หน่วยที่ 3

หน่วยที่ 3 ปิโตรเลียมและผลิตภัณฑ์

ปิโตรเลียมมาจากค าในภาษาละติน 2 ค า คือ เพทรา (petra) แปลว่า หิน กับ โอเลียม (Oleum)แปลว่า น ้ามัน รวมแล้วมีความหมายว่า น ้ามันที่ได้จากหิน ปิโตรเลียม คือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติจากซาก พืชและซากสัตว์ที่ทับถมกันหลายแสนหลายล้านปี ปรากฏอยู่ทั้งในสถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส น ้ามันดิบมีสถานะตามธรรมชาติเป็นของเหลว น ้ามันดิบจากแหล่ง ต่าง ๆ อาจมีสมบัติทางกายภาพแตกต่างกัน เช่น มีลักษณะข้นเหนียว จนถึงหนืดคล้าย ยางมะตอย มีสีเหลือง เขียว น ้าตาล จนถึงด าส่วนในสถานะแก๊ส คือ แก๊สธรรมชาติใน ที่นี้หมายความรวมถึงแก๊สธรรมชาติเหลว ซึ่งประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนกลุ่มเดียวกับ แก๊สธรรมชาติแต่มีจ านวนอะตอมของคาร์บอนมากกว่า เมื่ออยู่ในแหล่งกักเก็บใต้ผิว โลกที่ลึกมาก และมีอุณหภูมิสูงมากจะมีสถานะเป็นแก๊ส เมื่อน าขึ้นมาถึงระดับผิวดินซึ่ง มีอุณหภูมิต ่ากว่าไฮโดรคาร์บอนจะกลายสภาพเป็นของเหลวจึงเรียกว่าแก๊สธรรมชาติ เหลว

ปิโตรเลียมเกิดจากการแปรเปลี่ยนสภาพของซากพืชและซากสัตว์ที่ตายทับถม กันใต้พื้นผิวโลกกล่าวคือ เมื่อหลายสิบหลายร้อยล้านปีก่อนสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ บนโลกทั้งบนบกและในทะเล เมื่อสิ่งมีชีวิตพวกนี้ตายลงและตกตะกอนหรืออาจถูก กระแสน ้าพัดพามาจมลงบริเวณที่เคยเป็นทะเลสาบในขณะนั้นพร้อมทั้งถูกทับถมด้วย ชั้นกรวด หิน ดิน ทราย และโคลนตมที่แม่น ้าล าคลองพัดพามาทับถมเป็นชั้น ๆ สลับกัน ตลอดเวลา ชั้นตะกอนต่าง ๆ จะถูกทับถมกันมากขึ้นเรื่อย ๆ เป็นชั้นหนาระดับหลาย ร้อยหรือหลายพันเมตรท าให้เกิดเป็นชั้นหินต่าง ๆ เช่น ชั้นหินทราย ชั้นหินปูน และชั้น หินดินดาน เป็นต้น สารอินทรีย์เหล่านี้ได้รับอิทธิพลของความร้อนและความกดดัน ภายใต้ผิวโลก

ร ู ปท ี่3.1 การก าเนิดปิโตรเลียม

ปิ โตรเลียมเกิดขึ้นได้ต่อเมื่อมีปัจจัยต่าง ๆ ซึ่งประกอบด้วยหินต้นก าเนิด (Source Rocks) ซึ่งเป็นหินดินดาน (Shale) เมื่อถูกกดทับมาก ๆ จนเนื้อหินแน่นขึ้นจะ บีบให้ปิโตรเลียมหนีขึ้นสู่ด้านบนไปสะสมอยู่ในหินอุ้มปิโตรเลียม (Reservoir..Rock) จากปิโตรเลียมในหินอุ้มนี้หากไม่มีสิ่งใดกีดขวางจะซึมขึ้นสู่พื้นผิวและระเหยหายไปใน ที่สุด ดังนั้นการเกิดปิโตรเลียมต้องมีหินปิดกั้นปิโตรเลียม (Cap Rock) มาปิดกั้นไว้จน เกิดเป็น“แหล่งกักเก็บปิโตรเลียม (Petroleum..Trap)”..ขึ้นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ 3.3.1 แหล่งกักเกบ ็ ปิโตรเล ี ยมทเ ี่กด ิ จากโครงสร ้ างทางธรณ ี ว ิ ทยา แหล่งกักเก็บปิโตรเลียมที่เกิดจากโครงสร้างทางธรณีวิทยา (Structural Trap) เป็นลักษณะโครงสร้างที่เกิดจากการเปลี่ยนรูปของชั้นหิน เช่น การพับ (Folding) หรือการแตก (Faulting) หรือทั้งสองอย่างที่เกิดขึ้นกับหินอุ้มปิโตรเลียม (Reservoir Trap) และหินปิดกั้นปิโตรเลียม (Cap Rock) ที่มักสะสมน ้ามันไว้ ได้แก่

1. ชั้นหน ิ กักเก ็ บปิโตรเล ี ยมโครงสร ้ างร ู ปโค ้ งประท ุ นคว่(ํAnticline Trap) เกิดจากการหักงอของชั้นหิน ท าให้ชั้นหินมีรูปร่างโค้งคล้ากระทะคว ่าหรือหลัง เต่า น ้ามันและก๊าซธรรมชาติจะไหลขึ้นไปสะสมตัวอยู่บริเวณจุดสูงสุดของโครงสร้าง และมีหินปิดกั้นวางตัวทับอยู่ด้านบน (ก) โครงสร้างรูปโค้งประทุนคว ่า (Anticline Trap)

2. ชั้นห ิ นกักเก ็ บปิโตรเล ี ยมโครงสร ้ างร ู ปรอยเล ื่อนของชั้นหิน (Fault Trap) เกิดจากการหักงอของชั้นหินท าให้ชั้นหินเคลื่อนไปคนละแนวซึ่งท าหน้าที่ ปิดกั้นการเคลื่อนตัวของปิโตรเลียมไปสู่ที่สูงกว่าแหล่งน ้ามันและก๊าซธรรมชาติใน ประเทศไทยมักพบในโครงสร้างกักเก็บชนิดนี้ (ข) โครงสร้างรูปรอยเลื่อนของชั้นหิน (Fault Trap)

3. ชั้นหน ิ กักเก ็ บปิโตรเล ี ยมโครงสร ้ างร ู ปโดม (Salt Dome Trap) เกิดจากชั้นหินถูกดันให้โก่งตัวด้วยแร่เกลือจนเกิดลักษณะคล้ายกับโค รงสร้าง กระทะคว ่าอันใหญ่ และปิโตรเลียมจะมาสะสมตัวในชั้นหินกักเก็บฯ บริเวณรอบ ๆ โครงสร้างรูปโดม เช่น แหล่งน ้ามันในอ่าวเปอร์เซีย และตอนกลางของประเทศโอมาน ร ู ปท ี่3.3 ชั้นหินกักเก็บปิโตรเลียมโครงสร้างรูปโดม (Salt Dome Trap)

3.3.2 แหล่งกักเกบ ็ ปิโตรเล ี ยมแบบเน ื อ้หน ิ เปล ี่ยนแปลง แหล่งกักเก็บปิโตรเลียมแบบเนื้อหินเปลี่ยนแปลง (Stratigraphic..Trap) โดยอาจเป็นการเปลี่ยนแปลงของหินอุ้มปิโตรเลียมเอง ซึ่งเกิดขึ้นในลักษณะที่แนวหิน อุ้มปิโตรเลียมดันออกไปเป็นแนวขนานเข้าไปในแนวหินทึบท าให้เกิดเป็นแหล่งกักเก็บ ร ู ปท ี่3.4 แหล่งกักเก็บแบบเนื้อหินเปลี่ยนแปลง

ในการส ารวจหาแหล่งปิโตรเลียมในอดีตนั้น ร่องรอยการไหลซึมขึ้นมาของน ้า มันดิบบนพื้นผิวดิน(Seepages) จะได้รับการพิจารณาเป็นข้อบ่งชี้ว่าใต้พื้นดินบริเวณ นั้นมีแหล่งปิโตรเลียมอยู่ แล้วขั้นต่อไปจึงด าเนินการเจาะส ารวจเพื่อพัฒนาแหล่งน ้ามัน นั้นต่อไป การเจาะส ารวจหาแหล่งปิโตรเลียมในระยะแรกใช้วิธีการสุ่มเจาะส ารวจ แต่ ในปัจจุบันนี้กระบวนการและขั้นตอนในการส ารวจหาแหล่งปิโตรเลียมไม่ว่าจะเป็น แหล่งน ้ามันดิบหรือแหล่งแก๊สธรรมชาติ นับได้ว่าเป็นเรื่องที่มีความยุ่งยากและซับซ้อน มาก ต้องใช้ความรู้ด้านธรณีวิทยา (Geology) และธรณีฟิ สิกส์ (Geophysics) อย่าง กว้างขวางและลึกซึ้ง อย่างไรก็ดีแรงผลักดันที่ท าให้การส ารวจแหล่งปิโตรเลียมได้รับ การพัฒนาขึ้นมาและมีการด าเนินการในขอบเขตที่กว้างขวางยิ่งขึ้นทั้งบนบกและใน ทะเล คือความต้องการด้านเชื้อเพลิงและพลังงานของสังคมที่ได้เพิ่มมากขึ้นมาโดย ตลอดนอกจากนี้แหล่งปิโตรเลียมที่สามารถส ารวจ ค้นหา และพัฒนาได้ง่ายได้ลด น้อยลงท าให้ต้องมีการพัฒนาเทคนิคการส ารวจให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

3.4.1 การสํารวจทางธรณีวิทยา การส ารวจทางธรณีวิทยา (Geological Exploration) เป็นการส ารวจเพื่อหา แหล่งปิโตรเลียมโดยศึกษาจากลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาและชนิดของหินที่อยู่ใน บริเวณนั้น ซึ่งจะท าให้สามารถคาดคะเนได้ว่าจะมีโอกาสพบแหล่งปิโตรเลียมในบริเวณนี้ หรือไม่ การส ารวจจะมีการศึกษาข้อมูลโครงสร้างทางธรณีวิทยาจากแหล่งข้อมูลหลาย ด้าน เพื่อประกอบและยืนยันผลการวิเคราะห์ เช่น จากภาพถ่ายดาวเทียมภาพถ่ายทาง อากาศ แผนที่ธรณีวิทยา และรายงานทางธรณีวิทยา เป็นต้น นอกจากนี้ยังต้องมีการ ส ารวจธรณีวิทยาโดยการเก็บและวิเคราะห์หินตัวอย่าง ซึ่งผลการส ารวจทางธรณีวิทยานี้ เป็นข้อมูลที่บอกให้ทราบว่าบริเวณที่ส ารวจนั้นมีแหล่งปิโตรเลียมอยู่หรือไม่ แต่ทั้งหมดนี้ ต้องได้รับการยืนยันให้แน่นอนโดยการส ารวจทางธรณีฟิ สิกส์อีกชั้นหนึ่ง

3.4.2 การสํารวจทางธรณีฟิ สิกส์ 1. การวัดค่าความโน้มถ่วงของโลก(Gravity..Methodin Exploration) เป็นการวัดและวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่าความโน้มถ่วงของโลกที่จุดต่าง ๆ โดย อาศัยหลักการที่ว่าค่าความหนาแน่นของชั้นหินจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง 2. การวัดความเข้มของสนามแม่เหล็กโลก (Magnetic..Method..in Exploration)เป็นการส ารวจทางแม่เหล็กที่อาศัยการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก โลก ทั้งนี้เพราะสสารชนิดต่าง ๆในโลกมีคุณสมบัติความเป็นแม่เหล็กที่แตกต่างกัน 3. การวัดคล ื่นความไหวสะเท ื อ (Seismic..Method..in..Exploration) เป็ นการส ารวจโดยอาศัยคลื่นสั่นสะเทือน ซึ่งมีหลักการคือการท าให้เกิดคลื่น สั่นสะเทือน ณ จุดจุดหนึ่งแล้ววัดเวลาที่คลื่นใช้ในการสะท้อนและหักเหกลับมายังจุด ต่าง ๆ บนผิวดิน หลังจากเคลื่อนที่ไปกระทบกับรอยต่อของชั้นหินโดยอาศัยเวลาเหล่านี้ จะสามารถค านวณหาความลึกของรอยต่อต่าง ๆ ซึ่งท าให้ทราบถึงรูปร่างและลักษณะ โครงสร้างของชั้นหินภายใต้ผิวโลกได้

3.4.3 การเจาะสํารวจ การเจาะส ารวจ (Drilling) เป็นการเจาะเพื่อพิสูจน์หรือยืนยันผลจากการ ส ารวจด้วยวิธีต่าง ๆตามที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น ข้อมูลที่ได้จากการเจาะส ารวจจะได้ ข้อมูลทางธรณีวิทยา ชนิดและอายุของชั้นหิน โครงสร้างของชั้นหิน และการล าดับของ ชั้นหินต่าง ๆ รวมถึงชนิดและคุณภาพของปิโตรเลียมที่พบนอกจากนี้ ยังต้องมีการเจาะ ส ารวจเพิ่มเติมที่เรียกว่าการเจาะขั้นประเมินผลเพื่อหาขอบเขตที่แน่นอนของแหล่ง ปิโตรเลียม ปริมาณการไหลของปิโตรเลียม ซึ่งท าให้ทราบปริมาณที่แน่นอนของแหล่ง ปิโตรเลียม

3.5.1 การเจาะหลุมผลิตปิ โตรเลียมบนบก ในการเจาะหลุมปิโตรเลียมส าหรับแหล่งที่อยู่บนบก มีวิธีการเจาะโดย ใช้แท่นเจาะ 3ชนิด คือ 1. แท่นเจาะแบบคอนเวนชันแนล (Conventional Drilling Rig) เป็นแท่น เจาะที่มีอุปกรณ์และส่วนประกอบต่าง ๆ ใหญ่ที่สุด สามารถเจาะได้ลึกมากอาจถึง 30,000–35,000 ฟุต 2. แท่นเจาะแบบเคล ื่อนย ้ ายได ้(Portable Rig) เป็นแท่นเจาะที่มีลักษณะ เป็นโครงสร้างแบบหอคอยซึ่งสามารถพับให้เอนราบได้ 3. แท่นเจาะแบบมาตรฐาน (Standard Rig) เป็นแท่นเจาะแบบเก่าแก่ที่สุด ซึ่งถูกใช้ในสมัยแรก ๆ ของการส ารวจปิโตรเลียม ปัจจุบันไม่นิยมใช้แล้ว ยังคงมีเหลือไว้ แสดงในพิพิธภัณฑ์เท่านั้น มีลักษณะเป็นโครงสร้างแบบหอคอย โดยสร้างขึ้นคร่อมตรง ปากหลุมที่ท าการเจาะ เมื่อใช้งานเสร็จแล้วสามารถถอดแยกเพื่อน าไปประกอบที่อื่นได้

(ก) แท่นเจาะแบบคอนเวนชันแนล (ข) แท่นเจาะแบบเคลื่อนย้ายได้

(ค) แท่นเจาะแบบมาตรฐาน ร ู ปท ี่3.5 การเจาะหลุมผลิตปิโตรเลียมบนบก

3.5.2 การเจาะหลุมผลิตปิ โตรเลียมในทะเล แท่นเจาะที่ใช้ในการเจาะหลุมปิโตรเลียมในทะเลแบ่งเป็น 2ชนิด คือ 1. แท่นเจาะแบบหย่ังต ิ ดพ ื น้ทะเล แท่นเจาะชนิดนี้เหมาะส าหรับการ ท างานในระยะยาวเพราะมีการก่อสร้างที่มั่นคง แข็งแรง มีลักษณะโดยทั่วไปคือ มีฐาน หยั่งติดพื้นทะเล ตามลักษณะโครงสร้างของฐานสามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ แท่น เจาะแบบแจกอัป (Jack Up) และแท่นเจาะแบบฐานยึดติด(Fixed Platform) (ก) แท่นเจาะแบบแจกอัป

(ข) แท่นเจาะแบบฐานยึดติด ร ู ปท ี่3.6 แท่นเจาะแบบหยั่งติดพื้นทะเล

2. แทน่เจาะชน ิ ดแท่นลอยโดยย ึ ดต ิ ดกับพน ื้ทะเลด ้ วยสมอ เป็นแท่นเจาะ ที่ถูกออกแบบมาเพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ได้ เหมาะส าหรับงานที่อยู่ออกไปจากชายฝั่ง โดยทั่วไปมี 3 แบบ คือ แบบเรือท้องแบน (Barge) แบบเรือเจาะขนาดใหญ่ (Drill Ship) และแบบเซมิซับเมอร์ซิเบิล (Semi–Submersible) (ก) แท่นเจาะแบบเรือท้องแบน

(ข) แบบเรือเจาะขนาดใหญ่ ร ู ปท ี่3.7 แท่นเจาะชนิดแท่นลอยโดยยึดติดกับพื้นทะเลด้วยสมอ

3.6.1 นาํ้มันดบ ิ พน ื้ฐานพาราฟิ น น ้ามันดิบพื้นฐานพาราฟิ น (Paraffinic Base Crudes) เป็นน ้ามันดิบที่มี สารจ าพวกแอสฟัลต์ปนอยู่น้อยหรือเกือบไม่มีเลยส่วนใหญ่มีพาราฟิ นผสมอยู่มากและ มีไขมันบางส่วน น ้ามันดิบประเภทนี้เมื่อกลั่นแล้วจะได้น ้ามันเบนซินที่มีค่าออกเทนต ่า แต่ได้น ้ามันก๊าดและน ้ามันหล่อลื่นที่มีคุณภาพสูง 3.6.2 นาํ้มันดบ ิ พน ื้ฐานแนฟทีน น ้ามันดิบพื้นฐานแนฟทีน (Naphthenic Base Crudes) เป็นน ้ามันดิบที่ มีพาราฟิ นหรือไขมันปนอยู่น้อย แต่มีตะกอนของแอสฟัสต์อยู่มาก มีก ามะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจนปนสูง น ้ามันดิบประเภทนี้เมื่อกลั่นจะได้น ้ามันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูง 3.6.3 นาํ้มันดบ ิ พน ื้ฐานผสม น ้ามันดิบพื้นฐานผสม (Mixed Base Crudes) เป็นน ้ามันดิบผสมที่มีทั้ง พาราฟิ นและแอสฟัลต์ผสมกันอยู่ น ้ามันประเภทนี้เมื่อน ามากลั่นจะได้ผลิตภัณฑ์ ออกมาทุกชนิด

ปิโตรเลียมที่ผลิตได้จากหลุมผลิต ซึ่งจะประกอบด้วยน ้ามันดิบ ก๊าซธรรมชาติ น ้าและสิ่งเจือปนอื่น ๆจะถูกน ามาผ่านกระบวนการแยกสถานะและก าจัดสิ่งเจือปน ดังกล่าวออก โดยน ้าทั้งหมดจากขบวนการผลิตจะถูกส่งไปบ าบัดเพื่อให้ได้มาตรฐานน ้า ทิ้งก่อนปล่อยลงสู่ทะเล หรืออัดกลับลงไปในหลุมเพื่อให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย ที่สุด ปิโตรเลียมจะถูกส่งไปที่ระบบแยกสถานะ (Gas/Liquid..Separator)..เพื่อแยก สถานะของปิโตรเลียมส่วนก๊าซจะถูกส่งไปยังโรงแยกก๊าซ ส่วนน ้ามันจะถูกส่งไปยัง ระบบคงสภาพ (Crude Oil TankSystem) ก่อนที่จะส่งไปเก็บเพื่อขนถ่ายไปสู่โรงกลั่น น ้ามัน

ก๊าซธรรมชาติเป็นปิโตรเลียมชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์ บอนหลายชนิดและสารอื่น ๆ ที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอน ดังตารางที่ 3.1 ตารางท ี่3.1 องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ

ร ู ปท ี่3.8 กระบวนการแยกก๊าซธรรมชาติ

น ้ามันดิบเป็ นของผสมที่มีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนหลายชนิดปนกัน เนื่องจากสารประกอบฃไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ มีประโยชน์ในการใช้งานต่างกัน ดังนั้นจึง จ าเป็นต้องแยกสารผสมออกจากกัน โดยอาศัยสมบัติที่ต่างกัน คือ มวลโมเลกุล ความ หนาแน่น และจุดเดือด แต่จุดเดือดของสารแต่ละชนิดแตกต่างน้อยจึงต้องแยกสารออก ด้วยวิธี การกลั่นลดับส่วน (Fractional Distillation) ดังรูปที่ 3.9

ร ู ปท ี่3.9 การกลั่นล าดับส่วน

การกลั่นน ้ามันแบบพื้นฐานสามารถแยกน ้ามันดิบออกเป็นส่วน (Fractions) ต่าง ๆ กระบวนการนี้ ใช้หลักการจากลักษณะของส่วนต่าง ๆ ของน ้ามันดิบที่มีค่า อุณหภูมิจุดเดือด (Boiling..Point) ที่แตกต่างกัน ออกไป และเป็นผลให้ส่วนต่าง ๆ ของน ้ามันดิบนั้นมีจุดควบแน่น (Condensation Point) ที่แตกต่างกัน ออกไปด้ วย น้ามั นดิบจากถังจะได้ รั บการสูบผ่านเข้าไปในเตาเผา (Furnace)..ที่มีอุณหภูมิสูงมากพอที่ จะท าให้ ทุกส่วนของน ้ามันดิบแปรสภาพไปเป็นไอได้ แล้วไอน ้ามันดังกล่าวจะถูกส่งผ่าน เข้าไปในหอกลั่นล าดับส่วน (Fractionating Tower) ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกมีขนาด ความสูงประมาณ 30 เมตร และมีขนาด เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2.5–8 เมตร ภายในหอกลั่นดังกล่าวมีการแบ่งเป็นห้องต่าง ๆ หลายห้อง ตามแนวราบ โดยมีแผ่น กั้นห้องที่มีลักษณะคล้ายถาดกลม โดยแผ่นกั้นห้องทุกแผ่นมีการเจาะรูไว้ เพื่อให้ ไอน ้า มันที่ร้อนสามารถผ่านทะลุขึ้นสู่ส่วนบนของหอกลั่นได้ และมีท่อต่อเพื่อน าน ้ามันที่กลั่น ตัวแล้วออกไป จากหอกลั่น เมื่อไอน ้ามันดิบที่ร้อนถูกส่งให้เข้าไปสู่หอกลั่นทางท่อ ไอจะ เคลื่อนตัวขึ้นไปสู่ส่วนบนสุดของ หอกลั่น

3.10.1 กระบวนการแตกสลาย (Cracking Process) เป็นกระบวนการซึ่งท าให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่แตกออกเป็น โมเลกุลเล็กลง โดยใช้ความร้อนสูงประมาณ 500 ̊̊̊̊C และมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม 3.10.2 กระบวนการรีฟอร์มมิง (Reforming Process) เป็นกระบวนการเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนโซ่ตรงให้เป็นไอโซ เมอร์แบบโซ่กิ่งหรือการเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบวงให้เป็นสารอะโรมาติก

3.10.3 กระบวนการแอลคิเลชัน (Alkylation Process) เป็นกระบวนการรวมสารประกอบแอลเคนและแอลคีนโซ่กิ่งที่มีมวล โมเลกุลต ่า เกิดเป็นโมเลกุลสารประกอบแอลเคนที่มีโครงสร้างเป็นแบบโซ่กิ่งที่มีโมเลกุล ใหญ่ขึ้น

3.10.4 กระบวนการโอลิโกเมอไรเซชัน (Oligomerization Process) เป็นกระบวนการรวมสารประกอบแอลคีนโมเลกุลเล็กเข้าด้วยกัน โดยใช้ ความร้อนหรือตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีจ านวนอะตอม คาร์บอนเพิ่มขึ้น และมีพันธะคู่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์

ร ู ปท ี่3.10 น ้ามันดิบ 1 บาร์เรล มีปริมาณเท่ากับน ้าดื่ม 8ขวดใหญ่

3.11.1 ผล ิ ตภณัฑท ์ ไี่ด ้ จากกระบวนการกล่ันนาํ้มันดิบ 1. ก๊าซปิ โตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas : LPG) หรือ ก๊าซหุงต้ม หรือแอลพีจีเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากส่วนบนสุดของหอกลั่นในกระบวนการ กลั่นน ้ามัน หรือผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแยกก๊าซธรรมชาติ ก๊าซปิโตรเลียมเหลวมีจุด เดือดต ่ามาก มีสภาพเป็นก๊าซในอุณหภูมิและความดันบรรยากาศ 2. นาํ้มันเบนซิน (Gasolin) น ้ามันเชื้อเพลิงส าหรับเครื่องยนต์เบนซิน หรือเรียกว่าน ้ามัน เบนซินได้จากการปรับแต่งคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่น น้ามันโดยตรงและการแยกก๊าซธรรมชาติ–การจัดการทรัพยากรธรรมชาติ พลังงานและ สิ่งแวดล้อม เหลวน ้ามันเบนซินจะผสมสารเคมีเพิ่มคุณภาพเพื่อให้เหมาะกับการใช้งาน 3. นาํ้มันเชื อ้เพล ิ งเคร ื่องบน ิใบพดั (Aviation Gasoline) ใช้ส าหรับ เครื่องบินใบพัดมีคุณสมบัติคล้ายกับน ้ามันเบนซินในรถยนต์

4. นํ้ามันเชื อ้เพล ิ งเคร ื่องบ ิ นไอพ่น (Jet..Fuel) ใช้เป็นเชื้อเพลิงไอ พ่นของสายการบินพาณิชย์เป็นส่วนใหญ่ มีช่วงจุดเดือดเช่นเดียวกับน ้ามันก๊าดแต่ต้อง สะอาดบรสิทุธิ์ม ี คณุสมบตัิบางอย่างด ี กวา่นา ้ มนัก๊าด 5. นํ้ามันก๊าด (Kerosene) ประเทศไทยใช้น ้ามันก๊าดตั้งแต่สมัย รัชกาลที่ 5 แต่เดิมใช้เพื่อจุดตะเกียง แต่ปัจจุบันใช้ประโยชน์หลายประการ เช่น เป็น ส่วนผสมส าหรับยาฆ่าแมลง สีทาบ้านน ้ามัน ชักเงา 6. นํ้ามันด ี เซล (Diesel..Fuel) เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์ที่มี พื้นฐานการท างานแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน คือ การจุดระเบิดของเครื่องยนต์ ดีเซลใช้ความร้อนซึ่งเกิดขึ้นจากการอัดอากาศอย่างสูงในลูกสูบ ไม่ใช่เป็นการจุดระเบิด ของหัวเทียนเช่นในเครื่องยนต์ที่ใช้น ้ามันเบนซิน 7. นํ้ามันเตา (Fuel..Oil) เป็นเชื้อเพลิงส าหรับเตาต้มหม้อน ้าและ เตาเผาหรือเตาหลอมที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เครื่องก าเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ เครื่องยนต์เรือเดินสมุทรและอื่น ๆ

ร ู ปท ี่3.11 ประโยชน์ของผลิตภัณฑ์จากน ้ามันดิบ

3.11.2 ผล ิ ตภณัฑท ์ ไี่ด ้ จากกระบวนการแยกก๊าซธรรมชาต ิ 1.ก๊าซมีเทน(C1)ใช้เป็นเชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้าและให้ความร้อนใน โรงงาน อุตสาหกรรมและหากน าไปอัดใส่ถังเรียกว่า ก๊าซธรรมชาติอัด 2. ก๊าซอีเทน (C2) เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้นเพื่อผลิต เอทิลีน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในการผลิตเม็ดพลาสติก 3. ก๊าซโพรเพน (C3) ใช้ผลิตโพรพิลีน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในอุตสาหกรรม ปิโตรเคมี เพื่อใช้ในการผลิตเม็ดพลาสติกโพลีโพรพิลีน (PP) 4. ก๊าซบิวเทน (C4) ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิ โตรเคมี และ สามารถน ามาผสมกับ โพรเพนอัดใส่ถังเป็นก๊าซปิโตรเลียม (ก๊าซหุงต้ม) 5. ก๊าซปิ โตรเลียมเหลว (LiquefiedPetroleum Gas : LPG) มีคุณ สมบัติเหมือนข้อ 1

3.11.3 ผล ิ ตภณัฑท ์ ไี่ด ้ จากอ ุ ตสาหกรรมต่อเน ื่อง 1. นํ้ามันหล่อล ื่น (LubricatingOils) หรือเรียกว่า น ้ามันเครื่อง มีคุณ สมบัติช่วยหล่อลื่นระบายความร้อน รักษาความสะอาดเครื่องยนต์ ป้องกันสนิมและ การกัดกร่อน 2. จาระบี (Grease) เป็นผลิตภัณฑ์หล่อลื่นประเภทหนึ่งที่ใช้กับการ หล่อลื่นในที่ซึ่งน ้ามันหล่อลื่นไม่สามารถท าหน้าที่โดยสมบูรณ์เช่น ตลับลูกปืน ทั้งยัง สามารถป้องกันไม่ให้ฝุ่ นเข้าไปอยู่ระหว่างผิวโลหะได้

อุตสาหกรรมปิ โตรเคมีภัณฑ์ (Petrochemical) เกิดการน าสารประกอบ ไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากการกลั่นน ้ามันดิบและจากการแยกแก๊สธรรมชาติมาใช้เป็น วัตถุดิบเพื่อผลิตเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ แบ่งได้ดังนี้ 3.12.1 อุตสาหกรรมปิ โตรเคมข ีั้นต ้ น อุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้นเป็นการน าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ ได้จากแก๊สธรรมชาติหรือน ้ามันดิบ เช่น เมทานอล เอทิลีน และเบนซิน 3.12.2 อุตสาหกรรมปิ โตรเคมข ีั้นกลาง อุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นกลางเป็นการน าผลิตภัณฑ์จากเคมีขั้นต้นมา ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเคมีภัณฑ์ขั้นกลาง เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์ เอทิลีนออกไซด์ 3.12.3 อุตสาหกรรมปิ โตรเคมข ีั้นปลาย อุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นปลายเป็นการน าผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากเคมี ขั้นต้นหรือขั้นกลางไปผ่านกระบวนการต่าง ๆ เพื่อผลิตเป็ นผลิตภัณฑ์ขั้นปลาย ผลิตภัณฑ์ที่ได้ในขั้นนี้อาจอยู่ในรูปของพลาสติกวัตถุดิบที่ใช้ผลิตเส้นใยสังเคราะห์

ร ู ปท ี่3.13 ตัวอย่างผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียม

3.13.1 แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นจากการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ของ เชื้อเพลิง เป็นแก๊สที่มีน ้าหนักเบากว่าอากาศ ท าให้สามารถลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ 3.13.2 แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ เป็นแก๊สที่มี อันตรายต่อมนุษย์และสัตว์ โดยสามารถจับตัวกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดได้ดี ท าให้ เม็ดเลือดไม่สามารถรับออกซิเจนได้จึงท าให้ร่างกายได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอ 3.13.3 สารตะก่ัว สารตะกั่วเกิดจากสารบางชนิดที่เติมลงในน ้ามันเบนซินเพื่อเพิ่ม คุณภาพให้กับน ้ามันเมื่อถูกเผาไหม้จึงระเหยปนออกมากับสารอื่นทางท่อไอเสีย สาร ตะกั่วเป็นสารที่มีผลเสียต่อสมอง ไตระบบประสาท โลหิต และระบบสืบพันธุ์ ใน ปัจจุบันมีการห้ามไม่ให้ผสมสารที่มีตะกั่วเจือปนลงในน ้ามันอีก

3.13.4 แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของสารที่มีซัลเฟอร์ผสม อยู่ มีผลกระทบต่อระบบหายใจ นอกจากนี้เมื่อรวมตัวกับละอองน ้าในอากาศจะเกิด เป็นฝนกรด ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและท าให้เกิดความเสียหายแก่สิ่งก่อสร้าง 3.13.5 แก๊สไฮโดรคาร์บอน แก๊สไฮโดรคาร์บอนเกิดจากการเผาไหม้สารไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ที่อยู่ ในน ้ามันเป็นแก๊สมีเทน อีเทน ออกเทน ไอของเฮปเทนและน ้ามันเบนซินมีผลต่อเยื่อ ดวงตาและก่อให้เกิดการระคายเคืองในระบบหายใจได้ นอกจากมลพิษทางอากาศแล้ว ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ จากปิโตรเลียม เช่น กล่องโฟมและพลาสติกต่าง ๆ สามารถก่อให้เกิด ปัญหาจากปริมาณขยะได้ เนื่องจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้เน่าเปื่อยย่อยสลายได้ยากและไม่ สามารถท าลายด้วยวิธีการเผาได้ เนื่องจากการเผาจะก่อให้เกิดกลิ่นเหม็นอย่างรุนแรง และเกิดแก๊สที่เป็นพิษ จึงยากต่อการก าจัดท าลาย ดังนั้นในการใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ต่าง ๆ จึงควรใช้ด้วยความรอบคอบและใช้ให้เกิดประโยชน์คุ้มค่ามากที่สุด