Bài giảng Bài 37: Nguồn hidrocacbon thiên nhiên (tiếp theo)

Bài 37: Nguồn HidroCacbon Thiên NhiênBy: 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 MỎTúi 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 lớnLớp dầu ở giữaLớp nước và cặnLớp KhíLớp DầuLớp Nước MặnSơ đồ Cấu Tạo Mỏ DầuI. DẦU MỎThành 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 C50Nhóm 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 MỎThành 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 tanI. 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 ThácI. 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 CấtSơ đồ chưng cất ,chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ4. 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:(CH3)2CHCH2CH(CH3)2+H2CH3[CH2]6CH3 Tách hiđro chuyển xicloankan thành aren: Tách hiđro chuyển ankan thành aren :+ 3H2CH3(CH2)5CH3+3H2 C6 - C7Xăng:C5 – C11(gồm chủ yếu ankan có nhánh và aren nên chỉ số octan cao hơn)C8C7 – C8RIFOMINH5000C,20 – 40 atmPt, 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 dàiPhân tử hiđrocacbon mạch gắn hơnt0, xúc tácC8H18CrăckinhC4H8+C4H10CrăckinhC2H6 + C2H4CH4 + 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 + CmH2mVD:5. Ứng DụngCác 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 họcII. KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ MỎ DẦU1. 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 nhiênChấtCH4C2H6C3H8C4H10C5H12N2CO2Thành phần % về thể tích77,916,864,091,980,490,807,86Thành 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 dầuKhí thiên nhiênKhí dầu mỏ (khí đồng hành)Nguồn gốcThành phần- 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 nam2. 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.Nhà máy điện đạm Phú MỹCụm khí điện đạm Cà MauNhà máy xử lí khí Dinh CốIII. 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, O2Nhựa 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.