Luận văn thạc sĩ nghiên cứu khả năng hấp phụ dầu của carbon nano sợi được định hình trên đệm carbon

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------

  

------

PHẠM HỮU LINH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU
CỦA CARBON NANO SỢI ĐƯỢC ĐỊNH HÌNH
TRÊN ĐỆM CARBON

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------

  

------

PHẠM HỮU LINH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ
DẦU CỦA CARBON NANO SỢI ĐƯỢC

ĐỊNH HÌNH TRÊN ĐỆM CARBON

Chun ngành: Kỹ thuật hóa học
Mã số: 8520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. Cán bộ hướng dẫn 1: TS. Dương Thế Hy
2. Cán bộ hướng dẫn 2: PGS.TS Trương Hữu Trì

Đà Nẵng – Năm 2019


i

LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT
Tác giả xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng mình. Các thơng
tin trích dẫn trong bài nghiên cứu đều được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng, tuân theo quyết
định số 30/QĐ-ĐHBK ngày 09/01/2017 của Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà
Nẵng về liêm chính học thuật. Nếu có vi phạm các hành vi trong quyết định về bịa đặt,
gian lận, đạo văn hoặc giúp người khác vi phạm, tác giả xin hoàn toàn chịu trách
nhiệm. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Học viên cao học

Phạm Hữu Linh

ii

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CÁM ƠN
Ngày nay, với sự phát triển của các ngành kinh tế nói chung, ngành Dầu khí
đang là một trong những ngành mũi nhọn, đem lại nhiều lợi ích kinh tế quan trọng cho
đất nước. Là nguồn tài nguyên quan trọng, do đó chúng ta đang không ngừng phát
triển các công nghệ khai thác và chế biến dầu mỏ và khí thành những sản phẩm năng
lượng và phi năng lượng, phục vụ cho nhu cầu của xã hội. Do đó, xây dựng và phát
triển ngành Dầu khí là nhiệm vụ quan trọng. Tuy vậy, với sự phát triển của ngành Dầu
khí, vấn đề ơ nhiễm mơi trường gây ra bởi quá trình phát triển này đang là một trong
những vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng đến mơi trường sinh thái, đời sống xã hội. Và
trong đó phải kể đến các sự cố tràn dầu trong quá trình vận chuyển và tồn chứa.
Trong những năm gần đây, vật liệu nano được xem là một trong những vật liệu
mới được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực bởi các đặc tính ưu việt của nó và
được các nhà nghiên cứu chú ý nhiều. Đối với ngành Dầu khí, vật liệu này đem lại
nhiều ưu điểm trong việc sử dụng như là chất mang xúc tác hay xử lý sự cố tràn dầu.
Tuy vậy, sản phẩm tổng hợp được vẫn còn một vài hạn chế trong việc áp dụng do hình
thái của nó sau khi tổng hợp, ảnh hưởng đến quá trình sử dụng chúng.
Với những lý do trên, tác giả đã tiến hành nghiên cứu với đề tài: “Nghiên cứu
khả năng hấp phụ dầu của carbon nano sợi được định hình trên đệm carbon”.
Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã gặp phải nhiều khó khăn và ln nỗ lực
tìm kiếm hướng giải quyết cho những khó khăn đó. Điều đó giúp tác giả trau dồi thêm
nhiều kỹ năng cũng như ôn luyện lại các kiến thức đã học. Bên cạnh nỗ lực của bản
thân, tác giả xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS. Dương Thế Hy
và thầy PGS.TS Trương Hữu Trì, là những Giảng viên trực tiếp hướng dẫn trong suốt
q trình nghiên cứu, sự giúp đỡ của q Thầy cơ trong Khoa Hố – Trường Đại học
Bách khoa đã giúp tác giả hoàn thành nghiên cứu này. Ngoài ra tác giả cũng gửi lời
cám ơn đến các bạn sinh viên Đào Quang Ái, Hồ Đặng Đức Phước, lớp 13H5 và Lê
Đức Ngưu, lớp 14H5 đã cùng đồng hành với tác giả trong suốt quá trình thực hiện
nghiên cứu này.

iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan liêm chính học thuật...................................................................................................... i
Lời nói đầu và cảm ơn.............................................................................................................................. ii
Mục lục......................................................................................................................................................... iii
Tóm tắt........................................................................................................................................................... v
Danh sách các bảng biểu, hình vẽ, sơ đồ......................................................................................... vi
Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt................................................................................................ viii
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.................................................................. 6
1.1. Vai trò của dầu mỏ.................................................................................................. 6
1.1.1. Đối với nền kinh tế.......................................................................................... 6
1.1.2. Đối với chính trị.............................................................................................. 7
1.2. Sự cố tràn dầu......................................................................................................... 8
1.2.1. Khái niệm........................................................................................................ 8
1.2.2. Nguyên nhân sự cố tràn dầu............................................................................ 8
1.2.3. Ảnh hưởng của sự cố tràn dầu......................................................................... 8
1.2.4. Các sự cố tràn dầu trên Thế giới và Việt Nam............................................... 10
1.3. Các biện pháp xử lý sự cố tràn dầu....................................................................... 16
1.3.1. Biện pháp cơ học........................................................................................... 16
1.3.2. Biện pháp sinh học........................................................................................ 17
1.3.3. Biện pháp hóa học......................................................................................... 18
1.4. Hấp phụ................................................................................................................ 18
1.4.1. Hiện tượng hấp phụ....................................................................................... 18
1.4.2. Hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học................................................................ 18
1.4.3. Phân loại vật liệu hấp phụ............................................................................. 19
1.4.4. Yêu cầu kỹ thuật của các loại vật liệu hấp phụ dầu....................................... 21

1.4.5. Đặc tính hấp phụ của carbon có cấu trúc nano.............................................. 22
1.5. Tổng quan về vật liệu carbon nano sợi................................................................. 23
1.5.1. Giới thiệu chung về carbon nano sợi............................................................. 23
1.5.2. Các tính chất của CNFs................................................................................. 24
1.5.3. Các ứng dụng của CNFs................................................................................ 26
1.5.4. Các phương pháp tổng hợp............................................................................ 27
CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM............................................................ 28
2.1. Nguyên vật liệu.................................................................................................... 28
2.2. Quy trình tổng hợp............................................................................................... 28
2.2.1. Cơ chế phát triển của CNFs............................................................................................... 29


iv
2.2.2. Chức hóa bề mặt felt carbon.......................................................................... 30
2.2.3. Tổng hợp xúc tác........................................................................................... 31
2.2.4. Tổng hợp nano composite............................................................................. 32
2.3. Quy trình đánh giá sự hấp thu dầu của vật liệu..................................................... 34
2.3.1. Q trình định tính........................................................................................ 35
2.3.2. Q trình định lượng..................................................................................... 36
2.4. Các phương pháp đánh giá sản phẩm................................................................... 37
2.4.1. Tính tốn sự thay đổi khối lượng................................................................... 37
2.4.2. Kính hiển vi điện tử quét (SEM)................................................................... 37
2.4.3. Kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (HR-TEM).......................39
2.4.4. Phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt BET.......................................................... 40
2.4.5. Phân tích nhiệt trọng trường TGA................................................................. 42
2.4.6. Phổ quang điện tử tia X (XPS)...................................................................... 43
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................... 47
3.1. Tổng hợp và đánh giá đặc tính sản phẩm.............................................................. 47
3.1.1. Kết quả chức hóa........................................................................................... 47
3.1.2. Kết quả tổng hợp nano composite C-CNF..................................................... 48

3.2. Đánh giá khả năng lưu giữ dầu diesel (diesel retention)....................................... 53
3.2.1. Đánh giá tính kỵ nước của sản phẩm............................................................................ 53
3.2.2. Kết quả đánh giá định tính khả năng lưu giữ dầu diesel........................................ 53
3.2.3. Kết quả định lượng............................................................................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 61


v

TÓM TẮT

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP PHỤ DẦU CỦA CARBON NANO SỢI
ĐƯỢC ĐỊNH HÌNH TRÊN ĐỆM CARBON
Học viên: Phạm Hữu Linh; Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
Mã số: 8520301Khóa: K35

Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng

Tóm tắt – Carbon nano sợi (CNFs) được phát triển trong vài thập kỷ trở lại đây vì những
tính chất ưu việt của nó như độ bền cơ, khá trơ về mặt hóa học, diện tích bề mặt lớn. Với
những đặc tính đó, vật liệu này đã được sử dụng để xử lý một số sự cố gây ô nhiễm môi
trường như sự cố tràn dầu. Tuy nhiên, sản phẩm sau khi tạo thành lại có kích thước nano,
gây ra nhiều khó khăn trong q trình sử dụng như khó thu hồi trong quá trình hấp phụ dầu
tràn. Hiện nay, nhiều phương pháp được áp dụng để giải quyết vấn đề này. Với đề tài này,
tác giả đã áp dụng phương pháp tổng hợp và gắn đồng thời CNFs lên bề mặt đệm carbon
bằng phương pháp kết tụ hóa học trong pha hơi (CVD) và đánh giá khả năng hấp phụ dầu
của sản phẩm sau khi tổng hợp. Kết quả thu được cho thấy tác giả đã tổng hợp thành công
vật liệu nano composite C-CNF và đánh giá được một số đặc tính của sản phẩm bằng
phương pháp chụp SEM, TEM, đo XPS, BET, TGA. Bằng phương pháp ép, tác giả đã đánh

giá được khả năng lưu giữ dầu của vật liệu khá tốt. Từ đó làm cơ sở cho những ứng dụng xử
lý sự cố tràn dầu sau này.
Từ khóa – CNFs, nano composite C-CNF, khả năng lưu giữ dầu, kết tụ hóa học trong pha
hơi, sự cố tràn dầu.

RESEARCH ABOUT OIL ADSORPTION CAPACITY OF
CARBON NANOFIBERS ATTACHED ON FELT CARBON
Abstract - Carbon nanofibers (CNFs) have been developed about the last few decades
because of its novel features such as good mechanical property, quite chemically inert, large
surface area. With these characteristics, they can be applied to handle some environmental
pollution incidents such as oil spills. However, the product after forming has nano size,
causing many difficulties in the process of use as difficult to recover during the adsorption
process of oil spill. Currently, many methods are applied to solve this problem. With this
topic, the author has applied the method of synthesizing and attaching CNFs simultaneously
to the felt carbon’s surface by chemical vapor deposition method (CVD) and assessing the
oil adsorption capacity of the product after synthetic. The results showed that the author has
successfully synthesized C-CNF nano composite material and evaluated some properties of
the product by SEM, TEM, XPS, BET, and TGA measurements. By pressing method, the
author has evaluated the oil retention of materials that it’s quite good. This is the basis for
later oil spill applications.
Key words – CNFs, nano composite C-CNF, oil retention, chemical vapor deposition, oil
spill.


vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Bảng 1.1. Danh sách các vụ tràn dầu....................................................................... 13
Bảng 2.1. Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu diesel oil 0,05S................................. 35
Bảng 3.1. Thành phần các nguyên tố trước và sau khi chức hóa.............................49

Bảng 3.2. Đặc tính của sản phẩm thu được............................................................. 49
Bảng 3.3. Đặc tính của đệm carbon và một số mẫu sản phẩm................................. 56
Bảng 3.4. Một số đặc tính của sản phẩm tổng hợp M4, M5.................................... 57
Hình 1. Thiết bị phản ứng tổng hợp CNFs của T. V. Hughes và C. R. Chambers......1
Hình 2. CNT tổng hợp được trong nghiên cứu của Liu và các cộng sự.....................2
Hình 3. Cấu trúc vật liệu dạng lưới (A), tổ ong (B)......................................................... …..3
Hình 1.1. Nhu cầu sử dụng dầu thô hằng ngày trên thế giới từ 2006 đến 2019.........6
Hình 1.2. Vài hình ảnh về sự cố tràn dầu................................................................... 8
Hình 1.3. Vài hình ảnh về hậu quả của sự cố tràn dầu............................................. 10
Hình 1.4. Hình ảnh về vụ tràn dầu trên vịnh Mexico.............................................. 10
Hình 1.5. Quân đội Iraq đã phá hoại các đường ống dẫn dầu, gây ra thảm họa tràn
dầu nghiêm trọng..................................................................................................... 11
Hình 1.6. Vụ tràn dầu đã làm lan tràn 140 triệu gallons ra mặt biển vịnh Campeche
12
Hình 1.7. Chiếc tàu chờ dầu Atlantic Empress đã bốc chảy cách bờ biển 300 hải lý
12
Hình 1.8. Sự cố tràn dầu tại Kho và cảng xăng dầu hàng khơng Liên Chiểu...........15
Hình 1.9. Dùng phao qy để thu gom tràn dầu...................................................... 17
Hình 1.10. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên HPVL và HPHH....................................... 19
Hình 1.11. Các loại vật liệu hấp phụ sơ đẳng.......................................................... 20
Hình 1.12. Các loại vật liệu hấp phụ dầu hữu cơ tổng hợp...................................... 21
Hình 1.13. Các loại vật liệu hấp phụ vơ cơ.............................................................. 21
Hình 1.14. Góc tiếp xúc của giọt nước trên bề mặt của vật liệu C-CNFs................23
Hình 1.15. Cấu trúc của CNFs................................................................................ 24
Hình 2.1. Felt carbon từ cơng ty CeraMaterials...................................................... 28
Hình 2.2. Các giai đoạn tổng hợp C-CNF............................................................... 29
Hình 2.3. Cơ chế phát triển của CNFs....................................................................................... 29
Hình 2.4. Bề mặt felt carbon dưới ảnh SEM........................................................... 30
Hình 2.5. Hệ thống thiết bị chức hóa đệm carbon................................................... 31
Hình 2.6. Quy trình tổng hợp xúc tác Ni/felt carbon............................................... 32

vii
Hình 2.7. Sơ đồ thiết bị tổng hợp vật liệu nano composite...................................... 33
Hình 2.8. Sơ đồ hệ thống thiết bị tổng hợp CNFs theo phương pháp CVD.............34
Hình 2.9. Giản đồ nhiệt quá trình tổng hợp............................................................. 34
Hình 2.10. Dụng cụ xy ranh dùng ép dầu ra khỏi vật liệu hấp phụ.......................... 36
Hình 2.11. Kính hiển vi điện tử qt (SEM) JEOL 6010-FEG, Phịng thí nghiệm
dầu khí - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng......................................... 37
Hình 2.12. Sơ đồ cấu tạo kính hiển vi điện tử qt (SEM)...................................... 38
Hình 2.13. Kính hiển vi điện tử truyền qua độ phân giải cao (HR-TEM) - Viện hàn
lâm khoa học Việt Nam........................................................................................... 39
Hình 2.14. Vòng trễ trên đường đẳng nhiệt hấp phụ – giải hấp phụ........................40
Hình 2.15. Thiết bị đo hấp phụ bằng nitơ ASAP 2020 tại phịng thí nghiệm dầu khí Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng........................................................ 42
Hình 2.16. Máy phân tích nhiệt trọng trường TGA STAD 6000, Phịng thí nghiệm
hóa học dầu và khí - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng.......................43
Hình 2.17. Phổ quang điện tử tia X-XPS của một số nguyên tố.............................. 44
Hình 2.18. Cấu tạo của thiết bị XPS........................................................................ 45
Hình 3.1. Kết quả phổ XPS của carbon xốp trước (A, C) và sau (B, D) chức hóa. .. 47
Hình 3.2. Hình thái bề mặt của đệm carbon trước (A) và sau (B) chức hóa............48
Hình 3.3. Hình thái bên ngồi của vật liệu trước (A) và sau (B) khi tổng hợp........48
Hình 3.4. Đường hấp phụ và giải hấp phụ của sản phẩm thu được.........................49
Hình 3.5. Sự phân bố thể tích riêng theo đường kính mao quản.............................. 50
Hình 3.6. Kết quả chụp SEM ở độ phóng đại: x10000 (A); x30000 (B).................50
Hình 3.7. Ảnh TEM với các mức phóng đại khác nhau của mẫu khi chức hóa đệm
carbon (A, C) và khi khơng chức hóa đệm carbon (B, D).......................................51
Hình 3.8. Giản đồ phân tích nhiệt trọng trường của carbon xốp và sản phẩm, (A) sự
giảm khối lượng, (B) vi phân khối lượng theo nhiệt độ........................................... 52
Hình 3.9. Khả năng thấm ướt của sản phẩm với nước (A) và với dầu (B)..............53
Hình 3.10. Khả năng hấp thu dầu của C-CNF......................................................... 54

Hình 3.11. Ảnh chụp mẫu trước và sau khi tách dầu bằng C-CNF..........................54
Hình 3.12. Khả năng lưu giữ dầu DO của mẫu M1................................................. 55
Hình 3.13. Khả năng lưu giữ dầu DO của đệm carbon và các mẫu tổng hợp..........55
Hình 3.14. Thiết bị ép (A) và quá trình ép bằng xy ranh (B)................................... 57
Hình 3.15. Khả năng lưu giữ dầu DO của các mẫu sau khi ép................................ 58
Hình 3.16. Khả năng thu hồi dầu DO từ các mẫu bằng phương pháp ép.................58


viii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

BDDT : Brunauer, L. Deming, W. Deming, Teller
CNFs : Carbon nanofibers (Carbon nano sợi)
CNTs : Carbon nanotubes (Carbon nano ống)
CVD

: Chemical Vapor Deposition (Kết tụ hóa học trong pha hơi)

LPG

: Liquified Petroleum Gas (Khí dầu mỏ hóa lỏng)

SEM

: Scanning Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử quét)

TEM

: Transmission Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử truyền qua)

HR-TEM: High-resolution Transmission Electron Microscope (Kính hiển vi điện
tử truyền qua độ phân giải cao)
TGA

: Thermogravimetric Analysis (Phân tích nhiệt lượng trọng trường)

XPS

: X - ray Photoelectron Spectroscopy (Phổ quang điện tử tia X)

BET

: Brunauer - Emmett - Teller (Hấp phụ đẳng nhiệt)

UHV

: Ultra - High Vacuum (Chân không siêu cao)

DO

: Diesel Oil (dầu diesel)

FO

: Fuel Oil (dầu đốt lò)

TCVN : Tiêu Chuẩn Việt Nam
SCTD : Sự cố tràn dầu

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài

Carbon nano sợi (carbon nanofibers - CNFs) được tổng hợp năm 1889 bởi
Theophilus Vaughan Hughes và Charles Roland Chambers [7], nhóm tác giả đã sử
dụng thiết bị tổng hợp như được trình bày trên hình 1. Tuy nhiên, trong thực tế phải
đến những năm 1950 mới bước đầu có những đề tài nghiên cứu chuyên sâu.

Hình 1. Thiết bị phản ứng tổng hợp CNFs của T. V. Hughes và C. R. Chambers [7]
Vật liệu carbon cấu trúc nano đã thu hút sự quan tâm mạnh mẽ của cộng đồng
các nhà khoa học cũng như các nhà sản xuất trong những thập niên vừa qua nhờ vào
các tính chất ưu việt của chúng khi có kích thước đến nanomet [8, 9]. Khi vật liệu
giảm đến kích thước này thì các hiệu ứng lượng tử xuất hiện, được thể hiện thơng qua
hiệu ứng kích thước và hiệu ứng bề mặt, từ đó tạo ra những tính chất mới đặc biệt.
Trên thực tế nhóm vật liệu này đã được sử dụng nhiều trong sản xuất vật liệu
composite [8, 10], lưu trữ năng lượng [11], chất hấp phụ [12] làm chất xúc tác hay chất
mang cho xúc tác trong các phản ứng hóa học [13, 14]. Vật liệu carbon cấu trúc nano
có thể được tổng hợp từ nhiều phương pháp với nhiều nguồn carbon khác nhau tùy
thuộc vào mục đích sử dụng [1]. Trong q trình tổng hợp, nhóm vật liệu này thường
thu được ở dạng rắn với kích thước rất nhỏ, do đó rất khó khăn trong thao tác hay sử
dụng, đặc biệt khi chúng được sử dụng làm chất hấp phụ hay chất mang xúc tác trong
các thiết bị với tầng xúc tác cố định. Để giải quyết khó khăn này, các nhà khoa học đã
đưa ra một số giải pháp, trong đó có hai hướng giải quyết chính là gắn lên bề mặt chất


2
nền có cấu trúc 3D hoặc sử dụng chất kết dính để tạo ra sản phẩm có hình dạng và kích

thước mong muốn.
Đã có nhiều kết quả nghiên cứu được công bố nhằm giải quyết vấn đề nêu trên,
ở hướng nghiên cứu thứ nhất, Linkov và các cộng sự [15] đã sử dụng phương pháp kết
tụ hóa học trong pha hơi (CVD: Chemical Vapor Deposition) để tổng hợp và gắn
carbon cấu trúc nano ống trên tấm Silic. Sản phẩm thu được có thể sử dụng làm xúc
tác trong các phản ứng hóa học hay phân tách các hợp chất. Ở hướng nghiên cứu thứ
hai, Liu và các cộng sự [16] đã sử dụng Alginate làm tác nhân kết dính, kết quả thu
được CNTs ở nhiều hình dạng và kích thước khác nhau.

Hình 2. CNT tổng hợp được trong nghiên cứu của Liu và các cộng sự [16]
Đánh giá đặc trưng sản phẩm thu được cho thấy bề mặt riêng sản phẩm giảm đi
không đáng kể, ngược lại tổn thất áp suất khi vận tốc dòng lưu chất đi qua khối vật liệu
giảm đi nhiều lần so với CNTs ở dạng bột ban đầu.
Đã có nhiều nhà khoa học thành cơng trong việc đưa vật liệu carbon cấu trúc
nano, là vật liệu có bề mặt riêng lớn, lên trên bề mặt các vật liệu có cấu trúc 3D, là vật
2

liệu có bề mặt riêng rất thấp (thường nhỏ hơn 1m /g), nhằm tăng cường bề mặt riêng
cho sản phẩm thu được [17-20]. Vật liệu có cấu trúc 3D có thể được tạo thành từ kim
loại, oxide kim loại hay carbon và được tạo hình theo dạng lưới [20] hay định hình
dưới dạng cấu trúc tổ ong (solid form) [17-19].


3

A

Hình 3. Cấu trúc vật liệu dạng lưới (A) [20], tổ ong (B) [17]
Đệm carbon (carbon felt) là vật liệu có độ bền cơ, bền nhiệt tốt, đặc biệt là
chúng khá trơ về mặt hóa học, ngồi ra có thể dễ dàng cắt chúng theo bất kỳ hình dạng

mong muốn nào. Tuy nhiên loại vật liệu này có bề mặt riêng rất nhỏ, tính chất này sẽ
khơng thuận tiện khi carbon xốp được sử dụng làm chất hấp phụ hay làm chất mang
cho xúc tác. Vì vậy, đưa vật liệu carbon cấu trúc nano lên bề mặt đệm carbon sẽ tăng
bề mặt riêng cho sản phẩm thu được khi đó sẽ làm tăng khả năng ứng dụng của sản
phẩm.
Với sự phát triển của xã hội, việc sử dụng năng lượng đang ngày càng tăng lên.
Vì vậy, dầu mỏ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn năng lượng để phục
vụ cho đời sống. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích mà nó mang lại, vấn đề mơi trường
trong quá trình khai thác, chế biến, lưu trữ, sử dụng mà dầu mỏ gây ra cũng rất nghiêm
trọng. Trong số đó phải kể đến các sự cố tràn dầu, gây ra những hậu quả nghiêm trọng
đến kinh tế, môi trường sinh thái cũng như đời sống của con người. Vì vậy, việc đưa ra
những giải pháp để giải quyết vấn đề trên là rất cần thiết.
Với những phân tích trên, đề tài này tập trung vào nghiên cứu “Nghiên cứu khả
năng hấp phụ dầu của carbon nano sợi được định hình trên đệm carbon” để ngày càng
hồn thiện cơng nghệ chế tạo, tìm điều kiện tổng hợp tối ưu nhằm nâng cao hiệu suất
tổng hợp, và đánh gía tính khả thi trong việc ứng dụng vật liệu carbon vào quá trình xử
lý sự cố tràn dầu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng hợp CNFs được định hình trên đệm carbon trong điều kiện

có sẵn tại phịng thí nghiệm Khoa Hoá, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà
Nẵng;
- Đánh giá các đặc trưng của sản phẩm;
- Đánh giá sự hấp thu dầu của vật liệu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a. Đối tượng nghiên cứu


4

Tổng hợp CNFs bằng phương pháp CVD dựa trên nguồn nguyên liệu và các
thiết bị sau đây:
 Đối với tổng hợp xúc tác:
- Tiền chất của pha hoạt tính được sử dụng là muối Nickel Nitrate
(Ni(NO3)2.6H2O) có độ tinh khiết trên 98.5%;
- Chất mang xúc tác: carbon xốp (felt carbon).
 Đối với tổng hợp CNFs trên bề mặt chất mang:
- Nguồn carbon được sử dụng cho quá trình tổng hợp CNFs là LPG;
- Chất mang: xúc tác tổng hợp được từ q trình tổng hợp xúc tác;
- Khí Argon: đuổi khí O2 trước khi tổng hợp, làm trơ mơi trường phản ứng

nhằm đảm bảo an tồn cho q trình thí nghiệm;
- Khí H2: khử NiO về Ni kim loại, pha lỗng nồng độ của nguồn carbon tạo mơi
trường tổng hợp CNFs.
b. Phạm vi nghiên cứu
- Trong phịng thí nghiệm;
- Đánh giá khả năng hấp thu dầu của C-CNF.
4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp toán học để tính tốn hiệu suất thu sản phẩm
trong các điều kiện khác nhau và các phương pháp phân tích Hố lý hiện đại nhằm
đánh giá các đặc tính của sản phẩm thu được như:
- Kính hiển vi điện tử quét (SEM);
- Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM);
- Phương pháp hấp phụ đẳng nhiệt BET;
- Phương pháp đo phổ XPS;
- Phương pháp phân tích nhiệt trọng trường TGA.

Ngồi ra, kết quả của các phép đo được tổng hợp và phân tích bằng các thơng
số, đồ thị thu được nhằm đánh giá một cách trực quan và đầy đủ thông tin cần thiết
nhất.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

a. Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu này sử dụng phương pháp kết tụ hóa học trong pha hơi CVD để
tổng hợp carbon nano sợi trên bề mặt một số loại vật liệu khác nhau nhằm tạo ra
những loại vật liệu composite có bề mặt riêng đủ lớn, với hình dạng và kích thước
mong muốn và có thể sử dụng làm chất mang cho xúc tác hoặc làm chất hấp phụ trong
nhiều dạng thiết bị khác nhau, đặc biệt là thiết bị với tầng xúc tác cố định. Việc nghiên
cứu và tìm ra quy trình cơng nghệ phù hợp để tổng hợp CNFs gắn lên chất mang có


5
cấu trúc có ý nghĩa rất quan trọng, nhằm đáp ứng được những yêu cầu cấp bách về mặt
khoa học, làm chủ được công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực công nghệ nano.
b. Ý nghĩa thực tiễn
Việc chế tạo thành cơng CNFs được định hình trên chất mang có cấu trúc có ý
nghĩa thực tiễn lớn, đó là phục vụ cho việc ứng dụng làm chất hấp thu dầu. Ngành
công nghiệp dầu khí dẫn đến ơ nhiễm mơi trường trầm trọng, nhất là ơ nhiễm nguồn
nước vì các chất độc hại thải ra từ các nhà máy mà không qua xử lý, CNFs ra đời tạo
ra một phương án mới để giải quyết vấn đề này.
6. Cấu trúc của luận văn

Nội dung của luận văn này được chia làm 3 phần chính:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
Khát quát chung về vai trò dầu mỏ trong đời sống, những sự cố tràn dầu và hậu
quả của chúng đối với môi trường sinh thái và giới thiệu tổng quan về vật liệu carbon
nano sợi.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
Giới thiệu thiết bị tổng hợp CVD, quy trình tổng hợp vật liệu, các phương pháp
đánh giá đặc tính sản phẩm và đánh giá khả năng hấp thu dầu của vật liệu.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Đưa ra các kết quả khảo sát đặc tính sản phẩm như ảnh SEM, TEM, đo BET,
TGA XPS, các kết quả định tính, định lượng về khả năng hấp thu dầu của vật liệu nano
composite.


6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Vai trò của dầu mỏ [87]
Ngày nay, với sự phát triển của xã hội, nhu cầu năng lượng trong đời sống đang
ngày càng tăng lên. Chính vì vậy, dầu mỏ đóng vai trị là một trong những nguồn sản
xuất nhiên liệu quan trọng nhất đối với các quốc gia trên thế giới nói chung và ở Việt
Nam nói riêng.
1.1.1. Đối với nền kinh tế
Nửa cuối thế kỷ XX, thế giới chứng kiến sự bứt phá và chiếm lĩnh vị trí thống
trị của dầu mỏ và khí thiên nhiên với nền cơng nghiệp và dịch vụ xã hội, bỏ xa nhiên
liệu hóa thạch truyền thống là than đá. Và cho đến nay dầu mỏ vẫn đang là một trong
những nguồn năng lượng quan trọng nhất trong một nền kinh tế.
Dầu lửa 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).

Hình 1.1. Nhu cầu sử dụng dầu thô hằng ngày trên thế giới từ 2006 đến 2019 [64]
Đối với nhiều quốc gia xuất khẩu dầu lửa, thì ngành cơng nghiệp khai thác dầu
lửa là xương sống cho cả một nền kinh tế. Nó đóng vai trị là nguồn thu nhập chính
cho cả một nền kinh tế quốc gia. 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

7
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.
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 tồn diện đảm bảo đủ nguồn dầu mỏ cần thiết cung cấp cho cả nền kinh tế.
1.1.2. Đối với 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 ln 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.
Nhiều bài học 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 vị dầu mỏ như:
- Cuộc chiến Iran - Iraq năm 1980.
- Cuộc chiến Iraq - Kuwait 1991 hay còn gọi là cuộc chiến Vùng Vịnh: Iraq

thơn tính Coet với mục đích độc hưởng “dầu mỏ trong vùng mỏ dầu” này.
- Chiến tranh Iraq 2003.
- Cuộc tranh giành quyền sở hữu biển Caspi giữa các nước xung quanh nó như
Nga, Cadacxtan, Iran, Adecbaigian, Tcmênixtan…
- Sự tranh giành trong đường ống dẫn dầu giữa Nga, Trung Quốc…
Đặc biệt, trong bối cảnh hiện nay, tình trạng khan hiếm dầu lửa 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 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.
Cùng với việc phát triển của xã hội, nhu cầu sử dụng năng lượng tăng lên rất

nhiều, trong đó dầu mỏ là nguồn năng lượng chiếm một lượng rất lớn. Tuy nhiên, với
việc phát triển đó sẽ kèm theo những hệ lụy đến mơi trường. Việc sử dụng dầu mỏ sẽ
thải ra môi trường những chất độc hại, gây ơ nhiễm khơng khí, nước, đất… Trong số
đó phải kể đến sự ơ nhiễm do các sự cố tràn dầu trong quá trình vận chuyển, tồn chứa
gây ra.


8
1.2. Sự cố tràn dầu
1.2.1. Khái niệm [65]
Tràn dầu là sự giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng vào mơi trường do các hoạt
động của con người và gây ra ô nhiễm môi trường. Thuật ngữ này thường đề cập đến
các vụ dầu tràn xảy ra trong môi trường biển hoặc sơng. Dầu có thể bao gồm nhiều loại
khác nhau từ dầu thô, các sản phẩm lọc dầu (như xăng hoặc dầu diesel), bồn chứa dầu
của các tàu, dầu thải hoặc chất thải dính dầu. Việc phát tán này có thể cần hàng tháng
hoặc thậm chí hàng năm để có thể dọn sạch. Một số hình ảnh về sự cố tràn dầu được
trình bày trên hình 1.2.

Hình 1.2. Vài hình ảnh về sự cố tràn dầu [66]
1.2.2. Nguyên nhân sự cố tràn dầu [3]
Tràn dầu thường xảy ra trong các hoạt động tìm kiếm, thăm dị, khai thác, vận
chuyển, chế biến, phân phối, tàng trữ dầu và các sản phẩm của dầu mỏ. Nguyên nhân
trực tiếp thường là rò rỉ hoặc vỡ đường ống, bể chứa dầu; tai nạn đâm va gây thủng
tàu, đắm tàu, sự cố tại các giàn khoan dầu khí, cơ sở lọc hóa dầu; hoạt động tàu thuyền
khi cập cảng để bốc xếp hàng hoá cũng phát sinh nhiều nước thải nhiễm dầu.
1.2.3. Ảnh hưởng của sự cố tràn dầu [2]
- Ảnh hưởng đến nền kinh tế:

Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (NRC) đưa ra con số ước đốn, hàng
năm có khoảng 3,2 triệu tấn dầu làm ô nhiễm biển từ các nguồn khác nhau. Nguồn ô

nhiễm lớn nhất xuất phát từ các cơ sở cơng nghiệp và dân cư đơ thị. Theo NRC, có
khoảng 960.000 tấn dầu ô nhiễm từ nguồn này, chiếm 30%. Đứng hàng thứ hai phải kể
đến ô nhiễm do hoạt động của các tàu chở dầu, 22%, sau đó là các vụ tai nạn tàu chở
dầu, 13%.
Khi môi trường bị ảnh hưởng nghiêm trọng sẽ kéo theo những tác động không
nhỏ đến con người, sinh vật và nền kinh tế. Chẳng hạn, ảnh hưởng kinh tế do vụ tràn
dầu đối với ven bờ Vịnh Mê-hi-cô đã bắt đầu từng bước hiện rõ. Trước tiên, dầu tràn
đã gây ảnh hưởng sâu xa đối với sinh thái ven bờ Đại Tây Dương của Mỹ. Vùng biển
rộng hàng nghìn ki-lo-mét vng trên Vịnh Mê-hi-cơ bị ơ nhiễm, mấy chục lồi sinh


9
vật biển và lục địa như các loại cá, chim, san hơ, động vật có vú,... bị dầu thơ đe dọa,
mơi trường sinh thái vùng nước bị ơ nhiễm, có thể ít nhất mất 5 năm mới có thể khơi
phục. Hơn thế nữa đã tác động mạnh đến ngành du lịch ven bờ Vịnh Mê-hi-cô.
Thứ hai, do vụ tràn dầu, công nghiệp dầu mỏ, chiếm trên một nửa tổng lượng
kinh tế Vịnh Mê-hi-cô đứng trước thách thức nghiêm trọng. Tổng thống Mỹ Ơ-ba-ma
trước đó đã tun bố lệnh cấm khoan giếng và thăm dò trong 6 tháng, đến cuối tháng
6, khai thác dầu mỏ ngồi khơi của Mỹ đã vì vậy thiệt hại 135 triệu USD.
Thứ ba, do ảnh hưởng của tràn dầu, nghề cá trên Vịnh Mê-hi-cô chiếm trên
20% thị trường Mỹ cũng bị tác động mạnh. Hơn 30% mặt nước Vịnh Mê-hi-cơ đã cấm
đánh bắt cá. Ngồi ra, ngành vận tải biển cũng bị ảnh hưởng lớn bởi phía hữu quan
phong tỏa mặt biển bị ảnh hưởng của dầu loang, phòng ngừa tàu thuyền ra vào cảng
mang thêm dầu tràn.
Ủy ban Bảo vệ tài nguyên thiên nhiên Mỹ cũng đưa ra cảnh báo rằng dầu tràn
đã phát tán nhiều chất độc hại, mọi người một khi tiếp xúc hoặc hít vào, cơ thể sẽ xuất
hiện một loạt phản ứng bất lợi, thậm chí mắc bệnh ung thư, chi phí chữa bệnh tuyệt đối
là một chi tiêu lâu dài và to lớn.
- Ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống sinh vật:

Các chuyên gia đánh giá nồng độ dầu trong nước đạt 0,1mg/l có thể gây chết
các lồi sinh vật phù du; ảnh hưởng lớn đến con non và ấu trùng của các sinh vật đáy;
dầu bám vào cơ thể hoặc sinh vật hấp thụ qua quá trình lọc nước làm giảm giá trị sử
dụng.
Đối với chim biển, dầu thấm ướt lông chim, làm mất tác dụng bảo vệ thân nhiệt
và chức năng nổi trên mặt nước. Nhiễm dầu, chim di chuyển khó khăn, phải di chuyển
chổ ở, thậm chí bị chết. Dầu còn ảnh hưởng đến khả năng nở của trứng chim.
Cá, nguồn lợi lớn nhất của biển được đánh giá là loài chịu tác động tiêu cực
mạnh mẽ của sự cố tràn dầu: Dầu gây ô nhiễm môi trường làm cá chết hàng loạt do
thiếu oxy hòa tan trong nước; dầu bám vào cá làm giảm giá trị sử dụng do gây mùi
khó chịu; dầu có thể làm trứng mất khả năng phát triển, trứng có thể bị ung, thối. Ô
nhiễm dầu cũng làm biến đổi cân bằng oxy, gây ra độc tính tiềm tàng trong hệ sinh
thái, cản trở hoạt động kinh tế ở vùng ven biển.
- Ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống con người:

Những nghiên cứu về hậu quả dầu tràn đối với sức khỏe con người cho thấy con
người bị tổn thương thần kinh, ngoài da, mắt, miệng khi tiếp xúc với hợp chất hữu cơ
bay hơi trong dầu. Nạn nhân có thể bị rối loạn nhận thức, mất định hướng, suy yếu tứ
chi. Dầu cũng gây ảnh hưởng ngắn hạn tới các chức năng của thận, phổi và gan. Một
số hình ảnh về hậu quả của sự cố tràn dầu được trình bày trên hình 1.3.


10

Hình 1.3. Vài hình ảnh về hậu quả của sự cố tràn dầu [67]
1.2.4. Các sự cố tràn dầu trên Thế giới và Việt Nam
1.2.4.1. Các sự cố tràn dầu trên Thế giới [88]
a. Sự cố tràn dầu tại vịnh Mexico
Ngày 21/4/2010, giàn khoan dầu Deepwater Horizon, ngoài khơi bang
Louisiana - vịnh Mexico bất ngờ phát nổ và chìm, làm ít nhất 11 công nhân thiệt mạng,

gây ra sự cố tràn dầu nghiêm trọng nhất tại Mỹ trong khoảng nửa thế kỷ qua, đe dọa hệ
sinh thái ở khu vực vốn đã chịu nhiều tác động của tình trạng bão lũ và xói mịn tại
vùng bờ biển này.
Giàn khoan bốc cháy dữ dội suốt 36 giờ trước khi chìm. Trước khi vụ nổ xảy ra,
có khoảng 2,6 triệu lít dầu trên giàn khoan Deepwater Horizon với cơng suất 8.000
thùng dầu/ngày.

Hình 1.4. Hình ảnh về vụ tràn dầu trên vịnh Mexico [68]
Lực lượng bảo vệ bờ biển Mỹ ước tính, sau khi sự cố này xảy ra, mỗi ngày có
tới 5.000 thùng dầu tràn ra biển, cao gấp 5 lần so với dự báo trước đây. Tuy nhiên,
Giám đốc điều hành phụ trách thăm dị và khai thác của Cơng ty dầu khí Bristish
Petroleum, ơng Doug Suttles cho rằng dự báo của Lực lượng bảo vệ bờ biển Mỹ có thể


11
khơng chính xác và khơng tin rằng lượng dầu tràn ra biển sẽ cao hơn so với dự đốn
trước đó là 1.000 thùng dầu/ngày.
Thảm họa tràn dầu của Mỹ chưa ước tính bằng con số cụ thể. Nhưng, khoảng
hai, ba thập kỷ trở lại đây, thế giới đã trải qua những vụ tràn dầu lịch sử, với hàng chục
tấn dầu loang.
b. Vụ tràn dầu trong chiến tranh vùng vịnh năm 1991
Nơi diễn ra: Kuwait. Số lượng dầu tràn: 240 - 336 triệu gallons.

Hình 1.5. Quân đội Iraq đã phá hoại các đường ống dẫn dầu, gây ra thảm họa
tràn dầu nghiêm trọng [69]
Trong chiến tranh vùng vịnh năm 1991, khi quân đội Iraq rút khỏi Kuwait, họ
đã mở tất cả các van của giếng dầu và phá vỡ các đường ống dẫn dầu nhằm ngăn cản
bước tiến của quân đội Mỹ. Kết quả là một lượng dầu lớn nhất trong lịch sử đã phủ lên
Vịnh Ba tư. Ước tính, số dầu loang tương đương 240 triệu gallon dầu thô. Diện tích
dầu loang có kích thước tương đương đảo Hawaii.

Một liên minh được thành lập nhằm ngăn chặn và cách ly thảm họa dầu loang
khủng khiếp này. Họ cố gắng hạn chế sự lây lan bằng cách đóng các ống dẫn dầu bị hở
bằng loại bom thông minh. Tuy nhiên, mọi cố gắng phục hồi đều phải đợi chiến tranh
kết thúc. Để bảo vệ nước khỏi bị nhiễm bẩn, họ đã phải huy động khoảng 40 km thanh
hút dầu nổi trên mặt nước và 21 máy tách dầu khỏi nước. Cùng với hàng loạt xe hút
dầu, họ đã thu lại được 58,8 triệu gallon dầu.
Theo Hội nghị hải dương học liên quốc gia, vụ tràn dầu lớn nhất thế giới đã gây
ra những hậu quả vĩnh viễn lên hệ sinh thái của san hô và cá. Khảo sát cũng cho thấy,
một nửa số dầu đã bay hơi, chỉ một phần tám được thu lại, còn một phần tư khác dạt
vào đất liền.
c. Vụ tràn dầu tại giếng dầu Ixtoc năm 1979
Nơi diễn ra: Vịnh Campeche, Mexico. Số lượng dầu tràn: 140 triệu gallons.


12

Hình 1.6. Vụ tràn dầu đã làm lan tràn 140 triệu gallons ra mặt biển vịnh Campeche
[70]
Vào tháng 6 định mệnh năm 1979, một giếng dầu ở Vịnh Campeche đã sụp đổ
sau một vụ nổ khủng khiếp. Từ đó đến 10 tháng kế tiếp, ước tính có 140 triệu gallons
dầu đã tràn lan trên Vịnh Mexico. Để hạn chế và làm chậm sự chảy dầu từ giếng dầu,
chính phủ Mexico cho thả bùn, sau đó là những quả bóng bằng thép, chì... xuống giếng
dầu. Theo phát ngơn của chính phủ, một nửa số dầu từ giếng bốc cháy khi nó nổi lên
mặt nước, một phần ba đã bay hơi.
Công ty dầu mỏ Mexico, PEMEX đã thuê một công ty phun chất lỏng để phân
2

tán 1800 km dầu loang. Loại hóa chất được phun hoạt động khá hiệu quả, phân tán và
làm dầu có thể hịa trộn với nước. Như vậy sẽ giúp giảm ảnh hưởng của dầu tràn lên
bờ biển.

Ở phía bờ bên kia của Vịnh, thuộc bang Texas (Mỹ), Mỹ trang bị các máy lọc

và máy khoanh vùng dầu nhằm bảo vệ vịnh quanh quần đảo Barrier.
d. Vụ tràn dầu Atlantic Empress năm 1979
Nơi diễn ra: Trinidad và Tobago, Tây Ấn. Số lượng dầu tràn: 88,3 triệu gallons.

Hình 1.7. Chiếc tàu chờ dầu Atlantic Empress đã bốc chảy cách
bờ biển 300 hải lý [71]


13
Vào tháng 7/1979, tại vùng biển Carribe thuộc địa phận của Tobago, hai chiếc
tàu chở dầu cực lớn đã đâm vào nhau, gây ra vụ tràn dầu do tai nạn tàu lớn. Bị hỏng
hóc do cú va chạm, cả hai thuyền bắt đầu chảy dầu qua các lỗ rò và bắt lửa. Ngọn lửa
trên tàu Aegean Captain được kiểm soát. Con tàu được di chuyển ngay tới Curacao,
nơi mà các thùng dầu được bảo vệ. Nhưng chiếc Atlantic Empress đã khơng có được
số phận may mắn. Nó đã bốc cháy, được hướng ra biển và nổ tung khi cách bờ biển
300 hải lý. Toàn bộ thuyền viên của tàu Atlantic Empress thiệt mạng, cộng thêm gần
90 triệu gallon dầu đã tràn ra biển. Nhờ vào phản ứng kịp thời để đưa tàu ra xa bờ,
cộng thêm việc sử dụng các hóa chất phân tán nhằm xử lý lượng dầu lan, chỉ một phần
nhỏ bờ biển của Tobago bị ô nhiễm dầu.
Bảng 1.1. Danh sách các vụ tràn dầu [72]

1.2.4.2. Các sự cố tràn dầu ở Việt Nam
a. Sự cố đắm tàu Mỹ Đình (tháng 12/2004) [89]
Ngày 20-12-2004, tại khu vực biển Quảng Ninh - Hải Phòng, sự cố đắm tàu Mỹ
Đình, chứa trong mình khoảng 50 tấn dầu DO và 150 tấn dầu FO, trong khi đó chỉ xử
lý được khoảng 65 tấn, số dầu còn lại hầu như tràn ra biển.
b. Sự cố tàu Formosa One Liberia đâm vào tàu Petrolimex 01 của Việt Nam tại
vịnh Giành Rỏi - Vũng Tàu (tháng 9/2001) [90]

3

Sự cố này làm tràn ra môi trường biển ven bờ khoảng 1.000m dầu diesel, gây ô
nhiễm nghiêm trọng một vùng rộng lớn biển Vũng Tàu.


14
c. Các sự cố tràn dầu tại Đà Nẵng [3]
Số liệu thực tế cho thấy, từ năm 2007 đến nay, đã xảy ra liên tiếp 9 vụ tràn dầu
tại khu vực Đà Nẵng, nguyên nhân gây ra sự cố gồm: sự cố dầu trôi dạt không rõ
nguyên nhân, sự cố do trôi dạt tàu dầu, sự cố vỡ bờ kè, tường bao dẫn đến vỡ bể chứa,
… có thể nêu ra đây một số trường hợp điển hình như sau:
- Sự cố tràn dầu trên các vùng biển khu vực miền Trung (đợt ngày 1- 5/2/2007)

Dầu trôi dạt vào bờ biển Đà Nẵng ở dạng mảng, viên nhỏ có đường kính phổ
biến từ 0,5-15 cm, nằm rải rác từng đoạn bờ biển với khối lượng không nhiều khoảng
20-50 kg/km. Lượng dầu trơi dạt vào vùng biển Đà Nẵng có chiều hướng giảm dần.
Qua phân tích chất lượng nước biển tại các khu vực phát hiện dầu trên bờ, chất lượng
nước biển ven bờ tại thời điểm có dấu hiệu ơ nhiễm dầu mỡ vượt TCVN 5943-1995:
Chất lượng nước - Tiêu chuẩn chất lượng nước biển ven bờ từ 2 đến 3 lần. Ngay sau
khi có nguồn tin tràn dầu, Sở Tài nguyên và Môi trường đã thực hiện khảo sát khu vực
phía Nam thành phố Đà Nẵng, có văn bản gửi các đơn vị liên quan chuẩn bị công tác
ứng phó, đồng thời đề nghị Trung tâm quốc gia ứng phó sự cố tràn dầu khu vực Miền
Trung hỗ trợ xác định nguyên nhân. Kết quả thu gom: Đến ngày 09 tháng 02 năm
2007, Công ty môi trường đô thị và các đơn vị có sử dụng mặt biển đã tổ chức thu gom
hết lượng dầu tràn trên các bãi biển, vận chuyển và bàn giao cho Trung tâm ứng phó
SCTD khu vực Miền Trung tiến hành xử lý. Tổng lượng dầu thu gom được khoảng 5
tấn.
- Sự cố tràn dầu tại Kho và cảng xăng dầu hàng không Liên Chiểu (vào ngày

16/10/2008) [3]
Do trời mưa lớn làm cho bờ kè khu vực kho chứa bị đổ sập làm 2 bồn đang
3

chứa xăng A92 và ZA1 bị thủng, gây ra SCTD (Mỗi bồn chứa có dung tích 3.200m ).
3

3

Lượng xăng A92 là 3.190m ; và dầu ZA1 là 2.250 m . Khi xảy ra sự cố, lượng dầu
3

tràn ra khỏi đê bao ngăn cháy khoảng 500 - 600 m dầu ZA1, lượng xăng A92 không
xác định được. Qua kết quả khảo sát môi trường cho thấy khu vực xung quanh đã bị
ảnh hưởng bởi sự cố. Tuy nhiên, sau đó lượng dầu được thu gom nhanh chóng, kết quả
quan trắc hàm lượng dầu tại các khu vực đã giảm đi và ở mức dưới TCVN. Kết quả
ứng phó sự cố: Đến ngày 19 tháng 10 năm 2008 đã triển khai hồn tồn phương án
ứng cứu, khơng để sự cố lan rộng trên vùng biển Liên Chiểu. Công tác bảo vệ an tồn,
PCCC, thơng tin đã đảm bảo, khơng để xảy ra sự cố đến tài sản khác và tính mạng con
người.


15

Hình 1.8. Sự cố tràn dầu tại Kho và cảng xăng dầu hàng không Liên Chiểu [73]
- Sự cố tràn dầu tại kho chứa xăng dầu của Công ty Xăng dầu Quân đội - Chi

nhánh Đà Nẵng (Kho xăng H182 cũ) [3]
Ngày 15/12/2008, tại kho xăng dầu H182 (thuộc Cục Xăng dầu - Tổng Cục hậu
cần, Bộ Quốc phòng) nằm ở khu vực đèo Hải Vân, phường Hoà Hiệp Bắc, quận Liên

Chiều, Thành phố Đà Nẵng, đã xảy ra sự cố xăng dầu rò rỉ từ bồn chứa ra bên ngoài và
tràn xuống biển. Ngay sau khi sự cố xảy ra, cán bộ, chiến sĩ thuộc kho xăng dầu H182
phối hợp với Đồn biên phòng 244 (Bộ đội Biên phòng TP Đà Nẵng), Cơng an TP Đà
Nẵng cùng chính quyền địa phương huy động lực lượng bảo vệ hiện trường, tập trung
khắc phục sự cố bằng cách cho bơm xăng dầu từ bồn chứa này qua bồn khác. Tuy
3

nhiên, vẫn có 150m dầu rị rỉ ra ngồi. Ðến cuối giờ chiều cùng ngày, kho H182 đã
3

3

thu hồi được 50m , 50m khác đang nằm trong khu vực đê bao quanh bồn, còn khoảng
3

50m đã tràn xuống biển. Lượng dầu tràn ra biển được các chiến sĩ kho H182, đồn
Biên phòng 224 sử dụng phao nổi ngăn loang rộng và tiến hành thu gom. Tuy nhiên,
váng dầu mỏng trôi nổi đã ảnh hưởng đến đánh bắt cá và sinh hoạt người dân khu vực
hơn 1 tháng sau.
- Sự cố tràn dầu tại kho xăng dầu Petec Hòa Hiệp [3]

Sáng ngày 4/7/2010, sự cố tràn dầu đã xảy ra tại Xí nghiệp Xăng dầu PETEC
Hịa Hiệp, đóng tại phường Hồ Hiệp Bắc, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng.
Nguyên nhân là dầu từ đường ống dẫn bị rỉ và tràn ra ngoài trong lúc bơm dầu từ tàu
Việt Tín 01 đang neo đậu tại khu vực cảng Liên Chiểu về kho của Xí nghiệp Xăng dầu
PETEC Hịa Hiệp có thể do đường ống dẫn ngầm dưới đất lâu năm, bị bào mòn nên
khi chịu áp lực trong lúc bơm dầu, ống dẫn bị bong ra, khiến dầu tràn ra ngoài, đọng
thành từng vũng tại khu vực xảy ra sự cố. Xí nghiệp đã cho ngừng bơm dầu ngay khi
phát hiện sự cố, đồng thời phối hợp với lực lượng chức năng như Cơng an phường, Bộ
đội biên phịng, lực lượng Cảnh sát môi trường tiến hành các biện pháp xử lý tại hiện

trường. Chỉ tính lượng dầu tràn ra ngồi được thu hồi theo phương pháp thủ công đã là