CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN CHỦ ĐỀ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 1. Công trình nghiên cứu về công nghiệp hoá chất và công nghiệp hoá chất cơ bản 1. Công trình nghiên cứu về công nghiệp hoá chất Hóa chất là ngành công nghiệp nền tảng và lâu đời trên thế giới, có phạm vi ảnh hưởng lớn đến đời sống KT-XH do vậy thu hút được sự quan tâm, nghiên cứu của rất nhiều học giả, chuyên gia, nhà nghiên cứu, các cơ quan, tổ chức. Các nghiên cứu về CNHC trải rộng trên nhiều chủ đề từ lịch sử hình thành, phát triển, vai trò vị trí; những thách thức cũng như xu hướng phát triển: Vai trò, vị trí, lịch sử hình thành, phát triển ngành CNHCCB có các nghiên cứu như: Thomas, S.
(2005) nêu khái niệm về ngành CNHC theo nghĩa rộng nhất là ngành tập trung vào chuyển đổi hóa học quy mô lớn. Các doanh nghiệp khai thác, sử dụng, chế biến nguyên liệu thô, cả tự nhiên, tổng hợp và biến đổi chúng thành các chất có đặc tính khác với những chất ban đầu. Đây là một ngành sử dụng vốn, NNL, vật chất, khoa học, công nghệ lớn, được chia thành hàng chục lĩnh vực khác nhau; Albach, Horst et al. (1996) khi nghiên cứu về vai trò, vị trí của ngành CNHC Châu Âu đã đánh giá ngành CNHC toàn cầu là một hệ thống phức hợp nhiều bên liên quan có vai trò lớn, là ngành CN mang tính nền tảng của nền kinh tế toàn cầu và mạng lưới chuỗi cung ứng.
Việc sản xuất hóa chất là việc biến đổi từ nguyên liệu thô như nhiên liệu hóa thạch, nước, khoáng chất, kim loại, v. thành hàng chục nghìn sản phẩm khác nhau, là trung tâm của cuộc sống hiện đại. Ngành CNHC đã có mặt từ lâu trên toàn thế giới, là đầu vào cho các hoạt động nhằm mang lại lợi ích, đồng thời góp phần giải quyết nhiều thách thức bền vững toàn cầu; Tạp chí Fortune năm 1961 - “Hóa chất: Quả bóng đã kết thúc” nhận định ngành CNHC hiện đại - Một gã khổng lồ gắn liền với nhiên liệu hóa thạch: Vào cuối những năm 1960, ngành CNHC được coi là ngành trưởng thành. Khi cơ sở hạ tầng khổng lồ ở Mỹ và Châu Âu bắt đầu cũ đi, công suất dư thừa đã hạn chế các khoản đầu tư mới và việc giảm giá đã làm giảm lợi nhuận và thúc đẩy cạnh tranh phòng thủ.
Sau khi áp dụng mô sản xuất 17 lớn, sử dụng nhiều vốn và tích hợp cao, sự phát triển công nghệ của ngành đã đi theo một lộ trình định sẵn với một số lượng nhỏ hóa chất nền tảng trở thành đầu vào chủ đạo cho sản xuất các sản phẩm và hóa chất hạ nguồn. Kết quả là, gần như mọi loại nhựa thông dụng thuộc nhóm các HCCB hữu cơ chính trên thị trường ngày nay đều được phát triển trước năm 1960 và cơ cấu công nghệ của ngành ngày nay cũng giống như lúc đó; Chaudhery Mustansar Hussain, Samiha Nuzhat (2022) đánh giá ngành hóa chất toàn cầu là ngành sản xuất có quy mô lớn nhất thế giới (đạt doanh thu 4 nghìn tỷ USD vào năm 2019). Các sản phẩm của ngành được phân loại là hóa chất cơ bản (số lượng lớn hoặc hàng hóa), hóa chất đặc biệt, nông nghiệp, dược phẩm và hóa chất tiêu dùng. Các hóa chất cơ bản chiếm khoảng 2/3 sản lượng và tiêu thụ hóa chất toàn cầu, và chỉ có 7 loại hóa dầu - các HCCB hữu cơ (metanol; olefin-ethylene, propylene và butadiene; và các chất thơm-benzen, toluene và xylene) tạo thành nền tảng phục vụ hơn 90% nhu cầu sử dụng hóa chất.
sản xuất hóa chất hữu cơ ở hạ nguồn, bao gồm rất nhiều sản phẩm hóa học. Với nguồn cung cấp cacbon cơ bản rẻ tiền, ngành CNHC đã tập trung vào việc hoàn thiện quy trình hóa học và kỹ thuật để chuyên môn hóa chúng. Sự tích hợp theo chiều dọc của sản xuất năng lượng và sản xuất hóa chất ngày càng phát triển. Nhiều công ty hóa chất hàng đầu hiện nay như ExxonMobil, Chevron và Shell, Sinopec của Trung Quốc và SABIC của Ả Rập Saudi.
Việc sản xuất có lợi nhuận các loại hóa chất và vật liệu cơ bản có giá trị thấp chiếm ưu thế trên thị trường chỉ có thể thực hiện được nhờ tính kinh tế theo quy mô; Achilladelis, B. (1990) và Arora, Gambardell (2011) nghiên cứu về chuỗi cung ứng và mô hình sản xuất tích hợp - Một ngành CN toàn cầu có tính tích hợp cao mang lại sự phụ thuộc lẫn nhau đáng kể và chuỗi cung ứng dài, thường trải rộng trên nhiều quốc gia hoặc lục địa. Một quốc gia hoặc nhà cung cấp chính cắt giảm sản xuất hoặc gặp phải tình trạng gián đoạn có thể tạo ra làn sóng lớn thậm chí gây nên khủng hoảng nền kinh tế. Về phân loại, đánh giá đặc điểm của ngành CNHC: Arora (2001), Banerjee (2003) phân loại CNHC là ngành CN rộng lớn dựa trên việc sử dụng nhiều hóa chất.
Thông thường, các ngành liên quan đến sản xuất hóa chất CN được gọi rộng rãi là CNHC theo nghĩa rộng. (Soni, 2020) Theo sản phẩm cuối 18 cùng, quy trình hoặc nguyên liệu thô liên quan đến hóa chất, ngành CN đó có thể được phân thành nhiều nhóm lớn như sản xuất hóa chất hữu cơ, vô cơ, phân bón, lọc dầu và dầu khí, CN mạ điện và xử lý nhiệt, CN thuốc trừ sâu, CN dầu/xà phòng tạo ra từ hydro. Cùng với đó, đôi khi các ngành dược phẩm, chế biến nông sản … cũng được coi là các ngành hóa chất chuyên ngành. Vì vậy, rút ra kết luận CNHC bao gồm nhiều ngành CN tập trung vào sản xuất hóa chất cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
Hiểu rõ các loại phân loại này trong ngành hóa chất là rất quan trọng, vì việc phân cụm như vậy giúp thiết kế các chính sách, ý tưởng, cải tiến và biện pháp can thiệp phù hợp dễ dàng hơn. Sự đa dạng và quy mô của ngành CNHC như vậy càng đa dạng. Môi trường và rủi ro trong phát triển CNHC: Chaudhery Mustansar Hussain, Samiha Nuzhat (2022) cho rằng CNHC là ngành CN sản xuất sản phẩm lớn nhất nên sẽ tạo ra nhiều loại chất thải khác nhau, hầu hết là chất thải hóa học có tính nguy hại cao và các chất thải này gây ra sự không bền vững về môi trường. Do hầu hết các chất thải hóa học này không có khả năng phân hủy ở dạng sinh học và chứa các hóa chất có độc tính cao.
Ngoài ra, do chất thải do ngành CNHC được tạo ra trong một số điều kiện vật lý hoặc hóa học khắc nghiệt nhất định (tức là áp suất cao, nhiệt độ cao, điều kiện axit hoặc kiềm đậm đặc, v.), nên việc xử lý chất thải đó một cách bền vững là một mối quan tâm lớn. Việc xử lý không đúng cách những chất thải có thể dẫn đến suy thoái sức khỏe hoặc điều kiện môi trường. Ngoài ra, việc quản lý hoặc xử lý chất thải hóa học đúng cách cũng khá tốn kém vì các yêu cầu quản lý như vậy thường đòi hỏi phải thiết lập công nghệ và kỹ thuật phức tạp. Theo các tác giả, khi xem xét các mối quan tâm tương ứng về kinh tế, kỹ thuật và mối nguy hiểm liên quan đến chất thải do ngành CNHC tạo ra, việc giảm thiểu chất thải ngay từ đầu được gọi là giảm thiểu chất thải ở cấp độ nguồn, có thể được ưu tiên hơn so với các giải pháp quản lý hoặc xử lý tiếp theo.
Do đó, các phương pháp này có thể được coi là các giải pháp giảm thiểu chất thải hóa học ở cấp độ nguồn. Nghiên cứu này cũng khám phá và phân loại một số loại chất thải chính được tạo ra trong các ngành CNHC khác nhau, đặc biệt từ CNHCCB; Khi sản xuất hóa chất, người lao động có thể tiếp xúc với các chất gây bệnh nghề nghiệp. Ở các nền kinh tế tiêu dùng cao, việc sử dụng, lưu trữ 19 hoặc thải bỏ các sản phẩm tiêu dùng gây ra nhiều nhất phơi nhiễm hóa chất nguy hiểm trên diện rộng. Orapi Asia (2023) đánh giá việc số hóa ngành CNHC là sự chuyển đổi đáng chú ý nhất của thế kỷ 21.
Sự chuyển đổi này hấp dẫn đến mức nó được gọi là “CN 4.0” để đại diện cho cuộc cách mạng thứ tư trong ngành sản xuất. Kỷ nguyên Hóa học 4.0 có tiềm năng biến đổi ngành hóa chất bằng cách hợp lý hóa các hoạt động và thúc đẩy tăng trưởng chiến lược. Các công nghệ như IoT, trí tuệ nhân tạo và robot có thể được tích hợp hiệu quả với các quy trình cốt lõi trong ngành hóa chất. Ngược lại, với vai trò cung cấp quan trọng các hóa chất cải tiến cho công nghệ thông minh và số hóa.0 đã có tác động đáng kể đến cách các công ty hóa chất vận hành và phát triển doanh nghiệp của họ, theo đuổi các mục tiêu bền vững và tối ưu hóa sản xuất.
Schultz (2013) cho rằng số hóa các nhà máy hóa chất vẫn là một xu hướng cực kỳ quan trọng trên toàn thế giới. Một sự thay đổi đã được quan sát thấy trong vài năm, đặc biệt là trong ngành hóa chất, là sự biến mất của rào cản giữa con người và máy móc. Việc sử dụng và truyền tải hiệu quả dữ liệu giữa các thiết bị cho phép kiểm soát và phân tích thông tin theo thời gian thực, cho phép điều khiển máy móc, robot và phương tiện giao thông. Đầu tư vào lĩnh vực này sẽ không chỉ có lợi cho các quy trình và giảm chi phí mà còn giảm, giảm khí thải carbon dioxide, tăng hiệu suất sử dụng năng lượng trong ngành hóa chất và tăng cường sử dụng năng lượng.
năng suất của các nhà máy hóa chất. Các nghiên cứu về đầu tư cho CNHC: Peterson (2010) trong nghiên cứu của mình đã xác định xây dựng nhà máy hóa chất là một quá trình phức tạp và rất tốn kém. Theo Hội đồng Hóa học Mỹ, chi phí trung bình để xây dựng một nhà máy hóa chất mới ở Mỹ là khoảng 1,2 tỷ USD. Tuy nhiên, con số này có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà máy cụ thể đang được xây dựng.
Khảo sát trong số 50 nhà máy hóa chất lớn nhất được xây dựng trong những thập kỷ gần đây trên khắp thế giới đều tiêu tốn của khách hàng hàng tỷ đô la, thậm chí hàng chục tỷ đô la cho mỗi nhà máy. Nếu nói về cơ sở quy mô vừa thì chi phí của các nhà đầu tư thường lên tới hàng trăm triệu USD; Cahill (2012) phác thảo một số cách để vượt qua các rào cản đầu tư.