Bài giảng Hóa học 11 bài 37: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Dầu mỏ

Khí dầu mỏ

Nguồn hiđrocacbon
thiên nhiên

Than mỏ

Khí thiên nhiên


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

Lớp khí
Lớp dầu
Lớp nước mặn
Sơ đồ cấu tạo mỏ dầu


1. Iran
2. Irac
3. Kuwait

4. Arập Saudi

5. Arập
6. Qatar

7. Libia
10. Nigiêria
8. Venezuela
11. Ecuador
9. Angiêria
12. Gabon
13.Inđônesia


Ở Việt Nam
Dầu mỏ ở nước ta chủ
yếu tập trung ở thềm lục
địa phía nam





2.Thành phần hoá học của dầu mỏ

Em
Emhãy
hãycho
chobiết
biếtdầu
dầumỏ
mỏbao

baogồm
gồm
những
nhữnghợp
hợpchất
chấtnào?
nào?


Hiđrocacbon: ankan, xicloankan, aren (chủ yếu)
- Dầu mỏ

Chất hữu cơ chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh (lượng nhỏ)
Chất vô cơ (rất ít)

- Thành phần nguyên tố thường:

83-87%C; 0,01-7%S
11-14%H; 0,01-7% O
0,01-2%N

Ngoài ra còn lượng rất nhỏ kim loại nặng


II. Chưng cất dầu mỏ
- Chưng cất dầu mỏ dùng phương pháp chưng cất phân đoạn ⇒
tách các chất có tos khác nhau không nhiều.

* Chưng cất phân đoạn dầu mỏ
Dầu mỏ (dầu thô)
Chưng cất ở p thường

<180oC

Phân đoạn dầu nhẹ
(C1-C10)

170-400oC

Phân đoạn dầu trung
(C10-C30)

>400oC

Phân đoạn dầu nặng
(C>30)


- Các phân đoạn chưng cất dầu mỏ ở áp suất thường
Nhiệt độ sôi

Số nguyên tử C trong
phân tử

<180oC

1-10
Phân đoạn khí xăng

170 – 270oC

10-16
Phân đoạn dầu hoả

250 – 350oC

16-21
Phân đoạn dầu điêzen

350 – 400oC

400oC

21-30
Phân đoạn dầu nhờn
>30
Cặn mazut

Hướng xử lý tiếp theo
Chưng cất áp suất cao, tách phân đoạn
C1-C2, C3-C4, khỏi phân đoạn lỏng (C5C10)
Tách tạp chất chứa S, dùng làm nhiên
liệu phản lực, nhiên liệu thắp sáng, đun
nấu,…
Tách tạp chất chứa S, dùng làm nhiên
liệu cho động cơ điêzen
Sản xuất dầu nhờn, làm nguyên liệu cho
crackinh

Chưng cất áp suất thấp lấy nguyên liệu
cho crăckinh, dầu nhờn, parafin, nhựa
rải đường


- Đối với phân đoạn tos<180oC: Dùng phương pháp chưng cất phân
đoạn ở áp suất cao.
C1-C10
(Phân đoạn khí + xăng tos<180oC)

C1-C2, C3-C4
(khí)

C5-C6
(Ete dầu hoả)

Làm nhiên liệu
khí và khí hố
lỏng

Dung mơi,
ngun liệu cho
nhà máy hố chất

C6-C10
(chủ yếu ankan khơng
nhánh)
Chế hố dầu mỏ
bằng phương pháp
riforminh ⇒ tăng

chất lượng của xăng


- Đối với phân đoạn có tos>400oC (chiếm 40% lượng dầu thô): Dùng
phương pháp chưng cất phân đoạn ở áp suất thấp
C>30
(cặn marut)

Phân đoạn linh
động

Dầu nhờn

Vazơlin, parafin

Làm nhiên liệu
crăckinh

Bôi trơn máy

Dùng trong
y học, nến

Atphan
(cặn đen)
Rải đường


III. Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hoá học (chế hố dầu mỏ).
Vì sao phải chế hố dầu mỏ?

1. Mục đích
- Đáp ứng nhu cầu số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu (đo bằng chỉ số
octan).
* Chỉ số octan (Isooctan: 2,2,4- Trimetyl pentan là chất có khả năng chống kích nổ
rất tốt, có chỉ số octan=100).
● Chỉ số octan tương đương với % V của Isooctan có trong xăng.
● Chỉ số octan của hiđrocacbon giảm theo thứ tự sau:
Aren>anken có nhánh>ankan nhánh>xicloankan nhánh>anken
khơng nhánh>xicloankan khơng nhánh>ankan khơng nhánh.
- Đáp ứng nhu cầu nhiên liệu cho cơng nghiệp hố chất.
* Có hai phương pháp chủ yếu chế hố dầu mỏ

Rifominh
Crăckinh





2. Các phương pháp
a. Rifominh
Rifominh là gì?
Ví dụ:
CH3[CH2]5CH3
Heptan

(CH3)2CHCH2CH(CH3)2

xt

CH3
+ H2

to

xt

+ 3H2 (Xicloankan ⇒ aren)

to

CH3[CH2 ]5CH3

(Chuyển ankan mạch thẳng ⇒
ankan nhánh + xicloankan)

xt
to

CH3
+ H2

(Chuyển ankan mạch thẳng ⇒ aren)


- Rifominh là quá trình dùng xúc tác và to làm biến đổi cấu trúc của
hiđrocacbon (từ không nhánh ⇒ phân nhánh, từ khơng thơm ⇒
thơm).
* Mục đích: làm tăng chất lượng cho xăng (tăng chỉ số octan)

C7-C8
C6-C7
C8

Rifominh 500oC
Xt: Pt hoặc
Ni/ Al2O3

Xăng: C5-C11 tăng chỉ số
Octan
Bezen C6H6, CH3C6H5
Xilen (CH3)2C6H4
Stiren CH2=CHC6H5


2. Crăckinh
- Crăckinh là quá trình bẻ gãy phân tử hiđrocacbon mạch dài thành
hiđrocacbon mạch ngắn hơn dưới tác dụng của nhiệt (crăckinh nhiệt)
hoặc của nhiệt và xúc tác (crăckinh xúc tác).
a. Crăckinh nhiệt:
- Mục đích:
Chủ yếu
o
700 – 900 C
Chuyển hiđrocacbon
Eten, Propen, Buten, Penten
mạch dài
Sản xuất polime

CH3[CH2]4CH3

CH4 + CH2=CH2+ CH3CH=CH2
20%
Crăckinh nhiệt 15% 40%
C2H6 + C3H8 +C4H8 + C4H10
o
700 – 900 C
+C5H10 + C5H12 + C6H12 + H2