Bài 37: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên
NGUỒN HIDROCACBON THIÊN NHIÊN
I. DẦU MỎ
a) Túi dầu:
- 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.
b) Cấu tạo túi dầu: Gồm 3 lớp
- Lớp trên cùng gọi là lớp khí mỏ dầu.
- Lớp giữa là dầu.
- Dưới cùng: nước và cặn.
1. Thành phần:
- Dầu mỏ là chất lỏng sánh, màu nâu đen, cĩ mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước, khơng tan trong nước.
- Thành phần của dầu mỏ:
+ Ankan: C1 → C30
+ Xicloankan: xiclopentan, xiclohexan, các đđ
+ Hidrocacbon thơm: benzen, toluen, xilen, naphtalen và các đồng đẳng.
2. Khai thác:
- Muốn khai thác dầu, phải khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu.Khi khaon trúng lớp dầu lỏng dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ.
- Khi dầu giảm (áp suất khí giảm) thì phải: dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống.
3. Chế biến:
- Loại bỏ nước, muối và phá nhũ tương.
- Chưng cất phân đoạn (pp vật lí).
- Dùng pphh là crackinh và rifominh.
a. Chưng cất:
Chưng cất dầu mỏ ở áp suất thường, trong những tháp cất liên tục (chưng cất phân đoạn). Quá trình này dựa vào nhiệt độ sơi khác nhau của các chất
b. Chế biến hóa học:
- Chế biến hóa học các phân đoạn dầu mỏ để tăng giá trị sử dụng của dầu mỏ.
- Phương pháp thường dùng là crackinh và rifominh.
+ Crackinh là quá trình bẻ gãy hiđrocacbon mạch dài để tạo thành các phân tử hiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc xúc tác và nhiệt độ.
Ví dụ: C4H10 → C4H8 + H2
C4H10 → CH4 + C3H6
C4H10 → C2H6 + C2H2
+ Rifominh là quá trình dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của ptử hiđrocacbon từ mạch cacbon thẳng thành nhánh, từ không thơm thành thơm.
4. Ứng dụng:
- Từ dầu mỏ sản xuất được các loại nhiên liệu.
- Làm nguyên liệu cho các quá trình sản xuất hóa học.
II. KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ MỎ DẦU
|
|
Khí thiên nhiên |
Dầu mỏ |
|
Thành phần |
- Có nhiều trong mỏ khí. - Tích tụ trong các lớp đất, đá xốp ở những độ sâu khác nhau. - Thành phần chủ yếu là CH4 (95%) và một số đồng đẳng thấp của CH4 như: C2H6, C3H8, C4H10. |
- Có trong các mỏ dầu. - Một phần tan trong dầu mỏ, phần lớn tích tụ lại thành lớp khí phía trên lớp dầu. - Thành phần gồm có CH4 (50 – 70% thể tích) và một số ankan khác. |
|
Ứng dụng và liên hệ |
- Dùng làm nhiên liệu cho nhà máy phát điện. + khí thiên nhiên ở Tiên Hải (Thái Bình). + khí dầu mỏ ở Bạch Hổ, Lan Tây, Lan Đỏ, … - Là nguyên liệu và nhiên liệu quan trọng |
|
III. THAN MỎ
- Than mỏ là phần còn lại của cây dại đã bị biến hóa. Có 3 loại than chính: than gầy, than mỡ, than nâu.
- Nung than mỡ ở nhiệt độ 900 – 10000C không có không khí thu được than cốc, nhựa than đá, khí lò cốc
- Khí lò cốc là hỗn hợp của các chất dễ cháy. Thành phần theo thể tích: 59% H2, 25% CH4, 3% các hiđrocabon, 6% CO, 7% CO2, N2, O2.
- Nhựa than đá là chất lỏng chứa nhiều hiđrocacbon thơm và phenol. Từ nhựa than đá tách ra được nhiều chất có giá trị như: benzen, toluen, phenol, naphtalen và hắc ín.
- Các hợp chất thu được từ than đá là nguồn bổ sung nguyên liệu đáng kể cho công nghiệp.