Phương pháp chế biến dầu mỏ, các sản phẩm từ dầu mỏ

Bạn có bao giờ tự hỏi dầu diesel và xăng được sản xuất từ dầu mỏ như thế nào hay không? Liệu có những sản phẩm nào khác được tạo ra từ dầu mỏ ngoài xăng và dầu diesel? Hãy cùng Gas South khám phá quá trình chế biến dầu mỏ và tìm hiểu thêm về các sản phẩm từ dầu mỏ trong bài viết sau đây để có cái hiểu rõ hơn về chủ đề này nhé!

1. Tại sao phải chế biến dầu mỏ?

Dầu mỏ (hay còn gọi là dầu thô) là chất lỏng sánh màu nâu, nhẹ hơn nước, được khai thác chủ yếu từ các mỏ dầu nằm sâu trong lòng đất. Dầu mỏ có thành phần tương đối phức tạp, trong đó chủ yếu là các hợp chất của hydrocarbon thuộc gốc alkane. Do đặc tính nhẹ hơn nước, dầu mỏ sớm được người cổ đại phát hiện tại các mỏ dầu lộ thiên nằm rải rác ở nhiều nơi trên thế giới.

Trong thời kỳ đầu, dầu mỏ chủ yếu được sử dụng làm chất đốt để chiếu sáng (đốt đèn, đuốc), do các hydrocarbon trong dầu mỏ rất dễ cháy. Sau này, nó còn được người cổ đại sử dụng để điều trị một số bệnh ngoài da thường gặp. Mãi cho đến khi nền khoa học công nghệ của loài người phát triển, dầu mỏ mới được chế biến thành các sản phẩm có giá trị cao hơn thông qua phương pháp chưng cất phân đoạn.

Ngày nay, cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, các nhà máy lọc dầu hiện đại được dựng lên nhằm tinh chế dầu thô thành các sản phẩm từ dầu mỏ được sử dụng rộng rãi trong mọi mặt của đời sống. Như vậy, quá trình chế biến dầu mỏ là rất quan trọng, nó không chỉ biến đổi và tinh lọc các thành phần phức tạp trong dầu mỏ, mà còn tạo ra các sản phẩm có giá trị cao hơn, phục vụ nhu cầu đa dạng của con người.

Xem thêm: Tìm hiểu quy trình khai thác dầu mỏ tại Việt Nam hiện nay.

Dầu mỏ được chế biến tại các nhà máy lọc dầu hiện đại

2. Phương pháp chế biến dầu mỏ

Dầu mỏ là hỗn hợp rất phức tạp, chứa các hydrocarbon, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và nhiều loại tạp chất khác như CO2, H2, N2, H2S… Vì vậy, để sử dụng được, người ta phải tiến hành phân chia các chất này thông qua phương pháp chưng cất để thu được các sản phẩm có nhiệt độ sôi khác nhau. Các sản phẩm thu được sau khi chưng cất sẽ được tách tạp chất và tinh chế thêm trước khi trở thành các sản phẩm tiêu dùng được sử dụng rộng rãi như xăng, dầu diesel, dầu hỏa, dầu nhờn…

Trong quá trình chưng cất phân đoạn, người ra sẽ tiến hành đun sôi dầu thô dưới áp suất không khí và tăng dần nhiệt độ để thu được các sản phẩm khác nhau. Khoảng nhiệt độ sôi của các sản phẩm thu được tùy theo từng giai đoạn cụ thể như sau:

• Ở mức 40 - 70 oC: thu được xăng ete (được sử dụng như là dung môi).

• Ở mức 60 - 100 oC: thu được xăng nhẹ (nhiên liệu cho ô tô).

• Ở mức 100 - 150 oC: thu được xăng nặng (nhiên liệu cho ô tô).

• Ở mức 120 - 150 oC: thu được dầu hỏa nhẹ (nhiên liệu và dung môi)

• Ở mức 150 - 300 oC: thu được dầu hỏa (nhiên liệu).

• Ở mức 250 - 350 oC: thu được dầu diesel (nhiên liệu cho động cơ diesel hoặc làm dầu sưởi).

• Ở mức trên 300 oC: thu được dầu bôi trơn (dùng để bôi trơn động cơ)

• Các sản phẩm khác như nhựa đường, sáp parafin…

Sơ đồ chưng cất phân đoạn dầu mỏ

Trong lần chưng cất đầu tiên, lượng xăng thu được chiếm tỷ lệ rất thấp. Vì vậy, để tăng lượng xăng thu được người ta sẽ sử dụng phương pháp cracking (giúp bẻ gãy các phân tử hydrocarbon nặng) để chế biến các sản phẩm nặng có giá trị thấp thành xăng và các sản phẩm có giá trị cao hơn. Trung bình mỗi thùng dầu thô sau khi được chế biến sẽ thu được:

• 8% khí dầu mỏ chứa thành phần chính là các hydrocarbon nhẹ như propan, butan…

• 49% xăng.

• 32% nhiên liệu máy bay, dầu diesel, dầu hỏa và dầu sưởi.

• 11% chuyển hóa thành các loại dầu nặng, nhựa đường và các sản phẩm khác.

Ngoài phương pháp chưng cất phân đoạn dầu thô ở áp suất không khí, còn có một số phương pháp khác để chế biến dầu. Một ví dụ là phương pháp nhiệt phân, giúp phân hủy các hydrocarbon để tách dầu mỏ thành các phân đoạn khác nhau trong áp suất thấp và dưới tác động của nhiệt độ trên 650 oC.

3. Các sản phẩm từ dầu mỏ

Tinh lọc và chế biến dầu mỏ là một quá trình phức tạp, đòi hỏi trình độ kỹ thuật rất cao. Sau quá trình này, người ta có thể thu được hàng trăm sản phẩm khác nhau. Trong đó, 88% dầu thô được sử dụng để chế biến thành các loại nhiên liệu, 12% còn lại được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa dầu.

3.1 Các sản phẩm thu được trong quá trình lọc dầu

Một số sản phẩm thu được từ quá trình lọc dầu bao gồm: khí đốt, dầu diesel, xăng, dầu mazut, nhựa đường,... cụ thể như sau:

• Khí dầu mỏ: hay còn gọi là khí gas, chứa thành phần chính là metan etan, butan và propan thường được sử dụng làm nhiên liệu để sưởi ấm và nấu ăn trong gia đình.

• Xăng: là hỗn hợp các ankan chứa từ 5 đến 12 nguyên tử cacbon, được sử dụng làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông như xe máy, ô tô…

• Dầu hỏa: là hỗn hợp các ankan chứa 10 đến 18 nguyên tử cacbon, được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ phản lực sử dụng cho máy bay.

• Dầu diesel: là hỗn hợp chứa 12 nguyên tử cacbon trở lên, được sử dụng làm nguyên liệu cho các động cơ diesel vận hành ô tô, tàu thủy, xe lửa…

• Dầu nhờn: là hỗn hợp chất lỏng gồm các alkan, cycloalkan và chất thơm có từ 20 đến 50 nguyên tử cacbon trong phân tử, được dùng làm dầu bôi trơn cho động cơ và máy móc.

• Dầu nặng: là chất lỏng chứa 20 đến 70 nguyên tử cacbon trong phân tử, được dùng làm nhiên liệu trong công nghiệp.

Xăng được sử dụng làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông

3.2 Các sản thu được từ ngành công nghiệp hóa dầu

Ngoài các sản phẩm thu được trong quá trình lọc dầu, một số sản phẩm khác cũng được chế biến từ dầu mỏ thông qua ngành công nghiệp hóa dầu, một số sản phẩm nổi bật nhất có thể kể đến như sau:

• Phân bón hóa học, thuốc sâu: Dầu mỏ là nguyên liệu quan trọng để sản xuất Amoniac dùng làm phân bón sử dụng trong nông nghiệp. Ngoài ra, dầu mỏ cũng được sử dụng để sản xuất nhiều loại thuốc trừ sâu đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.

• Nước hoa, mỹ phẩm: Một số sản phẩm từ dầu mỏ như ete dầu mỏ, toluen, hexan và benzen có thể được tinh chế để sản xuất nước hoa và các loại mỹ phẩm.

• Vitamin: Một số loại vitamin quan trọng như vitamin B6, vitamin B9, vitamin A… được sản xuất từ các dẫn xuất dầu mỏ do nó ít tốn kém hơn sản xuất từ tự nhiên.

• Nhựa: Hầu hết nhựa trên thế giới đều được tạo nên từ dầu mỏ, nó là sản phẩm quan trọng nhưng cũng là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất hiện nay.

• Ngoài ra, dầu mỏ cũng là nguyên liệu để sản xuất thuốc Aspirin, sáp màu, kẹo cao su, quần áo chống nhăn, tất da chân, pin mặt trời, nhựa đường, chất khử trùng, chất tạo màu… và rất nhiều sản phẩm khác.

Xem thêm: Khám phá thị trường khí LNG tại Việt Nam: Cơ hội và thách thức

Nhựa là một trong những dẫn xuất từ dầu mỏ

Trong bài viết này, Gas South đã giúp bạn tìm hiểu về các sản phẩm từ dầu mỏ. Mong rằng, sau khi tham khảo bài viết, bạn đã biết được vì sao phải chế biến dầu mỏ cũng như biết được những sản phẩm nào được tạo ra từ quá trình chế biến dầu mỏ. Cảm ơn bạn đã dành thời gian đọc bài viết, hãy theo dõi Gas South để khám phá thêm nhiều bài viết hay trong thời gian tới nhé!

-Văn Thắng-