ปิโตรเลียม

LOGO

“ Add your company slogan ”

ปโตรเลยมเอกสารประกอบการสอน

ใชเพอการศกษา

ผลการเรยนรทคาดหวง

มความเขาใจเกยวกบการเกดปโตรเลยม

มความเขาใจการเกดแกสธรรมชาต การแยกแกสธรรมชาต และ

การน าผลตภณฑจากแกสธรรมชาตไปใชประโยชน

มความเขาใจหลกการแยกน ามนดบ เพอใหไดผลตภณฑประเภทตางๆ

มความเขาใจเกยวกบการน าผลตภณฑจากน ามนดบไปใชประโยชนไดอยางเหมาะสม

www.themegallery.com

ปโตรเลยม


พลงงานเชงพาณช (Commercial energy)1

พลงงานทางเลอกหรอพลงงานทดแทน (Alternative energy)

2

การเกดปโตรเลยม1.1 การส ารวจปโตรเลยม1.1.1

แหลงปโตรเลยมในประเทศไทย1.1.2

แหลงแกสธรรมชาตในประเทศไทย1.2การแยกแกสธรรมชาต1.2.1

ผลตภณฑทจากการแยกแกสธรรมชาต1.2.2

การกลนน ามนดบ1.3

เชอเพลงในชวตประจ าวน1.4

2

ปโตรเลยม


1. พลงงานเชงพาณช ( commercial energy) - มคณคาทางเศรษฐกจเปนแหลงพลงงานขนาด

ใหญ เชน น ามนดบ แกสธรรมชาต หรอถานหน

- สรางมลพษปรมาณสง (โดยเฉพาะถานหน)- เปนแหลงพลงงานทใชแลวหมดไป (depleted

energy)- พลงงานทแปรรปแลว ไดแก ไฟฟา และ

ผลตภณฑปโตรเลยม

พลงงานทใชในปจจบนแบงเปน 2 ประเภท

2. พลงงานทางเลอก (alternative energy)- แหลงพลงงานขนาดเลก- ยงไมแพรหลาย และตองวจยและพฒนาอก- สวนชวยในการทดแทนพลงงานเชงพาณช

ตารางแสดงแหลงพลงงานเชงพาณชยและแหลงพลงงานทางเลอก


พลงงานเชงพาณชย พลงงานทางเลอก

1. น ามนดบ2. แกสธรรมชาตเหลว3. แกสธรรมชาต4. ผลตภณฑปโตรเลยม- แกสปโตรเลยมเหลว- น ามนเบนซน- น ามนกาด- น ามนเครองบน- น ามนดเซล- น ามนเตา

5. ถานหน/ถานลกไนต6. ไฟฟา

1. แกสโซฮอล2. ไบโอดเซล3. พลงงานหมนเวยน- พลงงานชวมวล- พลงงานแกสชวภาพ- พลงงานขยะ- พลงงานแสงอาทตย- พลงงานลม- พลงงานน า- พลงงานความรอนใตพภพ

4. พลงงานนวเคลยร5. พลงงานไฮโดรเจน

ปโตรเลยม (petroleum) เกดจากซากพชซากสตวถกทบถมดวยกรวด ทราย และโคลนตมเปนเวลานานนบลานๆ ป โดยไดรบแรงกดดนจากชนหนและความรอนจากใตผวโลกท าใหเกดปฏกรยาแยกสลายเปน แกสธรรมชาตและน ามนดบ รวมเรยกวา ปโตรเลยม จดเปน เชอเพลงฟอสซล

ปโตรเลยม (petroleum) เปนของผสมของสารประกอบไฮโดรคารบอนหลายชนด ตงแตโมเลกลขนาดเลกจนถงโมเลกลขนาดใหญ เมอผานกระบวนการแยกจะไดผลตภณฑทน าไปใชประโยชนเปนเชอเพลงประเภทตางๆ


การเกดปโตรเลยม

เมอหลายลานป ทะเลเตมไปดวยสตว และพชเลก ๆ จ าพวกจลนทรย เมอสงมชวตตายลงจ านวนมหาศาล กจะตกลงสกนทะเล และถกทบถมดวยโคลน และทราย


แมน า จะพดพากรวดทราย และโคลนสทะเล ปละหลายแสนตน ซงกรวด ทราย และโคลนจะทบถมสตว และพชสลบทบซอนกน เปนชน ๆ อยตลอดเวลา นบเปนลานป


การทบถมของชนตะกอนตางๆมากขนจะหนานบรอยฟต ท าใหเพมน าหนก ความกดและบบอด จนท าใหหนทรายและดนดาน ตลอดจนเกดการสลายตวของสตวและพชทะเล เปนน ามนดบ และกาซธรรมชาต


น ามนดบ และแกสธรรมชาต มความเบา จะเคลอนยาย ไปกกเกบอยในชนหนเนอพรน เฉพาะบรเวณทสงของโครงสรางแตละแหงและจะถกกกไวดวยชนหนเนอแนน ทปดทบอย


โครงสรางของแหลงก าเนดปโตรเลยม

โครงสรางของชนหนทพบปโตรเลยมแบบหนง มลกษณะโคงคลายรปกระทะคว า ชนบนเปนหนทราย ตอไปเปนหนดนดานและหนปนจากนนจงพบแกสธรรมชาต น ามนดบ และน า จากชนน าจะเปนชนหนดนดาน หนทราย

การเกดปโตรเลยม ปโตรเลยมเกดจากการทบถมและสลายตวของอนทรยสารจากพชและสตว

12

เวลา + ความดน + ความรอนสง + ปรมาณออกซเจนจ ากด

แกสธรรมชาตและน ามนดบแทรกอยระหวาง

ชนหนทมรพรน

สลายตวได


ชนดของปโตรเลยม

ปรมาณเปนรอยละโดยมวล

คารบอน ไฮโดรเจน ก ามะถน ไนโตรเจน

น ามนดบ 82 - 87 12 - 15 0.1 – 5.5 0.1 - 1

แกสธรรมชาต 65 - 80 1 -25 0.2 1 - 15


ตารางแสดงปรมาณของธาตทเปนองคประกอบของน ามนดบและแกสธรรมชาต

ปโตรเลยมเปนสารผสมทมไฮโดรคารบอนเปนองคประกอบหลก นอกจากนยงประกอบดวยก ามะถน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซดอนๆ โดยปโตรเลยมจากแหลงตางกนจะมปรมาณไฮโดรคารบอน รวมทงก ามะถน ไนโตรเจน และออกซเจนแตกตางกน ขนอยกบชนดของซากพชและสตวทเปนก าเนดของปโตรเลยม รวมถงอทธพลของแรงทบถมอยบนตะกอน



ปโตรเลยมประกอบดวยไฮโดรคารบอนประเภทแอลเคน เขยนแทนดวย CnH2n + 2 (n = จ านวนคารบอนอะตอม) การระบจ านวนคารบอนอะตอมเปนดงน

การอานชอสารประกอบแอลเคนใหอานดงน ระบจ านวนคารบอนอะตอมและลงทายดวยเสยง เ_ น (-ane)

n ชอจ านวนคารบอนอะตอม

ตวอยาง ชอ

1 meth (ม หรอเมท) CH4 มเทน

2 eth (อ หรอ เอท) C2H6 อเทน

3 prop (โพรพ) C3H8 โพรเพน

4 but (บวท) C4H10 บวเทน

5 pent (เพนท) C5H12 เพนเทน

n ชอจ านวนคารบอนอะตอม

ตวอยาง ชอ

6 hex (เฮกซ) C6H14 เฮกเซน

7 hept (เฮปท) C7H16 เฮปเทน

8 oct (ออกท) C8H18 ออกเทน

9 non (โนน) C9H20 โนเนน

10 dec (เดกค) C10H22 เดกเคน

1. ทางธรณวทยาใชภาพถายทางอากาศ ภาพดาวเทยม แผนทเปนพนฐานในการส ารวจ

พนผว การเกบและตรวจตวอยางหน เปนขอมลในการคาดคะเนโครงสรางและชนดของหน

การส ารวจปโตรเลยม

2. ทางธรณฟสกสไดแก การวดคาแรงดงดดของโลก เพอวเคราะหความแตกตางของชนหน

ใตผวโลก ท าใหไดขอมลเกยวกบขอบเขตของแหลงตะกอนฟอสซล

-การวดคาสนามแมเหลก ท าใหทราบถงลกษณะโครงสรางของหน ขอบเขต ความลก และลกษณะของแนวหน- การวดคลนการสนสะเทอน ซงแรงสนสะเทอนจะวงผานชนหนชนดตางๆ และสะทอนเปนคลนกลบมาแตกตางกน ท าใหทราบลกษณะชนหนอยางละเอยด

การวดคลนการสนสะเทอนโดยการสรางคลนสะทอนจากการจด

ระเบดเพอใหเกดคลนความสนสะเทอนวงไปกระทบชนหนใตทองทะเลและใตดน แลวสะทอนกลบขนมาบนผวโลกเขาเครองรบสญญาณ จากนนเครองรบสญญาณจะบนทกเวลาทคลนความสนสะเทอนสะทอนกลบขนมาจากชนหน ณ ทระดบความลกตางกน ซงระยะเวลาทคลนเดนทางลงไปกระทบชนหนและสะทอนกลบขนมา สามารถน ามาค านวณหาความหนาของชนหนได



ผลการส ารวจปโตรเลยมจะน าไปสการเจาะส ารวจ- เพอดความยากงายของการขดเจาะเพอน าปโตรเลยมมาใช

- เพอดวาสงทถกกกเกบไวเปนน ามนดบหรอแกสธรรมชาตหรอทง 2 อยาง และปรมาณมากนอยเพยงไร

ขอมลจากไดเจาะส ารวจ- ใชในการตดสนความเปนไปไดในการผลตเชงเศรษฐกจ

- ถาหลมใดมความดนภายในสง ปโตรเลยมจะถกดนใหไหลขนมาไดเอง

- ถาหลมใดมความดนภายในต า จะเพมแรงดนโดยการอดแกสบางชนด เชนแกสธรรมชาต แกสคารบอนไดออกไซด หรอไอน าลงไปชวยดน

(ในทกๆ 100 หลมทขดเจาะจะมเพยง 44 หลมทผลตปโตรเลยมได)


แหลงปโตรเลยมในประเทศไทย

ประเทศไทยส ารวจพบน ามนดบครงแรกทอ าเภอฝาง จงหวดเชยงใหม ในป พ.ศ. 2464 แหลงน ามนดบในประเทศไทยทส าคญในปจจบน ไดแก แหลงน ามนดบเพชร จากแหลงสรกต ทจงหวดก าแพงเพชร โดยมการน ามากลนและใชประโยชนไดประมาณ 20,000 บารเรลตอกน

แกสธรรมชาต

กาซธรรมชาตเปนสารประกอบไฮโดรคารบอน ซงประกอบดวย ธาตถานคารบอน (C) กบธาต ไฮโดรเจน (H) จบตวกนเปนโมเลกล โดยเกดขนเองตามธรรมชาต จากการทบถมของซากสงมชวตตามชนหน ดน และในทะเลหลายรอยลานปมาแลว เชนเดยวกบน ามน และเนองจากความรอนและความกดดนของผวโลกจง แปรสภาพเปนกาซ

แหลงก าเนดแกสธรรมชาต

แกสธรรมชาตเกดอยใตพนดน อาจเปนบนบกหรอในทะเล และอาจพบอยตามล าพง ในสถานะแกสหรออยรวมกบน ามนดบ

แหลงแกสธรรมชาตในอาวไทย ส ารวจพบเมอ พ.ศ. 2516 และแหลงแกสบนแผนดนทอ าเภอน าพอง จงหวดขอนแกน พบเมอ พ.ศ. 2524

แกสธรรมชาตบางสวนเกดจากความรอนสงภายในโลก ท าใหน ามนดบทถกเกบกกไวเปนเวลานานเกดการสลายตวเปนแกสธรรมชาตอยเหนอชนน ามนดบ

สารประกอบ สตรโมเลกล รอยละโดยปรมาตร

มเทนอเทนโพรเทนบวเทนเพนเทนคารบอนไดออกไซดไนโตรเจนอน ๆ คอ เฮกเซน (C2H14)

ไอน า (H2O) ฮเลยม (He) ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) และปรอท

CH4C2H6C3H8C4H10C5H12CO2N2

-

60 – 804 – 103 – 5 1 – 3

1 15 – 25 ไมเกน 3นอยมาก

การแยกแกสธรรมชาตองคประกอบของแกสธรรมชาตจากอาวไทยมดงน

การแยกแกสธรรมชาต

ซงในประเทศไทยมโรงแยกแกสธรรมชาตอยทต าบลมาบตาพด จงหวดระยองและทอ าเภอขนอม จงหวดนครศรธรรมราช


แกสธรรมชาตและแกสธรรมชาตเหลว

หนวยแยกแกส

แกสธรรมชาตเหลว

แกสธรรมชาต หนวยก าจดปรอท

หนวยก าจด H2S

หนวยก าจด CO2

หนวยก าจดไอน า

แกสธรรมชาตปราศจากปรอทH2S CO2 และไอน า

ลดอณหภม ( - 160 0C ) เพมความดน(แกสธรรมชาตเปลยนเปนแกสธรรมชาตเหลว)

หอกลนล าดบสวน

แกสมเทน

แกสอเทน

แกสโพรเพน

ขนตอนการแยกแกสธรรมชาตดงแผนภาพ

แกสปโตรเลยมแหลว(LPG)

แกสโซลนธรรมชาต(NGL)

แกสเพนเทน

ผลตภณฑทไดจากการแยกแกสธรรมชาต

แกสมเทนแกสมเทน (CH4) น ามาใชเปนเชอเพลงในการผลต

กระแสไฟฟา ใชเปนเชอเพลงในอตสาหกรรมซเมนตและเซรามกใชเปนวตถดบใสอตสาหกรรมปยเคม ใชเปนเชอเพลงรถยนต รถแทกซ และรถโดยสารในรปของแกสธรรมชาต



แกสธรรมชาตอดแกสธรรมชาตอด หรอ CNG (compressed nature gas) ม

สวนประกอบหลก คอ แกสมเทน เบากวาอากาศจงลอยตวได การใชงานจะอยในสภาพทเปนแกสทถกอดจนมความดนสง (ประมาณ 3,000 ปอนด/ตารางนว) ดงนนจงตองเกบไวในถงทมความแขงแรงและทนทานเปนพเศษ เชน ถงเหลกกลา ถงไฟเบอรกลาส เมอน ามาใชกบรถยนตหรอรถโดยสารจะเรยกประเภทนวา NGV (natural gas vehicle)



แกสอเทนและแกสโพรเพนแกสอเทน (C2H6) และแกสโพรเพน (C3H8) น ามาใชใน

อตสาหกรรมปโตรเคม ผลตเมดพลาสตกและเสนใยสงเคราะห


ผลตภณฑทไดจากการแยกแกสธรรมชาต แกสหงตม

แกสหงตม (LPG = liquefied natural gas) ประกอบดวยแกสโพรเพน 30% และแกสบวเทน70% โดยปรมาตร ถกอดเปนของเหลวลงถงดวยความดน 120 ปอนด/ตารางนว เปนแกสทหนกกวาอากาศ มเลขออกเทน 95 – 108 เปนแกสไมมส ไมมกลน จงมการเตมสารเมทลเมอรแคปแทน หรอ เอทลเมอรแคปแทนทมกลนเหมอนก ามะถนเพอใหบอกเวลาแกสรวได แกส LPG ตดไฟงาย ไมมควน เมอถกเปลวไฟจะเกดการลกไหมอยางรวดเรว และอาจเกดการระเบดได



แกสโซลนธรรมชาตแกสโซลนธรรมชาต (NGL) ปอนใหโรงกลนน ามน

เพอใหผลตเปนน ามนเบนซน ใชในอตสาหกรรมผลตตวท าละลายและอตสาหกรรมปโตรเลยม



แกสเพนเทนแกสเพนเทน(C5H12) ใชเปนตวท าละลายในอตสาหกรรม

บางประเภท



แกสคารบอนไดออกไซดแกสคารบอนไดออกไซด(CO2) ใชในอตสาหกรรมถนอม

อาหาร น าอดลม และน าแขงแหง


การกลนน ามนดบลกษณะของน ามนดบ

- สวนมากสเหลอง ด า น าตาล ขนอยกบแหลงทพบ บางแหลงมไขมาก บางแหลงมยางมะตอยมาก- เปนของเหลวขนถงหนด มความหนาแนน 0.79 – 0.95 กรมตอลกบาศกเซนตเมตร- ประกอบดวยไฮโดรคารบอน (แอลเคนและ ไซโคแอลเคน) และมก ามะถน ออกซเจน ไนโตรเจน และโลหะอน ซงมกเรยก ปฏกล (ราคาน ามนจะมราคาถกหรอแพงขนอยกบคณภาพของน ามนดบวามสงปฏกลมากนอยเพยงไร)


การกลนน ามนดบ

การกลนน ามนดบตองแยกสารเจอปนออกกอน แลวน าสวนทเปนสารประกอบไฮโดรคารบอนประเภทแอลเคนไปกลนแยกออกเปนผลตภณฑตางๆ โดยการกลนล าดบสวน

กลนล าดบสวนไมไดเพมอณหภมใหสารประกอบไฮโดรคารบอนระเหยออกมาทละชนด แตใหความรอนจนเกอบทงหมดระเหยพรอมกน แลวเกบของเหลวทไดจากการควบแนนเปนสวนๆ ตามชวงอณหภมของจดเดอดทตางกน สารทมจดเดอนต าระเหยขนไปและควบแนนทบรเวณสวนบนของหอกลน สวนสารทมจดเดอนสงจะควบแนนอยตอนลางของหอกลน


การกลนน ามนดบ

เชอเพลงในชวตประจ าวน

ผลตภณฑทไดจากการกลนปโตรเลยมและแกสธรรมชาตสวนใหญน ามาใชเปนเชอเพลง

น ามนเบนซน (gasoline) องคประกอบสวนใหญเปนเฮปเทนและไอโซออกเทน

ปจจบนน ามนเบนซนทใชกบรถยนตม 2 ชนด คอ ทมเลขออกเทน 91และ 95

การบอกคณภาพของน ามนเบนซนบอกดวยคาเลขออกเทน (หนวยเปนรอยละ แตจะละไว) เลขออกเทนยงมากเครองยนตจะเดนเรยบและเงยบ

ประสทธภาพการเผาไหมไอโซออกเทนบรสทธมเลขออกเทนเปน 100 และใหประสทธภาพการเผาไหมของสารประกอบนอรมอลเฮปเทนบรสทธมออกเทนเปน 0


น ามนเบนซน (gasoline) น ามนเบนซนทมเลขออกเทน 95 แสดงวามประสทธภาพการเผาไหม

เหมอนกบของผสมทมไอโซออกเทน 95 สวนและนอรมอลเฮปเทน 5 สวน

น ามนเบนซนจากโรงกลนน ามนจะมเลขออกเทนนอยกวา 75

- อดตเตม สารเตตระเมทลเลด [(CH3)4Pb] หรอ เตตระเอทลเลด[(C2H5)4Pb] ซงเปนสารทไมมสและไมละลาย แตละลายไดในน ามนเบนซน

- แตสารทงสองท าใหมสารตะกวปนเปอน มาพรอมกบไอเสยซงเปนพษตอมนษยและสตว


ปจจบนเตมสารตวใหมคอ สารเมทลเทอรเทยรบวทลอเทอรท าใหน ามนไรสารตะกว

หรออาจเตมเอทานอลบรสทธทไดจากการหมกน าตาลหรอแปงมนส าประหลง ท าใหไดน ามนเบนซนทเรยกวา แกสโซฮอล(Gasohol)

เชอเพลงในชวตประจ าวนน ามนเบนซน (gasoline)

เมทลเทอรเทยรบวทลอเทอร (MTBE)

แกสโซฮอล (gasohol)คอ น ามนเบนซนทมเอทานอลผสมอย โดยทวไปใช

เอทานอลผสมกบน ามนเบนซนทมเลขออกเทน 91 ในอตราสวน 1 : 9 ซงสามารถใชแทนน ามนเบนซนทมเลขออกเทน 95 ได ซงอาจเรยกวา น ามนแกสโซฮอล หรอ E10 กได

ปจจบนแกสโซฮอลมหลายชนด เชน E10 E20 E85


น ามนดเซล (diesel fuel)

น ามนดเซล (C14 – C19) มจดเดอดสงกวาน ามนเบนซนม 2 ชนด

1. ดเซลหมนเรวหรอโซลา เหมาะกบเครองยนตความเรวสงกวา 1000 รอบ/นาท

2. ดเซลหมนชาหรอขโล เหมาะกบเครองยนตเดนทะเล การผลตกระแสไฟฟา


ไบโอดเซล (biodiesel)การบอกคณภาพน ามนดเซลบอกดวยเลขซเทน

(cetane number) น ามนดเซลทมเลขซเทน 60 แสดงวา น ามนดเซลชนดน

ประสทธภาพการเผาไหมเหมอนกบของผสมทมซเทน 60 สวน และแอลฟาเมทลแนฟทาลน 40 สวน


ไบโอดเซล (biodiesel)คอ เ ชอเพลงทไดจากน ามนพชและสตวท าปฏกรยากบ

แอลกอฮอลโดยมกรดหรอเบสเปนเรงปฏกรยา เกดเปนสาร เอสเทอร เชน เมทลเอสเทอร หรอเอทลเอสเทอร ซงมสมบตใกลเคยงกบน ามนดเซลทกลนจากปโตรเลยม สามารถใชเปนเ ชอเพลงในเครองยนตดเซลไดด โดยไมตองมการดดแปลงเครองยนต

ไบโอดเซลเชงการคาจะระบดวย B – ตวเลข เชน B20 หมายถง การเตมไบโอดเซล 20 สวนลงน ามนดเซล 80 สวน


แกสธรรมชาต (natural gas)แกสธรรมชาต มองคประกอบหลกเปนแกสมเทน (CH4)

โดยทวไปใชเปนเชอเพลงผลตกระแสไฟฟาหรอในโรงงานอตสาหกรรม เมอน าแกสธรรมชาตมาอดลงในถงเชอเพลงดวยความดนสง คงมสถานะแกส เรยกวา แกสธรรมชาตอด หรอ CNG (compressed natural gas) ซงใชเปนเชอเพลงในรถยนตสวนบคคลหรอรถยนตโดยสารปรบอากาศโดยเรยกรถยนตสงบคคลหรอรถโดยสารปรบอากาศวา NGV(natural gas vehicle)


ความปลอดภยของ NGV เบากวาอากาศหากมการรวไหลจะลอยขนสงฟ งกระจายไปใน

อากาศทนท ไมถกขงในทต าเหมอนเชอเพลงอน จงไมตดไฟลกไหมบนพนราบ

จดตดไฟสงถง 630 °C จงยากทจะลกไหมเองได ไมมสารตะกวเจอปน จงไมมปญหาเรองสารตะกวตกคางใน

อากาศ เครองยนต NGV จะไมมการปลอยควนด า ไอเสยจาก NGV จะ

มสารประกอบก ามะถนต ามาก และแกสคารบอนไดออกไซดต าดวย


แกสปโตรเลยมเหลว (liquefied petroleum gas หรอ LPG)


แกสปโตรเลยมเหลว (Liquid Petroleum Gas, LPG) ไดจากการน า แกสโพรเพน และ แกสบวเทน มาผสมกนแลวอดลงถงเหลกภายใตความดนสง ภายใตสภาวะเชนนแกสผสมดงกลาวจะเปลยนสถานะเปนของเหลว LPG ใชเปนแกสหงตม

ทง แกสโพรเพน และ แกสบวเทน เปนสารทไมมกลนและไมมสเพอความปลอดภยจงมการเตมสารเคมลงไปเพอใหมกลน จะไดทราบเวลาแกสรว

พลงงานทางเลอกหรอพลงงานทดแทน

คอ พลงงานจากแหลงอน ๆ ทสามารถใชแทนแหลงเชอเพลงฟอสซล เชน ฟน ถานไม แกลบ ชวมวล เอทานอลไบโอดเซล น า แสงอาทตย ลม คลน เปนตน

การหาพลงงานทดแทนมาใช มหลกทตองค านงถง 2 ประการ คอ 1. ควรเปนพลงงานทสะอาด ไมท าลายสงแวดลอม หรอมผลตอ

สงแวดลอมนอยมาก2. ควรเปนพลงงานทใชไดอยางย งยนหรอสามารถน ากลบมาใช

ใหมได

LOGO

“ Add your company slogan ”

By Kru NaN

Education

ปิโตรเลียม