽ định hình lại tương lai của ngành công nghiệp hóa dầu.

ở các dự án COTC, nhà máy lọc dầu được thiết kế để sản xuất tối đa các hóa chất, mục tiêu chính không còn là sản xuất nhiên liệu vận chuyển thông thường. Do công suất chế biến của những nhà máy lọc dầu lớn gấp khoảng 10 lần các nhà máy hóa dầu quy mô quốc tế hiện nay, các dự án COTC có thể tăng sản lượng các sản phẩm hóa dầu lên quy mô chưa từng thấy trước đây.

Hơn nữa, các nhà máy COTC cũng có khả năng sản xuất lượng hóa chất trên mỗi thùng dầu tối thiểu nhiều gấp đôi so với những tổ hợp lọc dầu - hóa dầu hiện đại và được tích hợp tốt hiện nay. Với cấu trúc hiện tại trong ngành, nhà máy lọc dầu thường cung cấp naphta cho nhà máy hóa dầu để sản xuất hóa chất thông qua các công nghệ crăcking bằng hơi nước. Trung bình trên toàn cầu, từ mỗi thùng dầu người ta có thể sản xuất ra 8-10% naphta. Tại một tổ hợp được tích hợp rất tốt của Công ty Petro Rabigh (liên doanh giữa Saudi Aramco và Sumitomo), nhà máy lọc dầu sản xuất khoảng 17% hóa chất trên mỗi thùng dầu theo công nghệ hiện nay.

Trong khi đó, mỗi dự án COTC đã công bố đều có khả năng sản xuất tối thiểu 40% hóa chất trên mỗi thùng dầu. Đây là một bước nhảy vọt về lượng so với bất cứ tổ hợp hiện đại nào ngày nay.

Các dự án COTC tại Arập Xê-út

Tại Arập Xê-út, hai công ty Aramco và Sabic đã thành lập liên doanh để phát triển tổ hợp COTC ở Yanbu, dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2025. Tổ hợp này có kế hoạch chuyển hóa mỗi năm 20 triệu tấn dầu thô loại nhẹ để sản xuất 9 triệu tấn các sản phẩm hóa dầu, tỷ lệ chuyển hóa thành hóa chất trên mỗi thùng dầu đạt 45%. Aramco và Sabic cũng ký các hợp đồng kỹ thuật, thiết kế và lựa chọn công nghệ ban đầu.

Hơn nữa, Công ty Aramco đã ký hợp đồng phát triển công nghệ với Công ty Chevron Lummus Global và McDermott để tích hợp công nghệ crăcking etylen của McDermott, công nghệ Hydroprocessing của Chevron và công nghệ chuyển hóa dầu nhiệt thành hóa chất của Aramco, với mục tiêu chuyển hóa 70-80% lượng dầu trong mỗi thùng dầu thành hóa chất. Nếu tổ hợp COTC được xây dựng dựa trên công nghệ tương lai này, khởi đầu với 20 triệu tấn dầu nó sẽ sản xuất 14-16 triệu tấn hóa chất mỗi năm, đáp ứng phần lớn mức tăng trưởng nhu cầu hóa chất hàng năm.

Nói cách khác, dự án COTC dựa trên công nghệ đã tối ưu hóa của Aramco sẽ sản xuất nhiều hóa chất hơn toàn bộ 8 nhà máy crăcking hơi nước dựa trên etan theo công nghệ hiện nay tại Mỹ. 8 nhà máy này có tổng công suất 11 triệu tấn etylen/ năm.

Động lực cho các dự án COTC của Công ty Aramco là mục tiêu của Công ty sử dụng tốt hơn tài nguyên dầu mỏ thuộc sở hữu của mình. Trong một hoặc hai thập niên tới, nhu cầu hóa chất toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng hơn 4%/năm khi dân số thế giới ngày càng tăng. Tốc độ tăng trưởng này cao hơn tốc độ tăng trưởng GDP toàn cầu (khoảng 3%/năm). Trong cùng thời kỳ đó, nhu cầu nhiên liệu cho lĩnh vực giao thông vận tải dự kiến sẽ chỉ tăng hơn 1%/năm, hơn nữa lại bị ảnh hưởng bởi hiệu quả sử dụng nhiên liệu tốt hơn và việc thay thế bằng các loại xe thân thiện môi trường, không sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Nếu giá dầu mỏ duy trì ở mức tương đối thấp, Công ty Aramco sẽ có động lực lớn để triển khai các dự án COTC, giúp Công ty tham gia sâu hơn vào chuỗi sản xuất hóa chất với giá trị cao hơn và có tiềm năng tăng trưởng nhu cầu lớn hơn so với nhiên liệu giao thông.

Các dự án COTC tại Trung Quốc

Tại châu á, 4 dự án COTC - 3 ở Trung Quốc và 1 ở Brunei - đã được thiết kế để sản xuất lượng paraxylen (PX) tối đa. Tại Trung Quốc, Công ty Hengli Petrochemical đang xây dựng một tổ hợp lọc dầu - sản xuất PX, có khả năng xử lý 20 triệu tấn dầu trung bình và dầu nặng mỗi năm (tương đương 400.000 thùng dầu/ngày). Từ những nguyên liệu này, tổ hợp có thể sản xuất 43 triệu tấn PX cùng với benzen và các hóa chất khác. Tốc độ chuyển hóa thành hóa chất trên mỗi thùng dầu ước đạt 42%. Công việc xây dựng đang tiến triển tốt, Công ty Hengli đã được chính phủ Trung Quốc cấp quota nhập khẩu dầu mỏ. Nhà máy dự kiến sẽ vận hành thử nghiệm vào tháng 10/2018 và bắt đầu sản xuất PX vào nửa sau năm 2019.

Công ty dầu mỏ và hóa chất Chiết Giang đang có kế hoạch sẽ chuyển hóa 40 triệu tấn dầu mỏ thành khoảng 8 triệu tấn PX mỗi năm, tiến hành qua 2 giai đoạn có công suất tương đương nhau. Giai đoạn thứ nhất sẽ sản xuất 4 triệu tấn PX và các hóa chất khác, dự kiến đi vào vận hành cuối năm 2019. Tỷ lệ chuyển hóa thành hóa chất trên mỗi thùng dầu ước đạt 40%.

Công ty hóa dầu Shengdong có kế hoạch xây dựng tổ hợp lọc dầu - sản xuất PX, ban đầu sử dụng 16 triệu tấn dầu để sản xuất 2,8 triệu tấn PX và hóa chất khác mỗi năm. Dự án đã được chính phủ chấp thuận nhưng công việc xây dựng hiện vẫn chưa bắt đầu.

Tại Brunei, Công ty Trung Quốc Hengyi Group đang xây dựng nhà máy lọc dầu - sản xuất PX trị giá gần 20 tỷ USD. Mỗi năm nhà máy này sẽ chuyển hóa 8 triệu tấn dầu và phần ngưng, sản xuất 2,8 triệu tấn PX và các sản phẩm khác. Hoạt động sản xuất sẽ bắt đầu vào năm 2020, PX do nhà máy sản xuất sẽ được xuất khẩu trở lại Trung Quốc.

Động lực cho các dự án COTC tại châu á là các nhà sản xuất PET và PTA hàng đầu tại Trung Quốc, như Hengli, Rongshengm Rongkun, Juhua và Henyi. Những công ty này dự kiến sẽ tái tích hợp các dự án PET và PTA của mình vào các dự án PX. Tại Trung Quốc, nhu cầu PX năm 2017 lên đến 23 triệu tấn, nhưng công suất sản xuất chỉ đạt 12 triệu tấn. Lượng thiếu hụt 11 triệu tấn/ năm được bổ sung bằng nhập khẩu, chủ yếu từ Hàn Quốc, Nhật Bản và Đài Loan. Khi làn sóng đầu tiên của những dự án COTC này bắt đầu đi vào vận hành, chúng sẽ bổ sung 11,8 triệu tấn công suất PX mới, đáp ứng phần lớn lượng thiếu hụt trong nguồn cung PX của Trung Quốc vào năm 2020, qua đó hạn chế khả năng tiếp cận thị trường đối với các công ty xuất khẩu hiện nay trên thế giới.

Những yếu tố cạnh tranh trên thị trường mới

Trong 1 hoặc 2 thập niên qua, lợi thế về nguồn nguyên liệu là yếu tố cạnh tranh quan trọng nhất trên thị trường hóa dầu. Nhưng trong kỷ nguyên mới, bản thân nguyên liệu sẽ không còn đủ để tạo ra ưu thế cạnh tranh. Các dự án COTC đã định nghĩa lại quy mô toàn cầu ở cấp các nhà máy lọc dầu trước đây. Quy mô cực lớn đã trở thành yếu tố cạnh tranh bổ sung, các dự án COTC sẽ tận dụng lợi thế này trước các nhà sản xuất hóa dầu với “quy mô thế giới “ hiện nay.

Mặt khác, do chi phí đầu tư cao nên hiệu quả sử dụng vốn sẽ trở thành yếu tố cạnh tranh quan trọng. Các dự án của Hengli và Aramco/ SABIC đều bắt đầu ở quy mô tương tự, với công suất 20 triệu tấn dầu. Nhưng vốn đầu tư đã công bố của Hengli trong dự án là 11,6 tỷ USD, trong khi đó vốn đầu tư của liên doanh Aramco/SABIC lên đến 20 tỷ USD.

Do lượng lớn hóa chất được sản xuất, việc có được thị trường dễ tiếp cận cũng sẽ trở thành yếu tố quan trọng. Về mặt này, các dự án COTC ở Arập Xê-út sẽ được hưởng lợi nhờ nguồn nguyên liệu có lợi thế về giá và khả năng lựa chọn loại dầu thô, kể cả sử dụng các chất ngưng tụ. Nhưng Trung Quốc có vẻ lại có lợi thế nhờ hiệu quả sử dụng vốn tốt hơn và khả năng tiếp cận thị trường nội địa ngày càng phát triển.

Công nghệ là yếu tố cạnh tranh quan trọng khác. Do vận hành các dự án COTC rất phức tạp nên xu hướng hiện nay là lựa chọn quy trình và công nghệ tốt nhất để đảm bảo khả năng vận hành trôi chảy cũng như hiệu suất hoạt động cao. Xu hướng này sẽ hỗ trợ các công ty cung cấp công nghệ với khả năng cung cấp những công nghệ tích hợp tốt nhất trong chuyển hóa dầu nặng và sản xuất lượng hóa chất tối đa với tiêu hao năng lượng và hydrocacbon thấp nhất.

Tương lai của các dự án COTC sẽ phụ thuộc chủ yếu vào hiệu quả kinh tế của chúng so với các nhà máy crăcking naphta bằng hơi nước. Kết quả phân tích mới đây cho thấy, ở kịch bản giá dầu mỏ cao (118 USD/ thùng) như trong năm 2013, nhà máy COTC của Aramco sẽ có chi phí hoạt động thấp hơn 61% và tỷ suất hoàn vốn ROI (trước thuế) cao hơn 24% so với các nhà máy crăcking naphta bằng hơi nước. ở kịch bản giá dầu mỏ thấp (50 USD/ thùng) như trong năm 2015, nhà máy COTC của Aramco sẽ có chi phí hoạt động thấp hơn 37% và ROI (trước thuế) cao hơn 1,7%.

Xu hướng phát triển

Hai xu hướng chính sẽ xác định kỷ nguyên mới là việc các công ty dầu mỏ đang thâm nhập sâu hơn vào lĩnh vực sản xuất hóa chất bằng cách đầu tư cho các tổ hợp lọc dầu - sản xuất hóa dầu quy mô lớn, hiện đại và tích hợp tốt, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nguồn cung nguyên liệu etan bên ngoài Bắc Mỹ và Trung Đông.

Công ty Aramco không chỉ đầu tư vào các dự án COTC, mới đây Công ty cũng đã công bố thành lập liên doanh với 3 công ty dầu mỏ của ấn Độ. Mục đích của liên doanh là xây dựng tổ hợp lọc dầu - sản xuất hóa dầu quy mô lớn, có khả năng xử lý đến 60 triệu tấn dầu thô, qua đó sản xuất 9 triệu tấn hóa chất mỗi năm. Số tiền đầu tư đã công bố là 46 tỷ USD. Nhưng Aramco không phải là công ty duy nhất đi theo xu hướng này. Công ty dầu mỏ quốc gia Abu Dhabi (ADNOC) cũng vừa công bố kế hoạch đầu tư 45 tỷ USD để xây dựng một tổ hợp lớn tại Aabu Dhabi và hy vọng sẽ trở thành nhà sản xuất hóa dầu hàng đầu trên thế giới. Trong khi đó, các công ty Trung Quốc như China National Offshore Oil Corporation (CNOOC), China Petroleum & Chemical Corporation (Sinopec) và PetroChina tiếp tục mở rộng sản xuất hóa dầu của mình ở trong nước. Như vậy, các công ty sản xuất dầu mỏ đã trở thành những công ty sản xuất hóa chất quy mô lớn.

Xuất khẩu từ Mỹ sẽ giúp nguồn cung nguyên liệu etan phát triển mạnh ở châu Âu, ấn Độ và Trung Quốc. Nhưng do chi phí vận chuyển nên giá etan được giao đến Trung Quốc sẽ cao khoảng gấp đôi so với ở Mỹ. Các nhà sản xuất Mỹ sẽ tiếp tục có lợi thế nhờ chi phí nguyên liệu thấp. Tuy nhiên, với lợi thế về hiệu quả sử dụng vốn cao hơn, Trung Quốc có thể đạt năng lực cạnh tranh lớn về mặt tỷ lệ hoàn vốn.

Việc xuất khẩu etan cũng sẽ làm tăng giá của nguyên liệu này ở chính nước Mỹ. Hơn nữa, nước Nga đang bắt đầu tham gia vào thị trường. Công ty Hóa dầu và xử lý khí ga Sibur của Nga đã có kế hoạch xây dựng tổ hợp khí ga - hóa chất Amur ở vùng Viễn Đông, công suất dự kiến 1,5 triệu tấn PE/năm, sử dụng nguyên liệu etan do Gazprom cung cấp. Những công ty Mỹ đang đi theo làn sóng thứ hai của trào lưu xây dựng các nhà máy crăcking etan sẽ phải tìm cách giảm chi phí xây lắp xuống tối thiểu, đồng thời giữ giá etan ở mức thấp để duy trì lợi thế cạnh tranh của mình.

Trong thời gian tới, mối quan tâm đối với các tổ hợp COTC sẽ tăng nhanh khi các nhà máy mới đi vào vận hành. Do quy mô và sản lượng hóa chất rất lớn của từng nhà máy COTC, các dự án COTC đang báo hiệu một kỷ nguyên mới, được đặc trưng ở quy mô sản xuất lớn chưa từng có và sự chi phối thị trường bởi một số ít công ty. Sự thay đổi này sẽ có những tác động rất lớn, dẫn đến những dịch chuyển quan trọng trong cạnh tranh toàn cầu. Lợi thế về nguyên liệu sẽ không đủ trong kỷ nguyên mới. Những lợi thế cạnh tranh sẽ mở rộng và bao gồm các yếu tố như quy mô lớn, khả năng tiếp cận thị trường, hiệu quả sử dụng vốn đầu tư, khả năng tối ưu hóa công nghệ để chuyển hóa lượng dầu mỏ tối đa thành hóa chất.

Thế Nghĩa

Tổng hợp 8/2018