BÀI THUYẾT TRÌNH
HYDROCACBON KHÔNG NO
GVHD: TS. Lê Thanh Thanh
Thành viên nhóm 3:
1. Lương Đức Vĩnh
2. Lê Huy Hoàng
3. Nguyễn Trọng Thịnh
4. Đỗ Văn Hạnh
5. Bùi Kim Đạt
6. Đặng Văn Dũng
TRƯỜNG ĐH BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NỘI DUNG CHÍNH
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
HYDROCACBON CÓ TRONG DẦU MỎ
II. DANH PHÁP VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ
III.PHƯƠNG PHÁP TÁCH OLEFIN VÀ
DIOLEFIN TỪ DẦU MỎ
IV. ỨNG DỤNG
GIỚI THIỆU CHUNG
a. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết theo đúng
hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là
cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự đó sẽ tạo nên chất mới.
b. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị IV. Những
nguyên tử cacbon không những có thể kết hợp với các
nguyên tử của nguyên tố khác mà còn kết hợp trực tiếp với
nhau thành những mạch cacbon khác nhau (mạch không
nhánh,có nhánh, mạch vòng).
c. Tính chất của các hợp chất phụ thuộc vào thành phần phân
tử(bản chất và số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hóa học
(thứ tự liên kết các nguyên tử).

1. THUYẾT CẤU TẠO CHUNG:
GIỚI THIỆU CHUNG
Các hydrocacbon là hợp chất hữu cơ, chỉ gồm hydro và cacbon, là
thành phần chính của dầu thô.
Trong thành phần của dầu thô chứa các hydrocacbon bốn nhóm
sau: parafin, olefin, naphten và aromat (trong dầu thô rất hiếm gặp các
hydocacbon không no hay olefin).
Hàm lượng tương đối của các hydrocacbon này trong các dầu thô
khác nhau là khác nhau. Nhóm hydocacbon nào chiếm ưu thế thị sẽ
quyết định tính chất và phương hướng chế biến dầu cũng như định
hướng các sản phẩm thu và lĩnh vực ứng dụng của chúng.
2. THÀNH PHẦN HYDROCACBON TRONG DẦU MỎ:
Metan
Etylen
GIỚI THIỆU CHUNG
3. HYDROCACBON KHÔNG NO (Olefin):
Hydrocacbon không no là những hydrocacbon chứa ít nhất một
liên kết đôi trở lên trong cấu trúc phân tử của nó nhưng không có dạng
mạch vòng như hydrocacbon thơm mà chỉ có dạng mạch thẳng hoặc
mạch nhánh.
Trong dầu thô hiếm gặp olefin. Olefin và các hydrocacbon không
no khác có trong sản phẩm dầu là kết quả của chế biến phá hủy cấu
trúc.
Trong dầu thô, hydrocacbon không no chủ yếu tồn tại ở 2 dạng là
Olefin và Diolefin.
Etylen
Buta – 1,3 - đien
DANH PHÁP VÀ LÝ TÍNH
A/ Olefin(Anken): CnH2n(n ≥ 2)
1. Danh pháp:

1.1. Cách gọi tên thông thường:
Tên Alken mạch ngắn = Tên Ankan tương ứng đổi -an thành –ylen
1.2. Tên IUPAC:
B1. Chọn mạch chính là mạch cacbon dài nhất mà chứa liên kết đôi.
B2. Đánh số thứ tự mạch chính từ đầu nào gần nối đôi nhất.
B3. Gọi tên: gồm 2 phần: Tên nhánh + Tên mạch chính
+ Tên nhánh: số thứ tự nhánh+ tên nhánh
* Nếu trong phân tử chứa nhóm: halogen, NO2, NH2 …ưu tiên
đọc nhóm halogen  NO2  NH2 …nhánh ankyl
* Nhánh ankyl theo mẫu tự ABC.
* Nếu có nhiều nhánh giống nhau thì dùng các tiền số đi(2), tri(3)
+ Tên mạch chính: Tên mạch C chính + số chỉ vị trí liên kết đôi(nhỏ
hơn) + en
DANH PHÁP VÀ LÝ TÍNH
A/ Olefin(Anken): CnH2n(n ≥ 2)
1. Danh pháp:
Ví dụ:
Propylen 3-Clo-đimetyl-3-hepten
2. Tính chất vật lý:

Ở điều kiện thường, anken từ C2C4 là chất khí, từ C5C17 là
lỏng, từ C18 trở lên là chất rắn.

Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy của anken thường nhỏ hơn so với
xycloankan có cùng số C và tăng dần theo khối lượng phân tử.

Nhẹ hơn nước, không tan trong nước, nhưng tan tốt trong dầu mỡ,
rượu, ete
DANH PHÁP VÀ LÝ TÍNH
B/ Diolefin(Ankadien): CnH2n-2(n ≥ 3)

1. Danh pháp:
1.1. Tên thông thường: Tên ankan tương ứng đổi đuôi an thành đien + vị trí
các nối đôi.
1.2. Tên IUPAC: Cách gọi tương tự anken.
Tên ankadien = Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh(nếu có) + tên mạch C + vị
trí các nối đôi + đien
Ví dụ:
Butadien-1,3
2-metyl-but-1,3-dien
2. Tính chất vật lý:
Ở điều kiện thường, ankadien từ C3C4 là chất khí, từ C5C17 là
chất lỏng, từ C18 trở lên là chất rắn.
Các tính chất khác, ankadien tương tự như anken.
CH
2
CH
CH CH
2
CH
2
CH
C CH
2
CH
3
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
Olefin là nguồn nguyên liệu quan trọng cho ngành công
nghiệp tổng hợp hóa dầu, thông thường Olefin tồn tại ở dạng
khí và lỏng. Chúng được sản xuất bằng nhiều phương pháp
khác nhau.

1. Phương pháp cracking nhiệt:

Là quá trình dùng nhiệt để bẻ gãy các mạch
hydrocacbon tạo thành Olefin.

Cracking nhiệt có thể sử dụng gasoil nặng hoặc nhẹ để
thu được sản phẩm olefin mạch thẳng từ 5-20 nguyên tử
cacbon. Công nghệ của nó rất giống với nhiệt phân
những sản phẩm dầu mỏ.
A/ CÁC PHƯƠNG PHÁP:
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
2. Phương pháp cracking xúc tác:

Quá trình này thường được tiến hành ở điều kiện công nghệ
như sau: nhiệt độ từ 450-550oC, áp suất trong vùng lắng của lò
P=0,27MPa.

Xúc tác cracking ngày nay thường sử dụng là xúc tác chứa
zeolit mang tính axit.

Sản phẩm của quá trình là hỗn hợp phức tạp của hydrocacbon
các loại khác nhau, chiếm chủ yếu là loại có số nguyên tử
cacbon từ 3 trở lên với cấu trúc mạch nhánh.

Cracking xúc tác là quá trình dùng để sản xuất Olefin C3 -C4,
trong đó có cả Iso-C4. Trong công nghệ chế biến dầu mỏ, các
quá trình xúc tác chiếm một vị trí quan trọng, điển hình là
Cracking xúc tác.
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
Khí thu được từ những quá trình cracking và nhiệt phân khác về thành

phần được thể hiện trong bảng sau:
B/ TÁCH OLEFIN:
Cấu Tử Cracking xúc tác Nhiệt phân HC khí Nhiệt phân HC lỏng
CH4 6-7 16-18 15-20
C2H4 2,5 – 3,5 36-38 30-40
C2H6 6-7 26-28 5-8
C3H6 14-17 10-12 15-20
C3H8 13-15 5-6 1-3
C4H8 19-22 2-4 8-12
C4H10 20-32 - 1-3
C4H6 - 1-3 5-7
H2 0,7-0,9 1,5-2 0,9-1,2
Thành phần sản phẩm Cracking và nhiệt phân( % khối lượng)
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
B/ TÁCH OLEFIN:

Khí Cracking nhiệt và xúc tác chứa nhiều Hydrocacbon C3 và C4 nhưng
ít khí Etylen. Từ hỗn hợp khí này, tốt nhất nên tách propylen và buten, còn
những chất khác chuyển đi nhiệt phân hoặc dùng cho mục đích khác.

Khi nhiệt phân hydrocacbon dạng khí chứa ít phân đoạn cao, những khí
này dùng làm nguyên liệu butan, từ chúng có thể dùng tách etylen và
propylen.

Khi nhiệt phân phân đoạn dầu mỏ lỏng thu được sản phẩm phần lớn là
Olefin C2 – C4, chúng được tách bằng phương pháp chưng cất hấp thụ.
1. Giai đoạn chuẩn bị khí để tách:
Trong khí cracking và nhiệt phân có chứa nhiều tạp chất cần xử lý sơ bộ,
một số trong đó gây ăn mòn thiết bị như H2S, CO2 , một số khác có nhiệt độ
sôi gần với Olefin và làm bẩn phân đoạn thu (Axetylen, metylaxetylen)

Ngoài ra, trong khí còn chứa hơi chất lỏng hydrocacbon mà nhiều nhất là
benzen, penten.
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
a/ Làm sạch khí khỏi H2S và CO2:
•
Nếu khối lượng H2S và CO2 không quá cao, có thể rửa
khí bằng dung dịch kiềm.
•
Nếu khối lượng của chúng lớn, sử dụng phương pháp hấp
thụ bằng etanolamin trong thiết bị lọc khí sau đó khí được
sấy lần cuối bằng đietylenglycol. Quá trình hấp thụ diễn
ra ở áp suất cao và nhiệt độ từ 20 – 40oC.
2HOCH2CH2NH2 + CO2 + H2O = (HOCHCH2NH3)2CO3
2HOCH2CH2NH2 + H2S = (HOCH2CH2NH3)2S
B/ TÁCH OLEFIN:
1. Giai đoạn chuẩn bị khí để tách:
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
1. Tháp hấp thụ
2. Tháp nhả hấp
thụ
3,4. Thiết bị đun
sôi đáy tháp
I. Khí vào
II. Khí sạch
III. Dung dịch
etanolamin
IV. Dung dịch
etylenglycol
V. Nước
VI. Khí axit (H2S,

CO2)
Sơ đồ làm sạch khí bằng dung dịch etanolamin và etylenglycol

1

II

I

2

V

3

4

V

V

VI

IV

III

PHƯƠNG PHÁP TÁCH
1. Giai đoạn chuẩn bị khí để tách:
b/ Làm sạch olefin lẫn axetyen:

Người ta dùng phương pháp hydro hóa chọn lọc trên xúc
tác không đồng nhất, phản ứng này không xảy ra với olefin.
C2H2 + H2 C2H4
Pd/Al2O3
Để đạt mục đích này, người ta dùng xúc paladi (trên chất
mang) và chất xúc tác Crom – Niken – Coban làm việc ở
nhiệt độ 150 – 230oC.
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
2. Phân tách các phân đoạn sản phẩm cracking xúc tác:
Tổng quát của dây chuyền này gồm 3 phần chính:
-
Phản ứng
-
Tái sinh và tận dụng nhiệt
-
Tách sản phẩm
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
Sơ đồ công nghệ Cracking xúc tác với xúc tác tầng sôi (FCC)
1. Bồn chứa nguyên liệu
2. Dòng HCO tuần hoàn
3. Dòng cặn đáy
4. Lò gia nhiệt
5. Thiết bị phản ứng
6. Dòng xúc tác đã tái
sinh
7. Dòng sản phẩm hơi
8. Dòng xúc tác cốc hóa
9. Thiết bị tái sinh xúc tác
10.Buồng lắng bụi, xúc
tác

11.Thiết bị tận dụng nhiệt
12.Lọc điện
13.Cột chưng cất phân
đoạn
14.Thiết bị tách
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
3. Tách khí từ quá trình nhiệt phân:
Bằng phương pháp chưng cất nhiệt độ thấp, có thể tách
được metan, etan … với độ sạch tương đối cao.
Quá trình được thực hiện ở áp suất 3MPa – 4MPa. Để
tách phân đoạn Metan cần nhiệt độ to = -100oC, nhiệt độ
này được thiết lập nhờ vòng làm lạnh Propan (hoặc NH3), vì
propan khi nén làm lạnh có khả năng ngựng tự và khi nén
đến áp suất khác nhau có thể cho nhiệt độ từ -40oC đến 0oC,
ở nhiệt độ này, khí nén etylen cũng nhờ đến áp suất khác
nhau mà cho nhiệt độ từ -60oC đến -100oC.
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
1 – Máy nén khí
2,8,11,18 – Sinh hàn
3,12 – Thiết bị tách
4,6 – Tháp tạo hơi nước
5 – Thiết bị tưới
7 – Thiết bị sấy
13,14,19,20,21 – Tháp
chưng cất phân đoạn
15 – Thiết bị trao đổi
nhiệt
16 – Bộ phận cấp nhiệt
cho hơi
17 – Thiết bị làm sạch

22 – Van chỉnh áp
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
4. Cô đặc và tách phân đoạn Olefin:
- Phân đoạn olefin thu được khi tách khí nhiệt phân thường chứa đến
2 - 3% metan và etan, còn nếu không làm sạch axetylen thì có đến 1-2%
hydrocacbon này. Trong những thiết bị hiện đại, chất lượng etylen tăng
đáng kể vì để polime hóa nó thành polyetylen phải đạt độ tinh khiết lớn
hơn 99,9%.
- Tùy thuộc vào nguồn thu mà có thể thu được propylen và propan với
tỷ lệ khác nhau. Khi tách nó từ khí cracking, hàm lượng propylen chỉ đạt
30 – 40%, còn khi nhiệt phân hydrocacbon lỏng, propylen đạt 90 – 95%
thể tích.
- Phân đoạn buten: cũng tùy thuộc vào nguồn gốc thu mà chia ra
không chỉ theo hàm lượng tương đối của buten và butan mà còn theo tỷ
lệ của những đồng phân khác nhau của chúng, bao gồm cả buta-1,3-dien.
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
4. Cô đặc và tách phân đoạn Olefin:
Quá trình n-C4H10 Izo-C4H10 n-C4H8 Izo-C4H8 C4H6
Cracking xúc tác 10-20 35-50 25-40 5-10 -
Nhiệt phân 5-7 1-3 20-25 30-35 30-40
Tách phân đoạn C4 bằng chưng cất bình thường không thể được, vì
độ hòa hơi của các cấu tử trong phân đoạn gần nhau. Vì vậy, cần dùng
các phương pháp đặc biệt dựa trên cơ sở chưng cất chiết tách và quá
trình hấp phụ hóa học
Trong phân đoạn C4 của nhiệt phân để tach butadien-1,3 bằng
phương pháp hấp phụ hóa học bằng dung dịch amoni-acetat đồng I
Thành phần các cấu tử của phân đoạn C4 (% khối lượng)
Cu+ + (NH3)4 +C4H6 Cu+(NH3) 3.C4H6 +
NH3
PHƯƠNG PHÁP TÁCH

Những phức này cùng với butadien-1,3 bền hơn so với phức
của olefin.
Khi xử lý phân đoạn bằng dung dịch chất hấp phụ ở nhiệt độ
từ -10oC đến 0oC chủ yếu là butadien-1,3. Khi gia nhiệt ở nhiệt
độ 40oC, xảy ra quá trình giải hấp những olefin nối với butadien-
1,3. Tại nhiệt độ 70-75oC thi butadien-1,3 sạch được tách ra,
dung dịch hấp phụ sau khi làm sạch sẽ quay lại thiết bị hấp phụ.
Trong một số thiết bị hiện đại, người ta thực hiện quá trình
hấp thụ trong một số tháp chiết tách, trong đó phân đoạn lỏng và
dung dịch hấp thụ chuyển động ngược chiều nhau nhờ sự chênh
lệnh tỷ trọng.
4. Cô đặc và tách phân đoạn Olefin:
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
1,2,3 – Tháp trích ly 4,5 – Thiết bị tạo hơi
6 – Sinh hàn 7 – Thiết bị đun nóng 8 – Thiết bị ngưng tụ
Sơ đồ công nghệ tách butadien-1,3 từ phân đoạn C4
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
4. Cô đặc và tách phân đoạn Olefin:
Hiện nay để tách buta-1,3-dien, người ta thường dùng phương pháp
chưng cất chiết tách. Theo so sánh, furfurol(C4H3O.CHO) là chất chiết
tách có ưu thế hơn axetonitril và N-metyl-pirolidon. Khi có chúng, sự
khác biệt về quá trình hóa hơi của buta-1,3-dien và olefin tăng lên, nhờ
đó but-13-dien có thể lập tức tách khỏi những cấu tử khác.
Izo – buten được tách ra bằng H2SO4 40 – 60% (H2SO4 không phản
ứng với các Olefin khác). Khi đạt đến nhiệt độ thấp đủ để tạo axit
tecbutyl – sunfuric và tec-butanol, chúng bị phân hủy đến khi tạo thành
izo-buten, ngoài ra còn tạo thành những sản phẩm phụ là polyme izo-
buten thấp phân tử.
(CH3)CHO (CH3)2C=CH2 (CH3)2COSO2OH
H2SO4

+ H2O
– H2SO4
PHƯƠNG PHÁP TÁCH
Sơ đồ công nghệ tách phân đoạn C4 bằng phương pháp chưng cất chiết tách
1,4 – Tháp chưng cất phân đoạn 2,5 – Tháp tạo hơi 7 – Thiết bị ngưng tụ
3 – Bộ phận hấp thụ izo-bunten 6 – Sinh hàn 8 – Bộ phận cung cấp
nhiệt