Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình, hóa học dầu mỏ và khí ,pgsts đinh thị ngọ 268 trang
GIÁO TRÌNH DẦU MỎ VÀ KHÍ Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chương I THÀNH PHẦN DẦU MỎ VÀ KHÍ Dầu mỏ khí nguồn hydrocacbon phong phú có thiên nhiên Dầu mỏ khí, ngày phát nhiều đâu thấy dầu mỏ khí không nhiều Qua phân tích thành phần hoá học loại dầu mỏ khác người ta nhận thấy loại dầu mỏ giới lại có thành phần giống hoàn toàn cả, mà chúng khác thay đổi theo phạm vi rộng Sự khác nhiều thành phần dầu mỏ vấn đề khoa học lớn Có nhiều cách giải thích khác nói chung, muốn làm sáng tỏ vấn đề cần phải trở cuội nguồn nó, nghĩa phải xem xét trình hình thành biến đổi dầu khí lòng đất Tuy nhiên, chưa có ý kiến nhận định trí nguồn gốc biến đổi tạo thành dầu khí, chí có nhiều nhà khoa học lĩnh vực cho rằng, người sử dụng đến giọt dầu cuối hành tinh vấn đề nguồn gốc dầu khí chưa sáng tỏ hoàn toàn Tuy nhiên, ngày với phát triển không ngừng khoa học công nghệ người chế tạo nhiều công cụ đại phục vụ cho công nghiên cứu việc ứng dụng phương pháp phân tích vật lý đại (sắc ký phổ khối, phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân ) kết hợp với phương pháp vật lý cổ truyền (chưng cất thường, chưng cất phân tử, chưng cất đẳng phí, chưng trích ly, kết tinh, trích ly, khuyếch tán nhiệt ) góp phần đáng kể vào việc hiểu biết thêm nguồn gốc vật liệu hữu ban đầu tạo thành dầu khí trình biến đổi chúng Nhờ kết công trình nghiên cứu mà nhận định nguồn gốc tạo thành dầu khí sáng tỏ, việc nghiên cứu Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com giải thích khác thành phần loại dầu giới thuận tiện rõ ràng Vì vậy, vấn đề nghiên cứu thành phần dầu khí khai thác vấn đề nguồn gốc, tạo thành biến đổi dầu khí lòng đất hai vấn đề liên quan vô khăng khít I Nguồn gốc dầu mỏ khí Khi xem xét nguồn gốc dầu mỏ khí, người ta đưa nhiều giả thiết khác nhau, chí trái ngược nhau, chủ yếu người ta quan tâm đến hai giả thiết sau: giả thiết nguồn gốc hữu giả thiết nguồn gốc hữu phần ta tìm hiểu hai giả thiết I.1 Nguồn gốc vô dầu mỏ Theo giả thiết nguồn gốc vô dầu mỏ hình thành từ hợp chất vô cơ, cụ thể lòng đất có chứa cacbua kim loại Al4C3, CaC2 chất bị phân huỷ nước để tạo CH4, C2H2 theo phương trình phản ứng sau: Al4C3 + 12 H2O CaC2 + H2O Al(OH)3 + CH4 Ca(OH)2 + C2H2 Các chất hữu hình thành từ phản ứng tiếp tục biến đổi tác động yếu tố nhiệt độ, áp suất cao xúc tác khoáng sét có sản lòng đất để tạo nên dầu khí Để chứng minh cho giả thiết vao năm 1866, Berthelot tiến hành trình tổng hợp hợp chất hydrocacbon thơm từ axtylen nhiệt độ cao với có mặt xúc tác, năm 1901, Sabatier Sendereus tiến hành phản ứng hydro hoá axetylen xúc tác Niken Sắt nhiệt độ khoảng 200 đến 300oC, thu loạt hydrocacbon tương ứng thành phần dầu mỏ Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Cùng với nhiều phẩn ứng tương tự, giả thiết thuyết phục nhiều nhà khoa học thời gian dài Tuy nhiên, hoạt động thực tiễn giả thiết gặp phải nhiều vấn đề mà thân giải thích như: Hàm lượng hợp chất cacbua lòng đất hạn chế dầu mỏ ngày tìm với số lượng lớn có mặt khắp nơi Các phản ứng tạo hợp chất thơm hợp chất có thành phần tương tự thành phần dầu mỏ từ CH4 C2H2 đòi hỏi có nhiệt độ cao thực tế nhiệt độ đạt mỏ dầu vượt 150 đến 200oC Bằng phương pháp phân tích đại, ngày người ta xác định dầu thô có chứa porphyrin hợp chất có nhiều xác đông thực vật Chính khuyết điểm mà giả thiết ngày có người quan tâm thay vào giả thiết nguồn gốc hữu I.2 Nguồn gốc hữu dầu mỏ Theo giả thiết dầu mỏ hình thành từ hợp chất có nguồn gốc hữu cơ, cụ thể từ xác chết động thực vật trải qua trình biến đổi phức tạp thời gian dài (hàng chục đến hàng trăm triệu măn) tác động nhiều yếu tố khác vi khuẩn, nhiệt độ, áp suất xúc tác có sản lòng đất có tác động xạ phóng xạ lòng đất Thực tế trình hình thành dầu khí trình lâu dài liên tục, để thuận tiện cho trình nghiên cứu biến đổi từ xác chết động thực vật đến dầu khí ngày người ta chia trình thành bốn giai đoạn khác sau: Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com I.2.1 Tích đọng vật liệu hữu ban đầu Những vật liệu hữu ban đầu (hay gọi chất mẹ đẻ dầu khí) dầu khí chủ yếu sinh vật sống biển: phù du, thực vật, động vật biến Tuy nhiên, biển nơi hội tụ dòng sông đất liền nên tất nhiên có động thực vật (xác chết chúng) có nguồn gốc từ cạn Tất vật liệu hữu chất mẹ tạo thành dầu khí Như vậy, phức tạp vật liệu ban đầu dẫn đến tạo thành loại dầu mỏ có thành phần thay đổi khác Trong loại vật liệu kể loại sinh vật biển loại chủ yếu để tạo thành dầu khí Trong sinh vật lớn loại rong, tảo (thực vật), cá, tôm (động vật) nguồn vật liệu ban đầu chủ yếu, mà loại sinh vật bé loại phù du Phù du gọi chung cho loại sinh vật nhỏ, hoạt động với bán kính hẹp, thường chỗ (hoặc có di cư dòng chảy nước) Chúng bé, kích thước khoảng vài milimet thường làm thức ăn loại động vật biển Chính vậy, số lượng chúng nhiều, đặc biệt loại phù du thực vật Những vật liệu hữu ban đầu, dù loại động vật đất liền nước mang biển hay loại động vật sinh trưởng biển, nói chung sau chết, bị lắng đọng xuống đáy biển Ở nước biển lại có nhiều vi khuẩn, tùy theo môi trường mà có vi khuẩn hiếu khí hay yếm khí Các vi khuẩn hiểu khí hay yếm khí nói chung có nhiều, chiều sâu đáy bể đến 2000m số lượng vi khuẩn hiếu có từ khoảng 16-49 triệu vi khuẩn yếm khí có khoảng 1,3 đến 5,2 triệu gam vật liệu trầm tích Nhưng xuống sâu vào lớp trầm tích, số lượng vi khuẩn giảm mạnh Chẳng hạn, xuống sâu 45-55cm lớp trầm tích vi khuẩn hiếu khí 500- 8700, vi khuẩn yếm khí đến 6000-14000 tính cho gam trầm tích Sau động thực vật bị chết, bị vi khuẩn tác dụng, thành phần dễ bị phá hủy nhất, vi khuẩn phá hủy tạo thành sản phẩm Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com khí sản phẩm hòa tan nước tản mác khắp nơi, thành phần bền vững chưa bị phá hủy chưa kịp bị phá hủy, dần lắng đọng lớp chồng chất lên lớp tạo thành lớp trầm tích đáy biển Sự lắng đọng thiên nhiên xảy vô chậm chạp (1-2mm đến vài cm /1000 năm) Một cách tổng thành phần xác động thực vật chia thành ba phần chính: ♦ Các hợp chất hữu hydrat cacbon; ♦ Các chất albumin; ♦ Các chất lipit (bao gồm axit béo, sáp, nhựa, dầu, hydrocacbon cao phân tử vv…) Các hydrat cacbon, đặc biệt loại phân tử lượng thấp hợp chất không bền vững, tác dụng vi khuẩn chúng bị phân hủy tạo thành khí chất tan nước chúng chất mẹ tao nên dầu khí Các chất albumin nói chung dễ bị vi khuẩn phân hủy, góp phần tạo nên dầu khí Tuy nhiên, số albumin có chứa nitơ, lưu huỳnh oxy chúng tương đối bền vững nên bị phân huỷ chúng nằm lại thành phần dầu mỏ sau Phần lại hợp chất lipid không bị phá hủy vi khuẩn tham gia vào trình biến đổi để tạo thành dầu khí Nói chung, mức độ phân hủy hydrat cacbon albumin thành khí hợp chất tan nước phụ thuộc lớn vào hoàn cảnh xung quanh lắng đọng Các chất khí tạo thành tác dụng phân hủy vi khuẩn lên albumin hydrat cacbon phổ biến CO2, NH3, H2S, N2, CH4 Tuyệt nhiên sản phẩm khí không tìm thấy hydrocacbon khí nặng CH4 Thực phát số hydrocacbon C2, C3, C4 vô bé, tỷ số lượng CH4 tổng số hydrocacbon nặng đạt đến 21.000 Cho nên, so sánh với thành phần khí thiên nhiên, không thấy Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com giống chút thành phần khí thiên nhiên hàm lượng hydrocacbon C2, C3, C4, C5 có với hàm lượng đáng kể Như vậy, thành phần hữu xác động thực vật chất lipit bền vững nhất, không bị vi khuẩn phá hủy bảo vệ tương đối nguyên vẹn lắng đọng nên chất mẹ để biến đổi sau tạo thành dầu khí I.2.2 Biến đổi chất hữu ban đầu thành dầu khí Những chất hữu bên vững không bị vi khuẩn phá hủy giai đoạn hợp chất lipit Lipid tên gọi chung nhóm chất mà đặc trưng chúng phân tử có hydrocacbon mạch thẳng mạch vòng, axit béo, este axit béo (Triglyxêrit), rượu cao, aminoaxit, chất sáp, nhựa, terpen, chất mang màu (pigmen), licgin, chất axit humic tuỳ theo động thực vật loại hạ đẳng rong, tảo, phù du) hay thượng đẳng (cây cối cạn, động vật lớn biển) mà thành phần chất lipid thay đổi khác Những axit béo động thực vật cạn thường loại C18 phổ biến đó, axit béo động thực vật biển (thượng đẳng hạ đẳng) phần đông từ C20- C24 Loại axit béo động thực vật cạn thường axit béo no, loại biển thường axit không no Còn mở axit béo loại phù du thường loại không no, từ C14 trở lên, đặc biệt loại có số nguyên tử cacbon mạch số chẳn thường chiếm phần lớn (hydrocacbon C14, C16, C18 C20 cao hơn) Nhìn chung, axit béo động thực vật trầm tích biển, thấy loại cấu trúc có số nguyên tử cacbon mạch số chẳn chiếm phần chủ yếu Trong điều kiện nhiệt độ, áp suất, xúc tác, thời gian kéo dài nêu thành phần hữu bền vững với vi khuẩn bị biến đổi phản ứng hoá học tạo nên dầu khí Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Tóm lại, giai đoạn tạo thành dầu mỏ, chất hữu có lớp trầm tích chịu nhiều biến đổi hoá học ảnh hưởng nhiệt độ, áp suất, xúc tác thời gian dài Những hợp chất ban đầu dầu mỏ có cấu trúc phức tạp, mạch phân tử dài, số lượng nguyên tử cacbon lớn, hydrocacbon vòng có nhiều nhánh phụ xung quanh biến đổi thành hợp chất có phân tử nhỏ hơn, cấu trúc đơn giản Thời gian dài, mức độ lún chìm sâu, có xu hướng tạo nến phân tử bé hơn, nhánh bị đứt gãy tạo nên parafin mạch ngắn, khí Thực chất trình biến đổi trình cắt mạch, mức độ trình cắt mạch gọi độ biến chất Những hệ vòng ngưng tụ lớn bị đứt gãy tạo thành vòng có số lượng vòng Chiều hướng biến đổi nhiệt độ cao hydrocacbon thơm chuyển sang naphten, sau từ naphten sang parafin Chính vậy, thời gian dài, độ lún chìm sâu dầu tạo thành chứa nhiều parafin với trọng lượng phân tử ngày nhỏ tức có nhiều phần nhẹ Càng lún sâu nữa, chúng có khả chuyển hoàn toàn thành khí hydrocacbon Trong hydrocacbon mêtan bền vững nên cuối hàm lượng mêtan khí cao Theo tính toán độ lún chìm đạt độ sâu khoảng đến km trình tạo dầu xem kết thúc chuyển sang trình tạo khí Như vậy, lún chìm xuống sâu thành phần hoá học dầu thay đổi theo chiều hướng tăng dần hợp chất parafin với trọng lượng phân tử bé cấu trúc nhánh nên dầu nhẹ dần Khi mức độ biến đổi lớn (hay gọi độ biến chất) lớn dầu thu nhẹ hàm lượng parafin nhiều, tỷ trọng dầu nhỏ Do độ biến chất nghĩa xấu mà ngược lại mà trình cắt mạch hydrocacbon từ chất có cấu trúc phức tạp sang hợp chất có cấu trúc đơn giản Ngược lại trình trên, từ hợp chất đơn giản biến đổi để tạo thành hợp chất đa vòng có lượng phân tử lớn Theo tác giả Petrov, Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com axit béo thực vật thường axit không no, biến đổi tạo γ-lacton, sau chúng biến đổi tạo thành naphten aromat: Các xeton ngưng tụ tạo thành hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp, hoạc tạo thành alkyl thơm: Dựa vào logic trình biến đổi biến đổi hydrocacbon thơm nhiều vòng, hydrocacbon naphtenic nhiều vòng tạo thành parafinic nhẹ phải đòi hỏi có hydro Để giải thích có mặt hydro, có nhiều ý kiến cho rằng, có tham gia vi khuẩn Qua nghiên cứu, Nhà hoá học Zo Bell (Mỹ) tìm thấy vi khuẩn sống không lớp trầm tích trẻ, mà cá tầng chứa dầu, xác định nhiệt độ 85oC cao hơn, môi trường muối không giết chết vi khuẩn Zo Bell tìm thấy 30 dạng vi khuẩn có khả lên men hợp chất hữu tạo hydro, vi khuẩn thường gặp ao hồ, đất đá trầm tích, nước Nhưng bên cạnh loại vi khuẩn tạo hydro, Ông phát loại vi khuẩn cần hydro để thực phản ứng khử O2, S, N, P có xác động thực vật Bên cạnh đó, số ý kiến Lind lại cho lớp trầm tích nằm sâu gần vùng có loại khoáng phóng xạ, tác dụng xạ tia, từ hydrocacbon tách thành hydro sản phẩm hydrocacbon không no khác Trong thành phần khí thiên nhiên, nhiều gặp nhiều He Ở loại khí không bắt gặp hydro Điều tác dụng hạt tạo Heli Tuy nhiên, loại ý kiến vai trò phóng xạ trình tạo thành dầu khí không nhiều người ủng hộ chứng I.2.3 Sự di cư dầu - khí đến bồn chứa thiên nhiên Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com đó: U độ nhớt động học 100oF dầu cần xác định, tính mm2/s L độ nhớt động học 100oF dầu có VI =0, tính mm2/s H độ nhớt động học 100oF dầu có VI =100, tính mm2/s Chỉ số độ nhớt dầu nhờn đặc tính quan trọng dầu nhờn sử dụng làm việc điều kiện có nhiệt độ thay đổi nhiều khởi động làm việc ổn định Thí dụ dầu nhờn dùng bôi trơn cho động cơ, chúng bôi trơn xilanh-piston nhiệt độ cao, phải điều kiện độ nhớt dầu không giảm thấp để đảm bảo tồn mảng dầu liên tục, không bị đứt vỡ, nhằm làm cho piston hoạt động bình thường Những động khởi động dầu nằm carter, nhiệt độ thấp, phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường (thấp vùng ôn đới, Bắc cực) điều liện dầu lại đặc độ nhớt lớn bơm đưa dầu vào hệ thông bôi trơn xilanh-piston cách bình thường Do dễ gây tượng mài mòn ướt Như vậy, trường hợp cần sản xuất dầu nhờn có số độ nhớt cao, phải tiến hành loại trừ hydrocacbon không thích hợp khỏi phân đoạn dầu nhờn, chủ yếu loại trừ hydrocacbon nhiều vòng (hoặc naphten, thơm hỗn hợp naphten-thơm) có nhánh phụ ngắn Những naphten hay aromatic vòng lại có nhánh phụ dài loại có số độ nhớt cao cấu tử 40 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com chủ yếu loại dầu có số độ nhớt cao Các parafin góp phần làm tăng số độ nhớt, cấu tử quan trọng dầu nhờn, chúng làm cho dầu nhờn tính linh động đông đặc nhiệt độ thấp, chúng dễ bị kết tinh Cho nên parafin bị loại bỏ khỏi phân đoạn dầu nhờn muốn sản xuất loại dầu nhờn có số độ nhớt cao loại dầu nhờn cần làm việc nhiệt độ thấp Tuy nhiên, việc loại bỏ hết hoàn toàn parafin rắn khỏi phân đoạn dầu nhờn đòi hỏi kỹ thuật phức tạp tốn thường tiến hành loại bỏ phần, sau cho thêm vào dầu số chất phụ gia có tác dụng làm giảm bớt nhiệt độ đông đặc dầu Như vậy, phân đoạn dầu nhờn dầu mỏ họ parafinic naphteno-parafinic, parafino-naphtenic có khả sản xuất dầu nhờn có số nhớt cao thành phần chúng chứa nhiều naphten aromatic vòng lại có nhánh phụ dài Ngược lại, phân đoạn dầu nhờn dầu mỏ họ naphtenic naphteno-aromatic khó có khả sản xuất loại dầu nhờn có số nhớt cao, thành phần chúng chứa nhiều naphten aromatic nhiều vòng, với nhánh phụ ngắn Trong trường hợp vậy, muốn làm tăng số nhớt dầu nhờn người ta dùng chất phụ gia có tác dụng cải thiện số nhớt 2.4.1.3 Ảnh hưởng thành phần không hydrocacbon phân đoạn dầu nhờn đến tính chất bôi trơn Trong phân đoạn dầu nhờn, bên cạnh thành phần hydrocacbon, lại hầu hết tập trung vào đại phận hợp chất S, N, O chất nhựa dầu mỏ Các chất nhựa nằm phân đoạn dầu nhờn, hợp chất mà cấu trúc chủ yếu vòng thơm naphten ngưng tụ cao chất có độ nhớt lớn số nhớt lại thấp Mặt khác, chất nhựa lại có khả nhuộm màu mạnh, nên có mặt chúng dầu làm cho màu dầu bị sẫm tối Trong trình bảo quản, sử dụng, tiếp xúc với oxy không khí 41 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com nhiệt độ thường nhiệt độ cao, nhựa dễ bị oxy hoá tạo nên sản phẩm có trọng lượng phân tử lớn tùy theo mức độ bị oxy hoá asphanten cacben, cacboid Những chất làm cho dầu tăng cao độ nhớt đồng thời tạo cặn không tan đọng lại dầu, đưa vào bôi trơn lại làm tăng mài mòn chi tiết tiếp xúc Những loại dầu nhờn bôi trơn động đốt trong, có mặt chất nhựa bị oxy hoá mạnh chúng tạo nhiều loại cacben, cacboid cặn cốc, gây tạo tàn cặn bám xylanh-piston, kết tăng hư hỏng động bị mài mòn, mặt khác động làm việc không bình thường cặn cacbon bị cháy tạo tượng tự bốc cháy nến điện chưa điểm lửa (hiện tượng tự điểm lửa động xăng) Vì vậy, việc loại bỏ chất nhựa khỏi phân đoạn dầu nhờn, dùng chúng để sản xuất dầu nhờn khâu công nghệ quan trọng Các hợp chất lưu huỳnh, nitơ, oxy có phân đoạn dầu nhờn tác dụng oxy hoá dễ tạo chất giống nhựa Ngoài hợp chất S nằm lại dầu nhờn chủ yếu lưu huỳnh dạng sunfua, dùng để làm dầu bôi trơn động đốt bị cháy tạo nên SO2 SO3, gây ăn mòn chi tiết động Những hợp chất oxy, chủ yếu hợp chất axit naphtenic có dầu gây ăn mòn đường dẫn dầu, thùng chứa, làm hợp kim Pb, Cu, Zn, Sn, Fe Những sản phẩm ăn mòn đọng lại dầu, làm bẩn dầu, đồng thời lại góp phần tạo cặn đóng chi tiết động Tuy nhiên, có mặt hợp chất axit hữu số hợp chất có cực khác có tác dụng làm tăng độ bám dính (hay gọi độ nhờn) dầu lên bề mặt kim loại Nguyên nhân hấp thụ hoá học phần có cực chúng lên bề mặt kim loại, trình axit tạo nên với lớp kim loại bề mặt hợp chất kiểu xà phòng nhờ bám vào bề mặt kim loại Khi tải trọng lớn, chuyển động chậm, nhờ có bám mà làm cho lớp dầu giữ lại không cho bề mặt chuyển động tiếp xúc 42 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com trực tiếp Vì làm dầu nhờn hết hợp chất oxy chất có cực khác, tính bám dính dầu bị giảm Nhằm làm tăng tính bám dính (độ nhờn) cho dầu nhờn phải làm việc điều kiện tải trọng lớn, tốc độ chuyển động chậm, người ta sử dụng số axit hữu cơ, ester cho thêm vào dầu nhờn Trong trường hợp dầu nhờn dùng để bôi trơn chi tiết làm việc với tải trọng lớn, tốc độ chuyển động lớn, nhiệt độ dầu nhờn lúc cao, hợp chất loại xà phòng tạo thành axit hữu tác dụng lên bề mặt kim loại không bám dính vượt điểm nóng chảy chúng Bấy phải sử dụng chất phụ gia hợp chất clo, lưu huỳnh, phosphor (như aromatic clo hóa, parafin clor hóa, dibenzyl sunfua, terpensunfo hóa, tricrezylphorphat) hợp chất tác dụng lên bề mặt kim loại tạo nên liên kết bền vững nhiệt độ cao dạng clorua, sunfua, phosphat kim loại tương ứng, nhờ giử cho màng dầu tồn không bị đẩy đứt vỡ 2.4.2.Tính chất phân đoạn gasoil nặng sử dụng để sản xuất sản phẩm “trắng” Phân đoạn gasoil nặng sử dụng để sản xuất sản phẩm “trắng” xăng, kerosen gasoil nhằm tăng số lượng sản phẩm trắng cần thiết Khi muốn tăng lượng kerosen gasoil chế biến từ dầu mỏ, thường phải tiến hành trình hydrocracking giai đoạn xúc tác (xúc tác oxit coban wolfram hay molipden chất mang oxit nhôm hay oxit silic) với phân đoạn gasoil Nói chung, trình cracking hay hydrocracking phân đoạn gasoil nặng dầu mỏ chủ yếu nhằm biến hydrocacbon có trọng lượng phân tử lớn với số nguyên tử cacbon phân tử từ C21-C40 phân đoạn gasoil nặng thành hydrocacbon có trọng lượng phân tử bé < C20 với số nguyên tử cacbon phân tử từ C5-C10 (tương ứng với xăng), C11-C15 (tương ứng với kerosen) 43 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com từ C16-C20 (tương ứng với gasoil) Quá trình thực chủ yếu nhờ vào nhiệt độ xúc tác 2.4.2.1 Ảnh hưởng thành phần hydrocacbon sử dụng phân đoạn gasoil làm nguyên liệu cracking Quá trình cracking gasoil nặng dầu mỏ thực đơn tác dụng nhiệt gọi trình cracking nhiệt (quá trình không sử dụng nhà máy lọc dầu đại) đồng thời thực tác dụng nhiệt chất xúc tác (cracking xúc tác) Dưới ảnh hưởng nhiệt độ cao (450-550oC), hyđrocacbon có phân đoạn bị biến đổi với mức độ khác Các parafin loại có độ bền nhiệt nhất, chúng dễ bị bẻ gãy liên kết C-C phân tử, mạch phân tử dài liên kết yếu dễ bị bẻ gãy loại có mạch phân tử ngắn Trong hydrocabon thơm loại có độ bền nhiệt cao nhất, chúng không bị phá vỡ vòng thơm ảnh hưởng nhiệt độ cao, mà ngưng tụ thêm, làm cho số vòng thơm phân tử tăng thêm Những aromatic có nhánh phụ, xảy bẻ gãy nhánh phụ tạo vòng thơm có dính nhóm metyl xảy trình khép vòng, ngưng tụ với vòng thơm ban đầu thành hệ nhiều vòng thơm Đối với naphten chúng bị cắt nhánh phá vòng để tạo nên sản phẩm mong muốn Vì aromatic có phân đoạn gasoil trình cracking dẫn đến tạo sản phẩm có trọng lượng phân tử lớn (nhựa, cốc) chủ yếu, sản phẩm không mong muốn trình Các naphten có độ bền nhiệt nằm trung gian parafin aromatic chúng có khả bị phá vỡ vòng tạo nên phân tử bé hơn, có khả bẻ gãy nhánh phụ dính chung quanh để lại gốc metyl etyl, đồng thời bị khử hydro để tạo thành vòng thơm 44 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Do cracking nhiệt, phân đoạn gasoil dầu mỏ họ parafinic cho hiệu suất sản phẩm cao dùng phân đoạn gasoil dầu mỏ naphtenic aromatic Thành phần hydrocacbon thơm có nhiều phân đoạn gasoil có ảnh hưởng xấu đến trình, gây tạo cốc sản phẩm nặng mang tính chất thơm Khi tiến hành cracking có xúc tác biến đổi hydrocacbon xảy theo đặc tính khác xúc tác Chất xúc tác thường dùng aluminosilicat, loại xúc tác rắn mang tính axit rõ rệt nên biến đổi hydrocacbon mang tính chất chế ion cacboni Trong trình cracking nhiệt, phân hủy đơn tác dụng nhiệt có khả làm đứt liên kết C-C parafin, tạo nên gốc tự CH3*, C2H5* Và nhờ gốc tự có lượng lớn nên dễ dàng tham gia phản ứng với phân tử trung hòa tạo nên sản phẩm gốc tự Cơ chế phản ứng cracking mang đặc tính chế gốc tự phát triểnt phản ứng xảy theo kiểu dây chuổi Trong trình cracking có mặt xúc tác aluminosilicat ảnh hưởng trung tâm axit Lewis hay Bronsted bề mặt xúc tác, chúng tạo ion cacboni mà không tạo gốc tự do: R1-CH2-CH -R2 + HA R1-CH2-CH + + R2 + A- + H2 H R1-HC=CH -R2 + HA Hoặc R1-HC-CH + -R2 + AH Ion cacboni kết hợp chặt chẽ vơi trung tâm axit ký hiệu A axit Bronsted (các axit cho protôn) Ion cacboni tạo thành từ axit Lewis Ion cacboni có khả tự biến đổi sang dạng ổn định tác dụng với phân tử trung hòa tạo nên sản phẩm ion cacboni Dạng 45 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com ổn định số ion cacboni bậc Chính mà hydrocacbon mà phân tử có mặt cacbon bậc 3, khả tạo thành ion cacboni dễ Do đó, iso-prafin cracking xúc tác xẩy dễ dàng ankyl naphten xảy cracking dễ dàng prafin mạch thẳng Các ankyl benzen dễ bị đứt nhóm ankyl đến sát vòng thơm, tạo sản phẩm có trọng lượng phân tử bé Tuy nhiên, hydrocacbon thơm nhiều vòng, sau bị đứt nhánh phụ, phần nhân thơm lại dễ dàng ngưng tụ lại với nhau, tạo thành sản phẩm có trọng lượng phân tử lớn cuối cốc So sánh mức đô bị biến đổi hydrocacbon cracking nhiệt cracking xúc tác thấy khác sau: Khi cracking nhiệt (sắp xếp theo chiều từ dễ đến khó đần): Parafin- olefin - naphten - hydrocacbon thơm có nhánh phụ, hydrocacbon thơm nhánh phụ Khi cracking xúc tác (sắp xếp theo chiều từ dễ đến khó dần) Olefin - (Naphten có nhánh phụ - hydrocacbon thơm có nhánh phụ - iso parafin) - Naphten - parafin- thơm Như vậy, rõ ràng dùng phân đoạn gaoil nặng để craking nhiệt, hàm lượng parafin cao, tốt mức độ biến đổi chúng cao so với hydrocbon khác Trái lại, sử dụng phân đoạn gasoil nặng để cracking xúc tác, có mặt naphten nhiều, hiệu suất chất lượng sản phẩm cao so với phân đoạn có nhiều parafin Tuy nhiên, tỉ lệ iso parafin phân đoạn cao, mức độ biến đổi lớn Nói chung, parafin có xu hướng cho nhiều khí, xăng nhẹ cracking xúc tác, naphten cho nhiều xăng xăng có trị số octan cao Còn hydrocacbon thơm có xu hướng tạo nhiều gasoil, cặn nặng cốc, sản phẩm không mong muốn trình cracking làm cho chất xúc tác chóng hỏng 46 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com II.4.2.2 Ảnh hưởng thành phần không hydrocacbon sử dụng phân đoạn gasoil làm nguyên liệu cracking xúc tác Trong trình craking xúc tác aluminosilicat, thành phần không thuộc loại hydrocacbon có ảnh hưởng lớn, chủ yếu ảnh hưởng đến thời gian sống xúc tác Vì chất xúc tác mang tính axit, nên hợp chất nitơ mang tính bazơ (quinolin, piridin vv ) có mặt phân đoạn gas oil nhanh chóng làm ngộ độc trung tâm axit, làm cho xúc tác hẳn hoạt tính Ở 5000C, cần có 1% quinolin nguyên liệu, đủ làm mức độ chuyển hóa giảm xuống 80% Các chất nhựa, hợp chất nitơ, lưu huỳnh, ôxi nằm phân đoạn gasoil hợp chất dễ dàng xảy phản ứng ngưng tụ để tạo cốc bề mặt xúc tác che lấp trung tâm hoạt động, làm cho mức độ chuyễn hóa trình cracking giảm rõ rệt Cho nên có mặt hợp chất nói phân đoạn gasoil dùng để cracking xúc tác, chất xúc tác phải tái sinh với tần số cao so với trường hợp phân đoạn chứa nhựa, hợp chất O2, N2, S Các phức kim, chất có hại cho trình cracking xúc tác trở thành trung tâm hoạt tính cho phản ứng khử hydro ngưng tụ hydrocacbon tạo nên sản phẩm có trọng lượng phân tử lớn nghèo hydro, dẫn đến tăng nhanh tạo cốc Trong số kim loại Fe, Cu, Ni, V phức kim Cu Ni hoạt tính cao gấp 10 lần so với Fe V phương diện này, hàm lượng kim loại phân đoạn gasoil nặng mang tính phần triệu với quan hệ V + Fe + 10 (Cu + Ni) vượt 5- 10, chất xúc tác phải tái sinh với tần số cao nhanh chóng phải thay 47 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com II.4.2.3 Ảnh hưởng thành phần hóa học phân đoạng gasoil nặng sử dụng làm nguyên liệu hydrocracking Hydrocracking trình cracking hydrocacbon điều kiện có mặt hydro áp suất có nghĩa vừa thực phản ứng cracking, vừa thực phản ứng hydro hóa Trong trình cracking xúc tác vừa khảo sát trên, phản ứng xảy theo chiều hướng tạo sản phẩm nhẹ giàu hydro (xăng-khí) để lại bề mặt xúc tác sản phẩm nặng, trọng lượng phân tử lớn nghèo hydro (được gọi cốc) Như xảy trình phân hủy (cracking) kèm theo phân bố lại hydro nội hydrocacbon phân đoạn Phản ứng dẩn đến tạo cốc bề mặt xúc tác làm cho mức độ chuyển hóa hydrocacbon giảm thấp, đồng thời hiệu suất thu sản phẩm mong muốn ngày Trong điều kiện cracking có mặt hydro, phản ứng không xảy mải hợp chất nghèo hydro sinh bị oxy hóa biến thành sản phẩm no không cho ngưng tụ tạo cốc, hydrocacbon thơm nhiều vòng Do đó, cracking xúc tác, hydrocacbon thơm thuộc loại thành phần khó bị cracking dễ dẩn đến tạo cốc, điều kiện có mặt hydro, chúng hydro hóa dẩn đến tạo thành vòng no (tức vòng naphten) sau vòng naphten bị biến đổi theo chiều hướng trình cracking khảo sát, nghĩa bị đứt nhánh phụ bị phá vỡ vòng, tọa nên hydrocacbon nhẹ hơn, mà không dẩn đến tạo cốc Những hydrocacbon thơm nhiều vòng, dễ dàng bị biến đổi hydrocracking, trình biến đổi xảy bậc sau: Đối với thành phần không thuộc loại hydrocacbon, hợp chất S, N, O, chất nhựa ảnh hưởng áp suất hydro, chúng dễ dàng lbị hydro hóa tạo nên sản phẩm dạng khí H2S, H2O, NH3, thoát phần hydrocacbon lại hệ đa vòng hỗn hợp (như chất nhựa) tiếp tục biến đổi theo chiều hướng hydrocacbon nhiều vòng vừa khảo sát trên, 48 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com làm tăng thêm hiệu suất sản phẩm quý Mặt khác vì: trình hydrocracking thực chất xúc tác hai chức: vừa có trung tâm axit dễ thực phản ứng cracking điển hình, vừa có trung tâm kim loại để thực phản ứng hydro hóa, phức kim có thành phần phân đoạn gasoil nằm lại bề mặt xúc tác trở nên trung tâm phụ để thực phản ứng hydro hóa, trình hydrocracking không sợ phức kim trình cracking xúc tác Do đó, trình hydrocracking xem trình công nghệ linh hoạt nhất, không sợ dạng nguyên liệu có thành phần hóa học sao, nên sư dụng cho phân đoạn gasoil từ loại dầu mỏ xấu dầu mỏ naphteno-aromatic dầu mỏ nhiều chất nhựa asphalten II.5 Quan hệ thành phần tính chất sử dụng cặn goudron Cặn gudron phần cặn lại dầu mỏ sau tách phần phân đoạn gasoil nặng cách chưng cất áp suất chân không Thành phần cặngoudron, khảo sát phần trước, chúng bao gồm ba nhóm chất: dầu, nhựa asphalten Các chất dầu nhóm bao gồm hydrocacbon có trọng lượng phân tử lớn với cấu trúc nhiều vòng thơm naphten lai hợp mang theo chất phụ khác Các chất nhựa asphalten chất khác có trọng lượng phân tử lớn, nhiều vòng thơm naphten hỗn hợp khác với dầu, vòng nhánh phụ chùng có mặt dị nguyên tố S, N2, O2 làm cho chúng có khả phản ứng lớn Các chất nhựa có trọng lượng phân tử bé asphalten, cấu trúc phức tạp hơn, nên chúng tan dầu tạo thành dung dịch thực Còn asphalten không tan mà trương nở nên chúng tạo nên dung dịch keo dầu Vì phần cặn gudron dầu nhựa tạo thành môi trường phân tán phân tử asphalten tạo nên tướng phân tán ổn định nhờ chất nhựa 49 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Nói chung cặn goudron dầu mỏ thường sử dụng vào mục đích sau: Làm nguyên liệu sản xuất cốc cho luyện kim màu Làm nguyên liệu sản xuất vật liệu bitum (bitum nhựa đường, bitum công nghiệp, bitum xây dựng ) Làm nhiên liệu lỏng (còn gọi dầu cặn) cho lò công nghiệp II.5.1.Tính chất phần cặn gudron sử dụng để sản xuất cốc Quá trình cốc hóa để sản xuất cốc thực chất trình nhằm lợi dụng phản ứng tạo cốc xảy cracking khảo sát Cho nên, trình cracking, thành phần hợp chất aromatic nhiều vòng chất nhựa asphalten nguồn gốc để gây tạo cốc gây nhiều trở ngại cho trình, đây, thành phần lại cấu tử quan trọng định đến hiệu suất chất lượng cốc thu Hiệu suất cốc thu từ chất nhựa đến 27-31% từ chất asphalten 57-75,5% Vì có mặt chất nhựa asphalten cặn nhiều, ảnh hưởng đến hiệu suất trình cốc hóa Để đánh giá khả tạo cốc cặn, thường sử dụng đại lượng đặc trưng gọi độ cốc hóa cặn điều kiện thí nghiệm Cốc thu từ dầu thường có cấu trúc hình kim, cốc thu từ asphalten có dạng xốp phát triển đặn từ phía, cốc từ nhựa đặc cốc asphalten lại có cấu trúc hình khối cốc dầu Cặn dầu mỏ thuộc họ khác đặc tính chung cốc thu từ khác Cốc thu từ cặn dầu họ parafinic nói chung có cấu trúc đa phần dạng sợi Nhưng đó, cốc thu từ cặn dầu aromatic có cấu trúc chặt chẽ cặn dầu mỏ parafinic, parafinonaphtenic naphtenic 50 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Nói tóm lại, để sản xuất cốc cặn gudron dầu mỏ họ aromatic hay họ naphtenic có hiệu suất cốc cao chất lượng tốt Những loại cặn trình chế biến dầu mỏ mà có nhiều aromatic nhiều vòng ngưng tụ cao (cặn cracking, cặn nhiệt phân) thành phần tốt để sản xuất cốc Đối với thành phần phi hydrocacbon người ta quan tâm nhiều đến hợp chất S kim loại phức kim hay nước khoan lẩn theo dầu mỏ, cốc hóa chúng lại đại phận cốc làm cho hàm lượng S cốc tăng, hàm lượng tro cốc tăng, giảm nhiều chất lượng cốc sử dụng vào mục đích cao cấp làm điện cực công nghiệp luyện nhôm Kim loại thường gặp là: Si, Fe, Al, Ca, Na, Mn, Vi, Ti, Ni có hại Vi Ti Sự có mặt kim loại cốc dùng làm điện cực luyện nhôm gây kết làm cho tính dẫn điện nhôm giảm xuống kim loại chuyển vào nhôm làm độ nhôm giảm xuống II.5.2 Tính chất phần cặn gudron sử dụng để sản vật liệu bitum Bitum, phương diện hóa lý, hệ keo phức tạp, gồm có môi trường phân tán dầu nhựa tướng phân tán asphalten Tùy thuộc vào tỉ lệ dầu + nhựa asphalten, mà asphalten tạo khung cứng cáp hay mixel riêng biệt ổn định chất nhựa hấp thụ xung quanh Do đó, tỉ lệ phần dầu, nhựa asphalten có tầm quan trọng định đến tính chất bitum Các nhóm asphalten định tính rắn khả gắn kết vật liệu bitum, có nghĩa muốn bitum rắn có hàm lượng asphalten cao Các nhóm nhựa định tính dẻo Các nhóm dầu góp phần làm tăng khả chịu đựng sương gió, nắng mưa bitum Bitum làm nhựa rải đường đòi hỏi phải có độ cứng định nhiệt độ tăng cao, có độ dẻo định nhiệt độ hạ thấp phải có độ bền nén, va 51 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com đập lớn, có khả gắn kết tốt với bề mặt đá sỏi chịu thời tiết Các bitum dùng xây dựng làm vật liệu che lợp, yêu cầu độ rắn cao hơn, độ dẻo lại chịu thời tiết, gió, mưa, ánh sáng mặt trời vv Trong điều kiện này, hệ keo nói thường bị phá hủy nhựa, asphalten chuyển thành sản phẩm tụ cao không tan, không trương dầu (như cacben cacboid) làm khả tạo nên lớp che phủ, bitum dòn, nứt hư hỏng Do đó, tùy theo yêu cầu mà đòi hỏi thành phần asphalten, dầu, nhựa cặn phải khác Bitum có tính chịu nhiệt tốt, chịu thời tiết tốt có độ bền cao, phải có khoảng 25% nhựa, 15- 18 % asphalten, 52-54% dầu, tỷ lệ asphalten/nhựa = 0,5-0,6 tỷ lệ : Nhua + Asphalten = 0.8 ÷ 0.9 Dau Nói chung cặn dầu mỏ thuộc loại naphtenic hay aromatic, tức cặn dầu mỏ loại nặng chứa nhiều nhựa asphalten dùng làm nguyên liệu sản xuất bitum tốt Hàm lượng asphalten cặn cao, tỷ số asphalten nhựa cao, hàm lượng parafin rắn cặn ít, chất lượng bitum cao, công nghệ chế biến đơn giản Cặn dầu mỏ có nhiều parafin rắn loại nguyên liệu xấu sản xuất bitum, bitum có độ bền thấp tính gắn kết (bám dính) có nhiều hydrocacbon không cực Loại gudron đạt yêu cầu tỷ lệ dầu - nhựa - asphaten vừa nói nói chung Do đó, để thay đổi tỷ lệ trên, tức tăng dần hàm lượng asphalten nhựa, thường tiến hành trình ôxi hóa trình ôxi không khí nhiệt độ 170260oC Trong trình ôxi hóa, phận dầu chuyễn sang nhựa, phận nhựa chuyễn sang asphalten xảy phản ứng ngưng tụ Do đó, nói chung hàm lượng dầu giảm, hàm lượng asphalten tăng, hàm lượng 52 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com nhựa thay đổi Do vậy, mức độ ôxi hóa nhiều, bitum cứng có nhiều asphalten, giòn, dẻo hàm lượng nhựa cũ Tùy theo mức độ cứng dẻo mà qui định mức độ trình ôxi hóa Đặc trưng cho độ cứng bitum, thường sử dụng đại lượng độ lún kim (hay gọi độ xuyên kim) tính milimet chiều sâu lún xuống kim chuẩn có tải trọng 100g rơi tự thời gian 5s nhiệt độ 25oC Đặc trưng cho tính dẻo bitum thường sử dụng đại lượng độ dãn dài, tính centimet kéo căng mẫu có tiết diện qui định nhiệt độ 25oC Bitum đặc trưng khả chịu nhiệt độ, đại lượng nhiệt độ chảy mềm Giữa độ lún nhiệt độ chảy mềm có quan hệ tương quan chặt chẻ, nghĩa độ lún sâu, nhiệt độ chảy mềm thấp II.5.3 Tính chất phần cặn gudron sử dụng làm nhiên liệu đốt lò Để làm nhiên liệu cho lò nung (ximăng, gốm sứ thủy tinh) lò sấy lương thực, thực phẩm, lò nhà máy điện Tùy theo mục đích khác nhau, cấu tạo vòi phun khác nhau, mà sử dụng dầu cặn với độ nhớt khác Nhiên liệu đốt lò sử dụng để đốt cháy nhằm cung cấp nhiệt Lượng nhiệt toả phụ thuộc vào thành phần hóa học nhiên liệu Khi nhiên liệu có nhiều hydrocacbon mang đặc tính parafinic có hydrocacbon thơm nhiều vòng, trọng lượng phân tử bé, nhiệt chúng cao Nói chung tỷ lệ số C/H thấp, nhiệt dầu cặn cao Nhiệt dầu cặn nằm khoảng 10000 kcal/kg Những thành phần không thuộc loại hydrocacbon dầu cặn có ảnh hưởng lớn đến tính chất sử dụng Các hợp chất S dầu mỏ tập trung chủ yếu vào cặn gudron, có mặt S làm giảm bớt nhiệt dầu cặn, theo tính toán 1% S làm giảm nhiệt nhiên liệu khoảng 85kcal/kg Mặt khác, sản phẩm cháy S gây nên ăn mòn hệ thống thiết bị sử dụng, có tác dụng với vật 53 QuanMerge hệ phần tính chất sử dụng phan đoạn dầu mỏ Simpo PDF andthành Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com liệu nung gốm, sứ, thủy tinh hợp chất S kết hợp với kim loại, làm tăng lượng cặn bám thiết bị đốt khói thải gây ô nhiễm môi trường Các hợp chất kim muối có nước khoáng dầu mỏ mang vào nằm dầu cặn, đốt chúng biến thành tro Hàm lượng tro dầu cặn thường không 0,2% trọng lượng Tuy nhiên chúng gây hư hỏng vật liệu tiếp xúc với lửa tạo nên loại hợp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp Vanadat sắt (nóng chảy 625oC) meta pyro vanadat natri (nóng chảy 630oC 640oC) Ngoài ra, nói phần trên, cặn gudron thực chất hệ keo cân mà tướng phân tán asphalten môi trường phân tán dầu nhựa Khi chứa loại cặn có độ nhớt cao, thường phải gia nhiệt luôn, trình chuyển hóa dầu - nhựa - asphalten xảy ra, làm cho cân hệ keo bị phá vỡ, gây nên kết tủa asphalten Sự phá vỡ cân hệ keo pha trộn vào dầu cặn loại dầu có nguồn gốc khác, làm cho asphalten bị kết tủa Kết chúng với nước cặn khác tạo thành chất “bùn” đọng đáy thiết bị chứa, gây khó khăn sử dụng 54 [...]... trong dầu rất khó tách, vì vậy làm cho dầu có lẩn nước và các khoáng chất hòa tan trong đó Điều này có ảnh hướng đến quá trình sử dụng dầu về sau này II Thành phần hoá học của dầu mỏ và khí Thành phần hoá học của dầu mỏ và khí nói chung rất phức tạp Khi khảo sát thành phần dầu mỏ và khí của nhiều mỏ dầu trên thế giới, đều thấy không dầu nào giống hẳn dầu nào, có bao nhiêu mỏ dầu thì có bấy nhiêu loại dầu. .. trong các tầng dầu khí thay đổi rất khác nhau, tùythuộc vào các đá chứa ở đó Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 12 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Tóm lại, nước nằm cạnh dầu và khí chịu ảnh hưởng nhau làm cho thành phần dầu và nước cũng có sự thay đôi nhất định Nghiên cứu thành phần của nước từ các lổ khoan thăm dò dầu mỏ có tác dụng... sinh ra ở một nơi chúng Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 9 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com vẫn có thể cư trú ở những nơi khác xa nhau Vì vậy có thể gặp những “bẩy” chứa khí nằm xa “ bẩy” chứa dầu I.3 Nước trong các tầng chứa dầu khí Trong các tầng chứa dầu (mỏ dầu) bao giờ cũng có nước nằm tiếp xúc với dầu Nước này chủ yếu có... tố (chủ yếu là C và H) lại rất gần với nhau, chúng thay đổi trong phạm vi rất hẹp: C:83-87%, H: 11-14% Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 13 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Trong quá trình khai thác thì dầu và khí sẽ được tách riêng sau quá trình ổn định dầu thô tại giàn khoan nhằm mục đích thuận lợi cho quá trình vận chuyển... Phenol Crezol Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí b -Naphtol Trang 30 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Các xêtôn mạch thẳng C2-C5 tìm thấy trong phần nhẹ của dầu mỏ Trong phần có nhiệt độ sôi cao thì phát hiện có xêtôn vòng Các xêtôn nói cùng không nhiều trong dầu mỏ và ngay cả trong phần nặng của dầu II.1.3 Các Kim loại trong dầu mỏ Kim loại... Bởi vậy các chất nhựa và asphalten chỉ có mặt trong những phân đoạn có nhiệt độ sôi cao và cặn của dầu mỏ Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 31 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com II.1.4.1 Asphalten của dầu mỏ Asphalten của hầu hết các loại dầu mỏ đều có tính chất giống nhau Asphalten có màu nâu sẫm hoặc đen dưới dạng bột rắn thù... cacbonic CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 10 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Do đó, thành phần hoá học của nước trong các tầng chứa dầu - khí thường rất nghèo ion SO42- nhưng lại giàu H2S hòa tan Đó cũng chính là dấu hiệu gián tiếp trong quá trình tìm kiếm dầu khí, nếu nhận thấy trong nước khoan có... của dầu mỏ và những đồng đẳng tương ứng của naphtalen, thì thấy một sự tương tự về số lượng cũng như vị trí các nhóm thế metyl đính vào các phân tử của chúng Do đó, có thể xem như chúng có cùng một nguồn gốc ban đầu, và sự tạo thành các hydrocacbon tetralin có lẽ là giai đoạn biến đổi tiếp sau của naphtalen trong quá trình tạo thành dầu mỏ Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 23 Thành phần của dầu mỏ. .. “chua” hay “ngọt” Khi hàm lượng H2S trong dầu dưới 3,7ml/l dầu được gọi là dầu “ngọt”, ngược lại quá giới hạn đó dầu được gọi là “chua” Cần chú ý khi đun nóng, thì lưu huỳnh dạng mercaptan cũng dễ dàng bị phân huỷ, tạo ra H2S và do đó tổng hàm lượng H2S thực tế trong các thiết bị đun nóng sẽ cao lên Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 27 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered... (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 là quan trọng hơn cả Các axit trong dầu mỏ hầu hết là các axit một chức Trong các phân đoạn có nhiệt độ sôi thấp của dầu mỏ các axit hầu như không có Axit chứa nhiều nhất ở Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ và Khí Trang 29 Thành phần của dầu mỏ và khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered ... đến trình sử dụng dầu sau II Thành phần hoá học dầu mỏ khí Thành phần hoá học dầu mỏ khí nói chung phức tạp Khi khảo sát thành phần dầu mỏ khí nhiều mỏ dầu giới, thấy không dầu giống hẳn dầu. .. hoá học tạo nên dầu khí Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Tóm lại, giai đoạn tạo thành dầu mỏ, ... dầu mỏ Giáo Trình Hoá Học Dầu Mỏ Khí Trang 31 Thành phần dầu mỏ khí Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com II.1.4.1 Asphalten dầu mỏ Asphalten hầu hết loại dầu