3. ปิโตรเลียม
ปิโตรเลียม (Petroleum) มาจากรากศัพท์ภาษาละติน 2 คำ คือ เพทรา (Petra
ปิโตรเลียมเป็นสารผสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนและสารอินทรีย์หลายชนิดที่เกิดตามธรรมชาติทั้งในสถานะของเหลวและแก๊ส ได้แก่ น้ำมันดิบ(Crude oil) และแก๊สธรรมชาติ(Natural gas)
น้ำมันดิบ จากแหล่งต่าง ๆ อาจมีสมบัติทางกายภาพแตกต่างกัน เช่น มีลักษณะข้นเหนียว จนถึงหนืดคล้ายยางมะตอย มีสีเหลือง เขียว น้ำตาลจนถึงดำ มีความหนาแน่น 0.79 – 0.97 g/cm3 น้ำมันดิบมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนประเภทแอลเคน และไซโคลแอลเคน อาจมีสารประกอบของ N , S และสารประกอบออกไซด์อื่น ๆ ปนอยู่เล็กน้อย
 |
| น้ำมันดิบ |
 |
| น้ำมันดิบ |
 |
| ถังเก็บน้ำมันดิบ |
ปริมาณธาตุองค์ประกอบของน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติ
ชนิดของปิโตรเลียม | ปริมาณเป็นร้อยละโดยมวล | |||
C | H | S | N | |
น้ำมันดิบ | 82 – 87 | 12 – 15 | 0.1 – 1.5 | 0.1 – 1 |
แก๊สธรรมชาติ | 65 – 80 | 1 – 25 | 0.2 | 1 – 15 |
3.1 การเกิดปิโตรเลียม
ปิโตรเลียมเกิดจากการทับถมและสลายตัวของอินทรียสารจากพืชและสัตว์ที่คลุกเคล้าอยู่กับตะกอนในชั้นกรวดทรายและโคลนตมใต้พื้นดิน เมื่อเวลาผ่านไปนับล้านปีตะกอนเหล่านี้จะจมตัวลงเรื่อย ๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก ถูกอัดแน่นด้วยความดันและความร้อนสูง และมีปริมาณออกซิเจนจำกัด จึงสลายตัวเปลี่ยนสภาพเป็นแก๊สธรรมชาติและน้ำมันดิบแทรกอยู่ระหว่างชั้นหินที่มีรูพรุน
ปิโตรเลียมจากแหล่งต่างกันจะมีปริมาณของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน รวมทั้งสารประกอบของกำมะถัน ไนโตรเจน และออกซิเจนแตกต่างกัน โดยขึ้นอยู่กับชนิดของซากพืชและสัตว์ที่เป็นต้นกำเนิดของปิโตรเลียม และอิทธิพลของแรงที่ทับถมอยู่บนตะกอน
แหล่งกักเก็บปิโตรเลียม
ปิโตรเลียมที่เกิดอยู่ในชั้นหิน จะมีการเคลื่อนตัวออกไปตามรอยแตกและรูพรุนของหินไปสูระดับความลึกน้อยกว่าแล้วสะสมตัวอยู่ในโครงสร้างหินที่มีรูพรุน มีโพรง หรือรอยแตกในเนื้อหินที่สามารถให้ปิโตรเลียมสะสมคัวอยู่ได้ ด้านบนเป็นหินตะกอนหรือหินดินดานเนื้อแน่นละเอียดปิดกั้นไม่ให้ปิโตรเลียมไหลลอดออกไปได้ โครงสร้างปิดกั้นดังกล่าวเรียกว่า แหล่งกักเก็บปิโตรเลียม
3.2 การสำรวจปิโตรเลียม
4. การเจาะสำรวจ จะบอกให้ทราบถึงความยากง่ายของการขุดเจาะเพื่อนำปิโตรเลียมมาใช้ และบอกให้ทราบว่าสิ่งที่กักเก็บอยู่เป็นแก๊สธรรมชาติหรือน้ำมันดิบ และมีปริมาณมากน้อยเพียงใด ข้อมูลในการเจสะสำรวจจะนำมาใช้ในการตัดสินถึงความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ เมื่อเจาะสำรวจพบปิโตรเลียมในรูปแก๊สธรรมชาติหรือน้ำมันดิบแล้ว ถ้าหลุมใดมีความดันภายในสูง ปิโตรเลียมจะถูกดันให้ไหลขึ้นมาเอง แต่ถ้าหลุมใดมีความดันภายในต่ำ จะต้องเพิ่มแรงดันจากภายนอกโดยการอัดแก๊สบางชนิดลงไป เช่น แก๊สธรรมชาติ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
การสำรวจน้ำมันดิบในประเทศไทย
มีการสำรวจครั้งแรกใน พ.ศ. 2464 พบที่อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ และพบแก๊สธรรมชาติที่มีปริมาณมากพอเชิงพาณิชย์ในอ่าวไทยเมื่อ พ.ศ. 2516 ต่อมาพบที่อำเภอน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น
3.3 การกลั่นน้ำมันดิบ
น้ำมันดับเป็นของผสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนหลายชนิด ทั้งแอลเคน ไซโคลแอลเคน น้ำ และสารประกอบอื่น ๆ การกลั่นน้ำมันดิบจึงใช้การกลั่นลำดับสวน ซึ่งมีขั้นตอนดังนี้
1. ก่อนการกลั่นต้องแยกน้ำและสารประกอบต่าง ๆ ออกจากน้ำมันดิบก่อน จนเหลือแต่สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลียม สมบัติ และการใช้ประโยชน์
ผลิตภัณฑ์ที่ได้ | จุดเดือด (OC) | สถานะ | จำนวน C | การใช้ประโยชน์ |
แก๊สปิโตรเลียม | < 30 | แก๊ส | 1 – 4 | ทำสารเคมี วัสดุสังเคราะห์ เชื้อเพลิงแก๊สหุงต้ม |
แนฟทาเบา | 30 – 110 | ของเหลว | 5 – 7 | น้ำมันเบนซิน ตัวทำละลาย |
แนฟทาหนัก | 65 – 170 | ของเหลว | 6 – 12 | น้ำมันเบนซิน แนฟทาหนัก |
น้ำมันก๊าด | 170 – 250 | ของเหลว | 10 – 19 | น้ำมันก๊าด เชื้อเพลิงเครื่องยนต์ไอพ่น และตะเกียง |
น้ำมันดีเซล | 250 – 340 | ของเหลว | 14– 19 | เชื้อเพลิงเครื่องยนต์ดีเซล |
น้ำมันหล่อลื่น | > 350 | ของเหลว | 19 – 35 | น้ำมันหล่อลื่น น้ำมันเครื่อง |
ไข | > 500 | ของแข็ง | > 35 | ใช้ทำเทียนไข เครื่องสำอาง ยาขัดมัน ผลิตผงซักฟอก |
น้ำมันเตา | > 500 | ของเหลวหนืด | > 35 | เชื้อเพลิงเครื่องจักร |
ยางมะตอย | > 500 | ของเหลวหนืด | > 35 | ยางมะตอย เป็นของแข็งที่อ่อนตัวและเหนียวหนืดเมื่อถูกความร้อน ใช้เป็นวัสดุกันซึม |
2. ส่งผ่านสารประกอบไฮโดรคาร์บอนผ่านท่อเข้าไปในเตาเผาที่มีอุณหภูมิ 320 – 385OC น้ำมันดิบที่ผ่านเตาเผาจะมีอุณหภูมิสูง จนบางส่วนเปลี่ยนสถานะเป็นไอปนไปกับของเหลว
3. ส่งสารประกอบไฮโดรคาร์บอนทั้งที่เป็นของเหลวและไอผ่านเข้าไปในหอกลั่น ซึ่งหอกลั่นเป็นหอสูงที่ภายในประกอบด้วยชั้นเรียงกันหลายสิบชั้น แต่ละชั้นจะมีอุณหภูมิแตกต่างกัน ชั้นบนมีอุณหภูมิต่ำ ชั้นล่างมีอุณหภูมิสูง ดังนั้นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลต่ำและจุดเดือดต่ำจะระเหยขึ้นไปและควบแน่นเป็นของเหลวบริเวณชั้นที่อยู่ส่วนบนของหอกลั่น ส่วนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงและจุดเดือดสูงกว่าจะควบแน่นเป็นของเหลวอยู่ในชั้นต่ำลงมาตามช่วงอุณหภูมิของจุดเดือด สารประกอบไฮโดรคาร์บอนบางชนิดที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกันจะควบแน่นปนกันออกมาชั้นเดียวกัน การเลือกช่วงอุณหภูมิในการเก็บผลิตภัณฑ์จึงขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ได้
สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงมาก เช่น น้ำมันเตา น้ำมันหล่อลื่น และยางมะตอย ซึ่งมีจุดเดือดสูงจึงยังคงเป็นของเหลวในช่วงอุณหภูมิของการกลั่น และจะถูกแยกอยู่ในชั้นตอนล่างของหอกลั่น
ปริมาณสำรองปิโตรเลียมในประเทศไทย มีปริมาณที่ประเมินได้ดังนี้
น้ำมันดิบ 806 ล้านบาร์เรล
แก๊สธรรมชาติ 32 ล้านลูกบาศก?ฟุต
แก๊สธรรมชาติเหลว 688 ล้านบาร์เรล
แหล่งน้ำมันดิบใหญ่ที่สุดของประเทศ ได้แก่ น้ำมันดิบเพชร จากแหล่งสิริกิติ์ กิ่งอำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร แหล่งผลิตแก๊สธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในอ่าวไทยชื่อว่า แหล่งบงกช เจาะสำรวจพบเมื่อ พ.ศ. 2523
แหล่งสะสมปิโตรเลียมขนาดใหญ่ที่สุดของโลกอยู่ที่อ่าวเปอร์เซีย รองลงมาคือบริเวณอเมริกากลาง อเมริกาเหนือ และรัสเซีย ปิโตรเลียมที่พบบริเวณประเทศไนจีเรียเป็นแหล่งปิโตรเลียมที่มีคุณภาพดีที่สุด เพราะมีปริมาณสารประกอบกำมะถันปนอยู่น้อยที่สุด
การสำรวจปิโตรเลียมทำได้หลายวิธี และมีขั้นตอนต่าง ๆ ดังนี้
1. การสำรวจทางธรณีวิทยา (Geology) โดยทำแผนที่ภาพถ่ายทางอากาศ
2. สำรวจทางธรณีวิทยาพื้นผิว โดยการเก็บตัวอย่างหิน ศึกษาลักษณะของหิน วิเคราะห์ซากพืชซากสัตว์ที่อยู่ในหิน ผลการศึกษาช่วยให้คาดคะคะเนได้ว่ามีโอกาสพบโครงสร้างและชนิดของหินที่เอื้ออำนวยต่อการกักเก็บปิโตรเลียมในบริเวณนั้นมากหรือน้อยเพียงใด
3. การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ (Geophysics)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น