Chuyên đề Hóa 11 KNTT Bài 7: Nguồn gốc dầu mỏ. Thành phần và phân loại dầu mỏ có đáp án

- Dầu mỏ được hình thành từ xác động vật, thực vật sau các quá trình biến đổi phức tạp, trong khoảng thời gian rất dài lên tới cả hàng chục triệu năm do đó có thể nói dầu mỏ là nguồn tài nguyên thiên nhiên không tái tạo được.

- Trong thành phần của dầu mỏ, thành phần chính và quan trọng nhất là các hydrocarbon (chiếm tới 50 – 98%). Các hydrocarbon trong dầu mỏ chủ yếu gồm ba nhóm chính:

+ Alkane (hydrocarbon no, mạch hở, cấu trúc phân nhánh hoặc không phân nhánh), còn gọi là paraffin.

+ Cycloalkane (hydrocarbon mạch vòng no), còn gọi là naphthene.

+ Arene (hydrocarbon có vòng benzene), còn gọi là aromate.

Phần còn lại là các hợp chất phi hydrocarbon (chứa thêm các nguyên tố S, O, N, vết kim loại).

- Có thể phân loại dầu mỏ theo thành phần hoá học và theo tính chất vật lí.

+ Phân loại dầu mỏ theo thành phần hoá học: paraffinic; naphthenic và aromatic. Thường dầu mỏ mang đặc tính hỗn hợp: paraffinic – naphthenic; paraffinic – aromatic; naphthenic – aromatic.

+ Phân loại dầu mỏ theo tính chất vật lí: theo tỉ trọng API.

Về bản chất, dầu và khí đều là các hydrocarbon nhưng khác nhau ở chỗ các mỏ khí thiên nhiên chủ yếu chỉ chứa khí, còn mỏ dầu chứa cả dầu lẫn khí. Lúc đầu chỉ có dầu được sinh ra, các hydrocarbon này có khối lượng phân tử rất lớn (chứa 30 – 40 nguyên tử carbon, thậm chí nhiều hơn). Dần dần, một phần dầu chuyển thành khí do quá trình phân cắt các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn (cracking) dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất và các chất xúc tác. Càng đi sâu vào lòng đất thì nhiệt độ và áp suất càng cao, quá trình cracking càng xảy ra mạnh hơn. Vì vậy, các mỏ dầu càng sâu trong lòng đất càng chứa nhiều khí hơn, các mỏ khí thường có tuổi cao hơn. Giới hạn cuối cùng của sự chuyển hoá dầu thành khí là khi mỏ chỉ chứa chủ yếu là khí methane (70 – 90%), đó là mỏ khí thiên nhiên.

Có nhiều tiêu chí để phân loại được dầu mỏ, để đơn giản người ta thường dựa vào chỉ số API (American Petroleum Institute) để phân loại dầu nặng và nhẹ, và hàm lượng các nguyên tố cơ kim khác, hay như dầu chứa ít sulfur gọi là dầu ngọt, còn nhiều sulfur là dầu chua.

Chỉ số API > 31,1 là dầu nhẹ, nghĩa là giàu paraffin, là dầu lỏng, màu sáng, chứa hàm lượng xăng, dầu diesel cao hơn dầu nặng.

 Chỉ số 10 < API < 22,3 là dầu nặng, nghĩa là dầu giàu arene, màu càng sẫm, độ nhớt cao, chứa nhiều hắc ín, kim loại nặng….

Dựa trên tiêu chí API ta thấy giá trị kinh tế của dầu nhẹ cao hơn dầu nặng.

Mỏ dầu Bạch Hổ của Việt Nam chứa hàm lượng paraffin 29%, chỉ số API 36,6 và hàm lượng sulfur thấp (0,03 - 0,05%) nên dầu của mỏ Bạch Hổ được phân loại dầu nhẹ và ngọt nên mang lại giá trị kinh tế cao.

Dầu mỏ được hình thành từ xác động vật, thực vật sau các quá trình biến đổi phức tạp, trong khoảng thời gian rất dài lên tới cả hàng chục triệu năm do đó có thể nói dầu mỏ là nguồn tài nguyên thiên nhiên không tái tạo được.

Lúc đầu chỉ có dầu được sinh ra, các hydrocarbon này có khối lượng phân tử rất lớn (chứa 30 – 40 nguyên tử carbon, thậm chí nhiều hơn). Dần dần, một phần dầu chuyển thành khí do quá trình phân cắt các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn (cracking) dưới tác dụng của nhiệt độ, áp suất và các chất xúc tác. Càng đi sâu vào lòng đất thì nhiệt độ và áp suất càng cao, quá trình cracking càng xảy ra mạnh hơn. Vì vậy, các mỏ dầu càng sâu trong lòng đất càng chứa nhiều khí hơn, các mỏ khí thường có tuổi cao hơn. Giới hạn cuối cùng của sự chuyển hoá dầu thành khí là khi mỏ chỉ chứa chủ yếu là khí methane (70 – 90%), đó là mỏ khí thiên nhiên.