เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์

Homepage   ย้อนกลับ
เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (Fossil Fuel)

หมายถึงเชื้อเพลิงที่ได้จากการหมักทับถมกันของสารอินทรีย์ทั้งจากพืชและสัตว์เป็นระยะเวลายาวนาน จนมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเป็นเชื้อเพลิงที่นำมาใช้ให้เกิดพลังงานต่าง ๆ

เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ แบ่งเป็น 3 ประเภท ดังนี้
1. ถ่านหิน (Coal)

ถ่านหิน เป็นหินตะกอนที่กำเนิดมาจากซากพืช ลักษณะแข็งแต่เปราะ มีสีน้ำตาลถึงดำ  มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน องค์ประกอบหลักในถ่านหินคือธาตุคาร์บอน และธาตุอื่น ๆ เช่น ไฮโดรเจน  ออกซิเจน  ไนโตรเจน  และกำมะถัน  นอกจากนี้อาจพบธาตุที่มีปริมาณน้อย เช่น ปรอท สารหนู ซีลีเนียม โครเมียม นิกเกิล ทองแดง และแคดเมียม ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ก่อให้เกิดปัญหากับสุขภาพและสิ่งแวดล้อม

ปริมาณสำรอง ประกอบด้วยปริมาณที่พิสูจน์แล้วและปริมาณที่ยังไม่ได้พิสูจน์ ปริมาณสำรองที่พิสูจน์แล้วคือปริมาณที่ค้นพบแล้ว และจะสามารถผลิตขึ้นมาใช้ให้คุ้มค่าได้ค้อนข้างแน่นอน

ปริมาณสำรองของถ่านหินที่มีอยู่ในปัจจุบันทั่วโลกจะใช้ได้อีก 250 ปี

ถ่านหิน

2. หินน้ำมัน (Oil Shale)

หินน้ำมัน หมายถึงหินตะกอนเนื้อละเอียดที่มีการเรียงตัวเป็นชั้นบาง ๆ มีสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญคือเคอโรเจน (kerogen) แทรกอยู่ระหว่างชั้นหินตะกอน โดยทั่วไปมีความถ่วง จำเพาะ 1.6 – 2.5
หินน้ำมัน คือหินตะกอนเนื้อละเอียดขนาดตั้งแต่หินทรายแป้งลงมา ส่วนใหญ่เป็นหินดินดาน มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงน้ำตาลแก่ มีอินทรียสารที่เรียกว่าเคอโรเจน (kerogen) เป็นสารน้ำมันปนอยู่ในเนื้อหิน มักมีการเรียงตัวเป็นชั้นบาง ๆ ถ้าจุดไฟจะติดไฟ ชาวบ้านเรียก หินติดไฟหรือหินดินดานน้ำมัน ซึ่งจะใช้ประโยชน์ในการกลั่นเอาน้ำมันใช้เป็นเชื้อเพลิงและประโยชน์อื่น ๆ แหล่งหินน้ำมันที่สำคัญในประเทศไทยได้แก่ แหล่งที่อำเภอแม่สอด แม่ระมาด และที่อำเภออุ้มผาง จังหวัดตาก แหล่งบ้านป่าคา อำเภอลี้ จังหวัดลำพูน และแหล่งที่อำเภอเมือง จังหวัดกระบี่
REF :



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 ถ้ามีปริมาณเคอโรเจนมากก็จะได้น้ำมันหินมาก การเผาไหม้น้ำมันหินจะมีเถ้ามากกว่าร้อยละ 33 โดยมวลโดยในขณะที่ถ่านหินมีเถ้าน้อยกว่าร้อยละ 33





หินน้ำมัน (Oil Shale)



3. ปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม (Petroleum)
มาจากรากศัพท์ภาษาละติน 2 คำ คือ เพทรา (Petra) แปลว่าหิน และโอลิอุม (Oleum) แปลว่าน้ำมัน รวมกันแล้วมีความหมายว่า น้ำมันที่ได้จากหิน

ปิโตรเลียมเป็นสารผสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนและสารอินทรีย์หลายชนิดที่เกิดตามธรรมชาติทั้งในสถานะของเหลวและแก๊ส ได้แก่น้ำมันดิบ (Crude oil) และแก๊สธรรมชาติ (Natural gas)

น้ำมันดิบ
น้ำมันดิบ จากแหล่งต่าง ๆ อาจมีสมบัติทางกายภาพแตกต่างกัน เช่น มีลักษณะข้นเหนียว จนถึงหนืดคล้ายยางมะตอย มีสีเหลือง เขียว น้ำตาลจนถึงดำ มีความหนาแน่น 0.79 – 0.97 g/cm3 น้ำมันดิบมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนประเภทแอลเคน และไซโคลแอลเคน อาจมีสารประกอบของ N  ,  S  และสารประกอบออกไซด์อื่น ๆ ปนอยู่เล็กน้อย

น้ำมันดิบ
น้ำมันดิบที่ผุดขึ้นจากทราย
ถังเก็บน้ำมันดิบ

แก๊สธรรมชาติ (Natural gas)
มีองค์ประกอบหลักคือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนในโมเลกุล 1 – 5 อะตอม ประมาณร้อยละ 95 ที่เหลือเป็นแก๊สไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ อาจมีแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ปนอยู่ด้วย แก๊สธรรมชาติอาจมีสถานะเป็นของเหลว เรียกว่า แก๊สธรรมชาติเหลว (Condensate) ประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนเช่นเดียวกับแก๊สธรรมชาติ แต่มีจำนวนอะตอมคาร์บอนมากกว่า เมื่ออยู่ในแหล่งกักเก็บใต้ผิวโลกที่ลึกมากและมีอุณหภูมิสูงมากจะมีสถานะเป็นแก๊ส แต่เมื่อนำขึ้นบนถึงระดับผิวดินซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า ไฮโดร คาร์บอนจะกลายสภาพเป็นของเหลว

ปริมาณธาตุองค์ประกอบของน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติ

ชนิดของปิโตรเลียม
ปริมาณเป็นร้อยละโดยมวล
C
H
S
N
น้ำมันดิบ
82 – 87
12 – 15
0.1 – 1.5
0.1 – 1
แก๊สธรรมชาติ
65 – 80
1 – 25
0.2
1 – 15


อุตสาห กรรมปิโตรเคมี คืออุตสาหกรรมที่นำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบและจาก การแยกแก๊สธรรมชาติมาใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ
อุตสาหกรรมปิโตรเคมีเกิดจากการนำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบและการแยกแก๊สธรรมชาติมาใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ  แบ่งได้ดังนี้


อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์
อุตสาหกรรมปิโตรเคมี คืออุตสาหกรรมที่นำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบและจาก การแยกแก๊สธรรมชาติมาใช้เป็นวัตถุดิบเพื่อผลิตเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ แบ่งได้ดังนี้
1. อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นต้น (Upstream petrochemical industry)
2. อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นกลาง (Intermediate petrochemical industry)
3. อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นปลาย (Downstream petrochemical industry)

1. อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นต้น (Upstream petrochemical industry)

เป็นการนำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากแก๊สธรรมชาติหรือน้ำมันดิบ เช่น เมทานอล เอทิลีน และเบนซีน มาผลิตเป็นสารโมเลกุลขนาดเล็ก เรียกว่า มอนอเมอร์ (monomerเป็นวัตถุดิบตั้งต้นในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต่อไป เช่น

C2H6
C2H4
ethane
ethene (ethylene)
C3H8
C3H6
propane
propene (propylene)
Naphtha
Benzene , Toluene , Xylene,Styrene

ethylenechloroethene (vinyl chloride)tetrafluoro ethylene
toluenebenzenestyrene


2. อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นกลาง (Intermediate petrochemical industry)
เป็นการนำผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปิโตรเคมีขั้นต้นมาใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเคมีภัณฑ์ขั้นกลาง เช่น ฟอร์มอลดีไฮด์ เอทิลีนออกไซด์ เอทิลเบนซีน เพื่อป้อนให้กับอุตสาหกรรมขั้นปลาย
เป็นการนำมอนอเมอร์จากอุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นต้นมาผลิตพอลิเมอร์ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้น ผลิตภัณฑ์ในขั้นนี้อาจอยู่ในรูปของพลาสติก วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเส้นใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ สารซักล้าง สารเคลือบผิว และตัวทำละลาย ผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมขั้นต่อเนื่องอาจนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมต่าง ๆ


3. อุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นปลาย (Downstream petrochemical industry)
เป็นการนำผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปิโตรเคมีขั้นต้นหรือขั้นกลางไปผ่านกระบวนการต่างๆ เพื่อผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นปลาย ผลิตภัณฑ์ที่ได้ในขั้นนี้อาจอยู่ในรูปของพลาสติก วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเส้นใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ สารซักล้าง สารเคลือบผิวและตัวทำละลาย ผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมขั้นปลายนี้ อาจนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้

เป็นการนำมอนอเมอร์จากอุตสาหกรรมปิโตรเคมีภัณฑ์ขั้นต้นมาผลิตพอลิเมอร์ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้น ผลิตภัณฑ์ในขั้นนี้อาจอยู่ในรูปของพลาสติก วัตถุดิบที่ใช้ผลิตเส้นใยสังเคราะห์ ยางสังเคราะห์ สารซักล้าง สารเคลือบผิว และตัวทำละลาย ผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมขั้นต่อเนื่องอาจนำไปใช้เป็นสารตั้งต้นในอุตสาหกรรมต่าง ๆ

ผลิตภัณฑ์หลายชนิดทำจากพอลิเมอร์สังเคราะห์ เช่น ภาชนะเมลามีน ขวดพีอีที (PET : polyethylene terephthalate)  ใช้บรรจุน้ำมันพืชและน้ำอัดลม ขวดเอชดีพีอี (HDPE : High density polyethylene) ใช้บรรจุน้ำดื่ม เส้นใยไนลอนใช้ทำถุงน่อง และยังใช้พอลิเมอร์ทำวัสดุทดแทนไม้ โลหะ และแก้วได้ด้วย
Melamine
ขวด PET


อ้างอิง

ความคิดเห็น