NGUỒN NHIÊN LIỆU
NGUỒN NHIÊN LIỆU
I. DẦU MỎ
1. Khái niệm, thành phần và trạng thái tự nhiên
- Dầu mỏ là chất lỏng, sánh, thường có màu nâu sẫm, không tan trong nước, nhẹ hơn nước.
- Thành phần chủ yếu: các hydrocarbon.
- Trong tự nhiên, dầu mỏ tập trung thành các mỏ lớn dưới lòng đất hoặc dưới biển.
2. Cấu tạo mỏ dầu và cách khai thác
- Mỏ dầu thường gồm 3 lớp (từ trên xuống):
+ Lớp 1: Lớp khí, còn gọi là khí mỏ dầu hay khí đồng hành, thành phần chính là CH₄.
+ Lớp 2: Lớp dầu lỏng, gồm hỗn hợp phức tạp nhiều hydrocarbon và một ít hợp chất hữu cơ khác.
+ Lớp 3: Lớp nước mặn.
- Phương pháp khai thác: khoan, thu lấy khí và dầu thô, sau đó vận chuyển đến nhà máy chế biến.
3. Các sản phẩm chế biến từ dầu mỏ
- Khí hóa lỏng → Nhiên liệu (sưởi ấm, bếp gas)
- Dầu nhẹ → Dung môi
- Naphta nhẹ → Dung môi
- Xăng → Nhiên liệu cho động cơ đốt trong (xe máy, ô tô, …)
- Dầu mỏ → Nhiên liệu cho động cơ phản lực
- Dầu diesel → Nhiên liệu cho động cơ diesel và các lò nung
- Dầu bôi trơn → Chất bôi trơn
- Sáp paraffin → Sáp bóng, sáp dầu khoáng
- Nhựa đường → Bề mặt đường nhựa, giấy dầu lợp mái
Hướng dẫn học sinh đọc sơ đồ: "Chưng cất dầu mỏ và ứng dụng của các sản phẩm"
1. Quan sát cột chưng cất:
- Dầu thô được đun nóng và đưa vào tháp chưng cất.
- Trong tháp, dầu thô được tách thành nhiều phần (phân đoạn) khác nhau dựa vào nhiệt độ sôi.
2. Các phân đoạn và nhiệt độ ngưng tụ:
- Ở nhiệt độ thấp (dưới 80°C): thu được khí (khí thiên nhiên, khí hóa lỏng).
- Khoảng 80 – 180°C: thu được xăng (dùng làm nhiên liệu cho ô tô, xe máy).
- Khoảng 180 – 220°C: thu được dầu hỏa (dùng cho máy bay, đèn dầu).
- Khoảng 220 – 300°C: thu được dầu diesel (dùng cho ô tô tải, tàu hỏa, máy phát điện).
- Khoảng 300 – 340°C: thu được dầu nhờn (dầu bôi trơn, dầu máy).
- Trên 340°C: thu được nhựa đường (lát đường, vật liệu xây dựng).
II. KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ KHÍ DẦU MỎ
1. Khí thiên nhiên
- Là khí chứa trong các mỏ riêng biệt, nằm trong đất liền hoặc ngoài biển.
- Thành phần chính: methane (có thể chiếm tới 95% thể tích).
- Thành phần khác: ethane, propane, CO₂, H₂S, hơi nước,…
- Khai thác: khoan xuống mỏ khí, khí tự phun lên do áp suất. Sau đó khí được vận chuyển đến nhà máy xử lí để loại bỏ tạp chất, rồi phân phối đến các nơi tiêu thụ.
2. Khí mỏ dầu
- Là khí đồng hành, có trong các mỏ dầu và được khai thác cùng quá trình khai thác dầu mỏ.
III. NHIÊN LIỆU
1. Khái niệm và phân loại
- Nhiên liệu là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng.
2. Các loại nhiên liệu (phân loại theo trạng thái)
- Nhiên liệu rắn: than gỗ, than mỏ, gỗ, củi,…
+ Dùng trong công nghiệp: nhiệt điện, luyện kim, giấy, phân bón,…
+ Một phần dùng cho đun nấu.
- Nhiên liệu lỏng: xăng, dầu hỏa,…
+ Chủ yếu dùng cho động cơ đốt trong.
+ Một phần nhỏ dùng đun nấu, thắp sáng.
- Nhiên liệu khí: khí thiên nhiên, khí mỏ dầu,…
+ Dùng nhiều trong công nghiệp và đời sống.
2. Sử dụng nhiên liệu
- Để tăng hiệu quả sử dụng nhiên liệu, cần:
+ Cung cấp đủ không khí (oxygen) để nhiên liệu cháy hoàn toàn.
+ Tăng diện tích tiếp xúc giữa nhiên liệu và không khí.
+ Điều chỉnh lượng nhiên liệu vừa đủ, tránh dư thừa.
- Một số loại nhiên liệu và lưu ý khi sử dụng:
+ Than: là nhiên liệu rắn, cháy chậm, khó cháy hoàn toàn. Khi cháy tạo nhiều khói, khí độc hại. Chủ yếu dùng trong luyện kim, sản xuất nhiệt điện.
+ Xăng, dầu hỏa, dầu diesel: là nhiên liệu lỏng, dễ cháy, được dùng cho các loại động cơ đốt trong (ô tô, xe máy, tàu thủy, máy phát điện,…).
+ Khí thiên nhiên, khí dầu mỏ: thành phần chính là CH₄, C₃H₈, C₄H₁₀. Khi cháy hoàn toàn tỏa nhiều nhiệt, ít gây ô nhiễm hơn so với than rắn và dầu mỏ.
- Nhiên liệu là các chất dễ cháy nên khi sử dụng cần tuân thủ các quy định an toàn và phòng cháy chữa cháy.
- Do nhiên liệu hóa thạch có hạn và gây ô nhiễm môi trường ⇒ cần sử dụng tiết kiệm và hiệu quả.