Phát triển bền vững và công nghệ xử lý môi trường Đề tài lng – nhiên liệu tiên tiến của thế kỷ xxi

Ọ ự — “khở on” cu Khí đốt tự nhiên là một trong ba loại nhiên liệu hóa thạch cung cấp năng lượng cho các nền kinh tế hiện đại [1].. Việc sử dụng khí đốt tự nhiên trong thực tế đã có từ 2

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH

TRUONG DAI HQC BACH KHOA KHOA KY THUAT HOA HOC

BO MON CHE BIEN DAU KHi

LNG - NHIÊN LIỆU TIÊN TIỀN CỦA THE KY XXI

Giảng viên hướng dẫn: TS Hồ Quang Như

Ho va tén MSSV

Nguyễn Ngọc Kim Anh 1811433

Thành phố Hô Chi Minh, thang 05/2023

DANH MỤC HÌNH ÁNH iti

1.2 Khí tự nhiên hóa long (LNG) 4

CHƯƠNG 2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LNG 8

CHUONG 3 VAI TRO VA VI TRI CUA LNG TRONG MỘT SÓ LĨNH VỰC 20

3.1 LNG trong các ngành công nghiệp 20

4.1 Trận chiến năng lượng tiếp theo: LNG với năng lượng tái tạo 24

U A

Hinh 1 Cac céng nghé van chuyén khi tự nhiên ở khoảng cách xa [2] 5

Hình 2 Khối lượng sản xuất khi so với khoảng cách tới thị trường của các công nghệ

khí đốt hiện có [2]

Hình 3 So sánh chi phí vận chuyên khí qua đường ống và LNG [2] 7

Hình 5 Cầu trúc bê chứa type B - lưu trữ khí lỏng [2] 12

Hình 7 Mặt cắt bê chứa ngầm [2] 15

Hinh II Trong nửa đầu năm 2022, Gazprom ghi nhận 41,75 tỉ USD lợi nhuận ròng, so

với 29 tỉ USD của cả nam ngoai [11] 22

Hình 12 Một trang trại năng lượng mặt trời nồi trên hồ chứa nước Tengeh [ L4] 25

Hình 13 Làm gì dé đối phó với vẫn đề rác thải từ pin điện mặt trời sắp tới? [L4] 26

U iA Bang | Các đặc tính của khí tự nhiên [2]

Bảng 2 Thành phần của LNG từ các nhà máy sản xuất khác nhau [2]

Bảng 3 Điều kiện vận hành bổn chứa [2]

Bảng 5 Trữ lượng khí của một số quốc gia [16] 28

Ọ

ự — “khở on” cu

Khí đốt tự nhiên là một trong ba loại nhiên liệu hóa thạch cung cấp năng lượng

cho các nền kinh tế hiện đại [1] Nó mang lại những lợi ích trong việc tiết kiệm năng

lượng khi nó được sử dụng thay cho dầu mỏ hoặc than đá Bên cạnh việc sử dụng như

là một nguồn nhiên liệu, khí tự nhiên cũng là nguồn nguyên liệu hydrocarbon cho hóa dầu và là nguồn cung cấp lưu huỳnh cho các ngành công nghiệp khác

Khí tự nhiên được phát hiện từ thời cô đại ở Trung Đông Nó được người xưa coi

là một biểu hiện siêu nhiên Khí tự nhiên cháy và xuất hiện như một ngọn lửa bí ân bùng phát từ các vết nứt trên mặt đất Các vết rò rỉ khí đốt tự nhiên đã được phát hiện ở Iran

trong khoảng thời gian từ 6000 đến 2000 trước Công nguyên [2] Việc sử dụng khí đốt

tự nhiên trong thực tế đã có từ 2500 năm trước, người Trung Quốc đã sử dụng các ống tre để thu gom khí này từ các vết nứt tự nhiên và chuyên đến các thiết bị bay hơi chạy bằng khí đốt, nơi khí này được sử dụng để đun sôi nước biển để làm muối Sự thật là, khí đốt tự nhiên không được biết đến ở châu Âu cho đến khi được phát hiện ở Anh vào

năm 1659 [2] Tuy nhiên, vì khí đốt sản xuất (khí đốt than) đã có sẵn trên thị trường nên

khí đốt tự nhiên vẫn không được ưa chuộng Năm 1815, khí đốt tự nhiên được phát hiện

ở Hoa Kỳ trong quá trình đào giếng nước muối ở Charleston, Tây Virginia Năm 1821,

một thợ làm súng người Mỹ tên là William Aaron Hart đã khoan giếng khí tự nhiên đầu

tiên ở Hoa Kỳ Nó được bao phủ bởi một cái thùng lớn, và khí được dẫn qua các ông gỗ

mà vài năm sau được thay thế bằng ông chì Một trong những nỗ lực kiếm tiền từ khí tự nhiên sớm nhất diễn ra vào năm 1824 tai Fredonia, New York, dẫn đến việc thành lập công ty khí đốt tự nhiên đầu tiên ở Hoa Kỳ, Công ty Fredonia Gas Light, vào năm 1858 Thé ky XIX được coi là điểm khởi đầu của ngành công nghiệp khí đốt Vào đầu những năm 1900, một lượng lớn khí đốt tự nhiên đã được tìm thay 6 Texas va Oklahoma, va vào những năm 1920, một ống thép hiện đại dùng đề khai thác khí đã được giới thiệu [2] Độ bền của đường ống mới này, có thể được hàn thành các đoạn dài, cho phép khí được vận chuyền dưới áp suất cao hơn và do đó thu được số lượng lớn hơn Khi công nghệ tạo ra ống thép liền mạch và các thiết bị liên quan được nâng cao, kích thước và chiều dài của đường ống tăng lên dẫn đến khối lượng khí đốt có thể được vận chuyên

dễ dàng và an toàn qua nhiều dặm Đường ống dẫn khí tự nhiên đầu tiên dài hơn 200 dặm được xây dựng vào năm 1925, từ Louisiana đến Texas Sự tăng trưởng ổn định trong việc sử dụng khí đốt được đánh dấu vào đầu và giữa thế kỷ XX Tuy nhiên, chính

sự thiếu hụt dầu thô vào cuối những năm 1960 va đầu những năm 1970 đã buộc các quốc gia công nghiệp lớn phải tìm kiếm các giải pháp năng lượng thay thế Kê từ những

sự kiện đó, khí đốt đã trở thành nguồn năng lượng nhiên liệu hóa thạch trung tâm Ngày nay, khí đốt tự nhiên đã trở nên vô cùng quan trọng với vai trò là nhiên liệu sạch, đậm đặc để sưởi ấm và nấu ăn trong nhà cũng như sản xuất điện, và được săn lùng nhiều như dầu mỏ

Khí tự nhiên là hỗn hợp phức tạp của các thành phan hydrocarbon va phi hydrocarbon, tồn tại dưới dạng khí trong điều kiện khí quyền Hầu như hàng trăm hợp chất khác nhau có thể có mặt trong khí tự nhiên với số lượng khác nhau Ngay cả hai giếng sản xuất từ cùng một hồ chứa cũng có thê tạo ra các loại khí có thành phần khác nhau khi hồ chứa cạn kiệt Mặc dù khí tự nhiên được hình thành chủ yếu từ metan (CH¿), nhưng nó cũng có thể bao gồm một lượng đáng kể etan (CzHs), propan (Cs:Hạ), butan (CaH¡o) và pentan (CsH¿) cũng như dấu vết của hexan (C¿H¡4) và các hydrocarbon nặng hơn Nhiều loại khí tự nhiên thường chira nitrogen (N2), carbon dioxide (CO2), hydro sulfide (H2S) va cac thanh phần lưu huỳnh khác như mercaptans (R — SH), carbonyl sulfide (COS) va carbon disulfide (CS2) [2] Cũng có thể có một lượng nhỏ argon, hydro

và heli Một lượng nhỏ các chất kim loại tồn tại trong khí tự nhiên bao gồm asen, selen, thủy ngân và urani Theo tỷ lệ hydrocarbon nặng hơn metan, có thê xem xét các loại khí

tự nhiên khác nhau (khô, ướt và ngưng tụ) Khí tự nhiên được coi là “khô” khi nó gần như là khí metan tính khiết, đã loại bỏ hầu hết các hydrocarbon khác Khi có mặt các hydrocarbon khác, khí tự nhiên ở trạng thái “ướt”, ở đó nó tạo thành pha lỏng trong quá trình sản xuất ở điều kiện bề mặt Khí ngưng tụ có hàm lượng chất long hydrocarbon cao và tạo thành pha lỏng trong bê chứa trong quá trình sản xuất Bên cạnh đó, thuật ngữ ngọt và chua được sử dụng đề để cập đến hàm lượng Ha§ có trong khí tự nhiên Nói một cách chính xác, “ngọt” và “chua” đề cập đến khí HạS và CO¿ nhưng thường được

áp dụng cho riêng HS Khí ngọt chứa lượng HạS không đáng kẻ, trong khi khí chua có lượng HS vượt ngưỡng Khí ngọt có nghĩa là khí chứa ít hơn 4 ppmv HS [2]

Bảng 1 Các đặc tính của khí tự nhiên [2]

Stoichiometric lower heating value, MJ/kg 2.75

Khí thiên nhiên không màu, không mùi, không vị, không hình dạng và nhẹ hơn

không khí (xem Bảng I) Khí tự nhiên sau khi xử lý thích hợp để khử khí acid, điều chỉnh độ âm và điểm sương hydrocarbon, sau đó sẽ được bán trong các giới hạn quy định về áp suất, nhiệt trị Vì khí tự nhiên khi được vận chuyền đến các đường ống thực

tế không có mùi nên hầu hết các quy định đều yêu cầu bô sung chất tạo mùi đề có thể

dễ dàng phát hiện sự có mặt của khí trong trường hợp xảy ra tai nạn và rò rỉ Sự tạo mùi này được cung cấp bằng cách bố sung một lượng nhỏ hợp chất lưu huỳnh hữu cơ vào khí trước khi đến tay người tiêu dùng Hợp chất lưu huỳnh, một chất tạo mùi hóa học (mercaptan còn được gọi là thiol có công thức chung là R — SH và có mùi trứng thối) được thêm vào khí tự nhiên đề có thể ngửi thấy mùi nếu có rò rỉ khí Yêu cầu tiêu chuẩn

là người dùng sẽ có thé phat hiện sự hiện diện của khí bằng mùi khi nồng độ đạt 1% khí

trong không khí [2] Do giới hạn dưới của tính dễ cháy của khí tự nhiên là khoảng 5% nên yêu cầu này tương đương với 1/5 giới hạn dưới của tính dễ cháy Quá trình đốt cháy

các lượng chất tạo mùi nảy không tạo ra bất kỳ vấn đề nghiêm trọng nào về hàm lượng lưu huỳnh hoặc độc tính

Quá trình đốt khí đốt tự nhiên tạo ra ít COz, NO, và SO› hơn đáng kê và hầu như

không có tro, bụi, khói hoặc hạt vật chất Và khi tiếp xúc với khí quyền, nó biến mat nhanh chóng, không để lại dấu vết trong đất hoặc nước Vì vậy, khí tự nhiên được xem như nguồn nguyên liệu sạch Tuy nhiên, khí tự nhiên cũng có mặt hạn chế Khí tự nhiên chủ yếu được vận chuyển bằng các ống dẫn Việc này chỉ thuận lợi trên đất liền và khoảng cách vận chuyên không quá lớn Nếu vận chuyền trên phạm vi rộng, nơi cung cấp và nhận khí bị ngăn cách bởi một vùng biển thì quá trình vận chuyển bằng ống là

không khả thi Giải pháp cho vấn để này LNG - khí tự nhiên hóa lỏng

>

Khí đốt tự nhiên vẫn là nguồn năng lượng phát triển nhanh nhất ở hầu hết các khu vực trên thế giới trong hơn hai thập kỷ, do lượng khí thải nhà kính thấp cũng như hiệu suất chuyên đổi cao trong sản xuất điện Trong gần một thế kỷ, khí đốt tự nhiên đã được vận chuyên một cách an toàn, đáng tin cậy và tiết kiệm thông qua các đường ống Các đường ông được chứng minh là phù hợp lý tưởng với các điều kiện cung cấp và thị trường của thế kỷ XX, khi các bể chứa khí đốt tự nhiên lớn thông thường được tìm thấy

ở các địa điểm dễ tiếp cận Các đường ống cung cấp sự ôn định và an ninh của nguồn cung cấp và tiếp tục như vậy ở những nơi vẫn còn trữ lượng khí lớn có thé tiếp cận được Tuy nhiên, trong những thập kỷ qua, rõ ràng là một lượng đáng kế trữ lượng khí đốt mới không năm ở vị trí thuận tiện Sự chú ý đã chuyên sang các hồ chứa khí đốt lớn biệt lập hơn mà trước đây được cho là quá xa, hoặc quá khó khăn và tốn kém về mặt kỹ thuật đề phát triển Một số giải pháp khai thác trữ lượng khí mắc cạn hiện đang được xây dựng

và xem xét đưa vào thương mại hóa Mặt khác, trong ba thập ký qua, chỉ có ngành công

nghiệp khí tự nhiên hóa lỏng (LNG) đưa thành công nhiều mỏ khí lớn ở xa đến các thi

trường khí không thê tiếp cận bằng đường ống (ví dụ: Nhật Bản, Hàn Quốc) Ngày nay, các chuỗi cung ứng LNG đã đa dạng hóa và tạo ra sự cạnh tranh vào các thị trường trước đây bị các nhà cung cấp khí đốt “chiếm đoạt”, đồng thời cải thiện an ninh cung cấp năng lượng của nhiều quốc gia tiêu thụ và giảm bớt các hạn chế về địa chính trị và địa chính trị đôi với việc cung câp khí đốt toàn câu

Mặc dù là một trong những nguồn năng lượng dôi dào nhất trên hành tính, nhưng hơn một phần ba trữ lượng khí đốt tự nhiên thông thường toàn cầu vẫn chưa được khai thác Nhu cầu năng lượng toàn cầu ngày càng tăng, tài nguyên dầu mỏ giảm dan, gia dầu cao hơn, các quy định giảm phát thải khí nhà kính từ việc đốt khí tự nhiên đang dẫn đến sự cấp bách trong việc tìm kiếm các công nghệ khả thi về mặt thương mại để vận

chuyên khí tự nhiên qua khoảng cách xa [2]

Trong hai thập kỷ qua, các công nghệ khác nhau đã được phát triên và đề xuất dé kiếm tiền từ trữ lượng khí đốt từ xa cho đến nay (xem Hình L) Tuy nhiên, hầu hết chúng chưa hoàn thiện đến mức thương mại hóa vả sẽ cần cải tiền để cạnh tranh với các công nghệ hiện có Mặt khác, việc lựa chọn các công nghệ hiện có phụ thuộc vào khoảng cách

đến thị trường tiêu thụ và tốc độ sản xuất của mỏ khí (xem Hình 2) Khí tự nhiên hiện

được vận chuyên đến các thị trường chủ yếu thông qua hai công nghệ đã được thiết lập

từ lâu: khoảng 70% lượng khí được giao dịch quốc tế được xuất khâu bằng đường ống:

30% con lại bang khí tự nhiên hóa lỏng

Alternative Methods of Moving Natural Gas to Market

khi đường ống ngoài khơi dài dưới 700 dặm Đối với các đường ống trên bờ, điểm hòa

vốn là khoảng 2.200 đặm

Volume Versus Distance Options

for Developing Stranded Gas

Khi khí tự nhiên được làm lạnh đến khoảng — 162 °C hoặc - 259 °F ở áp suất khí

quyền, chất lỏng ngưng tụ là LNG Mức giảm thể tích là khoảng 1/600 thể tích khí tự

nhiên ở đầu vòi đốt Dạng LNG đậm đặc hơn cho phép vận chuyên băng tàu chở hàng hoặc xe tải Đối với vận chuyên đường dài, phương án đường ống dẫn khí sẽ yêu cầu

các đường ống có đường kính lớn và thiết bị nén lại khí để khắc phục tình trạng giảm áp

suât đường truyên, vốn rât tôn kém

Lựa chọn LNG mang lại lợi thế về kinh tế, tính linh hoạt và an ninh nguồn cung

so với đường ống dẫn khí đốt va các giải pháp thay thế công nghệ khác Nhiều quốc gia

ở Châu Âu và Châu Á đang sử dụng LNG vì những lý do nảy, mặc dù khối lượng lớn

khí đốt từ Nga, Bắc Phi và Trung Đông có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng trong nước của họ thông qua các kết nối đường ống hiện có và theo kế hoạch Ngày nay, với sự gia tăng nguồn cung cấp khí đốt từ các loại khí phi truyền thống, xuất khâu từ Bắc Mỹ sang

6

các nước châu Á sắp xảy ra Tỷ trọng thương mại khí tự nhiên quốc tế dưới dạng LNG

dự kiến sẽ tăng trong những thập kỷ tới

Hình 3 So sánh chỉ phí vận chuyển khí qua đường ống và LNG [2]

CHUONG 2 DA Y A

Tính chất vật lý của LNG phụ thuộc vào thành phần của khí gas ban đầu cũng như quá trình vận chuyền, lưu trữ Thông thường, khí methane chiếm tông phần trăm lớn nhất trong LNG, từ 87% đến 99%, phần trăm còn lại gồm các hydrocarbon lớn hơn, nitrogen, lượng rất nhỏ khí sulfur va carbon dioxide [2]

Bảng 2 Thành ph 8n của LNG tử các nhà máy sản xuất khác nhau [2]

LNG là một chất lỏng không mùi, không màu và không gây ăn mòn ở áp suất thường Khi hóa hơi và được sử dụng làm chất đốt, LNG phát thải rất ít khí độc hại

LNG có tính không độc Tuy nhiên, việc bay hơi của nó có thể gây thiếu oxy trong một khu vực hạn chế, không được thông gió cũng như có thê bốc cháy nếu trộn

với không khí ở nồng độ thé tích thích hợp (trong khoảng 5% đến 15%)

Nhiệt độ sôi của LNG phụ thuộc vảo thành phan, thuong vao khoang — 162 °C Khéi luong riéng LNG nam trong khoang 430 dén 470 kg/m,

Bên cạnh đó, LNG bay hơi có các đặc tính nhiệt động tương tự như khí tự nhiên

Ở những nơi thông gió tốt, khí đốt tự nhiên cháy với tốc độ thấp và năng lượng cần để đánh lửa cao hơn so với các nhiên liệu khác Mặt khác, khả năng tạo ra đám mây hơi không giới hạn (UVCE) cũng ít hơn nên cũng ít nguy cơ tiềm ân hơn

ệ á 4

Bên cạnh đó, LNG bay hơi có các đặc tính nhiệt động tương tự như khí tự nhiên

Ở những nơi thông gió tốt, khí đốt tự nhiên cháy với tốc độ thấp và năng lượng cần để đánh lửa cao hơn so với các nhiên liệu khác Mặt khác, khả năng tạo ra đám mây hơi không giới hạn (UVCE) cũng ít hơn nên cũng ít nguy cơ tiềm ân hơn

Sơ đồ điển hình cho quy trình sản xuất LNG từ nguồn cung cấp khí được thê hiện trong hình dưới Mặt khác, thiết kế quy trình và các yêu cầu kĩ thuật cũng phụ thuộc vào

điều kiện địa điểm, điều kiện khí nạp và thông số kĩ thuật của sản phẩm [2]

Hình 4 Quy trình sản xuất LNG [2]

ậ

Trước tiên, khí gas được phân tách lây khí va loai bo long bang Slug Catcher (1) Phần khí được đưa vào thiết bị phân tách áp suất cao (2); phần lỏng được đưa vào thiết

bị phân tách áp suất trung bình (2'), tại day cac chat long hydrocarbon duc tiép tục tach

và đưa đến thiết bị ôn định ngưng tụ (3) Chất lỏng được phân đoạn trong chất ôn định, tạo chất ngưng tụ ở đáy gồm các hydrocarbon từ C5 trở lên Phần ngưng tụ được loại bỏ bằng hơi nước để loại HạS và đáp ứng áp suất hơi Reid 12 Psia để vận chuyền và lưu trữ

Mặt khác, chất lỏng sau khi tách ở (2') được xử lý loai amoni va hydrogen sulfide (10), sau đó loại dầu và các chất rắn độc hại (11) trước khi thải ra môi trường

Trong khi đó, hơi từ thiết bị tách (2') và cột ôn định (3) được nén và hồi lưu lại vào thiết bị tách áp suất cao (2) Hơi sau khi tách là khí thiên nhiên, thường lẫn các chất làm loãng gôm các loại khí và hơi như nitrogen, carbon dioxide và hơi nước; cac chat 6

nhiễm gồm các hydro sulft và các hợp chất lưu huỳnh khác Bởi vậy trước khi hóa lỏng, người ta đưa khí vào chu trình (4) để xử lý qua các giai đoạn như sau:

Lam “ngọt” khí

Loại bỏ HạS bằng dung môi amin sao cho sản phẩm cuối chứa ít hơn 4 ppmv H;S, 50 ppmv CO; để tránh CO¿ đóng băng trong các bộ trao đổi chính

Loại chất gây loãng

Loại bỏ các chất carbonyl sulfua (COS) và mercaptan (R — SH), chúng thường được loại băng zeolite hoac carbon hoạt tính Khí axit dư từ quá trình làm ngọt được chuyền đến thiết bị xử lý cuối (5) bằng cách đốt cháy

Khí sạch từ (4) được sấy khô trong thiết bị khử nước sử dụng sàng phân tử xuống nồng độ dưới 0, ppmv để tránh hình thành hydrat trong thiết bị thu hồi (6) Thông thường, người ta làm sạch khí ở (4) từ trước nhằm loại bỏ phần lớn nước trước khi sàng phân tử đề tiết kiệm năng lượng và chỉ phí hơn

Xóa vết thủy ngân băng chất hấp phụ xuống mật độ dưới 10 ppmv đề tránh ăn mòn thủy ngân trong thiết bị trao đôi đông lạnh (7) sau đó

oi lru LNG

Khi khé duoc chuyén đến thiết bị thu hồi khí lỏng tự nhiên (9) để loại bỏ và thu hồi các hydrocarbon C2 hoặc C3 và tạo ra dòng khí để hóa lỏng Việc nảy giúp lược bớt các cột lọc (thường dùng để loại bỏ chất thơm và hydrocarbon nặng gây tạo sáp trong thiết bị trao đôi chính) Các thành phần LNG, thường là hydrocarbon C3 đến C5, đều có giá trị trên thị trường Ví dụ butane hay propane được xuất khâu dưới dạng riêng biệt hoặc hỗn hợp, các hydrocarbon C5 trở lên dùng đề pha trộn xăng

0

Khí rời khỏi bộ thu hồi (6) di vào bộ phận (7) được hóa lỏng bằng cách làm lạnh Chất được làm lạnh bởi phương pháp giãn nở và nén liên tiếp nhằm loại bỏ hàm lượng nhiệt của dòng chất Sau khi hóa lỏng khí tự nhiên, cần có thiết bị loại bỏ nitrogen (8) nếu hàm lượng nitrogen cao hơn thông số kỹ thuật thương mại, thường là 1% mol Hàm lượng nitrogen thấp trong sản phâm LNG giúp tránh nhiệt độ hóa lỏng thấp, giảm hàm

lượng nitrogen trong quá trình đun sôi sao cho nó có thể được sử dụng làm khí nhiên liệu và giảm rủi ro khi vận chuyền

Thông thường, LNG từ nhà máy được giảm áp suất trong thùng bốc hơi để đạt

áp suất bằng áp suất trong bê chứa LNG Nitrogen nhẹ hơn, nên được xả ra và loại bỏ Hơi giàu nitrogen được nén và thu hồi dưới dạng khí nhiên liệu; phần lỏng được bơm vào bê chứa

của phương tiện kể cả khi không tải lên phương tiện [2] Điều này nhằm ôn định nhiệt

độ của hệ thống nạp, tránh ứng suất nhiệt và cho phép nạp tức thời ngay khi có phương

tiện

Đề cách nhiệt cho đường ống nạp, các vật liệu được sử dụng phô biến nhất là vật liệu cách nhiệt cơ học như hỗn hợp “bọt” thủy tính và polyisocyanurate; vật liệu cách nhiệt “bột” như aerogel, perlite, 1zoflex hoặc cách nhiệt chân không

Vận chuyển

- Đường biến:

LNG được vận chuyên băng tàu chuyên dụng, với bê chứa cách nhiệt và chịu áp suất cao hơn áp suất khí quyên ở nhiệt độ đông lạnh khoảng — 162 °C hoặc — 259 °F Thông thường, các bê chứa hoạt động ở mức 0,3 barg trong khi áp suất thiết kế là 0,7 barg

Lớp cách nhiệt không thể ngăn hoàn toàn nhiệt bên ngoài truyền vào LNG bên trong nên một số thành phần trong LNG bị “sôi” tạo thành LNG không đồng nhất: thành phân có nhiệt độ sôi thấp nhất (nitơ và metan) có xu hướng “sôi” đễ dàng hơn các thành phần nặng hơn Do đó, LNG trở nên khối lượng riêng cao hơn, nhiệt trị và chỉ số Wobbe tăng theo thời gian Khí sôi chiếm khoảng 0,1% đến 0,15% thể tích bể chứa mỗi ngày, nên cần được tháo đề giữ ôn định áp suất Sau đó, tùy thuộc vào thiết kế tàu, khí sôi có thê được sử dụng làm nhiên liệu hoặc tái hóa lỏng và hôi lưu vào bê chứa

Hiện nay, theo quy ước An toàn biển về vận chuyên khí lỏng và Bộ luật quốc tế

về Kết cấu và Thiết bị của tàu chở khí hóa lỏng, bề chứa LNG đa số thuộc loại B (Moss Rosenberg) với các tinh chất: độc lập (không hàn, gắn) với cầu tric tau dé dam bao tinh

én định về áp suất và nhiệt độ so với môi trường bên ngoài, đễ bảo trì; cũng như có hình trụ để tận dụng tối đa không gian chở hàng có săn Bê chứa được làm từ hợp kim nhôm hoặc thép niken 9% với nhiều lớp cách nhiệt bao bên ngoài Ngoài ra, chúng còn gồm các tam nặng và thanh giăng để tránh bị biến dạng dưới tải trọng thủy tĩnh

Hình 5 Cấu trúc bể chứa type B — lưu trữ khí lỏng [2]

Bê chứa có các vách chắn sóng và vách trung tâm nhằm làm tần số đao động của chất lỏng trong bể khác với tần số chuyển động của tàu, giúp loại bỏ khả năng cộng hưởng giữa dòng lỏng và chuyển động của tàu [3]

Ngoài bể chứa loại B, người ta cũng sử dụng bề chứa màng Khác với cấu trúc độc lập với thân tàu của bê loại B, bể màng được bao quanh bởi cấu trúc tàu, bao gồm

một lớp kim loại mỏng (hàng rào sơ cấp), lớp cách nhiệt, lớp màng thứ cấp, lớp cách

wn?

nhiệt tiếp theo và lớp màng giữ chất lỏng Màng được thiết kế để “co dãn” phù hợp do ứng suất nhiệt hoặc các yếu tố khách quan khác

Hình 6 Mặt cắt tàu bể chứa màng [4]

Với thiết kế dạng màng, thân tàu trở thành bể chứa bên ngoài, sau đó đến lớp cách nhiệt, và một màng bên trong làm từ thép có hàm lượng niken cao (36%) để giữ chất lòng Có nhiều phương pháp và vật liệu cách nhiệt đối với bể màng, ví dụ hệ thống mang Technigaz (TG Mark III) bao gồm hai lớp bọt polyurethane được phân tách bằng vật liệu triplex đề cấu hình hệ thống cách nhiệt, hoặc hệ thông mang Gaz Transport (GT NO96) sử dụng cấu trúc lưới làm từ ván ép và lấp đầy bằng perlite để duy trì độ kín và cách nhiệt

Bề chứa màng ngày càng được ưu tiên sử dụng do hiệu quả hơn bê loại B về khả

năng sử dụng khoảng trồng thân tàu và lợi thế hơn về chỉ phí Tuy nhiên, nó lại không

chắc chắn và cũng không có khả năng chống lại lực trượt như thiết kế bê chứa loại B Mặt khác, do thiết kế tháp màng áp theo thân tàu nên cũng không dễ dàng lắp đặt và khó đảm bảo không có hỏng hóc do mỏi Điều này có khả năng dẫn đến thời gian sửa chữa chiếm phần lớn trong vòng đời sử dụng của nó

- Đường bộ:

Nếu nơi tiêu dùng nằm ở khu vực ven biển, LNG được vận chuyên bằng tàu Nhưng nếu năm trong đất liền, phương pháp khả thi nhất là vận chuyền bằng xe tải hoặc xebồn có thùng chứa đông lạnh cách nhiệt, bởi việc hóa lỏng khí thiên nhiên thường diễn ra ở những vùng sâu vùng xa, nên xây dựng bồn chứa có sức chứa lớn và tuổi thọ cao, cùng hệ thông đường ống dài đề phân phối cho vùng dân cư đông đúc sẽ không khả

thị.