เรื่อง 1 ปิโตรเลียม

ปโตรเลียม (Petroleum) มาจากรากศัพทภาษาละติน 2 คํา คือ เพทรา (Petra) แปลวาหิน และโอลิอุม(Oleum) แปลวาน้ำมัน รวมกันแลวมีความหมายวา น้ำมันที่ไดจากหิน ปโตรเลียมเปนสารผสมของสารประกอบไฮโดรคารบอนและสารอินทรียหลายชนิดที่เกิดตามธรรมชาติทั้งในสถานะของเหลวและแกส ไดแก น้ำมันดิบ (Crude oil) และแกสธรรมชาติ (Natural gas)

น้ำมันดิบ (Crude oil) เปนของเหลว ประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนชนิดระเหยงายเปนสวนใหญ             ที่เหลือเปนสารกํามะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซดชนิดอื่น น้ำมันดิบจากแหลงกําเนิดตางกันอาจมีสมบัติทางกายภาพแตกตางกัน อาจมีลักษณะขนเหนียวจนถึงหนืดคลายยางมะตอย มีสีเหลือง เขียว น้ำตาลจนถึงดํามีความหนาแนน 0.79-0.97 g/cm

แกสธรรมชาติ (Natural gas) เปนปโตรเลียมที่อยูในรูปของแกส ณ อุณหภูมิและความกดดันที่ผิวโลก           แกสธรรมชาติประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนเปนหลัก อาจมีสัดสวนสูงถึงรอยละ 95 สวนที่เหลือ ไดแก ไนโตรเจนและ

คารบอนไดออกไซด บางครั้งจะพบไฮโดรเจนซัลไฟดปะปนอยูดวยแกสธรรมชาติอาจมีสถานะเปนของเหลว

เรียกวาแกสธรรมชาติเหลว (Condensate) ประกอบดวยไฮโดรคารบอนเชนเดียวกับแกสธรรมชาติ แตมีจํานวนอะตอมคารบอนมากกวา เมื่ออยูในแหลงกักเก็บใตผิวโลกที่ลึกและมีอุณหภูมิสูงมาก จะมีสถานะเปนแกส แตเมื่อนําขึ้น             มาที่ระดับผิวดินซึ่ง มีอุณหภูมิต่ํากวา ไฮโดรคารบอนจะกลายสภาพเปนของเหลว

การกําเนิดปโตรเลียม ปโตรเลียมเกิดจากการทับถมและสลายตัวของอินทรียสารจากพืชและสัตวที่คลุกเคลาอยูกับตะกอนในชั้นกรวดทรายและโคลนตมใตพื้นดิน เมื่อเวลาผานไปนับลานปตะกอนเหลานี้จะจมตัวลงเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก การถูกอัดแนนดวยความดันและความรอนสูงและมีปริมาณออกซิเจนจํากัด จึงสลายตัวกลายเปนแกสธรรมชาติและน้ำมันดิบแทรกอยูระหวางชั้นหินที่มีรูพรุน

ปโตรเลียมจากแหลงกําเนิดตางกันจะมีปริมาณสารประกอบไฮโดรคารบอนสารประกอบกํามะถัน ไนโตรเจน และออกซิเจนแตกตางกัน โดยขึ้นอยูกับชนิดของซากพืชและสัตวที่เปนตนกําเนิดอิทธิพลของแรงที่ทับถมอยูบนตะกอน 

กอบเปนน้ำมันดิบ แกสธรรมชาติ สารเจือปนตางๆ เทาใด มีความคุมทุน ในเชิงพาณิชยหรือไม นํามาใชประกอบการตัดสินใจในการขุดเจาะปโตรเลียมขึ้นมาใชตอไป

การสํารวจน้ำมันดิบในประเทศไทย

มีการสํารวจน้ำมันดิบครั้งแรกใน พ.ศ. 2464 พบที่ อําเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม และพบ แกสธรรมชาติที่มีปริมาณมากพอในเชิงพาณิชย ที่บริเวณอาวไทยเมื่อ พ.ศ. 2516

แหลงน้ำมันดิบใหญที่สุดของประเทศไทย ไดแก น้ำมันดิบเพชร จากแหลงน้ำมันสิริกิติ์ กิ่งอําเภอลานกระบือ จังหวัดกําแพงเพชร สวนแหลงผลิตแกสธรรมชาติที่ใหญที่สุดอยูในบริเวณ อาวไทย ชื่อวา แหลงบงกช เจาะสํารวจพบเมื่อ พ.ศ. 2523

แหลงสะสมปโตรเลียมใหญที่สุดของโลกอยูที่บริเวณอาวเปอรเซีย รองลงมาคือบริเวณ อเมริกากลาง อเมริกาเหนือ และรัสเซีย สวนปโตรเลียมที่มีคุณภาพดีพบที่บริเวณประเทศ ไนจีเรียเพราะมีปริมาณสารประกอบกํามะถันปะปนอยูนอยที่สุด

หนวยวัดปริมาณปโตรเลียม

หนวยที่ใชวัดปริมาณน้ำมันดิบคือบารเรล (barrel) โดยมีมาตราวัด ดังนี้

1 บารเรล มี 42 แกลลอน หรือ 158.987 ลิตร หนวยที่ใชวัดปริมาตรของแกสธรรมชาติ นิยมใชหนวยวัดเปนลูกบาศกฟุต ที่อุณหภูมิ 60 องศาฟาเรนไฮด (15.56 องศาเซลเซียส) และความดัน 30 นิ้วของปรอท

ขั้นตอนการกลั่นน้ำมันดิบ

 น้ำมันดิบเปนของผสมของสารประกอบไฮโดรคารบอนหลายชนิด ดังนั้น การกลั่น น้ำมันดิบจึงใชวิธีการกลั่นแบบลําดับสวน (Fractional distillation) โดยการกลั่นแบบลําดับ สวนเปนวิธีการแยกสารผสมออกจากกันใหอยูในรูปขององคประกอบยอย อาศัยความแตกตาง กันของจุดเดือด (Boiling point) ดวยการใหความรอนกับสารประกอบนั้น สารประกอบแตละ ตัวจะถูกแยกออกมาที่ความดันไอแตกตางกัน ซึ่งมีขั้นตอนดังตอไปนี้

1) กอนการกลั่นลําดับสวน ตองแยกน้ำและสารประกอบตาง ๆ ออกจากน้ำมันดิบกอน จนเหลือแตสารประกอบไฮโดรคารบอนเปนสวนใหญ

2) สงสารประกอบไฮโดรคารบอนผานทอเขาไปในเตาเผาที่มีอุณหภูมิระหวาง 320 – 385 o C น้ำมันดิบที่ผานเตาเผาจะมีอุณหภูมิสูง จนบางสวนเปลี่ยนสถานะเปนไอปนไป กับของเหลว

3) สงสารประกอบไฮโดรคารบอนทั้งที่เปนของเหลว และไอผานเขาไปในหอกลั่น ซึ่งหอ กลั่น เปนหอสูงประมาณ 30 เมตร รูปรางทรงกระบอก และมีขนาดเสนผานศูนยกลางประมาณ 2.5 - 8 เมตร ภายในหอกลั่นประกอบดวยชั้นเรียงกันหลายสิบชั้น แตละชั้นมีอุณหภูมิแตกตางกัน ชั้นบนจะมีอุณหภูมิต่ํา สวนชั้นลางจะมีอุณหภูมิสูง ดังนั้นสารประกอบไฮโดรคารบอนที่มีมวลโมเลกุลต่ําและจุดเดือดต่ําจะระเหยขึ้นไปและควบแนนเปนของเหลว บริเวณสวนบนของหอกลั่น สวนสารประกอบไฮโดรคารบอนที่มีมวลโมเลกุลสูงและจุดเดือดสูงกวาจะควบแนนเปน

ของเหลวอยูในชั้นต่ําลงมาตามชวงอุณหภูมิของจุดเดือด สารประกอบไฮโดรคารบอนบางชนิดที่มีจุดเดือดใกลเคียงกันจะควบแนนปนออกมาชั้นเดียวกัน ดังนั้น การเลือกชวงอุณหภูมิในการเก็บผลิตภัณฑจึงขึ้นยูกับวัตถุประสงคของการใชงานผลิตภัณฑนั้น

สารประกอบไฮโดรคารบอนที่มีมวลโมเลกุลสูงมาก เชน น้ำมันเตา น้ำมันหลอลื่น และยางมะตอย ซึ่งมีจุดเดือดสูงจึงยังคงเปนของเหลวในชวงอุณหภูมิของการกลั่น และจะถูกแยกอยูในชั้นตอนลางของหอกลั่น