Bố cục bài tiểu luận
Phần mở đầu
I. Phần nội dung
I.1. LPG
1, LPG là gì ?
2, Phân loại
3, Nguồn gốc
4, Thành phần của LPG
5, Tính chất cơ bản của LPG
6, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng LPG
7, Ưu – nhược điểm của LPG
8, So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác
9, Ứng dụng
10, Thị trường LPG Việt Nam và thế giới
11, Các phương pháp sản xuất LPG chính
12, Các vấn đề thường gặp trong sử dụng GAS và khắc phục
I.2. LNG
1, LNG là gì ?
2, Phân loại
3, Nguồn gốc
4,Thành phần của LNG
5,Tính chất cơ bản của LNG
6, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng LNG
7,Ưu – nhược điểm của LNG
8, Các công đoạn chính trong sản xuất LNG
9, Các công nghệ sản xuất hiện nay
10, Ứng dụng
11, Thị trường LNG
12, Lịch sử phát triển LNG
I.3. CNG
1, CNG là gì ?
2, Phân loại
3, Nguồn gốc
4,Thành phần của CNG
5,Tính chất cơ bản của CNG
6,Ưu – nhược điểm của CNG
7, Ứng dụng
8, Thị trường CNG Việt Nam và thế giới
9, An toàn trong sử dụng CNG
Phần kết luận
Tài liệu tham khảo
46 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 6151 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khí hóa lỏng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bố cục bài tiểu luận
Phần mở đầu
I. Phần nội dung
I.1. LPG
1, LPG là gì ?
2, Phân loại
3, Nguồn gốc
4, Thành phần của LPG
5, Tính chất cơ bản của LPG
6, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng LPG
7, Ưu – nhược điểm của LPG
8, So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác
9, Ứng dụng
10, Thị trường LPG Việt Nam và thế giới
11, Các phương pháp sản xuất LPG chính
12, Các vấn đề thường gặp trong sử dụng GAS và khắc phục
I.2. LNG
1, LNG là gì ?
2, Phân loại
3, Nguồn gốc
4,Thành phần của LNG
5,Tính chất cơ bản của LNG
6, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng LNG
7,Ưu – nhược điểm của LNG
8, Các công đoạn chính trong sản xuất LNG
9, Các công nghệ sản xuất hiện nay
10, Ứng dụng
11, Thị trường LNG
12, Lịch sử phát triển LNG
I.3. CNG
1, CNG là gì ?
2, Phân loại
3, Nguồn gốc
4,Thành phần của CNG
5,Tính chất cơ bản của CNG
6,Ưu – nhược điểm của CNG
7, Ứng dụng
8, Thị trường CNG Việt Nam và thế giới
9, An toàn trong sử dụng CNG
Phần kết luận
Tài liệu tham khảo
Chi tiết
Phần mở đầu
I. Phần nội dung
Khí hóa lỏng có rất nhiều loại và có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong cuộc sống và sản xuất. Nhưng chúng ta chỉ xét ba loại chính là : LPG, LNG, CNG.
I.1. LPG
1, LPG là gì ?
LPG ( Liquefied Petroleum Gas) là khí dầu mỏ hóa lỏng hay khí hóa lỏng có thành phần chính là Propane và Butane.
2, Phân loại
Chủ yếu LPG được phân loại theo chỉ tiêu sự khác nhau về độ tinh khiết (hàm lượng propan và butan) hoặc tỉ lệ thành phần của propan : butan.
3, Nguồn gốc
LPG tồn tại trong thiên nhiên ở các giếng dầu hoặc giếng gas và cũng có thể sản xuất ở các nhà máy lọc dầu. Nguyên liệu ban đầu dùng để sản xuất LPG là dòng khí thiên nhiên khai thác từ các mỏ dầu hoặc qua quá trình xử lý dầu thô để thu được LPG. Về cơ bản, quy trình sản xuất LPG gồm các bước sau:• Làm sạch khí: loại bỏ các tạp chất bằng phương pháp lắng, lọc... Sau khi loại bỏ các tạp chất, khí nguyên liệu còn lại chủ yếu là các hydrocarbon như etan, propan, butan…• Tách khí: hỗn hợp khí nguyên liệu cần được tách riêng từng khí để sử dụng và pha trộn cho từng mục đích sử dụng khác nhau. Có thể dùng các phương pháp tách khí như phương pháp nén, hấp thụ, làm lạnh từng bậc, làm lạnh bằng giãn nở khí…Qua hệ thống các dây chuyền tách khí có thể thu được propan và butan tương đối tinh khiết với nồng độ từ 96-98%.• Pha trộn: các khí thu được riêng biệt lại được pha trộn theo các tỷ lệ thể tích khác nhau tùy theo yêu cầu. Hiện nay trên thị trường Việt Nam có khá nhiều loại LPG khác nhau do các hãng cung cấp với các tỷ lệ propan: butan là 30:70, 40:60, 50:50… Đối với LPG có tỷ lệ là 30:70, 40:60 thường được sử dụng trong sinh hoạt. Còn tỷ lệ pha trộn 50:50 thường được sử dụng làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp như nấu thủy tinh, sản xuất ắc quy, cơ khí đóng tàu... Khi chuyển từ thể lỏng sang thể khí, LPG có tỷ lệ giãn nở rất lớn. 1 lít LPG lỏng sẽ tạo ra khoảng 250 lít khí. Do vậy trong các bồn chứa LPG không bao giờ được nạp đầy, chúng được quy định chỉ chứa từ 80% - 85% dung tích. Sản xuất LPG không khó nhưng có lẽ vấn đề tồn trữ LPG luôn là một trở ngại vì chi phí xây dựng các bồn chứa LPG khá cao. Để có được một kho chứa LPG 1.000 tấn theo đúng tiêu chuẩn, cần khoảng 60 tỷ đồng. Vì là bồn chứa chịu áp lực cao nên phải tuân thủ các quy định trong tiêu chuẩn TCVN 6486-1999 hay TCVN 7441-2004. Kho LPG của PVGas Việt Nam hiện có sức chứa lớn nhất nước nhưng cũng chứa được tối đa 7.000 tấn. Với số lượng này, chỉ hai tàu bơm trong vài ngày là hết. Do không có kho chứa đủ lớn nên các doanh nghiệp thường không dám ký hợp đồng nhập khẩu dài hạn với số lượng lớn; hoặc ký hợp đồng nhưng không thể cùng lúc chuyển về với khối lượng lớn. Vì vậy các doanh nghiệp thường bị động trong việc bình ổn thị trường, và đó cũng là lý do khiến thị trường LPG trong nước thường có nhiều biến động về giá so với thế giới.
4, Thành phần của LPG
Thành phần của LPG chủ yếu là propan và butan ngoài ra có một số chất khác nữa nhưng rất ít do tinh chế chưa sạch hoặc là do cho thêm vào để cải thiện tính chất nào đó của LPG hoặc với mục đích nào đó (chất tạo mùi…). Thành phần của LPG thì có thể biến động theo từng cơ sở sản xuất và do ứng dụng của nó.
Nhưng thông thường thì tỉ lệ propan : butan = 50 : 50 nhưng đôi khi là 30:70, 40:60 tùy thuộc cơ sở và mục đích sử dụng.
5, Tính chất cơ bản LPG
Tính chất của LPG phụ thuộc vào thành phần của nó. Ta có tính chất của các thành phần của nó như sau:
ĐẶC TRƯNG KỸ THUẬT CỦA LPG
Số TT
ĐẶC TÍNH
LPG
PHƯƠNG PHÁP THỬ
MIN
Đặc trưng
MAX
1
Tỉ trọng tại 150C
0.55
0.55
0.575
ASTM D1657
2
Áp suất hơi ở 37.80C (Kpa)
420
460
1000
ASTM D2598
3
Thành phần (% khối lượng ):
+ Ethane
+ Propane
+ Butane
+ Pentane và thành phần khác
40
40
50
50
2
60
60
2
ASTM D2163
4
Ăn mòn lá đồng ở (37.80C /giờ)
1A
1A
1A
ASTM D1838
5
Nước tự do( % khối lượng ):
0
0
0
6
Sulphur sau khi tạo mùi (PPM)
20
25
30
ISO 4260
7
Cặn còn lại sau khi hoá hơi ( % khối lượng ):
0
0
0.05
ASTM D2158
8
H2S ( % khối lượng ):
0
0
0
ASTM D2420
9
Nhiệt lượng :
+ KJ/Kg
+ Kcal/m3 (150C , 760 mm Hg)+ Kcal/kg
50000
2600011.300 - 12.000
10
Nhiệt lượng 1 kg LPG tương đương :
+ Điện (KW.h)
+ Dầu hỏa (Lít)
+ Than (kg)
+ Củi gỗ (kg)
14
1.5-2
3-4
7-9
11
Nhiệt độ cháy (0C) :
+ Trong không khí
+ Trong oxy
1900
2900
12
Tỉ lệ hoá hơi : Lỏng ---> Hơi
250 lần
13
Giới hạn cháy trong không khí (% thể tích)
2-10
Nhưng nói chung thì LPG:
-Không màu , không mùi , không độc hại ( nhưng được pha thêm chất Etylmecaptan có mùi đặc trưng để dễ phát hiện khi có rò xì gas )
- Nhiệt độ sôi của gas thấp ( từ - 45 đến - 2oC ) nên để gas lỏng tiếp xúc trực tiếp với da sẽ bị phỏng lạnh
-Trong điều kiện nhiệt độ môi trường gas bốc hơi rất mãnh liệt , khi gas chuyển từ trạng thái lỏng sang hơi thì thể tích tăng đến 250 lần
-Áp suất của gas phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường , khi nhiệt độ tăng thì áp suất gas sẽ tăng và ngược lại . Trong điều kiện nhiệt độ khu vực phía nam thì áp suất gas dao động trong khoảng từ 4 - 7 kg/cm2
-Tỉ trọng của gas lỏng nhẹ hơn nước , khối lượng riêng trong khoảng DL = 0.51 - 0.575 Kg/Lít
-Tỉ trọng gas hơi nặng hơn không khí DH = 1.51 - 2 lần , nên gas bị rò xì sẽ tích nơi trũng , thấp hơn mặt bằng xung quanh ( cống , rãnh )
6, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng LPG
Các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của LPG được liệt kê trong bảng sau:
STT
Các chỉ tiêu
Đơn vị tính
Mức chất lượng
Phương pháp thử
01
Áp suất hơi ở 37,8 °C
Kpa
1430
ASTM D1267 - 95
02
Hàm lượng lưu huỳnh, max
Ppm
140
ASTM D2784 - 98
03
Hàm lượng nước tự do
% kl
Không có
Quan sát bằng mắt thường
04
Độ ăn mòn tấm đồng trong 01 giờ ở 37,8 °C
-
Số 1
ASTM D1838 - 91
05
Tỷ trọng ở 15°C
Kg/l
Số liệu báo cáo
ASTM D1657 - 91
06
Thành phần:- Hàm lượng Etan - Hàm lượng Butan và các chất nặng hơn, max- Hàm lượng Pentan và các chất nặng hơn, max
- Hydrocarbon kh ông bão hòa
% mol% mol
% mol
% mol
số liệu báo cáosố liệu báo cáo
2,00
số liệu báo cáo
ASTM D2163 - 91ASTM D2163 - 91
ASTM D2163 - 91
ASTM D2163 - 91
07
Thành phần cặn sau khi bốc hơi 100ml, max
ml
ASTM D1267 - 95
7, Ưu – nhược điểm của LPG
-Ưu điểm:
+Tỏa năng lượng (nhiệt) khá cao:mỗi kg LPG cung cấp khoảng 12.000 kcal năng lượng, tương đương nhiệt năng của 2 kg than củi hay 1,3 lít dầu hỏa hoặc 1,5 lít xăng.
+ Việc sản sinh ra các loại chất ( khí NOx ,SOx )khí độc và tạp chất trong quá trình cháy thấp đã làm cho LPG trở thành một trong những nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường.
+Dễ cháy vì thế nên hiệu suất cháy cao, cháy hoàn toàn, ít gây ô nhiễm
+Nhiệt độ cháy cao (có thể đạt 1900-1950oC ) nên có thể nung chảy hầu hết mọi thứ.
+ Vận tốc bay hơi của LPG rất nhanh, dễ dàng khuyếch tán, hòa trộn với không khí thành hỗn hợp cháy tốt.
+Vì có tương đối ít thành phần hơn nên dễ đạt được đúng tỷ lệ pha trộn nhiên liệu, cho phép sản phẩm cháy hoàn toàn. Việc này đã làm cho LPG có các đặc tính của một nguồn nhiên liệu đốt sạch. +Cả Propane và Butane đều dễ hóa lỏng và có thể chứa được trong các bình áp lực. Những đặc tính này làm cho loại nhiên liệu này dễ vận chuyển, và vì thế có thể chuyên chở trong các bình hay bồn gas đến người tiêu dùng cuối cùng.
+LPG là loại nhiên liệu thay thế rất tốt cho xăng trong các động cơ đánh lửa.Trong một động cơ được điều chỉnh hợp lý, đặc tính cháy sạch giúp giảm lượng chất thải thoát ra, kéo dài tuổi thọ.+Như một chất thay thế cho chất nổ đẩy aerosol và chất làm đông, LPG được chọn để thay cho fluorocarbon vốn được biết đến như một nhân tố làm thủng tầng ozone. +Với các đặc tính là nguồn nhiên liệu sạch và dễ vận chuyển, LPG cung cấp một nguồn năng lượng thay thế cho các nhiên liệu truyền thống như: củi, than, và các chất hữu cơ khác. Việc này cung cấp giải pháp hạn chế việc phá rừng và giảm được bụi trong không khí gây ra bởi việc đốt các nhiên liệu truyền thống.
-Nhược điểm:
+ Do hơi LPG có tỷ trọng với không khí lớn hơn 1 (Tỉ trọng LPG nhẹ hơn so với nước là: Butane từ 0,55 – 0,58 lần, Propane từ 0,5 – 0,53 lần; Ở thể hơi (gas) trong môi trường không khí với áp suất bằng áp suất khí quyển, gas nặng hơn so với không khí: Butane 2,07 lần; Propane 1,55 lần) nên khi thoát ra ngoài sẽ bay là là trên mặt đất, tích tụ ở những nơi kín gió, những nơi trũng, những hang hốc của kho chứa, bếp…thậm chí là mặt nước rất dễ gây cháy nổ.
+Màu sắc: LPG ở trạng thái nguyên chất không màu không có mùi nên khó nhận biết sự có mặt của nó (khắc phục nhược điểm này LPG được pha trộn thêm chất tạo mùi Mercaptan với tỉ lệ nhất định để có mùi đặc trưng nên có thể nhận biết bằng khứu giác).
+LPG là loại nhiên liệu dễ cháy khi kết hợp với không khí tạo thành hỗn hợp cháy nổ. Đạt tới giới hạn nồng độ cháy, dưới tác dụng của nguồn nhiệt hoặc ngọn lửa trần sẽ bắt cháy làm phá hủy thiết bị, cơ sở vật chất, công trình.
+LPG tồn tại ở nhiệt độ thường với áp suất khá cao nên cần phải được bảo quản ở nơi có áp suất cao. Vì vậy đòi hỏi các thiết bị chứa phải có độ bền cao
8, So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác Sản lượng khí dầu mỏ hóa lỏng trên thế giới đạt 130 triệu tấn trong năm 1995 và trong năm 2000 con số này tăng lên đến trên 200 triệu tấn. Khí dầu mỏ hóa lỏng đã được phát triển và thương mại hóa từ những năm 1950. Trước đây, chúng được dùng chủ yếu cho công nghiệp và sinh nhiệt gia dụng. Việc nghiên cứu sử dụng LPG trên phương tiện giao thông vận tải mới được tiến hành trong những thập niên gần đây. Để góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường không khí, một số nước đã áp dụng chính sách thuế đặc biệt để khuyến khích người dân sử dụng khí LPG chẳng hạn như Hà lan, Ý, Hàn quốc …Hình bên dưới giới thiệu tỉ lệ ôtô sử dụng LPG tại một số quốc gia trên thế giới.
Tỷ lệ ôtô sử dụng LPG tại một số nước trên thế giới
Quá trình cháy của LPG diễn ra thuận lợi hơn nhiều so với xăng do hỗn hợp được hòa trộn tốt. Mặt khác LPG ở thể khí trong điều kiện khí trời nên không có lớp nhiên liệu lỏng ngưng tụ trên thành xy lanh hay thành đường ống nạp do đó giảm thành phần các chất khí chưa cháy trong khí thải động cơ. Thực nghiệm cho thấy ôtô chạy bằng LPG dễ dàng thỏa mãn những tiêu chuẩn khắt khe nhất của luật môi trường hiện nay. Trong điều kiện hoạt động bình thường, ôtô LPG có mức độ phát ô nhiễm giảm 80% đối với CO, 55% đối với HC và 85% đối với NOx so với động cơ xăng cùng cỡ. Ngoài ra sử dụng nhiên liệu LPG cũng góp phần làm đa dạng hóa nguồn năng lượng sử dụng cho giao thông vận tải. Do LPG có các đặc tính kỹ thuật như có tính chống kích nổ cao, không có chì (khi so với xăng pha chì) nên sản phẩm cháy không có muội than, không có hiện tượng đóng màng nên động cơ làm việc với LPG ít gây kích nổ hơn, ít gây mài mòn xy lanh, piston, segment, và các chi tiết kim loại khác trong động cơ.
So sánh khí thải của các xe chạy bằng xăng, diesel và LPG
So sánh khí thải của một số loại xe chạy bằng Diesel, xăng và LPG
Nguồn sản xuất và đặc tính khí thải động cơ sử dụng Propane
Qua các nghiên cứu thực nghiệm quá trình cháy của động cơ sử dụng LPG, từ các kết quả thực nghiệm các nhà nghiên cứu đã rút ra được những kết luận sau :
· Tốc độ cháy của hỗn hợp LPG – không khí lớn hơn tốc độ cháy của hỗn hợp xăng – không khí và phụ thuộc vào tốc độ động cơ. Do đó cần điều chỉnh lại góc đánh lửa sớm khi chuyển động cơ xăng sang LPG.
· Hỗn hợp LPG – không khí có thể cháy ổn định ở giới hạn dưới của độ đậm đặc.
Vì vậy có thể thiết kế động cơ làm việc với hỗn hợp loãng để nâng cao tính kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường.
9,Ứng dụng
LPG được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như sau:• Dân dụng: các hộ gia đình sử dụng LPG làm nhiên liệu, chất đốt trong sinh hoạt theo hình thức sử dụng bình gas 12kg. (tỷ lệ propan :butan = 30 :70 hoặc 40 :60)• Thương mại: chủ yếu là các khách sạn, nhà hàng, khu vui chơi giải trí… sử dụng bình gas 45kg. (tỷ lệ propan :butan = 30 :70 hoặc 40 :60)• Tiêu thụ công nghiệp: các nhà máy sử dụng LPG làm nhiên liệu để phục vụ sản xuất như nhà máy sản xuất gốm, sứ, thủy tinh, gạch men, chế biến thực phẩm, nông sản, thủy sản… Đây là nguồn tiêu thụ LPG quan trọng ở Việt Nam. (LPG có tỉ lệ propan :butan = 50 :50)• Giao thông vận tải: sử dụng LPG thay thế cho các nhiên liệu truyền thống như
xăng, dầu; và “xanh hóa” nhiên liệu. Tuy nhiên đến thời điểm hiện nay việc sử
dụng LPG trong giao thông vận tải còn khiêm tốn. Đi ngoài đường thỉnh thoảng
chúng ta bắt gặp những chiếc taxi “xanh” với nhiên liệu LPG của hãng Petrolimex.
Kết quả thử nghiệm sử dụng bộ chuyển đổi LPG cho xe taxi sẽ tiết kiệm được
khoảng 25-29% chi phí so với chạy xăng. Việt Nam cũng bắt đầu ứng dụng LPG
làm nhiên liệu thay xăng cho xe gắn máy.
Thống kê từ cơ sở dữ liệu sáng chế (SC), trên thế giới, từ năm 1955 đến nay có 4.259 SC về khí hóa lỏng và các ứng dụng của nó. Ba nước dẫn đầu số lượng sáng chế LPG là Hàn Quốc (1.181 SC), Trung Quốc (1.155 SC) và Nhật Bản (834 SC). Các doanh nghiệp châu Á cũng là những đơn vị sở hữu nhiều sáng chế LPG nhất như Hyundai (371 SC), Kia (106 SC), Toyota (98 SC)… Tại Việt Nam số lượng sáng chế về LPG có khoảng hơn 10 SC, chủ yếu là các SC ứng dụng LPG vào làm nhiên liệu cho động cơ xe, trong đó GS. TSKH. Bùi Văn Ga (Giám đốc Đại học Đà Nẵng) có 5 SC.
10,Thị trường LPG Việt Nam và thế giới
Thị trường LPG Việt Nam
• Nguồn cung LPG
Những năm gần đây chúng ta đã có quá nhiều chuyện để nói về công nghiệp dầu khí Việt Nam. Vào những năm 70 của thế kỷ trước, với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên Xô đã bắt đầu có những điều tra cơ bản và quy mô về tiền năng dầu khí ở Việt Nam. Khởi đầu thất bại đã khiến nhiều người cho rằng Việt Nam tuy sở hữu 1 thềm lục địa dài và rộng nhưng không hề tồn tại các mỏ dầu khí. May mắn và 1 chút kiên nhẫn đã phát lộ tiềm năng dầu khí Việt Nam. Tuy nhiên thực tế rằng những gì ngành dầu khí làm được từ đó đến nay vẫn chỉ là việc xuất khẩu dầu thô để thu ngoại tệ và lại đem ngoại tệ đó để mua các sản phẩm dầu mỏ đã qua chế biến với giá chắc chắn là cao hơn. Tất nhiên không thể 1 sớm 1 chiều đưa nền CN dầu khí VN lên 1 đẳng cấp mới được, nhưng thật sự việc chờ đợi đã khiến nhiều người mất kiên nhẫn trong vấn đề đảm bảo an ninh năng lượng, phát triển kinh bền vững, ổn định an ninh quốc phòng... LPG do nhà máy xử lý khí Dinh Cố (Bà Rịa-Vũng Tàu) sản xuất đáp ứng khoảng 30% nhu cầu thị trường LPG Việt Nam. Sản lượng LPG dự kiến năm 2009 sẽ đạt khoảng 270.000 tấn. Dự kiến sản lượng LPG Dinh Cố sẽ đạt khoảng 230.000 tấn vào năm 2010, giảm dần xuống còn 173.000 tấn vào năm 2015, tăng trở lại mức 279.000 tấn vào năm 2020 và đạt mức 230.000 tấn vào năm 2025 (số liệu báo cáo đầu tư dự án Kho LPG lạnh Thị Vải của PVGAS). Sản phẩm LPG của nhà máy Dinh Cố đã được Quatest 3 cấp chứng nhận phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế ASTM D 1835-03. Kể từ năm 2009, thị trường LPG Việt Nam có thêm nguồn cung LPG mới từ nhà máy lọc dầu Dung Quất. Từ tháng 7/2009, nhà máy lọc dầu Dung Quất đã chính thức cung cấp LPG cho thị trường với sản lượng khoảng 130.000 tấn (năm 2009), các năm tiếp theo sẽ cung ứng cho thị trường khoảng 340.000 tấn/năm. Sản lượng LPG sản xuất nội địa trong năm 2009 đạt khoảng 400.000 tấn, đáp ứng khoảng 42% nhu cầu cả nước. Hàng năm, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu thêm LPG từ các quốc gia lân cận như Thái Lan, Malaysia, Singapore, Đài Loan, Trung Quốc. Tuy nhiên trong những năm gần đây, nguồn cung LPG cho thị trường Việt Nam từ các nước trong khu vực Đông Nam Á ngày càng trở nên khan hiếm và không ổn định. Dự kiến trong tương lai, nguồn cung LPG nhập khẩu cho thị trường Việt Nam sẽ chủ yếu từ các nước thuộc khu vực Trung Đông. Cả nước hiện có khoảng 60 doanh nghiệp tham gia thị trường kinh doanh LPG, và cũng có chừng ấy thương hiệu. Trong các thương hiệu LPG ấy, có nhiều thương hiệu cố tình gian lận thương mại như sang chiết gas trái phép, nhái bao bì mẫu mã, sử dụng vỏ bình gas không bảo đảm quy chuẩn an toàn và chính người tiêu dùng bị ảnh hưởng quyền lợi trực tiếp. Cách đây hơn 10 năm, Thái Lan cũng là nước loạn thương hiệu LPG như Việt Nam. Sau đó, ngành LPG Thái Lan đã tổ chức quy hoạch sắp xếp lại. Đến nay, ở Thái Lan chỉ còn 5 thương hiệu dù nhu cầu tiêu thụ LPG của Thái Lan cao gấp 4 lần Việt Nam.
Hiện nay, ở Việt Nam có thể tạm chia ra 4 cụm khai thác khí quan trọng. - Cụm khí thứ nhất nằm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, gồm nhiều mỏ khí nhỏ, trong đó có Tiền Hải - Thái Bình, trữ lượng khoảng 250 tỷ m3 khí (?), được bắt đầu khai thác năm 1981 phục vụ cho công nghiệp địa phương. - Cụm khí thứ 2 thuộc vùng biển Cửu Long, gồm có 4 mỏ dầu Bạch Hổ, Rồng, Rạng Đông, Ru Bi. - Cụm thứ 3 ở vùng biển Nam Côn Sơn gồm mỏ Đại Hùng đang khai thác và các mỏ khí đã phát hiện khu vực xung quanh Lan Tây, Lan Đỏ, Hải Thạch, Mộc Tinh. - Cụm mỏ thứ 4 tại thềm lục địa Tây Nam gồm có mỏ BungaKewa - Cái Nước. Công nghiệp khí đòi hỏi phải có công nghệ đồng bộ từ khai thác, vận chuyển, chế biến và tiêu thụ. Nguồn tiêu thụ đầu tiên là dự án khai thác và dẫn khí vào bờ cho các nhà máy điện Phú Mỹ I và Phú Mỹ II, nhà máy sản xuất phân đạm. Cùng với nó, ngày 1/1/1995 nhà nước đã quyết định cho nhà máy điện Bà Rịa - Vũng Tàu sử dụng khí đồng hành thay diezen, đồng thời xây dựng nhà máy khí Dinh Cố tại Bà Rịa với công suất thiết kế là vận chuyển vào bờ 3 triệu m3 khí/ngày và sẽ được nâng lên 3,5 - 4 tỷ m3 khí/năm. Đây là nhà máy xử lý khí đầu tiên của nước ta đã chính thức hoạt động, cung cấp LPG phục vụ cho công nghiệp và dân dụng.
LPG được sản xuất tại Dinh Cố sử dụng nguồn nguyên liệu là khí đồng hành được vận chuyển từ các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng. Khí đồng hành tại các mỏ này có hàm lượng H2S và CO2 rất thấp (0,4 - 4%) rất thuận lợi cho chế biến và sử dụng (khí ngọt). Dầu mỏ Bạch Hổ có tỷ xuất khí hòa tan trung bình là 180m3/tấn nghĩa là cứ một tấn dầu trong điều kiện mỏ có áp suất lớn hơn áp suất bão hòa khi khai thác lên có thể tách ra 180m3 khí. Đây là một nguồn nguyên liệu rất dồi dào thúc đẩy nhanh ngành công nghiệp chế biến khí của nước ta, đồng thời thúc đẩy sự phát triển các ngành công nghiệp khác có liên quan. Tài nguyên dầu khí có hạn trong khi đó CN dầu khí – hóa dầu VN vẫn hầu như chưa có gì nên bên cạnh việc phát hiện, khai thác dầu khí với sản lượng ngày càng tăng thì đây cũng chính là 1 sự lãng phí tài nguyên thiên nhiên của đất nước.
• Nhu cầu LPGMiền Nam vẫn được xem là thị trường lớn nhất và có nhu cầu tiêu thụ cao nhất, chiếm khoảng 66% nhu cầu LPG của cả nước, miền Bắc và miền Trung chiếm khoảng 30% và 4%.Theo số liệu dự báo mới nhất, nhu cầu tiêu thụ LPG của Việt Nam đến những năm 2010 sẽ đạt khoảng 1,3 triệu tấn với mức tăng trưởng bình quân mỗi năm là 10%. Đến năm 2015 nhu cầu LPG khoảng 2 triệu tấn. Với dự báo trên, thị trường LPG Việt Nam hứa hẹn tiềm năng phát triển to lớn.
Thị trường LPG thế giới
Giá LPG thế giới 2 năm qua dao động với biên độ khá rộng. Tháng 6/2008, giá propan giao ngay tại khu vực Bắc Âu trung bình là gần 950 USD/tấn nhưng tới tháng 12/2008 nó đã giảm gần 340 USD/tấn. Tháng 3/2010, giá propan giao ngay trung bình đã trở lại mức giá 700 USD/tấn.
Đặc biệt trong năm 2009, sản xuất LPG thế giới giảm sút xuống mức kỷ lục, mức tăng trưởng của thị trường chỉ là 0.1%, nếu so sánh với mức tăng trưởng trung bình 0.6% - 6.5%/năm trong suốt giai đoạn 25 năm về trước thì rõ ràng là rất tồi tệ.Tuy nhiên sự phục hồi của nền kinh tế thế giới và việc giá dầu hạ nhiệt đã tác động nhiều tới thị trường LPG trong năm nay. Và đó cũng chính là những nhân tố quan trọng tác động tới cung, cầu và giá LPG trong giai đoạn tiếp theo. Ngoài ra, sự tiến bộ của khoa học công nghệ và các nguồn nhiên liệu mới, đã giúp nguồn cung LPG trở nên đa dạng hơn. Những yếu tố mang tính chất bất thường như thời tiết lạnh giá kéo dài tại Mỹ và Châu Âu 2009-2010 cũng là một trong những yếu tố tác động tới nhu cầu loại năng lượng này.
• Nguồn cung LPG thế giới. LPG và các loại khí hóa lỏng khác đều là sản phẩm của công nghiệp khai thác và chế biến dầu khí. Vì vậy, bất cứ một sự thay đổi lớn nhỏ nào trong quá trình khai thác và chế biến dầu khí đều có những ảnh hưởng nhất định tới thị trường LPG. Hiện nay, khoảng 35% LPG là sản xuất ra từ khí thiên nhiên, 24% từ nguồn khí đồng hành và khoảng 41% còn lại là sản phẩm từ quá trình lọc hóa dầu. Năm 2008, các nước OPEC sản xuất khoảng 45% lượng dầu thô thế giới. Năm 2009, tổng nhu cầu dầu thô thế giới sụt giảm khoảng 1.7% đã làm cho sản lượng khai thác của OPEC sụt giảm khoảng 3.8 triệu thùng/ngày. Trong khi đó, các nước ngoài OPEC dù nỗ lực gia tăng sản lượng khai thác, nhưng tổng sản lượng khai thác dầu thô toàn thế giới vẫn giảm khoảng 2.7 triệu thùng/ngày, tương đương khoảng 3.7% so với năm trước. Khai thác dầu thô suy giảm kéo theo đó sản lượng khí đồng hành sụt giảm là nguyên nhân khiến nguồn cung LPG sụt giảm 3.4% từ nguồn này. Cùng với đó, khủng hoảng kinh tế làm cho các nhà máy lọc dầu buộc phải cắt giảm hoạt động, nguồn cung LPG từ lọc dầu trong năm 2009 giảm khoảng 1.8%. Chỉ có LPG từ khí thiên nhiên là tăng lên trong năm 2009, bù đắp một phần lượng LPG sụt giảm từ các nguồn khác. Khai thác khí phục vụ cho việc sản xuất LPG tăng lên chủ yếu là từ khí dầu đá phiến ở khu vực Bắc Mỹ.
Uớc tính sản xuất LPG từ tất cả các nguồn trên thế giới trong năm 2009 là khoảng 235 triệu tấn, xấp xỉ mức sản lượng năm 2008. Mặc dù tăng trưởng thấp, nguồn cung LPG thế giới vẫn tăng khoảng 1.9% kể từ năm 2000, thời điểm mà nguồn cung thế giới đạt mức 198 triệu tấn. Dự báo nguồn cung LPG có thể đạt mức 269 triệu tấn vào năm 2013, mức tăng trưởng bình quân khoảng 3.4%/năm.Những nhân tố làm tăng nguồn cung là do nguồn khí đồng hành sẽ hồi phục do sản lượng khai thác dầu thô tăng lên, các nhà máy lọc dầu hoạt động với qui mô và công suất lớn hơn và không còn phải cầm chừng như trước do tác động của việc nền kinh tế thế giới hồi phục.
• Nhu cầu LPG thế giới Một nửa lượng LPG tiêu thụ trên thế giới hiện nay là dùng cho khu vực thương mại và dân dụng nhằm mục đích đun nấu và sưởi ấm. Nhu cầu của khu vực này rất nhạy cảm với những biến động của giá. Thông thường nhu cầu cơ bản đối với LPG thường có xu hướng hơi trễ so với nhu cầu trong một khoảng thời gian nhất định và thường duy trì mức thặng dư (khoảng 3-7% tổng lượng tiêu thụ) bằng lượng tiêu thụ từ ngành công nghiệp hóa chất. Năm 2009, nhu cầu cơ bản tăng khoảng 2.7%, lượng tiêu thụ đạt khoảng 119 triệu tấn. Khu vực tiêu thụ LPG lớn thứ 2 là công nghiệp hóa chất dầu khí, hàng năm tiêu thụ khoảng 54 triệu tấn. Nhu cầu tiêu dùng LPG trong công nghiệp hóa chất dầu khí là sản xuất Olefin, nhu cầu cho ngành này khoảng 10 triệu tấn/năm.Tiếp đến là thị trường nhiên liệu cho giao thông vận tải chiếm khoảng 22 triệu tấn trong năm 2009. Thị trường LPG cho nhiên liệu giao thông vận tải ở đây không tính đến lượng butan sử dụng trong các nhà máy lọc dầu để tổng hợp pha chế xăng hoặc ankyl. LPG sử dụng làm nhiên liệu trong giao thông vận tải là lĩnh vực tăng trưởng nhanh nhất trong giai đoạn 2000-2009, mức tăng trưởng trung bình hơn 4%/năm. Tiếp theo là lĩnh vực công nghiệp hóa chất dầu khí, mỗi năm tiêu thụ của ngành này tăng trưởng trung bình khoảng 3%/năm. Lĩnh vực thương mại – dân dụng, tiêu thụ lớn nhất với khối lượng tăng lên khoảng 21 triệu tấn/năm tương ứng với mức tăng trưởng trung bình khoảng 2%/năm.
11, Các phương pháp sản xuất LPG chính
a. Phương pháp nén
Nguyên tắc của phương pháp là nguyên liệu được đưa vào tháp chưng sẽ tách ra các khí hydrocacbon chủ yếu từ C2 tới C4. Các khí này được đưa vào máy nén tới áp suất p = 1,2 – 1,5 MPa, hóa lỏng, rồi được đưa sang tháp tách etan và tháp tách propan. Sản phẩm của quá trình là etan, propan, butan
b. Phương pháp làm lạnh theo bậc
Nguyên tắc chung của phương pháp là dòng khí nguyên liệu được làm lạnh theo hai bậc (bậc thứ nhất tác nhân lạnh là propan, bậc thứ hai tác nhân lạnh là etan). Bằng các quá trình làm lạnh này, khí được hóa lỏng đi vào các tháp tách metan, tháp tách etan, tháp tách propan và tháp tách butan. Sản phẩm thu được sau mỗi tháp tách là metan, etan, propan, butan và xăng nhẹ.
c. Phương pháp làm lạnh bằng giãn nở khí
Nguyên tắc chung của phương pháp là sử dụng chu trình làm lạnh trong bằng phương pháp giãn nở, khí nguyên liệu sẽ được làm lạnh và hóa lỏng. Sau đó đi vào tháp tách metan, khí metan sẽ được tách ra và đưa đi làm khí đốt. Sản phẩm của quá trình là LPG và xăng tự nhiên.
d. Phương pháp hấp thụ
Nguyên liệu được đưa vào tháp chưng cất phân đoạn để thu các khí phục vụ quá trình chế biến. Khí được đưa qua máy nén rồi đi vào tháp tách etan; sản phẩm đáy tháp là LPG. Phân đoạn naphta của quá trình chưng cất được sử dụng làm tác nhân hấp thụ. Đi ra khỏi tháp hấp thụ là etan, naphta được tuần hoàn liên tục trong quá trình.
e. Thu hồi từ nhà máy LNG
Nguyên liệu là khí tự nhiên được đưa vào tháp tách metan, sản phẩm đỉnh tháp là metan đưa tới để hóa lỏng sản xuất LNG, sản phẩm đi ra từ đáy tháp được đưa vào tháp tách etan. Etan sẽ được tách ra trên đỉnh tháp tách etan, sản phẩm đi ra ở đáy tháp là LPG.
12, Các vấn đề thường gặp khi sử dụng GAS và cách khắc phục
Các hộ gia đình thường sử dụng bình GAS LPG làm nhiên liệu, chất đốt trong sinh hoạt theo hình thức sử dụng bình gas 12kg với tỷ lệ propan :butan = 30 :70 hoặc 40 :60.
Trong quá trình sử dụng thường gặp những vấn đề sau :
Các tình huống
Nguyên nhân
Cách xử lý
Không đánh được lửa
- Hết gas- Van bình gas bị khóa- Có quá nhiều không khí trong vòi hay ống điếu- Hết pin hoặc dây đánh lửa bị hư- Bộ chụp đầu dò và thân bếp bị lắp ráp không chính xác- Những lỗ gas trên bộ chụp đầu dò bị bít- Ống gas bị gấp khúc- Loại gas đang sử dụng không đúng với loại đã được chỉ định
- Thay bình gas mới- Mở van bình gas- Lặp lại quy trình đánh lửa
- Thay pin hoặc dây đánh lửa mới- Lắp ráp lại bộ chụp đầu lò và thân bếp cho chính xác- Làm sạch lỗ thông hơi gas bằng sợi kim loại hoặc bàn chải- Kéo thẳng ống hoặc thay ống mới- Thay thế đúng loại gas được chỉ định
Lửa tắt khi đang sử dụng
- Hết gas- Gió - Nước trào vào bộ phận đầu lò
- Thay bình gas mới
- Đặt bếp nới thông gió- Dùng vải khô lau bộ phận đầu dò
Lửa cháy không bình thường( lửa yếu, ngọn lửa màu vàng hoặc ngọn lửa bị phựt và không đều)
- Bộ phận chụp đầu lò và thân bếp bị lắp ráp không chính xác- Những lỗ gas trên đầu lò bị bít
- Lắp ráp lại bộ chụp đầu lò và thân bếp cho chính xác
- Làm sạch thông lỗ gas bằng sợi kim loại hoặc bàn chải.
Ngoài ra còn gặp một số tình huống khẩn cấp sau :
Nghi ngờ có rò rỉ gas - Chưa xác định được vị trí
1. Kiểm tra toàn bộ hệ thống để xem có dấu hiệu nào của gas rò rỉ như mùi, hoặc tiếng xì hơi.
2. Làm động tác thử với nước xà phòng, bôi nước xà phòng vào, bong bóng sẽ nổi lên ở chỗ xì.
-> Không dùng diêm quẹt hay mồi lửa để thử
3. Nối lại các chỗ nối và thử. Nếu gas xì ở trong nhà, cần phải quạt thông gió hoàn toàn cho gas xì thoát hết ra khỏi nhà trước khi bật bếp nấu ăn.
4. Không được làm hỏng bất kỳ bộ phận nào của một hệ thống cố định.
Gas xì - Chưa phát hỏa
1. Nếu có thể, chấm dứt việc xì gas bằng cách đóng van.
2. Thông gió toàn bộ khu vực xì gas cho đến khi không khí trong lành trở lại.
3. Nếu không thể khống chế việc xì gas, thận trọng đem bình gas đến chỗ thông thoáng an toàn. Giữ cho chỗ xì hướng lên trên để cho chỉ có khí gas xì ra mà lỏng không trào ra được.
4. Không để cho gas lỏng dính vào người.
5. Nếu không thể dời được bình gas đi nơi khác, cần phải xua gas đi bằng vòi xịt hơi nước và làm thông thoáng tối đa.
6. Đặt bình gas cách nguồn lửa ít nhất 20 mét cho tới khi gas thoát hết ra khỏi bình. Những nguồn lửa này có thể bao gồm các thiết bị điện không chịu lửa, ánh sáng flash của camera, điện thoại, radio, động cơ xe, và bất kỳ thiết bị điện nào có thể phát ra tia lửa.
Bình Gas bị đặt vào sức nóng quá mức
1. Đứng càng xa càng tốt, dùng vòi nước xịt để làm mát bình gas.
2. Di dời nguồn lửa nếu có thể.
Thiết bị hoặc bình gas bị rò rỉ - Đã phát hỏa 1. Trường hợp van chưa hỏng, đóng van nếu có thể và để cho lửa thoát ra ngoài. Không sử dụng lại bình gas hoặc thiết bị cho tới khi kiểm định lại.
2. Nếu không thể đóng van, gọi đội PCCC. Cần chú ý: - Vị trí của bình gas hoặc thiết bị.- Bạn đang dùng gas.- Kích cỡ bình gas.Nếu thấy nguy cơ bình gas bị chìm trong lửa, cần nhanh chóng thoát ra khu vực khác.
-> Vì sử dụng bình GAS hàng ngày nên đây là các yếu tố cơ bản nhất cần biết để ta có thể đảm bảo an toàn cho tính mạng cũng như tài sản của mọi người.
I.2. LNG
1, LNG là gì?
LNG (Liquefied Natural Gas) là khí thiên nhiên được hóa lỏng nhờ làm lạnh sâu đến -160 oC (- 256o F) ở áp suất khí quyển, sau khi đã loại bỏ các tạp chất. LNG có thành phần chủ yếu là Methane.
LNG chỉ chiếm 1/600 thể tích so với khí thiên nhiên thông thường, nhờ vậy nó có thể được vận chuyển dễ dàng bằng các phương tiện chuyên dụng nhue tàu, xe bồn…đến những khoảng cách rất xa hoặc đến những nơi có địa hình không phù hợp cho việc xây dựng đường ống dẫn khí. Sau khi được vận chuyển đến nơi tiêu thụ, LPG được chuyển trở lại trạng thái khí nhờ thiết bị tái hóa khí và có công dụng tương tự như khô.
LNG được sử dụng làm nhiên liệu cho các nhà máy không có khả năng tiếp cận đường ống dẫn khí và là nhiên liệu cho các phương tiện giao thông vận tải, đặc biệt là các phương tiện giao thông vận tải nặng.
2, Phân loại
LNG cũng như các loại khí hóa lỏng khác có sự phân biệt dựa vào thành phần của từng cấu tử tồn tại trong LNG. Nó được thường được phân biệt theo từng quốc gia với hàm lượng về các thành phần khác nhau:
Thành phần của một số LNG của các vùng và lãnh thổ
3, Nguồn gốc
LNG có thành phần chủ yếu là Methane nhưng cũng cả Ethane, Propane và các Hydrocacbon nặng hơn. LNG có các thành phần tồn tại trong các mỏ khí tự nhiên, các mỏ dầu (khai thác được cùng với các mỏ dầu thô – khí đồng hành), hoặc cũng có thể thu được trong các quá trình của nhà máy lọc dầu (quá trình Cracking nhiệt…). Tuy nhiên, thành phần chủ yếu là Methane (C1) nên nó được khai thác chủ yếu trong các mỏ khí tự nhiên.
Thành phần của khí thiên nhiên
4, Thành phần
LNG có thành phần biến dổi theo từng khu vực và từng quốc gia. Tuy nhiên thành phần LNG nói chung gồm chủ yếu là Methane (chiếm tới 95%) và một số khí khác (Ethane, Propane…)
Thành phần chủ yếu của LNG
5, Tính chất cơ bản
LNG là khí thiên nhiên được hóa lỏng nhờ làm lạnh sâu đến -160 oC (- 256o F) ở áp suất khí quyển (áp suất cao nhất trong chuyển hóa khoảng 25 kPa/3,6 psi) , sau khi đã loại bỏ các tạp chất ( nước – H2O, khí Cacbonic – CO2, khí Hydro Sunfua - H2S, …)
LNG có thể tích chỉ bằng 1/600 của khí thiên nhiên. Như vậy khí thiên nhiên chịu nén ép rất tốt và khá an toàn.
LNG là khí không màu, không mùi ,không ăn mòn, không độc…nên khá an toàn trong khi tàng chứa và vận chuyển.
LNG là khí sạch ít chứa tạp chất nặng , do vậy nó có khối lượng riêng chỉ bằng khoảng 45% khối lượng riêng của nước (tức vào khoảng 0.45kg/lit) .
LNG có nhiệt trị vào bằng khoảng 60% nhiệt trị của nhiên liệu Diesel ( khoảng 24 MJ/L). Nhưng thường thì với LNG có thành phần Methane > 90% thì vào khoảng 21 MJ/L.
6, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của LNG
Chất lượng của LNG là một chỉ tiêu quan trọng nhất trong việc đánh giá LNG thương mại. Một số khí không phù hợp với các chỉ tiêu cần có trong thương mại được gọi là “off-specification’ hay “off-quality”. Chất lượng thường được đánh giá theo một số tiêu chuẩn sau:
1-Để chắc chắn khí không ăn mòn và không độc, hạn chế mức cao nhất hàm lượng của H2S , tổng hàm lượng Sunphua, hàm lượng CO2 và Hg.
2 - Để bảo vệ chống lại sự hình thành của chất lỏng hoặc Hydrat trong đường ống vận chuyển (đường ống hoặc bồn chứa), qua tiêu chuẩn lượng nước lớn nhất và điểm sương (dewpoint)
3 - Để đặc trưng cho sự biến đổi của từng loai khí , qua khoảng dao động tối đa với thông số làm bốc cháy : Hàm lượng khí trơ, giá trị Calo, chỉ số Wobbe – Wobbe index (chỉ số tạo dao động nhiệt) , chỉ số Soot – Soot index (độ phủ muội) , hệ số cháy hoàn toàn – Incomplete Combustion Factor , chỉ số độ vàng của ngon lửa – Yellow Tip Index,…
Chất lượng của LNG được đo ở các điểm cấp phối bằng một thiết bị như máy sắc kí khí ( Gas Chromatograph).
Tính chất quan trọng nhất cảu khí là thành phần Sunphua, thủy ngân, và giá trị Calo.
Tuy nhiên, sự liên quan chính là giá trị nhiệt trị của khí. Khí thiên nhiên thương mại thường được phân chia theo 3 khoảng theo giá trị nhiệt trị:
+ Châu Á ( Japan, Korea, Taiwan) thì khí phân bố là giàu, với một GCV ( Generalized Cross Validation) cao hơn 43 MJ/m3 (n), tương ứng :1090 Btu/scf.
+ Ở Anh và Mỹ thì khí phân bố là nghèo , với một GCV thường thấp hơn 42 MJ/m3 (n) , tương ứng : 1065Btu/scf.
+ Liên Minh Châu Âu (EU) thì khí là chấp nhận được với một GCV khoảng dao động 39-46 MJ/m3 , tương ứng :900 tới 1160 Btu/scf.
7, Ưu – Nhươc điểm của LNG
-Ưu điểm:
+ LNG được làm lạnh ở áp suất khí quyển nên an toàn hơn các khí hóa lỏng ở áp suất cao.
+ Dễ vận chuyển hơn các chất khí hóa lỏng khác, có thể vận chuyển bằng đường ống hoặc các bồn bể chứa hoặc các thuyền chuyên chở tới mọi nơi trên thế giới.
+ LNG là nguồn năng lượng có hàm lượng khí thải vào không khí thấp hơn nhều so với nhiên liệu hóa thạch như là dầu hoặc than
+ LNG là khí không mùi, không màu, không ăn mòn, không độc. Điều này có ý nghĩa lớn về mặt thiết bị vì thiết bị sẽ an toàn hơn, giảm ăn mòn hay hỏng hóc.
+ LNG đã được kiểm chứng, tin cậy và an toàn cho động cơ, con người và môi trường. Nó là khí sạch nhất trong các loại nhiên liệu.
-Nhược điểm:
+ LNG được hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp vì vậy việc đảm bảo điều kiện để thực hiện quá trình là rất nghiêm ngặt.
+ LNG nhẹ hơn nước khoảng ½ nên dễ tạo ra các “vũng LNG” (Pool LNG). Điều này khá nguy hiểm vì khi rò rỉ, LNG sẽ di chuyển tới các vùng trũng hơn và tích tụ lại. Khi gặp lửa sẽ gây ra cháy,nổ tỏa rất nhiều nhiệt (nhiệt độ cao) sẽ gây ra tai hại khôn lường. Thực tế đã xảy ra một số tai nạn nghiêm trọng như : Công ty Skikda ở Algeria ...
8, Các công đoạn chính trong sản xuất LNG
- Thăm dò : Đây là công đoạn để tìm khí thiên nhiên trong vỏ trái đất và sản xuất khí để phân phối đến người sử dụng. Hầu hết các mỏ khí tự nhiên được phát hiện trong quá trình tìm dầu.
- Hóa lỏng : để chuyển hóa khí tự nhiên thành dạng chất lỏng như vậy có thể vận chuyển bằng tàu.
Chú ý :
Sau khi khai thác khí thiên nhiên, trước công đoạn hóa lỏng cần phải loại bỏ các tạp chất như:
+ Lưu huỳnh, Cacbondioxit và thủy ngân : những chất này có thể gây ăn mòn cho các thiết bị LNG
+ Nước : có thể gây ra đóng băng và gây ra hiện tượng tác nghẽn thiết bị làm việc và vận chuyển.
+ Các Hydrocacbon nặng cũng có thể gây ra tắc nghẽn giống nước.
- Vận chuyển (Shipping) : LNG được chứa đựng trong các bình (bồn ) chứa đặc biệt. Và được vận chuyển tới khách hàng, các công ty năng lượng, các nghành công nghiệp khác trên khắp đất nước hoặc thế giới.
- Tàng chứa và hóa khí : Để chuyển hóa LNG dự trữ trong các bồn bể chứa đặc biệt, từ pha lỏng chuyển sang pha khí, sẵn sàng để chuyển tới đích cuối cùng bằng các hệ thống đường ống.
9, Các công nghệ hiện nay sử dụng
Hiện tại thì có 4 công nghệ hóa lỏng đang được sử dụng:
1.C3MR ( đôi khi được coi như APCI) : được thiết kế bởi tập đoàn Air Products & Chemicals
2.Cascade : được thiết kế bởi ConocoPhilips
3.Shell DMR
4. Linde
Với kỳ vọng tới hết năm 2012, trên thế giới sẽ có 100 nhà máy với tổng công suất khoảng 297,2 MMTPA.
Hầu hết các nhà máy sử dụng công nghệ APCI hoặc Cascade trong quá trình hóa lỏng. Những công nghệ khác, được sử dụng trong một số nhà máy nhỏ hơn, bao gồm Shell’s với công nghệ DRM và công nghệ Linde.
Công nghệ APCI được sử dụng nhiều nhất trong các quá trình hóa lỏng trong các nhà máy LNG :Trong 100 nhà máy hóa lỏng đang hoạt động hoặc đang xây dựng, 86 nhà máy với tổng công suất 243 MMTPA được thiết kế trên cơ sở công nghệ APCI. Tiếp đó đến công nghệ Philips Casade được sử dụng trong 10 nhà máy với tổng công suất 36,16 MMTPA. Công nghệ Shell DMR được sử dụng trong 3 nhà máy với tổng công suất 13,9 MMTPA. Và cuối cùng là Công nghệ Linde/Statoil chỉ được sử dụng duy nhất ở Snohvit với công suất 4,2 MMTPA.
10, Ứng dụng
Như ta đã biết LNG là nguồn nhiên liệu phục vụ các hoạt động công nghiệp,vận chuyển, năng lượng…
+ LNG là nguồn nhiên liệu đốt cho các nghành công nghiệp như : Gốm, sứ, thủy tinh, gia công…cung cấp nhiệt trị khá lớn
+ LNG vận tải: Một số nước tiên tiến đã sử dụng LNG làm nhiên liệu cho các động cơ, phương tiện giao thông. Nguồn nhiên liệu này có ưu điểm là nhiệt trị cao hơn LPG, thân thiên môi trường và an toàn hơn…
+ LNG phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện : Đây là nguồn cung cấp khí đốt để chạy các nhà máy nhiệt điện…tạo hiệu suất khá cao. Ở nước ta nhà máy điện đạm Phú Mỹ, Cà Mau đều dùng nguồn LNG phục vụ cho chạy máy phát điện.
11, Thị trường LNG Việt Nam và thế giới
Việt Nam
Sản xuất và nhập khẩu LNG
Theo dự báo cân đối cung cầu khí, từ năm 2010 trở đi thị trường khí Việt Nam sẽ nằm trong tình trạng cung thấp hơn cầu. Do đó, PV GAS hiện đang triển khai 2 dự án về khí thiên nhiên hóa lỏng LNG:
Dự án LNG quy mô nhỏ (SSL): sử dụng nguồn khí thiên nhiên để sản xuất LNG sau đó vận chuyển bằng xe bồn, sà lan đến các hộ tiêu thụ công nghiệp để tái hóa khí và sử dụng. Dự án nhằm mục đích thí điểm, giới thiệu cho khách hàng tiếp cận làm quen với sản phẩm mới LNG. Công suất của dự án là 50 triệu m3/năm. Dự kiến 2013 dự án sẽ hoàn thành.
Dự án nhập khẩu LNG bằng tàu (FSRU) : dự án sẽ xây dựng một cảng tiếp nhận tàu chở LNG lạnh tại khu vực tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu cới công suất ban đầu khaongr 1-1,5 tỷ m3 khí/năm. Dự kiến cuối năm 2013 sẽ đi vào hoạt động.
Thị trường cho sản phẩm LNG
Đối tượng khách hàng của dự án là các hộ công nghiệp và các nhà máy điện đang sử dụng dầu làm nhiên liệu. Mặc dù vậy, các nghiên cứu khảo sát của PV GAS vẫn cho thấy ngay tại thời điểm hiện tại vẫn có những cơ hội dành cho khí (LNG) nhập khẩu tại thị trường khu vực, với điều kiện giá khí đến tay khách hàng cạnh tranh được với các nhiên liệu truyền thống như DO, FO, LPG, xăng. (Theo khảo sát của PV GAS cũng như theo kinh nghiệm tại Malaysia, giá khí thiên nhiên không vượt quá 85% giá dầu FO thì có nhiều khả năng được thị trường chấp nhận).
Thế giới
Các mỏ dầu ngày càng đi vào giai đoạn tận thu nên càng ngày càng phải tận dụng tối đa các sản phẩm của dầu mỏ. Vì vậy việc xử lý và thu hồi khí đồng hành là rất quan trọng và được mọi quốc gia trên thế giới nghiên cứu và ngày càng đẩy mạnh phát triển.
Sự phát triển của LNG trên thế giới từ 1970 tới 2002
Sự phát triển về số lượng tàu vận chuyển LNG
Giá cả theo các phương pháp vận chuyển
Nhu cầu về sản xuất LNG trên thế giới ngày càng lớn vì vậy việc mở rộng và nâng cao sản lượng, quy mô sản xuất là tất yếu của thế giới hiện nay.
12, Lịch sử phát triển LNG
Khí tự nhiên hóa lỏng được biết đến từ thế kỷ 19th khi một nhà hóa học và lý học người Anh là Michael Faraday thí nghiệm với những loại chất khí khác nhau, bao gồm cả khí tự nhiên. Một kĩ sư người Đức Karl Von Linde xây dựng máy nén khí ly tâm đầu tiên ở Munich năm 1873. Nhà máy LNG đầu tiên được xây dựng ở phía tây Virginia vào năm 1912.Nó bắt đầu đi vào hoạt động từ năm 1917. Nhà máy sản xuất LNG thương phẩm đầu tiên được xây dựng ở Cleveland, Ohio năm 1941. LNG được chứa trong bể ở áp suất khí quyển. Quá trình hóa lỏng khí thiên nhiên được xây dựng nhiều hơn và nâng cao khả năng vận chuyển tới những khoảng cách xa hơn. Vào tháng 1 năm 1959, bồn chứa LNG đầu tiên trên thế giới, bồn Methane Pioneer, sự chuyển biến của chiến tranh thế giới thứ II về hàng hóa tự do được vận chuyển bao gồm 5 bể (dung tích 7000 thùng) nhôm lăng trụ với gỗ nhẹ hỗ trợ và cách nhau bởi gỗ dán và Urethane, LNG thương phẩm được mang từ hồ Charles, Louisiana tới đảo Canvey, Anh. Điều này đã chứng minh được rằng chất lượng lớn khí thiên nhiên hóa lỏng có thể được vận chuyển an toàn qua đại dương.
Hơn 14 tháng tiếp theo, 7 chuyến hàng hóa được phân phối mà chỉ gặp các vấn đề nhỏ. Tiếp theo sự thành công ở Methane Pioneer, hội đồng những người làm khí ở Anh đã thực hiện một kế hoạch để nhập khẩu LNG từ Venezuela tới đảo Canvey. Tuy nhiên, trước khi sự thỏa thuận cuối cùng đạt được, khí thiên nhiên chất lượng cao được phát hiện ở Libya và khu mỏ khổng lồ Hassi R’ Mel ở Algeria, nơi đó chỉ với khoảng cách bằng một nửa từ Anh tới Venezuela. Với lượng ban đầu 260 triệu cubit feet day (mmcfd) Arzew GL4Z hoặc nhà máy Camel trong năm 1964, nước Anh trở thành nước nhập khẩu LNG đầu tiên trên thế giới và Algeria trở thành nước đầu tiên xuất khẩu LNG. Algeria từ đó trở thành nước cung cấp khí tự nhiên chính trên thế giới.
Sau lý thuyêt được đưa ra hoạt động ở Anh, thêm các nhà máy hóa lỏng và công đoạn nhập khẩu cuối được xây dựng ở cả Đại Tây Dương và Thái Binh Dương. Bốn đừng nhập khẩu được xây dựng ở Mỹ giữa 1971 và 1980. Chúng tập trung ở hồ Charles ( hoạt động bởi CMS Energy), Everett, Massachusetts (hoạt động bởi Tractebel và hệ thống phụ trợ Distrigas) ,đảo Elba, Georgia (hoạt động bởi El Paso Enery), và Cove Point, Maryland ( hoạt động bởi Dominion Enery).
Xuất khẩu đầu tiên cảu LNG từ U.S tới Châu Á được xảy ra năm 1969 khi LNG Alaskan được gửi tới Japan. Alaskan LNG được phân phối từ khí thiên nhiên được sản xuất bởi ConocoPhillips và Marathon từ mỏ ở phía nam của phần Alaska, hóa lỏng ở nhà máy LNG Kenai Peninsula và được vận chuyển tới Nhật. Khu giao dịch ở cả Châu Âu và Châu Á được tiếp tục phát triển nhanh từ điểm đó.
I.3. CNG
1, CNG là gì ?
CNG (Compressed Natural Gas) là khí tự nhiên nén, thành phần chủ yếu là methane (CH4) lấy từ các mỏ khí thiên nhiên, được xử lý và nén ở áp suất cao (200bar) để tồn trữ và vận chuyển tới các hộ tiêu thụ là các nhà máy có sử dụng nhiệt năng, các khu chung cư…
Do thành phần đơn giản dễ xử lý để loại bỏ các hợp chất độc hại như SOx , NOx, CO2 , không có benzen và hydrocarbon thơm kém theo.
CNG là nhiên liệu sạch do không có benzene và hydrocarbon thơm kèm theo, nên khi đốt nhiên liệu này không cho ra nhiều khí độc như NO2, CO và lượng phát thải CO2 thấp hơn xăng và dầu diesel. Ngoài ra CNG dễ phát tán, không tích tụ như hơi xăng khi bị rò rỉ ra môi trường không khí, hạn chế nguy cơ cháy nổ, chúng cũng không gây đóng cặn tại bộ chế hòa khí của các phương tiện nên kéo dài được chu kỳ bảo dưỡng động cơ, khi cháy không tạo màng... và hầu như không phát sinh bụi.
2, Phân loại
Cũng giống như LNG, sự phân loại CNG phụ thuộc vào hàm lượng các thành phần của các cấu tử, vào sản phẩm của các nhà máy và từng quốc gia, vùng lãnh thổ.
3, Nguồn gốc
CNG được nén thừ nguồn nguyên liệu là khí thiên nhiên. Do vậy nó cũng được coi là một nguồn nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu CNG là loại khí nén Methane tự nhiên, phát sinh từ bùn, quá trình phân hủy xác thực vật, khai thác dầu khí…Trong đó thì nguồn cung cấp khí thiên nhiên chủ yếu phục vụ cho công nghệ sản xuất CNG là từ các mỏ khí hoặc khí cùng tồn tại trong các mỏ dầu (khí đồng hành).
4, Thành phần CNG
CNG là khí thiên nhiên nén, chủ yếu là hợp phần của Methane (chiếm 85% - 95%) còn lại khoảng (5% - 15%) là Ethane.
CH4 (85%-95%) C2H6 (5% -15%)
Chú ý: với một số loại khí nén, hàm lượng của Methane còn có thể cao hơn, có thể nén hoàn toàn là Methane.
5. Tính chất CNG
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Khí hóa lỏng.doc