Năng lượng và ngành công nghiệp dầu nhớt

Eska's Blog

Đăng bởi

03/03/2016

Năm nay, ExxonMobil phát hành nghiên cứu “The outlook for energy: a view to 2040” (Tạm dịch: “Tầm nhìn về năng lượng, đến năm 2040”). Họ nghiên cứu tại 100 quốc gia, 15 lĩnh vực về nhu cầu năng lượng khác nhau (trong đó có công nghiệp Dầu nhớt), và 20 dạng năng lượng. Họ xem xét yếu tố sử dụng năng lượng tác động đến chính sách xã hội như mục tiêu tiết kiệm nhiên liệu, năng lượng hạt nhân, khí thải nhà kính… Cuối cùng tổng hợp các khía cạnh quan trọng ảnh hưởng đến thị trường năng lượng thế giới hình thành trong tương lai.

Nền công nghiệp dầu nhớt

Báo cáo ước lượng rằng, năm 2040, dân số thế giới đạt 9 triệu người (tăng hơn 25% so với hiện nay); GDP toàn cầu tăng xấp xỉ 130%. ..Đối với các nước đang phát triển ở Châu Phi, Châu Á- Thái Bình Dương (trong đó có Việt nam) thách thức lớn nhất là nguồn năng lượng sạch, và công nghệ hiện đại khi hiện nay vẫn tồn tại 1.3 tỷ người thiếu tiếp cận với điện (một dạng năng lượng trực tiếp); 2.6 tỷ người vẫn sử dụng nhiên liệu sinh học (biomass fuel) để nấu nướng.

Tiết kiệm năng lượng đối với công nghiệp dầu nhớt.

Ước lượng cho rằng 1/3 đến ½ tổng cộng năng lượng được sản xuất ra trên thế giới được tiêu tốn cho ma sát (Nguồn: The society of Tribologists & Lubrication Engineers- Basis of friction. www.stle.org/resources/lubelearn/friction). Nghiên cứu của nhà khoa học Jost, xuất bản năm 1966 tại Anh quốc, là một trong những nghiên cứu đầu tiên về sự ảnh hưởng của công nghiệp dầu nhớt lên Tổng sản phẩm nội địa (GDP) và được tính toán chiếm khoản 1.3-1.6% GDP bị thất thoát do áp dụng không hiệu quả vấn đề “bôi trơn” thuần túy ( không ám chỉ “bôi trơn” mà báo chí hay đề cập).

Do đó, dầu nhớt giữ một vai trò quan trọng trong việc tránh tổn thất về năng lượng trong ma sát và mài mòn. Có thể cải thiện bằng nhiều cách:

Giảm ma sát trực tiếp: ngăn cách các lớp bề mặt chuyển động tương đối với nhau.
Giảm ma sát thủy tĩnh giữa các lớp chất lỏng chuyển động (độ nhớt).
Giảm mài mòn bằng cách bảo trì hay thay thế các chi tiết hỏng hóc là nguyên nhân gây tổn thất năng lượng.
Sử dụng dầu nhớt có thời gian hay dầu lâu (chất lượng, bền), tránh việc thải bỏ hủy hoại môi trường

Cùng một bản chất bôi trơn nhưng nếu sử dụng dầu nhớt có chất lượng tốt (bản chất dầu gốc tốt) như dầu nhớt tổng hợp chẳng hạn, chỉ số độ nhớt rất cao (VI- Viscosity Index), sẽ giảm hiện tượng tăng độ nhớt (dầu đặc lại) khi nhiệt độ môi trường xuống thấp làm tổn thất năng lượng khi hoạt động bơm (hệ thống thủy lực,.v.v). Tuy vậy, ở nhiệt độ vận hành độ nhớt không sử dụng cao hơn độ nhớt được khuyến nghị hay yêu cầu (chuyện này hay xảy ra tại Việt nam, khuyến nghị độ nhớt cao hơn “chút” cho chắc, nguy hiểm vì “chút” có nghĩa là một cấp VG –Viscosity grade tăng lên, tức độ nhớt tăng 50% ở 40oC đối với dầu công nghiệp và 20-40% đối với dầu động cơ ở 100oC). Ví dụ đơn giản khi chuyển qua sử dụng dầu gốc tổng hợp PAO từ dầu gốc khoáng (mineral oil) với cùng cấp độ nhớt VG thì nhiệt độ của dầu giảm hơn từ 5-8oC minh chứng cho việc tổn thất năng lượng (năng lượng chuyển hóa thành nhiệt).

Nghiên cứu cho rằng tùy theo thiết bị, năng lượng tiết kiệm đo được dao động từ 1-7% khi chuyển đổi sử dụng dầu gốc tổng hợp. Như trong chuyển động của bánh răng xoắn và nghiên của hộp truyền động/bánh răng, vì hiện tượng “trượt” xảy ra liên tục nên hiệu quả truyền động cơ học rất kém, nhưng khi sử dụng dầu tổng hợp (ứng suất kéo thấp) thì năng lượng tiết kiệm lên đến 30%. (Nguồn: Energy&general cost saving from the use of synthetic food grade lubricants. www.fuchslubricants.com ).

Dầu nhớt tổng hợp có độ bền hay kéo dài thời gian sử dụng lên đến 3 lần so với dầu gốc khoáng bởi vì cải thiện được đặc tính chống oxy hóa và ổn định nhiệt. Hiện nay, dầu gốc tổng hợp được sử dụng nhiều trong công nghiệp: khai thác hầm lò/mỏ; hộp truyền động tua-bin gió; động cơ kết hợp giữa nhiệt và điện..v.v

Khuynh hướng trong công nghiệp dầu nhớt và nhu cầu

Điều kiện hoạt động ngày càng khắc nghiệt hơn

Nhu cầu sử dụng dầu nhớt với chất lượng cao hơn, nhiệt độ cao hơn và áp suất cũng cao hơn. Động cơ ô tô ngày càng nhỏ lại (về kích thước) với turbo tăng áp để đẩy công suất cao hơn, nên tăng tải trọng lên các gối đỡ và nhiệt độ dầu cao hơn. Thiết bị công nghiệp với tốc độ cao và tải trọng cao để tăng hiệu suất. Năng lượng cơ học đầu ra luôn cao.

Lượng dầu nhớt sử dụng ít hơn

Máy móc nhỏ thường tuần hoàn lượng dầu ít hơn nên gia tăng áp lực lên dầu luôn luôn ở điều kiện khắc nghiệt. Nhiệt độ cao yêu cầu dầu nhớt có khả năng bền nhiệt và ổn định oxy hóa. Lượng dầu tuần hoàn cao có nghĩa là dầu hiện điện trong cacte hay bồn chứa thời gian ít hơn nên phải đáp ứng về tính tách khí, chống tạo bọt và tách nước thời gian nhanh nhất.

Thiết bị sử dụng phức tạp hơn

Thiết bị yêu cầu dầu nhớt nhiều chức năng: giảm ma sát, giảm mài mòn, và làm mát. Một số loại dầu cho hộp truyền động đồng thời cho hệ thống thắng và cho cả bơm thủy lực. Hay tính tích hợp các công dụng cho một loại dầu duy nhất để tối ưu hóa lượng tồn kho tại nơi sử dụng.

Thay đổi loại dầu gốc

Với yêu cầu dầu nhớt chất lượng cao hơn, nhu cầu sử dụng dầu gốc Nhóm II và Nhóm III càng nhiều hơn. Khuynh hướng tiết kiệm nhiên liệu/năng lượng, nhà sản xuất dầu nhớt pha chế các loại dầu nhớt có độ nhớt thấp như 5W40 hay 5W30 thay cho truyền thống 15W40, thậm chí còn sử dụng cả 0W-8. Dầu truyền động cũng trong khuynh hướng đó. Dầu” tổng hợp” hay “bán tổng hợp” là khái niệm gần như phổ biến thông dụng, mặc dù về khái niệm dầu khoáng Nhóm III được gán ghép như vậy thay vì sử dụng sự kết hợp giữa truyền thống và dầu gốc PAO/Ester.

Sử dụng nhiều loại nhiên liệu:

Ở phân khúc vận tải, việc sử dụng diesel sinh học (pha diesel truyền thống với thành phần nhất định các loại ester có gốc thực vật) gia tăng đáng kể và ở một số quốc gia được xem như là nhiên liệu phổ biến. Sử dụng nhiên liệu này sẽ ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng dầu động cơ trong đó 3 yếu tố chính tác động đó là : gia tăng sự oxy hóa dầu, gia tăng cặn trên đỉnh piston, và gia tăng sự ăn mòn. Điều này xảy ra tương tự khi sử dụng xăng pha Ethanol E5 tại Việt nam cho dầu PCMO và MCO.( Nguồn: Biofuel affects on crankcase Lubricants performance, Infineum, 5th ICIS Pan-America Base oils and Lubricants Conference). Các loại nhiên liệu khác như CNG (Compressed Natural Gas) và LNG (Liquefied Natural Gas) được sử dụng với đặc tính: sạch, không tạo tro hay cặn than nhưng buồng đốt rất nóng. Nên dầu nhớt phải ổn định tốt về nhiệt và cân bằng giữa phụ gia kim loại để không tạo cặn vô cơ trên các van (valve).

Tăng các quy định về luật

Luật về quản lý các chất hóa học được áp dụng phạm vi toàn thế giới sẽ ảnh hưởng đến thành phần phụ gia và nồng độ sử dụng. Dầu gốc tổng hợp chất lượng cao sẽ sử dụng nhiều hơn vì lý do chất lượng và một phân khúc khác là không ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm. Với quy định khắc khe về khí thải các nhà sản xuất ô tô phải sản xuất ra động cơ tiêu thụ nhiên liệu ít hơn hiện nay.

Nhu cầu chất lượng cao hơn

Mục tiêu nâng cấp chất lượng để đáp ứng yêu cầu khắc nghiệt của Nhà chế tạo thiết bị/động cơ (OEMs), đạt các thử nghiệp của các tổ chức API, ACEA..Việc pha chế dầu nhớt phức tạp hơn với dãy rộng tiêu chuẩn áp dụng cũng như thu hẹp các giới hạn vì chi phí thử nghiệm trở nên đắt đỏ hơn

Nhu cầu về dầu nhớt

Tăng trưởng kinh tế sẽ thúc đẩy các ngành công nghiệp và yêu cầu gia tăng tính năng chất lượng dầu nhớt. Trong đó yêu cầu quan trọng là tăng thời gian sử dụng nhiều hơn, đó chính là nhu cầu sử dụng dầu tổng hợp với sự đáp ứng đầy đủ tính năng từ ô tô cho đến ngành công nghiệp.

Kết luận

Thế giới cần nhiều năng lượng hơn cho sự phát triển của dân số và kinh tế. Tính hiệu quả của ngành công nghiệp dầu nhớt là ưu tiêu giảm được hiện tượng ma sát. Lựa chọn dầu nhớt sử dụng cũng ưu tiên nghiên về yếu tố tăng tính hiệu quả bôi trơn bằng các loại dầu với công nghệ hiện đại như dầu tổng hợp và áp dụng các thành tựu nghiên cứu khoa học cho ngành dầu nhớt về phụ gia, thiết bị và quy định-luật một cách chặt chẽ.

30.9.2015
Dầu nhớt của Chuyên gia

(Bài viết dựa trên các bài viết của Sandy Reid-Peter, Marketing Technical Support Engineer, ExxonMobil Chemical,” Energy and Lubricants” Phần 1,2,3; được đăng trên Lube Magazine số 126, 127, 128)

“Bao giờ cho đến tháng mười”

Eska's Blog

Đăng bởi

eskavn

19/02/2015

Câu chuyện thứ nhất (1)

PVN vừa có “thơ” gởi Thủ tướng Chính phủ Việt nam lo ngại dư thừa nguồn cung sản phẩm xăng dầu từ Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn và Dung Quất. PVN kiến nghị Chính phủ kiểm soát chặt chẽ nguồn nhập khẩu để đẩy mạnh tiêu thụ sản phẩm trong nước.

Theo tính toán của PVN, khi Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn vận hành thương mại năm 2017 và đạt công suất tối đa năm 2018 thì nguồn cung cho xăng dầu nội địa thị trường Việt nam tại thời điểm đó đạt 17.589 ngàn m3 với hai nhà máy bao gồm lọc dầu Nghi Sơn, Dung Quất và bốn cơ sở pha chế xăng từ condensate (sản phẩm có chỉ số octan thấp). Nguồn cung này gần như cân bằng so với tính toán nhu cầu thị trường nội địa cả nước năm 2018 là 17.329 ngàn m3 với sản phẩm xăng +diesel+ Jet A1 hay xăng phi cơ. Ước lượng tính toán cho nhu cầu nội địa tăng trưởng với tốc độ 3%.

Với cơ cấu như trên, PVN cho rằng đang khó khăn lớn trong tiêu thụ hết sản phẩm từ hai Nhà máy lọc dầu nhất là giá bán sản phẩm của lọc dầu Nghi Sơn sẽ cao hơn đối với xăng dầu nhập khẩu nếu áp dụng mức thuế suất ưu đãi đặc biệt theo các hiệp định thương mại tự do nhất là trong khối ASEAN (ATIGA)”

” Trên cơ sở khó khăn, vướng mắc trên, PVN kiến nghị Thủ tướng chỉ đạo các Bộ, Ngành liên quan giải quyết các vấn đề còn khó khăn, tháo gỡ vướng mắc trong bao tiêu sản phẩm của nhà máy lọc hóa dầu Nghi Sơn.

Cụ thể điều chỉnh các chính sách về kinh doanh xăng dầu dựa trên cơ sở cân đối cung cầu, chỉ cấp qouta nhập khẩu sau khi cân đối đảm bảo tiêu thụ toàn bộ sản phẩm của các nhà máy lọc dầu trong nước (Nghi Sơn, Dung Quất) để đảm bảo cho các nhà máy lọc dầu trong nước tiêu thụ an toàn, hiệu quả toàn bộ sản phẩm, phát huy hiệu quả đầu tư của Dực án, đảm bảo an ninh năng lượng”.

Câu chuyện thứ hai (2)

Vụ bê bối gây chấn động giới kinh doanh xe hơi toàn cầu bị phanh phui vào thứ Sáu tuần trước, khi Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA – U.S. Environmental Protection Administration) công bố kết quả điều tra cho thấy các dòng xe hơi chạy bằng dầu diesel của Volkswagen có cài đặt sẵn một “phần mềm lừa đảo”; tự động nhận ra khi nào thì chiếc xe được kiểm tra khí thải để kích hoạt hệ thống kiểm soát khí thải, cho ra một chỉ số phù hợp với tiêu chuẩn bắt buộc của Mỹ; còn khi chiếc xe hoạt động bình thường trên xa lộ thì hệ thống kiểm soát khí thải được phần mềm tắt đi, xe chạy mạnh hơn nhưng phát ra lượng khí NO2 (oxide of nitrogen) cao gấp 40 lần so với khi kiểm tra. NO2 là một loại khí độc, có kích thước phân tử rất nhỏ nên dễ dàng thâm nhập cơ thể sinh vật, gây ra các chứng bệnh đường hô hấp; đây cũng là tác nhân gây nên hiện tượng khói mù (smog) ở các đô thị và góp phần tạo ra hiệu ứng nhà kính.

EPA đã yêu cầu Volkswagen triệu hồi 482.000 xe đã bán ra tại Mỹ từ năm 2009-2015, gồm các nhãn hiệu VW Golf, VW Passat, Jetta and Beetle. Ngoài ra, Volkswagen còn phải tạm ngừng bán ra các mẫu xe có vấn đề cho đến khi nào được chứng nhận đã khắc phục xong lỗi vi phạm.
Câu chuyện chưa dừng ở đó. Đến cuối ngày thứ Ba 22-9, lãnh đạo Volkswagen thú nhận có tới 11 triệu chiếc xe mà hãng bán ra trên toàn cầu có gắn phần mềm nói trên, đều sử dụng động cơ turbo diesel, 4 xi lanh, dung tích 2 lít, có mã hiệu Type EA 189. Ngay cả dòng xe sang Audi (một thương hiệu của Volkswagen) cũng có một số mẫu xe sử dụng động cơ này.

Câu chuyện thứ ba

Tiêu chuẩn khí thải Việt nam đang áp dụng là Euro 2, trong đó làm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu Diesel là tối đa 500 ppm (đơn vị phần triệu) hay 0.05% KL (khối lượng), nhưng đi về miền nông thôn Việt nam hay các tỉnh lỵ xa vẫn còn tồn tại một loại Diesel với hàm lượng lưu huỳnh 2.500 ppm (0.25% KL). Trong các tài liệu cam kết về tiêu chuẩn khí thải cho ô tô (hay động cơ sử dụng nhiên liệu gốc HC – hydrocarbon, hóa thạch), Việt nam sẽ bỏ qua tiêu chuẩn khí thải Euro 3 và áp dụng Euro 4 vào năm 2017.

Đứng về phía nhiên liệu như diesel sử dụng được với Euro 4 là hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn 50 ppm ( nhỏ hơn 10 lần so với hiện nay); thì liệu rằng với việc bao tiêu thụ toàn bộ nhiên liêu do hai nhà máy lọc dầu Nghi Sơn và Dung Quất thì sản phẩm của các Nhà máy này có đáp ứng được nhiêu liệu cho tiêu chuẩn Euro 4 như lộ trình đặt ra? Hay mỗi Bộ tự hoạch định mỗi kiểu để rồi “chuyện đã rồi” nên người dân Việt vẫn hàng ngày bám đuôi vào những chiếc xe buýt nhả khói đen mù mịt mà chỉ biết ngửa mặt than “trời”.

Sự minh bạch và giám sát hoạt động của doanh nghiệp liên quan đến sản phẩm ảnh hưởng đến sức khỏe chung của toàn cộng đồng là một việc cần thiết cho cơ quan quản lý không những giữ tính ” thực thi luật” mà còn trách nhiệm với cả môi trường kinh doanh và môi trường tự nhiên cho tương lai. Sợ nhất là những “méo mó” tác động chính sách để một lộ trình về tiêu chuẩn khí thải có thể bỏ qua.

Câu chuyện thứ tư

Nói chung quy, Việt nam và cả bán đảo Đông Dương đang sử dụng nhiêu liệu (xăng, dầu diesel) bẩn. Để phù hợp với nhiên liệu này, các hãng pha chế dầu nhớt sử dụng ” quá nhiều” phụ gia “tăng cường độ kiềm tổng – booster TBN” để hầu đạt được độ kiềm an toàn để trung hòa lượng Acid do lưu huỳnh cháy trong động cơ sinh ra. Các loại phụ gia tẩy rửa có gốc kim loại kiềm này tạo các loại cặn vô cơ bám trên thành kim loại và vô hiệu hóa các xúc tác có trong các bộ lọc khí thải theo tiêu chuẩn Euro 4 và 5. Nếu trung thực thì các loại dầu động cơ tiêu chuẩn API CI4/CI4 plus/CJ chỉ phù hợp cho các nước có nhiên liệu sạch ở Hoa Kỳ, Châu Âu, Nhật Bản và một số nước Châu Á như Singapore. Một thực tế khác là chi phí phụ gia thực sự cho dầu gốc, phụ gia “đúng chuẩn” các tiêu chuẩn này ” khá đắt”.

Một “phong trào” khác là yêu cầu thay thế dần xăng Mogas 92 ( xăng có chỉ số octan RON 92) bằng xăng E5 ( xăng có pha 5% Ethanol) để bảo vệ môi trường hay sửa sai cho việc hoạch định “rủi ro” khi xây nhiều nhà máy sản xuất Ethanol của các Tổng cũng như doanh nghiệp chạy theo phong trào. Nếu tính toán lại việc thay thế 5% Ethanol vào trong xăng sẽ có chi phí sản xuất cao hơn so với xăng nhập khẩu hiện nay (nếu không có thuế tiêu thụ đặc biệt).

Động cơ sử dụng xăng E5 sẽ “nguội hơn” xăng khoáng HC” có nghĩ là nhiệt độ động cơ thấp hơn và đặc biệt là lượng hơi nước ngưng tụ sẽ nhiều hơn trong động cơ. Do đó, động cơ có nguy cơ gỉ sét và dầu nhớt sẽ nhanh chóng thoái hóa hơn. Cụ thể là lượng phụ gia phân tán được sử dụng nhiều hơn, tốc độc dầu bị oxy hóa nhanh hơn…dầu sẽ nhanh đến kỳ phải thay dầu mới có nghĩa là tốn nhiều tiền hơn.

Không hiểu vì lý do gì hay nghiên cứu gì mà hiện nay một hãng dầu nhớt lớn của Nhật Bản vẫn tiếp tục duy trì dầu động cơ xe máy và mô tô chỉ ở cấp API SJ và không có sản phẩm nào cao cấp hơn. Đứng về tiêu chuẩn Nhật bản Jaso MA/MA2/MB thì đáp ứng và phù hợp với động cơ Nhật Bản do họ sản xuất ra, nhưng về tác động môi trường và nhiên liệu thì có thể họ quá “bảo thủ”. Hiện nay, một số hãng lớn như Castrol, Shell, Total, Chevron,..đều có các sản phẩm API SM, SN. Điều này rất hợp lý cho động cơ và nhiên liệu tại Việt nam vì được bổ sung chất phân tán/tẩy rửa và các phụ gia không tạo cặn hay tro,.v.v

Câu chuyện thứ 5:

CEO Shell, Jeroen Van der Veer, phát biểu gần đây trên Newsweek: ” Dự đoán giá dầu, theo tôi là một việc làm vô nghĩa” (tạm dịch). Đúng vậy, không ai có thể ngờ rằng giá dầu thô vẫn “luẩn quẩn” ở mức 45USD/thùng. Chưa kể tác động khi Iran có thể được gở bỏ lệnh cấm vận kinh tế ( có xuất khẩu dầu thô) vào đầu năm 2016 thì mức giá hiện nay đã kéo theo giá dầu gốc giảm đáng kể ( SN 150 GII, USD 620/T) trong khi giá dầu gốc các loại độ nhớt cao như SN500 vẫn giữ mức trên 800 USD/T. Điều này tác động đáng kể quan điểm sản xuất của nhiều hãng sản xuất.

Thị trường dầu nhớt Việt nam vẫn giữ được giá cao vì niềm tin của các “big players- ông lớn”. Mức lợi nhuận biên tăng đáng kể là cơ hội để tích lũy lợi nhuận. Tuy vậy, tiền Đồng VN mất giá gần 5% so với USD tính từ đầu năm 2015 và phí môi trường tăng thêm 600 Đ/Lít đã làm các doanh nghiệp “khó đoán” được chính sách và phát biểu ” hứa cam kết” của quan chức chính phủ Việt nam.

Tôi không dự đoán, nhưng biết chắc một điều rằng với bắt đầu từ 1.1.2016 Cộng đồng Chung Kinh tế ASEAN (AEC) thì thuế xuất các sản phẩm và nguyên liệu dầu nhớt giảm về còn 0% trong khối ASEAN. Liệu người tiêu dùng có hưởng được giá giảm 5% hay không? Hay lợi nhuận tiếp tục chảy vào túi các patron (ông chủ)?

Bao giờ cho đến tháng mười?

25.09.2015
Dầu nhớt của Chuyên gia

(Bài viết thể hiện quan điểm riêng của tác giả, nhằm nhấn mạnh vào thị trường dầu nhớt tại Việt nam hiện nay và các tác động; không có ý định chỉ trích các nhãn hiệu khác và các thông tin liên quan doanh nghiệp được nêu)
(1) : Dựa theo lời tựa phim “Bao giờ cho đến tháng mười” của đạo diễn Đặng Nhật Minh.
(2) : Dựa trên bài viết “PVN đề nghị hạn chế nhập khẩu xăng dầu” tác giả Hải Yến, đăng trên Cafef.vn
(3): Trích bài viết :”Volkwagen gặp đại hạn” tác giả Thái Bình, đăng trên Thời Báo Kinh tế Sài gòn, ngày 25/09/201

028 6258 8193 - 028 6258 8195

eska.hainguyen@gmail.com

201 Nguyễn Xí, P. 26, Q. Bình Thạnh, TPHCM