Giải chi tiết chuyên đề Hóa học 11 Kết nối mới bài 8: Chế biến dầu mỏ

Mở đầu: Các sản phẩm đa dạng, phong phú từ quá trình chế biến dầu mỏ có vai trò quan trọng như thế nào trong đời sống và sản xuất công nghiệp, nông nghiệp?

Hướng dẫn trả lời: 

Các sản phẩm của quá trình chế biến dầu mỏ cung cấp nhiên liệu xăng, nhiên liệu diesel, nhiên liệu phản lực …; các sản phẩm phi nhiên liệu: dầu bôi trơn, chất lỏng thuỷ lực, dung môi, nhựa đường, … và cung cấp các hoá chất cơ bản, các alkene nhẹ như ethylene, propene, butene và các arene chủ yếu là benzene, toluene và xylene, nguyên liệu cho công nghệ hoá học hữu cơ.

I. Các giai đoạn chế biến dầu mỏ

II. Các sản phẩm của dầu mỏ

Hoạt động: Em hãy tìm hiểu tại sao xe máy, ô tô, máy bay … thường phải bảo dưỡng định kì, một thao tác trong quá trình bảo dưỡng là thay dầu, bôi trơn.

Hướng dẫn trả lời: 

Dầu nhờn sau một thời gian sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt, nhiệt độ cao trong động cơ sẽ bẻ gãy các phân tử dầu, dầu dễ bị oxi hóa dẫn đến giảm chất lượng dầu, khả năng bôi trơn giảm.

Ngoài ra trong quá trình hoạt động của động cơ, ma sát giữa các chi tiết kim loại tạo ra muội và bụi kim loại li ti sẽ khiến dầu đặc dần trở thành lực cản khiến các chi tiết trong động cơ không thể chuyển động gây tình trạng bó máy hoặc nóng máy.

Hoạt động: Hãy tìm hiểu về các sản phẩm hoá dầu có ở xung quanh em.

Hướng dẫn trả lời: 

Công nghệ hoá dầu thực hiện các quá trình chuyển hoá hoá học các hydrocarbon chủ yếu là alkene nhẹ và arene, tạo ra những sản phẩm có giá trị: hoá chất, dung môi, vật liệu xây dựng, sản xuất thuốc nổ, thuốc tuyển quặng, cao su tổng hợp, các monomer, vật liệu polymer, composite, vải, sợi, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc thú y, thuốc nổ, phân bón, các chất màu, sơn, mĩ phẩm, nguyên liệu tổng hợp hoá dược, ...

Một số sản phẩm hoá dầu:

Ethylene:Nguyên liệu chế tạo nhiều hoá phẩm và sản phẩm như: polyethylene, ethylene oxide, ethylene glycol, polyethylene glycol, sợi polyester và màng polyester, glycol ester, ...

Propylene: Nguyên liệu để điều chế polypropylene; isopropyl alcohol (propan-2-ol), thường dùng làm dung môi cao su, làm tác nhân và dung môi cho nhiều phản ứng khác nhau, dung môi cho mực in; sản xuất propylene glycol, các glycol ether, polypropylene oxide, ...

Buta-1,3-diene: Ứng dụng lớn nhất là tổng hợp cao su styrene-butadiene và cao su butadiene, chủ yếu dùng trong công nghiệp sản xuất lốp ô tô

III. Chỉ số octane và cách sử dụng nhiên liệu

Câu hỏi: Hãy kể tên các chất gây ô nhiễm chính do các phương tiện giao thông thải ra và các vấn đề nảy sinh ra từ các chất gây ô nhiễm này. Nêu một số biện pháp để giảm thiểu ô nhiễm trong khí thải.

Hướng dẫn trả lời: 

Các phương tiện giao thông phát thải vào không khí một khối lượng lớn các chất gây ô nhiễm như: CO, CO$_{2}$, hydrocarbon, NO$_{x}$, SO$_{2}$, khói đen, kim loại nặng như Pb…

CO: Nhiễm độc CO cấp tính nhẹ gây nhức đầu, buồn nôn, mệt mỏi, rối loạn thị giác, nhiễm độc CO cấp tính thể nặng dẫn tới thiếu oxygen trong máu và mô, sẽ gây liệt hô hấp dẫn tới tử vong.

CO$_{2}$: Khí CO$_{2}$ trong không khí gây hiệu ứng nhà kính, ở nồng độ cao có thể nguy hiểm đến tính mạng con người.

Hydrocarbon như toluen, benzene… là những chất độc gây rối loạn hệ hô hấp, viêm mũi, viêm mắt … ở nồng độ cao dẫn tới tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, buồn nôn… Ngoài ra, chúng còn là nguyên nhân gây ung thư phổi, họng và đường hô hấp.

NO$_{x}$: Một trong các nguyên nhân gây mưa acid, sương mù quang hoá, hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozone, hiện tượng phú dưỡng, làm ô nhiễm môi trường …

SO$_{2}$: Một trong những nguyên nhân gây mưa acid. Ngoài ra, SO$_{2}$ gây kích ứng niêm mạc mắt và các đường hô hấp trên, ở nồng độ cao SO$_{2}$ gây viêm kết mạc, bỏng và đục giác mạc, tiếp xúc ồ ạt với SO$_{2}$ có thể làm chết người do ngưng hô hấp.

Khói đen và kim loại nặng như Pb … : khói đen làm giảm tầm nhìn của người đi đường, kim loại nặng rất có hại cho sức khoẻ của con người, gia súc và cây cối.

Một số biện pháp để giảm thiểu ô nhiễm trong khí thải phương tiện giao thông:

- Trồng nhiều cây xanh.

- Tăng cường sử dụng xe đạp, các phương tiện công cộng nhằm giảm bớt lượng khí thải mỗi ngày.

- Sử dụng xăng sinh học thay thế cho xăng truyền thống.

- Nâng cao chất lượng nhiên liệu (ít tạp chất và phụ gia độc hại …)

- Sử dụng các phương tiện giao thông tiết kiệm năng lượng, không sử dụng các phương tiện giao thông đã quá niên hạn.

- Đưa thêm chất xúc tác vào ống xả của động cơ, nhờ có chất xúc tác, alkane chưa cháy hết trong khí thải tiếp tục được chuyển hoá thành CO$_{2}$ và H$_{2}$O. Ngoài ra, CO và NO$_{x}$ tiếp tục được chuyển hoá thành CO$_{2}$ và N$_{2}$.