งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

บทที่ 12 เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และผลิตภัณฑ์.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "บทที่ 12 เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และผลิตภัณฑ์."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 บทที่ 12 เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และผลิตภัณฑ์

2 หัวข้อที่ศึกษา 12.1 ถ่านหิน 12.2 หินน้ำมัน 12.3 ปิโตรเลี่ยม
12.4 พอลิเมอร์ 12.5 ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์ 12.6 เส้นใย 12.7 ยาง 12.8 ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์สังเคราะห์

3 12.1 ถ่านหิน ( Coal ) 12.1.1 ลักษณะทั่วไป 12.1.2 การเกิดถ่านหิน
ลักษณะทั่วไป การเกิดถ่านหิน กระระบุองค์ประกอบของถ่านหิน การใช้ประโยชน์จากถ่านหิน ผลกระทบจากการใช้ถ่านหิน

4 ลักษณะทั่วไป 1. ถ่านหินเป็นหินตะกอนกำเนิดจากซากพืช ลักษณะแข็งแต่ เปราะ มีสีน้ำตาลถึงดำ มีทั้งชนิดผิวมัน และผิวด้าน 2. องค์ประกอบหลัก คือ ธาตุ C และธาตุอื่นๆ ( H , O , N , S ) 3. ธาตุที่พบเป็นส่วนน้อย คือ Hg , As , Se , Cr , Ni , Cu , Cd พบว่าธาตุหลายชนิดก่อให้เกิดปัญหาต่อสุขภาพ และสิ่งแวดล้อมเมื่อมีการนำถ่านหินไปใช้เป็นเชื้อเพลิง

5 1.1 การเกิดถ่านหิน พืชในยุคโบราณเมื่อตายลงแล้วเกิดการทับถมและเน่าเปื่อยผุพังอยู่ใต้แหล่งน้ำและโคลตม เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก เช่น แผ่นดินไหว หรือภูเขาไฟระเบิด ซากพืชเหล่านี้จะจมลงไปในผิวโลก ภายใต้ความร้อนและความดันสูง ซากพืชเหล่านี้ซึ่งอยู่ในภาวะที่ขาดออกซิเจนหรือมีออกซิเจนจำกัดจะเกิดการย่อยสลายอย่างช้า ๆ โครงสร้างของพืชซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลส น้ำ และลิกนิน ซึ่งมีธาตุองค์ประกอบเป็นคาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน เมื่อถูกย่อยสลายให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง คาร์บอนจะเปลี่ยนแปลงเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ร้อยละ 50 โดยมวล หรือมากกว่าร้อยละ 70 โดยปริมาตร ส่วนไฮโดรเจนและออกซิเจนจะเกิดเป็นสารประกอบอื่นแยกออกไป

6 การเกิดถ่านหิน

7 ประเภทของถ่านหิน ถ่านหินสามารถจำแนกตามอายุการเกิด หรือปริมาณคาร์บอนที่เป็นองค์ประกอบได้เป็น 5 ประเภท ดังนี้ พีต (Peat) เป็นถ่านหินในขั้นเริ่มต้นของกระบวนการเกิดถ่านหิน ซากพืชบางส่วนยังสลายตัวไม่หมด และมีลักษณะให้เห็นเป็นลำต้น กิ่งหรือใบ มีสีน้ำตาลจนถึงสีดำ มีความชื้นสูง สารประกอบที่เกิดขึ้นมีปริมาณออกซิเจนสูงแต่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ เมื่อนำพีตมาเป็นเชื้อเพลิงต้องผ่านกระบวนการไล่ความชื้นหรือทำให้แห้งก่อน ความร้อนที่ได้จากการเผาพีตสูงกว่าที่ได้จากไม้ ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อให้ความร้อนในบ้านหรือผลิตไฟฟ้า ข้อดีของพีตคือมีร้อยละของกำมะถันต่ำกว่าน้ำมันและถ่านหินอื่น ๆ

8 ลิกไนต์ (Lignite) หรือถ่านหินสีน้ำตาล
เป็นถ่านหินที่มีซากพืชเหลืออยู่เล็กน้อย ลักษณะเนื้อเหนียวและผิวด้าน มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำ มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าพีต เมื่อติดไฟมีควันและเถ้าถ่านมาก ลิกไนต์ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับให้ความร้อนและใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

9 ซับบิทูมินัส (Sub–bituminous
เป็นถ่านหินที่เกิดนานกว่าลิกไนต์ มีสีน้ำตาลจนถึงดำ ลักษณะมีทั้งผิวด้านและผิวมัน มีทั้งเนื้ออ่อนร่วนและแข็ง มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำ แต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าลิกไนต์ ใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าและอุตสาหกรรม

10 บิทูมินัส (bituminous)
เป็นถ่านหินที่เกิดนานกว่าซับบิทูมินัส มีเนื้อแน่นและแข็ง มีทั้งสีน้ำตาลจนถึงสีดำ มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำ แต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าซับบิทูมินัส ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการถลุงโลหะ และนำมาเป็นวัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงเคมีอื่น ๆ ได้

11 แอนทราไซต์ (Anthracite)
เป็นถ่านหินที่มีอายุการเกิดนานที่สุด มีสีดำ ลักษณะเนื้อแน่น แข็ง และเป็นมัน มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นต่ำ แต่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าถ่านหินชนิดอื่น จุดไฟติดยาก เมื่อติดไฟจะให้เปลวไฟสีน้ำเงินจาง ๆ มีควันน้อย ให้ความร้อนสูง และไม่มีสารอินทรีย์ระเหยออกมาจากการเผาไหม้

12

13 เปรียบเทียบพลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาถ่านหิน
เปรียบเทียบพลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาถ่านหิน  พลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาถ่านหินจะขึ้นอยู่กับปริมาณของคาร์บอนที่เป็นองค์ประกอบในถ่านหิน ดังนั้น การเผาไหม้ถ่านหินแต่ละชนิดที่มีมวลเท่ากันจะให้พลังงานความร้อนแตกต่างกันตามปริมาณคาร์บอนที่มีอยู่ในถ่านหินซึ่งมีลำดับจากมากไปหาน้อยดังนี้คือ แอนทราไซต์ บิทูมินัส ซับบิทูมินัส ลิกไนต์ และพีต

14 การใช้ประโยชน์จากถ่านหิน
การใช้ประโยชน์จากถ่านหิน   1. ประโยชน์จากถ่านหินส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า การถลุงโลหะ การผลิตปูนซีเมนต์ และอุตสาหกรรมที่ใช้เครื่องจักรไอน้ำ การผลิตกระแสไฟฟ้าทั่วโลกใช้พลังงานจากถ่านหินประมาณร้อยละ 39

15 2. ถ่านหินยังนำมาทำเป็น ถ่านกัมมันต์ (Activated carbon) เพื่อใช้เป็นสารดูดซับกลิ่นในเครื่องกรองน้ำ เครื่องกรองอากาศ หรือในเครื่องใช้ต่าง ๆ ทำคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่ง แต่นำหนักเบา สำหรับใช้ทำอุปกรณ์กีฬา เช่น ด้ามไม้กอล์ฟ ไม้แบดมินตัน ไม้เทนนิส

16 3. นักวิทยาศาสตร์พยายามเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นแก๊ส และแปรสภาพถ่านหินให้เป็นของเหลว เพื่อเพิ่มคุณค่าทางด้านพลังงานและความสะดวกในการขนส่งด้วยระบบท่อส่ง เชื้อเพลิงแก๊สหรือของเหลวนี้จะถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์เคมีอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ รวมทั้งเป็นการช่วยเสริมปริมาณความต้องการใช้เชื้อเพลิงธรรมชาติจากปิโตรเลียมด้วย 4. การเผาไหม้ของถ่านหิน จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นแก๊สที่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของถ่านหิน ได้แก่ CO2 , CO , SO2 , NO2 CO2 เป็นสาเหตุของสภาวะเรือนกระจก

17 5. ของเสียที่เป็นเถ้าถ่านและฝุ่นจากการเผาถ่านหินจะมีพวกโลหะต่าง ๆ ปนออกมาด้วย ถ้ากำจัดไม่ถูกต้องจะมีผลเสียต่อส่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม เถ้าพวกนี้กำจัดได้โดยผสมกับซีเมนต์เพื่อใช้ในการก่อสร้าง ใช้ถมถนน หรือนำไปผ่านกระบวนการเพื่อแยกโลหะออกมาใช้ประโยชน์ สำหรับฝุ่นที่เกิดขึ้น ถ้าไม่มีกระบวนการกำจัดที่ดีจะฟุ้งกระจายไปในบรรยากาศ ปัจจุบันใช้อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพโดยใช้หลักการทางไฟฟ้าสถิตเพื่อดูดจับฝุ่นเหล่านี้ไว้

18 6. การลดผลกระทบที่เกิดจาก SO2 ทำได้โดยกำจัดกำมะถันออกไปก่อนการเผาไหม้ถ่านหิน นอกจากนี้ยังต้องมีการกำจัดสารที่เป็นพิษ เช่น ปรอท ข้อเสียของการกำจัดโดยวิธีนี้คือจะสูญเสียสารอินทรีย์ที่มีประโยชน์ออกไปด้วย การกำจัดอีกวิธีหนึ่งเป็นกำจัดหลังผาไหม้ โดยการฉีดหรือพ่นหินปูนเข้าไปในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง หินปูนจะสลายตัวได้เป็น CaO ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับแก๊ส SO2 จะได้ CaSO3 เป็นวิธีลงทุนที่ถูกกว่าและนิยมใช้

19 เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด ( Clean Coal Technology)
เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด เป็นการพัฒนาด้านเทคโนโลยีการกำจัดหรือลดมลพิษเพื่อนำถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิง ให้เกิดประโยชน์สูงสุด โดยให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด ซึ่งปัญหามลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้ของถ่านหิน ได้แก่ ฝุ่นละออง ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น ปัจจุบันเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดได้รับการพัฒนาและสามารถกำจัดปัญหามลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้ของถ่านหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะปัญหาฝุ่นละออง

20 ประเภทของเทคโนโลยีถ่านหินสะอาด
1. เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดก่อนการเผาไหม้ (Pre-combustion Technology) เป็นการกำจัดสิ่งเจือปนต่างๆ ออกจากถ่านหิน เช่น ฝุ่นละออง เศษดิน เศษหิน โดยมีวิธีการทำความสะอาดดังกล่าว ได้แก่ 1.1 การทำความสะอาดโดยวิธีทางกายภาพ (Physical Cleaning) คือ การแยกสารที่ไม่ต้องการ เช่น ฝุ่นละออง เศษดิน เศษหิน ออกจากเนื้อถ่านหิน

21 1.2 การทำความสะอาดโดยวิธีทางเคมี (Chemical Cleaning) คือ การใช้สารเคมีที่มีคุณสมบัติชะล้างแร่ธาตุและกำมะถันอินทรีย์ ซึ่งไม่สามารถกำจัดได้ด้วยวิธีการทำความสะอาดทางกายภาพ วิธีทางเคมีดังกล่าว เช่น Molten Caustic Leaching 1.3 การทำความสะอาดโดยวิธีทางชีวภาพ (Biological Cleaning) คือ การใช้สิ่งมีชีวิตเล็กๆ เช่น แบคทีเรีย และ เชื้อรา ในการกำจัดกำมะถันในถ่านหิน

22 2. เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดขณะการเผาไหม้ ( Combustion Technology) เป็นการปรับปรุงเตาเผาและหม้อไอน้ำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้ถ่านหินและลดมลพิษที่เกิดระหว่างการเผาไหม้ ซึ่งจะควบคุมไม่ให้มีการปล่อยก๊าซมลพิษ (Zero Emission) เทคโนโลยีดังกล่าว ได้แก่ 2.1 Pulverized Fuel Combustion (PFC) คือ วิธีการเผาไหม้ถ่านหินด้วยการบดถ่านหินให้มีขนาดเล็กมาก แล้วพ่นเข้าไปในเตาเผาพร้อมอากาศ เมื่อถ่านหินติดไฟจะให้ความร้อนแก่หม้อไอน้ำ ซึ่งไอน้ำจะไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

23 2.2 Fluidized Bed Combustion (FBC) คือ วิธีการเผาไหม้ถ่านหินด้วยการนำถ่านหินที่บดจนมีขนาดเล็กมากผสมกับหินปูนพ่นเข้าไปในหม้อไอน้ำพร้อมอากาศร้อน ถ่านหินและหินปูนที่พ่นเข้าไปจะแขวนลอยอยู่ในคลื่นอากาศร้อน โดยมีลักษณะคล้ายของเหลวเดือด ขณะที่ถ่านหินเผาไหม้ หินปูนจะทำหน้าที่คล้ายฟองน้ำดักจับกำมะถันที่เกิดขึ้น ความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ถ่านหินจะนำมาต้มน้ำทำให้เกิดไอน้ำไปหมุนกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระบวนการนี้สามารถลดปริมาณกำมะถันที่จะถูกปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ได้มากถึงร้อยละ 90 นอกจากนี้อุณหภูมิของหม้อไอ น้ำที่ใช้กระบวนการนี้ยังต่ำกว่าอุณหภูมิที่ใช้ในวิธีการเดิม

24 2.3 Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) คือ การผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีที่เปลี่ยนสถานะถ่านหินให้เป็นก๊าซ (Coal Gasification) กับ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมกังหันก๊าซ (Gas Fired Combined Cycle Plant) เข้าด้วยกัน โดยกระบวนการเริ่มจากการนำถ่านหินไปผสมกับไอน้ำและออกซิเจน โดยใช้แรงดันและอุณหภูมิสูงจนเกิดปฏิกิริยาทางเคมี จะได้ก๊าซที่มีส่วนประกอบของคาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรเจน ก๊าซที่นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงนี้ จะผ่านขั้นตอนในการทำให้สะอาด โดยการสกัดฝุ่นละออง กำมะถัน และไนโตรเจนออกไป ก่อนที่จะนำไปเผาไหม้ผ่านเครื่องกังหันก๊าซ เพื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากนี้ ความร้อนหรือก๊าซเสียที่ออกมาจากเครื่องกังหันก๊าซ จะนำไปใช้ให้ความร้อนแก่หม้อกำเนิดไอน้ำ เพื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อีกทอดหนึ่ง

25 2.4 Ultra Super Critical (USC) คือ การใช้หม้อกำเนิดไฟฟ้าแรงดันสูง เพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ปัจจุบันเทคโนโลยีดังกล่าวอยู่ระหว่างการพัฒนาประสิทธิภาพการใช้งาน 3. เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดหลังการเผาไหม้ ( Post-Combustion Technology) เป็นการกำจัดมลพิษที่เกิดจากการเผาไหม้และป้องกันผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่เกิดขึ้นหลังจากถ่านหินเผาไหม้แล้ว เทคโนโลยีดังกล่าว ได้แก่

26 3.1 Electrostatic Precipitator คือ การดักจับฝุ่นด้วยการใช้ไฟฟ้าสถิตดักจับเถ้าลอย โดยให้ฝุ่นละอองมีประจุไฟฟ้าขั้วหนึ่งและถังเก็บฝุ่นละอองมีประจุไฟฟ้าอีกขั้วหนึ่ง ระบบนี้มีประสิทธิภาพสูงในการดักจับฝุ่น

27 3.2 Flue Gas Desulfurization (FGD) คือ ขบวนการกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ออกมาพร้อมก๊าซทิ้ง เทคโนโลยีดังกล่าวมี 2 แบบหลักๆ คือ แบบเปียก (Wet Type) และแบบแห้ง (Dry Type) เทคโนโลยีแบบเปียกจะเป็นที่นิยมมาก ส่วนใหญ่ที่ใช้เป็นแบบ Limestone-gypsum คือ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในก๊าซทิ้งจะทำปฏิกิริยากับของผสมระหว่างน้ำกับหินปูนที่ฉีดเข้าไปในระบบก๊าซทิ้ง เกิดเป็นยิบซัม ซึ่งเป็นสารประกอบที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์อื่นได้

28 3.3 Flue Gas Denitrifurizer คือ ขบวนการกำจัดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ในก๊าซทิ้ง มีเทคโนโลยีหลักๆ คือ Selective Catalytic Reduction (SCR), Two Stage Combustion และ Low Nox Burner แต่อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี SCR นิยมใช้กันแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ขบวนการคือ ใช้แอมโมเนียทำปฏิกิริยากับก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ เกิดเป็นไนโตรเจนและน้ำ

29 รูปโรงงาน^^

30 หินน้ำมัน (Oil Shale)

31 หินน้ำมัน (Oil Shale) หินน้ำมัน (Oil Shale) คือหินตะกอนเนื้อละเอียดขนาดตั้งแต่หินทรายแป้งลงมา ส่วนใหญ่เป็นหินดินดาน มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงน้ำตาลแก่ มีอินทรียสารที่เรียกว่าเคอโรเจน (kerogene) เป็นสารน้ำมันปนอยู่ในเนื้อหิน มักมีการเรียงตัวเป็นชั้นบาง ๆ ถ้าจุดไฟจะติดไฟ ชาวบ้านเรียก หินติดไฟหรือหินดินดานน้ำมัน ซึ่งจะใช้ประโยชน์ในการกลั่นเอาน้ำมันใช้เป็นเชื้อเพลิงและประโยชน์อื่น ๆ แหล่งหินน้ำมันที่สำคัญในประเทศไทยได้แก่ แหล่งที่อำเภอแม่สอด แม่ระมาด และที่อำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก แหล่งบ้านป่าคา อำเภอลี้ จังหวัดลำพูน และแหล่งที่อำเภอเมือง จังหวัดกระบี่

32 เคอโรเจน (Kerogen) เป็นสารอินทรีย์ที่เป็นของแข็งลักษณะเป็นไข มีขนาดโมเลกุลใหญ่ มีมวลโมเลกุลมากกว่า 3000 ประกอบด้วย C 64–89% H 7.1 – 12.8% N 0.1 – 3.1% S 0.1 – 8.7% O 0.8 – 24.8% โดยมวล  หินน้ำมันคุณภาพดีจะมีสีน้ำตาลไหม้จนถึงสีดำ มีลักษณะแข็งและเหนียว เมื่อสกัดหินน้ำมันด้วยความร้อนที่เพียงพอ เคอโรเจน จะสลายตัวให้ น้ำมันหิน ซึ่งมีลักษณะคล้ายน้ำมันดิบ ถ้ามีปริมาณ เคอโรเจนมากก็จะได้น้ำมันหินมาก การเผาไหม้น้ำมันหินจะมีเถ้ามากกว่าร้อยละ 33 โดยมวลโดยในขณะที่ถ่านหินมีเถ้าน้อยกว่าร้อยละ 33

33 2.1 การเกิดหินน้ำมัน หินน้ำมันเกิดจากการสะสมและทับถมตัวของซากพืชพวกสาหร่าย และสัตว์พวกแมลง ปลา และสัตว์เล็ก ๆ อื่น ๆ ภายใต้แหล่งน้ำที่ภาวะเหมาะสมซึ่งมีปริมาณออกซิเจนจำกัด มีอุณหภูมิสูง และถูกกดทับจากการทรุดตัวของเปลือกโลกเป็นเวลานับล้านปี ทำให้สารอินทรีย์ในซากพืชและสัตว์เหล่านั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสารประกอบเคอโรเจน ผสมคลุกเคล้ากับตะกอนดินทรายที่ถูกอัดแน่นกลายเป็นหินน้ำมัน หินน้ำมันแต่ละแหล่งในโลกมีช่วงอายุตั้งแต่ 3 – 600 ล้านปี

34 หินที่เป็นแหล่งกำเนิดหินน้ำมันจะคล้ายกับหินที่เป็นแหล่งกำเนิดปิโตรเลียม แต่หินน้ำมันอาจมีปริมาณเคอโรเจนมากถึงร้อยละ 40 ในขณะที่ปิโตรเลียมมีประมาณร้อยละ 1

35 ส่วนประกอบของหินน้ำมัน มี 2 ประเภท ดังนี้
ส่วนประกอบของหินน้ำมัน มี 2 ประเภท ดังนี้ 1) สารประกอบอนินทรีย์ ได้แก่แร่ธาตุต่าง ๆ ที่ผุพังมาจากชั้นหินโดยกระบวนการทางกายภาพและทางเคมี ประกอบด้วยแร่ธาตุที่สำคัญ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ กลุ่มแร่ซิลิเกต ได้แก่ ควอทซ์ เฟลสปาร์ เคลย์  กลุ่มแร่คาร์บอเนต ได้แก่ แคลไซต์ โดโลไมต์ นอกจากนี้ ยังมีแร่ซัลไฟด์อื่น ๆ และฟอสเฟต ปริมาณแร่ธาตุในหินน้ำมันแต่ละแห่งจะแตกต่างกันตามสภาพการกำเนิด การสะสมตัวของหินน้ำมัน และสภาพแวดล้อม

36 2. สารประกอบอินทรีย์ ประกอบด้วยบิทูเมนและเคอโรเจน บิทูเมนละลายได้ในเบนซีน เฮกเซน และตัวทำละลายอินทรีย์ชนิดอื่นๆ จึงแยกออกจากหินน้ำมันได้ง่าย ส่วนเคอโรเจนไม่ละลายในตัวทำละลาย หินน้ำมันที่มีสารอินทรีย์ปริมาณสูง จัดเป็นหินน้ำมันคุณภาพดี

37 2.2 การใช้ประโยชน์จากหินน้ำมัน
หินน้ำมันใช้เป็นแหล่งพลังงานได้เช่นเดียวกับถ่านหิน หินน้ำมัน 1000 กิโลกรัม เมื่อนำมาผ่านกระบวนการสกัด สามารถสกัดเป็นน้ำมันหินได้ประมาณ 100 ลิตร ผลิตภัณฑ์ที่ได้ประกอบด้วยน้ำมันก๊าด น้ำมันตะเกียง พาราฟิน น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น ไข แนฟทา และผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลพลอยได้อื่น ๆ เช่น แอมโมเนียมซัลเฟต

38 การเผาไหม้ของหินน้ำมัน

39 โรงกลั่นหินน้ำมัน

40 ปิโตรเลียม 1. การเกิดปิโตรเลี่ยม 2. การสำรวจปิโตรเลี่ยม
1. การเกิดปิโตรเลี่ยม 2. การสำรวจปิโตรเลี่ยม 3. การกลั่นน้ำมันดิบ 4. การแยกแก๊สธรรมชาติ 5. ปิโตรเคมีภัณฑ์

41 ปิโตรเลียมคืออะไร ปิโตรเลียม หมายถึง สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ มีธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ปิโตรเลียมอาจอยู่ในรูปของของแข็ง ของเหลวและก๊าซ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของปิโตรเลียมความร้อนและความกดดันตามสภาพแวดล้อมที่ปิโตรเลียมนั้นถูกกักเก็บไว้ ปิโตรเลียม แบ่งตามสถานะในธรรมชาติได้ 2 ชนิด คือ น้ำมันดิบ(Crude Oil) ก๊าซธรรมชาติ(Natural Gas)

42 น้ำมันดิบ (Crude Oil) มีสถานะตามธรรมชาติเป็นของเหลว ประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนชนิดระเหยง่ายเป็นส่วนใหญ่ แบ่งเป็น 3 ชนิด ตามคุณสมบัติ และชนิดของไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบอยู่ น้ำมันดิบฐานพาราฟิน น้ำมันดิบฐานแนฟทีน น้ำมันดิบฐานผสม น้ำมันดิบทั้ง 3 ชนิด สามารถนำมากลั่นได้ และจะให้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมในสัดส่วนที่แตกต่างกัน

43 ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas)
จะประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในปริมาณร้อยละ 95 ขึ้นไป ส่วนที่เหลือจะเป็น ไนโตรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ปนอยู่เพียงเล็กน้อย ไฮโดรคาร์บอนในก๊าซธรรมชาติ จัดอยู่ในอนุกรมพาราฟิน มีคุณสมบัติอิ่มตัวและไม่เปลี่ยนแปลงทางเคมีในสภาวะปกติ ก๊าซธรรมชาติมีองค์ประกอบส่วนใหญ่คือ มีเทน (CH4) ซึ่งมีน้ำหนักเบาที่สุด และจุดเดือดต่ำที่สุดเป็นส่วนประกอบถึงประมาณร้อยละ 70 ขึ้นไป

44 กำเนิดปิโตรเลียม

45 ปิโตรเลียม (Petroleum)
 เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ จากการสะสมทับถมตัวของซากพืชและซากสัตว์จำนวนมาก ที่ฝังจมในแอ่งหินปะปนกับตะกอนชนิดต่างๆ เป็นระยะเวลาหลายสิบล้านปี จนเกิดสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในรูปของน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ  ปิโตรเลียม หมายถึง น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ "ปิโตรเลียม" มีรากศัพท์มาจากภาษาละตินว่า "เพทรา" (Petra) แปลว่า หิน และคำว่า "โอลิอุม" (Oleum) แปลว่า น้ำมัน รวมแล้วหมายถึง น้ำมันที่ได้มาจากหิน โดยไหลซึมออกมาเองในรูปของ ของเหลวหรือแก๊ส

46 ปิโตรเลียม (น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ)
กำเนิดปิโตรเลียม อินทรีย์สาร ย่อยสลายโดยจุลชีวิน เช่น แบคทีเรีย, รา และจัดเรียงโมเลกุลใหม่ (Polymerization & Condensation) คีโรเจน (Kerogen) แตกตัวเนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น ปิโตรเลียม (น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ) อุณหภูมิสูงเกินจุดที่เหมาะสม มีเทน

47 การกำเนิดเป็นแหล่งปิโตรเลียม มีองค์ประกอบสำคัญ คือ
กำเนิดปิโตรเลียม การกำเนิดเป็นแหล่งปิโตรเลียม มีองค์ประกอบสำคัญ คือ หินต้นกำเนิด (Source rock) ภาวะที่เหมาะสม(Maturation) +อิทธิพลอุณหภูมิ+เวลาทางธรณีวิทยา การไหลเข้าสู่แหล่งกักเก็บ (Migration) หินกักเก็บ (Reservoir rock) หินปิดกั้น (Seal or Cap-rock) โครงสร้างกักเก็บฯ (Structural Trap)

48 หินต้นกำเนิด (Source Rock)
ซากสิ่งมีชีวิตที่สะสมตัวในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ไม่ถูกทำลายโดยแบคทีเรีย จะย่อยสลายเป็นสารอินทรีย์ สะสมรวมกับตะกอนดินเลน กลายเป็นหินชั้นหรือหินตะกอน (Sedimentary Rock) ได้แก่ หินโคลน หินดินดาน และหินปูน สีเทา สีน้ำตาล มักมีสีเข้ม

49 หินกักเก็บ (Reservoir Rock)
เป็นหินที่มีค่าความพรุน (Porosity) สูง เนื่องจากมีช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอนมาก มีรอยแตก (Fracture) และที่สำคัญคือรูพรุนเหล่านี้ต้องมีความต่อเนื่องกัน น้ำมันจึงสามารถไหลเข้าไปกักเก็บได้ ได้แก่ หินทราย (Sandstone) และหินปูน (Carbonates) เป็นต้น

50 โครงสร้างกักเก็บ (Structural Trap)
ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของชั้นหินใต้พื้นผิวโลกที่เหมาะสมจะเป็นแหล่งกักเก็บ และสะสมตัวของปิโตรเลียม โดยทั่วไปมักสํารวจพบในชั้นหินดังต่อไปนี้ โครงสร้างรูปโค้งประทุนคว่ำ (Anticline Trap) โครงสร้างรูปรอยเลื่อนของชั้นหิน (Fault Trap) โครงสร้างรูปโดม (Domal Trap) โครงสร้างรูประดับชั้น (Stratigraphic Trap)

51 เราจะค้นพบปิโตรเลียมได้อย่างไร
การสำรวจปิโตรเลียม ใช้หลักการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ Petroleum System Analysis เป็นธุรกิจที่มีความเสี่ยงและกล้าตัดสินใจ ใช้เทคโนโลยี เครื่องมือทันสมัย บุคลากรมีความเชี่ยวชาญ ประสบการณ์สูง หากประสบความสำเร็จมีโอกาสรับผลตอบแทนสูง

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

53 ขั้นตอนการสำรวจปิโตรเลียม
สำรวจธรณีวิทยา สำรวจธรณีฟิสิกส์ วิธีวัดค่าความเข้มสนามแม่เหล็กโลก วิธีวัดค่าแรงดึงดูดโลก วิธีวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหิน เจาะสำรวจ พบปิโตรเลียม ไม่พบปิโตรเลียม เจาะสำรวจหาขอบเขต ประเมินปริมาณสำรอง พัฒนาแหล่งผลิตปิโตรเลียม

54 การสำรวจธรณีวิทยา: การสำรวจด้วยภาพถ่ายทางอากาศ

55 นวรัตน์ อินทรพาณิชย์ พ.ค. ๒๕๔๗ Zagros, ประเทศอิหร่าน
การสำรวจปิโตรเลียม นวรัตน์ อินทรพาณิชย์ พ.ค. ๒๕๔๗ Zagros, ประเทศอิหร่าน การสำรวจธรณีวิทยาในภาคสนาม เพื่อตรวจสอบลักษณะ ชั้นหิน โครงสร้างธรณีวิทยา และเก็บตัวอย่างหิน เป็นต้น

56 หลักการสำรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน Seismic Survey
แปลความหมายข้อมูล ปรับปรุงข้อมูลดิบ บันทึกข้อมูลลงเทป สำรวจบันทึกข้อมูล หลักการสำรวจวัดคลื่นไหวสะเทือน Seismic Survey

57 การสำรวจปิโตรเลียม

58 การสำรวจธรณีฟิสิกส์วิธีวัดคลื่นไหวสะเทือน
การสำรวจปิโตรเลียม การสำรวจธรณีฟิสิกส์วิธีวัดคลื่นไหวสะเทือน

59 การสำรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนบนบก
การสำรวจปิโตรเลียม การสำรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนบนบก การระเบิด Vibroseis รถ Vibroseis

60 การเจาะหลุมบรรจุวัตถุระเบิด Drilling and Pre-Loading
Plastic Ring Explosive cartridges Plastic point and Strip anchor Speedy Loader and Strip anchor Detonator 1 meter 18-20m meters Wooden stake & Red flag ribbon Earth covering HSE Use “dummy” wire to prevent theft No load for depth shallower than 20 m. Guard the hole till shooting

61 การสำรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนในทะเล
การสำรวจปิโตรเลียม การสำรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนในทะเล

62 การเจาะหลุมปิโตรเลียม
เพื่อสำรวจหาปิโตรเลียมในบริเวณที่ยังไม่มีการเจาะพิสูจน์: หลุมสำรวจ (Exploratory Well)/ หลุมสำรวจที่เจาะเป็นหลุมแรก เรียก หลุมแรกสำรวจ (Wildcat Well) เพื่อประเมินคุณค่าทางเศรษฐกิจ รวมทั้งหาขอบเขตแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม: หลุมประเมินผล (Appraisal Well)/ หลุมประเมินผลที่เจาะเพื่อหาขอบเขตของโครงสร้างแหล่งกักเก็บ เพื่อการผลิตปิโตรเลียม: หลุมพัฒนา (Development Well)

63 การสำรวจปิโตรเลียม แท่นเจาะบนบก

64 แท่นเจาะในทะเล แบบ Drill Ship
การสำรวจปิโตรเลียม แท่นเจาะในทะเล แบบ Drill Ship

65 แท่นเจาะในทะเลแบบขาหยั่ง3ขา (JACK UP RIG)
การสำรวจปิโตรเลียม แท่นเจาะในทะเลแบบขาหยั่ง3ขา (JACK UP RIG)

66 การพัฒนาแหล่ง

67

68 PTT EXPLORATION AND PRODUCTION INTERNATIONAL LIMITED
การผลิตปิโตรเลียม แหล่งน้ำมันดิบ อู่ทอง PTT EXPLORATION AND PRODUCTION INTERNATIONAL LIMITED

69 Wellhead Platform (WP1) Production Platform (PP)
Bongkot Field High-Pressure Flare (HP) Low-Pressure Flare (LP) Riser Platform (RP) Wellhead Platform (WP1) Production Platform (PP) Quarter Platform (QP)

70 การผลิตปิโตรเลียม Offshore Installation Facilities
Living Quarter Platform, LQ Central Processing Platform, CPP Offshore Installation Facilities

71 ประโยชน์ของปิโตรเลียม

72 การกลั่นน้ำมัน ก๊าซหุงต้ม น้ำมันเบนซิน น้ำมันเครื่องบิน น้ำมันดีเซล
ยางมะตอย

73 Natural gas Utilization Diagram
NGL refined to produce gasoline and as fuel for industries, and petrochemical feedstocks CO2 as raw material for food preservation GSP 1-4 & DEW POINT CONTROL UNIT Natural gas from the Gulf of Thailand Fuel for power generation Fuel for industries Natural gas for vehicles (NGV) Petrochemical feedstocks (NPC/TOC) LPG as cooking, transportation, industrial fuel and petrochemical feedstock C3+C4 CO2 C 5+ Natural gas Imported gas from Myanmar Petrochemical feedstocksี (TOC) C2 , C3 C1 C Methane C Ethane C Propane C3+C4 LPG C NGL CO CO2 Natural gas was used as a burnt fuel for power generation and then for industrial plants. With an aim toward creating added value to wet natural gas, the first gas separating plant was commissioned in 1984. Where we separated LPG to be used as cooking, transportation and industrial fuels. Ethane and Propane to be used as petrochemical feedstocks. NGL was blended with heavy naphtha serves as petrochemical feedstocks for industrial solvent and for paint industry and lacquer. CO2 is then used as a raw material for food preservation and in the carbonic drink.

74 สถานีเติมก๊าซ NGV ของ ปตท.
To capitalize on the benefit of natural gas as a clean fuel, PTT plans to develop Natural Gas for Vehicles project or NGV. Due to high volatility and price of oil, NGV is a more attractive alternative fuel for transportation sector. PTT targets to construct 30 NGV refueling stations by 2007 with the first five stations completed within this year. PTT also conducted “NGV Volunteer Taxi Program” by installing NGV conversion kits in 1,100 taxis free of charge.

75 ปิโตรเลียมกับประเทศไทย

76 แหล่งปิโตรเลียมในประเทศไทย
19 17 15 13 11 9 7 5 95 97 99 101 103 105 BANGKOK Bung Ya (P) MYANMAR Andaman Sea Chai Prakarn CAMBODIA LAOS Gulf of Thailand Kamphaeng Saen (P) U Thong (P) Wichian Buri (P) Si Thep (P) Phu Horm Dong Mun Nam Phong (P) Pratu Tao (P) Wat Taen (P) Pru Krathiam (P) Bung Muang (P) Nong Tum (P) Sirikit East (P) Mae Soon (P) San Sai (P) Chiang Mai Nakhon Ratchasima Sirikit West (P) Pong Nok (P) Thap Rat (P) VIETNAM Sirikit (P) (P) Oil Field Gas Field Producing Songkhla Bua Ban JDA Pailin L-Structure Nang Nuan (P) Kaphong (P) Platong (P) Trat Satun (P) Jakrawan (P) Funan (P) Dara Pakarang Surat (P) Pladang Gomin (P) Morakot Tantawan (P) LEGEND Ubon Bongkot (P) MALAYSIA Benchamas Maliwan Chang Daeng ng Bussabong Baanpot (P) Erawan (P) Plamuk (P) West Dara Na Sanun (P) INDONESIA

77 อัตราการผลิตปิโตรเลียมบนบก
น้ำมันดิบ 18,299 บาร์เรลต่อวัน ก๊าซธรรมชาติ 84 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน กรมการพลังงานทหาร น้ำมันดิบ 850 บาร์เรลต่อวัน SAN SAI (P) MAE SOON (P) CHAI PRAKARN PONG NOK (P) ปตท.สผ. สยาม น้ำมันดิบ 15,580 บาร์เรลต่อวัน ก๊าซธรรมชาติ 52 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน LAOS CHIANG MAI ซิโน-ยูเอส น้ำมันดิบ 1,184 บาร์เรลต่อวัน Sirikit PHU HORM NONG TUM PRATU TAO (P) THAP RAT (P) WAT TAEN DONG MUN SIRIKIT WEST (P) Bung Ya PRU KRATHIAM (P) NAM PHONG (P) BUNG YA (P) SIRIKIT (P) เอ็กซอนโมบิล ก๊าซธรรมชาติ 32 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน Nam Phong BUNG MUANG (P) Wichien Buri WICHIAN BURI SRI THEP T H A I L A N D NAKHON RATCHASIMA แปซิฟิก ไทเกอร์ น้ำมันดิบ 175 บาร์เรลต่อวัน U-Thong U-THONG (P) KAMPHAENG SAEN (P) Kamphaeng Saen ปตท.สผ. อินเตอร์ น้ำมันดิบ 510 บาร์เรลต่อวัน ข้อมูล ณ สิงหาคม 2547

78 อัตราการผลิตปิโตรเลียมในทะเล
ก๊าซธรรมชาติ 2,107 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน คอนเดนเสทหรือก๊าซธรรมชาติเหลว 70,331 บาร์เรลต่อวัน น้ำมันดิบ 68,537 บาร์เรลต่อวัน เชฟรอน ออฟชอร์ (กลุ่มทานตะวัน) ก๊าซธรรมชาติ 203 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน น้ำมันดิบ 45,214 บาร์เรลต่อวัน L-STRUCTURE ยูโนแคล (กลุ่ม เอราวัณ) ก๊าซธรรมชาติ 891 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน คอนเดนเสท 32,210 บาร์เรลต่อวัน น้ำมันดิบ 23,323 บาร์เรลต่อวัน Nang Nuan Benchamas NANG NUAN (P) TANTAWAN KAPHONG (P) SURAT (P) PLATONG (P) PLADANG TRAT Erawan Group PAKARANG SATUN (P) ยูโนแคล (ไพลิน) ก๊าซธรรมชาติ 414 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน คอนเดนเสท 20,324 บาร์เรลต่อวัน DARA JAKRAWAN (P) ERAWAN (P) FUNAN (P) BAANPOT (P) GOMIN MORAKOT PAILIN BONGKOT (P) Bongkot UBON SONGKHLA ปตท.สผ. (บงกช) ก๊าซธรรมชาติ 599 ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน คอนเดนเสท 17,797 บาร์เรลต่อวัน JDA BUA BAN SONGKHLA ข้อมูล ณ สิงหาคม 2547

79 ระบบโครงข่าย ท่อส่งก๊าซธรรมชาติ ของ ประเทศไทย
BURMA THAILAND NAMPONG 36”, 350 KM YADANA BAAN ITONG KANGKOI TALUANG ระบบโครงข่าย ท่อส่งก๊าซธรรมชาติ ของ ประเทศไทย WANGNOI NBK BANGPAKONG 20”, 210 KM SBK RATCHBURI (RB) ESB MABKHA Cambodia YETAGUN RAYONG THABSAKAE 2 nd 1 st 3 rd BENJAMAS TANTAWAN PLATONG KHANOM ERP ERP2 ECP KRABI ARTHIT PAILIN BONGKOT EXISTING PIPELINE SONGKHLA JDA MASTER PLAN 3 PIPELINE POWER PLANT MALAYSIA NATUNA NATURAL GAS FIELDS ON GOING PIPELINE

80

81

82

83 ก๊าซธรรมชาติ ประกอบด้วย  สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ได้แก่
ประกอบด้วย  สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ มีเทน (CH4) , อีเทน (C2H6) ,โพรเพน (C3H8), บิวเทน (C4H10)  สารที่ไม่ใช่สารประกอบไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ CO2 H2S N2 ไอปรอท และไอน้ำ แหล่งก๊าซธรรมชาติที่อยู่ภายใต้ความดันสูง เมื่อขุดขึ้นมาใช้จะมีส่วนที่เป็นของเหลว เรียกว่า ก๊าซเหลว และส่วนที่เป็นก๊าซเรียกว่าก๊าซธรรมชาติ

84 ขั้นตอนในการแยกก๊าซธรรมชาติ
แยกก๊าซเหลวออกจากก๊าซธรรมชาติโดยผ่านหน่วยแยกของเหลว กำจัดปรอทโดยผ่านหน่วยกำจัดสารปรอท กำจัด CO2โดยใช้ K2CO3 ผสมตัวเร่งปฏิกิริยา กำจัด H2Oใช้สารดูดซับที่มีรูพรุนสูง ก๊าซที่ได้ นำไปเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิให้เปลี่ยนเป็นของเหลว นำไปรวมกับก๊าซเหลวที่ได้ตอนแรก แล้วนำไปกลั่นแยกก๊าซแต่ละชนิด

85 ประโยชน์ของผลิตภัณฑ์จากก๊าซธรรมชาติ
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

86

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

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

89 ไอโซออกเทน ( เลขออกเทน 100)
CH2 CH3 C CH ไอโซออกเทน ( เลขออกเทน 100) CH2 CH3 เฮปเทนโซ่ตรง ( เลขออกเทน 0 )

90 ตัวอย่างการกำหนดคุณภาพของน้ำมันเบนซินด้วยเลขออกเทน
น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 จะมีสมบัติในการเผาไหม้เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงที่ได้จากการผสมไอโซออกเทนร้อยละ 95 กับเฮปเทนร้อยละ 5 โดยมวล น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 70 จะมีสมบัติในการเผาไหม้เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงที่ได้จากการผสมไอโซออกเทนร้อยละ 70 กับเฮปเทนร้อยละ 30 โดยมวล

91 น้ำมันเบนซินที่กลั่นได้และปรับปรุงคุณภาพแล้ว ส่วนใหญ่ยังคงมีเลขออกเทนต่ำกว่า 70 จึงไม่เหมาะที่จะนำมาใช้กับเครื่องยนต์เบนซินในยุคปัจจุบัน การเพิ่มค่าออกเทนในอดีตทำโดยเติมสารเคมีบางชนิด เช่น เตตระเมทิลเลด หรือ เตตระเอทิลเลดลงในน้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ ตั้งแต่ปี พ.ศ ได้เปลี่ยนมาใช้สารเคมีชนิดอื่น เช่น เมทิลเทอร์เชียรีบิวทิลอีเทอร์ (MTBE) เอทานอลหรือเมทานอล และเรียกน้ำมันเบนซินชนิดนี้ว่า น้ำมันไร้สารตะกั่ว

92 น้ำมันดีเซล เป็นของผสมระหว่างซีเทน และแอลฟาเมทิลแนฟทาลีน
การบอกคุณภาพของน้ำมันดีเซล บอกเป็นเลขซีเทนโดยกำหนดให้ประสิทธิภาพการเผาไหม้ของซีเทน บริสุทธิ์มีเลขซีเทนเป็น 100 และประสิทธิภาพการเผาไหม้ของแอลฟาเมทิลแนฟทาลีนบริสุทธิ์ มีเลขซีเทนเป็น 0 HOME

93 แอลฟาเมทิลแนฟทาลีน(เลขซีเทน 0)
CH3 (CH2)14 ซีเทน ( เลขซีเทน 100) CH3 แอลฟาเมทิลแนฟทาลีน(เลขซีเทน 0)

94 ตัวอย่างการกำหนดคุณภาพของน้ำมันดีเซลด้วยเลขซีเทน
น้ำมันดีเซลที่มีเลขซีเทน 95 จะมีสมบัติในการเผาไหม้เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงที่ได้จากการผสมซีเทนร้อยละ 95 กับแอลฟาเมทิลแนฟทาลีนร้อยละ 5 โดยมวล น้ำมันดีเซลที่มีเลขซีเทน 70 จะมีสมบัติในการเผาไหม้เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงที่ได้จากการผสมซีเทนร้อยละ 70กับแอลฟาเมทิลแนฟทาลีนร้อยละ 30 โดยมวล

95 การปรับปรุงโครงสร้างของโมเลกุลให้เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพตามต้องการ
1. กระบวนการแตกสลาย เป็นการทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่แตกออกเป็นโมเลกุลเล็กๆ เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยา 500๐ C C10H22 C8H16 + C2H6 2. กระบวนการรีฟอร์มมิง เป็นการเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอน แบบโซ่ตรงเป็นไอโซเมอร์แบบโซ่กิ่ง หรือการเปลี่ยนสารประกอบ ไฮโดรคาร์บอนแบบวงเป็นสารอะโรมาติก เช่น CH3 CH ตัวเร่งปฏิกิริยา ความร้อน CH3 CH2 CH3

96 3. กระบวนการแอลคิเลชัน เป็นการรวมสารประกอบแอลเคนกับแอลคีนที่มีมวลโมเลกุลต่ำเกิดเป็นสารประกอบแอลเคนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่ง เช่น CH CH3 CH2 C CH3 CH2 C CH3 CH + 4. กระบวนการโอลิโกเมอไรเซซัน เป็นการรวมสารประกอบแอลคีนโมเลกุลเล็กเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนหรือตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนคาร์บอนเพิ่มขึ้นและมีพันธะคู่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ เช่น CH3 CH2 C CH3 C CH2 CH3 CH2 C +

97 ปิโตรเคมีภัณฑ์ เกิดจากการนำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบและจากการแยกแก๊สธรรมชาติมาใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตเคมีภัณฑ์ต่างๆ แบ่งออกเป็น 2 ขั้น ดังนี้ 1.อุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น เป็นการนำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากแก๊สธรรมชาติหรือน้ำมันดิบมาผลิตสารโมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่า มอนอเมอร์ เช่นนำ อีเทน มาผลิตเอทิลีน 2.อุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต่อเนื่อง เป็นการนำมอนอเมอร์จาก อุตสาหกรรม ปิโตรเคมีขั้นต้นมาผลิตพอลิเมอร์ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้นผลิตภัณฑ์ขั้นนี้อาจอยู่ในรูปของพลาสติก

98 พอลิเมอร์ เป็นสารที่มีมวลโมเลกุลสูง เกิดจากโมเลกุลพื้นฐานที่เรียกว่า มอนอเมอร์ จำนวนมากมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกันเรียกว่าโฮโมพอลิเมอร์ เช่น พอลิไวนิลคลอไรด์ (PVC) เกิดจากไวนิลคลอไรด์ ( CH2= CHCl) หลายๆโมเลกุลเชื่อมต่อกันดังรูป -CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH- Cl โครงสร้างของพอลิไวนิลคลอไรด์

99 พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกันเชื่อมต่อกันพิลิเมอร์ที่เกิดขึ้นเรียกว่า โคพอลิเมอร์หรือพอลิเมอร์ร่วม เช่น ไนลอน 6,6 เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างเฮกซะเมทิลีนไดเอมีนกับกรดอะดิปิก ดังรูป O = -NH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH –C-CH2-CH2- CH2-CH2-C- O = โครงสร้างของไนลอน 6,6

100 ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน
1.ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบควบแน่นเกิดจาก มอนอเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชันมากกว่า 1 หมู่ ทำปฏิกิริยากันเกิดเป็นพอลิเมอร์และได้สารโมเลกุลเล็ก เช่น น้ำ แก๊สไฮโดรเจนคลอไรด์ แอมโมเนีย หรือเมทานอลเป็นผลพลอยได้

101 2. ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบเติม เกิดจากโมเลกุลของมอนอเมอร์ที่มีพันธะคู่ระหว่างคาร์บอนอะตอม เช่น เอทิลีน โพรพิลีน ไวนิลคลอไรด์ และสไตรีน ทำปฏิกิริยาต่อกันบริเวณพันธะคู่ได้ผลิตภัณฑ์เป็นพอลิเมอร์โดยไม่มีสารโมเลกุลเล็กเกิดขึ้น เช่น nCH2=CH2 (-CH2CH2-)n

102 โครงสร้างของพอลิเมอร์ แบ่งออกเป็น 3 แบบ
ก. พอลิเมอร์แบบเส้น (Chain length polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะต่อกันเป็นสายยาว โซ่พอลิเมอร์เรียงชิดกันมากว่าโครงสร้างแบบอื่น ๆ จึงมีความหนาแน่น และจุดหลอมเหลวสูง มีลักษณะแข็ง ขุ่นเหนียวกว่าโครงสร้างอื่นๆ ตัวอย่าง PVC พอลิสไตรีน พอลิเอทิลีน ดังภาพ

103 ข. พอลิเมอร์แบบกิ่ง (Branched polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ยึดกันแตกกิ่งก้านสาขา มีทั้งโซ่สั้นและโซ่ยาว กิ่งที่แตกจาก พอลิเมอร์ของโซ่หลัก ทำให้ไม่สามารถจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้ชิดกันได้มาก จึงมีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำยืดหยุ่นได้ ความเหนียวต่ำ โครงสร้างเปลี่ยนรูปได้ง่ายเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ตัวอย่าง พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ ดังภาพ

104 ค. พอลิเมอร์แบบร่างแห (Croos -linking polymer) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์ต่อเชื่อมกันเป็นร่างแห พอลิเมอร์ชนิดนี้มีความแข็งแกร่ง และเปราะหักง่าย ตัวอย่างเบกาไลต์ เมลามีนใช้ทำถ้วยชาม ดังภาพ หมายเหตุ พอลิเมอร์บางชนิดเป็นพอลิเมอร์ที่เกิดจากสารอนินทรีย์ เช่น ฟอสฟาซีน ซิลิโคน 6/15

105 ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์
พลาสติก พลาสติก (Plastic) คือ สารที่สามารถทำให้เป็นรูปต่าง ๆ ได้ด้วยความร้อน พลาสติกเป็นพอลิเมอร์ ขนาดใหญ่ มวลโมเลกุลมาก สมบัติทั่วไปของพลาสติก มีความเสถียรมากในธรรมชาติ สลายตัวยาก มีมวลน้อย และเบา เป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้าที่ดี ส่วนมากอ่อนตัวและหลอมเหลวเมื่อได้รับความร้อน จึงเปลี่ยนเป็นรูปต่างๆ ได้ตามประสงค์

106 ประเภทของพลาสติก 1. เทอร์มอพลาสติก เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว และเมื่อเย็นลงจะแข็งตัว สามารถเปลี่ยนรูปได้ พลาสติกประเภทนี้โครงสร้างโมเลกุลเป็นโซ่ตรงยาว มีการเชื่อมต่อระหว่างโซ่พอลิเมอร์น้อยมาก จึงสามารถหลอมเหลว หรือเมื่อผ่านการอัดแรงมากจะไม่ทำลายโครงสร้างเดิม ตัวอย่าง พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีนพอลิสไตรีน

107 2. พลาสติกเทอร์มอเซต จะคงรูปหลังการผ่านความร้อนหรือแรงดันเพียงครั้งเดียว เมื่อเย็นลงจะแข็งมาก ทนความร้อนและความดัน ไม่อ่อนตัวและเปลี่ยนรูปร่างไม่ได้ แต่ถ้าอุณหภูมิสูงก็จะแตกและไหม้เป็นขี้เถ้าสีดำ พลาสติกประเภทนี้โมเลกุลจะเชื่อมโยงกันเป็นร่างแหจับกันแน่น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลแข็งแรงมาก จึงไม่สามารถนำมาหลอมเหลวได้ ตัวอย่าง เมลามีน พอลิยูรีเทน

108 เส้นใย เส้นใย (Fibers) คือ พอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างของโมเลกุลสามารถนำมาเป็นเส้นด้าย หรือเส้นใย จำแนกตามลักษณะการเกิดได้ดังนี้ ประเภทของเส้นใย เส้นใยธรรมชาติ ที่รู้จักกันดีและใกล้ตัว คือ - เส้นใยเซลลูโลส เช่น ลินิน ปอ เส้นใยสับปะรด - เส้นใยโปรตีน จากขนสัตว์ เช่น ขนแกะ ขนแพะ - เส้นใยไหม เป็นเส้นใยจากรังไหม

109 เส้นใยสังเคราะห์ มีหลายชนิดที่ใช้กันทั่วไปคือ
      - เซลลูโลสแอซีเตด เป็นพอลิเมอร์ที่เตรียมได้จากการใช้เซลลูโลสทำปฏิกิริยากับกรดอซิติกเข้มข้น โดยมีกรอซัลฟูริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การใช้ประโยชน์จากเซลลูโลสอะซีเตด เช่น ผลิตเป็นเส้นใยอาร์แนล 60 ผลิตเป็นแผ่นพลาสติกที่ใช้ทำแผงสวิตช์และหุ้มสายไฟ       - ไนลอน (Nylon) เป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์จำพวกเส้นใย เรียกว่า “ เส้นใยพอลิเอไมด์” มีหลายชนิด เช่น ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10 ไนลอน 6 ซึ่งตัวเลขที่เขียนกำกับหลังชื่อจะแสดงจำนวนคาร์บอนอะตอมในมอนอเมอร์ของเอมีนและกรดคาร์บอกซิลิก ไนลอนจัดเป็นพวกเทอร์มอพลาสติก มีความแข็งมากกว่าพอลิเมอร์แบบเติมชนิดอื่น (เพราะมีแรงดึงดูดที่แข็งแรงของ พันธะเพปไทด์) เป็นสารที่ติดไฟยาก (เพราะไนลอนมีพันธะ C-H ในโมเลกุลน้อยกว่าพอลิเมอร์แบบเติมชนิดอื่น) ไนลอนสามารถทดสอบโดยผสมโซดาลาม (NaOH + Ca(OH)2) หรือเผาจะให้ก๊าซแอมโมเนีย        

110 - ดาครอน (Dacron) เป็นเส้นใยสังเคราะห์พวกพอลิเอสเทอร์ ซึ่งเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า Mylar มีประโยชน์ทำเส้นใยทำเชือก และฟิล์ม - Orlon เป็นเส้นใยสังเคราะห์ ที่เตรียมได้จาก Polycrylonitrile

111 ยาง ยาง (Rubber) คือ สารที่มีสมบัติยืดหยุ่นได้ ทำให้เป็นรูปร่างต่างๆ ได้ เป็นสารประกอบพอลิเมอร์ ประโยชน์ใช้ทำยางลบ รองเท้า ยางรถ ตุ๊กตายาง ประเภทของยาง 1. ยางธรรมชาติ ได้จากต้นยางพารา น้ำยางที่ได้เป็นของเหลวสีขาว ชื่อ พอลิไอโซปริน สมบัติ มีความยืดหยุ่น เพราะโครงสร้างโมเลกุลของยางมีลักษณะม้วนงอขดไปมาปิดเป็นเกลียวได้ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นแรงแวนเดอร์วาลส์ สมบัติเปลี่ยนง่ายคือเมื่อร้อนจะอ่อนตัวเหนียว แต่เย็นจะแข็งและเปราะ

112 2. ยางสังเคราะห์ เป็นพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ขึ้นจากสารผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เช่น

113 กระบวนการวัลคาไนเซชัน (Vulcanization process)
คือ กระบวนการที่ใช้ในการเพิ่มคุณภาพของยางธรรมชาติ ( ยางดิบ) ให้มีความยืดหยุ่นได้ดีขึ้น มีความคงตัวสูง ไม่สึกกร่อนง่าย และไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ สมบัติเหล่านี้จะยังคงอยู่ ถึงแม้ว่าอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงก็ตาม


ดาวน์โหลด ppt บทที่ 12 เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และผลิตภัณฑ์.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google