Ngoài khí hidrocacbon trong các túi khí ở các mỏ than, khi chưng cất than mỡ, người ta thu được một lượng đáng kể hidrocacbon và dẫn xuất của chúng.
4.3.1. Chưng cất than mỡ
Than mỡ (than béo) được chưng cất trong lò cốc không có không khí ở khoảng 10000C. Các chất hữu cơ có trong than mỡ sẽ bị phân huỷ, thoát ra cùng hơi nước. Phần rắn còn lại trong lò là than cốc, dùng cho công nghiệp luuyện kim, điều chế canxi cacbua hoặc làm chất đốt.
Phần các chất thoát ra được làm lạnh, phần lỏng ngưng đọng lại, còn lại là phần khí, gọi là khí than đá hay khí lò cốc. Khí lò cốc là một hỗn hợp khí gồm: metan (khoảng 20%), các hidrocacbon sau metan dạng khí (khoảng 7%) , hiđro (khoảng 55%), các khí cacbon oxit CO, cacbon đioxit CO2 , cacbon điunfua H2S, amoniac NH3,.... Sau khi loại bỏ các khí độc, khí lò cốc được dùng vào các mục đích sau :
- Tách lấy từng loại hiđro cacbon riêng biệt như metan, etan, êtn,... và hiđro. - Làm nhiên liệu trong công nghiệp hay thắp sáng.
- Tổng hợp amoniac.
- Lớp nước là dung dịch amoniac, thường được axits hoá để điều chế phân bón amoni.
- Lớp nhựă màu đen hoặc nâu sẫm, chủ yếu là hỗn hợp hiđrocacbon thơm, dị
vòng thơm và dẫn xuất của chúng, gọi là nhựa than đá. -
4.3.2. Xử lý nhựa than đá
Người ta đem cất lớp nhựa than đá thành từng phân đoạn rồi xử lí các phân đoạn để được các chất tinh khiết hoặc sử dụng cả hỗn hợp của phân đoạn vào một mục đích nào đó.
Ví dụ, người ta có thể chưng cất được các phân đoạn sau :
- Từ 80 đến 1700C được dầu nhẹ, chủ yếu chứa Benzen, Toluen...
- Từ 170 đến 2400C được đầu trung, chủ yếu chứa Phenol, crezol, naphtalen,...
- Từ 240 đến 2700C được đầu nặng, chủ yếu chứa antraxen, phennantren... Chất bả còn lại là hắc ín, thường được dùng để rải đường hoặc làm điện cực.
Từng phân đoạn được xử lí riêng. Như phân đoạn dầu nhẹđược đem xử lí với axits
để loại các bazơ như analin, piriđin, sau đó xử lí với bazơ để loại các chất có tính axit như phenol, crezol. Cuối cùng, đem cất phân đoạn để dược các chất tinh khiết như
bezen, toluen...
Trung bình từ một tấn than mỡ qua lò cốc có thể thu được 780 kg than cốc, 30 kg nhựa than đá và 190 kg (325 m3) khí lò cốc. Từ 30 kg nhựa than đá đem xử lí và cất phân đoạn được 2,5 kg naphtalen, 0,1 kg antraxen, 6 kg benzen, 1,2 kg toluen, 0,1 kg xilen, 15 kg hắc ín.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
Câu 1. Trên thế giới có các nguồn hidrocacbon thiên nhiên quan trọng nào? Có bao nhiêu cách phân loại dầu mỏ? Dầu mỏ Việt Nam thuộc loại nào?
Câu 2. Phân biệt các khái niệm: dầu thô, dầu gốc, hoá dầu, chỉ số octan và chỉ số
cetan.
Câu 3. Phân biệt các phản ứng cracking, refoming và nhiệt phân. Các sản phẩm chính của các phản ứng trên là gì? Thế nào là phản ứng platfoming?
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Huy Bắc, Nguyễn Văn Tòng, Bài tập hóa học hữu cơ, NXB Quốc gia Hà Nội, 1986.
2. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng Hóa học Hữu cơ – Tập 1, Nhà xuất bản Giáo dục, 2003.
3. Đỗ Đình Rãng, Đặng Đình Bạch, Nguyễn Thị Thanh Phong Hoá học hữu cơ 2,
NXB Giáo Dục, 2006.
4. Phan Tống Sơn, Trần Quốc Sơn, Đặng Như Tại, Cơ sở lý thuyết hoá hữu cơ, tập 1,2, NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1980
5. Trần Quốc Sơn, Đặng Văn Liếu Giáo trình cơ sở hóa học hữu cơ, Tập 1, 2, NXB
Đại học sư phạm, 2007.
6. Chu Phạm Ngọc Sơn, Nguyễn Hữu Tính, Bài tập hóa học hữu cơ, NXB Hàn Thuyên, Thành phố Hồ Chí Minh, 1995.
7. Đặng Như Tại, Cơ sở lý thuyết hóa lập thể, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1998. 8. Nguyễn Minh Thảo, Tổng hợp hữu cơ, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, .2005. 9. Thái Doãn Tĩnh, Cơ sở hoá học hữu cơ, Tập 1, 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà
Nội, 2006.
10. Ngô Thị Thuận Hoá học hữu cơ phần bài tập (tập 1,2), NXB Khoa học và kỹ
thuật, Hà Nội, 2006.
11. Hoàng Trọng Yêm, Hoá học hữu cơ, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, 2002.
12. John D. Roberts, Marjorie C. Caserio, Hóa học hữu cơ hiện đại, tập 1,2,3, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1984.
13. Francis A Carey, Organic Chemistry, Mc-Graw Hill Companies, 2001.
14. R. Morrison and R. Boyd, Organic Chemistry, Prentice-Hall International (UK)
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu... 1
Chương 1. Hidrocacbon no... 2
1.1. Ankan, giới thiệu metan ... 2
1.1.1. Dãy đồng đẳng metan, đồng phân... 2
1.1.2. Danh pháp ... 4 1.1.3. Tính chất vật lý ... 6 1.1.4. Các phương pháp điều chế... 7 1.1.5. Tính chất hoá học của ankan... 9 1.1.6. Chất tiêu biểu CH4... 13 1.2. Phản ứng thế theo cơ chế gốc: SR và khả năng phản ứng ... 15 1.2.1. Đặc điểm của cơ chế gốc SR... 15 1.2.2. Cơ chế phản ứng ... 15 1.2.3.Ảnh hưởng của cấu tạo đến phản ứng thế SR... 17 1.2.4. Hoá học lập thể của phản ứng SR... 18 1.2.5. Ảnh hưởng của tác nhân ... 18 1.3. Xycloankan ... 19 1.3.1. Danh pháp ... 19 1.3.2. Đồng phân ... 22 1.3.3. Các phương pháp điều chế... 23 1.3.4. Tính chất vật lý ... 25 1.3.5. Tính chất hoá học... 26 1.3.6. Các thuyết giải thích về cấu tạo các hợp chất vòng ... 28
1.3.7. Xycloankan tiêu biểu: xyclohecxan ... 29
Câu hỏi và bài tập... 32
Chương 2. Hidrocacbon không no ... 34
2.1. Anken, cơ chế phản ứng tách: E1, E2, Ei, E1cb, hướng tách, quan hệ giữa phản ứng tách và thế; phản ứng cộng AE, khả năng và hướng cộng ... 34 2.1.1. Dãy đồng đẳng của etylen... 34 2.1.2. Cách gọi tên ... 34 2.1.3. Đồng phân ... 35 2.1.4. Tính chất vật lí ... 36 2.1.5. Các phương pháp điều chế... 37 2.1.6. Tính chất hoá học... 39 2.1.7. Phản ứng tách... 58
2.1.8. Anken tiêu biểu: etilen C2H4... 75
2.2. Ankadien-tecpenoit... 77
2.1.2.T ecpenoic ... 93 2.3. Ankin ... 102 2.3.1. Cấu tạo và gọi tên... 102 2.3.2. Tính chất vật lý ... 104 2.3.3. Các phương pháp điều chế và ứng dụng ... 104 2.3.4.Tính chất hoá học ... 108
2.3.5.Giới thiệu axetyle ... 118
Câu hỏi và bài tập ... 120 Chương 3. Hidrocacbon thơm... 122 3.1. Benzen và đồng đẳng... 122 3.1.1. Cấu tạo của vòng benzen ... 122 3.1.2. Đồng phân và danh pháp... 125 3.1.3. Quy tắt (4n+2) của Huycken... 126 3.1.4. Phương pháp điều chế... 127 3.1.5. Tính chất vật lý ... 132 3.1.6. Tính chất hoá học... 132
3.1.7. Aren loại benzen tiêu biểu: Benzen ... 150
3.2. Các aren khác và các hợp chất thơm không có vòng benzene ... 151
3.2.1. Hidrocacbon thơm nhiều nhân ... 151
3.2.2. Hợp chất thơm không chứa vòng benzene... 155
Câu hỏi và bài tập ... 158
Chương 4. Hidrocacbon thiên nhiên... 159
4.1. Dầu mỏ... 159 4.1.1. Nguồn gốc của dầu mỏ... 159 4.1.2. Thành phần và phân loại dầu mỏ... 159 4.1.3. Hoá học của quá trình chế biến dầu mỏ... 160 4.1.4. Dầu mỏở Việt Nam ... 166 4.1.5. Tổng hợp nhiên liệu lỏng ... 167 4.2. Khí thiên nhiên ... 168
4.2.1. Nguồn khí thiên nhiên, phân loại, thành phần và quy luật phân bố các cấu tử trong các khí ... 168
4.2.2. Ứng dụng của khí thiên nhiên ... 169
4.2.3. Khí thiên nhiên ở nước ta... 170
4.3. Chưng cất than đá ... 170 4.3.1. Chưng cất than mỡ... 170 4.3.2. Xử lý nhựa than đá... 171 Câu hỏi và bài tập ... 172 Tài liệu tham khảo ... 173 Mục lục ... 174