ปิโตรเลียม (Petroleum)

เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ จากการสะสมทับถมตัวของซากพืชและซากสัตว์จำนวนมาก ที่ฝังจมในแอ่งหินปะปนกับตะกอนชนิดต่างๆ เป็นระยะเวลาหลายสิบล้านปี จนเกิดสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในรูปของน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ ปิโตรเลียม (Petroleum)  ปิโตรเลียม หมายถึง น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ

การสำรวจแหล่งปิโตรเลียมการสำรวจแหล่งปิโตรเลียม ทางธรณีฟิสิกส์ ทางธรณีวิทยา - ทำแผนที่จากภาพถ่ายทางอากาศหรือผ่านดาวเทียม เพื่อให้ทราบโครงสร้างของหินและลักษณะของชั้นต่างๆใต้พื้นผิวโลก - เก็บตัวอย่างหินเพื่อดูชนิดและลักษณะหิน ซากพืชซากสัตว์ในหิน 1. วิธีวัดคลื่นความสั่นสะเทือน 2. วิธีวัดค่าสนามแม่เหล็ก 3. วิธีวัดค่าความโน้มถ่วงของโลก - วัดแนวทิศทางและความเอียงเทของชั้นหิน

การสำรวจแหล่งปิโตรเลียม(ต่อ)การสำรวจแหล่งปิโตรเลียม(ต่อ) ทางธรณีฟิสิกส์ 1. วิธีวัดคลื่นความสั่นสะเทือน คลื่นความสั่นสะเทือนจะวิ่งไปกระทบชั้นหินใต้ทะเลหรือใต้ดิน แล้วสะท้อนกลับมาบนผิวโลกเข้าเครื่องรับสัญญาณ ระยะเวลาที่คลื่นเดินทางลงไปกระทบชั้นหินและสะท้อนกลับขึ้นมา สามารถนำมาคำนวณหาความหนาของชั้นหินได้  ทำให้รู้ถึงตำแหน่ง รูปร่างและโครงสร้างของชั้นหินเบื้องล่างได้

การสำรวจแหล่งปิโตรเลียม(ต่อ)การสำรวจแหล่งปิโตรเลียม(ต่อ) ทางธรณีฟิสิกส์ 2. วิธีวัดค่าสนามแม่เหล็ก เป็นการวัดค่าความแตกต่างสนามแม่เหล็กโลก เกี่ยวข้องกับความสามารถในการดูดซึมแม่เหล็กของหินชนิดต่างๆ โดยหินแต่ละชนิดจะมีความสามารถในการดูดซึมแม่เหล็กไม่เท่ากัน เช่น หินชั้นดูดซึมแม่เหล็กได้น้อยกว่าหินอัคนีและหินแปร

การสำรวจแหล่งปิโตรเลียม(ต่อ)การสำรวจแหล่งปิโตรเลียม(ต่อ) ทางธรณีฟิสิกส์ 3. วิธีวัดค่าแรงดึงดูดของโลก หินที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะมีลักษณะโค้งขึ้นเป็นรูปประทุนคว่ำ ค่าของแรงดึงดูดโลกตรงจุดที่อยู่เหนือแกนของประทุนจะมากกว่าบริเวณริมโครงสร้าง วิธีนี้เป็นการวัดค่าความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงของโลกอันเนื่องมาจากลักษณะและชนิดของหินใต้พื้นโลก หินต่างชนิดกันจะมีความหนาแน่นต่างกัน

การเจาะสำรวจ 1.1 ขั้นตอนการเจาะสุ่ม(Wild Cat Well) เป็นการเจาะหลุมแรกบนโครงสร้างที่ผ่านการสำรวจทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ 1.2. ขั้นตอนการเจาะสำรวจหาเขต (Exploratory Well) เป็นการเจาะสำรวจหาขอบเขตของโครงสร้างแต่ละแห่งว่าจะมีปิโตรเลียมครอบคลุมเนื้อที่กว้างแค่ไหน หลังจากเจาะสุ่มแล้ว

การเจาะสำรวจ เมื่อทราบขอบเขตโครงสร้างที่พบปิโตรเลียมแล้วก็จะเจาะหลุมทดลองผลิต(Production Test Well) อย่างน้อย 3 หลุม เพื่อศึกษาสภาพการผลิต คำนวณหาปริมาณสำรองและปริมาณที่จะผลิตได้ในแต่ละวัน นำปิโตรเลียมที่พบมาตรวจคุณภาพให้แน่ชัดก่อน ศึกษาลักษณะโครงสร้างของแหล่งปิโตรเลียม,ชั้นหินเพิ่มเติมเพื่อนำข้อมูลมาออกแบบแท่นผลิต และวางแผนเพื่อการผลิตต่อไป

การเจาะสำรวจ ถ้าแหล่งปิโตรเลียมที่พบมีปริมาณเชิงพาณิชย์ได้ผลคุ้มกับการลงทุนผลิต จึงจะทำการติดตั้งแท่นผลิตและเจาะหลุมผลิต (Production Well)เพื่อนำปิโตรเลียมมาใช้ประโยชน์ต่อไป

น้ำมันดิบโดยทั่วไปจะมีสีดำหรือสีน้ำตาล มีลักษณะข้น มีกลิ่นเหม็น บางชนิดมีกลิ่นของกำมะถันและกลิ่น H2S ประกอบด้วย C 85-90% H 10-15% S 0.001-7% O 0.001-5%

การกลั่นลำดับส่วน น้ำมันดิบประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนจำนวนมากมายปนกัน สารพวกนี้มีจุดเดือดแตกต่างน้อย จึงแยกด้วยวิธีการกลั่นลำดับส่วน

ก๊าซธรรมชาติ ประกอบด้วย  สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ มีเทน (CH4) , อีเทน (C2H6) ,โพรเพน (C3H8), บิวเทน (C4H10)  สารที่ไม่ใช่สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ CO2H2SN2 ไอปรอท และไอน้ำ แหล่งก๊าซธรรมชาติที่อยู่ภายใต้ความดันสูง เมื่อขุดขึ้นมาใช้จะมีส่วนที่เป็นของเหลว เรียกว่า ก๊าซเหลว และส่วนที่เป็นก๊าซเรียกว่าก๊าซธรรมชาติ

ขั้นตอนในการแยกก๊าซธรรมชาติขั้นตอนในการแยกก๊าซธรรมชาติ แยกก๊าซเหลวออกจากก๊าซธรรมชาติโดยผ่านหน่วยแยกของเหลว กำจัดปรอทโดยผ่านหน่วยกำจัดสารปรอท กำจัด CO2โดยใช้ K2CO3 ผสมตัวเร่งปฏิกิริยา กำจัด H2Oใช้สารดูดซับที่มีรูพรุนสูง ก๊าซที่ได้ นำไปเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิให้เปลี่ยนเป็นของเหลว นำไปรวมกับก๊าซเหลวที่ได้ตอนแรก แล้วนำไปกลั่นแยกก๊าซแต่ละชนิด

ประโยชน์ของผลิตภัณฑ์จากก๊าซธรรมชาติประโยชน์ของผลิตภัณฑ์จากก๊าซธรรมชาติ 1. มีเทน (CH4) เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ในโรงไฟฟ้า ในอุตสาหกรรมซีเมนต์ เซรามิก รถแท็กซี่ รถเมล์ และเป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปุ๋ยเคมี 2. อีเทนและโพรเพน (C2H6 และ C3H8) เป็นอุตสาหกรรมผลิตเม็ดพลาสติก และเส้นใยสังเคราะห์ 3. โพรเพนและบิวเทน (C3H8 และ C4H10) เป็นก๊าซหุงต้มในครัวเรือน 4. เพนเทน (C5H12) เป็นตัวทำละลายในอุตสาหกรรม 5. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ใช้ในอุตสาหกรรมถนอมอาหาร น้ำอัดลมและน้ำแข็งแห้ง

สารประกอบไฮโดรคาร์บอนสารประกอบไฮโดรคาร์บอน  ประกอบด้วยธาตุ C และ H เท่านั้น ไม่ละลายน้ำ ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด เช่น เฮกเซน เบนซีน คลอโรฟอร์ม เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ได้ดี

สารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว พันธะระหว่าง C กับ C เป็นพันธะเดี่ยว เรียกชื่อตามจำนวนคาร์บอน แล้วลงท้ายด้วย -ane  สูตรทั่วไป คือ CnH2n+2 จำนวนคาร์บอน = 1 meth- CH4อ่านว่า methane = 2 eth-C2H6 อ่านว่า ethane = 3 prop- C3H8อ่านว่าpropane = 4 but- C4H10อ่านว่าbutane

สารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว C5H12อ่านว่าpentane จำนวนคาร์บอน = 5 pent- = 6 hex- C6H14อ่านว่าhexane = 7 hept- C7H16อ่านว่าheptane C8H18อ่านว่าoctane = 8 oct- = 9 non- C9H20อ่านว่าnonane = 10 dec- C8H18อ่านว่าdecane

โครงสร้างไฮโดรคาร์บอนในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมโครงสร้างไฮโดรคาร์บอนในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม 1.แบบโซ่ตรง 2.แบบโซ่กิ่ง CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 CH3 CH3-CH-CH2-CH3

ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ไฮโดรคาร์บอน+ ออกซิเจนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ + น้ำ + พลังงาน ประกายไฟ CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + พลังงาน CxHy + (x + y/4)O2 xCO2 + y/2 H2O

ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนปฏิกิริยาการเผาไหม้ของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน การเผาไหม้เชื้อเพลิงถ้าออกซิเจนที่เข้าทำปฏิกิริยาไม่เพียงพอ จะเกิดการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ซึ่งจะเกิดก๊าซ CO2 2C6H14 + 13O2 12CO + 14H2O + พลังงาน

เชื้อเพลิงในชีวิตประจำวัน ก๊าซมีเทน ส่วนใหญ่ได้จากก๊าซธรรมชาติ ใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม รถปรับอากาศเครื่องยนต์ยูโร 2 ก๊าซแอลพีจี (LPG = Liquid Petroleum Gas) เป็นก๊าซหุงต้มซึ่งเป็นของผสมระหว่างก๊าซ โพรเพนและบิวเทน ที่ถูกอัดลงในถังเหล็กภายใต้ความดันสูง ทำให้ก๊าซนี้เปลี่ยนสถานะเป็นของเหลว

เชื้อเพลิงในชีวิตประจำวันเชื้อเพลิงในชีวิตประจำวัน น้ำมันเบนซิน เป็นของผสมระหว่างเฮปเทนและไอโซออกเทน ใช้กับเครื่องยนต์ก๊าซโซลีน การบอกคุณภาพของน้ำมันเบนซิน บอกเป็นเลขออกเทน(Octane number) โดยกำหนดให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของไอโซออกเทนบริสุทธิ์ มีเลขออกเทนเป็น 100 และ ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของนอร์มอลเฮปเทนบริสุทธิ์มีเลขออกเทนเป็น 0

น้ำมันดีเซล เป็นของผสมระหว่างซีเทน และแอลฟาเมทิลแนฟทาลีน การบอกคุณภาพของน้ำมันดีเซล บอกเป็นเลขซีเทนโดยกำหนดให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของซีเทนบริสุทธิ์มีเลขซีเทนเป็น 100 และประสิทธิภาพการเผาไหม้ของแอลฟาเมทิลแนฟทาลีนบริสุทธิ์ มีเลขซีเทนเป็น 0 HOME

ปิโตรเลียม (Petroleum)