Khi hoa long LPG Viet Nam
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... Điểm sáng của CN dầu khí VN là Nhà máy chế biến khí Dinh Cố và Đạm Phú Mỹ? Uh, dù sao LPG cũng không phải nhập khẩu hoàn toàn... vậy LPG là?

LPG là tên viết tắt bằng tiếng Anh của khí dầu mỏ được hóa lỏng (Liquefied Petroleum Gas).

Thành phần chủ yếu của LPG bao gồm các hydrocacbon parafinic như propan, butan. Ngoài ra, tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu khi chế biến mà trong thành phần của nó có thể có một lượng nhỏ olefin như propen, buten.
LPG đưa ra thị trường gọi là LPG thương mại, tùy thuộc vào mục đích sử dụng và yêu cầu của từng khách hàng mà nhà sản xuất sẽ pha trộn các thành phần một cách thích hợp. Người ta phân biệt ra thành 3 loại LPG thượng mại như sau:
- Propan thương mại: có thành phần chủ yếu là hydrocacbon C3. Ở một số nước, propan thương mại có tỷ lện butan và/hoặc buten thấp, có thể xuất hiện lượng vết của etan và/hoặc eten.
- Butan thương mại: có thành phần chủ yếu là hydrocacbon C4. Thông thường, thành phần lớn nhất là n-butan và/hoặc buten-1. Cũng có thể xuất hiện ở lượng không đáng kể propan và/hoặc propen cùng lượng vết pentan.
- Hỗn hợp butan-propan: thành phần của sản phẩm này phụ thuộc vào nhà sản xuất cũng như các nhà kinh doanh địa phương, thông thường thành phần của chúng là 50% butan, 50% propan hoặc 70% butan, 30% propan. Đây là sản phẩm phổ biến trên thị trường 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.

Song song với dự án trên thì năm 1998 PetroVietnam cũng đã bắt đầu khởi công xây dựng nhà máy lọc dầu Dung Quất và cho tới nay vẫn chưa hoàn thành, nghe nói còn chậm tiến độ nữa.

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.
Các ứng dụng chủ yếu của LPG

LPG là nhiên liệu cháy hoàn toàn, không có tro và hầu như không có khói. LPG có độ sạch cao, không lẫn các tạp chất ăn mòn, là nhiên liệu ít gây ô nhiễm môi trường.

LPG được xem là một loại nhiên liệu công nghiệp nhưng đồng thời nó cũng là nhiên liệu dùng trong gia đình. Khả năng vận chuyển dễ dàng và có nhiệt lượng cao nên LPG có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và trong thương mại.
Ở nước ta LPG được sử dụng rất nhiều trong các ngành của nền kinh tế quốc dân, nó đã mang lại lợi ích to lớn:
- Cung cấp cho người tiêu dùng loại năng lượng sạch, thân thiện với môi trường, tiết kiệm điện năng. LPG có nhiệt cháy cao nằm trong khoảng 11.300 - 12.000 Kcal/kg tương đương nhiệt trị của 1.5 - 2 Kg than củi, 1,3 lít dầu hoả hoặc 1,5 lít xăng.
- Sử dụng LPG tạo cho các cơ sở công nghiệp không những sử dụng nhiên liệu sạch mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm (rõ ràng nhất là làm đồ gốm, với các lò tham cám tỷ lệ sản phẩm hỏng là rất cao)
- Và có thêm nhà máy chế biến khí là có thêm việc làm (hi hi)

- Trong nông nghiệp: Sử dụng LPG làm nhiên liệu trong sản xuất thức ăn gia súc, chế biến, sấy nông sản, thực phẩm.
- Trong giao thông vận tải: Làm nhiên liệu thay cho xăng nhằm giảm ô nhiễn môi trường.
- Trong công nghiệp hoá dầu: sử dụng LPG trong quá trình tinh chế sản xuất dầu nhờn. Ngoài ra nó còn được ứng dụng là nguyên liệu hoá học để tạo ra những monme để tổng hợp polime trung gian như: Polyetylen, polyvinylclorua, polypropylen, để sản xuất MTBE là chất làm tăng chỉ số octan thay thế cho hợp chất chì pha vào xăng.
- Sử dụng cho nhà máy điện: Dùng LPG chạy tuốc bin để sản xuất ra điện phục vụ cho cac ngành công nghiệp khác đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Đặc tính LPG

LPG có đặc tính là độ sạch cao, không lẫn tạp chất ăn mòn và các tạp chất có chứa lưu huỳnh, không gây ăn mòn các phương tiện vận chuyển và tồn chứa. Khi cháy, LPG ít gây ô nhiễm môi trường, không gây độc hại kể cả khi LPG tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm. LPG là loại khí đốt thuận tiện cho việc vận chuyển và tồn chứa do khả năng hoá lỏng ở áp suất không quá cao, ở nhiệt độ thường (0,3 - 0,4MPa) vì thế 1 đơn vị thể tích lỏng bằng 250 đơn vị thể tích khí.
Như vậy đặc trưng của LPG là được tồn chứa ở trạng thái bão hòa, tức là tồn tại ở cả dạng lỏng và hơi nên với thành phần không đổi áp suất bão hòa trong bình chứa không phụ thuộc vào lượng LPG chứa trong bồn mà hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài.

Nhiệt độ sôi
Như trên đã nói LPG thành phần chủ yếu là propan (C3) và butan (C4). Ở áp suất khí quyển propan sôi ở ts= -42 độC và butan sôi ở ts= -0,5 độC. Vì vậy tại nhiệt độ và áp suất thường LPG hóa hơi rất mạnh

Khối lượng riêng ở thể lỏng (lưu ý không phải tỷ trọng nhé, bởi tỷ trọng thì không có thứ nguyên)
Tại điều kiện nhiệt độ môi trường t=15 độC và áp suất p=760 mmHg; khối lượng riêng của propan lỏng bằng 507,3 (kg/m3), của n-butan lỏng bằng 584,06 (kg/m3). Như vậy khối lượng riêng của LPG ở thể lỏng khoảng bằng nửa khối lượng riêng của nước.
Khối lượng riêng ở thể hơi
Tại điều kiện nhiệt độ môi trường t=15 độC và áp suất p=760 mmHg; khối lượng riêng của propan ở thể hơi bằng 1,523; của n-butan ở thể hơi bằng 2,007. Như vậy khối lượng riêng của LPG ở thể hơi xấp xỉ bằng hai lần khối lượng riêng của không khí. Vì vậy khi bị dò gas lan tỏa ở trên mặt đất.

Tính dãn nở do nhiệt
LPG có tỷ lệ giãn nở lớn, từ dạng lỏng sang dạng hơi. Nhờ hệ số giãn nở này mà LPG trở lên kinh tế hơn khi bảo quản và vận chuyển dưới dạng lỏng.
Tỷ lệ giãn nở: - Propan: 1 thể tích lỏng cho 270 thể tích hơi ở 1 atm - Butan: 1 thể tích lỏng cho 283 thể tích hơi ở 1 atm
Do vậy trong các bồn chứa LPG không bao giờ được nạp đầy, chúng được quy định chỉ chứa từ 80% tới 85% dung tích toàn bình để có không gian cho LPG lỏng giãn nở khi nhiệt độ tăng.

Giới hạn cháy nổ
Giới hạn cháy nổ của hỗn hợp không khí - hơi gas hay trong hỗn hợp oxy – hơi gas là phần trăm thể tích hơi gas để tự bắt cháy nổ. Giới hạn cháy nổ của LPG trong không khí khá hẹp, chỉ từ 1,5 – 10%, chính vì vậy LPG khá an toàn so với các nhiên liệu khác.
Bảo quản và tồn chứa.

Các thiết bị chứa LPG là các thiết bị chịu áp lực được thiết kế và chế tạo theo hình trụ nằm ngang, hai đầu các hình bán cầu, hoặc có thể tồn chứa LPG ở những bồn hình cầu vì nó có khả năng chịu áp lực cao. Trên các bồn chứa đều được lắp đặt các thiết bị bảo vệ an toàn trong quá trình tồn chứa dù trong thời gian ngắn hay dài. Tuỳ theo nhu cầu của thị trường hoặc mục đích yêu cầu chứa LPG mà người ta sử dụng các bồn chứa to nhỏ tuỳ theo các mức dung tích khác nhau.

An toàn khi sử dụng LPG
LPG là một chất nguy hiểm, rất dễ cháy nổ trong quá trình bảo quản, vận chuyển và tồn chứa, vấn đề an toàn được đặc biệt quan tâm. LPG dễ bắt lửa, nếu thoát ra ngoài thì nó sẽ giải phóng ra ngoài một lượng khí dễ cháy nổ rất lớn. Do LPG nặng hơn không khí và nhẹ hơn nước nên khi bị dò rỉ ra ngoài môi trường dễ bị tụ lại ở những chỗ thấp, nếu để lâu trong phòng kín nó sẽ choáng hết thể tích không khí và gây ngạt thở, nếu có một mồi lửa, nó sẽ gây cháy nổ. Đó là những nguy hiểm mà người sử dụng và cung cấp cần chú ý phòng tránh.
Nói chung trong quá trình bảo quản, vận chuyển và tồn chứa LPG cần phải thông thoáng, tránh trường hợp chuyên chở bình ga trên oto mà che bạt kín mít giữa trời hè (hi hi)
Sản xuất LPG

đầu tiên là phải thu gom khí ở các mỏ dầu bằng cách phân ly (có thể 1 cấp hoặc nhiều cấp) sản phẩm khai thác được (cái này chẳng hiểu thế nào???).

Làm sạch khí: gồm có: loại các tạp chất cơ học (pp lắng hoặc lọc hoặc ướt...); sấy khí (pp hấp hoặc hấp phụ...) ; làm ngọt (pp hấp thụ hoặc hấp phụ hoặc tổ hợp);

Tách khí: Khí sau khi được làm sạch thì trong thành phần của khí đồng hành chỉ còn lại hydrocacbon. Hỗn hợp khí này cần tách để sử dụng cho các mục đích khác nhau. Hiện nay, các phương pháp thường dùng để tách riêng thành phần khí đồng hành là :
- Phương pháp hấp thụ
- Phương pháp ngưng tụ
- Phương pháp chưng cất nhiệt độ thấp
- Phương pháp nén.
- Phương pháp giãn nở turbo
Các dây truyền tách khí người ta thu được nồng độ khí etan tách riêng đạt 92%, propan và butan đạt nồng độ từ 96-98%.

Pha trộn

Sau khi thu được khí qua hàng loạt các công đoạn cuối cùng để tạo ra sản phẩm LPG.
Đây là công đoạn công đoạn đơn giản trong tất cả các công đoạn để sản xuất LPG tùy theo yêu cầu của thị trường về tiêu thụ sản phẩm LPG mà các nhà sản xuất sau khi đã có các thành phần khí C3, C4 riêng biệt sẽ đem trộn lẫn chúng với nhau theo 1 tỷ lệ thích hợp làm sao cho đáp ứng tốt yêu cầu về nhiệt cũng như tính an toàn. Trong quá trình pha trộn thành phần LPG thì chế độ công nghệ phụ thuộc vào tỷ lệ cấu tử chính là Butan và propan cũng như năng suất thiết bị. Nhiệt độ trong tháp thường là -42 độC -11,3 độC, áp suất P = 3 4 Mpa. Tùy theo mục đích sử dụng mà người ta sản xuất dùng các loại máy nén 1 cấp, hai cấp hay 3 cấp cùng với các thiết bị chứa chuyên dụng để nạp nén và tồn chứa LPG tại các áp suất khác nhau.
Hiện nay trên thị trường Việt Nam có khá nhiều loại LPG khác nhau do các hãng cung cấp, tỷ lệ pha trộn propan/Butan khác nhau như 30/70, 40/60, 50/50. Đối với LPG có tỷ lệ là 30/70, 40/60 thường được sử dụng trong sinh hoạt do điều kiện làm việc của bình chứa và áp suất là không cao lắm vì vậy tạo được sự an toàn cho người sử dụng và đảm bảo nhiệt trị lớn. 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 (dùng LPG để thay thế axetylen trong hàn cắt kim loại).
<suu tap tu nhieu nguon>