GIÁO TRÌNH DẦU MỎ VÀ K
Li m đầu
1
Li m đầu
T khi được phát hin đến nay, du m và khí đã và đang là ngun nguyên
liu vô cùng quý giá ca mi Quc gia nói chung và toàn nhân loi nói riêng.
Ngày nay sn phm ca du m và khí đang có mt trong hu hết các lĩnh vc đời
sng sinh hot hàng ngày ca con người cũng như công nghip.
Dưới gc độ năng lượng thì du m là ngun năng lượng quan trng nht
ca mi Quc gia trên thế gii. Theo s liu thng kê thì có khong 65 đến 70%
năng lượng được s dng đi t du m và khí, ch có khong 20 đến 22% t than,
5 đến 6% t năng lượng nước và 8 đến 12% t năng lượng ht nhân.
V gc độ nguyên liu thì ta có th hình dung vi mt lượng nh khong
5% du m và khí đưc s dng làm nguyên liu cho ngành công nghip hoá du
đã có th cung cp được trên 90% nguyên liu cho ngành công nghip hoá cht.
Thc tế, t du m người ta có th sn xut cao su, cht do, si tng hp, các
cht hot động b mt, hp cht trung gian, phân bón …
Ngoài nhng mc đích trên thì các sn phm phi năng lượng ca du m
như du nhn, m, nha đường … cũng đóng vai trò hết sc quan trng trong s
phát trin ca công nghip.
Chính tm quan trng nêu trên mà du m đóng mt vai trò hết sc đặc bit
trong s phát trin kinh tế, công nghip ca mi Quc gia. Do đó, tt c các Quc
gia trên thế gii đều xây dng cho mình mt nn công nghip du khí. Hiu qu s
dng du m ph thuc vào trình độ phát trin ca ngành công nghip chế biến
du m.
Vit Nam là mt trong các Quc gia có tim năng v du khí. Cùng vi s
phát trin mnh m ca ngành công nghip chế biến du khí thế gii, nước ta đang
có nhng bước tiến mnh m trong ngành công nghip này. Mc dù du khí mi
được phát hin Vit Nam t nhng năm 1970 nhưng đến nay chúng ta đã tìm
Li m đầu
2
kiếm được khá nhiu m du và m khí vi tr lượng có th thương mi hoá và
thc tế trong nhng năm qua chúng ta đã tiến hành khai thác mt s m du như:
Bch H, Đại Hùng… Các m khí như : m khí Tin Hi (Thái Bình), m Rng
vùng Nam Côn Sơn, m Lan Tây, Lan Đỏ
Trong nhng năm gn đây lĩnh vc chế biến đã có nhng phát trin đáng
ghi nhn bng vic đưa vào s dng có hiu qu cao nhà máy x lý khí Dinh C,
nhà máy x lý khí Nam Côn sơn thuc địa phn Long Hi Tĩnh Bà Ra – Vũng
Tàu, Nhà máy x lý khí condansat khu công nghip Phú M 2, nhà máy đạm Phú
Mđặc bit là nhà máy lc du s 1 Dung Qut đang trong giai đon gp rút
hoàn thành vào khong quý I năm 2009 s làm thay đổi din mo nn công nghip
chế biến du khí ca nước nhà. Ngoài ra còn có d án v nhà máy lc du s 2, s
3 đang trong giai đon nghiên c kh thi và rt nhiu d án v hoá du cũng đã và
đang nghiên cu xây dng.
Trong khuôn kh ca môn hc này người đọc có th tìm hiu được nhng
ni dung sau:
Ngun gc hình thành và thành phn hoá hc ca du m và khí;
Thành phn hoá hc ca các phân đon du khí;
Quan h gia thành phn phn ca các phân đon đến tính cht s dng khi
các phân đon này được s dng để sn xut các sn phm khác nhau;
Tính cht vt lý và nhng ch tiêu đánh giá du m.
Ngoài nhng ni dung trên thì phn cui ca môn hc này còn đề cp đến
nhng tính cht nhit động hc ca du m nhm trang b cho người đọc nhng
hiu biết cơ bn v cách tính toán các tính cht nhit động ca du m cũng như
các phân đon hay sn phm du m nói chung.
Thành phn ca du m và khí
Giáo Trình Hoá Hc Du M và Khí Trang 1
Chương I
THÀNH PHN DU M VÀ KHÍ
Du m và khí là nhng ngun hydrocacbon phong phú nht có trong thiên
nhiên. Du m cũng như khí, ngày càng phát hin được nhiu và hu như đâu
cũng thy du m và khí không nhiu thì ít. Qua phân tích thành phn hoá hc ca
các loi du m khác nhau người ta nhn thy không có loi du m nào trên thế
gii li có thành phn ging nhau hoàn toàn c, mà chúng rt khác nhau và thay đổi
theo trong phm vi rt rng. S khác nhau rt nhiu v thành phn du m đã là mt
vn đề khoa hc rt ln. Có nhiu cách gii thích khác nhau nhưng nói chung, mun
làm sáng t vn đềy cn phi tr v cui ngun ca nó, nghĩa là phi xem xét quá
trình hình thành và biến đổi ca du và khí trong lòng đất.
Tuy nhiên, cho đến nay cũng chưa có nhng ý kiến nhn định nht trí v
ngun gc và s biến đổi to thành du khí, thm chí có nhiu nhà khoa hc trong
lĩnh vc này còn cho rng, cho đến khi con người s dng đến git du cui cùng
trên hành tinh này thì vn đề ngun gc ca du khí có th vn chưa được sáng t
hoàn toàn.
Tuy nhiên, ngày nay vi s phát trin không ngng ca khoa hc và công
ngh con người đã chế to được nhiu công c hin đại phc v cho công cuc
nghiên cu như vic ng dng các phương pháp phân tích vt lý hin đại (sc ký
ph khi, ph hng ngoi, ph t ngoi, ph cng hưởng t ht nhân... ) kết hp vi
các phương pháp vt lý c truyn (chưng ct thường, chưng ct phân t, chưng ct
đẳng phí, chưng trích ly, kết tinh, trích ly, khuyếch tán nhit...) đã góp phn đáng k
vào vic hiu biết thêm ngun gc các vt liu hu cơ ban đầu to thành du khí và
quá trình biến đổi chúng. Nh kết qu ca các công trình nghiên cu này mà nhng
nhn định v ngun gc to thành du khí dn dn được sáng t, vic nghiên cu và
Thành phn ca du m và khí
Giáo Trình Hoá Hc Du M và Khí Trang 2
gii thích s khác nhau v thành phn ca các loi du trên thế gii càng được thun
tin và rõ ràng hơn.
Vì vy, vn đề nghiên cu thành phn ca du và khí đã khai thác được và
vn đề ngun gc, s to thành và biến đổi ca du khí trong lòng đất là hai vn đề
liên quan vô cùng khăng khít.
I. Ngun gc ca du m và khí
Khi xem xét v ngun gc ca du m và khí, người ta đã đưa ra nhiu gi
thiết khác nhau, thm chí là trái ngược nhau, nhưng ch yếu người ta quan tâm đến
hai gi thiết như sau: gi thiết v ngun gc hu cơ gi thiết v ngun gc hu
cơ. trong phn này ta s tìm hiu hai gi thiết này.
I.1. Ngun gc vô cơ ca du m
Theo gi thiết v ngun gc vô cơ thì du m đưc hình thành t các hp
cht vô cơ, c th trong lòng đất có cha các cacbua kim loi như Al4C3, CaC2 ... các
cht này b phân hu bi nước để to ra CH4, C2H2 theo các phương trình phn ng
sau:
Al4C3 + 12 H2O 4 Al(OH)3 + 3 CH4
CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2
Các cht hu cơ hình thành t các phn ng trên tiếp tc biến đổi dưới tác
động ca các yếu t như nhit độ, áp sut cao và xúc tác là các khoáng sét có sn
trong lòng đất để to nên du khí.
Để chng minh cho gi thiết này thì vao năm 1866, Berthelot đã tiến hành
quá trình tng hp được các hp cht hydrocacbon thơm t axtylen nhit độ cao
vi s có mt ca xúc tác, năm 1901, Sabatier và Sendereus tiến hành phn ng
hydro hoá axetylen trên xúc tác Niken và St nhit độ trong khong 200 đến
300oC, đã thu được mt lot các hydrocacbon tương ng như thành phn ca du
m.