Bài 38. Hệ thống hóa về hiđrocacbon

Chàotấtcảcácbạn!


Danh sách nhóm

Bùi sơn
Ngô Đội
Nguyễn Hằng
Dương Lý
Hà Lan
Lưu Đoàn
Nguyễn Nhung
Nguyễn Trang
Nguyễn Thủy

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

2


Chương V

11/7/2012

Nguồn hidrocacbon thiên nhiên

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

3

Dầu mỏ

•
•
•

5.1 Nguồn gốc dầu mỏ
Dầu mỏ nước ta được khai thác nhiều ở vùng thềm lục địa phía nam như Cửu Long, Nam Côn
Sơn….và có nhiều mỏ lớn như mỏ Bạch Hổ, mỏ Đại Hùng, mỏ Rồng
Trên thế giới tập trung ở một số nước như Iran, Irac, Cooet, Rumani, Trung Quốc…..
Cho tới nay thì vẫn tồn tại 2 thuyết về nguồn gốc dầu mỏ là thuyết nguồn gốc vô cơ và thuyết nguồn
gốc hữu cơ.

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

4


Dầu mỏ

5.1 Tính chất vật lí,trạng thái tự nhiên

5.1.1 Tính chất vật lí

 Hỗn hợp lỏng, sánh, màu nâu đen.
 Có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và không tan trong

nước.

 Dầu mỏ khai thác từ các mỏ dầu dưới lòng đất.
11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học


Dầu mỏ

5.1 Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên
5.1.2 Trạng thái tự nhiên

Khí đồng hành
(khí mỏ dầu) áp suất lớn

Lớp dầu lỏng

Lớp nước mặn

MÔ HÌNH TÚI DẦU
11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

6


Dầu mỏ

•

5.3 Thành phần hóa học

•

Là hợp chất gồm hàng trăm hidrocacbon khác nhau thuộc 3 nhóm cơ bản chính là ankan, xicloankan và
aren. Ngoài ra dầu mỏ còn có một lượng nhỏ các chất hữu cơ như oxi, nito, lưu huỳnh và vết các chất
vô cơ.

•
•
•

5.3.1 Thành phần nguyên tố
Các nguyên tố chứa tỉ lệ phần trăm như sau:
C (82% – 87%), H (11% - 14%), S (0.01% - 7%), N (0.01% - 2%) ngoài ra còn một số nguyên tố khác
chiếm hàm lượng rất nhỏ.

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

7


Dầu mỏ

•

5.3 Thành phần hóa học

•
•

5.3.2 Các hợp chất hữu cơ trong dầu mỏ

•

Xicloankan: hầu hết các xicloankan trong dầu mỏ là xiclopentan, xiclohexan và dẫn xuất mono-, đi-,
triankyl.

•
•

Aren: hàm lượng aren trong dầu mỏ thường thấp như benzen, toluen, các xilen, etylbenzen….

Ankan: là thành phần chủ yếu của đại đa số các loại dầu mỏ (trong đó thì đã thấy được các chất từ
CH4 tới C50H102

Hợp chất chứa oxi: chứa tỉ lệ thấp dưới 3% như axit, phenol, xeton, este, lacton….

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

8


Dầu mỏ

•

5.3 Thành phần hóa học

•
•

5.3.2 Các hợp chất hữu cơ trong dầu mỏ

•
•

Hợp chất chứa nito: chứa tỉ lệ nhỏ hơn cả S như quinolin, isoquinolin…..

Hợp chất chứa S: chứa tỉ lệ rất nhỏ khoảng 1% như mecaptan, sunfua, thiophen…. Và đây cũng là
nguyên nhân làm cho dầu moe có mùi khó chịu và gây nên sự hoen rỉ các chi tiết chạy bằng động cơ
chạy bằng xăng dầu chứa các hợp chất đó.
Trong dầu mỏ thì không chứa anken và ankin. Tới nay thì người ta đã phát hiện ra khoảng 425 hợp
chất hidrocacbon có trong dầu mỏ.

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

9


Dầu mỏ

•

5.4 Phân loại

phân loại dựa trên cơ sở tỉ khối

loại dầu nhẹ
d≤o.828

11/7/2012

loại dầu TB

loại dầu nặng

0.829 - 0.884

d≥0.885

phân loại dựa theo thành phần hóa
học

dầu parafin

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

dầu naphten

dầu aren

dầu atphan

10


Dầu mỏ

5.5 Chưng cất dầu mỏ
5.5.1: Chưng cất dầu mỏ dưới áp suất thường

Nhiệt độ

Số nguyên tử C

sôi

trong phân tử

< 180°C

1 − 10
Phân đoạn khí và xăng

170 − 270°C

250 − 350°C

350 − 400°C

10 − 16

Hướng xử lý tiếp theo

Chưng cất áp suất cao, tách phân đoạn
C1 − C2, C3 − C4 khỏi phân đoạn lỏng (C5 − C10)

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

Phân đoạn dầu hỏa

16 − 21

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

Phân đoạn dầu diezen

21 − 30

Sản xuất dầu nhờn, làm nguyên liệu cho crackinh.


Dầu mỏ

5.5 Chưng cất dầu mỏ
5.5.2: Chưng cất dưới áp suất cao

11/7/2012

Phân đoạn chưng cất

hướng sử dụng

Phân đoạn C1 - C2, C3 – C4

Nhiên liệu khí hoặc khí hóa lỏng

Phân đoạn lỏng C5 – C6 (ete dầu

Dung môi hoặc nhiên liệu cho nhà

hỏa)

máy hóa chất

Phân đoạn C6 – C10 ( xăng)

Firominh
Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

12


Dầu mỏ

•
•
•

5.5 Chưng cất dầu mỏ
5.5.3: Chưng cất dưới áp suất thấp

Phần chưng cất còn lại ở áp suất thường là hỗn hợp cặn đen nhớt đặc gọi là cặn mazut

Dầu nhờn

Chưng cất cặn mazut ở áp

Parafin, vazolin

suất thấp

Cặn đen atphan
11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

13


Dầu mỏ
Một số giàn khoan ở Việt Nam

Giàn khoan Vũng Tàu
11/7/2012

Giàn khoan Bạch Hổ

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

14

Dầu mỏ

Một số giàn khoan ở Việt Nam
Gian khoan dầu Bạch Hổ

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

15


Dầu mỏ

Một số giàn khoan ở Việt Nam

11/7/2012
Giàn khoan Đại Hùng

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

Giàn khoan Rạng Đông

16


Dầu mỏ
Một số giàn khoan ở Việt Nam

11/7/2012

Mỏ Sư Tử Vàng
Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

17


Dầu mỏ

5.6 Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học:

•

Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học (chế hóa dầu mỏ) là biến đổi cấu tạo hóa học các
hidrocacbon của dầu mỏ

• Mục đích:
 Đáp ứng nhu cầu về số, chất lượng xăng làm nhiên liệu.
 Đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất
• Hai phương pháp để chế hóa dầu mỏ chủ yếu là rifominh và cracking

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

18


Dầu mỏ

- Chỉ số octan của hidrocacbon giảm dần theo thứ tự

5.6 Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học Chỉ số octan:

Aren > anken có nhánh > ankan có nhánh > xicloankan có nhánh > anken không nhánh > xicloankan không
- Chất lượng của xăng được đo bằng chỉ số octan. Chỉ số octan càng cao thì xăng càng tốt
nhánh > ankan không nhánh

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

19


Dầu mỏ

Biến đổi cấu trúc từ không
Rifominh

phân nhánh thành phân nhánh,
từ không thơm thành thơm
Bẻ gẫy phân tử mạch
Crackinh

dài thành hidrocacbon
mạch ngắn

Tách dầu mỏ thành

Chưng cất

các phân đoạn
Loại tạp chất

Xử lí sơ bộ
11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

đơn giản

20


Dầu mỏ
5.6 Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học:
5.6.1 Rifominh:
Rifominh là quá trình dùng xúc tác và nhiệt biến đổi cấu trúc của hidrocacbon từ không phân nhánh thành
phân nhánh, từ không thơm thành thơm

Trong quá trình rifominh xảy ra chủ yếu 3 loại p/u:
a. Chuyển ankan mạch thẳng thành ankan mạch nhánh và xicloankan:

CH3[CH2]6CH3

xt

→

t

(CH3)2CHCH2CH(CH3)2

CH3
+H2

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

21


Dầu mỏ

5.6 Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học
b. Tách hidro chuyển xicloankan thành aren


→
xt
t

+3H2

c. Tách hidro chuyển ankan thành aren

CH3
CH3(CH2)5CH3

11/7/2012


→
xt
t

Xăng thu được có chỉ số octan cao

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

+3H2

22


Dầu mỏ

•

5.6 Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học

» Phương pháp rifominh
Rifominh
C7-C8

C6-C7

Xăng:C5-C11

0
500 C,20-40atm

Benzen,toluen

Pd, Pt,Ni…
Xilen,stiren

C8

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

23


Dầu mỏ

5.6 Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học:

5.6.2 Cracking

Cracking là quá trình bẻ gãy phân tử hidrocacbon mạch dài thành các phân tử hidrocacbon mạch ngắn nhờ
tác dụng của nhiệt (cracking nhiệt) hoặc của xúc tác và nhiệt (cracking xúc tác)

Ví dụ: C16H34  C16-mH34-2m + CmH2m (m=2-16)
11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

24


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

11/7/2012

Đại Học Hùng Vương_k9 Hóa học

25