Cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong nhà máy lọc dầu

i từ năm 2014. Tại năm này, 
nếu chủ đầu tư tiếp tục với nguyên tắc thời 
gian thu hồi vốn cho các dự án cải thiện hiệu 
quả sử dụng năng lượng thấp hơn 3 năm thì 
EII sẽ giảm chậm dần và không thể xuống dưới 
85% vào năm 2023; nếu chủ đầu tư chấp nhận 
thực hiện các dự án có thời gian hoàn vốn lớn 
hơn 3 năm thì kế hoạch đề ra có thể đạt được 
như dự kiến.
Các dự án PCK đã khởi xướng và triển khai 
thành công trong khuôn khổ chương trình cải 
thiện hiệu quả sử dụng năng lượng gồm:
- Tối ưu hóa mạng hơi và lò hơi;
- Cải thiện hiệu suất nhiệt của các lò đốt 
từ 76% lên 90% thông qua việc lắp đặt thêm 
các thiết bị tận dụng nhiệt thừa và kiểm soát 
oxy trong khói thải;
- Cải tiến hệ thống lò hơi nhiệt thừa và 
mạng hơi ở phân xưởng cracking xúc tác;
- Tích hợp năng lượng ở các phân xưởng 
công nghệ.
Trong giai đoạn 2013 - 2017, PCK đã giảm 
EII xuống 3,3% tương ứng với 40 MW năng 
lượng tiết kiệm được, trong đó đóng góp của 
các giải pháp được thể hiện ở Hình 2 [7].
Tính đến năm 2018, hiệu quả của chương 
trình cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng 
giúp làm giảm EII của Nhà máy Lọc dầu PCK 
qua các năm, cụ thể như Hình 3 [3].
Hình 3 cho thấy so với mục tiêu đặt ra ban 
đầu, Nhà máy Lọc dầu PCK đang tiệm cận mục 
tiêu EII ở mức 80% (vào năm 2023) với khoảng 
cách 4% tại thời điểm năm 2018. Giai đoạn 2014 
- 2018, EII giảm 5%, tương ứng 1,25%/năm.
Đến năm 2018, chương trình cải thiện hiệu 
quả sử dụng năng lượng ở Nhà máy Lọc dầu 
PCK đã vượt mục tiêu ban đầu là giảm EII trung 
bình 1,25%/năm. Trong giai đoạn thực hiện 
chương trình từ 2010 - 2018, EII đã giảm rõ rệt 
từ mức 98% xuống còn 84%, tương ứng mức 
giảm 1,75%/năm. Nhờ cải thiện hiệu quả sử 
dụng năng lượng liên tục với chương trình PEP, 
Nhà máy Lọc dầu PCK luôn nằm trong nhóm 
các nhà máy có lợi nhuận ròng cao (nhóm Q1) 
ở khu vực châu Âu [3]. 
Điểm mấu chốt của kết quả đạt được tại PCK là đã xây dựng 
chương trình với mục tiêu cụ thể và có đánh giá kết quả qua từng 
năm. Giai đoạn đầu có thể thực hiện không cải hoán hoặc cải hoán 
nhỏ (thời gian hoàn vốn nhỏ hơn 3 năm) nhưng đến một giai đoạn 
nhất định (năm 2014) thì cần có những cải hoán lớn hơn với thời gian 
hoàn vốn dài hơn (lớn hơn 3 năm) để đạt được mục tiêu đặt ra.
2.2. Nhà máy Lọc dầu Bayernoil
Nhà máy Lọc dầu Bayernoil đặt tại bang Bavaria là một nhà máy 
lọc dầu liên doanh của Varo (45%), Rosneft (35%) và Eni (20%). Nhà 
máy được xây dựng từ thập niên 1960 với công suất xử lý 10,3 triệu 
tấn dầu thô/năm. Dầu thô cấp cho nhà máy tương đối đa dạng và 
được cung ứng từ các vùng chủ yếu như: Bắc Mỹ, Bắc và Tây Phi, 
Biển Bắc và Liên bang Nga. Sản phẩm chính của nhà máy gồm: xăng, 
diesel, Jet A1, heating oil, naphtha, bitumen và LPG [7].
Dưới sự tác động của các hiệp ước cắt giảm khí thải CO2 và 
CEP2020 của Liên minh châu Âu, vấn đề cải thiện hiệu quả sử dụng 
năng lượng và cắt giảm khói thải luôn được Bayernoil ưu tiên hàng 
đầu. Xét ở góc độ kinh tế, chi phí năng lượng (nhiên liệu và điện) của 
Bayernoil năm 2009 là 200 triệu EUR, tương ứng khoảng 50% chi phí 
của toàn nhà máy [8]. Do đó, cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng 
sẽ mang lại nhiều cơ hội giúp nhà máy giảm chi phí vận hành.
Hình 2. Các dự án giảm EII tại Nhà máy Lọc dầu PCK trong giai đoạn 2013 - 2017
Hình 3. Chỉ số EII của Nhà máy Lọc dầu PCK trong giai đoạn 2014 - 2018
0,3%
1,1%
2,0%
3,3%
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Cải tiến lò 
hơi
Bán nhiệt 
thừa ra bên 
ngoài
Sinh hơi 
nhờ tận 
dụng nhiệt 
các dòng 
công nghệ
Tối ưu hóa 
mạng hơi 
nước
M
ức
 g
iả
m
 E
II 
tíc
h 
lũ
y 
(%
) 
M
ức
 g
iả
m
 E
II 
(%
) 
83
84
85
86
87
88
89
90
2012 2014 2016 2018 2020
EI
I(
%
)
Năm đánh giá
40 DẦU KHÍ - SỐ 5/2020 
HÓA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
Để triển khai đồng bộ các giải pháp cải thiện hiệu quả sử dụng 
năng lượng, Nhà máy Lọc dầu Bayernoil đã khởi xướng và triển khai 
chương trình cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể, EnCon, 
nhằm phác thảo kế hoạch giảm EII với các dự án tối ưu hóa năng lượng 
triển khai từ năm 2009 - 2014. Trong năm 2009, EII của Nhà máy Lọc dầu 
Bayernoil được ước tính là 85%, nằm ở giữa nhóm Q1 và Q2 của khu 
vực châu Âu. Để giảm EII đi 1%, Nhà máy Lọc dầu Bayernoil phải giảm 
năng lượng tiêu thụ đi 11 MW/năm [8]. Chương trình EnCon đặt ra mục 
tiêu là giảm EII xuống dưới 80% (EII80) vào năm 2014 (sau khi quy đổi 
về công suất vận hành năm 2009), nằm trong nhóm đầu của Q1 theo 
bảng xếp hạng Solomon cho các nhà máy lọc dầu tại châu Âu. Chương 
trình EnCon được triển khai với cam kết từ cấp cao nhất của Bayernoil 
và sự tham gia của tất cả nhân viên trong nhà máy. Dựa trên các phân 
tích, đánh giá về cơ hội và khả năng triển khai các dự án tối ưu hóa hiệu 
quả sử dụng năng lượng cho tất cả các bộ phận trong toàn nhà máy, kế 
hoạch giảm EII của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil qua các năm được xây 
dựng và thể hiện ở Hình 4.
Mục tiêu EII năm 2014 được ước tính bằng 79,9% dựa trên công 
suất vận hành của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil trong năm 2009. Vì vậy, 
các kỹ sư của Nhà máy đồng thuận sử dụng công suất vận hành năm 
2009 làm chuẩn để đánh giá kết quả giảm EII khi kết thúc chương 
trình [9].
Chương trình EnCon tổng thể của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil trong 
giai đoạn 2009 - 2014 tập trung vào các hạng mục chính sau [8]:
- Tối ưu hóa mạng hơi nước và tái phối 
trí các thiết bị tiêu thụ hơi nước trong nhà 
máy:
 + Chuyển đổi turbine hơi nước từ dạng 
ngưng tụ sang dạng đối áp để tăng hiệu 
suất năng lượng;
 + Sử dụng năng lượng thừa từ các dòng 
công nghệ để thay thế hơi nước.
- Cải thiện hiệu suất hệ thống trao đổi 
nhiệt ở các phân xưởng công nghệ trong 
nhà máy và tối ưu hóa hệ thống cung cấp 
hydro;
- Tối ưu hóa điều kiện vận hành ở các 
phân xưởng công nghệ.
Tiêu chí được sử dụng để sàng lọc và 
ưu tiên các dự án cần được triển khai là thời 
gian hoàn vốn dưới 4 năm và chi phí đầu tư 
nhỏ (ưu tiên các dự án có chi phí đầu tư dưới 
350 nghìn EUR). 
Với lộ trình như Hình 4 kèm với các dự 
án dự kiến triển khai, chương trình cải thiện 
hiệu quả sử dụng năng lượng dự kiến tiết 
giảm 57 MW trong cả giai đoạn 2009 - 2014, 
trong đó 27 MW được tiết giảm vào năm 
2011 và 30 MW vào các năm 2012 và 2013. 
Dự án cải thiện hiệu suất hệ thống trao đổi 
nhiệt được thực hiện với Koch Heat Transfer 
thực hiện lắp đặt trong thời gian bảo dưỡng 
lớn nhà máy năm 2011. Trong dự án này, 
Nhà máy Lọc dầu Bayernoil đã thay mới 
toàn bộ chùm ống trao đổi nhiệt ở hệ thống 
gia nhiệt nguyên liệu của các phân xưởng 
hydrocracking, xử lý lưu huỳnh bằng hydro 
và reformer. Dự án sau khi đi vào vận hành 
giúp giảm EII đi 1,5% với khoảng 16 MW 
năng lượng được tiết kiệm và kèm theo đó 
là giảm phát thải 27 nghìn tấn CO2/năm [9].
Tổng kết chương trình EnCon tổng thể 
trong giai đoạn 2009 - 2014, EII của Nhà máy 
Lọc dầu Bayernoil đã giảm được 3,9% (chưa 
quy đổi về điều kiện năm 2009) xuống 81,1% 
so với mức 85% của năm 2009 và cách mục 
tiêu EII80 1,2% [10]. EII thực tế và EII quy đổi 
về năm 2009 của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil 
được thể hiện ở Hình 5.
Dựa trên số liệu ở Hình 5, có thể kết luận 
Hình 4. Lộ trình giảm EII của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil trong giai đoạn 2009 - 2014
Hình 5. EII thực tế và quy đổi của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil trong giai đoạn 2009 - 2014
85
84,5
83,1
81,4
80,5
79,9
79
80
81
82
83
84
85
86
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
2009, 85 2010, 84,3
2012, 82,5
2014, 81,1
2009
2010, 84,1
2012, 83,1
2014, 80,1
79
81
83
85
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
EI
I (
%
)
Năm
EII thực tế EII quy về điều kiện năm 2009
41DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
PETROVIETNAM
rằng chương trình giảm EII của Nhà máy Lọc dầu Bayernoil 
đã được thực hiện thành công, giá trị EII quy đổi về năm 
2009 chỉ lệch 0,2% so với kế hoạch ban đầu ở Hình 4. 
Trong năm 2014 và năm 2015, Nhà máy Lọc dầu Bayernoil 
đã tiếp tục thực hiện chương trình EnCon với các dự án 
tiết kiệm năng lượng nhỏ và ghi nhận EII giảm 0,2%, đạt 
80,9% sau khi kết thúc năm 2015. Kế hoạch giảm EII xuống 
80% (giá trị theo điều kiện thực tế) vẫn đang được Nhà 
máy Lọc dầu Bayernoil chú trọng thực hiện bằng việc duy 
trì chương trình EnCon và xem như là thách thức lớn phải 
vượt qua trong giai đoạn tới [10].
3. Bài học kinh nghiệm và hướng tiếp cận cho các nhà 
máy lọc dầu ở Việt Nam
Kết quả nghiên cứu, phân tích của Viện Dầu khí Việt 
Nam (VPI) cho thấy, chương trình cải thiện hiệu quả sử 
dụng năng lượng của 2 nhà máy lọc dầu PCK và Bayernoil 
triển khai thành công vì:
- Có sự cam kết từ lãnh đạo cao nhất của nhà máy và 
các chủ đầu tư;
- Có sự đồng hành của toàn bộ nhân viên qua việc 
truyền thông nội bộ, gắn liền ý thức trách nhiệm với nhận 
thức tiết kiệm năng lượng là sự sống còn cho nhà máy và 
tất cả mọi người;
- Có mục tiêu rõ ràng để hướng đến là Q1 trong 
bảng xếp hạng Solomon;
- Có lộ trình và các phương án triển khai, đánh giá 
kết quả định kỳ (theo quý, năm);
- Có người chuyên trách và chịu trách nhiệm về năng 
lượng;
- Có chu trình triển khai khép kín theo mô hình 
PDCA;
- Có chương trình thưởng khi đạt mục tiêu;
- Chia sẻ kiến thức và trao đổi tin tức.
Các dự án tiết kiệm năng lượng đã đề cập và trọng 
tâm của mỗi nhà máy trên là trường hợp cụ thể và phụ 
thuộc vào điều kiện thực tế. Nhà máy Lọc dầu Bayernoil 
chú trọng vào mạng hơi và cải thiện hệ thống trao đổi 
nhiên liệu trong khi Nhà máy Lọc dầu PCK lại tập trung 
vào tối ưu hóa hiệu suất nhiệt của các lò đốt trước tiên 
rồi mới đến mạng hơi. Nhà máy Lọc dầu PCK có xuất phát 
điểm thấp hơn Nhà máy Lọc dầu Bayernoil (EII cách nhau 
10% tại thời điểm năm 2009) nhưng nhờ duy trì và thực 
hiện liên tục chương trình cải thiện hiệu quả sử dụng 
năng lượng nên đã tiếp cận gần hơn với nhóm Q1.
Tại Việt Nam, Nhà máy Lọc dầu Dung Quất được đưa 
vào vận hành thương mại từ năm 2010. Công ty CP Lọc 
hóa dầu Bình Sơn (BSR) đã chú ý đến công tác tiết kiệm 
tiêu thụ năng lượng, tham gia đánh giá kết quả vận hành 
nhà máy theo Solomon vào các năm 2014, 2016, 2018. Kết 
quả EII của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất tuy có giảm qua 
các năm nhưng vẫn nằm trong nhóm Q4.
Nhà máy Lọc dầu Nghi Sơn được Công ty TNHH Lọc 
hóa dầu Nghi Sơn (NSRP) đưa vào vận hành thương mại 
từ tháng 12/2018 nên trong giai đoạn này chủ yếu tập 
trung vào khả năng chạy ổn định, an toàn và chưa tham 
gia đánh giá theo Solomon.
Từ kết quả nghiên cứu 2 trường hợp thành công điển 
hình ở châu Âu, để nâng cao năng lực cạnh tranh và hiệu 
quả hoạt động, VPI đề xuất các nhà máy lọc dầu Việt Nam 
cũng cần xây dựng chương trình cải thiện hiệu quả sử 
dụng năng lượng với lộ trình giảm EII rõ ràng và cụ thể. 
Chương trình tổng thể với mục tiêu cao nhất phải là đưa 
nhà máy vào nhóm Q1 về hiệu quả sử dụng năng lượng 
trong bảng xếp hạng của Solomon và có các kế hoạch 
hành động đi kèm để đảm bảo đạt mục tiêu đề ra. Tốc độ 
giảm EII 1,75%/năm (như kết quả PCK đã đạt được trong 
giai đoạn 2010 - 2018) là tham khảo rất có giá trị với các 
nhà máy thuộc nhóm Q4 và Q3 khi xây dựng lộ trình. Nếu 
nhà máy lọc dầu đã nằm trong nhóm Q2 về sử dụng hiệu 
quả năng lượng, tốc độ giảm EII 1%/năm như Bayernoil 
là phù hợp khi xây dựng lộ trình. Các tiêu chí sử dụng để 
sàng lọc các dự án tiết kiệm năng lượng được phát triển 
dựa trên điều kiện thực tế của từng nhà máy, các ưu tiên 
trong từng thời kỳ phát triển và chiến lược phát triển của 
doanh nghiệp trong đó, thời gian hoàn vốn và chi phí đầu 
tư là 2 yếu tố quan trọng nhất.
4. Kết luận
Chương trình cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng 
tổng thể, PEP của Nhà máy Lọc dầu PCK hay EnCon của 
Nhà máy Lọc dầu Bayernoil là minh chứng rất hiệu quả về 
sự cần thiết của chương trình cải thiện hiệu quả sử dụng 
năng lượng tổng thể đối với các nhà máy lọc dầu nói riêng 
và nhà máy chế biến dầu khí nói chung. Một chương trình 
cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng có mục tiêu rõ ràng 
và lộ trình cụ thể là điều kiện trước hết để thành công. Các 
ưu tiên cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng tùy vào 
trường hợp cụ thể và thay đổi tùy theo tình hình thực tế 
của mỗi nhà máy. Lộ trình giảm EII của Nhà máy Lọc dầu 
PCK và Nhà máy Lọc dầu Bayernoil lần lượt là lộ trình tham 
khảo tốt cho các nhà máy lọc dầu thuộc nhóm Q4/Q3 và 
Q2/Q1. 
42 DẦU KHÍ - SỐ 5/2020 
HÓA - CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
Tài liệu tham khảo
[1] K.R.Amarnath, Jimmy Kumana and J.V.Shah, 
"Benchmarks for industrial energy efficiency", in 31st 
Intersociety Energy Conversion Engineering Conference, 
1996. 
[2] Ernst Worrell and Christina Galitsky, "Energy 
efficiency improvement in the petroleum refining 
industry," ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in 
Industry, 2005. 
[3] PCK Refinery report, 2018. 
[4] R.Agnihotri, “Digitalization for the refinery and 
plant of the future,” Hydrocarbon Processing, 2018. 
[5] European Commission, "2020 climate & energy 
package" [Online]. Available: https://ec.europa.eu/clima/
policies/strategies/2020_en.
[6] PCK, PEP- PCK energieeffizienz programm energie 
und Rohstoffe für morgen - sicher, bezahlbar, effizient, 2013. 
[7] PCK Refinery information, 2017. 
[8] Truong Nhu Tung, Refinery economic course part 4, 
2015. 
[9] Astrid Kropp and Rainer Köster, "EnCon 
masterplan - energieeinsparung mit system," Bayernoil 
Raffineriegesellschaft mbH, 2010.
[10] A.Müeller, A.Kropp, R.Köster and M.Fazzin, 
"Improve energy efficiency with enhanced bundles in 
tubular heat exchangers", Hydrocarbon Processing, May 
2017. 
[11] Bayernoil refinery information, 2016. 
Summary
Refineries across the world typically spend 50% of the cash operating costs on energy. Therefore, improving energy efficiency always plays 
an important role in reducing costs and enhancing competitiveness, especially in the context of market price fluctuations and unexpected 
factors of changes like natural disasters and epidemics. 
In Europe, under pressure of oversupply, oil and gas firms have to undertake cost reduction remedies. In Vietnam, Dung Quat and Nghi 
Son refineries have certain advantages since their total production capacity only meets 70% of the domestic demand. In order to enhance 
domestic refineries’ competitiveness against imported products, minimising operation costs should be a very important mission. Minimum 
energy consumption in the refinery must be part of this long-term development strategy. 
This article analyses the results of energy efficiency programmes implemented in two typical refineries in Germany (Bayernoil and PCK) 
and some experiences that can be applied to refineries in Vietnam. 
Key words: Energy efficiency, EII, energy cost, energy efficiency improvement programme, Bayernoil refinery, PCK refinery.
IMPROVING ENERGY EFFICIENCY IN REFINERIES
Truong Nhu Tung, Nguyen Huu Luong, Nguyen Phu Quy Anh, Nguyen Thanh Sang
Vietnam Petroleum Institute
Email: tungtn@vpi.pvn.vn