Bài 37. Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Bài 37: Nguồn HidroCacbon Thiên Nhiên
By: Dũng Đôla, Minh Bibo, Trang Hana, Thỏ Láu(Dung), Việt Hoàng, Trang Tũn, Vinh Keen, Quân Tôm, Danh Tấn, Tống Thủy, Hữu Mạnh, Hoa Bé..
I. DẦU MỎ
Túi dầu là các lớp nham thạch có nhiều lỗ xốp chứa dầu được bao quanh bởi một lớp khoáng sét không thấm nước và khí.


Túi dầu gồm 3 lớp:
Lớp khí trên cùng gọi là
khí dầu mỏ. Có áp suất lớn…
Lớp dầu ở giữa
Lớp nước và cặn
Lớp Khí



Lớp Dầu



Lớp Nước Mặn

Sơ đồ Cấu Tạo Mỏ Dầu

I. DẦU MỎ
Thành Phần:
Dầu mỏ là chất lỏng sánh, màu nâu đen, mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước, không tan trong nước.
Thành phần: là hỗn hợp của nhiều hiđrocacbon khác nhau.

Nhóm ankan từ C1 đến C50
Nhóm xicloankan gồm chủ yếu xiclopentan, xiclohexan và các đồng đẳng của chúng.
Nhóm hiđrocacbon thơm nồng benzen, toluene, naphtalen và các dồng đẳng của chúng.
I. DẦU MỎ
Thành Phần:
Ngoài thành phần chính là hiđrocacbon, trong dầu mỏ còn có một lượng nhỏ các hợp chất hữu cơ chứa oxi, nitơ, lưu huỳnh và một lượng nhỏ chất vô cơ dạng hòa tan

I. DẦU MỎ

2. Khai Thác


- Muốn khai thác dầu mỏ, người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu.


I. Dầu Mỏ

Khi khoan trúng dầu lỏng, dầu tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ.

Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dung boem hút dầu lên hoắc bơm nước xuống để đẩy dầu lên.



2. Khai Thác


I. DẦU MỎ


- Trong công nghiệp, dầu mỏ được chưng cất ở áp suất thường trong những tháp cất liên tục (chưng cất phân đoạn). Quá trình này tách được những phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi khác nhau. Các phân đoạn đó được đưa đi sử dụng hoặc chế biến tiếp.



3. Chưng Cất
Sơ đồ chưng cất ,chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ
4. Chế biến hóa học
* Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hoá học (chế hoá dầu mỏ) là biến đổi cấu tạo hoá học các hiđrocacbon của dầu mỏ.

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

* Hai phương pháp chủ yếu chế hoá dầu mỏ là rifominh và crackinh.



a.Rifominh
* Mục đích :Xăng thu được từ chưng cất dầu mỏ chứa chủ yếu là những ankan không nhánh nên có chỉ số octan thấp dùng phương pháp rifominh để tăng chỉ số octan.

* Khái niệm :Rifominh là quá trình dùng xúc tác và nhiệt biến đổi cấu trúc của hiđrocacbon từ không phân nhánh thành phân nhánh, từ không thơm thành thơm.
** Quá trình rifominh:
Gồm 3 loại phản ứng chủ yếu:

Chuyển ankan mạch thẳng thành ankan mạch nhánh và xicloankan:
Tách hiđro chuyển xicloankan thành aren:







Tách hiđro chuyển ankan thành aren :
CH3(CH2)5CH3

C6 - C7
Xang:C5 - C11(g?m ch? y?u ankan cú nhỏnh v� aren nờn ch? s? octan cao hon)
C8
C7 – C8
RIFOMINH
5000C,20 – 40 atm
Pt, Pd, Ni…
(trên chất mang
là nhôm oxit
hoặc nhôm silicat)
benzen (C6H6), toluen (CH3C6H5)
Xilen [(CH3)2C6H4], stiren(CH2=CHC6H5
b.Crackinh:
** Khái niệm:
Crackinh là quá trình bẻ gãy phân tử hiđrocacbon mạch dài thành các phân tử hiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt (crackinh nhiệt)hoặc của xúc tác và nhiệt (crăckinh xúc tác)
Phân tử hiđrocacbon
mạch dài
Phân tử hiđrocacbon
mạch gắn hơn
t0, xúc tác
C8H18
Crăckinh
C4H8
+
C4H10
Crăckinh
C2H6 + C2H4
CH4 + C3H6
- Sản phẩm Crăckinh các phân đoạn nặng của dầu mỏ là xăng và khí crăckinh (là hỗn hợp khí gồm chủ yếu CH4, C2H4, C2H6, C4H8,….phụ thuộc vào điều kiện phản ứng. Dùng làm nguyên liệu cho tổng hợp chất hữu cơ)
C16H34  C16-mH34-2m + CmH2m
VD:
5. Ứng Dụng
Các sản phẩm chế biến dầu mỏ có nhiểu ứng dụng quan trọng trong công nghiệp và đời sống.
Tư dầu mỏ, sản xuất ra các loại nhiên liệu cho các động cơ, các nhà máy.
Làm nguyên liệu cho các quá trình sản xuất hóa học
II. KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ MỎ DẦU
1. Thành phần
- Khí thiên nhiên có nhiều trong các mỏ khí.
- Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là metan (95% về thể tích), phần còn lại là các đồng đẳng của metan và một số chất khí vô cơ.
a. Khí thiên nhiên
Thành phần %V các chất trong khí thiên nhiên ở các mỏ Tây Nam nước ta
- Khí mỏ dầu có nhiều trong các mỏ dầu.
- Thành phần chủ yếu của khí mỏ dầu gần giống như khí thiên nhiên nhưng hàm lượng metan thấp hơn (chỉ chiếm 50 – 70%V)
b. Khí mỏ dầu
- Có nhiều trong mỏ khí
- Tích tụ trong các lớp đất, đá xốp ở những độ sâu khác nhau.
-Có trong các mỏ dầu
-1 phần tan trong dầu mỏ, phần lớn được tích tụ lại thành lớp khí phía trên lớp dầu.
- thành phần chủ yếu là CH4 (95%) và một số đồng đẳng thấp của CH4 như C2H6, C3H8, C4H10, một số khí vô cơ như N2, CO2, H2S, H2,……
- thành phần gồm CH4 (50%-70% thể tích) và một số ankan khác với thành phần cao hơn.
- Khí thiên nhiên ở Tiền Hải (Thái Bình); khí mỏ dầu ở mỏ Bạch Hổ, Lan Tây, Lan Đỏ,….
- Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu ở Việt Nam có chất lượng tốt do có rất ít hợp chất lưu huỳnh.
Dầu mỏ ở nước ta chủ yếu tập trung ở thềm lục địa phía nam
2. Ứng dụng
- Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu được dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện.
- Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu còn là nguồn nguyên liệu và nhiên liệu quan trọng.
III. THAN MỎ
* Than mỏ: là phần còn lại của cây cỏ cổ đại đã bị biến hóa.

- Có 3 loại than chính: than gầy, than mỡ và than nâu, trong đó than mỡ được dùng để chế than cốc và cung cấp một lượng nhỏ hiđrocacbon.
* Khí lò cốc: là hỗn hợp các chất dễ cháy
- Thành phần: chứa chủ yếu là H2 (65%), CH4 (35%), các hiđrocacbon khác (C2H6), CO, CO2, N2, O2
Nhựa than đá: là chất lỏng thu được khi chưng cất than đá , có chứa nhiều hiđrocacbon thơm và phenol.
- Từ nhựa than đá, người ta đã tách được nhiều chất có giá trị như benzen, toluen, phenol, naphtalen,…còn lại là hắc ín.
- Các hợp chất thơm thu được từ chưng cất than đá là nguồn bổ sung nguyên liệu cho công nghiệp.