Bài 37. Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Bài 48 :







NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN
NGUỒN HIĐROCACBON
THIÊN NHIÊN
DẦU MỎ
KHÍ THIÊN NHIÊN
KHÍ MỎ DẦU
THAN MỎ
A. DẦU MỎ
I. Trạng thái thiên nhiên, tính chất vật lí và thành phần của dầu mỏ
II. Chưng cất dầu mỏ
III. Chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hoá học
B. KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN
I. Thành phần của mỏ dầu và khí thiên nhiên
II. Chế biến, ứng dụng của khí mỏ dầu và khí thiên nhiên
C. THAN MỎ
A. DẦU MỎ
III- CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ 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.
** CHỈ SỐ OCTAN
Chất lượng của xăng được đo bằng chỉ số octan.
Chỉ số octan càng cao thì khả năng chống kích nổ càng tốt  chất lượng xăng càng tốt.
Chỉ số octan của hiđrocacbon giảm dần theo thứ tự:
Aren > Anken có nhánh > Ankan có nhánh > Xicloankan có nhánh > Anken không nhánh > Xicloankan không nhánh > Ankan không nhánh.



















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



1.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
2.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
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:
** Phân loại :
Crackinh nhiệt:
Thực hiện ở nhiệt độ trên 700-9000C chủ yếu nhằm tạo ra eten, propen, buten và penten dùng làm monom để sản xuất polime.

Crackinh nhiệt
Crackinh xúc tác
CH3[CH2]4CH3
700-9000C
CRACKINH NHIỆT

CH4+ CH2= CH2 + CH3CH=CH2



C2H6 + C3H8 + C4H8 + C4H10 +

C5H10+ C5H12 + C6H12 + H2
15%
40%
20%
b) Crackinh xúc tác
Crackinh xúc tác chủ yếu nhằm chuyển hiđrocacbon mạch dài của các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao thành xăng nhiên liệu.

400-4500C
Auminosilicat (75-90% SiO2,
10-25% Al2O3) + HF
C21-C35
CRACKINH XÚC TÁC
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
Chưng cất dầu mỏ
chế biến bằng
phương pháp hoá học
Sơ đồ chưng cất chế hoá và ứng dụng của dầu mỏ:
Lưu ý: Các vấn đề bảo vệ môi trường từ dầu mỏ
Vận chuyển dầu
Tàng trữ dầu đúng quy định
Chế biến dầu
Tránh cháy nổ
Không gây ô nhiễm môi trường
B. KHÍ MỎ DẦU
VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN
I- THÀNH PHẦN KHÍ MỎ DẦU VÀ
KHÍ THIÊN NHIÊN

** nguồn gốc :
Khí mỏ dầu(khí đồng hành) có trong các mỏ dầu
Khí thiên nhiên là khí chứa trong các mỏ khí riêng biệt.
** th�nh ph?n:
Th�nh ph?n c?a khớ m? d?u v� khớ thiờn nhiờn ch? y?u l� metan, ngo�i ra cũn cú etan, propan, butan, pentan v� cỏc khớ vụ co khỏc.
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
Mỏ dầu
Rồng
Bạch Hổ
Đại Hùng
Mỏ khí thiên nhiên
Bờ biển Tiền Hải
(Thái Bình)
II- CHẾ BIẾN, ỨNG DỤNG CỦA KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ DẦU MỎ

Khí mỏ dầu
Khí thiên nhiên
Loại bỏ H2S
Nén
và
Làm lạnh

Dùng cho nhà máy điện , sứ , đạm , sản xuất ancol metylic, anđehit fomic,..
: diều chế etilen để sản xuất nhựa PE
: Khí hóa lỏng (gas) dùng làm nhiên liệu cho công nghiệp , đời sống.
Chế Biến Khí
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.
C.THAN MỎ
** Khái niệm:
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.
I- CHƯNG KHÔ THAN BÉO
Than béo
(than mỡ)
(khớ)
10000C
Làm lạnh
Khớ lũ c?c
L?p nu?c+NH3 :dựng l�m phõn d?m
L?p nh?a : nh?a than dỏ
Than cốc dùng cho luyện kim
LÒ CỐC
* 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.
II- CHƯNG CẤT NHỰA THAN ĐÁ
- Nhựa than đá đem chưng cất sẽ thu đu?c các hiđrocacbon thơm , dị vòng thơm và các dẫn xuất của chúng .


80-1700C
170-2300C
230-2700C
Dầu nhẹ:
benzen,toluen,xilen,.
Dầu trung chứa naphtalen,phenol piridin
Dầu nặng. chứa crezol, xilenol, quinolin,..
Chưng cất
Nhựa than đá
Cặn còn lại là hắc ín dùng để rải đường