2. Nguồn gốc của nhiên liệu dầu mỡ

Hầu hết nhiên liệu dầu mỡ đang sử dụng được chế biến từ dầu thô khai thác từ các mỏ dầu. Dầu mỏ là một chất lỏng, nhờn, quánh có mùi thơm và thường có màu nâu, có trường hợp là màu sáng, nhẹ, cũng có trường hợp đặc quánh như keo, màu đen và chìm lơ lửng trong nước. Khối lượng riêng của dầu mỏ xấp xỉ 0,78 đến 0,92 g/cm³. Thành phần hoá học của dầu mỏ rất phức tạp, hầu như trên thế giới không có mỏ dầu nào có thành phần hoàn toàn giống nhau. Tuy vậy về mặt tổng quát trong dầu mỏ có hai nhóm hợp chất cơ bản.

2.1. Các hợp chất cácbua hydro

Loại này trong thành phần nguyên tử chỉ có 2 nguyên tố các bon (C) và hydrô (H). Các hợp chất cácbua hydrô chiếm khoảng 90%+98% trong dầu mỏ, ít nhất cũng đạt trên 50%. Các hợp chất cácbua hydrô là mục đích sử dụng chính của dầu mỏ, nó là thành phần của xăng, nhiên liệu phản lực, dầu hoả, nhiên liệu diezen và dầu nhờn.

Các hợp chất cácbua hydrô gồm 5 loại chính:

• Loại n – parafin (cácbua hydrô no mạch thẳng): (Cn H2n+2)
  Loại này có đặc điểm dễ bị phân huỷ nhiệt, là thành phần làm tăng chỉ số độ nhớt, chỉ số xêtan, có nhiệt độ đông đặc cao, phân tử có khối lượng càng lớn thì cũng có nhiệt độ đông đặc cao.
• Loại Izôparafin (cácbua hydrô no mạch nhánh): (Cn H2n+2)
  Loại này là thành phần làm tăng chỉ số ốc tan và có chỉ số độ nhớt cao.
• Loại Naphtan (Cycloparaphin): (Cn H2n)
  Loại này có tính bền nhiệt cao, nhiệt độ đông đặc thấp và là thành phần làm tăng trị số xêtan.
• Loại Aromatic (cácbua hydrô thơm): (Cn H2n-6)
  Loại này có tính bền nhiệt cao, nhiệt độ đông đặc thấp.
• Loại tổng hợp
  Trong dầu mỏ thường phổ biến loại hỗn hợp này.

Tóm lại: Tất cả các loại cácbua hydrô nêu trên đều có mặt trong dầu mỏ, và mỗi loại có các kích thước khác nhau có thể có số nguyên tử C từ Cơ đến C60-

2.2. Các hợp chất phi cácbua hydrô

Loại này trong phân tử còn chứa các nguyên tố như ô xy, ni tơ, lưu huỳnh gọi là các hợp chất của ô xy, ni tơ, lưu huỳnh.

Ngoài ra còn có các hợp chất cơ kim, các chất nhựa và AS Phanten. Các hợp chất này chủ yếu nằm trong phần madút và cặn Guđrôn.

3. Phương pháp chế biến nhiên liệu dầu mỡ từ dầu mỏ

3.1. Phương pháp vật lý chế biến dầu mỏ

Trong phương pháp này, dựa vào nhiệt độ sôi khác nhau thu được các sản phẩm khác nhau trong tháp chưng.

Quá trình chưng cất dầu mỏ có thể thực hiện theo nhiều cách nhưng nguyên tắc chung được thể hiện theo sơ đồ sau:

Sơ đồ chưng cất dầu thô

Sơ đồ chưng cất dầu thô

Dầu thô được đưa qua giai đoạn xử lý sơ bộ (1) ở đây thực hiện quá trình tách nước, khí và tạp chất sau đó đi vào tháp chưng (2), chưng ở áp suất thường. Tại đây lấy được xăng, nhiên liệu phản lực, nhiên liệu diezen, phần cặn dưới đáy gọi là madút được dùng làm nhiên liệu đốt lò, nguyên liệu cho cracking xúc tác hoặc làm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn.

Để sản xuất dầu nhờn, madút được đưa vào tháp chưng (3), chưng ở áp suất chân không. Sau khi chưng chân không ta thu được dầu nhờn và phần cặn gọi là Guđrôn, Guđrôn dùng để sản xuất bitum dầu mỏ và làm nhựa rải đường.

Dầu nhờn sau khi chưng cất, lấy được các phân đoạn có độ nhớt khác nhau chưa sử dụng ngay được mà phải qua các bước chế biến.

3.2. Phương pháp hóa học chế biến dầu mỏ

Để nâng cao hiệu suất của nhiên liệu xăng, nhiên liệu phản lực, nhiên liệu diezen và để sản xuất các loại xăng có trị số ốc tan cao, người ta thực hiện quá trình chế biến hóa học, đó là các quá trình cracking nhiệt, cracking xúc tác…

Phương pháp chưng cất madut

Nguyên liệu là phân đoạn Guđrôn hoặc madút được đưa vào lò phản ứng, ở đó nhờ nhiệt độ và xúc tác mà cấu trúc phân tử bị thay đổi, các phân tử lớn được chia thành các phân tử nhỏ hơn hoặc được sắp xếp lại cấu trúc để thay đổi phẩm chất, chẳng hạn để sản xuất xăng có trị số ốc tan cao ( xăng Izô ốctan). Ngoài ra ngày nay người ta còn sử dụng phương pháp chế biến hóa học để sản xuất các sản phẩm tổng hợp hoặc bán tổng hợp khác.