ĐỀ tài các THÀNH PHẦN PHI HYDROCACBON

Các chất chứa lưu huỳnh Hàm lượng Các chất chứa lưu huỳnh chỉ chiếm một lượng nhỏ trong dầu, khoảng dưới 6%. Các chất này làm xấu đi chất lượng của dầu thô. Dựa vào hàm lượng lưu huỳnh có trong dầu, người ta chia dầu thô thành 2 loại: dầu tốt (1% S).

Nhóm 4 – DH10H1: - Lê Nguyễn Tuấn Anh - Nguyễn Hồng Quân - Phạm Tam Dương - Phạm Trường Vũ - Nguyễn Đức Tài - Nguyễn Minh Phụng - Võ Minh Nhật GVHD: TS. Lê Thanh Thanh Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Hóa học & CNTP ĐỀ TÀI CÁC THÀNH PHẦN PHI HYDROCACBON TRONG DẦU MỎ Thành phần phi hydrocacbon Các chất chứa lưu huỳnh Các chất chứa nitơ Các chất chứa oxy Kim loại nặng Các chất nhựa và asphanten Nước lẫn trong dầu Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ 1. Nguồn gốc 2. Hàm lượng 3. Các dạng tồn tại 4. Ảnh hưởng đến chất lượng dầu Các chất chứa lưu huỳnh Các muối khoáng Lưu huỳnh trong các mỏ dầu Các chất chứa lưu huỳnh Các quá trình hóa học Nguồn gốc  Các chất chứa lưu huỳnh chỉ chiếm một lượng nhỏ trong dầu, khoảng dưới 6%.  Các chất này làm xấu đi chất lượng của dầu thô.  Dựa vào hàm lượng lưu huỳnh có trong dầu, người ta chia dầu thô thành 2 loại: dầu tốt (<0,5% S) và dầu xấu (>1% S). Các chất chứa lưu huỳnh Hàm lượng Lưu huỳnh thường có mặt trong tất cả các dầu thô. Sự phân bố của lưu huỳnh trong các phân đoạn phụ thuộc vào bản chất của dầu thô và loại hợp chất lưu huỳnh. Thông thường hàm lượng lưu huỳnh tăng từ phân đoạn nhiệt độ sôi thấp đến cao và đạt cực đại trong cặn chưng cất chân không. Các dạng tồn tại Mercaptan (R-SH) Sunfua và disunfua (R-S-R’ và R-S-S-R’) Thiophen (S trong mạch vòng) Lưu huỳnh tự do (S, H2S) Các chất chứa lưu huỳnh Các dạng tồn tại Mercaptan là các hợp chất có nhóm -SH liên kết trực tiếp với gốc hydrocacbon (thường là từ C1 ÷ C8), chúng không bền và dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao: 2RSH R–S–R + H2S RSH R’–CH=CH2 + H2S Vì vậy, chúng thường có mặt ở phân đoạn nhiệt độ sôi thấp (ở phân đoạn xăng, với nhiệt độ sôi dưới 200oC). 500oC 300oC Các dạng tồn tại 1. Lưu huỳnh dạng mercaptan 1. Lưu huỳnh dạng mercaptan Các dạng tồn tại  Dùng kiềm để trung hòa các mercaptan: RSH + NaOH RSNa + H2O  Các disunfua được tạo ra từ các quá trình này dễ dàng bị hòa tan trong H2SO4.  Tăng nhiệt độ (300 ÷ 500oC) để các mercaptan phân hủy thành H2S, sau đó dùng các phương pháp tách H2S để loại chúng ra khỏi dầu.  Đối với các mercaptan có mạch cacbon dài, người ta thường người ta thường cho oxy hóa bằng oxy trong không khí (phương pháp Merox) hoặc bằng axit sunfuric để tạo disunfua: 2RSH + H2SO4 RSSR + SO2 + 2H2O 4RSH + O2 2RSSR + 2H2O Phương pháp làm sạch mercaptan trong dầu: Lưu huỳnh dạng sunfua và disunfua có gốc hydrocacbon có thể là mạch thẳng, vòng no hoặc vòng thơm. Ví dụ: Các chất này thường có ở phân đoạn nhiệt độ sôi trung bình và cao. Đặc biệt, ở phần có nhiệt độ sôi cao thường thấy nhiều lưu huỳnh dạng disunfua; có thể do các chất mercaptan bị phân hủy hoặc dễ dàng bị oxy hóa để sinh ra disunfua theo phản ứng: 2RSH + O2 R–S–S–R + H2O S–R (CH2)n S-R 2. Lưu huỳnh dạng sunfua và disunfua Các dạng tồn tại  Do các hợp chất sunfua và disunfua dễ dàng bị hòa tan trong H2SO4, nên chúng ta có thể dùng H2SO4 để tách các chất này ra khỏi dầu. Các dạng tồn tại Phương pháp làm sạch sunfua & disunfua trong dầu: 2. Lưu huỳnh dạng sunfua và disunfua [...]... Thời gian Nitơ có trong các mỏ dầu Hàm Lượng 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 Hợp chất có tính kiềm, trung hòa và axit Các dạng tồn tại khác  Các hợp chất này nằm... trong dầu Dùng H2SO4 95% hoặc thấp hơn để loại các hợp chất của nitơ trong dầu  Nguồn gốc  Hàm lượng – các dạng tồn tại  Ảnh hưởng đến chất lượng dầu  Phương pháp tách các chất chứa oxy trong dầu Oxy trong cơ thể sinh vật sống Thời gian Phân hủy, lắng động tạo thành nhiều hợp chất trong dầu mỏ Hàm lượng – Các dạng tồn tại Hàm lượng – Các dạng tồn tại Các phenol thường gặp CH3 OH OH OH phenol crezol... 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 Phương pháp tách các chất chứa oxi ra khỏi dầu Có thể sử dụng một số chất tự nhiên như: đất sét, aluminosilicat, silicagen… để hấp phụ các chất chứa oxy, axit trong dầu Các chất hấp phụ thường... 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, H2S sẽ bay ra, gây ăn mòn hệ đường ống, thiết bị Các chất chứa Nitơ Nguồn gốc Hàm lượng Các dạng tồn tại Ảnh hưởng đến chất lượng dầu Phương pháp tách nitơ trong dầu Nitơ trong cơ thể các sinh... 0,25 đến 0,5mm, zeolit tổng hợp, đất sét thiên nhiên, bentonit… Các kim loại nặng  Hàm lượng – các dạng tồn tại  Ảnh hưởng đến chất lượng dầu Hàm lượng các dạng tồn tại  Hàm lượng các kim 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,… Gây trở ngại.. .Các dạng tồn tại 3 Lưu huỳnh dạng thiophen  Thiophen là loại chất chứa lưu huỳnh phổ biến nhất (chiếm từ 45 ÷ 92% trong tất cả các dạng hợp chất chứa lưu huỳnh của dầu mỏ)  Các hợp chất này có cấu trúc mạch vòng, thường có ở phần nhiệt độ sôi trung bình và cao của dầu Ví dụ: S thiophen S benzothiophen Các dạng tồn tại 4 Lưu huỳnh dạng tự do  Đây là... lò Các chất nhựa và asphaten Hàm lượng và các dạng tồn tại Ảnh hưởng đến chất lượng dầu Phương pháp tách nhựa và asphaten Hàm lượng và các dạng tồn tại Điểm giống nhau giữa nhựa và asphaten - Chứa đồng thời C, H, O, N, S - 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. .. NaHS K2HPO4 + KHS  Dùng xúc tác: Có thể làm sạch các hợp chất của lưu huỳnh dưới áp xuất H2 và xúc tác Mo-Co/Al2O3, Ni-Mo/Al2O3 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... cặn dầu mỏ Hàm lượng và các dạng tồn tại Các chất nhựa và asphaten Nhựa Asphaten -Trọng lượng phân tử : 600 -1000 đ.v.c -Dễ tan trong dung môi hữa cơ Khi tan tạo dung dịch thực -Độ thơm hóa: 0,14 – 0,25 -Trọng lượng phân tử 1000 – 2500 đ.v.c -Khó tan trong dung môi hữu cơ Khi tan tạo dung dịch keo -Độ thơm hóa : 0,2 – 0,7 Ảnh hưởng của nhựa- asphaten Là thành phần không thể thiếu của dầu Một trong những... 0,5% KL dầu là dầu chua Các dạng tồn tại 4 Lưu huỳnh dạng tự do Phương pháp làm sạch H2S trong dầu: Có khá nhiều phương pháp làm sạch lưu huỳnh dạng tự do (S, H2S); dưới đây là một số phương pháp phổ biến:  Làm sạch H2S bằng H2SO4: H2S + H2SO4 S + H2SO3 + H2O H2SO3 SO2 + H2O H2S + H2SO4 S + SO2 + H2O  Dùng kiềm: H2S + NaOH H2S + 2NaOH Na2S + H2S NaHS + H2O Na2S + H2O 2NaHS Các dạng tồn tại 4 Lưu huỳnh . Đức Tài - Nguyễn Minh Phụng - Võ Minh Nhật GVHD: TS. Lê Thanh Thanh Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Hóa học & CNTP ĐỀ TÀI CÁC THÀNH PHẦN PHI HYDROCACBON TRONG DẦU MỎ Thành phần phi hydrocacbon Các. MỎ Thành phần phi hydrocacbon Các chất chứa lưu huỳnh Các chất chứa nitơ Các chất chứa oxy Kim loại nặng Các chất nhựa và asphanten Nước lẫn trong dầu Các thành phần phi hydrocacbon trong dầu mỏ. lượng 3. Các dạng tồn tại 4. Ảnh hưởng đến chất lượng dầu Các chất chứa lưu huỳnh Các muối khoáng Lưu huỳnh trong các mỏ dầu Các chất chứa lưu huỳnh Các quá trình hóa học Nguồn gốc  Các chất