Tiểu luận các sản phẩm dầu khí Phân loại dầu thô

MỤC LỤC A. DẦU THÔ. I. Quá trình hình thành dầu thô 1. Nguồn gốc vô cơ 3 2. Nguồn gốc hữu cơ 3 3. Lịch sử 3 II. Thành phần hóa học của dầu thô: 6 1. Thành phần nguyên tố 6 2. Thành phần hydrocacbon 6 2.1. Hydrocacbon Parafin 6 2.2. Các hydrocacbon naphtenic: 7 2.3. Hydrocacbon thơm (aromatic): 9 2.4. Hydrocacbon loại lai hợp naphten-thơm: 10 3. Thành phần phi hydrocacbon 10 3.1. Các hợp chất chứa S: 11 3.1.1. Lưu huỳnh dạng mercaptan: 11 3.1.2. Lưu huỳnh dạng sunfua và dạng disunfua: 12 3.1.3. Lưu huỳnh dạng thiophen: 12 3.1.4. Lưu huỳnh dạng tự do: 12 3.2. Các hợp chất chứa Nitơ: 13 3.3. Các hợp chất chứa oxy: 13 3.4. Các kim loại nặng: 14 3.5. Các chất nhựa và asphanten: 14 3.6. Nước lẫn trong dầu mỏ (nước khoan): 15 III. Các đặc tính quan trọng của dầu thô 16 1. Tỷ trọng 16 2. Độ nhớt của dầu và sản phẩm dầu 16 3. Thành phần phân đoạn 16 4. Nhiệt độ sôi trung bình 17 5. Hệ số đặc trưng K 17 IV. Phân loại dầu thô: 17 1. Phân loại dầu mỏ theo bản chất hóa học 18 1.1. Phân loại theo Viện dầu mỏ Nga (theo phương pháp của Viện nghiên cứu chế biến dầu Groznu ) 18 1.2. Phân loại theo Viện dầu mỏ Pháp (IFP) 19 1.3. Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Mỹ 20 1.4. Phân loại theo Nelson, Watson và Murphy 20 1.5. Phân loại dầu theo hàm lượng lưu huỳnh, parafin 20 2. Phân loại dầu mỏ theo bản chất vật lý 21 2.1. Theo tỷ trọng: 21 2.2. Theo chỉ số °API 21 2.3. Theo chỉ số tương quan: 21 3. Phân loại dầu thô theo khu vực xuất phát 22 B. Một số loại dầu thô trong nước và thế giới: 22 1. Dầu thô Việt Nam và các tính chất: 22 1.1. Một số loại dầu thô điển hình ở Việt Nam: 22 Page 1 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 1 1.2. Tính chất các loại dầu thô Việt Nam: 23 2. Một số loại dầu thô trên thế giới: 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Page 2 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 2 A. DẦU THÔ. I. Quá trình hình thành dầu thô. Dầu mỏ hay dầu thô (crude oil) là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục. Dầu thô tồn tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ Trái Đất. Hiện nay dầu mỏ chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa, diezen và xăng nhiên liệu. Ngoài ra, dầu thô cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ra các sản phẩm của ngành hóa dầu như dung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu, nhựa đường Khoảng 88% dầu thô dùng để sản xuất nhiên liệu, 12% còn lại dùng cho hóa dầu.Vì thế dầu thường được ví như là "vàng đen". Do dầu thô là nguồn năng lượng không tái tạo nên nhiều người lo ngại về khả năng cạn kiệt dầu trong một tương lai không xa. Có nhiều lý thuyết giải thích việc hình thành dầu mỏ, nhưng chủ yếu là hai giả thuyết hình thành dầu, đó là: nguồn gốc vô cơ và nguồn gốc hữu cơ. 1. Nguồn gốc vô cơ. Theo giả thuyết này, trong lòng Trái đất có chứa các cacbua kim loại như Al 3 C 4 , CaC 2 . Các chất này bị phân huỷ bởi nước để tạo ra CH 4 và C 2 H 2 : Các chất khởi đầu đó (CH 4 và C 2 H 2 ) qua quá trình biến đổi dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất cao trong lòng đất và xúc tác là các khoáng sét, tạo thành những loại hydrocacbon có trong dầu khí. Để chứng minh cho điều đó, năm 1866, Berthelot đã tổng hợp được hydrocacbon thơm từ axetylen ở nhiệt độ cao trên xúc tác. Năm 1901, Sabatier và Sendereus thực hiên phản ứng hydro hóa axetylen trên xúc tác niken và sắt ở nhiệt độ trong khoảng 200 đến 300°C, đã thu được một loạt các hydrocacbon tương ứng như trong thành phần của dầu. Cùng với làng loạt các thí nghiệm như trên, giả thuyết về nguồn gốc vô cơ của dầu mỏ đã được chấp nhận trong một thời gian khá dài. Sau này, khi trình độ khoa học và kỹ thuật ngày càng phát triển thì người ta bắt đầu hoài nghi luận điểm trên vì: • Đã phân tích được (bằng các phương pháp hiện đại) trong dầu thô có chứa các clorofin có nguồn gốc từ động thực vật. • 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°c (vì áp suất rất cao), nên không đủ nhiệt độ cần thiết cho phản ứng tổng hợp xảy ra. Chính vì vậy mà giả thuyết nguồn gốc vô cơ ngày càng phai mờ do có ít căn cứ. 2. Nguồn gốc hữu cơ. Đó là giả thuyết về sự hình thành dầu mỏ từ các vật liệu hữu cơ ban đầu. Những vật liệu đó chính là xác động thực vật biển, hoặc trên cạn nhưng bị các dòng sông cuốn trôi ra biển, qua thời gian dài (hàng triệu năm) được lắng đọng xuống đáy biển, ở trong nước biển có rất nhiều các loại vi khuẩn hiếu Page 3 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 3 khí và yếm khí, cho nên khi các động thực vật bị chết, lập tức bị chúng phân huỷ. Những phần nào dễ bị phân huỷ (như các chất albumin, các hydrat cacbon) thì bị vi khuẩn tấn công trước tạo thành các chất dễ tan trong nước hoặc khí bay đi, các chất này sẽ không tạo nên dầu khí. Ngược lại, các chất khó bị phân huỷ (như các protein, chất béo, rượu cao, sáp, dầu, nhựa) sẽ dần lắng đọng tạo nên lớp trầm tích dưới đáy biển; đây chính là các vật liệu hữu cơ đầu tiên của dầu khí. Các chất này qua hàng triệu năm biến đổi sẽ tạo thành các hydrocacbon ban đầu: Theo tác giả Petrov, các axit béo của thực vật thường là các axit béo không no, sẽ biến đổi tạo ra y-lacton, sau đó tạo thành naphten hoặc aromat: Các xeton này có thể ngưng tụ tạo thành các hydrocarbon có cấu trúc hỗn hợp, hoặc thành alkyl thơm: Dựa theo quá trình biến đổi trên, phải có hydro để làm no các olefin, tạo thành parafin. Và người ta đã đưa ra hai giả thuyết về sự tạo thành H 2 : • Do tia phóng xạ trong lòng đất mà sinh ra H. Giả thuyết này ít có tính thuyết phục. • Do các vi khuẩn yếm khí dưới đây biển, chúng có khả năng làm lên men các chất hữu cơ để tạo thành H 2 . Tác giả Jobell đã tìm thấy 30 loại vi khuẩn có khả nâng lên men các chất hữu cơ tạo H 2 . Các vi khuẩn này thường gặp trong nước hồ ao và cả trong lớp trầm tích; đó là nguồn cung cấp H cho quá trình khử. Ngoài các yếu tố vi khuẩn, nhiều nhà nghiên cứu còn cho rẳng có hàng loạt các yếu tố khác nữa như: nhiệt độ, áp suất, thời gian, sự có mặt của các chất xúc tác (các kim loại như Ni, V, Mo, khoáng sét ) trong các lớp trầm tích sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng xảy ra. Thuyết nguồn gốc hữu cơ của dầu mỏ cho phép giải thích được nhiều hiện tượng trong thực tế. Chẳng hạn như: dầu mỏ ở các nơi hầu như đều khác nhau, sự khác nhau đó có thể là do vật liệu hữu cơ ban đầu. Ví dụ, nếu vật liệu hữu cơ ban đầu giàu chất béo thì có thể tạo ra dầu loại parafinic Page 4 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 4 Dầu được sinh ra rải rác trong các lớp trầm tích, được gọi là ”đá mẹ". Do áp suất ở đây cao nên chúng bị đẩy ra ngoài và buộc phải di cư đến nơi ở mới qua các tầng “đá chứa” thường có cấu trúc rỗng xốp. Sự di chuyển tiếp tục xảy ra đến khi chúng gặp điều kiện địa hình thuận lợi để có thể ở lại đấy và tích tụ thành mỏ dầu; đó là những cái “bẫy”, dầu có thể vào được mà không ra được, có nghĩa là nơi đó phải có tầng đá chắn hoặc mít muối. Trong quá trình di chuyển, dầu mỏ phải đi qua các tầng đá xốp, có thể sẽ xảy ra sự hấp phụ (giống như sắc ký), các chất có cực (như nhựa, asphanten ) bị hấp phụ và ở lại các lớp đá, kết quả là dầu sẽ nhẹ hơn và sạch hơn. Nhưng nếu trong quá trình di chuyển dầu bị tiếp xúc với oxy không khí, chúng có thể bị oxy hoá dẫn đến tạo các hợp chất chứa các nguyên tố dị thể, làm xấu đi chất lượng dầu. Khi dầu tích tụ và nằm trong các mỏ dầu, quá trình biến đổi hầu như ít xảy ra nếu mỏ dầu kín. Trong trường hợp có các khe hở, oxy, nước khí quyển có thể lọt vào, sẽ xảy ra sự biến chất theo chiều hướng xấu đi do phản ứng hoá học (oxy hoá, trùng hợp hoá ). Các hydrocacbon ban đầu của dầu khí thường có phân tử lượng rất lớn (C 30 -C 40 ), thậm chí cao hơn. Các chất hữu cơ này nằm trong lớp trầm tích sẽ chịu nhiều biến đổi hoá học dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất xúc tác (là khoáng sét). Người ta thấy rằng, cứ lún chìm sâu xuống 30 mét thì nhiệt độ trong lớp trầm tích tăng từ 0,54 đến 1,2°C; còn áp suất tăng từ 3 đến 7,5 at. Như vậy, ở độ sâu càng lớn, nhiệt độ, áp suất càng tăng và trong các lớp trầm tích tạo dầu khí, nhiêt độ có thể lên tới 100 đến 200°C và áp suất từ 200 đến 1000 at. Ở điều kiện như vây, các hydrocacbon có phân tử lượng lớn mạch dài, cấu trúc phức tạp sẽ bị phân huỷ nhiệt, tạo thành các chất có phân từ lượng nhỏ hơn, cấu trúc đơn giản hơn, số lượng vòng thơm ít hơn Thời gian dài cũng là yếu tố thúc đẩy quá trình cracking xảy ra mạnh hơn. Chính vì vậy, tuổi dầu càng cao, độ lún chìm càng sâu, dầu dược tạo thành càng chứa nhiều hyđrocacbon với trọng lượng phân tử càng nhỏ. Sâu hơn nữa có khả năng chuyển hoàn toàn thành khí, trong đó khí metan là bển vững nhất nên hàm lượng tủa nó rất cao. Cũng chính vì vậy, khi tăng chiều sâu cùa các giếng khoan thăm dò dầu khí thì xác suất tìm thấy khí thường cao hơn.  Tóm lại, có nhiều lý thuyết giải thích việc hình thành dầu mỏ thế nhưng dựa trên sự nghiên cứu trong một khoảng thời gian dài, dầu mỏ là do các chất các chất hữu cơ của thời kỳ cổ đại biến đổi thành. Vào thời kỳ cổ đại, một lượng lớn các loài vi sinh vật, động thực vật sống ở đại đương hoặc các hồ lớn. Sau khi chết đi, xác chúng bị vùi lấp dưới các lớp bùn cát, trong điều kiện thiếu oxy, chúng dần dần bị phân giải. Với sự vận động lên xuống không ngừng của lớp vỏ Trái đất chúng lại bị đưa xuống dưới đáy biển, bị vùi lấp trong các tầng nham thạch trầm tích. Sau đó chúng lại chịu sự tác động của nhiệt độ và áp suất dưới lòng đất, cuối cùng qua sự chuyển hoá trong thời gian dài, chúng trở thành dầu mỏ. 3. Lịch sử. Do nhẹ hơn nước nên dầu xuất hiện lộ thiên ở nhiều nơi, vì thế loài người đã tìm thấy dầu hằng ngàn năm trước Công Nguyên. Thời đó dầu thường được sử dụng trong chiến tranh. Còn rất nhiều dấu tích của việc khai thác dầu mỏ được tìm thấy ở Page 5 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 5 Trung Quốc khi dân cư bản địa khai thác dầu mỏ để sử dụng trong việc sản xuất muối ăn như các ống dẫn dầu bằng tre được tìm thấy có niên đại vào khoảng thế kỷ 4. Khi đó người ta sử dụng dầu mỏ để đốt làm bay hơi nước biển trong các ruộng muối. Mãi đến thế kỷ 19 người ta mới bắt đầu khai thác dầu theo mô hình công nghiệp, xuất phát từ việc tìm kiếm một chất đốt cho đèn vì dầu cá voi quá đắt tiền chỉ những người giàu mới có khả năng dùng trong khi nến làm bằng mỡ thì lại có mùi khó ngửi. Vì thế giữa thế kỷ thứ 19 một số nhà khoa học đã phát triển nhiều phương pháp để khai thác dầu một cách thương mại. Năm 1852 một nhà bác sĩ và địa chất người Canada tên là Abraham Gessner đã đăng ký một bằng sáng chế sản xuất một chất đốt rẻ tiền và đốt tương đối sạch. Năm 1855 nhà hóa học người Mỹ Benjamin Silliman đề nghị dùng axit sunfuric làm sạch dầu mỏ dùng để làm chất đốt. Người ta cũng bắt đầu đi tìm những mỏ dầu lớn. Những cuộc khoan dầu đầu tiên được tiến hành trong thời gian từ 1857 đến 1859. Lần khoan dầu đầu tiên có lẽ diễn ra ở Wietze, Đức, nhưng cuộc khoan dầu được toàn thế giới biết đến là của Edwin L. Drake vào ngày 27 tháng 8 năm 1859 ở Oil Creek, Pennsylvania. Drake khoan dầu theo lời yêu cầu của nhà công nghiệp người Mỹ George H. Bissel và đã tìm thấy mỏ dầu lớn đầu tiên chỉ ở độ sâu 21,2 m. II. Thành phần hóa học của dầu thô: 1. Thành phần nguyên tố Dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp, trong dầu có chứa tới hàng trăm chất khác nhau, nhưng các nguyên tố cơ bản chứa trong dầu là cacbon và hydro. Trong đó C chiếm 83- 87 %, H chiếm 11,5-14%. Ngoài các nguyên tố chính trên, trong dầu còn có các nguyên tố khác như lưu huỳnh S chiếm 0,1- 0,7%, nitơ N chiếm 0,001-1,8%, oxy O chiếm 0,05-1,0% và một lượng nhỏ các nguyên tố khác như halogen (clo, iod) các kim loại như: niken, vanadi, volfram Dầu mỏ càng chứa nhiều hydrocacbon, càng ít các thành phần dị nguyên tố, chất lượng càng tốt và loại dầu mỏ đó có giá trị kinh tế cao. 2. Thành phần hydrocacbon Hydrocacbon là thành phần chính trong dầu, hầu như tất cả các loại hydrocacbon (trừ olefin) đều có mặt trong dầu mỏ. Chúng chiếm tới 90% trọng lượng của dầu. số nguyên tử có trong mạch từ 1-60 hoặc có thể cao hơn. Chúng được chia thành các nhóm parafin, naphaten, aromat, lai hợp naphaten - aromat. Bằng các phương pháp hoá lý đã xác định được hơn 400 loại hydrocacbon khác nhau. II.1. Hydrocacbon Parafin Parafin còn gọi là alkan, có công thức tổng quát là C n H 2n+2 (với n> 1), là loại hydrocacbon phổ biến nhất. Về mặt cấu trúc, hydrocacbon parafin có hai loại. Loại cấu trúc mạch thẳng gọi là n-parafin và loại cấu trúc mạch nhánh gọi là iso-parafin. Trong đó, n-parafin chiếm đa số (25-30% thể tích) chúng có số nguyên tô cacbon từ C 1 - C 45 . Trong dầu mỏ chúng tồn tại ở ba dạng rắn, lỏng, khí ở điều kiện thường (nhiệt độ 25°c, áp suất khí quyển). Các parafin mạch thẳng chứa đến 4 nguyên tử cacbon đều nằm ở thể khí. Các n-parafin mà phân tử chứa 5-17 nguyên tử cacbon nằm ở thể lỏng, còn các n-parafin chứa 18 nguyên tử cacbon trở lên nằm ở dạng tinh thể. Page 6 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 6 Hydrocacbon parafin từ C 5 -C 10 nằm trong phần nhẹ của dầu, có nhánh (iso- parafin) là những cấu tử tốt của xăng, vì làm cho xăng có khả năng chống cháy kích nổ tốt. Trong khi đó các n-parafin lại có tác dụng xấu cho khả năng chống kích nổ (n- C7 đã có trị số octan bằng 0). Những hydrocacbon parafin có số nguyên tử từ C 10 - C 16 nằm trong nhiên liệu phản lực, diesel, khi có cấu trúc thẳng lại là các cấu tử có ích cho nhiên liệu vì chúng có khả năng tự bốc cháy cao khi trộn với không khí bị nén trong động cơ. Trong chế biến hoá dầu, những hydrocacbon parafín chứa trong phần nhẹ đầu hay trong khí đồng hành lại là nguyên liệu rất tốt cho quá trình sản xuất olefin thấp như etylen, propylen, butylen, và butadien đó là những nguyên liệu cơ sở cho tổng hợp hoá học để sản xuất chất dẻo, vải, sợi hoá học, tơ nhân tạo. Những n-parafín có số nguyên tử cao từ C 18 trở lên, ở nhiệt độ thường có dạng tinh thể rắn trong dầu. Chúng có thể hoà tan hoặc tạo thành các tinh thể lơ lửng trong dầu. Nếu hàm lượng các parafin này cao, chúng có thể làm cho toàn bộ dầu thô bị đông đặc, mất hẳn tính linh động, gây khó khăn cho quá trình khai thác, vận chuyển và bảo quản. Người ta phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật chuyên biệt và công nghệ phức tạp để xử lý nhằm mục đích loại các parafin rắn đến mức độ cần thiết, sao cho sản phẩm có độ linh động trong điều kiện sử dụng. Nếu bơm và vận chuyển các loại dầu này ta phải áp dụng các biện pháp như: gia nhiệt đường ống, cho thêm phụ gia, tách bớt parafin rắn ngay tại nơi khai thác để hạ điểm đông đặc. Các biện pháp này gây tốn kém, làm giảm giá thành dầu thô. Tuy nhiên các parafin rắn tách được từ dầu thô lại là nguyên liệu quý của quá trình chế biến, sản xuất các sản phẩm tiêu dùng như nến, giấy sáp, diêm hay vật liệu chống thấm hay để điều chế chất tẩy rửa tổng hợp, tơ sợi, phân bón, chất dẻo Mặt khác nếu đem oxy hoá chúng người ta nhận được các axit béo, alcol cao, đó là các nguyên liệu quý để tổng hợp các chất hoạt động bề mặt là loại chất có nhiều ứng dụng trong nền kinh tế. Còn các iso-parafin thường chỉ nằm trong phần nhẹ và phần có nhiệt độ sôi cao thì chúng rất ít. Về vị trí nhánh phụ có hai đặc điểm sau: các iso- parafin trong dầu mỏ đều có cấu trúc đơn giản mạch chính dài và mạch phụ ngắn. Các nhánh phụ thường là gốc metyl. Đối với các iso-parafĩn có một nhánh phụ thì thường đính vào các vị trí cacbon số 2 hoặc số 3, còn vị trí sâu hơn thì rất ít. Đối với các loại hyđrocacbon có 2, 3 nhánh phụ thì xu hướng tạo nên mạch cacbon bậc 4, nghĩa là 2 nhánh phụ đính vào cùng một cacbon trong mạch chính. Các iso-parafin so với n-parafin chúng có độ linh động cao hơn. Chúng làm tăng trị số octan của xăng. II.2. Các hydrocacbon naphtenic: Naphtenic hay còn gọi là cyclo parafin, có công thức tổng quát là C n H 2n . Hàm lượng có thể thay đổi 30 - 60% trọng lượng . Những hydrocacbon này thường gặp là loại một vòng, trong đó chiếm chủ yếu là loại vòng 5 cạnh. Loại vòng naphten 7 cạnh hoặc lớn hơn ít gặp trong dầu. Những naphten có từ 2 hay 3 vòng ngưng tụ cũng ít gặp, nhưng loại naphten có vòng ngưng tụ với hydrocacbon thơm hay có mạch nhánh dài lại hay gặp trong dầu mỏ. Hydrocacbon này do bị ảnh hưởng của các vòng hay nhánh dài nên tính chất thuần của naphten không còn nguyên nữa mà đã mang tính chất lai hợp giữa mạch vòng và mạch thẳng nên gọi là hydrocacbon lai hợp. Hydrocacbon lai hợp có số lượng lớn ở nhiệt độ sôi cao của dầu mỏ. Page 7 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 7 Những loại naphten hai vòng cũng đã thấy có trong dầu mỏ và đã định được những loại naphten hai vòng có số nguyên tử cacbon đến C 20 -C 25 . Hiện nay, các phân tích hóa học đã xác định được 25 hợp chất naphten hai vòng, 5 hợp chất naphten ba vòng, và 4 hợp chất naphten bốn và năm vòng. Cũng chưa có bằng chứng phân tích nào cho biết chính xác cấu trúc của các hợp chất naphten có số vòng lớn hơn 5. Tuy nhiên, dựa trên kết quả phân tích phổ khối của các phân đoạn dầu nặng, đã tìm thấy sự có mặt của các hydrocacbon naphten đa vòng với số vòng lên tới 7 hoặc 8 trong cấu trúc của nó. Những naphten 3 vòng thường gặp ở dạng alkylperhydrophenantren như: Còn những naphten 4 và 5 vòng cũng đã phát hiện thấy trong phần có nhiệt độ sôi khoảng 475°C (của dầu mỏ Nigiêria và một số nước khác như Kuwait, Iran, Libi ). Loại naphten 4 vòng thường là đồng đẳng và đồng phân của cyclo pentan perhydrophenantren (C 27 -C 30 ). Ví dụ: Loại naphten 5 vòng quan trọng nhất là gopan, lupan và phridelan: Page 8 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 8 Nói chung các naphten nhiều vòng có số lượng không nhiều, trong dầu mỏ hydrocacbon naphten một vòng là thành phần quan trọng trong nhiên liệu động cơ, làm cho xăng có chất lượng cao, những hydrocacbon naphtenic một vòng hay hai vòng có mạch nhánh dài là những cấu tử tốt của dầu nhờn vì chúng có độ nhớt cao và độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ. Đặc biệt, chúng là cấu tử rất quý cho nhiên liệu phản lực vì chúng có nhiệt cháy rất cao, đồng thời giữ được tính linh động ở nhiệt độ thấp, điều này rất phù hợp khi động cơ phải làm việc ở nhiệt độ âm. Ngoài ra, những naphtenic nằm trong dầu mỏ còn là nguyên liệu quý từ đó điều chế được các hydrocacbon thơm: Bezen, Toluen, Xylen (BTX) là chất khởi đầu để sản xuất tơ sợi tổng hợp và chất dẻo. Như vậy, dầu mỏ càng nhiều naphten thì càng có giá trị kinh tế cao, vì có thể sản xuất được các sản phẩm nhiên liệu và phi nhiên liệu đều có chất lượng tốt. Chúng lại có nhiệt độ đông đặc thấp nên giữ được tính linh động không gây khó khăn tốn kém cho quá trình bơm, vận chuyển, phun nhiên liệu. II.3. Hydrocacbon thơm (aromatic): Hydrocacbon thơm hay còn gọi là hydrocacbon aromatic. Có công thức tổng quát là C n H 2n-6 , có cấu trúc vòng 6 cạnh đặc trưng là Benzen và dẫn xuất có mạch nhánh alkyl đính bên (Toluen, Xylen ). Trong dầu mỏ thường gặp là loại 1 vòng và nhiều vòng thơm có cấu trúc ngưng tụ. Loại hydrocacbon thơm 1 vòng và các đồng đẳng của chúng là loại phổ biến nhất, những đồng đẳng benzen nói chung đều đã tách và xác định được trong nhiều loại dầu, những loại alkyl benzen với 1, 2, 3, 4 nhánh phụ như 2,4 trimetyl benzen. Tuy nhiên loại 4 nhánh như tetra-metyl benzen thường ta thấy với tỷ lệ nhiều nhất. Trong dầu mỏ aclan (Liên Xô) ta thấy trong số hydrocacbon thơm vòng với 2,3,4 nhóm thế metyl thì loại 1,3; 1,3,5 chiếm phần chủ yếu. Trong dầu hàm lượng tối đa của toluen khoảng 25%, Xylen và benzen khoảng 1,6%. Loại hydrocacbon thơm 2 vòng có cấu trúc ngưng tụ như naphten và đồng đẳng hoặc cấu trúc cầu nối như diphenyl nói chung đều có trong dầu mỏ. Trong dầu mỏ Grossny, Bacu, Pocacity đều có mặt các đồng đẳng 1 hoặc 3 nhóm thế metyl của Page 9 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 9 naphten trong đó dimetyl naphtalen chiếm khoảng 40%. Loại cấu trúc đơn giản kiểu diphenyl thì ít hơn so với cấu trúc 2 vòng ngưng tụ kiểu naphten. Những hydrocacbon nhiều vòng như pyren, benzanthracen cũng đã tìm thấy trong dầu Califonia, dầu Kuwait, nói chung là số lượng rất ít, các đồng đẳng chủ yếu là các nhóm thế metyl, các nhóm thế 2, 3 nguyên tử cacbon trở lên nói chung không gặp trong dầu mỏ. Một số ví dụ về hydrocacbon thơm có trong dầu mỏ: Hydrocacbon thơm là cấu tử có trị số octan cao nhất nên chúng là những cấu tử quý cho xăng, làm tăng khả năng chống kích nổ của xăng. Nhưng nếu chúng có mặt trong nhiên liệu phản lực hay nhiên liệu diesel lại làm giảm chất lượng của các loại nhiên liệu này. Do tính khó tự bốc cháy và tạo cốc, tạo tàn trong động cơ. Nhưng hydrocacbon thơm một vòng hay 2 vòng có mạch nhánh alkyl dài và có cấu trúc nhánh cũng là những cấu tử tốt để sản xuất dầu nhờn có chỉ số nhớt cao (độ nhớt ít biến đổi theo nhiệt độ) còn những hydrocacbon thơm đa vòng ngưng tụ cao hoặc không có mạch parafin dài lại là những cấu tử có hại trong sản xuất dầu nhờn, cũng như trong quá trình chế biến xúc tác do chúng nhanh chóng gây ngộ độc xúc tác. II.4. Hydrocacbon loại lai hợp naphten-thơm: Hydrocacbon loại lai hợp naphten-thơm (trong phân tử vừa có vòng thơm, vừa có vòng naphten) là loại rất phổ biến trong dầu mỏ, chúng thường nằm ở phần có nhiệt độ sôi cao. Cấu trúc hydrocacbon loại lai hợp này gần với cấu trúc trong các vật liệu hữu cơ ban đầu, nên dầu càng có độ biến chất thấp sẽ càng nhiều hydrocacbon lai hợp. Những hydrocacbon lai hợp phức tạp hơn (1 vòng thơm ngưng tụ với naphten trở lên) so với loại đơn giản thì chúng ở trong dầu có ít hơn, vì vậy cấu trúc loại tetralin và indan được xem là cấu trúc chủ yếu. Trong những cấu trúc như vậy thì nhánh đính vào vòng thơm là nhóm metyl, còn nhánh chính dính vào vòng naphten thường là mạch thẳng dài hơn. Đối với hydrocacbon có một vòng thơm và một vòng naphten hỗn hợp, ngoài dạng ngưng tụ, cũng có mặt dạng cầu nối giống như diphenyl. Nói chung tổng số vòng tối đa của loại cấu trúc hỗn hợp cũng chỉ đến 6. Nhưng nhánh phụ đính xung quang các vòng này cũng chỉ mang các đặc tính như trên, nghĩa là xung quanh vòng thơm, thường chỉ có một số nhánh phụ ngắn chủ yếu là metyl. Page 10 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 10 [...]... số các loại dầu thô Việt Nam rất được ưa chuộng trên thị trường Dầu thô Sư Tử Đen Page 24 of 34 25 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Dầu thô Ruby Page 25 of 34 26 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Page 26 of 34 27 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Dầu thô Rạng Đông Page 27 of 34 28 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Dầu thô mỏ Rồng Page 28 of 34 29 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Dầu thô. .. Một số loại dầu thô trong nước và thế giới: 1 Dầu thô Việt Nam và các tính chất: Một số loại dầu thô điển hình ở Việt Nam: Dầu thô Sư Tử đen Dầu thô Ruby Dầu thô Rạng Đông Dầu thô Bạch Hổ Dầu thô mỏ Rồng Dầu thô Cá Ngừ Vàng Dầu thô Sư Tử Vàng Dầu thô mỏ Đại Hùng … Sản lượng các loại dầu thô Việt Nam hiện nay: Theo thống kê, sản lượng khai thác của Việt Nam hiện đang ở mức 319.500 thùng/ngày Sản lượng... đa số các loại dầu ở Việt Nam hiện nay đang giảm mạnh, nhất là các loại dầu thô đã được khai thác tư trước như Bạch Hổ , Sư Tử Đen , Sư Tử Vàng… Bảng: Danh sách sản lượng các loại dầu thô Việt Nam (Đơn vị: triệu tấn/năm) Tính chất các loại dầu thô Việt Nam: Page 23 of 34 24 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Đa số các loại dầu thô Việt Nam đề có tính chất ngọt nhẹ, hàm lượng lưu huỳnh trong dầu thô. .. là loại dầu thô được dùng để tính giá trị các loại dầu thô khác trên thế giới • Dầu Brent: bao gồn 15 loại dầu từ các mỏ Brent và Ninian và được phối trộn chung thành Brent Là loại dầu thô chất lượng cao, ngọt, nhẹ ở vùng Biển Bắc • Dầu Dubai - Oman: trên cơ sở dầu chua, 2 loại dầu thô này được sử dụng làm dầu chuẩn để hình thành nên mức giá cho các loại dầu thô Trung Đông xuất sang châu Á • Dầu thô. .. Page 29 of 34 30 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Page 30 of 34 31 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Dầu thô mỏ Đại Hùng 2 Một số loại dầu thô trên thế giới: Hiện nay trên thế giới có khoảng 40.000 mỏ dầu với các kích thước khác nhau trên thế giới , tuy nhiên , 95% trong số đó tập trung về 1500 mỏ dầu chính và lớn Hầu hết trữ lượng dầu tại khu vực Trung Đông, chiếm 56% trữ lượng dầu toàn thế giới... hydrocacbon thơm cao 1.2 Phân loại theo Viện dầu mỏ Pháp (IFP) Phương pháp này đo tỷ trọng (d415) của phân đoạn 250-300°C của dầu thô, trước và sau khi xử lý với axit sunfuric Sau đó dựa vào khoảng tỷ trọng để phân loại dầu tương ứng Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Pháp 1.3 Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Mỹ Chưng cất dầu thô sơ bộ, tách ra làm hai phân đoạn: phân đoạn 250-275°C và phân đoạn 275-415°C,... cộng trữ lượng dầu thế giới thì tập trung phần lớn vào dầu nặng Page 31 of 34 32 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí (15%) và dầu cực nặng (25% ) ở khu vực Orinoco (Venezuela), ngoài ra dầu cát ở Canada chiếm đến 30%, còn dầu nhẹ chỉ chiếm 30% tổng trữ lượng dầu thô thế giới Biểu đồ phân phối trữ lượng dầu thô thế giới theo tính chất dầu • Dầu West Teas Intermediate (WTI): là loại dầu thô có chất lượng... (60°F) của mỗi phân đoạn So sánh với các giá trị tỷ trọng cho trong bảng dưới đây để xếp loại dầu thô Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Mỹ 1.4 Phân loại theo Nelson, Watson và Murphy Theo các tác giả này, dầu mỏ được đặc trưng bởi hệ số K, là một hằng số vật lý quan trọng, đặc trưng cho bản chất hóa học của dầu mỏ, được tính theo công thức: Page 20 of 34 21 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí K= 3 T d... 0,830-0,850 Dầu hơi nặng: d = 0,850-0,865 Dầu nặng: d = 0,865-0,905 Dầu rất nặng: d > 0,905 Thực tế cho thấy dầu nhẹ có khối lượng tương đối của phân đoạn xăng và dầu hỏa lớn và ít lưu huỳnh và nhựa Từ dầu loại này sản xuất được dầu nhờn chất lượng cao Page 21 of 34 22 2.2 2.3 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí Dầu nặng, ngược lại, có hàm lượng nhựa cao, ít khả năng sản xuất dầu nhờn, là nguyên liệu cho sản. .. (Indonesia) và dầu thô Minas (Malaysia): trên cơ sở dầu ngọt nhẹ, 2 loại dầu này dùng làm dầu chuẩn để tính giá cho các loại dầu nhẹ ở khu vức châu Á Thái Bình Dương • Giỏ dầu thô OPEC (OPEC Basket): bao gồm 12 loại dầu Algeria là Saharan Blend, dầu Angola là Girassol, dầu Ecuador là Oriente, dầu Iran là Iranian Heavy, dầu Iraq là Basra Light, dầu Kuwait Export, dầu Libya là Es Sider, dầu Nigeria là . 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 1 1.2. Tính chất các loại dầu thô Việt Nam: 23 2. Một số loại dầu thô trên thế giới: 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Page 2 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu. của dầu thô, trước và sau khi xử lý với axit sunfuric. Sau đó dựa vào khoảng tỷ trọng để phân loại dầu tương ứng. Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Pháp 1.3. Phân loại dầu thô theo Viện dầu. nhiều các loại vi khuẩn hiếu Page 3 of 34 Tiểu luận môn: Các sản phẩm dầu khí 3 khí và yếm khí, cho nên khi các động thực vật bị chết, lập tức bị chúng phân huỷ. Những phần nào dễ bị phân huỷ