VINACHEM

Theo một bản phân tích mới của Công ty phân tích thị trường IHS Markit tại Luân Đôn (Anh), sự hội tụ hiện nay của hai công nghệ quan trọng và có ý nghĩa cách mạng trong công nghiệp hóa dầu sẽ mang lại những tác động rất lớn đến công nghiệp hóa chất trong thời gian tới. Đó là công nghệ chuyển hóa dầu mỏ thành hóa chất (crude oil to chemicals - COTC) và công nghệ liên kết oxy hóa metan (oxidative coupling of methane - OCM).

Trong bối cảnh giá dầu mỏ tăng mạnh, trong thập niên trước một số công nghệ đột phá đã được phát triển trong ngành công nghiệp hóa dầu toàn cầu, chúng cho phép sản xuất nguyên liệu hóa dầu trực tiếp dầu mỏ để tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào ở các nước sản xuất dầu mỏ.

Một trong những công nghệ đột phá quan trọng nhất với tiềm năng áp dụng rất lớn là công nghệ COTC. ở những dự án COTC, nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa dầu được tích hợp thành một, không chỉ đơn thuần là bổ sung một đơn vị hóa dầu mới vào nhà máy lọc dầu hiện có.

Mục tiêu của những dự án COCT là chuyển đổi 40-80% dầu mỏ thành nguyên liệu hóa chất và các sản phẩm phi nhiên liệu, tăng mạnh so với tỷ lệ hiện nay là 15-25%, qua đó tăng đáng kể giá trị của các nguồn tài nguyên dầu mỏ.

Theo xu hướng đó, Công ty Saudi Aramco Technologies tại Arập Xê-út đã liên kết với Công ty Siluria Technologie (San Francisco, Mỹ) nhằm áp dụng công nghệ OCM của Siluria để tăng tối đa sản lượng hóa chất dẫn xuất từ dầu mỏ.

Công nghệ của Siluria Technologie là công nghệ sản xuất olefin trực tiếp từ khí thiên nhiên thông qua quá trình OCM. Trong công nghệ này, metan được liên kết oxy hóa thành etylen và propylen dưới tác dụng của xúc tác và trong môi trường giàu oxy. Phản ứng xúc tác “chuyển hướng” khoảng một nửa cacbon thành những đồng sản phẩm không mong muốn là CO và CO2, đây là phản ứng tỏa nhiệt mạnh. Công ty Siluria khai thác quá trình tỏa nhiệt đó bằng cách phun etan hoặc propan vào buồng phản ứng thứ hai, tại đó alkan nhẹ bị phân hủy nhiệt thành olefin.

Hơn nữa, để tăng hiệu quả cacbon của quá trình, một công đoạn metan hóa có xúc tác được kết hợp vào quá trình của công nghệ Siluria. Phản ứng này chuyển hóa toàn bộ CO đã tạo ra và một phần sản phẩm phụ CO2 trở lại thành metan bằng cách sử dụng hydro tạo ra trong cả phản ứng OCM và phản ứng crăcking etan-propan ở phần sau OCM của thiết bị phản ứng.

Giảm mạnh phát thải cacbon

Công nghệ OCM của Siluria cũng giúp giảm mạnh phát thải cacbon so với các quá trình sản xuất etylen truyền thống. Theo kết quả đánh giá tổng phát thải CO2 của sản xuất etylen từ các loại nguyên liệu khác nhau, công nghệ của Siluria sẽ đạt tổng phát thải CO2 thực tế trên mỗi tấn sản phẩm etylen/olefin ở mức âm do sự tỏa nhiệt của quá trình OCM và một phần metan được sản xuất từ CO2 sẽ bù trừ cho phát thải CO2. Theo ước tính của các chuyên gia, phát thải CO2 của công nghệ Siluria là âm 1 tấn đương lượng CO2 trên mỗi tấn sản phẩm etylen, so với phát thải khoảng 1,4 tấn CO2 trên mỗi tấn sản phẩm etylen trong các quá trình crăcking naphta truyền thống. Đây là sự cải thiện mạnh về mức phát thải CO2 trong khi cùng tạo ra giá trị gia tăng lớn hơn cho nguyên liệu dầu mỏ.

Tác động đối với các dự án COTC

Một nghiên cứu độc lập và chi tiết của các chuyên gia phân tích thị trường cho thấy, công nghệ OCM của Siluria cho phép chuyển hóa nguyên liệu dầu mỏ thành hóa chất ở cường độ cao hơn các quá trình truyền thống, hiệu quả chuyển hóa dầu mỏ thành hóa chất tăng 72%.

Nếu công nghệ OCM của Siluria được áp dụng thành công trong các dự án COTC của Công ty Saudi Aramco Technologies, những dự án này sẽ có khả năng tăng 300-350 nghìn tấn sản lượng etylen ròng và 200-250 nghìn tấn propylen ròng (trên cơ sở sản lượng 10 triệu tấn dầu thô /năm).

Với giá metan hiện nay khoảng 1,25 USD/MMBTU tại Trung Đông, công nghệ của Siluria có triển vọng trở thành phương pháp hấp dẫn để tăng cường giá trị của dầu thô.

TN

Theo Business Wire, 6/2018