TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ DẦU MỎ

Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.Sản phẩm chưng cất dầu mỏ: Thành phần phi hdrocacbon trong dầu a- Hợp chất lưu huỳnh Lưu huỳnh thường có mặt trong tất cả các dầu thô.. Sự

DẦU MỎ

Dầu mỏ là gì?

- Dầu mỏ là sản phẩm của quá trình phân hủy chậm nhiều xác động

thực vật bị vùi sâu dưới đất, thấm và tích tụ trong lớp đất xốp tạo thànhtúi dầu

- Gồm 3 lớp:

Ø Lớp khí mỏ dầu ở trên (p cao)

ØLớp dầu lỏng ở giữa

ØLớp nước mặn ở cuối cùng

1 Tính chất v t lý:ậ

Dầu thô là chất lỏng sánh Thường dễ chảy và đôi khi là chất lỏng

không linh động Dầu thô có màu từ vàng sáng ( đôikhi dầu “trắng”) đấn nâu sẫm và màu đen

Nhẹ hơn nước và không tan trong nước

2 Thành phần :

Các nguyên tố hóa học cơ bản tham gia trong thành phần dầu thô

là carbon (8287%k.l) , hydro (1115%k.l), lưu huỳnh (0,17,0%k.l) ,nitơ (dưới 2,2%k.l) vàoxy (dưới 1.5%k.l) Trong dầu có chứa V, Ni, Fe, Ca, Na, K, Cu, Cl, I, P, Si,As… Các tạp chất này tồn tại trong dầu ở dạng hợp chất lưu huỳnh, nitơ, hợpchất chứa oxy và hợp chất cơ kim Như vậy, về thành phần dầuthô là hỗn hợpcác chất hữu cơ rất phức tạpvới các chất lỏng chiếm

ưu thế, trong đó các hợpchất hữu cơ rắn hòa tan ( hoặc ở trạng thái keo) và các khí hydrocacbon (khíđồng hành)

3 Sản phẩm chưng cất dầu mỏ

Chưng cất phân đoạn trong phòng thí nghiệm.

Sản phẩm chưng cất dầu mỏ:

Thành phần phi hdrocacbon trong dầu

a- Hợp chất lưu huỳnh

Lưu huỳnh thường có mặt trong tất cả các dầu thô Sự phân bố lưu huỳnh trong các phân đoạn phụ thuộc vào bản chất của dầu thô và loại hợp chất lưu huỳnh Thông thường, hàm lượng lưu huỳnh tăng từphân đoạn nhiệt độ sôi thấp đến cao và đạt cực đại trong đoạn chưng

cất chân không Trong dầu thô có các loại hợp chất lưu huỳnh khác nhau Trong một số dầu chứa lưu huỳnh tự do, trong thời gian tồn trữ dài chúng lắng trong thùng chứa dướidạng cặn vô định hình Trong các trường hợp khác, lưu huỳnh tồn tại dưới dạnghợp chất như

hydrosulfua và hợp chất lưu huỳnh hữu cơ (mercaptan,

sulfua,disulfua,thiophen,thiophan)

. b- Nitơ và hợp chất nitơ 

Hàm lượng nitơ trong dầu dao động khoảng 0,030,52%k.l Nitơ trong dầu tồntại dưới dạng hợp chất có tính kiềm , trung hoà hoặc axit Hàm lượng nitơ trongdầu tăng khi nhiệt độ sôi tăng Phần lớn nitơ (2/33/4) nằm trong cặn chưng cất.Giữa hàm lượng nitơ, lưu huỳnh

và nhựa trong dầu có mối quan hệ; các dầunặng,nhụa chứa nhiều chứa nhiều hợp chất nitơ và lưu huỳnh , dầu nhẹ, nhựachứa ít nitơ.Hợp chất nitơ được ứng dụng làm chất sát trùng, chất ức chế ăn mòn, phụ giacho dầu bôi trơn và bitum, chất chống oxy hóa… Bên cạnh những tác dụng tíchcực hợp chất của những nitơ có những tính chất không mong muốn như làmgiảm hoạt độ xúc tác trong quá trình chế biến dầu, tạo nhựa và làm sẫm màu sản phẩm Hàm lượng nitơ trong xăng cao (10

-4

%k.l) sẽ dẫn tới tạo khí và cốc hóamạnh trong quá trình reforming

Lượng nhỏ hợp chất nitơ trong xăng có thể tạolớp nhựa trong piston của động cơ và lắng nhựa trong buồng đốt hợp chất nitơ được loại bỏ hoàn toàn bằng dung dịch axit sulfuric 25%

2.Các sản phẩm dầu

Theo sản phẩm thu trong quá trình chưng cất dầu (lọc dầu),từ dầu thô nhận đượccác sản phẩm sau:

1-Xăng có nhiệt độ sôi trong khoảng 35÷205°C.Chia làm 2 loại:-xăng máy bay –xăng ôtô

2-Nhiên liệu cho động cơ phản lực có nhiệt độ sôi 150÷280°C Chia làm

2 loại: Nhiên liệu cho động cơ phản lực dưới tốc độ truyền âm

-Nhiên liệu cho động cơ phản lực trên tốc độ truyền âm

3-Nhiên liệu Diesel có nhiệt độ sôi 200÷350°C

4-Kerosene, dung môi và ligroin có nhiệt độ sôi 149÷232°C.Gồm:

5-Dầu nhờn có nhiệt độ sôi 350÷460°C.Gồm:

-Dầu nhờn động cơ: Dầu nhờn ôtô; Dầu nhờn diesel; Dầu nhờn máy bay

- Dầu nhờn truyền động và dầu nhờn trục

- Dầu nhờn công nghiệp và Dầu nhờn thiết bị

- Dầu nhờn piston và tàu thuỷ

Thành phần hóa học của xăng:

Thành phần hóa học của xăng rất phức tạp Và khi nghiên cứu về thành phần hoá học của dầu mỏ cũng như các phân đoạn hay sản phẩm của

nó thì người ta thường chia thành phần chúng ra làm hai phần chính là hydrocacbon và phi hydrocacbon

Với khoảng nhiệt độ sôi <180 độC, phân đoạn xăng (Cracking ) bao gồmcác hydrocacbon từ C5-C10 Cả 3 loại hydrocacbon parafinic, naptenic, aromatic đều có mặt trong phân đoạn xăng Ngoài hydrocacbon, trong phân đoạn xăng còn có các hợp chất lưu huỳnh, nitơ và oxy Các chất chứa lưu huỳnh thường ở dạng hợp chất không bền như mercaptan (RSH) Các chất chứa Nitơ ở dạng pyridin là chủ yếu, còn các chất chứa oxy rất ít, thường ở dạng phenol và đồng đẳng, các chất nhựa và

asphanten đều chưa có…

Xăng động cơ là một loại nhiên liệu, một hợp chất hoá học vô cùng phức tạp Nó chứa đến hàng trăm loại hydrocacbon khác nhau như: parafins, olefins, naphthenes, aromatic

Xăng thương phẩm thường được lấy từ nhiều quá trình lọc hoá dầu khác nhau như chưng cất, izome hoá, alkyl hoá, polime hoá, cracking, reforming Chính xác hơn, trong thành phần hoá học của xăng có

khoảng 500 loại hydrocacbon khác nhau (no và chưa no) và mỗi loại có cấu trúc từ 3 đến 12 nguyên tử C Tuy nhiên có 3 dạng hydrocacbon thường được dùng để pha chế xăng thương phẩm, đó là parafin,

aromatic, olefin, đó chính là thành phần hoá học cơ bản của xăng

Xăng thương phẩm không đơn thuần là xăng lấy ra sử dụng ngay sau quá trình chế biến mà cần được pha chế phụ gia cần thiết và tùy theo

những điều kiện cụ thể như yêu cầu của khách hàng, thời tiết, vị trí địa lý, bản chất động cơ mà đưa ra những sản phẩm phù hợp

Nói 3 loại trên cũng là một cách phân loại chất lượng và tính chất của xăng như xăng aromatic có trị số octan cao nhưng hay cháy không hết, xăng parafin thì octan thấp nhưng lại bền, xăng olefin thì dễ bị hỏng trong bảo quản vì dễ trùng hợp Vì vậy tùy thuộc vào ưu điểm, nhược điểm của từng loại xăng mà người ta sẽ pha trộn hoặc đưa phụ gia vào cho phù hợp nhưng cuối cùng cũng cần thỏa mãn ít nhất các vấn đề sau;

- bật máy tốt

- không kích nổ

- không đóng băng chế hòa khí

- không tạo nút hơi

- octan phân bố đều

- ít tạo cốc, nhựa, tàn

Dầu diezen:

Dầu hỏa:

Dầu hỏa hay Kêrôsin là hỗn hợp của các hiđrôcacbon lỏng không màu,

dễ bắt cháy Nó thu được từ chưng cất phân đoạn dầu mỏ ở nhiệt độ

150 °C đến 275 °C (các chuỗi cacbon từ C12 đến C15) Đã có thời, nó được sử dụng như nhiên liệu cho các đèn dầu hỏa, hiện nay nó được sửdụng chủ yếu làm nhiên liệu cho máy bay phản lực (nói một cách kỹ

thuật hơn là Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 hay JP-8) Một dạng của dầu hỏa là RP-1 cháy trong ôxy lỏng, được sử dụng làm nhiên liệu cho tên lửa.Dầu nhờn:

Dầu nhờn thông thường gồm 02 thành phần chính là Dầu gốc và Phụ gia

* Dầu gốc: là thành phần chính của dầu nhờn và thường có các đặc tính

cơ bản của dầu nhờn là độ nhớt, chỉ số độ nhớt, điểm đông đặc, điểm chớp cháy

Dầu gốc thường chiếm tỷ trọng trên 80% của dầu nhờn

Hiện có 03 loại dầu gốc thông dụng gồm:

- Dầu gốc khoáng: Là loại dầu gốc được tách ra từ dầu mỏ thông qua quá trình lọc hóa dầu

- Dầu gốc tổng hợp: Là loại dầu gốc được tạo ra bởi các phản ứng hóa học, thông thường là việc tổng hợp các hydro cacbon hoặc từ các hợp chất có phân tử lượng thấp

- Dầu gốc bán tổng hợp : Là loại dầu gốc được tạo ra từ việc pha chế dầu gốc khoáng và dầu gốc tổng hợp theo một tỷ lệ nhất định tùy theo mục đích sử dụng.

* Phụ gia: là các hợp chất hóa học được pha chế với dầu gốc để tạo nên dầu nhờn

Phụ gia thường chiếm tỷ trọng từ 0.01 % đến 20% trong dầu nhờn

Phụ gia thường có các loại với các tính năng tương ứng gồm: Phụ gia chống oxy hóa, phụ gia chống ăn mòn, phụ gia chống gỉ, phụ gia chống tạo cặn, phụ gia tăng chỉ số độ nhớt, phụ gia chống tạo bọt, phụ gia chống tạo nhũ, phụ gia tẩy rửa, một số loại phụ gia đặc chủng khác Ví dụ:

THÀNH PHẦN DẦU NHỜN THƯƠNG PHẨM

Phân đoạn dầu nhờn nhẹ ( LVGO: Light Vacuum Gas Oil ) có nhiệt độ sôi

Thành phần của các phân đoạn này gồm những nguyên tử hydrocacbon

có số cacbon trong phân tử từ C21-40, những hydrocacbon trong phân đoạn này có trọng lượng phân tử lớn ( 1000 – 10000), cấu trúc phức tạp, bao gồm:

Các hợp chất lai hợp mà chủ yếu là lai hợp giữa napten và paraffin, giữanapten và hydrocacbon thơm

Các hợp chất phi hydrocacbon như các hợp chất chứa các nguyên tố oxy, nitơ, lưu huỳnh cũng chiếm phần lớn trong phân đoạn dầu nhờn Các hợp chất chứa kim loại cũng gặp trong phân đoạn này

Hắc ín:

Hắc ín, còn gọi là dầu hắc, là một chất lỏng nhớt màu đen thu được từ chưng cất có tính phá hủy cấu trúc của các chất hữu cơ Phần lớn hắc ínthu được từ than như là sản phẩm phụ của việc sản xuất than cốc, nhưng nó cũng có thể được sản xuất từ dầu mỏ, than bùn hay gỗ

Cốc(Coke):

Than cốc dầu mỏ ( thường được gọi là Petcoke ) là một loại cacbonate rắn có nguồn gốc từ dầu mỏ, khác với than cốc được sản xuất từ than đá

Trong quá trình lọc dầu, lượng dư chất xúc tác sẽ lưu lại trong than cốc sau này Than cốc này không tinh khiết và chỉ được sử dụng làm nhiên

liệu hoặc để sản xuất tế bào điện, pin, hoặc điện cực cho ngành công nghiệp thép và nhôm.

Hình 2: Quá trình sản xuất cốc dầu mỏ

Thành phần than cốc màu xanh.

Phần 1 Tình hình sản xuất dầu hi n nay trên thế giới và Vi t Nam ệ ệHiện nay trên thế giới có khoản 40.000 mỏ dầu với các kích cỡ khác nhau trên thế giới, tuy nhiên, 95% trong số đó tập trung về

1500 mỏ dầu chính và lớn Hầu hết trữ lượng dầu thế giới tập trung tại khu vực Trung Đông, chiếm 56% trữ lượng dầu toàn thế

giới Trong tổng cộng trữ lượng dầu thế giới, thì tập trung phần lớn vào dầu nặng (15%) và dầu cực nặng (25%) ở khu vực

Orinoco (Venezuela), ngoài ra dầu cát ở Canada chiếm đến 30%,còn dầu thô nhẹ như truyền thống chỉ chiếm 30% tổng trữ lượng dầu thô thế giới

Dữ liệu gần đây của Cục Quản lý Thông tin Năng lượng Mỹ cho thấy Canada hiện đang là nhà sản xuất dầu mỏ lớn thứ

6 thế giới sau Arập Xêút, Nga, Mỹ, Trung Quốc và Iran, với 3,4 triệu thùng dầu/ngày

Tuy nhiên, tổng sản lượng dầu của Canada sẽ tăng rất

nhanh bởi sản lượng dầu cát tại Alberta gia tăng, ước tính

từ 1,6 triệu thùng/ngày trong năm 2011 lên đến 5 triệu

thùng/ngày vào năm 2030

Bên cạnh đó là sự tăng trưởng mạnh mẽ của dầu thô nhẹ ở một số khu vực như Saskatchewan

Ông Stringham cho biết dầu thô nhẹ tại Canada được chiết suất thông qua công nghệ mới fracking có chất lượng tươngđương với các giếng khoan thông thường

Và việc tăng trưởng sản xuất không phụ thuộc vào nhu cầu của Mỹ mà phụ thuộc vào sức cạnh tranh với những nước khác như Mexico và Venezuela

Báo cáo của CAPP cũng dự báo rằng trong tương lai, một lượng dầu ở miền Tây có thể sẽ được chuyển đến miền Đông Canada, nơi có nhiều nhà máy lọc dầu hơn

Bởi theo ước tính của Hiệp hội, hoạt động sản xuất dầu ở

miền Đông Canada sẽ giảm đáng kể trong những năm tới, nhất là từ nguồn dự trữ ngoài khơi Newfoundland và

Labrador

Dẫn đầu danh sách này là Ảrập Xêút, chiếm13,24% sản

lượng toàn cầu, theo sau là Mỹ với 11,94% , Nga 11,64% và Trung Quốc với 4,7%.

Theo Cơ quan thông tin năng lượng (EIA) thuộc Bộ Năng lượng

Mỹ, tính đến tháng 12/2011, sản lượng dầu toàn cầu là 88,76 triệu thùng mỗi ngày Trong đó, Trung Đông chiếm tỷ lệ lớn nhất với 31%, theo sau là Bắc Mỹ với 20% và Nga - Trung Á 11%.Dưới đây là danh sách 10 nước sản xuất dầu mỏ lớn nhất thế giới theo số liệu của EIA Tiêu chí xếp hạng dựa trên sản lượng chiết xuất thay vì sản lượng dầu lọc

Khu sản xuất dầu mỏ ở Ảrập Xêút

Khu sản xuất dầu mỏ ở Trung Quốc

Khu sản xuất dầu mỏ ở Iran

Khu sản xuất dầu mỏ ở Canada

7 Các tiểu vương quốc Ảrập thống nhất (UAE)

Sản lượng dầu thô: 3,23 triệu thùng một ngày

Tỷ lệ so với thế giới: 3,6%

Xuất khẩu sang Mỹ: 35.000 thùng

Trữ lượng dầu: 97,8 tỷ thùng

Khu sản xuất dầu mỏ ở UAE

Khu sản xuất dầu mỏ ở Mexico

Công nghệ sản xuất và khai thác dầu mỏ

Sự tồn tại và phát triển là bằng chứng rõ ràng của các thànhtựu khoa học dầu mỏ Vietsovpetro là nơi đầu tiên khám phá

và khai thác có hiệu quả hồ dầu duy nhất ở tầng hầm Nhiềucông việc độc đáo đòi hỏi các công nhân nổ lực tập luyện vàđưa kiến thức khoa học tốt nhất của mình vào ứng dụng Kếtquả là không chỉ có hồ ngầm, chẳng hạn như Thăng Long,Gấu Lớn, Đại Bàng cũng được khám phá, nhưng cũng phù vớicác giải pháp kỹ thuật của công việc cho việc khai thác tối ưunguồn lực đất liền Đó là những yếu tố thu húc sự đầu tư nướcngoài đến việc thăm dò và sản xuất dầu mỏ ở thềm lục địaphía Nam Việt Nam, và cũng như sự quan tâm rộng rãi củacác nhà khoa học tổ chức thành công các buổi hội thảo khoahọc Kinh nghiệm và các nghiên cứu của Liên doanh này đãnhân lên và ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam và trên toàn Thếgiới Các chiến dịch “sáng kiến và sáng chế” khác nhau trongLiên doanh mang lại nhựng lợi nhuận nhất định, làm nên

những đóng góp đáng kể cho việc thực hiện những mục tiêuthăm dò và sản xuất dầu VN.

Trong mỗi công đoạn của ngành dầu khí, Việt Nam đều rất năng động" (Tháng 3/09 Premier Oil)

Sản xuất dầu thô

Câu chuyện thành công của nền kinh tế Việt Nam có phầnđóng góp không nhỏ từ việc xuất khẩu dầu thô Phần lớn các mỏ dầu Việt Nam nằm ngoài khơi với tổng trữ lượng xác định trong năm 2009 là khoản 711.9 triệu tấn Hiện nay, các hoạt động thăm dò và khai khoáng tập trung tại những khu vực nước tương đối cạn với độ sâu tối đa

khoảng 200 mét, chỉ chiếm khoảng 25% tổng số mỏ dầu tiềm năng. 

Lịch sử nhiều biến động của ngành dầu khí tạo nên một danh sách của những công ty thành công lớn và những công ty thất bại nặng nề Công ty giành thắng lợi lớn là VietSovPetro (công ty liên doanh giữa Zarubezhneft và Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam), nguyên tổng thống Nga

Putin đã phát biểu trong năm 2006 rằng VietSovPetro là công ty liên doanh hoạt động hiệu quả nhất của Nga tại nước ngoài Tuy nhiên, cũng có một vài công ty dầu khí quốc tế vội vã đầu tư vào Việt Nam trong đầu thập niên

90 bị thất bại và rời khỏi Việt Nam Công ty thất bại nhất

là BHP, với việc đầu tư 250 triệu đô Mỹ vào cấu tạo Đại Hùng và năm 1997 phải quyết định rời khỏi Việt Nam Tuynhiên, thời gian đã xoa dịu sự thất bại vì trong năm 2009,BHP đã quyết định quay trở lại Việt Nam thông qua một hợp đồng mua cổ phần với Mitra Energy Ngoài ra, việc đầu tư của BHP vào Đại Hùng không phải là thất bại hoàn toàn vì trong năm 2007, Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam đã

cam kết đầu tư thêm 731 triệu đô Mỹ vào việc phát triển cấu tạo Đại Hùng. 

Sự bảo thủ của Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam trong dự đoánsản lượng dầu khai thác thường gây khó khăn cho việc dựđoán sản lượng dầu của Việt Nam Dầu Khí Việt Nam đã vượt 440,000 tấn so với kế hoạch năm 2009 và sản lượng

dự đoán cho những mỏ sẽ được khai thác trong thời gian sắp tới của công ty đã tụt lại những công ty hợp tác nước ngoài Có lẽ kinh nghiệm khai thác tại những dự án như Đại Hùng đã làm cho Dầu Khí Việt Nam trở nên thận trọnghơn trong các dự đoán của mình Để xây dựng mô hình dựđoán dựa trên ước lượng sản lượng dầu thô sản xuất

trong năm 2010 là 15 triệu tấn, SAL đã phải giả định sản lượng tại cấu tạo Bạch Hổ và lô 15/1 sẽ bị giảm một cách đáng kể, tuy nhiên chúng tôi vẫn dự đoán sản lượng dầu thô năm 2010 là 15.6 triệu tấn

"Những gì chúng ta đang chứng kiến khai thác mỏ dầu trải rộng từ trên xuống dưới những vùng biển từ biên giới với Trung Quốc và xuyên suốt đến biên giới của

Campuchia" (Tháng 10/09 IHS)

Sản xuất dầu thô

Sự gia tăng về hoạt động khai thác trong năm 2009 là thành quả của việc chuẩn bị từ những năm 04-05 khi Việt Nam thực hiện việc đấu thầu giấy phép khai thác lần đầu tiên Các công ty dầu khí quốc tế khi đó đã không mặn

mà tham gia đấu thầu vì vậy Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam

đã cải thiện nội dung đấu thầu và tiến hành kêu gọi tham gia đầu thầu lần hai vào tháng 4 năm 2007 Điều quan trọng trong cuộc đấu thầu này là các công ty nước ngoài