Tổng quan, tình hình chế biến và sử dụng khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG)

LPG được chế biến từ dầu mỏ và khí thiên nhiên (gồm khí đồng hành-KĐH và khí tự nhiên-KTN). Kết quả thăm dò cho thấy Việt Nam có trữ lượng tiềm năng khoảng gần 3.000 tỷ m³, tập trung chủ yếu ở thềm lục địa nước ta; trữ lượng KTN tập trung chủ yếu ở 4 bể chính: sông Hồng, Cửu Long, Nam Côn Sơn, Malay - Thổ Chu. Tiềm năng khai thác sử dụng từ 4 bể này có thể đạt sản lượng khoảng 12 tỷ m³/năm vào năm 2010. Theo định hướng phát triển, công nghiệp khai thác và chế biến khí chia thành 3 khu vực: khu vực miền Bắc và miền Trung, khu vực Đông Nam Bộ và khu vực Tây Nam Bộ. Tháng 4/1995 là thời điểm hình thành ngành công nghiệp khí Việt Nam khi KĐH từ mỏ Bạch Hổ được thu gom và đưa vào bờ qua đường ống ngầm dưới biển và trên đất liền để cung cấp 1 triệu m³ khí/ngày đêm cho NM nhiệt điện tuabin khí Bà Rịa công suất 250MW. Công suất cung cấp khí của hệ thống khí Bạch Hổ cho NM nhiệt điện Bà Rịa và TT điện lực Phú Mỹ được nâng lên 2 triệu m³ khí/ ngày đêm vào tháng 5/1997 rồi 3 triệu m³/ ngày đêm vào tháng 11/1997, khi giàn nén khí TT tại mỏ Bạch Hổ được đưa vào khai thác.

Hình ảnh khai thác dầu, khí tại mỏ Bạch Hổ

Tháng 10/1998, cùng với việc hoàn thành các hạng mục tối thiểu của NM xử lý khí Dinh Cố, hệ thống khí Bạch Hổ đã đạt công suất cấp khí thiết kế là 4,2 triệu m³ khí ngày/đêm, đồng thời sản xuất condensat. Hiện nay, ngoài KĐH, chúng ta đã khai thác KTN ở các mỏ Lan Tây, Lan Đỏ để cung cấp nhiên, nguyên liệu cho các NM điện thuộc TT điện lực Phú Mỹ và NM đạm thuộc KCN khí điện đạm Phú Mỹ. Từ năm 2009, LPG cũng được chế biến tại NM lọc dầu Dung Quất.

Công nghệ tổng quát để chế biến KĐH thành LPG và một số sản phẩm khác là thực hiện các quá trình làm sạch, tách bụi, làm ngọt rồi tách thành các phân đoạn hẹp hơn như C₂₊ (ethane và hydrocarbon cao hơn), C₃₊ (propane và hydrocarbon cao hơn), condensate ... hoặc các đơn chất như ethane, propane, butane ... thương phẩm. Để thực hiện mục đích này, trong chế biến LPG áp dụng ba phương pháp chính: ngưng tụ nhiệt độ thấp, hấp thụ nhiệt độ thấp, chưng cất nhiệt độ thấp [28].

Ở Việt Nam, do đặc điểm của nguồn khí đầu vào và sản phẩm đầu ra (khí khô, LPG và condensate), NM chế biến khí Dinh Cố sử dụng công nghệ chưng cất. KĐH từ các mỏ dầu Bạch Hổ, Đại Hùng và Rạng Đông có thành phần chủ yếu là metane, ethane, propane, butane, lượng nhỏ các hydrocacbon nặng và một số khí khác như CO₂, N₂ và H₂O được thu gom về dàn nén khí TT tại mỏ Bạch Hổ. Tại đây, KĐH được tách nước, lọc bụi, tách các hydrocarbon lỏng ... và được nén tới áp suất 70-80 bar rồi được vận chuyển theo đường ống dài 120 km tới NM chế biến khí Dinh Cố với lưu lượng 5,7 triệu m³/ngày đêm [20], [28]. Sản phẩm của NM được giới thiệu trong bảng 1.8

Sản phẩm của nhà máy chế biến khí Dinh Cố [20]

Sản phẩm	Sản lượng (tấn/ngày)	Nhiệt độ(oC)	Áp suất(kPa)
Propane	536	46	1800
Butane	416	45	900
Condensate	400	45	800

Đặc tính kỹ thuật của LPG sản xuất tại NM chế biến khí Dinh Cố thuộc PetroVietnam Gas (PV Gas) được giới thiệu trong bảng 1.9

Đặc tính kỹ thuật của LPG sản xuất tại NM gas Dinh Cố [80]:

TT	Chỉ tiêu	Đơn vị	Kết quả
1	Áp suất hơi ở 37.8 oC	kPa	800
2	Hàm lượng lưu huỳnh	g/cm3	0,005
3	Hàm lượng H2S	%	Không có
4	Tỷ trọng tại 15 oC		0,5420
5	Phân tử lượng		50,2
6	Tỷ lệ C3/C4		49,7/50,3

LPG bắt đầu được sử dụng làm chất đốt ở miền Nam Việt Nam từ những năm 70 với khối lượng khoảng 150 tấn/năm. Sau đó việc sử dụng LPG bị gián đoạn vào những năm 80. Đến năm 1991, LPG được sử dụng lại với lượng nhập khẩu LPG khoảng 400 tấn. Kể từ đó, lượng tiêu thụ LPG ngày càng tăng. Bảng 1.10 trình bày mức cung, cầu LPG ở Việt Nam từ năm 1996 đến năm 2010.

Dự báo cung cầu LPG ở Việt Nam đến năm 2010 (Đơn vị: Tấn) [77]

	1996	2000	2005	2010
1. Nguồn cung cấp	85.800	340.000	590.000	840.000
- Sản xuất trong nước	0	340.000	590.00	840.00
- Nhập khẩu	85.800	0	0	0
2. Nhu cầu tiêu thụ	85.800	223.800	369.950	527.000
3. Xuất khẩu	0	120.000	220.000	313.000

Từ 1994, LPG được sử dụng tại các hộ công nghiệp và thương mại. Năm 1995, Việt Nam nhập khẩu và tiêu thụ khoảng 50.000 tấn LPG, năm 1997 là 120.000 tấn [77]. Tháng 12/1998, ngành công nghiệp chế biến khí Việt Nam bắt đầu cung cấp LPG sản xuất trong nước từ KĐH Bạch Hổ cho thị trường để thay thế LPG nhập khẩu. Từ tháng 11/1999, khi NM chế biến khí Dinh Cố chính thức đi vào hoạt động, hàng năm cung cấp khoảng 275.000 tấn LPG. Hệ thống đường ống thu gom, vận chuyển và NM xử lý KĐH công suất 500 triệu m³/năm đặt tại Dinh Cố (Bà Rịa - Vũng Tàu) cung cấp khí cho NM điện Bà Rịa, KCN khí – điện – đạm Phú Mỹ, đặc biệt là cung cấp 4,1 triệu m³ khí/ngày từ mỏ Bạch Hổ và 1,5 triệu m³ ngày từ mỏ Rạng Đông cho NM chế biến khí Dinh Cố, để chế biến 275.000 tấn LPG/năm trong đó 180.000 tấn LPG được vận chuyển bằng tàu biển qua kho cảng Thị Vải, 95.000 tấn LPG được vận chuyển bằng xe bồn tới các cơ sở chiết nạp chai LPG và các NM. Ngoài NM chế biến khí, công ty chế biến khí Dinh Cố còn có các tuyến ống, kho cảng xuất LPG tại Cái Mép, trạm phân phối khí thấp áp Gò Dầu ... Từ năm 2003, LPG đã được chế biến từ khí Nam Côn Sơn. NM lọc dầu số 1 Dung Quất sẽ cung cấp khoảng 100.000 tấn vào năm đầu tiên và 260.000 tấn/năm vào những năm tiếp theo. Số liệu thống kê cho thấy tiêu thụ LPG trong những năm vừa qua ở Việt Nam tăng bình quân khỏang 8% năm, trong đó, các tỉnh phía Nam tiêu thụ khoảng 60% lượng LPG cả nước và tỷ lệ sử dụng LPG trong các hộ gia đình chiếm 65%, hộ thương mại là 15% và công nghiệp là 20%. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp khai thác và chế biến dầu khí, LPG đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực ở nước ta như: sinh hoạt, dịch vụ, công nghiệp, nông nghiệp, GTVT …

Trong thực tế đã xảy ra nhiều SCMT trong chế biến và sử dụng LPG trên thế giới, gây thiệt hại nghiêm trọng về người, tài sản và môi trường [14], [125], như:

• Sự cố cháy, nổ LPG ở Feyzin (Pháp) năm 1966 làm chết 16 người;
• Sự cố nổ thiết bị chứa propane trên đường vận chuyển tại Tây Ban Nha làm 200 người chết và 120 người bị thương năm 1978;
• Sự cố trật bánh tàu hỏa chở propane và clorine ở Toronto, Canada năm 1979 làm nhiều người phải nhập viện và 250.000 người phải sơ tán;
• Sự cố nổ bồn chứa LPG ở Mexico ngày 19/11/1984 làm 450 nguời chết, trên 30.000 nguời mất nhà cửa (hình 1.8).
• Sự cố tại nhà máy chế biến LPG ở Pasadena, Hoa Kỳ năm 1989 (Hình 1.9);
• Ngày 20/02/2002 tại Ai Cập, một đoàn tàu chở khách từ Cairo đi Luxco đã bị bốc cháy dữ dội làm 400 người chết, hàng trăm người bị thương. Nguyên nhân là do nổ bình LPG để nấu ăn trong toa căng tin.
• Sự cố nổ bình chứa LPG làm sập toà nhà 9 tầng, làm chết và bị thương nhiều người ngày 03/06/2003 tại thành phố St. Peterburg – Nga. Nguyên nhân vụ nổ là do rò rỉ LPG trong bếp, khi bật công tắc quạt, xuất hiện tia lửa điện gây nổ.

Hình ảnh sự cố cháy, nổ bồn LPG tại Mexico, 1984 Hình ảnh sự cố tại NM chế biến LPG ở Pasadena, Hoa Kỳ năm 1989

Ở Việt Nam, do công nghiệp chế biến và sử dụng LPG mới phát triển trong những năm gần đây nên sự cố trong chế biến và sử dụng LPG ở nước ta thời gian qua chưa ở mức độ đặc biệt nghiêm trọng nhưng cũng đã xảy ra một số sự cố sau:

• Năm 1998 xảy ra sự cố rò rỉ và gây cháy đường ống dẫn LPG tại cơ sở cán thép thuộc tỉnh Phú Yên do đường ống không bảo đảm an toàn nên gây rò rỉ gas, tạo thành hỗn hợp cháy nổ, gặp nguồn nhiệt gây sự cố [52].
• Ngày 17/3/2003 rò rỉ tại đường ống dẫn LPG từ NM chế biến khí Dinh Cố tới kho cảng Thị Vải gây ô nhiễm nước tại đầm đánh bắt thủy sản sông Mỏ Nhát - Phước Hoà. Rò rỉ này đã làm chết cua, cá trong đầm trong 02 ngày đầu sự cố [52].
• Ngày 17-10-2006, trường mầm non tư thục Hoa Sen (cư xá Bình Thới, phường 8, quận 11, Tp.Hồ Chí Minh) đột ngột cháy dữ dội. Hàng trăm học sinh được di tản sang những ngôi nhà lân cận và lực lượng chữa cháy quận 11 kịp thời dập tắt ngọn lửa. Vụ cháy xảy ra khi cấp dưỡng mở bếp gas thì bất ngờ lửa cháy lan theo vòi gas và bùng lên dữ dội. Nguyên nhân là khi thay bình gas loại 50 kg, đại lý gas đã bất cẩn để rò rỉ gas khi lắp van an toàn [170].
• Ngày 22/10/2006 xảy ra sự cố nổ bình gas, làm cháy toàn bộ một căn nhà tại ấp Hòa Hớn, xã Định Hòa, huyện Gò Quao, tỉnh Kiên Giang. Ước tính thiệt hại khoảng 100 triệu đồng nhưng không thiệt hại về người do người trong nhà đã kịp chạy ra ngoài trước khi nổ bình gas [170].
• Ngày 14/01/2008, xảy ra sự cố LPG tại bếp của khách sạn Đỉnh Cao, Sa Pa, Lào Cai làm sập nhà bếp và nứt tường, hư hỏng cửa kính của hai nhà liền kề. Nhân viên khách sạn bị thương do các mảnh kính vỡ găm vào người [165].
• Ngày 22/2/2009, trên quốc lộ 1A thuộc địa bàn xóm 18A xã Nghi Liên huyện Nghi Lộc tỉnh Nghệ An đã xảy ra sự cố cháy xe chở gas mang biển số 29S-1023 chở gas từ Hải Phòng về Nghệ An. Đám cháy lớn đã làm cháy cả đường dây điện trên không. Rất may là bồn chứa LPG trên xe chưa bị nổ. Hình 1.10 trình bày các hình ảnh của sự cố này 170]:
• Ngày 01/07/2009 tại ở thôn Vinh An, xã Thạch Vĩnh, huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh đã xảy ra sự cố rò rỉ LPG làm cháy hai ngôi nhà (hình 1.11), gây thiệt hại hơn 100 triệu đồng [170].

Hình ảnh sự cố cháy xe bồn tại Nghệ An năm 2009 Hình ảnh vụ cháy LPG tại Hà Tĩnh năm 2009