Bài 37: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên
1. Dầu mỏ
Dầu mỏ là một trong những nguyên liệu, nhiên liệu hàng đầu trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải. Người ta còn gọi dầu mỏ là “vàng đen” của thế giới.
Túi dầu: là lớp nham thạch có nhiều lỗ xốp chứa dầu được bao quanh bởi một lớp khoáng sét không thấm nước và khí.
Hình 1: Sơ đồ cấu tạo mỏ dầu
1.1.Thành phần
a. Tính chất vật lý
Trạng thái : Dầu mỏ là chất lỏng sánh
Màu sắc : Màu nâu đen
Mùi : Có mùi đặc trưng
Tỉ khối : ddầu mỏ/nước < 1
Độ tan : Không tan trong nước
b. Thành phần hoá học
Ankan: C1 → C50
Xicloankan : xiclopentan, xiclihexan và các đồng đẳng của chúng.
Hiđrocacbon thơm: benzen, toluen, xilen, naphtalen và các đồng đẳng của chúng.
1.2. Khai thác
Hình 2: Khai thác dầu mỏ
Khi khoan trúng lớp dầu lỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ.
Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên
1.3. Chế biến
a. Chưng cất
Để tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều, người ta dùng phương pháp chưng cất phân đoạn.
Ở cột cất phân đoạn, hỗn hợp hơi càng lên cao càng giàu hợp phần có nhiệt độ sôi thấp, vì hợp phần có nhiệt độ sôi cao đã bị ngưng đọng dần từ dưới lên.
Hình 3: Sơ đồ chưng cất, chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ
b.Chế biến hoá học
Mục đích của chế biến dầu mỏ:
Đáp ứng nhu cầu về số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu.Xăng thu được có chỉ số octan cao
Đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu cho cộng nghiệp hoá chất.
Chỉ số octan: Khả năng chống kích nổ của nhiên liệu
Crăckinh: Là quá trình bẽ gãy phân tử hiđrocacbon mạch dài để tạo thành các phân tử hiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc của xúc tác và nhiệt.
Refominh: Là quá trình dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của phân tử hiđrocacbon từ mạch cacbon không phân nhánh thành phân nhánh(đồng phân hoá), từ không thơm thành thơm.
Lưu ý: Các vấn đề bảo vệ môi trường từ dầu mỏ
Hình 4: ô nhiễm môi trường do khai thác dầu mỏ
2. Khí thiên nhiên và dầu mỏ
Khí thiên nhiên ở Tiền Hải (Thái Bình); khí mỏ dầu ở mỏ Bạch Hổ, Lan Tây, Lan Đỏ,….
3. Than mỏ
Hình 6:
1- Mỏ than Nông Sơn; 2- Mỏ than Hàn Tú
Bài 1:
Tại sao dầu mỏ có mùi khó chịu và gây hại cho động cơ?
Hướng dẫn:
Chính các hợp chất chứa S có trong dầu mỏ làm cho dầu mỏ có mùi khó chịu và gây hại cho động cơ.
Bài 2:
Hãy ghép tên khí với nguồn khí cho phù hợp:
Câu hỏi:
1. Thu được khi nung than mỡ trong điều kiện không có không khí
2. Thu được khi chế biến dầu mỏ bằng phương pháp cracking
3. Khai thác từ các mỏ khí
4. Có trong các dầu mỏ
Trả lời:
a. Khí mỏ dầu
b. Khí thiên nhiên
c. Khí lò cốc
d. Khí cracking
Hướng dẫn:
1- c; 2- d; 3- b. 4-a
Bài 3:
Bốn công việc chính của việc chế biến dầu mỏ (xử lí sơ bộ, chưng chất, cracking, refominh) có nội dung là gì?
1- Bẻ gãy Hidrcacbon mạch dài, tạo thành các hidrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc của xúc tác và nhiệt.
2- Dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của hidrocacbon từ mạch cacbon không nhánh thành phân nhánh, không thơm thành thơm.
3- Loại bỏ nước, muối, pha nhũ tương...
4- Tách dầu mỏ thành nhứng sản phẩm khác nhau dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau của các hidrocacbon có trong dầu mỏ.
Hướng dẫn:
1- Cracking, 2-refominh, 3- Xử lí sơ bộ, 4-Chưng cất
1. Dầu mỏ
Dầu mỏ là một trong những nguyên liệu, nhiên liệu hàng đầu trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải. Người ta còn gọi dầu mỏ là “vàng đen” của thế giới.
Túi dầu: là lớp nham thạch có nhiều lỗ xốp chứa dầu được bao quanh bởi một lớp khoáng sét không thấm nước và khí.
Hình 1: Sơ đồ cấu tạo mỏ dầu
1.1.Thành phần
a. Tính chất vật lý
Trạng thái : Dầu mỏ là chất lỏng sánh
Màu sắc : Màu nâu đen
Mùi : Có mùi đặc trưng
Tỉ khối : ddầu mỏ/nước < 1
Độ tan : Không tan trong nước
b. Thành phần hoá học
Ankan: C1 → C50
Xicloankan : xiclopentan, xiclihexan và các đồng đẳng của chúng.
Hiđrocacbon thơm: benzen, toluen, xilen, naphtalen và các đồng đẳng của chúng.
1.2. Khai thác
Hình 2: Khai thác dầu mỏ
Khi khoan trúng lớp dầu lỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ.
Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên
1.3. Chế biến
a. Chưng cất
Để tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều, người ta dùng phương pháp chưng cất phân đoạn.
Ở cột cất phân đoạn, hỗn hợp hơi càng lên cao càng giàu hợp phần có nhiệt độ sôi thấp, vì hợp phần có nhiệt độ sôi cao đã bị ngưng đọng dần từ dưới lên.
Hình 3: Sơ đồ chưng cất, chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ
b.Chế biến hoá học
Mục đích của chế biến dầu mỏ:
Đáp ứng nhu cầu về số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu.Xăng thu được có chỉ số octan cao
Đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu cho cộng nghiệp hoá chất.
Chỉ số octan: Khả năng chống kích nổ của nhiên liệu
Crăckinh: Là quá trình bẽ gãy phân tử hiđrocacbon mạch dài để tạo thành các phân tử hiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc của xúc tác và nhiệt.
Refominh: Là quá trình dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của phân tử hiđrocacbon từ mạch cacbon không phân nhánh thành phân nhánh(đồng phân hoá), từ không thơm thành thơm.
Lưu ý: Các vấn đề bảo vệ môi trường từ dầu mỏ
Hình 4: ô nhiễm môi trường do khai thác dầu mỏ
2. Khí thiên nhiên và dầu mỏ
Khí thiên nhiên ở Tiền Hải (Thái Bình); khí mỏ dầu ở mỏ Bạch Hổ, Lan Tây, Lan Đỏ,….
3. Than mỏ
Hình 6:
1- Mỏ than Nông Sơn; 2- Mỏ than Hàn Tú
Bài 1:
Tại sao dầu mỏ có mùi khó chịu và gây hại cho động cơ?
Hướng dẫn:
Chính các hợp chất chứa S có trong dầu mỏ làm cho dầu mỏ có mùi khó chịu và gây hại cho động cơ.
Bài 2:
Hãy ghép tên khí với nguồn khí cho phù hợp:
Câu hỏi:
1. Thu được khi nung than mỡ trong điều kiện không có không khí
2. Thu được khi chế biến dầu mỏ bằng phương pháp cracking
3. Khai thác từ các mỏ khí
4. Có trong các dầu mỏ
Trả lời:
a. Khí mỏ dầu
b. Khí thiên nhiên
c. Khí lò cốc
d. Khí cracking
Hướng dẫn:
1- c; 2- d; 3- b. 4-a
Bài 3:
Bốn công việc chính của việc chế biến dầu mỏ (xử lí sơ bộ, chưng chất, cracking, refominh) có nội dung là gì?
1- Bẻ gãy Hidrcacbon mạch dài, tạo thành các hidrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc của xúc tác và nhiệt.
2- Dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của hidrocacbon từ mạch cacbon không nhánh thành phân nhánh, không thơm thành thơm.
3- Loại bỏ nước, muối, pha nhũ tương...
4- Tách dầu mỏ thành nhứng sản phẩm khác nhau dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau của các hidrocacbon có trong dầu mỏ.
Hướng dẫn:
1- Cracking, 2-refominh, 3- Xử lí sơ bộ, 4-Chưng cất