โครงงาȨปิึϹลกปิโตรเลียม
- 2. ชื่อผู้จ้ดทำโครงงำน นางสาวกานต์รวี ชวลิต ชั้น ม.6/3 เลขที่ 3 นายธนภูมิ กันทะวงศ์ ชั้น ม.6/3 เลขที่ 40
- 6. • ชื่อโครงงาน (ภาษาไทย) ปิึϹลกปิโตรเลียม • ประเภทโครงงาน โครงงานเพื่อการศึกษา • ชื่อผู้จ้ดทาโครงงาน นางสาวกานต์รวี ชวลิต ชั้น ม.6/3 เลขที่ 3 นายธนภูมิ กันทะวงศ์ ชั้น ม.6/3 เลขที่ 40 ชื่อครูที่ปรึกษา ครูเขื่อนทอง มูลวรรณ์ ระยะเวลาดาเนินการ ภาคเรียนที่ 1-2 ปีการศึกษา 2557
- 7. • ที่มาและความสาคัญของโครงงาน • ทรัพยากรพลังงานเป็นทรัพยากรที่มีความสาคัญทางเศรษฐกิจและในการ พัฒนาประเทศของไทย นอกจากนั้นปิโตรเลียมยงเป็นทรัพยากรธรรมชาติซึ่ง ก่อให้เกิดรายได้ส่งออกรายไดแก้ รัฐบาลการจ้างงาน และการถ่ายทอดเทคโนโลยี ประเทศไทยไดให้สัมปทานปิโตรเลียมคร้ังแรกในปีพ.ศ. 2505 แก่บริษัท ต่างชาติต่อมาการสารวจ และผลิตเริ่มดาเนินการอย่างจริงจังมากยิ่งขิ้้นนับตั้งแต่มี การออกพระราชบัญญัติปิโตรเลียม พ.ศ. 2514 และ ได้มีการให้สัมปทาน สารวจและผลิตปิโตรเลียมตั้งแต่ปีพ.ศ. 2514 เรื่อยมาจวบจนปัจจุบัน โดยให้ สัมปทาน ทั้งแหล่งบนบกอ่าวไทยและทะเลอันดามัน และได้มีการผลิตทั้งน้ามันดิบ และก๊าซธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง อยางไรก็ตามเป็นที่คาดการณ์ว่าปริมาณการผลิตจะ ไม่เพิ่มอีกมากนักและมีแนวโน้มที่่จะลดลงในระยะเวลา อีกประมาณ 20 ปี กลับ
- 8. • วัตถุประสงค์ • 1. ศึกษาที่มาของการกาเนิดปิโตรเลียม • 2. ศึกษากระบวนการซึ่งผลที่ได้จากปิโตรเลียม • 3. ศึกษาประโชชน์และการนาไปใช้ของปิโตรเลียม • 4. ศึกษาผลกระทบจากการใช้ปิโตรเลียม กลับ
- 9. • ขอบเขตโครงงาน ศึกษาการกาเนิด กระบวนการ การนามาใช้ประโยชน์และ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ระยะเวลา 2 ภาคเรียน สถานที่ โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย กลับ
- 10. • หลักการและทฤษฎี จุดเริ่มต้นของปิโตรเลียมอยู่ที่ชั้นหินที่มีปริมาณสารอินทรีย์สูงที่เรียกว่า “หิน ต้นกาเนิด” เป็นหินที่เกิดจากการทับถมกันของเศษตะกอนปนซากพืชซากสัตว์ใน อดีตเมื่อหลายล้านปีก่อน ความรู้นี้ยังไม่เปลี่ยน และยังคงเป็นพื้นฐานของการสารวจ ปิโตรเลียมทั่วโลกในทุกวันนี้ ปิโตรเลียมที่พบในหินต้นกาเนิดและหินกักเก็บมีหลักฐานทางชีววิทยา (biomarker) ว่ามาจากสิ่งมีชีวิต หลักฐานเหล่านี้สอดคล้องกับวิวัฒนำกำรของสิ่งมีชีวิตบนโลกและบ่งบอกว่า ปิโตรเลียมที่พบในหินไม่ได้มาจากแหล่งเดียว (เหมือนที่บอกว่ามาจากชั้นแมนเทิล) เช่น มาจากพืช บกในยุคดีโวเนียน มาจากแพลงก์ตอนในมหายุคนีโอโพรเทอโรโซอิกหรือมาจากแบคทีเรียในหิน ทรายอายุกว่าสามพันล้านปี (Dutkiewicz et al., 1998) นอกจากนี้หลักฐานทาง ชีววิทยายังสอดคล้องกับสภาพแวดล้อมในอดีตขณะที่เกิดหินต้นกาเนิดด้วยเช่น ตัวชี้วัดของพืชบก พบในหินที่เกิดบนบก กลับ
- 11. • วิธีการดาเนินงาน – แนวทางการดาเนินงาน ศึกษาจากแหล่งข้อมูลต่างๆ เช่น หนังสือ อินเตอร์เน็ต แล้วสรุป เป็นองค์ความรู้ – เครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ – หนังสือเรียน – อินเตอร์เน็ต กลับ
- 12. • ผลคาดว่าจะได้รับ • 1. ทาให้รู้ถึงที่มาของการกาเนิดและการได้มาของปิโตรเลียม • 2. รู้คุณค่าและการรู้จักใช้อย่างประหยัดในทางอ้อม เช่น เปิด ไฟเท่าที่จาเป็น ขับรถประหยัดน้ามัน • 3. เห็นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แล้วปรับวิถีชีวิตหันมาใช้ พลังงานทดแทน กลับ
- 13. • สถานที่ดาเนินการ โรงเรียนยุพราชวิทยาลัย • กลุ่มสาระที่เกี่ยวข้อง กลุ่มสาระวิทยาศาสตร์ • แหล่งอ้างอิง (เอกสารหรือแหล่งข้อมูลต่างๆที่นามาใช้ในการ ทาโครงงาน) • www.nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Petro_Chem.htm • https://www2.pttep.com/energyliteracy/PTTEP/issue.aspx?id=21 • www.dmf.go.th/dmfweb/index.php?option...id... กลับ
- 14. ปิโตรเลียม (petroleum) เกิดจากซากพืชซากสัตว์ ถูกทับถมด้วยกรวด ทราย และโคลนตม เป็น เวลานานนับล้านๆ ปี โดยได้รับแรงกดดันจากชั้นหิน และความร้อนจากใต้ผิวโลกทาให้เกิดปฏิกิริยาแยกสลาย เป็นแก๊สธรรมชาติและน้ามันดิบรวมเรียกว่า ปิโตรเลียม จัดเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล กำเนิดปิโตรเลียม
- 15. ปิโตรเลียม (petroleum) เป็น ของผสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน หลายชนิด ตั้งแต่โมเลกุลขนาดเล็กจนถึง โมเลกุลขนาดใหญ่ เมื่อผ่านกระบวนการแยก จะได้ผลิตภัณฑ์ที่นาไปใช้ประโยชน์เป็น เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ
- 17. กลับ
- 18. โครงสร้ำงของแหล่งกำเนิดปิโตรเลียม โครงสร้ำงของชั้นหินที่พบปิโตรเลียมแบบหนึ่ง มีลักษณะ โค้งคล้ำยรูปกระทะคว่ำ ชั้นบนเป็นหินทรำย ต่อไปเป็นหินปูน และหินดินดำน จำกนั้นจึง พบแก๊สธรรมชำติ น้ำมันดิบ และน้ำ จำกชั้นน้ำจะเป็นชั้น หินดินดำน หินทรำย หินทรำย หินปูน หินดินดำน
- 19. น้ำมันดิบ และแก๊สธรรมชำติ มีควำมเบำ จะ เคลื่อนย้ำย ไปกักเก็บอยู่ในชั้นหินเนื้อพรุน เฉพำะบริเวณที่สูงของโครงสร้ำงแต่ละแห่ง และจะถูกกักไว้ด้วยชั้นหินเนื้อแน่น ที่ปิดทับ อยู่
- 20. กลับ
- 21. แหล่งกำเนิดปิโตรเลียมปิโตรเลียมจำก แหล่งกำเนิดต่ำงกันจะมี ปริมำณของสำรประกอบ ไฮโดรคำร์บอน สำรประกอบกำมันถัน ไนโตรเจน และออกซิเจน แตกต่ำงกันขึ้นอยู่กับชนิด ของซำกพืช ซำกสัตว์ ที่ เป็นตัวกำเนิดของ ปิโตรเลียม
- 24. กำรสำรวจปิโตรเลียม 1. ทำงธรณีวิทยำ ใช้ภำพถ่ำยทำงอำกำศ ภำพดำวเทียม แผนที่ เป็นพื้นฐำนในกำรสำรวจพื้นผิว กำรเก็บ และตรวจตัวอย่ำงหิน เป็นข้อมูล ในกำรคำดคะเนโครงสร้ำงและชนิดของหิน
- 25. กำรสำรวจปิโตรเลียม 2. ทำงธรณีฟิสิกส์ ได้แก่ กำรวัดค่ำแรงดึงดูดของโลก เพื่อวิเครำะห์ควำมแตกต่ำงของชั้นหิน ใต้ผิวโลก ทำให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับ ขอบเขตของแหล่งตะกอนฟอสซิล
- 26. กำรสำรวจปิโตรเลียม 2. ทำงธรณีฟิสิกส์ -กำรวัดค่ำสนำมแม่เหล็ก ทำให้ทรำบถึงลักษณะโครงสร้ำงของ หิน ขอบเขต ควำมลึก และลักษณะของแนวหิน - กำรวัดคลื่นกำรสั่นสะเทือน ซึ่งแรงสั่นสะเทือนจะวิ่งผ่ำนชั้น หินชนิดต่ำงๆ และสะท้อนเป็นคลื่นกลับมำแตกต่ำงกัน ทำให้ทรำบ ลักษณะชั้นหินอย่ำงละเอียด
- 27. กำรสำรวจปิโตรเลียม กำรวัดคลื่นกำรสั่นสะเทือน โดยการสร้างคลื่นสะท้อนจาก การจุดระเบิดเพื่อให้เกิดคลื่นความ สั่นสะเทือนวิ่งไปกระทบชั้นหินใต้ท้องทะเล และใต้ดิน แล้วสะท้อนกลับขึ้นมาบนผิวโลก เข้าเครื่องรับสัญญาณ จากนั้นเครื่องรับ สัญญาณจะบันทึกเวลาที่คลื่นความ สั่นสะเทือนสะท้อนกลับขึ้นมาจากชั้นหิน ณ ที่ระดับความสึกต่างกัน ซึ่งระยะเวลาที่คลื่น ความสั่นสะเทือนเดินทางกระทบชั้นหินที่ เป็นตัวสะท้อนคลื่นได้
- 31. น้ำมันดิบ น้ำมันดิบ (crude oil) เกิดจากการทับถมของสารอินทรีย์ในระดับใต้ ผิวโลก และเกิดการแปรสภาพซึมผ่านช่องว่างระหว่างชั้นหินขึ้นสู่ผิวโลก จนถึงชั้นหินเนื้อแน่นที่ไม่ สามารถซึมผ่านขึ้นมาได้ จะถูกกักเก็บไว้ในชั้นหิน แข็งจะพบในชั้นของหิน ดินดำน ซึ่งจัดเป็นหิน ตะกอนประเภทหนึ่ง
- 32. น้ำมันดิบ ประเทศไทยสำรวจพบน้ำมันดิบครั้งแรกที่อำเภอฝำง จังหวัดเชียงใหม่ ในปี พ.ศ. 2464 แหล่งน้ำมันดิบในประเทศไทยที่สำคัญในปัจจุบัน ได้แก่ แหล่ง น้ำมันดิบเพชร จำกแหล่งสิริกิต์ ที่จังหวัดกำแพงเพชร
- 33. กำรกลั่นน้ำมันดิบ น้ำมันดิบมีลักษณะเป็นของเหลวข้นคล้ำยโคลน มีสีดำและ มีกลิ่น ใช้ประโยชน์โดยตรงได้น้อยมำก ต้องนำไปแยกสำรประกอบ ไฮโดรคำร์บอนออกเป็นกลุ่มๆ ตำม ช่วงของจุดเดือด โดยองค์ประกอบ แต่ละส่วนจะแยกออกจำกกันด้วย หลักของ กำรกลั่นลำดับส่วน (fraction distillation)
- 34. กำรกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบ กำรกลั่นลำดับส่วน เป็นกระบวนกำรที่ทำให้น้ำมันดิบ ได้รับควำมร้อนสูงประมำณ 500 องศำเซลเซียส ทำให้สำรทุกชนิด เปลี่ยนสถำนะเป็นแก๊สพร้อมกัน ผ่ำนขึ้นไปบนหอกลั่นแล้ว ควบแน่นแยกออกเป็นส่วนๆ โดยสำรที่มีจุดเดือดสูง แรงยึดเหนี่ยวระหว่ำงโมเลกุลมำก จึงควบแน่นเป็นของเหลวก่อน และอยู่ที่ด้ำนล่ำงของหอกลั่น ส่วนสำรที่มีจุดเดือดต่ำ แรงยึดเหนี่ยวระหว่ำงโมเลกุล น้อย จึงเคลื่อนที่ขึ้นไปควบแน่นที่ชั้นบนสุดของหอกลั่น
- 37. ภำพขยำยส่วนที่ 6
- 43. สำรที่ได้จำกกำรกลั่น จำนวน C จุดเดือด °C กำรนำไปใช้ประโยชน์ แก๊สปิโตรเลียม 1 to 4 < 40 • ทำเชื้อเพลิง สำรเคมี แนฟทำเบำ-หนัก 5 to 10 25 – 175 • น้ำมันเบนซิน • สำรเคมี น้ำมันก๊ำด 10 to 16 150 – 260 • เชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น น้ำมันดีเซล 14 to 50 235 – 360 • เชื้อเพลิงใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล น้ำมันหล่อลื่น 20 to 70 330 – 380 •น้ำมันหล่อลื่น ไข 19-35 340- 500 • ทำเทียนไข ประโยชน์ของผลิตภัณฑ์จำกกำรกลั่นน้ำมันดิบ
- 44. การกาหนดคุณภาพของน้ามัน เปรียบเทียบสมบัติการเผาไหม้ของน้ามัน เลขออกเทน เลขซีเทน ไอโซออกเทน = 100 เฮปเทน = 0 C16H34= 100 C11H10 = 0 เบนซิน ดีเซล
- 45. แก๊สธรรมชำติ แก๊สธรรมชำติเป็นสำรประกอบไฮโดรคำร์บอน ซึ่งประกอบด้วย ธำตุถ่ำนคำร์บอน (C) กับธำตุ ไฮโดรเจน (H) จับตัวกันเป็นโมเลกุล โดยเกิดขึ้น เองตำมธรรมชำติ จำกกำรทับถมของซำกสิ่งมีชีวิตตำมชั้นหิน ดิน และในทะเล หลำยร้อยล้ำนปีมำแล้ว เช่นเดียวกับน้ำมัน และเนื่องจำกควำมร้อนและควำม กดดันของผิวโลกจึง แปรสภำพเป็นก๊ำซ
- 46. แก๊สธรรมชำติ คุณสมบัติของก๊ำซธรรมชำติ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่มีพิษ ใน สถำนะปกติมีสภำพเป็นก๊ำซหรือไอที่อุณหภูมิ และควำมดันบรรยำกำศ โดยมี ค่ำควำมถ่วงจำเพำะต่ำกว่ำ อำกำศจึงเบำกว่ำอำกำศ เมื่อเกิดกำรรั่วไหลจะฟุ้ ง กระจำยไปตำมบรรยำกำศอย่ำงรวดเร็ว จึงไม่มีกำรสะสมลุกไหม้ บนพื้นรำบ
- 47. แหล่งกำเนิดแก๊สธรรมชำติ แก๊สธรรมชาติเกิดอยู่ใต้พื้นดิน อาจเป็นบนบกหรือในทะเล และอาจพบอยู่ตาม ลาพัง ในสถานะแก๊สหรืออยู่รวมกับน้ามันดิบ แหล่งแก๊สธรรมชาติในอ่าวไทย ประกอบด้วยแก๊สมีเทนเป็นส่วนใหญ่ แก๊สธรรมชาติบางส่วนเกิดจากความร้อนสูงภายในโลก ทาให้น้ามันดิบที่ถูกเก็บกัก ไว้เป็นเวลานานเกิดการสลายตัวเป็นแก๊สธรรมชาติอยู่เหนือชั้นน้ามันดิบ
- 49. องค์ประกอบของแก๊สธรรมชำติ แก๊สธรรมชำติที่ขุดเจำะขึ้นมำมีองค์ประกอบ 2 ส่วนคือ 1.ส่วนที่เป็นสำรประกอบไฮโดรคำร์บอนหมำยชนิดได้แก่ แก๊สมีเทน (CH4) อีเทน (C2H6) โพรเพน (C3H8) บิวเทน (C4H10) และ แก๊สเหลว 2.ส่วนที่ไม่ใช่สำรประกอบไฮโดรคำร์บอน ได้แก่ แก๊ส คำร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ไอปรอท และไอ น้ำ
- 50. หลักกำรแยกแก๊สธรรมชำติ แก๊สธรรมชำติ แยกส่วนที่ไม่ใช่สำรประกอบไฮโดรคำร์บอน ลดอุณหภูมิเพิ่มควำมดัน เพื่อให้เปลี่ยน สถำนะเป็นของเหลว ผ่ำนไปยังหอกลั่นและลดควำมดัน เพิ่มอุณหภูมิ เพื่อเปลี่ยนสถำนะเป็นแก๊ส แก๊สมีเทน (CH4) แก๊สอีเทน (C2H6) แก๊สโพรเพน (C3H8) แก๊สหุงต้ม (LPG) (C3-C4) แก๊สธรรมชาติเหลว (C5-C6)
- 51. กำรแยกส่วนที่ไม่ใช่สำรประกอบไฮโดรคำร์บอน แยกส่วนที่ไม่ใช่สำรประกอบไฮโดรคำร์บอน โดย ใช้วัสดุที่มีรูพรุนดูดซับและแยกแก๊สคำร์บอนไดออกไซด์ ออกโดยใช้โพแทสเซียมคำร์บอเนต (K2CO3) ดูดซับ เนื่องจำกถ้ำไม่แยกออกเมื่อลดอุณหภูมิต่ำกว่ำ 0 องศำ เซลเซียส น้ำจะแข็งอุดตันท่อแก๊ส แล้วจึงนำส่วนที่เป็น สำรประกอบไฮโดรคำร์บอนไปแยกโดยใช้หลักกำรกลั่น ลำดับส่วนต่อไป
- 52. แก๊สปิโตรเลียมเหลว หรือ LPG กำรกลั่นลำดับส่วน แก๊สธรรมชำติ ลดอุณหภูมิและเพิ่มควำมดัน สถำนะ เป็นของเหลว หอกลั่น เพิ่มอุณหภูมิและลดควำมดัน มีเทน อีเทน โพรเพน แก๊สธรรมชำติเหลว
- 53. ขั้นตอนกำรแยกแก๊สธรรมชำติ แก๊สธรรมชาติ แก๊สเหลว แก๊สเหลวแก๊สธรรมชาติ หน่วยกำจัดปรอท หน่วยกำจัด CO2 และ H2O แยกแก๊สไฮโดรคาร์บอน (โดยการกลั่นลาดับส่วน) สำรดูดซับที่มีรูพรุนสูงกำจัด H2O K2CO3 กำจัดCO2
- 54. การแยกแก๊สไฮโดรคาร์บอนในแก๊สธรรมชาติ เพิ่มควำมดัน ลดอุณหภูมิ หอกลั่นลาดับส่วนเพิ่มอุณหภูมิ แก๊สเปลี่ยนสถำนะเป็นของเหลว CH4 C2H6 C3H8 C4H10 LPG อุตสำหกรรมปิโตรเลียม เชื้อเพลิง ในครัวเรือน เชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้ ำ วัตถุดิบในกำรผลิตปุ๋ ยเคมี
- 56. องค์ประกอบและกำรใช้ประโยชน์ของแก๊สธรรมชำติ สารประกอบ สูตรโมเลกุล ร้อยละโดยปริมาตร ประโยชน์ มีเทน CH4 60-80 ใช้เป็นเชื้อเพลิง อีเทน C2H6 4-10 ผลิตปุ๋ ยไนโตรเจน ผลิตแอลกอฮอล์ ผลิต LPG โพรเพน C3H8 3-5 ใช้เป็นแก๊สหุงต้มในบ้านเรือน เชื้อเพลิงในรถยนต์
- 57. องค์ประกอบและกำรใช้ประโยชน์ของแก๊สธรรมชำติ สารประกอบ สูตรโมเลกุล ร้อยละโดยปริมาตร ประโยชน์ บิวเทน C4H10 1-3 ใช้เป็นวัตถุดิบป้อนโรงกลั่น ผลิตสารเคมี เป็นแก๊สหุงต้ม เพนเทน C5H12 3-5 ใช้เป็นวัตถุดิบป้อนโรงกลั่น ผลิตสารเคมี เฮกเซน C6H14 0.1-1 ใช้เป็นตัวทาละลาย
- 58. องค์ประกอบและกำรใช้ประโยชน์ของแก๊สธรรมชำติ สารประกอบ สูตรโมเลกุล ร้อยละโดยปริมาตร ประโยชน์ คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 15-25 ผลิตน้าแข็งแห้ง น้ายาดับเพลิง ไนโตรเจน N2 ไม่เกิน 3 ใช้ทาปุ๋ ยไนโตรเจน ปรอท ไอน้า ฮีเลียม ไฮโดรเจนซัลไฟล์ - น้อยมาก -