BÀI GIẢNG hóa học dầu mỏ đầy đủ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.37 MB, 95 trang )
1
HÓA HỌC DẦU MỎ
HÓA HỌC DẦU MỎ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU
KHOA HOÁ HỌC & CNTP
2
ĐIỂM THÀNH PHẦN CỦA MÔN HỌC
- 10% Điểm chuyên cần (điểm danh + kiểm
tra bài cũ, phát biểu).
- 10% Kt 15’ (đề đóng)
- 20% Kt 45’ báo trước một tuần (đề đóng)
- 60% Thi cuối kỳ.
3
NỘI DUNG MÔN HỌC
Phần I: NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN CỦA DẦU MỎ VÀ KHÍ
Nguồn gốc,phân loại dầu mỏ và khí
Thành phần hydrocacbon
Các thành phần phi hydrocacbon
Thành phần chưng cất phân đoạn
Phần II: HÓA HỌC CÁC QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN DẦU
Tổng quan
Phản ứng hóa học và cơ chế của Cracking nhiệt
Phản ứng hóa học và cơ chế của Cracking xúc tác
4
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hóa học dầu mỏ và khí – Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu
Hồng, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, 2010.
2. Hóa học dầu mỏ và khí – Trần Mạnh Trí
3. Các sản phẩm dầu mỏ – Bùi Đình Kiểm, NXB Khoa Học và Kỹ
Thuật, 2000.
4. Nhiên liệu sạch và các quá trình xử lý trong hóa dầu – Đinh Thị
Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng,NXB Khoa Học và Kỹ Thuật,
2008.
5. Chemistry of petrochemical processes – Sami Matar, Lewis F.
Hatch, 2004.
6. The chemistry and technology of petroleum and gas – Erikh V.N.,
Rasina M.G., Rudin N.G.
5
Phần I: NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN
CỦA DẦU MỎ VÀ KHÍ
1. Nguồn gốc
2. Thành phần nguyên tố
3. Thành phần hydrocacbon
4. Thành phần phi hydrocacbon
5. Thành phần chưng cất phân đoạn
6. Phân loại dầu mỏ
6
VAI TRÒ CỦA DẦU MỎ VÀ KHÍ
Năng lượng, nhiên liệu
Sản phẩm phi nhiên liệu
Nguyên liệu cho công nghiệp tổng hợp hóa
dầu
7
8
9
10
Sơ lược nghành dầu khí Việt Nam
Những năm 60-70: tìm thấy dầu mỏ.
Sau 1975: nghiên cứu, thăm dò, khai thác.
19/6/1981 – Xí nghiệp liên doanh Vietsopetro thành
lập.
26/6/1986 – khai thác tấn dầu dầu tiên.
2001 – khai thác tấn dầu thứ 100 triệu.
3/2009 – nhà máy lọc dầu Dung Quất cho ra dòng sản
phẩm đầu tiên.
Nhà máy lọc dầu Nghi Sơn – Thanh Hóa, Long Sơn –
BRVT.
11
Nhu cầu các nguồn năng lượng
khác nhau trên thế giới
Dạng năng lượng 1900 1980 1990 2000 2020
Dầu 3,7 43,5 37,6 36,0 21,2
Khí
1,1 18,8 20,8 19,0 19,0
Nhiên liệu rắn 93,2 28,9 29,1 24,0 33,2
Năng lượng hạt nhân 0 2,5 5,6 6,0 13,6
Thủy năng và các
nguồn khác
2,0 6,3 6,9 15,0 13,0
12
Tình hình khai thác dầu trên thế
giới được tính vào đầu năm 2003
Quốc gia
Mức khai thác
(Triệu tấn/năm)
Quốc gia
Mức khai thác
(Triệu tấn/năm)
Thế giới 3290 Mexico 160
OPEC 1327 Anh quốc 110
Nga 420 Irac 100
Các nước Arap
xeut
418 Nigieria 100
Mỹ 285 Indonesia 100
Iran 170 Canada 100
Trung Quốc 170 Kuveit 80
Venesuela 120 Libya 75
Thụy Điển 150
Tỉ lệ của tổng 15 nước trên mức khai thác chung
75,2 %
13
Xuất nhập khẩu dầu và các sản
phẩm dầu của các nước (triệu
tấn/năm)
Nước/khu vực
Nhập khẩu Xuất khẩu
Dầu
Các sản phẩm
dầu
Dầu
Các sản phẩm
dầu
Mỹ 446,0 103,6 3,2 39,6
Canađa 45,4 7,7 64,4 19,8
Nhật 215,0 49,0 0,1 3.8
Trung Quốc 70,3 18,0 10,4 6,9
EU 402,7 96,0 63,7 40,0
14
Các công ty dầu khí lớn nhất thế giới theo
khả năng chế biến (triệu thùng/trong ngày)
Exxon Mobil Corp. 5,4 Petroleo Brasileiro SA 1,8
Royal Dutch/Shell 4,0 Petroleos Mexicanos 1,7
BP 3,2 National Iranian Oil Co. 1,5
Sinopec 2,9 Chevron Co. 1,4
PdVSA 2,6 Texaco Inc. 1,3
Total Fina Elf SA 2,5 Tosco Corp. 1,2
Saudi Aramco 2,0 Repsol - YPF 1,1
China National Petroleum
Corp.
1,9
15
I. NGUỒN GỐC CỦA DẦU MỎ
Thuyết vô cơ
Thuyết hữu cơ
16
-
Cacbua kim loại bị phân hủy bởi nước
3Fe
m
C
n
+ 4mH
2
O → mFe
3
O
4
+ C
3n
H
8m
CaC
2
+ 2H
2
O → C
2
H
2
+ Ca(OH)
2
Al
4
C
3
+ 12H
2
O → 3CH
4
+ 4Al(OH)
3
Dưới tác dụng của T, P, xúc tác (khoáng sét)
=> hydrocacbon có trong dầu khí
Thuyết vô cơ
17
Khuyết điểm
Ở độ sâu 40-50km dưới lòng đất, không có khe hở cho nước thấm vào
trong. Vật chất trong lòng quả đất ở trạng thái dẻo, điều đó loại trừ các
khe nứt, điều kiện bắt buộc của giả thuyết này.
Nếu có sự tồn tại của các khe nứt trong lòng quả đất thì nước cũng
không thể thấm được xuống vì nhiệt độ quá cao.
Trong vỏ quả đất, hàm lượng cacbua kim loại là không đáng kể.
Các hydrocacbon thường gặp trong các lớp trầm tích, tại đó nhiệt độ ít
khi vượt quá 150-200
o
C (vì áp suất rất cao), nên không đủ nhiệt độ cần
thiết cho phản ứng hóa học xảy ra.
Đã phân tích được trong dầu thô có chứa các clorofin có nguồn gốc từ
động thực vật.
18
Thuyết hữu cơ
Thành phần hóa học của dầu mỏ và khí đốt gồm hai
nguyên tố đặc trưng đối với vật chất hữu cơ là cacbon và
hydro.
Ngoài ra trong thành phần của dầu mỏ còn có oxy, nitơ,
lưu huỳnh và photpho là những nguyên tố cơ bản tạo nên
vật chất sống cũng như các khoáng sản cháy.
Hoạt tính quang học là một trong những dẫn chứng quan trọng
nhất của lý thuyết nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ. Hoạt tính quang
học trong dầu mỏ là do cholesterol - hợp chất hữu cơ có nguồn gốc
thực vật. Các loại dầu tổng hợp không có hoạt tính quang học.
19
Thuyết hữu cơ
Các phản ứng hình thành ankan
R-COOH → RH +CO
2
R-OH + 2[H] → RH + H
2
O
20
CÁC PHẢN ỨNG TẠO ANKAN
Đối với các ankan từ C
40
tới C
100
được hình
thành như sau:
21
CÁC PHẢN ỨNG TẠO NAPHTEN
22
CÁC PHẢN ỨNG TẠO
NAPHTEN
23
CÁC PHẢN ỨNG TẠO AROMAT
→
→
R – C = C – C – C – O H
O
R – C – C – C – C = O
O
- l a c t o n
– H
2
O
O
R '
R '
O
R '
O
R
C H
2
R '
O
O
– 2 H
2
O
R ' '
24
CÁC PHẢN ỨNG TẠO AROMAT
25
CÁC PHẢN ỨNG TẠO HỢP CHẤT
CỦA OXI
