ย่อสอบวิทย์! เรื่องปิโตรเลียม ปลายภาค ม.5

ข้อมูลเบื้องต้น

 ไหนๆ พวกเราหอวังก็จะสอบปลายภาคกันพรุ่งนี้ ย่อวันนี้จะทัยไหมเนี่ยยย!!

เนื้อเรื่อง

ปิโตรเลี่ยม : เป็นสารไฮโดรคาร์บอนทั้งชนิดอิ่มตัวและไม่อิ่มตัว    

                           โมเลกุลเล็กจนถึงโมเลกุลใหญ่

เกิดจาก: ซากพืชซากสัตว์ทับถมในชั้นกรวด ทรายและโคลนล้านๆ ปี //  

               ความกดดัน+ความร้อนใต้โลก+ถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรีย

                แบบไม่ใช้ออกซิเจน

    *น้ำมันดิบ+หินน้ำมัน เป็นปิโตรเลียมเชื้อเพลิงฟอสซิล  

    *ถ่านหินไม่จัดเป็นปิโตรเลียม      *ปิโตรเลียมอยู่ระหว่างชั้น 

      หินดินดาน

     โครงสร้างของชั้นหินที่พบปิโตรเลียม: มีลักษณะโค้งคล้ายรูปกระทะคว่ำ ชั้นบนเป็นหินทราย

    *น้ำมันจะแทรกอยู่ระหว่างหินที่มีรูพรุน ระหว่างชั้นหินดินดานกับหินดินดาน

    *ปิโตรเลียมจากแหล่งกำเนิดต่างกันจะมีปริมาณไฮโดรคาร์บอนต่างกัน ขึ้นอยู่กับชนิดของซากพืช-สัตว์ที่เป็นตัวกำเนิดของปิโตรเลียม

การสำรวจปิโตรเลียม

1.ทางธรณีวิทยา / ใช้ภาพถ่ายทางอากาศ ภาพถ่ายดาวเทียม แผนที่ และการเก็บวิเคราะห์ตัวอย่างหิน

2.การสำรวจทางธรณีฟิสิกข์ / วัดค่าแรงดึงดูดของโลก ทำให้ได้ข้อมูลขอบเขตของแหล่งตะกอนฟอสซิล

    - การวัดค่าสนามแม่เหล็ก ทำให้ทราบความลึก+ลักษณะของชั้นหิน

    - การวัดคลื่นการสั่นสะเทือน / ทราบลักษณะชั้นหินอย่างละเอียด

แก๊สธรรมชาติ : เกิดใต้พื้น บนบกหรือทะเล ในอ่าวไทยมีมีเทนเป็นส่วนใหญ่

    *แก๊สธรรมชาติพบมีเทนมากที่สุด คือ ร้อยละ 60-80 โดยปริมาตร

    *สารที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอน จะมี CO2 มากสุด

องค์ประกอบของแก๊สธรรมชาติ

1.ส่วนที่เป็นไฮโดนคาร์บอนหลายชนิด ได้แก่ มีเทน , อีเทน ,

โพรเพน , บิวเทน และแก๊สเหลว

2.ส่วนที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ , ไฮโดรเจนซัลไฟด์ , ไอปรอทและไอน้ำ

หลักการแยกแก๊สธรรมชาติ

1.แยกจากส่วนที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอน

2.ลดอุณหภูมิ เพิ่มความดัน เพื่อให้เปลี่ยนเป็นของเหลว

3.เพิ่มอุณหภูมิ ลดความดัน เพื่อให้เปลี่ยนเป็นแก๊ส

   ประโยชน์จากแก๊สธรรมชาติ

  1.มีเทน(CH4)>> ใช้เป็นเชื้อเพลิง // เป็นพลังงานสะอาด

  2.อีเทน(C2H6)>> ผลิตปุ๋ยไนโตรเจน , ผลิตแอลกอฮอล์, ผลิต LNG แก๊ส

  3.โพรเพน(C3H8)>> ใช้เป็นแก๊สหุงต้มในครัว , เชื้อเพลิงรถยนต์

4.บิวเทน(C4H10)>> ผลิตสารเคมี, เป็นวัตถุดิบป้อนโรงกลั่น, แก๊สหุงต้ม

5.เพนเทน(C5H12)>> เป็นวัตถุดิบป้อนโรงกลั่น, ผลิตสารเคมี

6.เฮกเซน(C6H14)>> เป็นตัวทำละลาย

7.คาร์บอนไดออกไซด์ >> ผลิตน้ำแข็งแห้ง , น้ำยาดับเพลิง

8.ไนโตรเจน (N2)>>  ทำปุ๋ยไนโตรเจน

9.ปรอท,ไอน้ำ,ฮีเลียม,ไฮโดรเจนซัลไฟด์ – ไม่มีประโยชน์

  น้ำมันดิบ เกิดจากการทับถมของสารอินทรีย์ ถูกเก็บกักไว้ในชั้นหิน

ดินดาน(หินตะกอน)

  *พบน้ำมันดิบครั้งแรกที่ อำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่

  *แหล่งน้ำมันดิบที่สำคัญพบที่จังหวัดกำแพงเพชร

  การกลั่นน้ำมันดิบ : ต้องนำไปกลั่นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนออกเป็นกลุ่มๆ ตามช่วงจุดเดือด ทำให้น้ำมันดิบได้รับความร้อน 500 C

  *โดยสารที่มีจุดเดือดสูง+แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมาก จะควบเป็นของเหลวก่อน และอยู่ด้านล่างของหอกลั่น บนสุดเป็นแก๊ส

จุดเดือดต่ำ >>> จุดเดือดสูง

ก๊ากหุงต้ม>เบนซิน>น้ำมันก๊าด>ดีเซล>หล่อลื่น>น้ำมันเตา>ยางมะตอย

   *ยางมะตอย(บีทูเมน) ทำวัสดุกันรั่วซึม     *ไข ทำเครื่องสำอาง

   *น้ำมันก๊าด เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น

โมเลกุลขนาดเล็ก                       โมเลกุลขนาดใหญ่

-จุดเดือดต่ำ                                 -จุดเดือดสูง

-สีอ่อน                                       -สีเข้ม

-ติดไฟง่าย                                   -ติดไฟยาก

-เหลว                                          -หนืด

  ผลกระทบจากปิโตรเลียม

1.ก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์(CO) เกิดจากท่อไอเสียรถ จากการเผาไหม้อย่างไม่สมบูรณ์ของเบนซินหรือดีเซล

   *มีผลต่อมนุษย์และสัตว์ เพราะ จับกับฮีโมโกลบินได้ดีกว่าออกซิเจน ทำให้ออกซิเจนในเลือดต่ำ ทำให้เวียนหัว อาจสลบและตายได้

     การลด

    - ปรับปรุงเครื่องยนต์ให้มีประสิทธิภาพในการเผาไหม้สูง เกิดปฏิกิริยาสันดาปสมบูรณ์ ไม่มีเขม่า ไอน้ำมัน และ CO

    - ติดตั้ง คะตะไลติกคอนเวอร์เตอร์ (ตัวแปลง) ช่วยเปลี่ยน CO

เป็น CO2

    - ปรับปรุงค่างเลขออกเทนให้สูงขึ้น

    *เลขออกเทนสูง จะทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบไม่สะดุด

    *น้ำมันไร้สารตะกั่วปรับปรุงคุณภาพโดยเติมสาร เอ็มทีบีอี

2.สารตะกั่วจากท่อไอเสีย: นำสารเตตระเอธิลเลด เติมในน้ำมันเบนซิน เพื่อเพิ่มคุณภาพ

3.ออกไซด์ของซัลเฟอร์: พบในรูปของ SO2 ทำให้เกิดฝนกรด ได้รับปริมาณน้อยจะปวดเมื่อย ถ้ารับ 20 ppm ทำให้ปอดอักเสบ,หลอดลมตีบ

   *เกิดจากภูเขาไฟระเบิด , การเน่าเปื่อยของสิ่งมีชีวิต , ส่วนใหญ่เกิดจากโรงงานอุตสาหกรรมและรถยนต์

   *SO2 ละลายในน้ำฝนจะได้กรดซัลฟิวริก ทำให้เกิดฝนกรด

4.ไฮโดรคาร์บอน ได้แก่ มีเทน อีเทน ไอของเฮกเซน เฮปเทน ออกเทน เบนซิน อัยตรายต่อเยื่อตา , ระคายเคืองระบบหายใจ

5.ทางน้ำ มาจากการใช้ผลิตภัณปิโตรเคมีต่างๆ คราบร้ำมันที่ปกคลุมผิวน้ำ ทำให้ออกซิเจนไม่สามารถละลายลงไปในน้ำได้

  *การวัดคุณภาพของน้ำ วัดจากปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำเรียกว่าค่า DO สูงแปลว่าน้ำดี

  *แหล่งน้ำธรรมชาตอควรมีค่า DO ไม่น้อยกว่า 3mg

  *BOD และ COD สูงเป็นน้ำเสีย

  สารประกอบไฮโดรคาร์บอน : ที่ได้จากการกลั่นปิโตรเลี่ยมและแก๊สธรรมชาติ ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว คือ พันธะระหว่างคาร์บอนเป็นพันธะเดี่ยวทั้งหมด(ยกเว้นมีเทน)

   *ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่ประกอบด้วยคาร์บอน 3 อะตอม เรียกว่า

 โพรเพน(มีสูตรโครงสร้างแบบเดียว)

   *ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่ประกอบด้วยคาร์บอน 4 อะตอม เรียกว่า

  บิวเทน(มีแบบโซ่ตรงและโซ่กิ่ง)

   *ประกอบด้วยธาตุ C และ H เท่านั้น

   *โมเลกุลของสารที่เล็กที่สุด ประกอบด้วย C เพียง 1 อะตอม

   * เมื่อจำนวนคาร์บอนเพิ่มขึ้น การยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมคาร์บอนอาจเป็นโซ่ตรงหรือโซ่กิ่ง

   *โมเลกุลที่เล็กที่สุด คือ มีเทน(CH4)

   *ไฮโดรคาร์บอนไม่ละลายน้ำ แต่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด และเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ได้ดี

   *ปฏิกิริยาการเผาไหม้ >>  ไฮโดรคาร์บอน+ออกซิเจน = CO2และน้ำ

จะเกิดสมบูรณ์ต่อเมื่อมีออกซิเจนเพียงพอ

   *การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ มักเกิดจากสัดส่วนที่ไม่ดีพอระหว่างไอของน้ำมันกับออกซิเจน

 เชื้อเพลิงในชีวิตประจำวัน

- แก๊สหุงต้ม >> แก๊สโพรเพน+บิวเทน เมื่อถูกอัดลงไปในถังเหล็กภายใต้ความกดดันสูง จะเปลี่ยนเป็นของเหลว เรียกว่า LPG

- เบนซิน >> เฮปเทน+ไอโซออกเทน เหมาะกับพาหนะที่ใช้แก๊สโซลีน เบนซินใช้กับรถที่มีเลจออกเทน 91 และ 95

เลขออกเทน เป็นตัวบอกคุณภาพของน้ำมันเบนซิน

คือ ไอโซออกเทน กับ นอร์มอลเฮปเทน

     *เบนซินที่เหมาะสมกับเครื่องยนตืแก๊สโซลีน มีเลขออกเทน 87

     *แต่เบนซินที่กลั่นได้จะมีเลขออกเทนต่ำกว่า 75 จึงต้องเติมสารเตตระเมทิลเลต หรือสารเตตระเอทิลเลต แต่ก็จะทำให้มีไอของสารตะกั่ว เกิดอันตราย

    *ดังนั้นจึงเปลี่ยนมาเติมเมทิลเทอร์เชียรีบิวทิลอีเทอร์(MTBE) แทน หรือเรียกว่าน้ำมันไร้สารตะกั่ว

    *คุณภาพของเบนซินบอกได้จากเลขออกเทน

    *คุณภาพของดีเซลบอกได้จากเลขซีเทน คือ เลขซีเทน และแอลฟา เมธิลแนฟทาลีน

    *เอทานอล+เบนซิน ในอัตราส่วน 1:9 เรียกว่า แก๊สโซฮอล์ ให้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับเบนซิน 95

หมายเหตุ ย่อจาก 14 หน้า เหลือ 2 หน้าเอสี่ โชคดีน้า