LPG, CNG, LNG là gì…

Liquefied Petrolium Gas (LPG) – Khí đốt hóa lỏng

LPG là khí không màu, không mùi (được thêm mùi để dễ phát hiện khi bị rò rỉ), nhiệt độ ngọn lửa từ 1890ºC đến 1935ºC, nhẹ hơn nước nhưng nặng hơn không khí. Khí đốt (Petrolium gas) là sản phẩm phụ thu được trong quá trình chế biến dầu. Khí đốt được hóa lỏng để tạo thành LPG. Thành phần hóa học chủ yếu gồm propan, butan và một lượng nhỏ propylen, butylen và các khí khác. Trong thực tế, thành phần các chất có trong LPG không thống nhất. Tùy theo tiêu chuẩn của các nước, các khu vực khác nhau mà tỷ lệ giữa propan và butan thay đổi.

Ở áp suất khí quyển LPG hóa hơi và tồn tại dưới dạng khí; tỷ trọng dung dịch là 0,5 kg/lít đối với Propane và 0,58 kg/lít đối với Butane; thể tích dung dịch lỏng khi hóa hơi tăng khoảng 250 lần. Ở dạng lỏng LPG nhẹ hơn 0,5 lần so với nước; khi ở dạng hơi LPG nặng hơn không khí từ 1,5 đến 2 lần; tỷ lệ giãn nở gấp khoảng 20 lần so với nước khi nhiệt độ thay đổi. Khi thoát ra ngoài nó sẽ lan truyền ở mặt đất và tập trung ở những chỗ thấp nhất như cống rãnh, hố ga… nó sẽ phân tán khi có gió.

LPG không màu, không mùi, không vị; để dễ nhận biết LPG khi bị rò rỉ người ta pha thêm Ethyl Mercaptane có mùi đặc trưng (mùi trứng thối). Nhiệt lượng khi cháy từ 1.900 oC – 1.950 oC, có khả năng đốt cháy và nung chảy hầu hết các chất, khi cháy tạo ra CO2 và hơi nước. LPG có chất lượng tốt, không lẫn tạp chất khi cháy không tạo muội, khói và các khí độc khác như đốt than. Hỗn hợp LPG với không khí hoặc Oxy sẽ tạo thành hỗn hợp có tính phát nổ nên khi sử dụng cần hết sức cảnh giác vì tính chất có thể phát cháy lớn hoặc nổ mạnh.

LPG được sử dụng đa dạng trong công nghiệp cũng như dân dụng:

+ Sử dụng làm nhiên liệu cho phương tiện vận tải. LPG cháy tốt hơn diesel hoặc xăng, vì vậy trên thế giới, LPG được sử dụng phổ biến làm nhiên liệu cho các phương tiện vận tải nhờ có hiệu năng tốt hơn và thân thiện với môi trường hơn.

+ Sử dụng làm chất làm lạnh.

+ Đầu vào cho công nghiệp hóa chất.

+ Trong nông nghiệp, LPG được sử dụng để sấy khô nông sản.

+ Sử dụng để sưởi ấm.

+ Làm nhiên liệu trong nấu nướng.

+ Sử dụng làm nhiên liệu trong công nghiệp.

+ Sử dụng làm nhiên liệu để chạy turbine phát điện.

Liquefied Natural Gas (LNG) – Khí thiên nhiên hóa lỏng

LNG là khí không màu, không mùi, không độc hại và không có tính chất ăn mòn, có nhiệt độ ngọn lửa vào khoảng 2340ºC và nhẹ hơn không khí. Thành phần chủ yếu là metan (khoảng 95%) và một lượng nhỏ các khí khác.

Khí thiên nhiên (Natural gas) được hóa lỏng ở -120ºC đến -170ºC (tùy vào tỷ lệ thành phần hỗn hợp trong chất khí), giúp dễ dàng bảo quản và vận chuyển. Mặc dụ có những thuận lợi so với xăng dầu như mật độ năng lượng cao hơn, giảm số lần tiếp nhiên liệu cũng như giảm ô nhiễm môi trường, nhưng LNG vẫn chưa được áp dụng rộng rãi tại các nước đang phát triển. Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí rất cao trong việc đầu tư vào phương tiện cất giữ và vận chuyển, cơ sở hạ tầng, thiết bị, máy móc chế biến. Vì vậy, hiện tại LNG chỉ được sử dụng tại các nước có nền công nghiệp phát triển mạnh mẽ như Mỹ, Anh, Nhật và các nước châu Âu.

Do chỉ chiếm 1/600 thể tích so với khí thiên nhiên ở điều kiện tiêu chuẩn (15 độ C, 1 atm), LNG là sản phẩm khí thuận tiện cho việc tồn chứa, vận chuyển từ nơi sản xuất đến các thị trường tiêu thụ trên thế giới. Phương tiện vận chuyển chủ yếu hiện nay là các tàu LNG với tải trọng từ 170,000 m³ đến 260,000 m³, trong đó tải trọng phổ biến nhất là từ 155,000 m³ đến 170,000 m³.

Sau khi được vận chuyển đến nơi tiêu thụ, LNG được chuyển trở lại trạng thái khí khi đi qua thiết bị tái hóa khí sau đó được bơm vào đường ống vận chuyển đến các hộ tiêu thụ. LNG được sử dụng tương tự như khí khô phục vụ cho nhu cầu khí của các nhà máy điện, hộ công nghiệp, khu đô thị. Hiện nay, ở nhiều nước trên thế giới LNG còn được sử dụng làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông vận tải: tàu biển, tàu hỏa và xe vận tải nặng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Ngoài ra, LNG có thể được chuyên chở bằng xe bồn, tàu hỏa, tàu ven biển có tải trọng từ 2,500-12,000 m³ đến những hộ tiêu thụ ở xa đường ống dẫn khí, các thị trường khu vực ven biển, các đảo ngoài khơi.

Compressed Natural Gas (CNG) – Khí nén thiên nhiên

CNG là khí không màu, không mùi, có nhiệt độ ngọn lửa khoảng 1950ºC và nhẹ hơn không khí. Thành phần chủ yếu của CNG gồm các hydrocarbon, trong đó metan có thể chiếm đến 95%, etan chiếm 5% đến 10% cùng một lượng nhỏ propan, butan và các khí khác. Thông thường, hương lưu huỳnh được thêm vào giúp dễ phát hiện khi bị rò rỉ. Do nhẹ hơn không khí nên trong trường hợp rò rỉ, khí thiên nhiên (cả CNG và LNG) không gây thiệt hại nghiêm trọng như xăng hoặc LPG.

Do quá trính cháy xảy ra hoàn toàn, không gây đóng cặn trong thiết bị đốt và bộ chế hòa khí của các phương tiện nên CNG giúp nâng cao hiệu suất, kéo dài được chu kỳ bảo dưỡng và tuổi thọ máy móc thiết bị. Giá thành CNG rẻ hơn xăng khoảng 10% đến 30% và có tính ổn định trong thời gian dài so với giá các sản phẩm dầu mỏ. Do vậy, ngày nay CNG được sử dụng rộng rãi trên thế giới làm nhiên liệu động cơ thay thế xăng, dầu.

Cũng như khí tự nhiên, CNG là nhiên liệu sạch, thân thiện với môi trường vì khi sử dụng làm nhiên liệu giúp làm giảm đến 20% lượng CO2, 30% lượng NOx, 70% SOx so với các nhiên liệu từ dầu. Khi sử dụng trong động cơ, CNG cũng làm giảm đến 50% lượng hydrocarbon thải ra so sánh với động cơ xăng.