Năm 1883, đông cơ đốt trong đầu tiên được chế tạo và sử dụng nhiên liệu xăng được chế tạo thành công và tiếp tục phát triển đến ngày nay,có một thời gian từ năm 1930 tới năm 1980 xăng ph
Nhiên liệu xăng dầu
Nhiên liệu xăng
1.1.1 Định nghĩa và lịch sử phát triển:
Xăng, hay còn gọi là ét-xăng (phiên âm từ tiếng Pháp: essence), là một dung dịch nhẹ chứa hydrocarbon, có tính chất dễ bay hơi và dễ bốc cháy, được chưng cất từ dầu mỏ.
Xăng là một loại nhiên liệu chủ yếu được sử dụng cho động cơ đốt trong, phục vụ cho các hoạt động tiêu dùng và sinh hoạt hàng ngày như đun nấu và sưởi ấm Ngoài ra, xăng còn được dùng trong một số loại bật lửa và làm dung môi để hòa tan các chất khác, cũng như tẩy sạch các vết bẩn trên vải, kim loại, kính và nhựa.
- Lịch sử phát triển: Năm 1860, Nhà máy lọc dầu đầu tiên xây dựng ở Pennsylvanie - Mỹ Năm
Vào năm 1864, xăng lần đầu tiên được chiết xuất từ dầu hỏa tại một nhà máy lọc dầu ở Mỹ Đến năm 1883, động cơ đốt trong đầu tiên sử dụng nhiên liệu xăng đã được chế tạo thành công và tiếp tục phát triển Từ năm 1930 đến 1980, xăng pha chì trở nên phổ biến, nhưng do yêu cầu về tiêu chuẩn môi trường, nhiên liệu xăng cần phải không gây ô nhiễm Sự gia tăng giá xăng dầu và sự cạn kiệt của nhiên liệu hóa thạch đã thúc đẩy việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế vào cuối thế kỷ 20 Kết quả là, xăng sinh học đã ra đời và được sử dụng rộng rãi trên động cơ đốt trong hiện nay Đến năm 2012, xăng được chế tạo từ không khí (carbon dioxide trong không khí kết hợp với hydro trong hơi nước) đã được công ty Air Fuel Synthesis ở Anh thử nghiệm thành công.
1.1.2 Phân loại và phương pháp chế tạo:
-Phân loại: Các loại xăng được sử dụng ở Việt Nam
Xăng Mogas 95 (M95) có màu vàng và mùi đặc trưng, được thiết kế cho các phương tiện có tỉ số nén trên 9,5/1, bao gồm xe hơi đời mới và xe đua Sản phẩm này có trị số octan đạt 95, giúp cải thiện hiệu suất động cơ và tăng cường khả năng vận hành.
+ Xăng Mogas 92(M92): Có mùi đặc trưng,màu xanh lá được dùng cho các phương tiện có tỉ số nén dưới 9,5/1 và có trị số octan là 92.
Xăng Mogas 83 (M83) có màu vàng và mùi đặc trưng, được thiết kế cho các phương tiện có tỉ số nén 8:1 với trị số octan đạt 83 Tuy nhiên, hiện tại, xăng này không còn được sử dụng trên thị trường Việt Nam.
Xăng sinh học E5 là loại xăng được pha trộn 5% ethanol thay cho phụ gia chì, tạo thành hỗn hợp với xăng A92 Kể từ ngày 1/1/2015, xăng E5 đã được bán rộng rãi trên toàn quốc Tuy nhiên, loại xăng này không phù hợp với các phương tiện có tỉ số nén cao như xe tăng ga và xe mô tô Ở nhiều nước, người dùng thường lắp thêm thiết bị để sử dụng xăng E5, điều này khiến tâm lý lo ngại khi sử dụng xăng E5 tại Việt Nam vẫn còn tồn tại.
Xăng đầu tiên được sản xuất thông qua quá trình chưng cất, nhằm tách tạp chất và nâng cao hiệu suất sản xuất từ dầu mỏ Quá trình này được chia thành nhiều giai đoạn, gọi là phân tách (cracking) Phân tách nhiệt (thermal cracking) ra đời vào năm 1913, sử dụng nhiệt và áp suất cao, nhưng đã được thay thế bởi phương pháp phân tách xúc tác (catalytic cracking) vào năm 1937, giúp tăng hiệu suất phản ứng hóa học và sản xuất nhiều xăng hơn Ngoài ra, các phương pháp như trùng hợp và chuyển đổi từ thể khí thành olefin cũng được áp dụng để nâng cao chất lượng xăng và tăng nguồn cung.
Quá trình sản xuất xăng bao gồm nhiều phương pháp quan trọng như ankyl hóa, liên kết olefin với paraffin như isobutane; đồng phân hóa, chuyển đổi hydro cacbon mạch thẳng thành phân nhánh; và tái cấu trúc, sử dụng nhiệt hoặc chất xúc tác để thay đổi cấu trúc phân tử Các phản ứng này giúp tạo ra các phân tử lớn hơn từ propylene và butylene, nâng cao chất lượng và hiệu suất của xăng.
Nhiên liệu diesel
1.2.1 Định nghĩa và lịch sử về nhiên liệu diesel:
Diesel là một loại nhiên liệu lỏng được tinh chế từ dầu mỏ, có thành phần chưng cất nằm giữa dầu hoả (kerosene) và dầu bôi trơn (lubricating oil) Nó nặng hơn dầu lửa và xăng, đóng vai trò quan trọng trong ngành giao thông vận tải và công nghiệp.
Lịch sử nhiên liệu diesel bắt đầu với nhà sáng chế Rudolf Diesel, người đã phát triển động cơ đốt trong mang tên ông Chiếc xe du lịch đầu tiên trang bị động cơ diesel được giới thiệu bởi Mercedes vào năm 1963 (260D), nhưng chiếc xe thành công hơn lại là Peugeot Diesel 402, ra mắt năm 1938 Đến năm 1970, nhiên liệu diesel đã trở thành lựa chọn phổ biến cho động cơ đốt trong.
1.2.2 Phân loại và phương pháp chế tạo dầu diesel:
-Phân loại: Ở Việt Nam hiện nay đang được lưu hành 2 loại dầu diesel
+ Dầu DO 0,05S có hàm lượng lưu huỳnh không lớn hơn 500 mg/kg áp dụng cho phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.
Dầu DO 0,25S chứa hàm lượng lưu huỳnh tối đa 250 mg/kg, phù hợp cho phương tiện giao thông đường thủy Tuy nhiên, loại dầu này không được khuyến cáo sử dụng cho các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ.
Diesel được chế tạo trong nhà máy lọc dầu thông qua nhiều quá trình, bao gồm phân đoạn gasoil từ tháp chưng cất khí quyển, quy trình crackinh xúc tác, hydrocrackinh, giảm nhớt, cốc hóa, và tách loại lưu huỳnh Ngoài ra, diesel cũng có thể được sản xuất từ các quá trình tổng hợp như oligome hóa.
1.2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dầu diesel:
Chỉ số xê tan là một đại lượng quan trọng, thể hiện khả năng tự bốc cháy của động cơ diesel, được tính bằng tỷ lệ phần trăm n-xê tan trong hỗn hợp với α-meltynaphtalen Khi chỉ số xê tan quá thấp, thời gian cảm ứng sẽ kéo dài, dẫn đến khối lượng nhiên liệu trong buồng cháy tăng cao Điều này khiến quá trình cháy diễn ra nhanh chóng, gây tăng áp suất đột ngột trong buồng đốt, ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất và độ bền của động cơ.
Khi chỉ số xê tan quá cao, thời gian cảm ứng ngắn dẫn đến hiện tượng tự bốc cháy sớm Nhiên liệu phun vào chưa kịp bay hơi đã nhận quá nhiều năng lượng, gây ra sự tự bốc cháy, làm giảm công suất động cơ Hậu quả là khói thải chứa nhiều chất độc hại, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và môi trường.
Khả năng tạo hỗn hợp cháy tốt được đánh giá qua các yếu tố như khả năng bay hơi, khả năng phun trộn, thành phần phân đoạn, tỷ trọng, độ nhớt và sức căng bề mặt.
Thành phần chưng cất phân đoạn của nhiên liệu diesel rất quan trọng, trong đó nhiệt độ sôi 10% cho biết phần nhẹ dễ bay hơi, nếu cao sẽ làm động cơ khó khởi động Nhiệt độ sôi 50% là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá nhiên liệu diesel, phản ánh khả năng thay đổi tốc độ của động cơ Cuối cùng, nhiệt độ sôi 90% và nhiệt độ sôi cuối thể hiện khả năng cháy hoàn toàn của nhiên liệu.
Tỷ trọng là đại lượng phản ánh độ nặng hoặc nhẹ của nhiên liệu, được xác định bằng tỷ số giữa trọng lượng riêng của một vật tại một nhiệt độ nhất định và trọng lượng riêng của một vật chuẩn ở cùng vị trí.
Độ nhớt động học là một thông số quan trọng, giúp xác định khả năng phun trộn nhiên liệu vào buồng đốt Nó ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước và hình dạng của kim phun nhiên liệu.
- Ít tạo cặn: Yêu cầu này phụ thuộc vào thành phần phân đoạn, độ axit, hàm lượng lưu huỳnh, độ ăn mòn lá động và hàm lượng mercaptan.
Hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu diesel bao gồm nhiều dạng như mercapta, sulphat và thiophen, tất cả đều là những hợp chất độc hại Việc giảm thiểu hàm lượng lưu huỳnh trong diesel là rất quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.
Để đảm bảo cung cấp nhiên liệu liên tục, tính lưu biến tốt là yếu tố quan trọng Yêu cầu này được đánh giá thông qua các chỉ số như nhiệt độ đông đặc, nhiệt độ vẩn đục, hàm lượng tạp chất cơ học, hàm lượng nước và hàm lượng nhựa.
1.2.3 Ưu,nhược điểm của nhiên liệu diesel:
-Ưu điểm: Diesel thải ra môi trường ít lượng cacbon monoxide, hydrocarbonsand carbon dioxide, những chất thải dẫn đến hiệu ứng nhà kính (sự nóng lên toàn cầu)
Việc đốt nhiên liệu diesel phát ra một lượng lớn hợp chất nitrogen và các hạt vật chất như bồ hóng, gây ra mưa axit và khói, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường.
-So sánh dầu diesel với xăng:
+ Nhiên liệu diesel có tỷ trọng năng lượng cao hơn xăng.
+ Dầu diesel nặng hơn, trơn hơn (có tính dầu hơn) nên bay hơi chậm hơn nhiều so với xăng.
+ Diesel trải qua ít các bước tinh chế hơn sản xuất xăng.
Đặc tính của nhiên liệu xăng dầu
Đặc tính nhiên liệu xăng
2.1.1.Thành phần hóa học của nhiên liệu xăng
Xăng chủ yếu được cấu thành từ các hydrocacbon có số nguyên tử từ C4 đến C10, và cũng bao gồm một lượng nhỏ các hydrocacbon nặng như C11, C12 và C13 Bên cạnh đó, xăng còn chứa một hàm lượng nhỏ các hợp chất phi hydrocacbon như lưu huỳnh, ni tơ và oxy.
Công thức hóa học chung của các hidrocarbua no là CnH2n+2, tồn tại dưới hai dạng chính: mạch thẳng (n-farafin) và mạch phân nhánh (iso-farafin) Các iso-farafin có mạch chính dài và mạch nhánh ngắn, chủ yếu là gốc metyl.
Công thức hóa học chung của olefin là CnH2n, được hình thành thông qua các quá trình chuyển hóa như cracking, giảm nhớt và cốc hóa Olefin bao gồm hai loại chính: n-farafin và iso farafin.
Hydrocacbon naphatenic là hydrocacbon mạch vòng no có công thức chung là CnH2n
Các vòng hóa học thường có 5 hoặc 6 cạnh, với khả năng có nhánh hoặc không Hàm lượng của nhóm hợp chất này chiếm một tỷ lệ đáng kể, trong đó các hợp chất đầu dãy thường có số lượng ít hơn so với các đồng đẳng của chúng Những đồng phân này thường có nhiều nhánh, với các nhánh thường rất ngắn, chủ yếu là các gốc metyl (-CH3).
Các hợp chất trong xăng thường có hàm lượng nhỏ hơn so với ba nhóm chính, và các hợp chất đầu dãy cũng ít hơn so với các hợp chất đồng đẳng của chúng.
Các hợp chất phi hydrocacbon bao gồm các hợp chất của oxy (O2), lưu huỳnh (S) và nitơ (N2) Trong số đó, hợp chất lưu huỳnh được chú trọng nhiều nhất do tính ăn mòn và khả năng gây ô nhiễm môi trường.
Trong xăng, lưu huỳnh chủ yếu tồn tại dưới dạng mercaptan (RSH) Hàm lượng lưu huỳnh này phụ thuộc vào nguồn gốc của dầu thô, cũng như hiệu quả của quá trình xử lý.
2.1.1.3.Phụ gia cho xăng không chì chủ yếu bao gồm:
- Methyl tertiary-Buthyl ether(MTBE)
Dưới đây là các dạng công thức cấu tạo của một số loại xăng:
Xăng dễ bay hơi, dễ bốc cháy,có mùi đặc trưng
Tỷ trọng d= từ 0.70 đến 0.75 (kg/ m 3 )
Nhiệt độ tự cháy:246-280 °C Điểm chớp cháy:-40 ℃
Tỷ lệ hóa hơi(kg/l):70
Giới hạn nồng độ cháy,nổ trên(% hỗn hợp với không khí):7,6
Giới hạn nồng độ cháy,nổ dưới(% hỗn hợp với không khí): 1,2
Nguồn:http://cta.ornl.gov/bedb/appendix_a/
Lower_and_Higher_Heating_Values_of_Gas_Liquid_and_Solid_Fuels.pdf
Nhiệt trị là đặc tính quan trọng nhất, cung cấp thông tin cần thiết về hiệu suất cháy của nhiên liệu, và được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D240.
Nhiệt trị của nhiên liệu là nhiệt lượng thu được khi đốt cháy hoàn toàn 1kg(1m 3 )nhiên liệu trong điều kiện tiêu chuẩn(pv0mmHg,t= ℃ ).
Người ta chia nhiệt trị làm 2 loại:
Nhiệt trị cao là tổng nhiệt lượng thu được khi 1kg (hoặc 1m³) nhiên liệu được đốt cháy hoàn toàn, bao gồm cả nhiệt lượng do hơi nước trong sản phẩm cháy ngưng tụ thành nước Nhiệt lượng này được tính khi sản phẩm cháy được làm lạnh đến nhiệt độ ban đầu trước khi cháy, còn được gọi là nhiệt ẩn trong nước.
Nhiệt trị thấp là nhiệt lượng thu được trong trường hợp nước có trong sản phẩm cháy vẫn ở trạng thái hơi.
Cách xác định nhiệt trị của nhiên liệu rắn và lỏng qua các biểu thức sau:
Qtk :nhiệt trị thấp của nhiên liệu lỏng
Qck :nhiệt trị caocủa nhiên liệu lỏng h: thành phần khối lượng của hidro trong nhiên liệu
Onl: thành phần khối lượng của oxy trong nhiên liệu s: thành phần khối lượng của lưu trong nhiên liệu w: thành phần khối lượng của nước trong nhiên liệu
2,512(MJ/kg) nhiệt ẩn của 1kg nước.
2.1.2.2.Tính chất chống kích nổ
Tính chất chống kích nổ là khả năng của động cơ giúp ngọn lửa từ bugi lan tỏa và đốt cháy hòa khí một cách đồng đều, tránh hiện tượng kích nổ.
Trị số octan (Octane Number) là chỉ số quan trọng phản ánh khả năng chống kích nổ của nhiên liệu Nó được xác định bằng phần trăm thể tích của iso-octan trong hỗn hợp với n-heptan, cho thấy khả năng chống kích nổ tương đương với nhiên liệu thí nghiệm trong điều kiện tiêu chuẩn.
Xăng có trị số octane cao giúp tăng cường khả năng chống kích nổ, phù hợp cho động cơ có tỉ số nén cao Sử dụng xăng có trị số octane thấp cho xe có tỉ số nén cao sẽ dẫn đến hiện tượng cháy kích nổ, gây hại cho động cơ Ngược lại, nếu dùng xăng có trị số octane cao cho xe có tỉ số nén thấp, xăng sẽ khó cháy và không cháy hết, tạo cặn than, làm bẩn máy và tiêu tốn nhiều nhiên liệu.
Các loại trị số Octan
Có 2 phương pháp đã được ASTM (American Society for Testing Materials - Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) đề nghị sử dụng, dần trở nên thông dụng và cuối cùng các nhà kiểm định chất lượng đã thống nhất sử dụng để đo chỉ số Octan tiêu chuẩn mang tính toàn cầu đó là:
•Chỉ số Octan nghiên cứu: RON (Research Octane Number)
•Chỉ số Octan động cơ: MON (Motor Octane Number)
Chỉ số RON được tính ở điều kiện nhẹ với nhiệt độ 49 ℃ và tốc độ 600 vòng/phút, trong khi chỉ số MON được xác định ở điều kiện khắc nghiệt hơn với nhiệt độ 149 ℃ và tốc độ 900 vòng/phút RON được công nhận là chỉ số chính xác hơn trong việc đánh giá hiệu năng động cơ và thường được sử dụng để chỉ số chống kích nổ của xăng Khi xăng không chì ra đời và động cơ được cải tiến, chỉ số MON đã cho thấy hạn chế trong hiệu năng thực tế của động cơ Do đó, một chỉ số mới được phát triển dựa trên giá trị trung bình của RON và MON để phân loại chất lượng xăng, với giá trị octane trung bình của các phương tiện giao thông thường nằm trong khoảng từ 87-100.
Phương pháp tăng tính chống kích nổ của xăng:
Ngoài việc chọn công nghệ sản xuất xăng có chỉ số octane cao, việc bổ sung phụ gia chống kích nổ vào xăng cũng rất quan trọng Một số loại phụ gia phổ biến được sử dụng hiện nay giúp nâng cao hiệu suất và bảo vệ động cơ.
* Nước chì (theo tiêu chuẩn ASTM D3237, ASTM D 2599):
Là hỗn hợp lỏng của tetra etyl chì (Pb(C2H5)4) và bromua etan (Br-C2H5) hoặc dibromua etan (Br-
Đặc tính nhiên liệu diesel
Trong quá trình hoạt động của động cơ diesel, nhiên liệu tự bốc cháy khi đạt đến nhiệt độ và áp suất tối ưu, mà không cần đến sự kích thích từ bugi Do đó, chất lượng cháy của nhiên liệu diesel là yếu tố quan trọng hàng đầu.
- Cetane (C16H34) là một hidrocacbon no dạng mạch thẳng có tính metylnaphtalin, có khả năng tự bốc cháy.
Trị số cetane là chỉ số quan trọng phản ánh tính tự cháy của nhiên liệu diesel; số cetane càng cao, tính tự cháy của nhiên liệu càng tốt, và ngược lại.
Trị số Cetane là chỉ tiêu chất lượng quan trọng nhất của nhiên liệu diesel, phản ánh khả năng tự bốc cháy của nhiên liệu này Đây là một đại lượng quy ước, có giá trị từ 0 đến 100, được xác định dựa trên tỷ lệ phần trăm thể tích của n-cetane (C16H34) trong hỗn hợp với alpha-methyl naphthalene (C10H7CH3) Hỗn hợp này có khả năng tự bốc cháy tương đương với mẫu nhiên liệu diesel trong điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, với alpha-methyl naphthalene có trị số cetane bằng 0 và n-heptane có trị số cetane bằng 100 Do đó, thành phần Cetane tính theo % trong hỗn hợp so sánh được coi là trị số Cetane cần xác định của dầu diesel.
- Trị số cetane yêu cầu thì dựa vào thiết kế và kích cỡ động cơ, tốc độ và tải tự nhiên, sự khởi động và điều kiện áp suất.
Trị số cetane đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất động cơ diesel; khi trị số này thấp, nó dẫn đến hiện tượng phun dầu trễ Sự chậm trễ này không chỉ gây khó khăn trong việc khởi động mà còn tạo ra tiếng gõ trong động cơ Hơn nữa, trong điều kiện thời tiết lạnh, phun dầu trễ còn khiến nhiên liệu không cháy hoàn toàn do thiếu nhiệt trong buồng đốt, ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của động cơ.
- Một số nhà máy lọc dầu đã sử dụng chất phụ gia như hexyl nitrat amyl nitrate để tăng trị số cetane.
Nhiên liệu diesel không chỉ có đặc tính cháy mà còn có tính chất bay hơi, cả hai yếu tố này đều đóng vai trò quan trọng trong quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ.
Nhiên liệu diesel, giống như các loại nhiên liệu lỏng khác, có tính chất bay hơi quan trọng Tính chất này ảnh hưởng đến tốc độ bay hơi, mức độ bay hơi hoàn toàn và khả năng trộn lẫn với không khí khi phun sương trong điều kiện hoạt động của buồng đốt động cơ diesel.
Sử dụng nhiên liệu có tính bay hơi tốt giúp dược phun sương vào xi lanh hòa trộn hiệu quả với không khí, đảm bảo quá trình cháy diễn ra nhanh chóng Điều này mang lại hiệu suất hoạt động tối ưu cho máy móc, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành.
Việc sử dụng nhiên liệu có tính bay hơi kém có thể dẫn đến hiện tượng cháy không hoàn toàn, gây ra động cơ nổ rung và tiếng gõ lạ Điều này không chỉ làm lãng phí nhiên liệu mà còn tăng khả năng mài mòn động cơ.
Việc sử dụng nhiên liệu có tính bay hơi tốt ảnh hưởng tích cực đến khả năng khởi động động cơ Trong quá trình khởi động, nhiệt độ cuối cùng của quá trình nén thường không đủ cao để tạo ra hỗn hợp và đốt cháy nhiên liệu hiệu quả Do đó, nhiên liệu có tính bay hơi cao giúp cải thiện điều kiện khởi động, làm cho quá trình này trở nên dễ dàng hơn.
+ Các yếu tố ảnh hưởng tới tính bay hơi: Nhiên liệu có độ nhớt quá cao,nhiệt độ môi trường.
-Tính nhớt được hiểu là sự chống lại sự chảy của chất lỏng Độ nhớt cao nghĩa là nhiên liệu đậm đặc và không chảy dễ dàng.
-Nhiên liệu có độ nhớt không đúng( quá cao hoặc quá thấp) có thể làm cho động cơ hoặc hệ thống nhiên liệu hư hỏng.
Dầu diesel cần có độ nhớt thấp để dễ dàng lưu chuyển trong các đường ống và phun sương vào xy lanh động cơ Độ nhớn cao sẽ ngăn cản việc tạo thành sương
Đặc tính bôi trơn của nhiên liệu diesel đóng vai trò quan trọng, đặc biệt đối với các máy bơm cao áp loại quay và loại phân phối Trong các máy bơm này, bộ phận chuyển động được bôi trơn bởi nhiên liệu khi nó lưu thông qua máy bơm, thay vì sử dụng dầu động cơ.
Nhiên liệu bôi trơn thấp có thể dẫn đến mòn cao và để lại vết xước trên các chi tiết, trong khi nhiên liệu bôi trơn cao giúp giảm mài mòn và kéo dài tuổi thọ của linh kiện.
-Chúng ta cần phải xác định điểm chớp cháy vì :
+ Phòng chống cháy nổ khi dầu nhờn làm việc ở nhiệt độ cao
Để tránh tổn thất hoặc hao hụt do bay hơi, dầu nhờn cần hoạt động trong môi trường có nhiệt độ cao nhất thấp hơn nhiệt độ chớp cháy của nó Điều này giúp ngăn ngừa tổn thất dầu nhờn do bay hơi cũng như nguy cơ cháy nổ.
Tình hình tiêu thụ xăng, dầu trên thế giới
Tình hình tiêu thụ xăng dầu
Mỹ, Nga, Trung Quốc và nhiều quốc gia lớn khác trên thế giới đang có nền kinh tế phát triển mạnh mẽ, và để thúc đẩy sự phát triển này, nguồn nhiên liệu lớn, đặc biệt là xăng dầu, là điều cần thiết Nhu cầu về dầu mỏ ngày càng tăng cùng với sự phát triển của xã hội, khiến cho nền kinh tế của các quốc gia phụ thuộc vào xăng dầu, trong khi các hàng hóa thay thế lại quá ít hoặc có giá thành quá cao.
Tình hình tiêu thụ xăng dầu trong 6 năm gần đây và dự báo năm 2016.
(Nguồn: Tổng hợp opec.org ;; iea.org; bp.com; xangdau.net)
Theo biểu đồ ta thấy tình hình tiêu thụ xăng dầu trên thế giới ngày càng tăng cao, trong năm
Từ năm 2010, thế giới đã tiêu thụ 84.93 triệu thùng dầu mỗi ngày, và sau 5 năm, con số này đã tăng lên 91.33 triệu thùng Trong 3 quý đầu năm 2015, mức tiêu thụ trung bình đạt 92.79 triệu thùng mỗi ngày Với sự phát triển kinh tế kỹ thuật hiện tại, nhu cầu tiêu thụ dầu thô toàn cầu dự kiến tăng từ 1-2% mỗi năm Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (IEA) dự báo rằng vào năm 2016, mức tiêu thụ sẽ đạt 94.08 triệu thùng mỗi ngày.
Tiêu thụ xăng dầu ở một số khu vực ( Nguồn: Tổng hợp opec.org ; iea.org; bp.com; xangdau.net )
Châu Á hiện là thị trường tiêu thụ dầu mỏ lớn nhất thế giới, với khoảng 30 triệu thùng mỗi ngày, chiếm gần 30% tổng tiêu thụ toàn cầu Nhu cầu sử dụng dầu mỏ làm nhiên liệu cho giao thông vận tải và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp đang gia tăng, đặc biệt từ các nền kinh tế mới nổi như Trung Quốc.
Nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ tại khu vực Ấn Độ và Quốc đã tăng mạnh trong những năm gần đây, với dự báo rằng đến năm 2030, tiêu thụ dầu thô tại Châu Á có thể đạt 42,6 triệu thùng/ngày, chiếm khoảng 38% tổng tiêu thụ dầu thế giới Châu Mỹ đứng thứ hai với hơn 24 triệu thùng/ngày, trong đó Bắc Mỹ chiếm gần 75%, tương đương hơn 17 triệu thùng/ngày.
Tiêu thụ xăng dầu ở một số quốc gia
( Nguồn: Tổng hợp opec.org ; iea.org; bp.com; xangdau.net )
Hoa Kỳ, với vị thế là một quốc gia phát triển hàng đầu, là nước tiêu thụ xăng dầu nhiều nhất thế giới, với mức tiêu thụ đạt 19,0.1 triệu thùng mỗi ngày trong năm 2015 Trong hai quý đầu năm 2015, mức tiêu thụ này tương đương với 3.100.000 m3/ngày Theo sau Hoa Kỳ là Trung Quốc, quốc gia đông dân nhất thế giới, với mức tiêu thụ hơn 10 triệu thùng mỗi ngày.
Giá dầu thô thế giới
Giá dầu thô thế giới trong quý II-III năm 2015 (nguồn: opec.org)
Trong 6 tháng giữa năm 2015, giá dầu thô thế giới biến động nhiều, đầu tháng 4, giá dầu thô tăng cao lên mức 65 USD/thùng nhưng đến cuối thắng 8 lại giảm chỉ còn hơn 42 USD/thùng Đến thắng 9, giá dầu có tín hiệu khởi sắc hơn
Có 4 yếu tố chính khiến giá dầu liên tục giảm sâu, giảm mạnh: o Nhu cầu dầu hiện đang ở mức thấp do hoạt động kinh tế diễn ra với tốc độ yếu trên phạm vi toàn cầu, cộng thêm hiệu suất gia tăng và xu hướng dịch chuyển từ dầu thô sang các loại nhiên liệu khác. o Bất ổn chính trị ở Iraq và Libya và một số yếu tố chính trị khác. o Mỹ đã trở thành nước sản xuất dầu lớn nhất thế giới Mặc dù Mỹ không xuất khẩu dầu thô, nhưng với sản lượng dầu đá phiến trong nước tăng bùng nổ, Mỹ nhập khẩu ít dầu đi, dẫn tới sự dư thừa nguồn cung cầu trên thị trường quốc tế. o Saudi Arabia và các nước đồng minh vùng vịnh đã quyết định sẽ không hy sinh thị phần của mình để cứu giá dầu.
Cơ cấu xuất nhập - khẩu dầu
Khối OPEC đóng góp hơn 60% vào tổng xuất khẩu dầu mỏ toàn cầu, tương đương với hơn 24 triệu thùng mỗi ngày Trong đó, Ả Rập Saudi dẫn đầu với tỷ trọng lớn nhất, chiếm hơn 19%, tiếp theo là Các tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất với 6,78% và Iraq với 6%.
Xuất khẩu từ Iran đã tăng 61% so với cùng kỳ năm ngoái, đạt 2.14 triệu tấn trong tháng 08 Quốc gia Vùng Vịnh này đang chuẩn bị tăng cường nguồn cung và xuất khẩu khi các lệnh cấm vận quốc tế về chương trình hạt nhân được dỡ bỏ, đồng thời khẳng định quyết tâm giành lại thị trường đã mất.
Trong quý I/2015, Nga đã xuất khẩu 5.29 triệu thùng dầu mỗi ngày, giữ vị trí là quốc gia xuất khẩu dầu mỏ lớn nhất thế giới, chỉ sau Saudi Arabia và Mỹ Tuy nhiên, xuất khẩu của Nga đã giảm xuống còn 3.1 triệu tấn trong tháng 08, giảm từ 3.77 triệu tấn của tháng trước Đáng chú ý, vào tháng 05, Nga đã trở thành nhà cung cấp hàng đầu cho Trung Quốc nhờ vào đường ống dẫn dầu trực tiếp đến phía bắc Trung Quốc, điều này đã thúc đẩy xuất khẩu dầu thô Đông Siberi-Đại Tây Dương và giúp Nga vượt qua Saudi Arabia.
Tháng 8-2014, Trung Quốc đã nhập khẩu dầu thô kỷ lục khoảng 7,4 mb/d, vượt qua mức nhập khẩu tương ứng khoảng 7,2 mb/d của Mỹ Nhập khẩu của Trung Quốc từ Angola tăng 9.4% so với cùng kỳ năm ngoái lên mức 24.5 triệu thùng Trung Quốc hiện là quốc gia nhập khẩu lớn nhất ở châu Á IEA dự đoán Trung Quốc sẽ nhập khẩu 8.3 mb/d và tiêu thụ hơn 11 mb/d trong năm tới.Trung Quốc sẽ trở thành quốc gia sử dụng năng lượng nhiều nhất thế giới và là nước tiêu thụ dầu lớn thứ hai sau Mỹ.
Cơ cấu dự trữ dầu thô
Xăng dầu là hàng hóa thiết yếu và khó có hàng hóa thay thế Trong bối cảnh thị trường Euro biến động và chính phủ cắt giảm chi tiêu để phục hồi kinh tế, nhu cầu xăng dầu tại các nước này có xu hướng giảm Ngược lại, các thị trường ôtô lớn như Trung Quốc và Hàn Quốc lại ghi nhận sự tăng trưởng trong nhu cầu Với nguồn dầu mỏ ngày càng khan hiếm và tình trạng khai thác quá mức, nguy cơ thiếu hụt nhiên liệu đang gia tăng Do đó, các quốc gia lớn trên thế giới đang đẩy mạnh việc dự trữ dầu mỏ.
Khối OPEC nắm giữ 80,96% tổng lượng dự trữ dầu mỏ toàn cầu, tương đương khoảng 1.206 tỷ thùng Trong khi đó, phần còn lại của thế giới chỉ có hơn 280 tỷ thùng, chiếm hơn 19% tổng dự trữ dầu mỏ.
Danh sách những quốc gia có trữ lượng dầu mỏ lớn nhất thế giới:
Việt Nam xếp hàng thứ 28 4,4 tỷ thùng.
Các nước sản xuất dầu được chia thành hai khối chính: các nước OPEC và các nước ngoài OPEC Trong số các nước ngoài OPEC, có sự phân chia thành hai nhóm: các nước thuộc Liên Xô cũ và các nước còn lại.
Nhóm OPEC, gồm các nước Iran, Irac, Libi, Nigeria, Saudia
Nhóm ngoài OPEC, gồm các nước Canada , Mexico , Nga,
Dự trữ dầu thô chiến lượt.
=> Mỹ hiện là quốc gia có dự trữ dầu thô lớn nhất thế giới , có sức chứa 727 triệu thùng dầu, hiện đang tích trữ 695,9 triệu thùng.
=> Đến nay, lượng dầu lưu kho của Trung Quốc đạt khoảng 200 triệu thùng và đặt mục tiêu dự trữ
Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Quốc tế (IEA), vào cuối thập kỷ này, dự trữ dầu của nước này sẽ đạt 500 triệu thùng Hiện tại, họ đang tích trữ dầu tại cơ sở có công suất 19 triệu thùng tại Huangdao và dự kiến sẽ bổ sung thêm 6 cơ sở chứa dầu với tổng sức chứa 132 triệu thùng trong vòng 18 tháng tới.
Sản lượng khai thác dầu thô ở một số quốc gia trọng điểm
Với công nghệ khai thác hiện đại, Mỹ hiện là quốc gia dẫn đầu thế giới về sản lượng dầu thô, đạt 12,44 triệu thùng/ngày, tiếp theo là UAE với 11,6 triệu thùng/ngày và Nga với 10,6 triệu thùng/ngày Việt Nam xếp thứ 36 với 300.600 thùng/ngày Theo IEA, ba quốc gia này chiếm hơn 60% tổng sản lượng dầu thế giới Tuy nhiên, các chuyên gia cảnh báo rằng nguồn cung này có thể cạn kiệt trong vòng 50 năm tới Sự bùng nổ trong khai thác dầu thô đá phiến tại Mỹ, nhờ công nghệ khoan ngang và ép thủy lực, đã dẫn đến sự giảm mạnh của giá dầu thô trong những năm gần đây.
Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), sản lượng dầu của Mỹ trong tháng 8 đã giảm xuống còn 9,1 triệu thùng/ngày, giảm từ mức đỉnh 9,6 triệu thùng/ngày vào tháng 4 Dự báo của EIA cho thấy sản lượng dầu có thể tiếp tục giảm xuống còn 8,6 triệu thùng/ngày vào giữa năm 2016.
Thị trường xăng dầu trong nước
Diễn biến thị trường xăng dầu Việt Nam năm 2014
Trong năm qua, nhịp điệu tăng và giảm giá xăng dầu giống như một bản nhạc, với những đợt giảm giá vào cuối năm mang lại niềm hứng khởi cho nền kinh tế Năm 2014, giá xăng dầu trong nước đã ghi nhận tổng cộng 17 lần điều chỉnh, bao gồm 5 lần tăng và 12 lần giảm, tạo nên một kỷ lục biến động trong năm.
Tăng mạnh vào những tháng đầu năm
Giá xăng đã tăng mạnh, đạt đỉnh vào ngày 7/7 khi giá xăng RON 95 lần đầu tiên vượt mốc 26.000 đồng/lít, trong khi giá xăng RON 92 cũng đạt 25.640 đồng/lít.
Giảm liên tục theo đà giảm của giá dầu thô Thế giới
Vào ngày 22/12/2014, giá xăng trong nước đã giảm xuống mức thấp nhất là 17.880 đồng/lít, giảm 7.760 đồng/lít so với mức cao nhất trong tháng 7 là 25.640 đồng/lít, tương ứng với tỷ lệ giảm 29,3%.
Biểu đồ 2: Diễn biến giá xăng năm 2014:
Nguồn: VINPA( Hiệp hội xăng dầu Việt Nam)
Giá xăng tiếp tục giảm liên tục, kéo theo sự giảm giá của dầu hỏa, dầu diesel và dầu mazút Cụ thể, giá dầu diesel đã giảm 19 lần, với mức giảm 6.740 đồng/lít; dầu hỏa giảm 17 lần, tương ứng với 5.940 đồng/lít; và dầu mazút cũng giảm 17 lần, khoảng 5.980 đồng/kg.
Biểu đồ 3: Diễn biến giá dầu Diesel năm 2014
Nguồn: VINPA( Hiệp hội xăng dầu Việt Nam)
Biểu đồ 4: Diễn biến giá dầu hỏa năm 2014:
Nguồn: VINPA( Hiệp hội xăng dầu Việt Nam)
Biểu đồ 5: Diễn biến giá dầu mazút năm 2014:
Nguồn: VINPA( Hiệp hội xăng dầu Việt Nam)
Thống kê xuất nhập khẩu xăng dầu trong nước 2014 (hết ngày 15/12)
Dầu thô: đạt 8.662.558 tấn từ đầu năm đến hết ngày 15/12 tương đương với giá trị 6.916.984.171 USD.
Xăng dầu các loại: lượng xuất khẩu trong kỳ báo cáo 948.729 trị giá là 891.005.407 USD
Vào ngày 05/12/2014, Bộ Tài Chính đã ban hành thông tư số 185/2014/TT-BTC, quy định tăng thuế nhập khẩu xăng dầu với mức tăng cụ thể: xăng từ 18% lên 27%, dầu diezen từ 14% lên 23%, dầu hoả từ 16% lên 26%, và dầu mazút từ 15% lên 24% Mục đích của việc điều chỉnh này là nhằm hạn chế thất thu ngân sách nhà nước.
Giá dầu giảm sẽ có lợi cho sản xuất và kinh doanh, nhưng lại ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn thu ngân sách Hiện tại, chi phí khai thác dầu thô của Việt Nam dao động từ 30-70 USD/thùng, trong khi giá dầu hiện tại đang ở mức dưới mức này.
Với giá dầu thô hiện tại là 50 USD/thùng, việc xuất khẩu cần được lên kế hoạch cẩn thận Các doanh nghiệp kinh doanh xăng dầu cần có chiến lược nhập hàng hợp lý để tránh tình trạng nhập cao mà bán thấp, dẫn đến thua lỗ.
Dầu Thô Xăng dầu các loại
Tổng kim ngạch nhập khẩu xăng dầu các loại từ đầu năm lên 8,11 triệu tấn, trị giá đạt 7,39 tỷ USD. Trong đó:
Từ đầu năm đến 15/12/2014, Việt Nam đã nhập khẩu 2,34 triệu tấn xăng với tổng giá trị đạt 2,35 tỷ USD, ghi nhận mức tăng 7,83% về lượng và 5,38% về giá trị so với cùng kỳ năm 2013.
+ Nhập khẩu dầu diesel từ đầu năm đến 15/12/2014 đạt 3,96 triệu tấn, tăng 32,88% so với cùng kỳ 2013.
+ Nhập khẩu dầu mazút tính từ đầu năm đến 15/12/2014 giảm 2,8% về lượng so với cùng kỳ năm 2013
Mặt hàng Nhập khẩu 15 tháng 12 năm 2014
Lượng (tấn) Trị giá (USD)
Sản Lượng (Triệu Tấn) Trị giá (Tỷ USD)
7.319642044 Dầu Thô Xăng dầu các loại
- Xăng - Diesel - Mazut - Nhiên liệu bay
Dự báo thị trường xăng dầu Việt Nam năm 2015 cho thấy tiêu thụ nội địa đạt khoảng 16,4 triệu tấn, tăng 6% so với năm 2014 Sản xuất và pha chế trong nước ước đạt 8,223 triệu tấn, trong đó nhà máy lọc dầu Dung Quất đóng góp 7,34 triệu tấn và các doanh nghiệp đầu mối pha chế 883 ngàn tấn.
Tình hình xuất nhập khẩu xăng dầu của Việt Nam tháng 8 và 8 tháng năm 2015
Dầu thô: giá dầu thô trong tháng tiếp tục giảm kéo kim ngạch xuất khẩu 8 tháng/2015 giảm 2,6 tỷ
Trong tháng, xuất khẩu dầu thô đạt 823 nghìn tấn, tăng 2,8% so với tháng trước, nhưng giá xuất khẩu trung bình giảm 57 USD/tấn, dẫn đến trị giá chỉ đạt gần 295 triệu USD, giảm 11,3% Tính đến hết tháng 8/2015, tổng lượng dầu thô xuất khẩu của cả nước đạt gần 6,3 triệu tấn, tăng nhẹ 0,6%, trong khi kim ngạch đạt 2,74 tỷ USD, giảm mạnh 48,6% so với cùng kỳ năm trước, tương ứng với mức giảm 2,6 tỷ USD.
Dầu thô của Việt Nam chủ yếu được xuất khẩu sang Singapore với 1,14 triệu tấn, gấp ba lần so với Nhật Bản, nơi nhận 1,09 triệu tấn, giảm 28,3% Xuất khẩu sang Trung Quốc đạt 1,05 triệu tấn, giảm 6,4%, trong khi Malaysia ghi nhận 1,04 triệu tấn, tăng 49,1% so với cùng kỳ năm 2014.
Xăng dầu các loại: lượng xuất khẩu trong tháng đạt 124 nghìn tấn, giảm 25,3% và trị giá là 65 triệu USD, giảm 29% so với tháng trước.
Đến hết tháng 8/2015, xuất khẩu nhóm hàng này đạt gần 921 nghìn tấn, với giá trị 526 triệu USD Mặc dù lượng xuất khẩu tăng 12,9% so với cùng kỳ năm 2014, nhưng giá trị lại giảm 32,5%.
Xăng dầu các loại : lượng nhập khẩu trong tháng ở mức thấp nhất kể từ tháng 12/2014.
Biểu đồ: Lượng nhập khẩu xăng dầu các loại theo tháng trong năm 2014 và 8 tháng/2015
Nguồn: VINPA( Hiệp hội xăng dầu Việt Nam)
Nguồn: Tổng cục Hải quan
Trong tháng vừa qua, lượng xăng dầu nhập khẩu đạt gần 574 nghìn tấn, giảm 36% so với tháng trước Đơn giá nhập khẩu bình quân cũng giảm mạnh 17,2%, dẫn đến tổng trị giá nhập khẩu chỉ còn 258 triệu USD, giảm 47% so với tháng trước.
Tính đến hết tháng 8 năm 2015, Việt Nam đã nhập khẩu 6,49 triệu tấn hàng hóa với tổng giá trị 3,68 tỷ USD, ghi nhận mức tăng 5,1% về khối lượng nhưng giảm 36,8% về giá trị so với cùng kỳ năm trước.
Trong 8 tháng qua, Việt Nam chủ yếu nhập khẩu xăng dầu từ các quốc gia như Singapore với 2,74 triệu tấn, tăng 28,5%; Thái Lan gần 1,2 triệu tấn, tăng mạnh 188%; Trung Quốc đạt 1,03 triệu tấn, giảm 6%; và Đài Loan với 687 nghìn tấn, giảm 24% so với cùng kỳ năm 2014.
Mặt hàng Nhập khẩu 8 tháng/2015
Lượng (tấn) Trị giá (USD)
5.2 Tác động của khí thải ô tô đối với môi trường.
5.2.1 Thay đổi nhiệt độ khí quyển:
Sự hiện diện của các chất ô nhiễm, đặc biệt là khí gây hiệu ứng nhà kính, ảnh hưởng đến cân bằng nhiệt của bầu khí quyển Trong số đó, khí carbonic CO2 được chú ý vì là thành phần chính trong sản phẩm cháy của nhiên liệu có carbon Sự gia tăng nhiệt độ bầu khí quyển do khí gây hiệu ứng nhà kính là một vấn đề nghiêm trọng cần được giải quyết.
Quả đất hấp thụ năng lượng từ mặt trời và bức xạ lại một phần nhiệt lượng ra không gian Bức xạ mặt trời đạt cực đại trong vùng ánh sáng thấy được (0,4-0,73mm), trong khi bức xạ của trái đất nằm trong vùng hồng ngoại (7-15mm) Các khí khác nhau có dải hấp thụ bức xạ khác nhau, do đó, thành phần khí quyển ảnh hưởng đến sự trao đổi nhiệt giữa mặt trời, trái đất và không gian Carbonic có dải hấp thụ bức xạ cực đại ở bước sóng 15mm, khiến nó trong suốt đối với bức xạ mặt trời nhưng lại hấp thụ tia bức xạ hồng ngoại từ mặt đất Một phần nhiệt lượng mà khí CO2 giữ lại sẽ bức xạ ngược lại về trái đất, làm nóng thêm bầu khí quyển qua hiệu ứng nhà kính.
Với sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí carbonic trong bầu khí quyển, dự đoán vào giữa thế kỷ 22, nồng độ này có thể gấp đôi so với hiện tại Các nhà khoa học cảnh báo rằng điều này sẽ dẫn đến những thay đổi quan trọng trong sự cân bằng nhiệt của trái đất.
- Nhiệt độ bầu khí quyển sẽ tăng lên từ 2 đến 3°C.
Sự tan chảy của băng ở vùng Bắc Cực và Nam Cực đang làm tăng chiều cao mực nước biển, dẫn đến sự thu hẹp diện tích đất liền Điều này không chỉ gây ra sự tuyệt chủng của nhiều loài sinh vật mà còn làm gia tăng các thiên tai tự nhiên như sóng thần và băng trôi.