Bài 37: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Tóm tắt lý thuyết

1.1. Dầu mỏ

Dầu mỏ là một trong những nguyên liệu, nhiên liệu hàng đầu trong các ngành công nghiệp, giao thông vận tải. Người ta còn gọi dầu mỏ là “vàng đen” của thế giới.
Túi dầu: là lớp nham thạch có nhiều lỗ xốp chứa dầu được bao quanh bởi một lớp khoáng sét không thấm nước và khí.

Sơ đồ cấu tạo mỏ dầu

Hình 1: Sơ đồ cấu tạo mỏ dầu

1.1.1.Thành phần

a. Tính chất vật lý

Trạng thái : Dầu mỏ là chất lỏng sánh
Màu sắc : Màu nâu đen
Mùi : Có mùi đặc trưng
Tỉ khối : ddầu mỏ/nước < 1
Độ tan : Không tan trong nước

b. Thành phần hoá học

Ankan: C1 → C50
Xicloankan : xiclopentan, xiclihexan và các đồng đẳng của chúng.
Hiđrocacbon thơm: benzen, toluen, xilen, naphtalen và các đồng đẳng của chúng.

1.1.2. Khai thác

Khai thác dầu mỏ

Hình 2: Khai thác dầu mỏ

Khi khoan trúng lớp dầu lỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ.
Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên

1.1.3. Chế biến

a.Chưng cất

Để tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau không nhiều, người ta dùng phương pháp chưng cất phân đoạn.
Ở cột cất phân đoạn, hỗn hợp hơi càng lên cao càng giàu hợp phần có nhiệt độ sôi thấp, vì hợp phần có nhiệt độ sôi cao đã bị ngưng đọng dần từ dưới lên.

Sơ đồ chưng cất, chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ

Hình 3: Sơ đồ chưng cất, chế hóa và ứng dụng của dầu mỏ

b.Chế biến hoá học

Mục đích của chế biến dầu mỏ:

Đáp ứng nhu cầu về số lượng, chất lượng xăng làm nhiên liệu.Xăng thu được có chỉ số octan cao
Đáp ứng nhu cầu về nguyên liệu cho cộng nghiệp hoá chất.
Chỉ số octan: Khả năng chống kích nổ của nhiên liệu
Crăckinh: Là quá trình bẽ gãy phân tử hiđrocacbon mạch dài để tạo thành các phân tử hiđrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc của xúc tác và nhiệt.
Refominh: Là quá trình dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của phân tử hiđrocacbon từ mạch cacbon không phân nhánh thành phân nhánh(đồng phân hoá), từ không thơm thành thơm.
Lưu ý: Các vấn đề bảo vệ môi trường từ dầu mỏ

ô nhiễm môi trường do khai thác dầu mỏ

Hình 4: ô nhiễm môi trường do khai thác dầu mỏ

1.2. Khí thiên nhiên và dầu mỏ

	Khí thiên nhiên	Khí mỏ dầu (khí đồng hành)
Nguồn gốc	Có nhiều trong các mỏ khí	Có trong các mỏ dầu
Thành phần	Chủ yếu là CH₄ và một vài đồng đẳng thấp của CH4 như : C₃H₈, C₂H₆ … và một số khí vô cơ	CH₄ (50-70%) và một số ankan khác
Ứng dụng	Nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện Nguyên liệu nhiên liệu quan trọng cho nền công nghiệp

Khí thiên nhiên ở Tiền Hải (Thái Bình); khí mỏ dầu ở mỏ Bạch Hổ, Lan Tây, Lan Đỏ,….
Khí thiên nhiên và khí mỏ dầu ở Việt Nam có chất lượng tốt do có rất ít hợp chất lưu huỳnh.

Hình 5: Dầu mỏ ở nước ta chủ yếu tập trung ở thềm lục địa phía nam

1.3. Than mỏ

Mỏ than

Hình 6:

1- Mỏ than Nông Sơn; 2- Mỏ than Hàn Tú

Bài tập minh họa

Bài 1:

Tại sao dầu mỏ có mùi khó chịu và gây hại cho động cơ?

Hướng dẫn:

Chính các hợp chất chứa S có trong dầu mỏ làm cho dầu mỏ có mùi khó chịu và gây hại cho động cơ.

Bài 2:

Hãy ghép tên khí với nguồn khí cho phù hợp:

Câu hỏi	Trả lời
1. Thu được khi nung than mỡ trong điều kiện không có không khí	a. Khí mỏ dầu
2. Thu được khi chế biến dầu mỏ bằng phương pháp cracking	b. Khí thiên nhiên
3. Khai thác từ các mỏ khí	c. Khí lò cốc
4. Có trong các dầu mỏ	d. Khí cracking

Hướng dẫn:

1- c; 2- d; 3- b. 4-a

Bài 3:

Bốn công việc chính của việc chế biến dầu mỏ (xử lí sơ bộ, chưng chất, cracking, refominh) có nội dung là gì?

1- Bẻ gãy Hidrcacbon mạch dài, tạo thành các hidrocacbon mạch ngắn hơn nhờ tác dụng của nhiệt hoặc của xúc tác và nhiệt.

2- Dùng xúc tác và nhiệt làm biến đổi cấu trúc của hidrocacbon từ mạch cacbon không nhánh thành phân nhánh, không thơm thành thơm.

3- Loại bỏ nước, muối, pha nhũ tương...

4- Tách dầu mỏ thành nhứng sản phẩm khác nhau dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau của các hidrocacbon có trong dầu mỏ.

Hướng dẫn:

1- Cracking, 2-refominh, 3- Xử lí sơ bộ, 4-Chưng cất

3. Luyện tập Bài 37 Hóa học 11

Sau bài học cần nắm: Nguồn hidrocacbon trong thiên nhiên, cách khai thác và phương pháp điều chế chúng.

3.1. Trắc nghiệm

Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 11 Bài 37 có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.

Câu 1:
Chọn phát biểu sai về dầu mỏ:
- A. Dầu mỏ là 1 hợp chất chỉ chứa cacbon và hidro
- B. Dầu mỏ không có nhiệt độ sôi xác định
- C. Dầu mỏ là chất lỏng, sánh, màu nâu đen, nhẹ hơn nước, không tan trong nước
- D. Dầu mỏ là hỗn hợp hidrocacbon no, xicloankan và aren
Câu 2:
Chọn phát biểu đúng?
- A. Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên hay khí mỏ dầu là ankan
- B. Túi dầu mỏ có cấu tạo 3 phần: dưới cùng là lớp nước mặn, ở giữa là dầu mỏ, trên cùng là khí mỏ dầu
- C. Các sản phẩm của dầu mỏ thu được từ phương pháp chưng cất phân đoạn. Phần còn lại sau quá trình chưng cất này là mazut sẽ được tiêu hủy để bảo vệ môi trường sống.
- D. Than đá hay còn gọi là than bùn
Câu 3:
Chọn câu đúng trong các câu sau:
- A. Nhà máy "lọc dầu" là nhà máy chỉ lọc bỏ tạp chất có trong dầu mỏ.
- B. Nhà máy "lọc dầu" là nhà máy chỉ sản xuất xăng dầu.
- C. Nhà máy "lọc dầu" là nhà máy chế biến dầu mỏ thành các sản phẩm khác nhau.
- D. Sản phẩm của nhà máy "lọc dầu" đều là các chất lỏng
Câu 4:
Là một nguồn tài nguyên có hạn, không thể sản xuất được, còn được gọi là "vàng đen"
- A. Bạch kim
- B. Than đá
- C. Dầu mỏ
- D. Kim cương