Đề tài Tổng quan về khí hóa lỏng

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 T T ĐẶC TÍNH LPG PHƯƠNG PHÁP THỬ MIN Đặc trưng MAX 1 Tỉ trọng tại 15 0 C 0.55 0.55 0.575 ASTM D1657 2 Áp suất hơi ở 37.8 0 C (Kpa) 420 460 1000 ASTM D2598 3 Thành phần (% khối ASTM D2163 lượng ): + Ethane + Propane + Butane + Pentane và thành phần khác 40 40 50 50 2 60 60 2 4 Ăn mòn lá đồng ở (37.8 0 C /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 H 2 S ( % khối lượng ): 0 0 0 ASTM D2420 9 Nhiệt lượng : + KJ/Kg + Kcal/m3 (15 0 C , 760 mm Hg) + Kcal/kg 50000 26000 11.300 - 12.000 10 Nhiệt lượng 1 kg LPG tương đương : + Điện (KW.h) + Dầu hỏa (Lít) 14 1.5-2 3-4 + Than (kg) + Củi gỗ (kg) 7-9 11 Nhiệt độ cháy ( 0 C) : + 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 - 2 o C ) 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 D L = 0.51 - 0.575 Kg/Lít -Tỉ trọng gas hơi nặng hơn không khí D H = 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 cáo số liệu báo cáo 2,00 số liệu báo cáo ASTM D2163 - 91 ASTM 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 NO x ,SO x )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 1900-1950 o C ) 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. [...]... 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... 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... 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... 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... 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. .. 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... (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... 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)... 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 LPG Miền Nam vẫn được xem là thị trường lớn nhất và có... 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 . 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 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. 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