Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ

Hàm lượng nitơ trong dầu thường rất nhỏ (0,03 ÷ 0,52% k.l ). Hàm lượng nitơ trong dầu tăng khi nhiệt độ sôi tăng. Phần lớn nitơ ( 23 ÷ 3 4 ) nằm trong cặn chưng cất. Các dầu nặng, nhựa chứa nhiều hợp chất nitơ và lưu huỳnh; các dầu nhẹ, nhựa chứa ít nitơ.

Thành phần phi hydrocacbon Thành phần phi hydrocacbon Các chất chứa lưu huỳnh Các chất chứa lưu huỳnh Các chất chứa nitơ Các chất chứa nitơ Các chất chứa oxy Các chất chứa oxy Kim loại nặng Kim loại nặng Các chất nhựa và asphanten Các chất nhựa và asphanten Nước lẫn trong dầu Nước lẫn trong dầu Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ Các dạng tồn tại Các dạng tồn tại Mercaptan (R-SH) Mercaptan (R-SH) Sunfua và disunfua (R-S-R’ và R-S-S-R’) Sunfua và disunfua (R-S-R’ và R-S-S-R’) Thiophen (S trong mạch vòng) Thiophen (S trong mạch vòng) Lưu huỳnh tự do (S, H 2 S) Lưu huỳnh tự do (S, H 2 S) Các chất chứa lưu huỳnh Các dạng tồn tại Ảnh hưởng đến chất lượng dầu  Các hợp chất lưu huỳnh làm giảm độ bền hóa học và khả năng cháy hoàn toàn của nhiên liệu động cơ.  Làm cho chúng có mùi hôi, gây ăn mòn động cơ, thiết bị, đường ống  Trong xăng, ngoài các vấn đề trên chúng còn làm giảm chỉ số chống kích nổ (chỉ số octan) và làm tăng lượng phụ gia chì.  Ngoài ra, các chất này còn gây ngộ độc xúc tác trong các quá trình chế biến dầu và gây ô nhiễm môi trường (các khí thải chứa lưu huỳnh sinh ra sau khi đốt nhiên liệu rất độc hại). Ví dụ: Khi bị đun nóng, H 2 S sẽ bay ra, gây ăn mòn hệ đường ống, thiết bị. Các chất chứa nitơ Hàm lượng nitơ trong dầu thường rất nhỏ (0,03 ÷ 0,52% k.l ). Hàm lượng nitơ trong dầu tăng khi nhiệt độ sôi tăng. Phần lớn nitơ ( 2 / 3 ÷ 3 / 4 ) nằm trong cặn chưng cất. Các dầu nặng, nhựa chứa nhiều hợp chất nitơ và lưu huỳnh; các dầu nhẹ, nhựa chứa ít nitơ. Các dạng tồn tại Các dạng tồn tại Hợp chất có tính kiềm, trung hòa và axit Hợp chất có tính kiềm, trung hòa và axit Các dạng tồn tại khác Các dạng tồn tại khác  Các hợp chất này nằm ở phân đoạn có nhiệt độ sôi cao trong dầu. Một số hợp chất chứa một nguyên tử nitơ N pyridin N quinolin N iso-quinolin NH pyrol NH indol N acridin Các dạng tồn tại Các dạng tồn tại Ảnh hưởng đến chất lượng dầu Tích cực Tiêu cực  Làm chất sát trùng  Chất ức chế ăn mòn  Phụ gia cho dầu bôi trơn và bitum, chất chống oxy hóa  Làm giảm hoạt độ xúc tác trong quá trình chế biến dầu, tạo nhựa và làm sẫm màu sản phẩm.  Hàm lượng nitơ trong xăng cao (10 -4 % KL) sẽ dẫn tới tạo khí và cốc hóa mạnh trong quá trình reforming.  Lượng nhỏ hợp chất nitơ trong xăng có thể tạo lớp nhựa trong piston của động cơ và lắng nhựa trong buồng đốt. Các chất chứa oxy  Nguồn gốc  Hàm lượng – các dạng tồn tại  Ảnh hưởng đến chất lượng dầu  Phương pháp tách các chất chứa oxy trong dầu Nguồn gốc Oxy trong cơ thể sinh vật sống Oxy trong cơ thể sinh vật sống Phân hủy, lắng động tạo thành nhiều hợp chất trong dầu mỏ Phân hủy, lắng động tạo thành nhiều hợp chất trong dầu mỏ Thời gian Thời gian Các chất chứa oxy • Trong dầu thô hàm lượng oxi rất ít tồn tại chủ yếu dưới dạng hợp chất như axit, xeton, phenol, ete, este Trong đó axit và phenol phổ biến hơn cả, chúng thường tồn tại ở phần nhiệt độ sôi trung bình và cao. • Các axit thường có một chức và nhiều nhất ở phần nhiệt độ sôi trung bình, nhiệt độ càng cao, hàm lượng axit càng giảm [...].. .Các chất chứa oxy Các phenol thường gặp CH3 OH OH OH phenol crezol β-naphtol Ảnh hưởng đến chất lượng dầu  Cũng như các hợp chất phi hydrocacbon khác, các chất chứa oxy cũng gây nên những ảnh hưởng không tốt đến chất lượng dầu Chẳng hạn như chúng làm giảm chỉ số đốt cháy của nhiên liệu trong động cơ Các kim loại nặng  Hàm lượng các kim loại trong dầu thường không nhiều  Chúng có trong cấu... dịch keo -Độ thơm hóa: 0,14 – 0,25 -Độ thơm hóa : 0,2 – 0,7 Các chất nhựa và asphaten Là thành phần không thể thiếu của dầu Một trong những chỉ Hàm lượng và thành số xác định chất phần quyết định lượng của dầu phương hướng chế biến dầu và chọn quá trình công nghệ chế biến Ảnh hưởng của nhựa- asphaten * Tiêu cực: - Làm xấu đi chất lượng dầu mỏ Làm cho nhiên liệu xẫm màu, cháy không hết tàn, tạo cặn Làm... Có phân tử lượng lớn Có màu xẫm, nặng hơn nước, không tan trong nước Cấu trúc hệ vòng thơm ngưng tụ cao, thường tập trung nhiều ở phần nặng – cặn dầu mỏ Hàm lượng và các dạng tồn tại Các chất nhựa và asphaten Nhựa Asphaten -Trọng lượng phân tử: 600 -1000 -Trọng lượng phân tử 1000 – 2500 đ.v.c đ.v.c -Dễ tan trong dung môi hữa cơ Khi -Khó tan trong dung môi hữu cơ Khi tan tạo dung dịch thực tan tạo dung... không hết tàn, tạo cặn Làm ngộ độc xúc tác * Tích cực: - Là nguyên liệu chính để sản xuất nhựa đường Nước lẫn trong dầu (nước khoang)  Trong dầu mỏ, bao giờ cũng lẫn một lượng nước nhất định, chúng tồn tại ở dạng nhũ tương, gọi là nước khoan  Trong nước khoan chứa một lượng rất lớn các muối khoáng Các cation và anion thường gặp + 2+ 2+ 2+ + 22- - là: Na , Ca , Mg , Fe , K , Cl , HCO3 , SO4 , SO3 , Br... loại trong dầu thường không nhiều  Chúng có trong cấu trúc của các phức cơ kim, chủ yếu là phức của hai nguyên tố V, Ni Ngoài ra còn một lượng rất nhỏ các nguyên tố khác như Fe, Cu, Zn, Ca, Mg, Ti,… Ảnh hưởng các kim loại nặng tới chất lượng dầu Gây trở ngại cho Quá trình biến, do chúng gây ngộ độc xúc tác Có thể xảy ra sự cố thủng lò Các chất nhựa và asphaten Điểm giống nhau giữa nhựa và asphaten... + 2+ 2+ 2+ + 22- - là: Na , Ca , Mg , Fe , K , Cl , HCO3 , SO4 , SO3 , Br , I … ngoài ra còn một số oxyt không phân li ở dạng keo như Al2O3, Fe2O3, SiO2 Nước ảnh hưởng tới chất lượng của dầu Một số muối khoáng trong nước khoan có thể bị thủy phân tạo ra axit, gây ăn mòn thiết bị, bơm, đường ống, theo phản ứng: MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + H2O Mg(OH)Cl + HCl Tuy nhiên nước khoan có thể được . nặng Kim loại nặng Các chất nhựa và asphanten Các chất nhựa và asphanten Nước lẫn trong dầu Nước lẫn trong dầu Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ Các dạng tồn tại Các dạng tồn tại Mercaptan. Thành phần phi hydrocacbon Thành phần phi hydrocacbon Các chất chứa lưu huỳnh Các chất chứa lưu huỳnh Các chất chứa nitơ Các chất chứa nitơ Các chất chứa oxy Các chất chứa oxy Kim. sống Phân hủy, lắng động tạo thành nhiều hợp chất trong dầu mỏ Phân hủy, lắng động tạo thành nhiều hợp chất trong dầu mỏ Thời gian Thời gian Các chất chứa oxy • Trong dầu thô hàm lượng oxi rất