Nhiên liệu thay thế viễn cảnh của công nghệ tương lai - ThS. Trần Quang Ninh

Nội dung tài liệu trình bày nhu cầu về các nhiên nhiên liệu thay thế dầu mỏ, đặc điểm công nghệ về nhiên liệu thay thế, cân bằng CO2 của nhiên liệu thay thế, tác động thị trường của dầu tiềm năng, các vấn đề mô hình hóa chính sách, sử dụng LPG và CNG và biogas trong giao thông ở Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nhiên liệu thay thế viễn cảnh của công nghệ tương lai - ThS. Trần Quang Ninh NHIÊN LIỆU THAY THẾVIỄN CẢNH CỦA CÔNG NGHỆ TƢƠNG LAI1. NHU CẦU VỀ CÁC NHIÊN NHIÊN LIỆU THAY THẾ DẦU MỎ Các nhiên liệu thay thế bao gồm dầu phi truyền thống và các nhiên liệu khí đồnghành sử dụng trong lĩnh vực giao thông. Thị trường nhiên liệu cho giao thông, gồm cảgiao thông thủy chiếm khoảng 53% nhu cầu sản xuất của các nhà máy tinh lọc dầu trênthế giới. Ngược lại, sử dụng dầu trong sản xuất nhiên liệu cho ngành giao thông, bitumlàm nhựa rải đường, kể cả dầu nhờn và lượng dầu sử dụng trong ngành giao thông thậmchí chiếm tới 60%. Lượng nhiên liệu trong giao thông trên thị trường dầu mỏ dự báo sẽtăng cao hơn trong các thập kỷ tới. Phần còn lại của sản phẩm dầu mỏ sử dụng để đốtnóng trong công nghiệp (đặc biệt là các nguyên liệu đầu vào để sản xuất nhựa và các vậtliệu tổng hợp khác trong ngành công nghiệp hóa dầu) và sản xuất điện. Một nhà máy lọcdầu sản xuất hỗn hợp các sản phẩm nhẹ (chủ yếu là nhiên liệu cho giao thông) và các sảnphẩm khó bay hơi. Vẫn chưa có loại nhiên liệu thay thế nào có quy mô sản lượng lớnthay thế cho dầu mỏ (xăng, diesel và LPG- khí hóa lỏng) và sự thay đổi hỗn hợp các sảnphẩm tinh lọc nhằm tăng chất lượng các nhiên liệu dùng trong giao thông và tăng cườngsử dụng năng lượng của các nhà máy tinh lọc dầu. Nhu cầu nhiên liệu dùng trong giaothông vẫn là cơ sở để xác định sự gia tăng nhu cầu dầu thô. Theo báo cáo Tổng quan năng lượng thế giới năm 2004, khả năng nguồn dầu mỏhiện nay sẽ đáp ứng tới năm 2030, đảm bảo để tạo ra các khoản đầu tư và các công nghệtiên tiến thu hồi dầu (IOR) hoặc phương pháp khả thi tăng dầu thu hồi (EOR). Các dự ánnăm 2004 của Tổ chức năng lượng Thế giới theo kịch bản tham khảo ý kiến cho thấy sựgia tăng nguồn cung cấp dầu mỏ không hề giảm sút từ 151 EJ (1 EJ = 1018 Jun), năm2000 sẽ lên tới 241 EJ vào năm 2030, tương đương với 77 triệu thùng dầu /ngày và 121triệu thùng/ngày. Nguồn cung cấp này bao gồm cả dầu phi truyền thống. Việc sản xuấtdầu phi truyền thống được ước tính mức tăng trưởng từ 1,6 triệu thùng/ngày năm 2002lên tới 10,1 triệu thùng/ngày vào năm 2030, gồm 6 triệu thùng/ngày dầu cát và cát nhựa,2,4 triệu thùng/ngày khí hóa lỏng và còn lại là 1,7 triệu thùng/ngày dầu đá phiến, thanhóa lỏng và nhiên liệu sinh học. Phương pháp áp dụng để khai thác dầu mỏ sau năm 2030 vẫn còn là một ẩn số.Một phần do nguồn tài nguyên cơ bản chưa biết chắc chắn, khả năng khai thác các nguồntài nguyên chưa rõ ràng, và một phần do các chính sách quốc gia về đầu ra chưa ổn định. Tuy nhiên, các công nghệ sản xuất dầu sơ cấp, thứ cấp và sau thứ cấp có thể đượcáp dụng. Các công nghệ này được gọi là công nghệ “thu hồi”. Hàng loạt các công nghệnhư vậy hiện đang được sử dụng. Sự thích nghi và hiệu quả của các công nghệ này phụthuộc vào nguồn cung cấp và các đặc tính của dầu mỏ. Vì vậy, đối với một số khu vực,các công nghệ được sử dụng để đánh giá khả năng thu hồi lượng dầu và phân loại dầumỏ. Tuy nhiên, EOR vẫn không được áp dụng rộng rãi. Ở Hoa Kỳ, năm 2004, sản xuấtdầu theo EOR đạt tới 0,66 triệu thùng/ngày, bằng với mức sản xuất tương tự ở các nướccòn lại trên thế giới (loại trừ xử lý dầu và cát dầu). Tổng lượng dầu thu được do áp dụng EOR (không tính dầu cát) lên đến 1-1,5%tổng sản lượng dầu trên toàn cầu. Hơn một nửa lượng dầu thu hồi này là dầu nặng thu hồibằng nhiệt. Chỉ có EOR liên quan tới CO2 sẽ được nghiên cứu kỹ hơn, vì đây là một lựachọn có thể được áp dụng ở nhiều mỏ dầu. CO2 ở mức trên giới hạn được bơm vào mộtbể dầu không còn sử dụng. Việc bơm CO2 và nước thường được thực hiện luân phiên.CO2 và dầu được trộn trong bể chứa, vì vậy một lượng dầu lớn sẽ được thu hồi. CO2được thải ra cùng với dầu và được tái chế trong bể chứa. EOR bơm ép CO2 có thể tách rathành chất lưu bơm ép và dầu hòa tan và không hòa tan vào nhau, được hạn chế theo cácbể chứa với nhiệt độ thấp hơn 120oC. Sử dụng nhiệt độ cao để bơm ép chất lưu khônghòa tan. Tuy nhiên, trong trường hợp bơm ép này hệ số thu hồi dầu sẽ giảm đi một nửa. Tổng lượng dầu bổ sung đạt 8-15% tổng lượng dầu ban đầu. Theo ngành địa chấtvề mỏ dầu và loại dầu, việc tăng thu hồi dầu có thể đạt được ở mức 10-100%. Một đánhgiá của Na Uy về EOR cho rằng có thể tăng sản lượng dầu tối đa ở mức 300 m3, tươngứng khoảng 10% sản lượng và vẫn duy trì được các bể chứa. Như vậy, công nghệ mớinhư phương pháp EOR bơm ép CO2 có thể tăng lượng dầu thu hồi. Khoảng 3,3% sảnlượng dầu của Hoa Kỳ thu được từ việc bơm ép CO2 theo phương pháp EOR (phươngpháp CO2 EOR), sản lượng này tương đương với 28% tổng lượng dầu thu hồi bằngphương pháp EOR. Mỗi năm, 32 triệu tấn CO2 được sử dụng từ các nguồn tài nguyênthiên nhiên và 11 triệu tấn từ các quy trình xử lý công nghiệp. Một phân tích chi tiết đối với từng mỏ đòi hỏi phải đưa ra đánh giá phù hợp vớikhả năng của nó trên phạm vi toàn cầu. Đặc biệt, trong các khu vực sản xuất dầu hoànth ...