Lọc dầu: chưng cất phân đoạn và cracking
Tách dầu thô thành các phân đoạn theo khoảng sôi, rồi cracking phân tử nặng thành nhiên liệu nhẹ hữu ích.
Mục tiêu
Phân biệt tách vật lí (chưng cất theo điểm sôi) với biến đổi hoá học (cracking ankan mạch dài).
Dụng cụ và hoá chất
Dây chuyền lọc dầu ảo: nguồn dầu thô, lò nung, tháp chưng cất, lò cracking xúc tác.
Cách làm
- Theo dầu thô qua lò nung (~400 °C) vào tháp: phân đoạn nào ra ở đỉnh, phân đoạn nào ở đáy?
- Sắp xếp các phân đoạn — khí, xăng, dầu lửa, diesel, dầu đốt, nhựa đường — theo khoảng sôi và độ dài mạch.
- Theo phân đoạn nặng vào lò cracking: ankan dài gãy thành ankan ngắn hơn cộng anken.
- Viết phương trình cracking tổng quát như và giải thích vì sao anken có giá trị.
Điều cần quan sát
- Phân tử nhỏ điểm sôi thấp bay lên và thoát ở vị trí cao; mạch dài nặng lắng gần đáy.
- Cracking tăng sản lượng phân tử tầm xăng và tạo anken — nguyên liệu cho polyme.
Giải thích
Chưng cất phân đoạn là quá trình vật lí: các cấu tử tách ra vì ngưng tụ ở nhiệt độ khác nhau. Cracking là quá trình hoá học: liên kết C–C của ankan dài bị cắt trên xúc tác zeolit hoặc bằng nhiệt, tăng gấp đôi giá trị bằng cách khớp nguồn cung với nhu cầu nhiên liệu nhẹ và nguyên liệu hoá dầu.
Chủ đề liên quan
Thí nghiệm ảo: một mô hình đơn giản hoá để xây dựng trực giác. Nó không thay thế thực hành thật và huấn luyện an toàn; không tự làm lại tại nhà khi không có người hướng dẫn.