Bài giảng bài nguồn hiđrocacbon thiên nhiên hóa học 11 (10)

HÓA HỌC 11

1


Kiểm tra bài cũ
Chỉ dùng một thuốc thử hãy phân biệt các
chất trong nhóm sau. Viết sơ đồ phản ứng xảy ra.
1. Benzen, Etylbenzen, Stiren.
2. Stiren, Phenylaxetilen.

2


Đáp án
1. Dùng dung dịch KMnO4.

- Stiren làm mất màu dung dịch KMnO4
ngay ở nhiệt độ thường:
C6H5CH=CH2

KMnO4

C6H5

CH CH2
OH OH

3

Đáp án
1. Dùng dung dịch KMnO4.

- Etylbenzen làm mất màu dung dịch
KMnO4 khi đun nóng:
KMnO4
C6H5CH2CH3
80–1000C

C 6H 5

C

OK

O

- Benzen không làm mất màu dung dịch
KMnO4 ngay cả khi đun nóng đến 800C.
4


Đáp án
2. Dùng dung dịch AgNO3/NH3.

- Phenylbenzen cho kết tủa:
C6H5

C CH

AgNO3
NH3

C6H5

C CAg

- Stiren không có phản ứng trên.

5


BÀI 48
DẦU MỎ

KHÍ THIÊN NHIÊN

NGUỒN HIĐROCACBON
THIÊN NHIÊN

KHÍ MỎ DẦU

THAN MỎ
6


A. DẦU MỎ
I. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN – TÍNH CHẤT VẬT LÝ –
THÀNH PHẦN CỦA DẦU MỎ

7


1.Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý
- Dầu mỏ là hỗn hợp lỏng, sánh, màu sẫm mùi đặc
trưng.
- Nhẹ hơn nước, không tan trong nước.

8


2.Thành phần hóa học
Hidrocacbon: ankan, xicloankan, aren (chủ yếu)
DẦU MỎ

Chất hữu cơ chứa O, N, S (lượng nhỏ)
Chất vô cơ (rất ít)

Thành phần nguyên tố của dầu mỏ thường là:
83  87%C ; 11  14%H ; 0,01  7%S ; 0,01  7%O ;
0,01  2%N, các kim loại nặng vào khoảng phần triệu
đến phần vạn.

9


II. CHƯNG CẤT DẦU MỎ

1. Chưng cất ở áp suất thường
Nhiệt kế

Ống sinh hàn
Cột cất
phân đoạn

H2O

Hỗn hợp cần
phân tách

10


II. CHƯNG CẤT DẦU MỎ

1. Chưng cất ở áp suất thường
Nhiệt độ sôi

Số nguyên tử cacbon
trong phân tử

Hướng xử lý tiếp theo

< 1800C

1-10
Phân đoạn khí và xăng

Chưng cất áp suất cao, tách phân đoạn
C1-C2, C3-C4 khỏi phân đoạn lỏng (C5-C6)

170-2700C

10-16
Phân đoạn dầu hỏa

Tách tạp chất chứa S, dùng làm nhiên liệu
phản lực, nhiên liệu thắp sáng, đun nấu…

250-3500C

16-21
Phân đoạn dầu điezen

Tách tạp chất chứa S, dùng làm nhiên liệu
cho động cơ điezen

350-4000C

21-30
Phân đoạn dầu nhờn

Sản xuất dầu nhờn, làm nguyên liệu cho
crackinh

4000C

>30
Cặn mazut

Chưng cất áp suất thấp lấy nguyên liệu cho
11
crackinh, dầu nhờn, parafin, nhửa rải đường


II. CHƯNG CẤT DẦU MỎ

2. Chưng cất ở áp suất cao
C1-C10
(Phân đoạn khí + xăng tos < 180oC)

C1-C2, C3-C4
(khí)

C5-C6
(Ete dầu hoả)

C6-C10
(xăng)

Làm nhiên
liệu khí và khí
hoá lỏng

Dung môi, nguyên
liệu cho nhà máy
hoá chất

Chế hoá dầu mỏ
bằng phương pháp

rifominh
12


II. CHƯNG CẤT DẦU MỎ

2. Chưng cất ở áp suất thấp
C > 30
(cặn mazut có t0s > 4000C)

Phân đoạn linh
động

Dầu nhờn

Vazơlin, parafin

Atphan
(cặn đen)

Làm nhiên liệu
crăckinh

Bôi trơn máy

Dùng trong
y học, nến

Rải đường

13


III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

*Mục đích:
- Đáp ứng nhu cầu số lượng,
chất lượng xăng làm nhiên
liệu
- Đáp ứng nhu cầu nhiên liệu
cho công nghiệp hoá chất

* Hai phương pháp chủ
yếu để chế hóa dầu mỏ:
Rifominh và Crăckinh
14


III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

* Ý nghĩa chỉ số octan


Chất lượng của xăng được đo bằng chỉ số octan

Chỉ số octan càng cao  khả năng chống kích nổ
càng tốt  chất lượng xăng càng tốt


Chỉ số octan của hiđrocacbon giảm theo thứ tự sau:

Aren > anken có nhánh > ankan nhánh >
xicloankan nhánh > anken không nhánh >
xicloankan không nhánh > ankan không nhánh
15


III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

1. Rifominh
- Chuyển ankan mạch thẳng  ankan nhánh + xicloankan)
CH3[CH2]6CH3

xt


t0

(CH3)2CHCH2CH(CH3)2
CH3

+ H2
- Tách H2 chuyển xichoankan  aren
xt, t 0

3H2

- Tách H2 chuyển ankan  aren
CH3[CH2]5CH3 xt, t

0

CH3

4H2
16


III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

1. Rifominh
Rifominh là quá trình dùng xúc tác và nhiệt
độ làm biến đổi cấu trúc của hiđrocacbon từ không
nhánh  phân nhánh, từ không thơm  thơm
RIFOMINH
C7  C8
C6  C7
C8

500°C, 20  40 atm
Pt, Pd, Ni,...
(trên chất mang là
nhôm oxit hoặc
nhôm silicat)

Xăng: C5  C11 (gồm chủ yếu ankan có nhánh,
xicloankan và aren nên chỉ số octan cao hơn)
Benzen (C6H6), Toluen (CH3C6H5)
Xilen [(CH3)2C6H4], Stiren (CH2 = CHC6H5)

17

III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

2. Crăckinh
Crackinh là quá trình bẻ gãy phân tử hidrocacbon
mạch dài thành các phân tử hidrocacbon mạch
ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt (crackinh nhiệt)
hoặc của xúc tác và nhiệt (crackinh xúc tác).

Phân tử hiđrocacbon
mạch dài

t0
t0, xúc tác

Phân tử hiđrocacbon
mạch ngắn hơn

18


III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

2. Crăckinh
a. Crăckinh nhiệt
CH4+ CH2= CH2 + CH3CH=CH2
CRĂCKINH NHIỆT
15%

CH3[CH2]4CH3

700-9000C

40%

20%

C2H6 + C3H8 + C4H8 + C4H10 +
C5H10+ C5H12 + C6H12 + H2

19


III. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

2. Crăckinh
b. Crăckinh xúc tác
CRACKINH XÚC TÁC

C21-C35

400-4500C
Auminosilicat
(75-90% SiO2,
10-25% Al2O3) + HF

- Khí crackinh: C1-C4
- Xăng : C5-C11,,,hàm lượng
ankan có nhánh, xicloankan

và aren cao nên chỉ số octan
cao.
-Kerosen : C10 –C16 và
điezen : C16 –C21

* Kết luận:
Chế biến dầu mỏ bao gồm chưng cất dầu mỏ
và chế biến bằng phương pháp hóa học (rifominh và
crăckinh)
20


Sơ đồ chưng cất, chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ

21


B. KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN
I. THÀNH PHẦN KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN
- Khí mỏ dầu (hay khí đồng hành) có trong các mỏ dầu.
- Khí thiên nhiên là khí chứa trong các mỏ khí riêng biệt.
Các hợp phần

Khoảng % thể tích
Khí mỏ dầu

Khí thiên nhiên

50  70

70  95

Etan

20

28

Propan

11

2

Butan

4

1

Pentan (khí)

2

1

 12

4  20

Metan

N2, H2, H2S, He, CO2...

22


B. KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN
II. CHẾ BIẾN VÀ ỨNG DỤNG CỦA KHÍ MỎ DẦU VÀ
KHÍ THIÊN NHIÊN

CHẾ BIẾN KHÍ
Khí mỏ dầu
Khí thiên nhiên

Loại bỏ H2S
Nén và làm lạnh

CH4: Dùng cho nhà máy điện, sứ, đạm,
sản xuất ancol metylic, andehit fomic,...
C2H6: Điều chế etilen để sản xuất nhựa PE
C3H8, C4H10: Khí hóa lỏng (gas) dùng làm
nhiên liệu cho công nghiệp, đời sống.

23


C. THAN MỎ

24

C. THAN MỎ
I. CHƯNG CẤT THAN MỎ

LÒ CỐC

Làm lạnh
Than béo
(Than mỡ)

(Khí)
1000°C

Khí lò cốc: 65%H2 ; 35%CH4 ; CO2 ;
CO ; C2H6 ; N2 ... dùng làm nhiên liệu.
Lớp nước + NH3 : dùng làm phân đạm.
Lớp nhựa gọi là nhựa than đá.

Than cốc dùng cho luyện kim.

25