12/08/2021
Như chúng ta đã biết, khí thiên nhiên là loại khí rất quen thuộc được sử dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày, từ nấu ăn, sưởi ấm,…đến sản xuất hóa chất, vận hành các nhà máy phát điện, phương tiện giao thông. Mặc dù quen thuộc là vậy nhưng không phải ai cũng biết khí thiên nhiên là gì? Thành phần chính của khí thiên nhiên bao gồm những chất nào? Ứng dụng khí thiên nhiên ra sao? Chính vì vậy mà chúng tôi đã tổng hợp lại các thông tin liên quan đến khí thiên nhiên trong nội dung bài viết dưới đây để các bạn có thể theo dõi dễ hơn. Giờ thì cùng tìm hiểu với chúng tôi nhé.
Khí thiên nhiên là gì?
Mục lục bài viết
Định nghĩa khí thiên nhiên là gì?
Khí thiên nhiên hay còn gọi là khí gas, khí đốt là một hỗn hợp các chất khí có thể cháy được với thành phần chủ yếu là hydrocarbon (hợp chất chứa C và H2). Nó có thể chứa đến đến 85% methane CH4, khoảng 10% etan C2H6 và một lượng nhỏ propan.
Các chất không phải là hydro cacbon trong khí thiên nhiên được gọi là những chất làm loãng và chất gây ô nhiễm. Các chất làm loãng gồm có những loại khí và hơi như : N2, CO2 và hơi nước. Các chất gây ô nhiễm gồm có H2S và những hợp chất chứa lưu huỳnh khác. Những chất này làm giảm nhiệt trị và đặc tính của khí thiên nhiên nên thường bị tách ra trong quy trình tinh lọc khí thiên nhiên và được sử dụng làm loại sản phẩm phụ .
Cũng giống như than đá, dầu mỏ và những loại khí khác, khí thiên nhiên là một nguyên vật liệu hóa thạch và chúng được xem là một trong những dạng nguồn năng lượng sạch, bảo đảm an toàn và có nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày của con người .
Khí thiên nhiên là dạng nguồn năng lượng sạch
Nguồn gốc hình thành khí thiên nhiên
Nguồn gốc hình thành khí vạn vật thiên nhiên là những sinh vật phù du và vi sinh vật sống dưới nước ( tảo, động vật hoang dã nguyên sinh ). Khi những sinh vật này chết đi, xác của chúng sẽ tích tụ trên đáy đại dương rồi bị chôn lấp từ từ và dòn nén dưới những lớp trầm tích. Trải qua hàng triệu năm, dưới tính năng của áp suất, nhiệt độ, xác của những sinh vật này sẽ chuyển hóa thành khí vạn vật thiên nhiên .
Sau khi được hình thành trong lòng vỏ Trái Đất, khí thiên nhiên dần chui vào những lỗ nhỏ của những tầng đá xốp xung quanh và những tầng đá này có vai trò như những bể chứa tự nhiên. Tuy nhiên, vì những lớp đá xốp này thường có nước, dầu mỏ chui vào, phối hợp với việc nó vốn nhẹ hơn nước và kém rậm rạp hơn những tầng đá xung quanh nên chúng bị đẩy lên trên qua lớp vỏ, thậm chí còn cách xa nơi được tạo ra và bị giữ lại bởi những lớp đá không thấm hay còn gọi là đá ” mũ chụp “. Vì nhẹ hơn dầu mỏ nên khí thiên nhiên nằm trên dầu mỏ, tạo thành lớp ” mũ chụp khí ” .
Khí thiên nhiên nằm sâu dưới đáy đại dương
Khai thác khí thiên nhiên ở đâu?
Vì quy trình tạo ra khí thiên nhiên và dầu mỏ là tựa như nhau nên nó thường được tìm thấy cùng với những mỏ dầu bên trong vỏ Trái Đất. Ngoài ra, người ta cũng tìm thấy loại khí này bên trong những thành tạo ngầm dưới lòng đất hoặc link với những hồ chứa hydrocarbon khác trong những vỉa than và dưới dạng clanratmetan .
Hiện nay, khí thiên nhiên xuất hiện ở khắp những lục địa, trừ Nam Cực với trữ lượng khổng lồ, lên đến 150 tỷ tỷ m³ ( 150 × 1018 ). Trong đó, Nga là vương quốc có trữ lượng lớn nhất quốc tế ( khoảng chừng 48 tỷ tỷ m³ ), tiếp đến là khu vực Trung Đông ( 50 tỷ tỷ m³ ) và một số ít nơi khác ở châu Á, châu Phi và châu Úc .
Trữ lượng khí thiên nhiên ở Việt Nam
Nước Ta là một trong những vương quốc có vị trí địa lý và điều kiện kèm theo vạn vật thiên nhiên vô cùng thuận tiện để hình thành nên những mỏ khí thiên nhiên. Chính thế cho nên mà trữ lượng khí thiên nhiên ở Nước Ta chiếm tỷ trọng khá lớn. Hiện nay tất cả chúng ta đã phát hiện được 24 mỏ khí thiên nhiên, trong đó có 23 mỏ nằm ở đất liền và một mỏ nằm ở ngoài biển .
Tuy nhiên, theo đại diện thay mặt Bộ Công Thương cho biết : “ Từ năm 2022, nguồn khí thiên nhiên của Nước Ta sẽ khởi đầu suy giảm, không đủ phân phối nhu yếu trong nước, nên buộc phải nhập khẩu khí hóa lỏng LNG để phát điện ”
Phân loại khí thiên nhiên
Để phân loại khí thiên nhiên, người ta dựa vào thành phần của nó .
– Khí khô là khí có chứa tỷ suất methane cao .
– Khí ướt là khí có chứa một lượng đáng kể hydrocarbon có phân tử lượng cao hơn thuộc nhóm ankan, gồm có etan, propan và butan. Phần cặn lắng của khí sẽ là phần còn lại sau khi những ankan được rút khỏi khí ướt .
– Khí chua là khí chứa nồng độ H2S cao .
– Khí ngọt là khí có chứa ít chất H2S .
Quy trình khai thác và xử lý khí thiên nhiên
Các nhà địa chất sẽ thăm dò để tìm nơi chứa khí thiên nhiên
Để xác lập được vị trí của những mỏ khí thiên nhiên, những nhà địa chất sẽ thực thi thăm dò những nơi chứa những thành phần thiết yếu cho việc hình thành khí và sử dụng công nghệ tiên tiến văn minh để xác định đúng mực vị trí sống sót khí. Sau đó khoan những giếng lấy khí. Nếu giếng khoan đi vào lớp đá xốp có chứa một lượng lớn khí thiên nhiên thì áp lực đè nén bên trong lớp đá này sẽ đẩy khí lên trên mặt phẳng. Tuy nhiên, sau một thời hạn khai thác thì áp lực đè nén này sẽ giảm và người ta phải dùng bơm để hút khí lên mặt phẳng .
Sau khi được đưa lên mặt đất, khí thiên nhiên sẽ được luân chuyển bằng đường ống dẫn khí đến xí nghiệp sản xuất để tinh lọc và giải quyết và xử lý .
Khí thiên nhiên sẽ được luân chuyển bằng đường ống dẫn khí đến nhà máy sản xuất
Tại đây, người ta sử dụng các thiết bị tách lọc khí để loại bỏ các hợp chất không phải là hydrocarbon, đặc biệt là H2S và CO2 ra khỏi khí thiên nhiên. Hai quá thực hiện công việc này là hấp thụ và hút bám.
– Quá trình hấp thụ sử dụng một chất lỏng ( nước, amin nước và natri cacbonat ) để hấp thụ khí tự nhiên và những tạp chất, sau đó phân tán chúng trong chất lỏng này. Khí thiên nhiên sau đó sẽ thoát ra khỏi chất hấp thụ và để lại tạp chất trong dung dịch .
– Quá trình hút bám là quy trình cô đặc khí thiên nhiên trên mặt phẳng một chất rắn ( hầu hết là than ) hoặc lỏng để vô hiệu tạp chất .
Sau khi đã vô hiệu tạp chất, khí thiên nhiên được luân chuyển đến những nhà máy sản xuất chế biến để tách những hợp chất như etan, butan, propan … và sử dụng cho những mục tiêu khác nhau. Nhiên liệu được tạo ra từ khí thiên nhiên cung ứng cho khoảng chừng 25 % nguồn cung nguồn năng lượng quốc tế .
Khí thiên nhiên được lọc bỏ tạp chất tại nhà máy sản xuất
Vì khí thiên nhiên là khí không màu, không mùi nên để tương hỗ cho việc phát hiện rò rỉ, những đơn vị sản xuất đã cho thêm chất tạo mùi vào khí này, thường thì là tert-Butylthiol ( t-butyl mercaptan ), thi thoảng lại là thiophane. Và để luân chuyển khí thiên nhiên đi xa, người ta thực thi hóa lỏng nó ở nhiệt độ – 160 °C ( – 256 °F ). Khí thiên nhiên sau khi hóa lỏng chỉ chiếm 1/600 so với dạng khí và người ta gọi nó là khí LNG. Khí này sau đó sẽ được luân chuyển bằng tàu có trọng tải lớn rồi được đưa tới những khu vực vùng sâu vùng xa, hải đảo, … bằng mạng lưới hệ thống xe bồn, tàu hỏa, …
Vận chuyển khí thiên nhiên bằng tàu biển
Ứng dụng khí thiên nhiên trong thực tiễn
Khí thiên nhiên sau khi được khai thác và tinh lọc thành những khí khác sẽ được sử dụng làm nguyên vật liệu và nguyên vật liệu nguồn vào cho ngành công nghiệp sản xuất hóa chất và nguyên vật liệu đốt cháy :
– Dùng làm nguyên vật liệu đốt của nhà bếp gas, lò gas trong chế biến thực phẩm, sấy khô .
Dùng làm nguyên vật liệu đốt của nhà bếp gas
– Làm nguyên vật liệu đốt trong những lò gạch, lò gốm, lò sản xuất xi-măng, lò luyện kim, lò nấu thủy tinh, lò đốt những tua bin nhiệt điện để phát điện .
– Dùng làm nguyên vật liệu nguồn vào cho ngành hóa dầu để tạo ra những chất hóa dầu, được sử dụng trong sản xuất phân đạm, bột giặt, dược phẩm, những loại chất dẻo, …
Dùng làm nguyên vật liệu nguồn vào để sản xuất những loại chất dẻo
– Sử dụng để sản xuất khí H2 bằng giải pháp hydro reformer. Khí hydro sau đó được ứng dụng cho nhiều nghành nghề dịch vụ khác như làm nguyên vật liệu chính cho ngành công nghiệp hóa chất, là tác nhân hydro hóa, là một mẫu sản phẩm quan trọng trong những nhà máy sản xuất lọc dầu và là nguồn nguyên vật liệu thiết yếu để quản lý và vận hành những phương tiện đi lại sử dụng khí hydro .
– Thêm khí thiên nhiên vào vi trùng Methylococcus capsulatus để sản xuất thức ăn giàu đạm và thức ăn cho cá .
Dùng để sản xuất thức ăn cho cá
Hiện nay, khí thiên nhiên đa phần được sử dụng ở những nước thuộc Bắc Bán cầu, trong đó Bắc Mỹ và Châu Âu là những nơi tiêu thụ nhiều nhất trên quốc tế .
Ảnh hưởng của khí thiên nhiên đến môi trường và con người
– Một số mỏ khí thiên nhiên tạo ra khí chua có chứa hydrogen sulfide. Đây là một khí vô cùng độc, hoàn toàn có thể gây tử trận nếu hít phải .
– Khai thác khí thiên nhiên sẽ làm giảm áp lực đè nén trong hồ chứa. Điều này hoàn toàn có thể gây ra thực trạng sụt lún, chìm xuống mặt đất ở trên khiến hệ sinh thái, đường thủy, mạng lưới hệ thống cấp thoát nước, nền móng, … bị ảnh hưởng tác động nghiêm trọng .
– Hệ thống sưởi sử dụng khí thiên nhiên hoàn toàn có thể gây ngộ độc khí CO nếu không được thông hơi hoặc mạng lưới hệ thống thông hơi kém .
Hệ thống sưởi sử dụng khí thiên nhiên hoàn toàn có thể gây ngộ độc khí CO
– Khí thiên nhiên là loại khí gây ngạt : Trong không khí, nồng độ oxy ở mức thông thường sẽ chiếm 20.9 % thể tích, nếu thiên nhiên và môi trường chứa ít hơn 18 % lượng oxy thì có năng lực gây ngạt thở. Với trường hợp nồng độ của khí thiên nhiên trong không khí cao vượt mức được cho phép, nó sẽ làm nạn nhân bị buồn nôn, chóng mặt do lượng oxy trong máu giảm xuống. Tuy nhiên, nếu chuyển dời ra khỏi nơi đó, những triệu chứng này sẽ nhanh gọn mất đi. Vì vậy, bạn phải đo hàm lượng oxy và hydrocacbon trong không khí ở nơi hoàn toàn có thể có khi vạn vật thiên nhiên trước khi đi vào bằng những dụng cụ chuyên sử dụng. Đồng thời, bạn cũng phải kiểm tra cả năng lực bắt cháy ngay cả khi lượng oxy đủ để không gây ngạt trước khi đưa người vào thao tác .
– Tiếp xúc với khí thiên nhiên hóa lỏng hoàn toàn có thể gây ra những hiện tưọng như phồng rộp da. Khí thoát ra LNG rất lạnh và hoàn toàn có thể gây bỏng lạnh, những mô ở mắt cũng hoàn toàn có thể bị hư hại dù thời hạn tiếp xúc rất ngắn. Nếu hít phải hơi LNG, phổi hoàn toàn có thể bị tổn thương .
Khí LNG hoàn toàn có thể gây bỏng lạnh
– Quá trình khai thác khí tự nhiên cũng tạo ra một số đồng vị phóng xạ của poloni (Po210-), chì (Pb210-) và radon (Rn220-). Trong đó, radon là một loại khí có hoạt động ban đầu từ 5 -200.000 becquerels trên một mét khối khí và nhanh chóng bị phân hủy thành Po210-có thể tích tụ thành màng mỏng trong các thiết bị khai thác khí.
– Trong một số ít trường hợp, rò rỉ khí thiên nhiên hoàn toàn có thể gây ra những vụ nổ lớn, hoàn toàn có thể thiệt hại về người và gia tài .
Trên đây là những thông tin về khí thiên nhiên là gì mà chúng tôi muốn bạn đọc nắm được. Hy vọng rằng bài viết này đã giúp các bạn giải đáp được hết thắc mắc ban đầu. Nếu bạn nào còn có vấn đề cần thảo luận, vui lòng để lại ý kiến bình luận tại website https://bem2.vn/ để chúng tôi có thể hỗ trợ tốt hơn.
Xem thêm
Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay
