tìm hiểu nhiên liệu hóa thạch – đá phiến

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ

TÌM HIỂU NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH – ĐÁ PHIẾN
Luận văn tốt nghiệp
Ngành Sư phạm Vật Lý Công Nghệ

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Văn Nhạn

Sinh viên thực hiện:

Trần Hữu Đức
Mã số sv: 1110269
Lớp : TL1192A1
Khóa: 37

Cần Thơ, năm 2015


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

LỜI CẢM ƠN
Tiếp thu tri thức là khoảng thời gian khá dài. Riêng bốn năm Đại học lại là quãng
thời gian khá ngắn trên con đường tìm đến tri thức. Cũng trong khoảng thời gian đó, tôi
đã học hỏi được rất nhiều từ thầy cô, các thầy cô đã tận tình chỉ dạy truyền đạt kiến thức
của mình, không chỉ riêng tôi mà còn cho các bạn sinh viên khác nữa. Kiến thức mà các

thầy cô truyền đạt không chỉ trong chuyên ngành Vật lý mà còn những kĩ năng sống giúp
tôi vững bước sau này. Để có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp thì việc vận dụng
những kiến thức ấy càng làm cho tôi nhớ đến công ơn của các thầy cô. Tôi xin gửi lời
cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô. Vì quý thầy cô đã cho tôi một hành trang
quý giá để hoàn thành tốt đề tài và phục vụ cuộc sống sau này.
Riêng Thạc sỹ – Giảng viên chính Lê Văn Nhạn, đã tận tình hướng dẫn, chỉnh sửa
cũng như góp ý kiến, giúp tôi đi đúng hướng và thực hiện xong đề tài của mình một cách
nhanh chóng.
Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn những tác giả của các tài liệu đã cung cấp
những thông tin chính xác giúp tôi hoàn thành tốt luận văn.
Cuối lời, xin chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe, thành công trong cuộc sống.
Đề tài được chuẩn bị và thực hiện một cách chu đáo, nghiêm túc nhưng vẫn không
thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong sẽ nhận được những ý kiến đóng góp của quý
thầy cô và các bạn để có thể tìm cách khắc phục kịp thời.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
Cần thơ, Ngày tháng

năm 2015

Sinh viên thực hiện

Trần Hữu Đức

GVHD Lê Văn Nhạn

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do chính tôi thực hiện. Các số liệu,
kết quả phân tích trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây.

Mọi tham khảo, trích dẫn đều được chỉ rõ nguồn trong danh mục tài liệu tham khảo
của luận văn.

Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2015

Tác giả

Trần Hữu Đức

GVHD Lê Văn Nhạn

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ii
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮC .................................................... iv
1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .................................................................................. 1
2 MỤC TIÊU ....................................................................................................... 1
3 GIỚI HẠN ........................................................................................................ 2
4 PHƯƠNG PHÁP ............................................................................................. 2
5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................. 2
6 CÁC BƯỚC CHỌN ĐỀ TÀI. .......................................................................... 2
PHẦN A. SƠ LƯỢC TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH ...... 3
1 NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH LÀ GÌ ? ............................................................... 3
2TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU HOÁ THẠCH .................................. 3
2.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu................................................................... 3
3 ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG ........................................................ 5
4 GIẢI PHÁP ................................................................................................ 6
PHẦN B. NGUỒN NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH ............................................ 10
CHƯƠNG I NHIÊN LIỆU DẦU MỎ (THÔ) ................................................. 10
1 NGUỒN GỐC ................................................................................................. 10
1.1 Bản chất của dầu mỏ (thô) ................................................................... 10
1.2 Thành phần của dầu mỏ (thô) ............................................................... 10
2 SỰ QUAN TRỌNG CỦA DẦU MỎ .............................................................. 12
2.1 Đối với nền kinh tế. ....................................................................................... 12
2.2 Đối với nền chính trị. ............................................................................. 13
3 KHAI THÁC VÀ PHÂN LOẠI ...................................................................... 13
3.1 Tình trạng khan hiếm ..................................................................................... 13
3.2 Nhiên liệu xăng: ............................................................................................ 15
4 CÁC MỨC CẤP VÀ TRỮ LƯỢNG .............................................................. 15
GVHD Lê Văn Nhạn

i

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

5 TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG .......................................................................... 18
6 HẠN CHẾ VÀ NGUYÊN LIỆU THAY THẾ ................................................ 21
CHƯƠNG II NHIÊN LIỆU THAN ĐÁ ......................................................... 23
1 NGUỒN GỐC ................................................................................................. 23
1.1 Than đá là gì ? ..................................................................................... 23
1.2 Các bước hình thành than đá ................................................................ 23
2 NHIÊN LIỆU TỔNG HỢP VÀ THÀNH PHẦN THAN ĐÁ .......................... 24
2.1 Nhiên liệu tổng hợp than đá ........................................................................... 24
2.2 Thành phần than đá............................................................................... 24
3 SỰ QUAN TRỌNG THAN ĐÁ ...................................................................... 26
4 KHAI THÁC VÀ PHÂN LOẠI THAN ĐÁ .................................................... 27
4.1 Phân bố.......................................................................................................... 27
4.2 Phân loại........................................................................................................ 29
5 ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG VỀ THAN ĐÁ ..................................... 30
5.1 Ảnh hưởng của việc khai thác than đá .................................................... 30
5.2 Ảnh hưởng của việc đốt than ................................................................. 30
6 HẠN CHẾ, BIỆN PHÁP VÀ NHIÊN LIỆU XANH........................................ 31
CHƯƠNG III KHÍ THIÊN NHIÊN ............................................................... 35
1 NGUỒN GỐC ................................................................................................. 35
1.1 Nhiên liệu khí thiên nhiên .............................................................................. 35
1.2 Sự hình thành khí........................................................................................... 35
2 SỬ DỤNG NGUỒN NHIÊN LIỆU ................................................................ 36

2.1 Khí thiên nhiên hóa lỏng................................................................................ 36
3 TẦM QUAN TRỌNG CỦA KHÍ THIÊN NHIÊN ........................................... 37
4 PHÂN LỌAI VÀ KHAI THÁC ............................................................... 38
5 XỬ LÝ KHÍ ĐỐT .......................................................................................... 40
6 VẬN CHUYỂN VÀ TÀNG TRỮ KHÍ ĐỐT................................................... 42
7 CÁC DỰ ÁN KHAI THÁC KHÍ Ở VIỆT NAM ............................................ 43
7.1 Đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn ................................................................. 43
GVHD Lê Văn Nhạn

ii

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

7.2 Dự án Khí - Điện - Đạm Cà Mau ................................................................... 43
7.3 Dự án đường ống dẫn khí Lô B - Ô Môn ....................................................... 44
CHƯƠNG IV NHIÊN LIỆU ĐÁ PHIẾN ........................................................ 45
1 NGUỒN GỐC ................................................................................................. 45
1.1 Nhiên liệu đá phiến........................................................................................ 45
1.2 Sự hình thành ................................................................................................. 45
2 SỬ DỤNG NGUỒN NHIÊN LIỆU ................................................................. 46
3 TRỮ LƯỢNG VÀ KHAI THÁC ..................................................................... 47
3.1 Trữ lượng ...................................................................................................... 47
3.2 Khai thác ....................................................................................................... 48
5 VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG................................................................................. 51
6 ỨNG DỤNG VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐÁ PHIẾN ...................................... 52

7 BÍ MẬT VÀ HIỂM HỌA TỪ ĐÁ PHIẾN ....................................................... 53
C KẾT LUẬN ..................................................................................................... 55

GVHD Lê Văn Nhạn

iii

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ VIẾT TẮC
EPA: Các tổ chức bảo vệ môi trường.
OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries): Tổ chức các nước xuất
khẩu dầu mỏ (OPEC) được thành lập tại Baghdad, Iraq tháng 9 năm 1960 bởi 5 quốc gia
là Iran, Iraq, Kuwait, Saudi Arabia và Venezuela, sau đó được sự tham gia của Qatar
(1961), Indonesia (1962) không còn thành viên năm 2009, Libya (1962), UAE (1967),
Algeria (1969), Nigeria (1971), Ecuador (1973), Gabon (1975) không còn là thành viên
năm 1995 và Angola (2007). Mục tiêu của OPEC là phối hợp và thống nhất chính sách
dầu mỏ giữa các quốc gia thành viên. Hiện nay, OPEC có tổng cộng 12 quốc gia thành
viên, có trụ sở tại Vienna, Áo.
West Texas Intermediate (WTI): Dòng dầu thô được sản xuất ở Texas và Nam
Oklahoma đóng vai trò là tham chiếu để định giá một số dòng dầu thô khác và được giao
dịch tại thị trường giao ngay tại Cushing, Oklahoma.
OECD là tên viết tắt của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization for
Economic Cooperation and Development), thành lập năm 1961 trên cơ sở Tổ chức Hợp
tác Kinh tế Châu Âu (OEEC) với 20 thành viên sáng lập gồm các nước có nền kinh tế

phát triển trên thế giới như Mỹ, Canada và các nước Tây Âu. Hiện nay, số thành viên của
OECD là 30 quốc gia, gồm Mỹ, Canada, Áo, Bỉ, Đan Mạch, Pháp, Đức, Hy Lạp, Iceland,
Ireland, Ý, Luxembourg, Hà Lan, Na Uy, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Thụy Điển, Thụy
Sỹ, Thổ Nhĩ Kỳ, Anh, Nhật Bản, Phần Lan, Úc, New Zealand, Hàn Quốc, Mexico, Cộng
hòa Séc, Hungary, Ba Lan, Cộng hòa Slovakia.
Mục tiêu ban đầu của OECD là xây dựng các nền kinh tế mạnh ở các nước thành
viên, thúc đẩy và nâng cao hiệu quả kinh tế thị trường, mở rộng thương mại tự do và góp
phần phát triển kinh tế ở các nước công nghiệp. Những năm gần đây, OECD đã mở rộng
phạm vi hoạt động, chia sẻ kết quả nghiên cứu và kinh nghiệm phát triển cho các nước
đang phát triển và các nền kinh tế đang chuyển đổi sang kinh tế thị trường.
LNG (Liquefied Natural Gas): Là khí thiên nhiên được hóa lỏng.
CNG (Compressed Natural Gas): Là khí thiên nhiên nén.
BBOE tỉ thùng dầu quy đổi .
VINACOMIN Tập đoàn công nghiệp than - khoáng sản Việt Nam.

GVHD Lê Văn Nhạn

iv

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

LỜI MỞ ĐẦU
1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Thực tế đã chứng minh, năng lượng hóa thạch đóng vai trò quan trọng trong tăng
trưởng kinh tế và vấn đề môi trường. Đây là đầu vào quan trọng nhất của các ngành sản

xuất và cũng là một trong những nguồn nhiên liệu thiết yếu của các hộ gia đình. Ngày
nay, nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng trong công nghiệp sản xuất cũng như
trong cuộc sống hằng ngày, vì thế muốn cho cuộc sống phát triển bền vững thì cần sử
dụng nguồn nhiên liệu một cách hợp lý. Tuy biết như thế, nhưng đối với nước ta nhiên
liệu hóa thạch cung cấp chưa đáp ứng nhu cầu sử dụng cung không đủ cầu. Do đó việc
phát triển nguồn nhiên liệu hóa thạch được quan tâm hàng đầu trong chương trình phát
triển năng lượng quốc qia.
Nhưng phát triển nguồn nhiên liệu hóa thạch kéo theo vấn đề về môi trường. Cho
nên vấn đề hàng đầu được đặt ra là phát triển xây dựng phải đảm bảo vấn đề về bảo vệ
môi trường. Trên thực tiễn đó cần phải tìm ra nguồn năng lượng khác để thay thế nguồn
nhiên liệu đang được sử dụng con người sử dụng nguồn nhiên liệu chưa hợp lý, chưa biết
nguồn nhiên liệu từ đâu ra nên nguồn nhiên liệu bị lạm dụng một cách không hợp lý, nên
nguồn nhiên liệu cần được sử dụng và khai thác đúng mức các nguồn nhiên liệu (than đá
,khí đốt , dầu mỏ...) Các nguồn nhiên liệu này là nguồn nhiên liệu khó phục hồi và thay
thế sớm nhất. Quy mô khai thác ngày càng mở rộng.
Việc sử dụng nhiên liệu tăng theo sự phát triển của ngành công nghiệp, tuy nhiên
việc sử dụng nhiên liệu quá mức, không khoa học, trái vời các nguyên tắc về môi trường
làm kéo theo nhiều hậu quả nghiêm trọng như: cạn kiệt nguồn nhiên liệu (than đá, dầu
mỏ, khí đốt…), làm tăng hiệu ứng nhà kính (CO2) làm trái đất nóng lên….gây đe dọa sự
sống trên Trái Đất . Qua đó phải biết tìm hiểu và sử dụng nguồn nhiên liêu hóa thạch một
cách hợp lý và an toàn không gây ô nhiễm môi trường. Nhiên liệu hóa là một nguồn tài
nguyên quý giá cần phải bảo vệ và sử dụng một cách hợp lý và có các biện pháp bảo vệ
và khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên.
Trên đây là lí do tôi chọn đề tài “ Tìm hiểu về nguồn nhiên liệu hóa thạch” để nghiên
cứu.

2 MỤC TIÊU
Đưa ra được khái niệm , nguồn gốc, lợi ích, tình hình sử dụng, giải pháp và về
vấn đề ô nhiểm môi trường, số liệu thống kê, hình ảnh minh họa về nguồn nhiên liệu hóa
thạch đưa các nguồn nhiên liệu tái tạo sử dụng đúng quy cách…..và đưa ra những biện

pháp cải tạo hợp lý, giáo dục môi trường giúp con người hiểu thêm về nguồn nhiên liệu

GVHD Lê Văn Nhạn

1

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

được tái tạo và hình thành như thế nào để có cách sử dụng nguồn nhiên liệu và bảo vệ
môi trường và mối quan hệ qua lại giữa con người và môi trường.
Đề tài này nghiên cứu cấu tạo, nguyên tắc và hệ thống của nguồn nhiên liệu.

3 GIỚI HẠN
Tìm hiểu về các nguồn nhiên liệu trong tự nhiên, sự cạn kiệt và nguồn nhiên liệu
thay thế vềb :Dầu mỏ, khí đốt, than đá và nhiên liệu đá phiến….
Nội dung luận văn được chia ra làm 2 phần:
Phần A: Sơ lược tình hình sử dụng nguồn nhiên liệu hóa thạch
Phần B: Tài nguyên nhiên liệu hóa thạch
Khảo sát và nghiên cứu lí thuyết về nguồn nhiên liệu

4 PHƯƠNG PHÁP
Đưa ra những cách khắc phục và nêu những hậu quả ảnh hướng đến nguồn tài
nguyên hóa thạch.
Nghiên cứu lí thuyết:sưu tầm tài liệu ,đọc tài liệu, phân tích tổng hợp lí thuyết từ
đó viết nên cơ sở lý thuyết của đề tài.

Ngoài ra còn sử dụng kết hợp nhiều phương pháp: so sánh, đối chiếu, phân tích,
tổng hợp...Sử dụng các tài liệu tham khảo, sách giáo khoa, internet... có liên quan đến nội
dung nghiên cứu

5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Tiềm hiểu thế nào là nguồn nhiên liệu hóa thạch, sự quan trọng và ảnh hưởng đến
nguồn nhiên liệu
Tiềm hiểu về tình hình sử dụng phân loại, trữ lượng, nguồn gốc và ảnh hưởng của
các nguồn nhiên liệu như: dầu mỏ, than đá ,khí thiên nhiên. Và đi sâu vào nhiên liệu đá
phiến (một nhiên liệu mới ) đang được quan tâm trên thế giới, nó là nguồn nhiên liệu mới
có thể thay thế các nhiên liệu hóa thạch.

6 CÁC BƯỚC CHỌN ĐỀ TÀI.
Bước 1: Nhận đề tài.
Bước 2: Thu thập tài liệu có liên quan.
Bước 3: Nghiên cứu tài liệu, viết đề cương chi tiết.
Bước 4: Tổng hợp lí thuyết thành luận văn và trao đổi với giáo viên hướng dẫn.
Bước 5: Chỉnh sữa hoàn thành luận văn và viết báo cáo.

GVHD Lê Văn Nhạn

2

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

PHẦN A. SƠ LƯỢC TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NHIÊN
LIỆU HÓA THẠCH
1 NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH LÀ GÌ ?
Nhiên liệu hóa thạch là loại nhiên liệu được tạo thành bởi quá trình phân hủy kỵ
khí của xác các sinh vật bao gồm: thực vật phù du và động vật phù du lắng đọng xuống
đáy biển (hồ) với số lượng lớn trong điều kiện thiếu ôxy, chết và chôn vùi cách đây hơn
hàng triệu năm. Các nhiên liệu hóa thạch này chứa hàm lượng cacbon và hydrocacbon
cao thay đổi trong dải từ chất dễ bay hơi với tỷ số cacbon:hydro thấp như methane, dầu
hỏa dạng lỏng, đến các chất không bay hơi chứa toàn là cacbon như than đá. Methane có
thể được tìm thấy trong các mỏ hydrocacbon ở dạng riêng lẻ hay đi cùng với dầu hỏa
hoặc ở dạng methane clathrates. Về tổng quát chúng được hình thành từ các phần còn lại
của thực vật và động vật bị hóa thạch khi chịu áp suất và nhiệt độ bên trong vỏ Trái Đất
hàng triệu năm.
Theo thời gian ngày càng nhiều trầm tích bùn và các mảnh vụn đá chồng lên vật
chất hữu cơ. Chúng tạo ra một áp suất rất lớn tác dụng lên vật chất hữu cơ và nén chặt vật
chất hữu cơ lại, sự nén ép này kết hợp với nhiệt độ cao tại độ sâu phát hiện dưới lòng đất
đã phá huỷ các cấu trúc cacbon trong vật chất hữu cơ. Trải qua thời gian địa chất các hợp
chất hữu cơ này trộn với bùn và bị chôn vùi bên dưới các lớp trầm tích nặng.[1]
Nhiên liệu hóa thạch: dầu mỏ ,than đá , khí đốt…..nhiên liệu đá phiến.

2TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NGUYÊN LIỆU HOÁ THẠCH
2.1 Tình hình sử dụng nhiên liệu.
Nhu cầu về năng lượng của Thế giới tiếp tục tăng lên đều đặn trong hơn hai thập
kỷ qua. Nguồn nhiên liệu hóa thạch vẫn chiếm 90% tổng nhu cầu về năng lượng, các
nhiên liệu hóa thạch là tài nguyên không tái tạo bởi vì Trái Đất mất hàng triệu năm để tạo
ra chúng và lượng tiêu thụ đang diễn ra nhanh hơn tốc độ được tạo thành. Sản lượng và
tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch làm tăng các mối quan tâm về môi trường. Thế giới đang
hướng tới sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là một trong những cách giúp giải quyết
vấn đề tăng nhu cầu năng lượng.
Trong những năm gần đây những biến đổi về nền kinh tế trên Thế giới nói

chung và Việt Nam nói riêng có những chuyển biến mạnh mẻ, tốc độ tăng trưởng rất
nhanh . Qúa trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã kéo theo nhu cầu sử dụng năng lượng
tăng cao đặt biệt là sử dụng nhiên liệu hóa thạch (dầu mỏ, than đá, khí đốt…đá phiến ).
Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch tạo ra khoảng 21,3 tỉ tấn cacbon dioxit hàng
năm, nhưng người ta ước tính rằng các quá trình tự nhiên có thể hấp thu phân nửa lượng
khí thải trên, vì vậy hàm lượng cacbon dioxit sẽ tăng 10,65 tỉ tấn mỗi năm trong khí
GVHD Lê Văn Nhạn

3

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

quyển (một tấn cacbon tương đương 44/12 hay 3,7 tấn cacbon dioxit). Cacbon dioxit là
một trong những khí nhà kính làm tăng lực phóng xạ và góp phần vào sự nóng lên toàn
cầu làm cho nhiệt độ trung bình bề mặt của Trái Đất tăng.
2.2 Sự quan trọng
Nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng bởi vì chúng có thể được dùng làm
chất đốt (bị ôxi hóa thành dioxit cacbon và nước) để tạo ra năng lượng. Việc sử dụng than
làm nhiên liệu đã diễn ra rất lâu trong lịch sử, than được sử dụng để nấu chảy quặng kim
loại, các hydrocacbon bán rắn rò rỉ lên mặt đất cũng được dùng làm chất đốt trong thời cổ
đại nhưng các vật liệu này hầu hết được sử dụng làm chất chống thấm và ướp xác. Khai
thác dầu mỏ thương mạiphần lớn là sự thay thế cho dầu có nguồn gốc động vật (như dầu
cá) để làm chất đốt cho các loại đèn dầu bắt đầu thừ thế kỷ 19.
Khí thiên nhiên đã có thời kỳ bị đốt bỏ trên các giàn khoan dầu và được xem là
sản phẩm không cần thiết của quá trình khai thác dầu mỏ, nhưng bây giờ được quan tâm

rất nhiều và được xem là tài nguyên rất có giá trị. Việc sử dụng nhiêu liệu hóa thạch ở
phạm vi rộng thì nhiên liệu đầu tiên là than theo sau là dầu hỏa để vận hành các động cơ
hơi nước và đóng góp rất lớn cho cuộc cách mạng công nghiệp. Vào cùng thời gian khí
được sử dụng là khí thiên nhiên hoặc khí than cũng được sử dụng rộng rãi. Việc phát
minh ra động cơ đốt trong và lắp đặt nó trong ô tô và xe tải đã làm tăng cao nhu cầu sử
dụng xăng và dầu diesel, cả hai loại này đều là sản phẩm chưng cất từ nhiên liệu hóa
thạch. Các hình thức vận tải khác như đường sắt và hàng không cũng đòi hỏi sử dụng
nhiên liệu hóa thạch, các nguồn tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch khác như nhà máy điện và
công nghiệp hóa dầu.[2]
2.3Lưu lượng và mức độ
Mức độ nguồn năng lượng chủ yếu là lượng dự trữ trong lòng đất. Lưu lượng là
sản lượng khai thác phần quan trọng nhất của nguồn năng lượng chủ yếu là nguồn năng
lượng hóa thạch gốc cacbon. Dầu mỏ, than và khí chiếm 79,6% sản lượng năng lượng
chủ yếu trong năm 2002 (hay 34,9 + 23,5 + 21,2 tấn dầu quy đổi).
Mức độ:
Dầu mỏ: 1.184 đến 1.342 tỉ thùng(ước tính giai đoạn 2007-2009).
Khí: 6.254-6.436 nghìn tỉ m³ (177 - 182 nghìn tỉ m³)hay 1.138-1.171 tỉ thùng dầu
quy đổi (BBOE) giai đoạn 2007-2009 (hệ số 0,182).
Than: 997,748 tỉ tấn Mỹ hay 904,957 tỉ tấn hay 997.748 * 0,907186 * 4,879 =
4.416 BBOE (2005) .
Lưu lượng: (sản lượng tiêu thụ hàng năm) năm 2007:
Dầu mỏ: 85,896 triệu thùng/ngày.
GVHD Lê Văn Nhạn

4

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

Khí: 104,425 nghìn tỉ m³ (2,957 nghìn tỉ m³)* 0,182 = 19 BBOE.
Than: 6,743 tỉ tấn Mỹ * 0,907186 * 4,879 = 29,85 BBOE .
Số năm khai thác còn lại với lượng dự trữ tối đa được xác định (Oil & Gas
Journal, World Oil):
Dầu mỏ: 1.342 tỉ thùng dự trữ / (85,896 triệu thùng nhu cầu một ngày * 365 ngày)
= 43 năm .
Khí: 1.171 BBOE / 19 BBOE = 60 năm .
Than: 4.416 BBOE / 29,85 BBOE = 148 năm .
Nhưng trong thực tế lượng tiêu thụ từ ba nguồn cung cấp này đã và đang tăng lên
hàng năm thậm chí là tăng rất nhanh và thực tế là đường công sản lượng khai thác theo
hình chuông (giống đường phân phối chuẩn). Vào một vài thời điểm sản lượng khai thác
các tài nguyên này trong một khu vực quốc gia hoặc trên Thế giới sẽ đạt đến giá trị cực
đại và sau đó sẽ giảm cho đến khi xuống đến điểm mà tại đó việc khai thác, sẽ không còn
đem lại lợi nhuận hoặc không thể khai thác được nữa. Các điểm nêu ở trên nhấn mạnh
đến sự cân bằng năng lượng toàn cầu, cũng thông qua đó có thể hiểu được tỉ lệ dự trữ
phục vụ cho tiêu thụ hàng năm theo khu vực và quốc gia.
Ví dụ, chính sách năng lượng của Vương quốc Anh nêu rằng tỷ lệ của châu Âu là
3,0, là một con số rất thấp so với chuẩn của thế giới. Điều này cho thấy rằng đây là khu
vực có thể bị tổn thương về năng lượng, các nguồn nhiên liệu thay thế đặc biệt là chủ đề
tranh luận bức xúc trên toàn cầu.

3 ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG
Có hơn 90% lượng khí nhà kính thải vào môi trường từ việc đốt nhiên liệu hóa
thạch. Đốt nhiên liệu hóa thạch cũng tạo ra các chất ô nhiễm không khí chính vì vậy việc
đốt than đã gián tiếp góp phần vào quá trình biến đổi khí hậu làm suy thoái môi trường
toàn cầu mà nổi bật là hiện tượng hiệu ứng nhà kính và mưa axit. Các chất khí thải từ
những động cơ xe ôtô còn gây ra các khói quang hóa (photochemical smog) hiện tượng

thường xảy ra ở những thành phố lớn, mật độ xe lưu thông cao. Dầu đốt không sinh ra
lượng sulfur oxit đáng kể nhưng lại sinh ra nitơ oxit chủ yếu từ xăng đốt trong các xe ôtô
Nitơ oxit góp phần gây mưa axit. Đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra các axit như sulfuric,
cacbonic và nitric, các chất có nhiều khả năng tạo thành mưa axít và ảnh hưởng đến các
vùng tự nhiên và hủy hoại môi trường.
Việc khai thác xử lý và phân phối nhiên liệu hóa thạch cũng gây ra các mối quan
tâm về môi trường. Các phương pháp khai thác than đặc biệt là khai thác lộ thiên đã gây
những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường.Năm 2000 có khoảng 12.000 tấn thori và
5.000 tấn urani đã bị thải ra từ việc đốt than. Người ta ước tính rằng trong suốt năm 1982,
GVHD Lê Văn Nhạn

5

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

Hoa Kỳ đốt than đã thải ra gấp 155 lần so với chất phóng xạ thải vào khí quyển của sự cố
đảo Three Mile và các hoạt động khai thác dầu khí ngoài khơi cũng là hiểm họa đối với
sinh vật thủy sinh. Các nhà máy lọc dầu cũng có những tác động tiêu cực đến môi trường
như ô nhiễm nước và không khí. Việc vận chuyển than cần sử dụng các đầu máy xe lửa
chạy bằng động cơ diesel, trong khi đó dầu thô thì được vận chuyển bằng các tàu dầu (có
nhiều khoang chứa), các hoạt động này đòi hỏi phải đốt nhiên liệu hóa thạch truyền
thống.

4 GIẢI PHÁP
Về thuật ngữ kinh tế, ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch được xem là một yếu tố bên

ngoài tiêu cực. Thuế là cách áp dụng một chiều để thực hiện chi phí xã hội một cách rõ
ràng hay nói cách khác là chi phí ô nhiễm. Mục đích này làm cho giá nhiên liệu tăng cao
để làm giảm nhu cầu sử dụng tức giảm lượng chất gây ô nhiễm và đồng thời tăng quỹ để
phục hồi môi trường. Khuyến khích cácngành kinh tế hoặc các chương trình tình nguyện,
có các nguồn năng lượng thay thế như năng lượng mặt trời, địa nhiệt, gió có vai trò hết
sức quan trọng. Trong số này, năng lượng gió đang trên con đường trở thành nền tảng của
nền kinh tế năng lượng mới.
Ví dụ về các nguyên tắc môi trường được sử dụng ở Hoa Kỳ như "EPA đưa ra các
chính sách để giảm phát thải thủy ngân từ hoạt động hàng không. Theo các nguyên tắc
được phê chuẩn năm 2005, các nhà máy phát điện sử dụng than cần phải cắt giảm lượng
phát thải đến 70% vào năm 2018.".
Theo nguyên tắc cung - cầu thì khi lượng cung cấp hydrocacbon giảm thì giá sẽ
tăng. Dù vậy giá càng cao sẽ làm tăng nhu cầu về nguồn cung ứng năng lượng tái tạo
thay thế khi đó các nguồn cung ứng không có giá trị, kinh tế trước đây lại trở thành có giá
trị để khai thác thương mại. Xăng nhân tạo và các nguồn năng lượng tái tạo hiện tại rất
tốn kém về công nghệ sản xuất và xử lý so với các nguồn cung cấp dầu mỏ thông thường,
nhưng có thể trở thành có giá trị kinh tế trong tương lai gần.
Sự chuyển tiếp năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo. Quá
trình chuyển đổi năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang các nguồn năng lượng tái tạo
đang diễn ra hết sức mạnh mẽ. Khi giá nhiên liệu hóa thạch tăng lên, nguồn cung ngày
càng không ổn định lo ngại về ô nhiễm, một nền kinh tế năng lượng mới được tạo ra bởi
gió, mặt trời, địa nhiệt... đang nổi lên như một sự thay thế tất yếu. Điều kiện cần để khai
thác được nguồn năng lượng tái tạo khổng lồ này chính là những phát minh có tầm nhìn
chiến lược, khi nguồn dự trữ dầu ngày càng cạn kiệt Thế giới đã chuyển sự chú ý sang
các nguồn năng lượng dựa trên cây trồng nhằm sản xuất nhiên liệu ô tô như ethanol và
diesel sinh học. Tuy nhiên xét về áp lực đất trồng năng lượng dựa trên cây trồng không
thể cạnh tranh hiệu quả với năng lượng gió. Hiện nay các nước trên thế giới đang nỗ lực
đa dạng hóa các nguồn năng lượng tái tạo, hướng đến một nền kinh tế năng lượng sạch từ
GVHD Lê Văn Nhạn

6

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

gió, mặt trời và trong lòng trái đất. Hiện tại trên Thế giới có khoảng 70.000 MW điện
năng lượng mặt trời, tương đương với sản lượng của 70 nhà máy điện hạt nhân, các
nguồn năng lượng thay thế như năng lượng mặt trời, địa nhiệt, gió có vai trò hết sức quan
trọng..
Năng lượng tái tạo hay năng lượng tái sinh: Là năng lượng từ những nguồn liên
tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn như năng lượng mặt trời, gió, thủy triều,
sinh học, thủy điện...
Năng lượng mặt trời: Thu được trên Trái Đất là năng lượng của dòng bức xạ
điện từ xuất phát từ Mặt trời đến Trái Đất. Chúng ta sẽ tiếp tục nhận được dòng năng
lượng cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu vào khoảng 5 tỷ năm
nữa. Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển năng
lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng như pin Mặt trời. Năng lượng của các
photon cũng có thể được hấp thụ để làm nóng các vật thể tức là chuyển thành nhiệt năng
sử dụng cho bình đun nước Mặt trời hoặc làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp
Mặt trời hoặc vận động các hệ thống nhiệt như máy điều hòa Mặt trời.
Năng lượng địa nhiệt: Là năng lượng được tách ra từ nhiệt trong lòng Trái Đất,
năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ hoạt động phân
hủy phóng xạ của các khoáng vật và từ năng lượng Mặt trời được hấp thu tại bề mặt Trái
Đất. Năng lượng địa nhiệt đã được sử dụng từ thời La Mã cổ đại nhưng ngày nay nó dùng
để phát điện. Có khoàng 10 GW công suất địa nhiệt được lắp đặt trên Thế giới, đến năm
2007 cung cấp 0.3% nhu cầu điện toàn cầu thêm vào đó 28 GW công suất địa nhiệt trực

tiếp được lắp đặt phục vụ sưởi ấm, các quá trình công nghiệp lọc nước biển và nông
nghiệp ở một số khu vực.
Khai thác năng lượng địa nhiệt có hiệu quả về kinh tế, có khả năng thực hiện và
thân thiện với môi trường nhưng trước đây bị giới hạn về mặt địa lý đối với khu vực gần
các ranh giới kiến tạo mảng. Các tiến bộ khoa học kỹ thuật gần đây đã từng bước mở
rộng phạm vi của các tài nguyên tiềm năng này, đặc biệt là các ứng dụng trực tiếp công
nghệ này có khả năng giúp giảm thiểu sự nóng lên toàn cầu nếu được khai triển rộng rãi
Năng lượng thủy triều :Khi Trái Đất tự quay quanh, nó dẫn đến mực nước biển
trên một điểm của bề mặt Trái Đất dâng lên, hạ xuống trong ngày tạo ra hiện tượng thủy
triều. Sự nâng hạ của nước biển có thể làm chuyển động các máy phát điện trong các nhà
máy thủy triều, về lâu dài hiện tượng thủy triều sẽ giảm dần mức độ do tiêu thụ dần động
năng tự quay của Trái Đất cho đến lúc Trái Đất luôn hướng một mặt về phía Mặt trăng.
Theo thời gian dài của hiện tượng thủy triều cũng nhỏ hơn so với tuổi thọ của Mặt trời.
Thủy điện: Là nguồn điện có từ năng lượng nước đa số năng lượng thủy điện có
được từ thế năng của nước, được tích tụ tại các đập nước làm quay một số tua bin nước
và máy phát điện. Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo và chiếm 20% lượng điện của
GVHD Lê Văn Nhạn

7

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

Thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, Áo sản xuất 67%
số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ ) Canada là nước sản xuất điện
từ năng lượng lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm 70% tổng lượng sản xuất của

họ.
Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thủy điện và được sử dụng để đáp ứng cho giờ
cao điểm bởi vì có thể tích trữ vào giờ thấp điểm. Thủy điện không phải là sự lựa chọn
chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước, có tiềm
năng khai thác thủy điện theo các cách đó vì các lý do khác như môi trường.
Năng lượng gió: Là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất.
Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng Mặt trời, năng lượng gió được
con người khai thác từ các tua bin gió, trong 20 thị trường lớn nhất trên thế giới chỉ riêng
Châu Âu đã có 13 nước và Đức, về công suất của các nhà máy dùng năng lượng gió với
khoảng cách xa so với các nước còn lại … Năm 2007 Thế giới năng lượng gió mới được
khai thác khoảng 20037MW điện, trong đó Mỹ với 5244MW, Tây Ban Nha 3522MW,
Trung Quốc 3449MW nâng công suất định mức của các nhà máy sản xuất điện từ gió lên
94.112MW
Năng lượng sinh học : Là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc
động thực vật như nhiên liệu chế từ chất béo của động thực vật (mỡ động vật, dầu
dừa…), ngũ cốc ( lúa mì, ngô, đậu tương…), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ,
phân,…), sản phẩm thải trong công nghiệp (mùn cưa, sản phẩm gỗ thải…)
Trước kia nhiên liệu sinh học hoàn toàn không được chú trọng, hầu như đây chỉ là một
loại nhiên liệu thay thế phụ tận dụng ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên sau khi xuất hiện tình
trạng khủng hoảng nhiên liệu ở quy mô toàn cầu cũng như ý thức bảo vệ môi trường ngày
càng cao , nhiên liệu sinh học bắt đầu chú ý phát triển ở quy mô lớn.
Năng lượng tái tạo và hệ sinh thái: Người ta hy vọng là việc sử dụng năng lượng tái tạo
sẽ mang lại nhiều lợi ích về sinh thái cũng như lợi ích gián tiếp cho kinh tế. So sánh các
nguồn lực khác năng lượng tái tạo có nhiều ưu điểm vì tránh được các hậu quả có hại đến
môi trường. Nhưng các ưu thế về sinh thái này có thực tế hay không thì cần phải xem xét
sự cân đối về sinh thái trong từng trường hợp. Sử dụng năng lượng tái tạo rộng rãi và liên
tục có thể tác động đến việc phát triển của khí hậu Trái Đất về lâu dài, cũng như giảm
chất thải CO2 … Có thể hình dung đơn giản : dòng chuyển động của gió sẽ yếu khi đi qua
các cánh đồng cánh quạt gió, nhiệt độ không khí giảm xuống tại các nhà máy điện mặt
trời ( do lượng bức xạ phản xạ trở lại không khí bị suy giảm)[3]

GVHD Lê Văn Nhạn

8

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

Hình 1: Các nguồn nhiên liệu sạch trong nguồnnhiên liệu hóa thạch[4]

GVHD Lê Văn Nhạn

9

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

PHẦN B. NGUỒN NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH
CHƯƠNG I NHIÊN LIỆU DẦU MỎ (THÔ)
1 NGUỒN GỐC
1.1 Bản chất của dầu mỏ (thô)
Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục. Dầu thô tồn

tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất, dầu mỏ (thô) là một hỗn hợp hóa
chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc phần lớn là những hợp chất của hydrocacbon thuộc gốc
ankane thành phần rất đa dạng. Hiện nay dầu mỏ chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa,
diezen và xăng nhiên liệu, ngoài ra dầu mỏ(thô) cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để
sản xuất ra các sản phẩm của ngành hóa dầu như dung môi, phân bón hóa học, nhựa,
thuốc trừ sâu, nhựa đường... Khoảng 88% dầu thô dùng để sản xuất nhiên liệu, 12% còn
lại dùng cho hóa dầu. Do nhẹ hơn nước nên dầu xuất hiện lộ thiên ở nhiều nơi, vì thế loài
người đã tìm thấy dầu hằng ngàn năm trước Công Nguyên.
Đa số các nhà địa chất coi dầu giống như than và khí tự nhiên là sản phẩm của sự nén
và nóng lên của các vật liệu hữu cơ trong các thời kỳ địa chất. Theo lý thuyết này nó
được tạo thành từ các vật liệu còn sót lại sau quá trình phân rã xác các động vật và tảo
biển nhỏ thời tiền sử (các cây cối trên mặt đất thường có khuynh hướng hình thành than).
Qua hàng thiên niên kỷ vật chất hữu cơ này trộn với bùn và bị chôn sâu dưới các lớp trầm
tích dày, kết quả làm tăng nhiệt và áp suất khiến cho những thành phần này bị biến hoá,
đầu tiên thành một loại vật liệu kiểu sáp được gọi là kerogen và sau đó thành một
hydrocacbon khí và lỏng trong một quá trình được gọi là catagenesis. Bởi vì hydrocacbon
có mật độ nhỏ hơn đá xung quanh chúng xâm nhập lên phía trên thông qua các lớp đá
ngay sát đó cho tới khi chúng bị rơi vào bẫy bên dưới những tảng đá không thể ngấm qua
bên trong những lỗ xốp đá gọi là bể chứa. Sự tập trung hydrocarbon bên trong một bẫy
hình thành nên một giếng dầu, từ đó dầu lỏng có thể được khai thác bằng cách khoan và
bơm.[5]
Dầu mỏ tồn tại trong tự nhiên tồn tại dưới dạng vĩa dầu thường ở dạng lỏng, đôi
khi ở dạng rắn ngay cả ở nhiệt độ thường trong các mỏ dầu do có áp suất cao nên có một
lượng khí hòa tan vào trong dầu mỏ. Khi khai thác áp suất giảm khí này sẽ tách ra khỏi
dầu mỏ và được gọi là khí đồng hành
1.2 Thành phần của dầu mỏ (thô)
Thành phần nhóm hydrocacbon trong dầu: Các hydrocacbon là hợp chất hữu cơ
chỉ gồm hidro và cacbon là thành phấn chính của dầu, trong thành phần chứa các
hydrocacbon: paraffin, olefin, naphten và aromat… Hàm lượng tương đối trong dầu thô
là khác nhau.Dầu thô là một hỗn hợp của hydrocacbon lỏng tương đối dễ bay hơi ( hợp

GVHD Lê Văn Nhạn

10

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

chất gồm chủ yếu là hidro và cacbon) mặc dù nó cũng chứa một ít nitơ, lưu huỳnh và
oxy. Những nguyên tố này tạo thành một lượng lớn các cấu trúc phân tử phức tạp một số
trong đó không thể dễ dàng xác định. Hầu hết dầu thô chứa từ 82-87% cacbon và 12-15%
hidro theo khối lượng.
Thành phần phi hydrocacbon trong dầu:
Hợp chất lưu huỳnh: gồm 3 nhóm hydrosulfua(H2S), sulfua (hợp chất của lưu
huỳnh S ) và các hợp chất vòng bền vững như thiophen (C4H4S)
Nitơ và hợp chất nitơ
Nguồn vô cơ: dầu mỏ phát sinh từ phản ứng hóa học giữa cacbua kim loại như Al4C3 ,CaC2với nước tại nhiệt độ cao ở sâu trong lòng đất tạo thành hydrocacbon và sao đó
bị đẩy lên trên. Hàm lượng các hợp chất cacbua thì khá hạn chế, các chất hữu cơ hình
thành từ các phản ứng trên tiếp tục biến đổi dưới tác động của các yếu tố như nhiệt độ, áp
suất cao và xúc tác, có sẳn trong lòng đất để tạo nên dầu .
Các phản ứng tạo hợp chất thơm bằng các phương pháp phân tích hiện đại, ngày
nay người ta xác định được trong dầu thô có chứa các porphyrin là hợp chất có nhiều
trong xác động vật.
Nguồn hữu cơ: Theo giả thuyết thì dầu mỏ được hình thành từ các hợp chất hữu
cơ, cụ thề là xác chết động thực vật và trải qua một quá trình biến đổi phức tạp trong thời
gian dài ( hàng chục đến hàng trăm triệu năm ) dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau
như vi khuẩn, nhiệt độ, áp xuất và xúc tác có sẳn trong lòng đất. Vì vậy vấn đề nghiên

cứu thành phần và biến đổi dầu mỏ trong lòng đất là hai vấn đề liên quan vô cùng khắng
khít.
Các thành phần hóa học của dầu mỏ được chia tách bằng phương pháp chưng cất
phân đoạn. Các sản phẩm thu được từ việc lọc dầu có thể kể đến là dầu hỏa, benzen,
xăng, sáp parafin, nhựa đường v.v.
Chế biến dầu:
Dầu được dùng chủ yếu để:
- Làm nhiên liệu động cơ.
- Làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa chất.
- Tạo ra nhiều sản phẩm dùng trong nhiều ngành khác.
Dầu có nhiều loại khác nhau nên phải dùng nhiều phương pháp lý hóa khác nhau
để chế biến dầu.
Quá trình chế biến dầu bao gồm các công đoạn chủ yếu sau:
- Xử lý dầu trước khi chế biến.
GVHD Lê Văn Nhạn

11

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

- Chưng phân đoạn để tách mazut với các phần chưng cất khác.
- Chưng mazut.
- Ðiều chế xăng bằng cách crắcking, mazut và các phần chưng.
- Tổng hợp các cấu tử có chỉ số octan( C8H18)cao của nhiên liệu động cơ.
- Tinh chế các sản phẩm dầu mỏ.

2 SỰ QUAN TRỌNG CỦA DẦU MỎ
Do dầu mỏ (thô) là nguồn năng lượng không tái tạo nên nhiều người lo ngại về
khả năng cạn kiệt dầu trong một tương lai không xa. Tùy theo nguồn tính toán trữ lượng
dầu mỏ thế giới nằm trong khoảng từ 1.148 tỉ thùng đến 1.260 tỉ thùng. Dầu còn chứa các
hợp chất hoá dầu nên ngoài việc cung cấp nhiên liệu cho các động cơ, dầu mỏ còn là
nguồn nguyên liệu tạo ra các sản phẩm phục vụ công nghiệp, nông nghiệp và tiêu dùng
như sợi tổng hợp, chất dẻo, cao su nhân tạo, chất tẩy rửa, hương liệu, dung môi sơn, v.v...
Dầu mỏ là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội hiện nay dùng
để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả phương tiện giao thông vận tải. Hơn nữa
dầu mỏ cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để sản xuất các chất dẻo (plastic)
và nhiều sản phẩm khác. Vì thế dầu mỏ thường ví như “vàng đen” do đó an ninh dầu mỏ
phải được xem xét dựa trên chiến lược tổng thể về các mối quan hệ chính trị và kinh tế
trên thế giới. Vì tính chất hàng hóa đặc biệt chiến lược của nó, dầu mỏ đã trở thành một
loại vũ khí trong các cuộc xung đột về chính trị và ngoại giao quốc tế. Nó là một vấn đề
chiến lược lớn lao, có hệ số liên quan đến an ninh quốc gia và quốc tế.
Hiện nay nhiên liệu dầu mỏ chưa thể thay thế ở tất cả các quốc gia.
2.1 Đối với nền kinh tế.
Nửa cuối thế kỷ XX, Thế giới chứng kiến sự bứt phá và chiếm lĩnh vị trí thống
soái của dầu mỏ và khí thiên nhiên với nền công nghiệp và dịch vụ xã hội bỏ xa nhiên
liệu hóa thạch truyền thống là than đá. Và cho đến nay dầu mỏ là một trong những nguồn
năng lượng quan trọng nhất trong một nền kinh tế.
Dầu được coi là “vàng đen” chính vì sự ứng dụng rộng rãi trong gần như mọi hoạt
động sống của con người. Nó là nguồn nhiên liệu cho hầu hết các phương tiện giao thông
vận tải và các ngành sản xuất khác (ngành công nghiệp hóa dầu để sản xuất các chất dẻo
(plastic)).
Đối với những nước nhập khẩu dầu mỏ, mọi ảnh hưởng dù là nhỏ nhất tới lượng
cung làm thay đổi giá dầu đều có ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc ngành sản xuất của
những nước này. Dầu mỏ tại các nước nhập khẩu có thể coi là thứ thuốc bôi trơn cho nền
kinh tế phát triển.

GVHD Lê Văn Nhạn

12

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

Một quốc gia muốn duy trì được một nền kinh tế ổn định và phát triển đều cần
phải có một chiến lược năng lượng dầu mỏ một cách hợp lý, một chính sách an ninh năng
lượng toàn diện đảm bảo đủ nguồn dầu mỏ cần thiết cung cấp cho cả nền kinh tế.
2.2 Đối với nền chính trị.
Chưa bao giờ trong lịch sử dầu mỏ được coi là một công cụ đắc lực trong chính trị
quốc tế như hiện nay. Chính vì tầm quan trọng và tính chất ngày càng khan hiếm của dầu
mỏ đã khiến cho nó luôn ở trung tâm của rất nhiều các cuộc tranh cãi, được nhiều nước
sử dụng để mặc cả cho những vấn đề chính trị khác. Sức nặng của nó trên bàn đàm phán
và sức thu hút mạnh mẽ của nó đối với các nước lớn là thứ luôn được cân nhắc tới.
Đối tượng tranh giành: Nhiều bài học nhãn tiền cho thấy dầu mỏ chính là nguyên
nhân dẫn đến nhiều cuộc xung đột chiến tranh trên thế giới. Có thể kể đến ở đây một số
cuộc chiến vì dầu mỏ như:
Cuộc chiến Iran- Iraq năm 1980.
Cuộc chiến Iraq – Kuwait 1991 hay còn gọi là cuộc chiến Vùng Vịnh: Iraq thôn
tính Coet với mục đích độc hưởng “ dầu mỏ trong vùng mỏ dầu” này.
Đặc biệt trong bối cảnh hiện nay tình trạng khan hiếm dầu kèm theo nhu cầu ngày
càng tăng của loại hàng hữu hạn này đã lôi kéo mọi quốc gia, đặc biệt là các nước lớn
vào cuộc chiến dầu mỏ này. Nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững của mình các quốc gia

trên thế giới đang vận động mạnh mẽ, tìm mọi cách để đảm bảo và tăng cường nguồn
cung dầu ổn định cho mình.

3 KHAI THÁC VÀ PHÂN LOẠI
Muốn khai thác dầu người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu. Khi khoan
trúng lớp dầu lỏng dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ. Khi lượng dầu giảm
thì áp suất khí cũng giảm người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để
đẩy dầu lên.
Ngành công nghiệp dầu mỏ phân chia theo khu vực mà nó xuất phát thông thường
theo tỷ trọng và độ nhớt tương đối của nó ("nhẹ", "trung bình" hay "nặng") các nhà hóa
dầu còn nói đến chúng như là "ngọt", nếu nó chứa ít lưu huỳnh, hoặc là "chua" nếu nó
chứa lưu huỳnh và phải mất nhiều công đoạn hơn để có thể sản xuất nó theo các thông
số hiện hành.
3.1 Tình trạng khan hiếm
Với tốc độ khai thác như hiện nay trong vòng 3 thập niên tới nguồn dầu dưới lòng
đất sẽ không còn nhiều. Theo đó Thế giới sẽ chỉ sản xuất được 39 triệu thùng dầu vào
năm 2030 thay vì 81 triệu thùng/ngày như hiện nay. Trong khi đó theo tính toán của tổ
chức APEC dự báo vào năm 2030 nhu cầu dầu mỏ sẽ đạt mức 105,5 triệu thùng/ngày,
GVHD Lê Văn Nhạn

13

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

tăng 40% so với mức hiện tại (dự báo tháng 10/2010). Thậm chí trong cuốn sách « Dầu

mỏ tiền bạc và quyền lực » tại sao Thế giới ngày càng trở nên nhỏ bé của dầu và sự dự
báo chung của toàn cầu hoá, nhà kinh tế học Jeff Rubin khẳng định rằng trữ lượng dầu
trên thế giới mỗi năm giảm đi 6,7%, chứ không phải 3,7% như thông tin trước đó. Trong
khi chưa có số liệu chính xácvề sản lượng dầu dự trữ trên Trái Đất có một nhận định
được phần lớn các chuyên gia đồng tình là sản lượng dầu khai thác trên phạm vi toàn cầu
sẽ giảm xuống đáng kể sau năm 2035
Từ năm 1859 dầu được khai thác ở Hoa Kì đến đầu thế kỉ 20 lượng dầu khai thác
trên thế giới là vài chục tấn. Công nghiệp dầu mỏ phát triển mạnh mẻ khi các phương tiện
xe hơi và máy bay phát triển hiện nay công nghiệp dầu mỏ đã phát triển đến mức độ các
sản phẩm dầu khí chiếm 60%
Các thùng (barrel) tiêu chuẩn trên thế giới là:
Hỗn hợp Brent bao gồm 15 loại dầu mỏ từ các mỏ thuộc hệ thống mỏ Brent
và Ninian trong khu vực lòng chảo Đông Shetland trên biển Bắc, dầu mỏ được đưa vào
bờ thông qua trạm Sullom Voe ở Shetland. Dầu mỏ sản xuất ở Châu Âu, Châu Phi và dầu
mỏ khai thác ở phía tây của khu vực Trung Cận Đông được đánh giá theo giá của dầu này
nó tạo thành một chuẩn đánh giá dầu.
West Texas Intermediate (WTI) cho dầu mỏ Bắc Mỹ.
Dubai được sử dụng làm chuẩn cho khu vực châu Á - Thái Bình Dương của dầu
mỏ Trung Cận Đông.
Tapis (từ Malaysia, được sử dụng làm tham chiếu cho dầu mỏ nhẹ Viễn Đông).
Minas (từ Indonesia, được sử dụng làm tham chiếu cho dầu mỏ nặng Viễn Đông).
OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries) bao gồm:
 Arab Light Ả Rập Saudi.
 Bonny Light Nigeria.
 Fateh Dubai.
 Isthmus Mexico (không OPEC).
 Minas Indonesia.
 Saharan Blend Algérie.
 Tia Juana Light Venezuela.
OPEC cố gắng giữ giá của OPEC giữa các giới hạn trên và dưới bằng cách tăng

hoặc giảm sản xuất. Điều này rất quan trọng trong phân tích thị trường, OPEC bao gồm
hỗn hợp của dầu thô nặng và nhẹ[6]
GVHD Lê Văn Nhạn

14

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

3.2 Nhiên liệu xăng:
 Nhiên liệu sử dụng động cơ xăng:
-

Nhiên liệu có tính bay hơi tốt tạo diều kiện cho hòa khí hình thành được hòa
trộn tốt trong thời gian ngắn cháy kiệt không tạo muội than.

-

Có tính chống kích nổ cao.

-

Có tính ổn định hóa học tốt.

-

Không bị đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp.
 Thành phần hóa học của xăng: Hydrocacbon.

Với nhiệt độ sôi dưới 1800C phân đoạn xăng thu được từ quá trình chưng cất bao
gồm các hydrocacbon C5÷ C10, C11 .
Ankan: Cân có nhiều iso-ankan để chống kích nổ vì loại hydrocacbon này có tác
dụng kích nổ rất cao .Iso-ankan là chất đồng phân của ankan có cấu trúc mạch tạo nhánh,
rất bị khó gãy mạch tức khó tự cháy.
CH3 – CH2 – CH2 –CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 (n-octan).

4 CÁC MỨC CẤP VÀ TRỮ LƯỢNG
Có mặt của 99 quốc gia có số liệu trữ lượng trong đó Venezuela là quốc gia có trữ
lượng dầu thô lớn nhất thế giới với 297.570 triệu thùng, tiếp đến là Ả Rập Saudi với
267.910 triệu thùng. Việt Nam xếp thứ 28 thế giới về trữ lượng dầu thô với khoảng 4.400
triệu thùng xếp sau Ai Cập nhưng xếp trước Australia. Những quốc gia dầu mỏ nhưng
trữ lượng quá ít chỉ có vài trăm nghìn thùng như Ethiopia, Ma Rốc xếp cuối bảng.

GVHD Lê Văn Nhạn

15

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

Hình 2: Biểu đồ trữ lượng dầu mỏ[7]

GVHD Lê Văn Nhạn

16

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

—

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

1,112,448
1,199,707

OPEC

1

Venezuela (see: Trữ lượng dầu mỏ của Venezuela)

297,570

2

Ả Rập Saudi (see: Trữ lượng dầu mỏ của Ả Rập Saudi)

267,910

3

Canada (see: Trữ lượng dầu mỏ của Canada)

173,625 175,200

4

Iran (see: Trữ lượng dầu mỏ của Iran)

157,300

5

Iraq (see: Trữ lượng dầu mỏ của Iraq)

140,300

6

Kuwait (see: Trữ lượng dầu mỏ của Kuwait)

104,000

7

Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất (see: Trữ lượng dầu
97,800
mỏ của Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất)
Bảng1 : Bản đồ trữ lượng năm 2013[8]

Trữ lượng dầu mỏ tìm thấy và có khả năng khai thác mang lại hiệu quả kinh tế với
kỹ thuật hiện tại đã tăng lên trong những năm gần đây và đạt mức cao nhất vào năm
2013. Trữ lượng dầu mỏ sẽ đủ dùng cho 50 năm nữa, năm 2011 trữ lượng dầu mỏ nhiều
nhất là ở Hoa Kỳ (2855 tỷ thùng), Ả Rập Saudi (262,6 tỷ thùng), Venezuela (211,2 tỷ
thùng), Canada (175,2 tỷ thùng), Iran (137 tỷ thùng), Iraq (115,0 tỷ thùng), kể đến là ở
Kuwait, Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất, Nga, Libya và Nigeria. Nước khai
thác dầu nhiều nhất thế giới trong năm 2003 là Ả Rập Saudi (496,8 triệu tấn), Nga (420
triệu tấn), Mỹ (349,4 triệu tấn), Mexico (187,8 triệu tấn) và Iran (181,7 triệu tấn). Việt
Nam được xếp vào các nước xuất khẩu dầu mỏ từ năm 1991 khi sản lượng xuất được vài
triệu tấn. Đến nay sản lượng dầu khí khai thác và xuất khẩu hàng năm đạt vào khoảng 20
triệu tấn/năm.Vì tầm quan trọng kinh tế dầu mỏ cũng là lý do cho những mâu thuẫn chính
trị. Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) đã sử dụng dầu mỏ như vũ khí trong
cuộc xung đột Trung Đông và tạo ra cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào năm 1973 và 1979.
Hiện nay trên thế giới có khoản 40.000 mỏ dầu với các kích cỡ khác nhau.Trữ
lượng dầu thô của toàn thế giới còn lại khoảng 1.380 tỷ thùng, trong đó tập trung nhiều
nhất vẫn là các nước ở châu Mỹ và Trung Đông. Trong tổng cộng trữ lượng dầu thế giới,
GVHD Lê Văn Nhạn

17

Trần Hữu Đức


Luận văn tốt nghiệp

Tìm hiểu về nhiên liệu hóa thạch- Đá phiến

thì tập trung phần lớn vào dầu nặng (15%) và dầu cực nặng (25%) ở khu vực Orinoco
(Venezuela) ngoài ra dầu thì ở Canada chiếm đến 30% còn dầu thô nhẹ chỉ chiếm 30%.

Tổng trữ lượng dầu thô thế giới theo tính toán, trữ lượng dầu mỏ thế giới đủ dùng
trong vòng 40 năm nữa.
1. Lòng chảo Piceance & Uinta (Mỹ)

2. Orinoco Belt (Venezuela)

Tổng trữ lượng ước tính: 2.855 tỷ thùng Tổng trữ lượng ước tính: 1.300 tỷ thùng
Trữ lượng còn lại: 2.855 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 530 tỷ thùng

Thời điểm phát hiện: 1912

Thời điểm phát hiện: những năm 1930

3. The Alberta Oil Sands (Canada)

4. Ghawar (Saudi Arabia)

Tổng trữ lượng ước tính: 173 tỷ thùng

Tổng trữ lượng ước tính: 162 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 169 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 11-45 tỷ thùng

Thời điểm phát hiện: 1980

Thời điểm phát hiện: 1948

5. Burgan (Kuwait)

6. Bolivar Coastal (Venezuela)

Tổng trữ lượng ước tính: 150 tỷ thùng

Tổng trữ lượng ước tính: 44 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 6-25 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 14 tỷ thùng

Thời điểm phát hiện: 1938

Thời điểm phát hiện: 1917

7. Kashagan (Kazakhstan)

8. Cantarell (Mexico)

Tổng trữ lượng ước tính: 38 tỷ thùng

Tổng trữ lượng ước tính: 35 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 7-9 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 4 tỷ thùng

Thời điểm phát hiện: 2000

Thời điểm phát hiện: 1976

9. Carioca-Sugar Loaf (Brazil)

10. Ferdows (Iran)

Tổng trữ lượng ước tính: 33 tỷ thùng

Tổng trữ lượng ước tính: 31 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 33 tỷ thùng

Trữ lượng còn lại: 31 tỷ thùng

Thời điểm phát hiện: 2007

Thời điểm phát hiện: 2003

Bảng 2: 10 Mỏ dầu lớn nhất thế giới.

5 TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG
Dầu mỏ bị tràn ra biển gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đời sống sinh vật biển.
Dầu mỏ đem đốt cũng gây ra ô nhiễm vì sinh ra nhiều khí như SO2, CO2. Xe cộ, máy
móc... Chạy bằng xăng góp phần làm Trái Đất nóng lên hoạt động khai thác mỏ bao gồm
xói mòn, sụt đất mất đa dạng sinh học, ô nhiễm đất, nước ngầm và nước sinh hoạt do hóa
GVHD Lê Văn Nhạn

18

Trần Hữu Đức