Bài 37 : Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

- Dầu mỏ là hỗn hợp lỏng, sánh, màu sẫm, có mùi đặc trưng, nhẹ hơn nước và không tan trong nước. Dầu mỏ khai thác được từ các mỏ dầu dưới lòng đất (trong lục địa cũng như ngoài thềm lục đia). Dầu mỏ là một hỗn hợp phức tạp gồm hàng trăm hiđrocacbon thuộc các loại ankan, xicloankan, aren (hiđrocacbon thơm). Ngoài hiđrocacbon ra, trong dầu mỏ còn có một lượng nhỏ các chất hữu cơ chứa oxi, nitơ, lưu huỳnh và vết các chất vô cơ.

- Dầu ở các mỏ khác nhau thường có thành phần các lợi hiđrocacbon và các tạp chất rất khác nhau nhưng về thành phần nguyên tố thì thường như sau: 83-87% C, 11-14% H, 0,01-2% N. các kim loại nặng vào khoản phần triệu đến phần vạn.

- Khí mỏ dầu còn gọi là khí đồng hành. Khi mỏ dầu có trong các mỏ dầu. Khí thiên nhiên là khí chứa trong các mỏ khí riêng biệt.

- Thành phần của khí mỏ dầu và khí thiên nhiên ở các mỏ khác nhau dao động như các số liệu ở bảng bên.

Dầu khai thác từ mỏ lên gọi là dầu thô. Dầu thô sau khi sơ chế loại bỏ nước, muối, được chưng cất ở áp suất thường trong các tháp chưng cất phân đoạn liên tục cao vài chục mét. Nhờ vậy người ta tách được những phân đoạn dầu có nhiệt độ sôi khác nhau. Các phân đoạn đó được đưa đi sử dụng hoặc được chế biến tiếp.

Các sản phẩm chưng cất dầu mỏ ở áp suất thường

Trong các loại than mỏ (than gầy, than béo, than bùn,…) hiện nay chỉ có than béo (than mỡ) được dùng để chế biến than cốc và cung cấp một lượng nhỏ hiđrocacbon. Than gầy chủ yếu dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện, xi măng, vv…

Nhiệt lượng cần để đun nóng 100 lít nước từ 20oC lên 100oC là:

   4,18.(100 - 20).(100.103) = 33 440 000 (J) = 33 440 (kJ)

Gọi số mol khí thiên nhiên là x (mol)

⇒ nCH4 = 0,85x (mol) ; nC2H6 = 0,1x (mol)

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy metan là: 880.0,85x = 748x (kJ)

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy etan là: 15600.0,1x = 156x (kJ)

⇒ 748x + 156x = 33440

⇒ x = 36,991 (mol)

Vậy thể tích khí thiên nhiên cần dùng là:

   36,991.22,4 = 828,6 (lít) (đktc)

Ta có:

828,6 (lít) khí thiên nhiên có 0,85x (mol) CH4 và 0,1x (mol) C2H6

106 (l) (lít) khí thiên nhiên có a (mol) CH4 và b (mol) C2H6

Số mol vinyl clorua thực tế là:

   (18973,2 + 4464,3).0,65 = 15234,4(mol)

Khối lượng vinyl clorua thực tế thu được là:

   15234,4. 62,5 = 952,15.103 (g) = 952,15 (kg)