Bài giảng Bài 48: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

 hàng trăm hiđrocacbon thuộc các loại + Ankan (từ C1 đến C50), + Xicloankan (chủ yếu xiclopentan, xiclohexan và các đồng đẳng của chúng),+ Aren (hiđrocacbon thơm),(gồm benzen, toluen, xilen, naphtalen và các đồng đẳng của chúng). - Ngoài hiđrocacbon ra, trong dầu mỏ còn có một lượng nhỏ chất hữu cơ chứa oxi, nitơ, lưu huỳnh và vết (một ít) các chất vô cơ dạng hoà tan.- Dầu mỏ của ta khai thác ở thềm lục địa phía Nam ở thể sánh đặc, chứa nhiều ankan cao (parafin) và có ít hợp chất chứa lưu huỳnh (lưu huỳnh có trong nhiên liệu sẽ gây hại cho động cơ).- Dầu ở các mỏ khác nhau thường có thành phần các loại hiđrocacbon và các tạp chất rất khác nhau nhưng về thành phần nguyên tố thì thường như nhau : 83 – 87% C, 11 – 14% H, 0,01- 7% S, 0,01 – 7% O, 0,01 – 2% N, các kim loại nặng vào khoảng phần triệu đến phần vạn.	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.2. Thành phần hoá học.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm. Để phân tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều, người ta dùng phương pháp chưng cất phân đoạn. Trong cột phân đoạn, hỗn hợp hơi càng lên cao càng giàu hợp phần có nhiệt đô sôi thấp (vì hợp phần có nhiệt độ sôi cao đã bị ngưng đọng dần từ dưới lên). Hỗn hợp cần phân táchCột cất phân đoạnỐng sinh hànNhiệt kế	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.b) Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.2. Thành phần hoá học.TÚI DẦU DẦU SAU XỬ LÍDẦU SAU CHƯNG CẤTDẦU THÔ SỬ DỤNGCHẾ BIẾN HÓA HỌCKhai thác Xử lý sơ bộChưng cấtNhiệt độ sôiSố nguyên tử C trong phân tửHướng xử lí tiếp theo 30Cặn mazutChưng cất áp suất thấp lấy nguyên liệu cho crăckinh, dầu nhờn, parafin, nhựa rải đường- Tháp chưng làm việc ở áp suất thường. Trong công nghiệp, tùy theo thành phần dầu thô và sản phẩm định lấy mà lưu trình chưng cất khác nhau.	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.b) Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.2. Thành phần hoá học.2. Chưng cất dưới áp suất cao.- Phân đoạn sôi ở nhiệt độ >1800C được chưng cất tiếp ở áp suất cao → phân đoạn C1-C2, C3-C4  làm nhiên liệu khí hoặc khí hoá lỏng- Các chuỗi trong khoảng C5-C7 là các sản phẩm dầu mỏ nhẹ, dễ bay hơi  làm dung môi, chất làm sạch bề mặt và các sản phẩm làm khô nhanh khác. Các chuỗi từ C6H14 đến C12H26 bị pha trộn lẫn với nhau được sử dụng trong đời sống với tên gọi là xăng. - Dầu hỏa là hỗn hợp của các chuỗi từ C10 đến C15, tiếp theo là dầu điezen/dầu sưởi (C10 đến C20) và các nhiên liệu nặng hơn được sử dụng cho động cơ tàu thủy. Tất cả các sản phẩm từ dầu mỏ này trong điều kiện nhiệt độ phòng là chất lỏng.	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.b) Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.2. Thành phần hoá học.2. Chưng cất dưới áp suất cao.3. Chưng cất dưới áp suất thấp.- Phần còn lại sau khi chưng cất ở áp suất thường là hỗn hợp nhớt màu đen, đặc, còn gọi là cặn mazut. Các dầu bôi trơn và mỡ (dầu nhờn) (kể cả Vazơlin) nằm trong khoảng từ C16 đến C20.Các chuỗi trên C20 tạo thành các chất rắn, bắt đầu là sáp parafin, sau đó là hắc ín và nhựa đường bitum.CẶN MAZUTDầu mỏ Xăng ête: 40-70 °C (được sử dụng như là dung môi) Xăng nhẹ: 60-100 °C (nhiên liệu cho ô tô) Xăng nặng: 100-150 °C (nhiên liệu cho ô tô) Dầu hỏa nhẹ: 120-150 °C (nhiên liệu và dung môi trong gia đình) Dầu hỏa: 150-300 °C (nhiên liệu ) Dầu điêzen: 250-350 °C (nhiên liệu cho động cơ điêzen/dầu sưởi) Dầu bôi trơn: > 300 °C (dầu bôi trơn động cơ) Các thành phần khác: hắc ín, nhựa đường, các nhiên liệu khác TÓM TẮTCHƯNG CẤT DẦU MỎ	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.b) Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.2. Thành phần hoá học.2. Chưng cất dưới áp suất cao.3. Chưng cất dưới áp suất thấp.III. CHẾ BIỀN DẨU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌCIII. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC.Mục đích: Đáp ứng nhu cầu về số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu. Chất lượng của xăng được đo bằng chỉ số octan. Chỉ số octan càng cao thì xăng càng tốt. Thực nghiệm cho thấy chỉ số octan của hiđrocacbon giảm theo trật tự:Aren > Anken có nhánh > Ankan có nhánh > Xicloankan có nhánh > Anken không nhánh > Xicloankan không nhánh > Ankan không nhánh Đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu cho công nghiệp hoá chấtChế biến dầu mỏ bằng phương pháp Hoá học (Chế hoá dầu mỏ) là biến đổi cấu tạo hoá học các hiđrôcacbon của dầu mỏ.	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.b) Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.2. Thành phần hoá học.2. Chưng cất dưới áp suất cao.3. Chưng cất dưới áp suất thấp.III. CHẾ BIỀN DẨU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌCIII. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC.1. Rifominh.Để tăng chỉ số octan người ta dùng phương pháp Rifominh	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.Trong quá trình rifominh xảy ra 3 loại phản ứng chủ yếu sau: Chuyển ankan mạch thẳng thành ankan mạch nhánh và xicloankan:Xt,t0(CH3)2CHCH2CH(CH3)2CH3 + H2CH3[CH2]5CH3 Tách hiđro chuyển xicloankan thành aren: Xt, t0+ 3 H2 Tách hiđo chuyển ankan thành aren:CH3[CH2]5CH3Xt, t0CH3 + 4H25000C, 20-40 atmPt, Pd, Ni,(Trên chất mang lànhôm oxit hoặcnhôm silicat)C7-C8C6-C7C8RIFOMINHXăng: C5-C11 (gồm chủ yếu ankan có nhánh,xicloankan và aren nên chỉ số octan cao hơnBenzen (C6H6), Toluen(CH3C6H5)Xilen [(CH3)2C6H4], Stiren (CH2=CHC6H5)	THPT NGUYEÃN ÑÌNH CHIEÅU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGI. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ & THÀNH PHÂN HOÁ HỌCA. DẦU MỎI. TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC.1. Trạng thái thiên nhiên và tính chất vật lý.II. CHƯNG CẤT DẦU MỎII. CHƯNG CẤT DẦU MỎ.1. Chưng cất dưới áp suất thường.a) Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.b) Chưng cất phân đoạn dầu mỏ.2. Thành phần hoá học.2. Chưng cất dưới áp suất cao.3. Chưng cất dưới áp suất thấp.III. CHẾ BIỀN DẨU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌCIII. CHẾ BIẾN DẦU MỎ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC.1. Rifominh.2. Crăkinh.	Crăckinh là quá trình bẻ gãy phân tử hiđrocacbon mạch dài thành các phân tử hiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt (crăckinh nhiệt) hoặc của xúc tác và nhiệt (crăckinh xúc tác)Xem kỹ hơn trong SGK trang 201	Kết luận: Chế biến dầu mỏ bao gồm chưng cất dầu mỏ và chế biến bằng phương pháp hoá học. Sơ đồ chế biến dầu mỏ thành các sản phẩm được mô tả theo sơ đồ sau:Xem kỹ hơn trong SGK trang 201B. KHÍ MỎ DẦU	THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGA. DẦU MỎB. KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊNI. THÀNH PHẦNI. THÀNH PHẦN CỦA KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊNKhí thiên nhiênKhí mỏ dầu (khí đồng hành)Nguồn gốc- 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- 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.Các hợp phầnKhoảng % thể tíchKhí mỏ dầuKhí thiên nhiênMetan50 – 7070 – 95Etan~202 – 8Propan~11~2Butan~4~1Pentan~2~1N2,H2,H2S,He,CO2 ...~124 – 20THÀNH PHẦN	THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGA. DẦU MỎB. KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊNI. THÀNH PHẦN CỦA KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊNI. THÀNH PHẦNII. CHẾ BIẾN & ỨNG DỤNG II. CHẾ BIẾN, ỨNG DỤNG CỦA KHÍ MỎ DẦU VÀ KHÍ THIÊN NHIÊN	Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu ở Việt Nam có chất lượng tốt (do có rất ít hợp chất chứa lưu huỳnh), nên nó được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp và đời sống, cũng như mọi sinh hoạt ở nuớc ta.Khí mỏ dầuKhí thiên nhiênLoại bỏ H2SNén và làm lạnh.- CH4: Dùng cho nhà máy điện, sứ, đạm, sản xuất ancol metylic, anđehit fomic.- C2H6: Điều chế etilen để sản xuất nhựa PE- C3H8,C4H10 : Khí hoá lỏng (gas) dùng làm nhiên liệu cho công nghiệp, đời sống.Chế biến khí.Khai thác Dầu mỏNhà máy xử lí khí Dinh CốCụm khí điện đạm Cà MauCác dàn khoanNhà máy lọc dầuC. THAN MỎ	THPT NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU7Bài 48 NGUỒN HIĐROCACBON THIÊN NHIÊN LỚP 11A5BÀI 48NOÄI DUNGA. DẦU MỎC. THAN MỎ Trong công nghiệp, người ta chưng cất than mỏ trong lò cốc để