CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN HÓA HỌC DẦU MỎ ĐỀ TÀI CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON GVHD: TS Lê Thanh Thanh Thành viên: 1.Phan Xuân Dương Nguyễn Quang Ba Nguyễn Hoàng Tân Nguyễn Thanh Sang Trương Công Thắng Trần Đoàn Quốc Việt CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON Nội dung thuyết trình:  Sơ lược hợp chất phi hydrocarbon  Tìm hiểu hợp chất lưu huỳnh, oxi, nito - Các dạng hợp chất thường gặp - Các tính chất vật lý - Các tính chất hóa học - Tác hại cách sử lý  Tổng kết CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON A.Sơ lược hợp chất phi hydrocarbon :  Đây hợp chất, mà phân tử cacbon, hydro có chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh tức hợp chất hữu oxy, nitơ, lưu huỳnh CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON I Các hợp chất lưu huỳnh dầu mỏ  Đây loại hợp chất có phổ biến đáng ý số hợp chất không thuộc loại hydrocacbon dầu mỏ  Dầu mỏ chia làm loại: +dầu chứa S: S 2% CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Hiện nay, dầu mỏ xác định 250 loại hợp chất lưu huỳnh  Những hợp chất thuộc vào họ sau: - Mercaptan - Sunfua - Đisunfua R-S-H R-S-R’ R-S-S-R’ - Thiophan: - Thiophen : - - Lưu huỳnh tự do: S, H2S  Ngoài dạng đồng đẳng:benzenthiphen Dibenzenthiophen benzonaphtothiophen CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON Mercaptan  Mercaptan gặp phần nhẹ dầu mỏ( 200 c0)  Mercaptan hợp chất có nhóm SH liênkết trực tiếp với gốc hydrocacbon,có mùi thối.Chúng không bền dễ phân hủy nhiệt độ cao: 2RSH 300 c ˚ RSH 500c ˚ Mercaptan R-S-R + H2S R’-CH=CH2 CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON - Mercaptan dễ bị oxy hóa , với không khí tạo thành disunfua, với chất oxy hóa mạnh tạo thành sunfuaxit: C3H7SH C3H7SH C3H7SSC3H7 +H2O HNO3 C3H7SO2OH CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Hydro hóa RSH + H2 ⎯⎯⎯→ RH + H2S 2C3H7SH ⎯⎯⎯→ C3H7SO2OH  Tác dụng với H2SO4 2RSH +H2SO4 ⎯⎯⎯→ RSSR + SO2 + 2H2O  Tác dụng với kiềm RSH + NaOH ⎯⎯⎯→ RSNa + H2O  (đối với mercaptan thi thường cho oxy hóa oxy không khí để tạo disunfit) CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Lưu huỳnh dạng Sunfua Đisunfua:  Lưu huỳnh dạng sunfua ghép làm nhóm: cấu trúc vòng no (tiophan) không no (tiophen), sunfua với gốc hydrocarbon thơm naphten.( phần chưa xét tới tiophan tiophen)  Lưu huỳnh đisunfua thường có chủ yếu phân đoạn nhiệt sôi cao  thường gặp phân đoạn có t0 sôi trung bình cao phân đoạn gasoil nhẹ , gasoil nặng CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Một số tính chất hóa học: +dễ bị phân hủy thành H2S mercaptan:ở 130 đến 1600c RSR’ ⎯⎯⎯→ RSH +R’SH +Bị hấp thu dung dịch nước diizopropanolamin (DIPA)(RSR) +Dễ bị hòa tan H2SO4 (RSSR): + Hydro hóa: RSR’ + 4H2 ⎯⎯⎯→ 2RH + R’H + H2S RSSR + 4H2 ⎯⎯⎯→ 2RH + 2H2S CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON -Những hợp chất chứa nguyên tử nitơ nghiên cứu nhiều, chúng thường mang tính bazơ pyridin, quinolin, izo quinolin, acrylin có tính chất trung tính vòng pyrol, indol, cacbazol, benzocacbazol -Trong chất chứa nguyên tử Nitơ , dạng pyridin , quinolin thường có nhiều thường gặp phân đoạn nhiệt sôi thấp trung bình CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON - Một số tính chất hóa học quan trọng: +Phản ứng hydrodenito hóa(pứ khử): chuyển hóa thành amin sau tách NH3 tạo hydrocacbon Pyrol + 4H2 ⎯⎯⎯→ C4H10 + NH3 piridin + 5H2 ⎯⎯⎯→ C5H12 + NH3 + Phản ứng cháy tao khí NOx, N2 +phản ứng +phản ứng oxy hóa CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Tác hại cách xử lý: - Tác hại : Trong trình đốt cháy tạo ra khí NOx gây ăn mòn động cơ,cặn cứng bám động cơ, trình cháy không hoàn toàn Trong phân đoạn gây ngộ độc xúc tác axit Làm ảnh hưởng đến màu sắc nguyên liệu sẵm màu CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  -Cách sử lý: Sử dụng phương pháp hydrodenito hóa để loại hợp chất chứa nito theo trình tự sau: -hydro hóa làm no vòng chứa nitơ -cắt liên kết C-N để tạo amin -cắt lien kết C-NH2 để tạo hydrocacbon NH3  Vd: Pyrol+ 4H2 ⎯⎯⎯→ C4H10 + NH3  Piridin + 5H2⎯⎯⎯→ C5H12 + NH3  ( phương pháp oxi hóa khử nito, xúc tác dối với khí NOx không xét đến) CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON III.Hợp chất chứa oxy -Trong dầu mỏ, hợp chất chứa oxy thường có dạng axit (tức có nhóm -COOH) xêtôn (có nhóm -C=O) phenol, loại ester lacton Tuy số hợp chất chứa oxy dạng axit phenol quan trọng -Thường gặp giai đoạn xăng thường dạng phenol đồng đẳng, phân đoạn kerosene dạng phenol axit naphtenice Nhiều cực đại phân đoạn gasoil nhẹ dạng phenol Phân đoạn gasoil nặng chủ yếu dạng axit CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON -Một số hợp chất chứa oxy thường gặp dầu mỏ: + Phenol thường gặp dầu mỏ thường gặp phenol đồng đẳng Hàm lượng chiếm khoảng 0,1-0,2% + Xeton dạng mạch thẳng từ C2-C5 thấy phần nhệ dầu mỏ CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Một số phản ứng hóa học đặc trưng: tác dụng với kiềm:RCOOH,C6H5OH… RCOOH + NaOH ⎯⎯⎯→ RCOONa + H2O C6H5OH + NaOH ⎯⎯⎯→C6H5ONa + H2O tách oxy: ROH + H2 ⎯⎯⎯→ RH +H2O hydro hóa RCOOH ⎯⎯⎯→ RCHO⎯⎯⎯→RCH2OH⎯⎯⎯→RCH3 Tác hại phương pháp xử lý hợp chất chứa oxy axit gây ăn mòn, muối axit hòa tan vào nhiên liệu làm biến màu,đóng cặn, tăng độ ăn mòn… CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON - Một số tiêu chất phi hydrocacbon sản phẩm dầu: +TrongTên xăng: tiêu Hàm lượng chì, g/l ,max Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg,max Mức giới hạn Phương pháp thừ 0,013 TCVN 7143:2006-Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử TCVN 7760:2008-Phương pháp quang tử ngoại 500 TCVN 3172:2008-Phương pháp phổ huỳnh quang tán xạ lượng tia X 3.Hàm lượng nitơ,% khối lượng Hàm lượng kim loại (Fe,Mn),mg/l, max Hàm lượng ôxy, % khối lượng,max 0,1 đến 2% TCVN chưa quy dịnh TCVN 7331:2008- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 2,7 TCVN 7332:2006-Xác đinh hợp chất MTBE, ETBE, TAME, DIPE, rượu tert-amyl rượu từ C1 đến C4 phương pháp sắc kí khí CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON + Nhiên liệu điêzen Hàm lượng hợp chất chứa S,N O bắt đầu tăng nhanh giai đoạn 1.Hàm lượng lưu huỳnh Các hợp chất lưu huỳnh chủ yếu dạng dị vòng disulfur Theo mức giới hạn hàm lượng lưu huỳnh, nhiên liệu điêzen gồm hai loại sau: - Không lớn 500 mg/kg; - Không lớn 2500 mg/kg Nhiên liệu điêzen có hàm lượng lưu huỳnh lớn 500 mg/kg không dùng cho phương tiện giao thông giới đường Hàm lượng lưu huỳnh xác định theo tiêu chuẩn ASTM D129-Xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối (tỷ trọng), lượng API - Phương pháp tỷ trọng kế 2.Hợp chất chứa oxy dạng axit naphtenic có nhiều đạt cực đại phân đoạn Ngoài có chất dạng phenol dimetylphenol CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON Tổng kết: Qua nội dung tìm hiểu giúp hiều thêm cấu trúc thành phần tính chất hợp chất phi hydrocacbon… ảnh hưởng tác hại chúng đến dầu mỏ trình sản xuất, ảnh hưởng tới nhiên liệu đến động cơ, môi trường từ có phương pháp xử lý dạng hợp chất Ngoài tác hại dầu thi hợp chất có lợi cho ngành tổng hợp hóa chất, dược phẩm.thuốc bảo vệ thực vật, sản xuất polime… Trong đề tài nhiều thiếu xót mong người bổ sung góp ý cho đề tài hoàn chỉnh Tài liệu:  Tai lieu.vn  Hóa học dầu mỏ-và khí-Đinh thị Ngọ  Hóa học hợp chất dị vòng-gs.tskh.nguyễn minh thảo  http://www.kilobooks.com  http://ngocbinh.dayhoahoc.com  http://sinhvienhoahoc.net CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON THE END [...]... Argobacterium, Gordora Cyks1… Rhodococcus, CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  II .Các hợp chất của Nitơ trong dầu mỏ -Các hợp chất của nitơ đại bộ phận đều nằm trong phân đoạn có nhiệt độ sôi cao của dầu mỏ Ở các phân đoạn nhẹ, các hợp chất chứa N chỉ thấy dưới dạng vết Hợp chất chứa nitơ có trong dầu mỏ không nhiều lắm, hàm lượng nguyên tố nitơ chỉ từ 0,01 đến 1% -Các hợp chất thường có trong dầu mỏ: piridin,... + 5H2⎯⎯⎯→ C5H12 + NH3  ( các phương pháp oxi hóa và khử nito, xúc tác dối với các khí NOx chúng ta không xét đến) CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON III .Hợp chất chứa oxy -Trong dầu mỏ, các hợp chất chứa oxy thường có dưới dạng các axit (tức có nhóm -COOH) các xêtôn (có nhóm -C=O) các phenol, và các loại ester và lacton nữa Tuy vậy trong số này các hợp chất chứa oxy dưới dạng các axit và phenol là quan... trung bình CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON - Một số tính chất hóa học quan trọng: +Phản ứng hydrodenito hóa(pứ khử): chuyển hóa thành amin rồi sau đó tách NH3 tạo các hydrocacbon Pyrol + 4H2 ⎯⎯⎯→ C4H10 + NH3 piridin + 5H2 ⎯⎯⎯→ C5H12 + NH3 + Phản ứng cháy tao ra các khí NOx, N2 +phản ứng thế +phản ứng oxy hóa CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Tác hại và những cách xử lý: - Tác hại... H2SSO3>H2SO4 + Gây ăn mòn động cơ + Gây ăn mòn đường ống bể chứa,… ⇒ Vì vậy phải khử lưu huỳnh triệt để CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Cách làm sạch: -Một... indol CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON -Những hợp chất chứa một nguyên tử nitơ được nghiên cứu nhiều, chúng thường mang tính bazơ như pyridin, quinolin, izo quinolin, acrylin hoặc có tính chất trung tính như các vòng pyrol, indol, cacbazol, benzocacbazol -Trong các chất chứa nguyên tử Nitơ , dạng pyridin , quinolin thường có nhiều hơn cả và thường gặp ở trong phân đoạn nhiệt sôi thấp và trung bình CÁC HỢP CHẤT... API - Phương pháp tỷ trọng kế 2 .Hợp chất chứa oxy dạng axit naphtenic có nhiều và đạt cực đại ở phân đoạn này Ngoài ra còn có những chất dạng phenol như dimetylphenol CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON Tổng kết: Qua những nội dung tìm hiểu giúp chúng ta hiều thêm về cấu trúc thành phần tính chất của các hợp chất phi hydrocacbon… những ảnh hưởng tác hại của chúng đến dầu mỏ và các quá trình sản xuất, ảnh hưởng... 7331:2008- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 2,7 TCVN 7332:2006-Xác đinh hợp chất MTBE, ETBE, TAME, DIPE, rượu tert-amyl và rượu từ C1 đến C4 bằng phương pháp sắc kí khí CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON + Nhiên liệu điêzen Hàm lượng các hợp chất chứa S,N và O bắt đầu tăng nhanh trong giai đoạn này 1.Hàm lượng lưu huỳnh Các hợp chất của lưu huỳnh chủ yếu ở dạng dị vòng disulfur Theo mức giới hạn hàm lượng... và cực đại ở phân đoạn gasoil nhẹ là các dạng phenol Phân đoạn gasoil nặng chủ yếu là dạng axit CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON -Một số hợp chất chứa oxy thường gặp trong dầu mỏ: + Phenol thường gặp trong dầu mỏ thường gặp là phenol và đồng đẳng của nó Hàm lượng chiếm khoảng 0,1-0,2% + Xeton dạng mạch thẳng từ C2-C5 thấy trong phần nhệ của dầu mỏ CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  Một số phản ứng hóa học... H2O tách oxy: ROH + H2 ⎯⎯⎯→ RH +H2O hydro hóa RCOOH ⎯⎯⎯→ RCHO⎯⎯⎯→RCH2OH⎯⎯⎯→RCH3 Tác hại và phương pháp xử lý các hợp chất chứa oxy như axit gây ăn mòn, các muối của axit nay hòa tan vào nhiên liệu làm biến màu,đóng cặn, tăng độ ăn mòn… CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON - Một số chỉ tiêu các chất phi hydrocacbon trong sản phẩm dầu: +TrongTên xăng: chỉ tiêu 1 Hàm lượng chì, g/l ,max 2 Hàm lượng lưu huỳnh,... K2HPO4 +KHS +Hydrodesunfua hóa(HDS): R-SH + H2 RH + H2S CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON  -Một số phương pháp sinh học: Bản chất của phương pháp sinh học là quá trình tách lưu huỳnh ra khỏi hợp chất chứa lưu huỳnh sử dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân hủy chất hữu cơ thành các thành phần khác nhau mà vẫn giữ được các thành phần co ích trong dầu mỏ Một số loại vi khuẩn thường ...CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON Nội dung thuyết trình:  Sơ lược hợp chất phi hydrocarbon  Tìm hiểu hợp chất lưu huỳnh, oxi, nito - Các dạng hợp chất thường gặp - Các tính chất vật lý - Các. .. chất hóa học - Tác hại cách sử lý  Tổng kết CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON A.Sơ lược hợp chất phi hydrocarbon :  Đây hợp chất, mà phân tử cacbon, hydro có chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh tức hợp chất. .. huỳnh tức hợp chất hữu oxy, nitơ, lưu huỳnh CÁC HỢP CHẤT PHI HYDROCARBON I Các hợp chất lưu huỳnh dầu mỏ  Đây loại hợp chất có phổ biến đáng ý số hợp chất không thuộc loại hydrocacbon dầu mỏ 