ปิโตรเลียมคือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติใต้ผิวโลก เกิดจากการทับถมของซากสิ่งมีชีวิตภายใต้ความร้อน (ประมาณ 60-150 องศาเซลเซียส) และความดันสูงยาวนานกว่า 50-100 ล้านปี โดยผ่านกระบวนการกลั่นลำดับส่วน เพื่อแยกโครงสร้างเป็น น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) ซึ่งเป็นรากฐานในระบบพลังงานกว่า 80% ของโลก และเป็นวัตถุดิบหลักในอุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์
ปิโตรเลียมคืออะไร
หลายคนอาจจะสงสัยว่าปิโตรเลียมคืออะไร คำว่า “ปิโตรเลียม” (Petroleum) มีรากศัพท์มาจากภาษาละติน 2 คำ คือคำว่า “Petra” ที่แปลว่าหิน และคำว่า “Oleum” ที่แปลว่าน้ำมัน เมื่อนำมารวมกันจึงมีความหมายตรงตัวว่า “น้ำมันที่ได้จากหิน” โดยในทางวิทยาศาสตร์ ปิโตรเลียมคือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon) ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติใต้พื้นผิวโลก มีโครงสร้างทางเคมีที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยธาตุคาร์บอน (C) ประมาณ 83-87% และไฮโดรเจน (H) 10-14% เป็นหลัก โดยอาจมีธาตุอื่นปะปนอยู่ด้วยในสัดส่วนที่น้อย เช่น กำมะถัน ออกซิเจน และไนโตรเจน
ในชีวิตประจำวันและภาคอุตสาหกรรม ปิโตรเลียมไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเพียงแค่เชื้อเพลิงเติมรถยนต์เท่านั้น แต่เป็นต้นกำเนิดของพลังงานและความสะดวกสบายในอุตสาหกรรมทั่วโลก ตั้งแต่กระแสไฟฟ้าที่ใช้ในโรงงาน เม็ดพลาสติกสำหรับบรรจุภัณฑ์ ไปจนถึงสารหล่อลื่นที่ช่วยขับเคลื่อนเครื่องจักรกลหนัก
ปิโตรเลียมมีกี่ประเภท?
เราสามารถจำแนกสถานะของปิโตรเลียมตามธรรมชาติออกเป็น 3 รูปแบบหลัก ตามโครงสร้างโมเลกุล อุณหภูมิ และความดันในแหล่งกักเก็บ ดังนี้
- น้ำมันดิบ (Crude Oil): ปิโตรเลียมในสถานะของเหลว มีสีน้ำตาลเข้มถึงดำ มีความหนืดแตกต่างกันไปตามแหล่งที่พบ
- ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas): ปิโตรเลียมในสถานะก๊าซ ประกอบด้วยก๊าซพาราฟินที่มีคาร์บอนต่ำ โดยมีก๊าซมีเทน (Methane) เป็นส่วนประกอบหลัก
- ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas หรือ LPG): สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากทั้งการหลอมละลายของก๊าซธรรมชาติและการกลั่นน้ำมันดิบ ประกอบด้วยก๊าซโพรเพนและบิวเทน ซึ่งสามารถแปรสภาพเป็นของเหลวได้ภายใต้แรงดันปานกลาง
ปิโตรเลียมเกิดขึ้นได้อย่างไร
การเกิดปิโตรเลียม มีกระบวนการอย่างไร ต้องย้อนเวลากลับไปหลายร้อยล้านปี โดยมีลำดับขั้นตอนการเกิดปิโตรเลียมตามหลักธรณีวิทยาดังนี้
- การทับถมของสารอินทรีย์: เริ่มต้นจากซากพืชและซากสัตว์ทะเลขนาดเล็ก เช่น แพลงก์ตอนและสาหร่าย ที่ตายลงแล้วจมลงสู่ก้นทะเลหรือทะเลสาบโบราณ ทับถมปะปนกับตะกอนดิน โคลน และทรายในสภาวะที่ขาดออกซิเจน ทำให้ซากเหล่านั้นไม่เน่าเปื่อยไปหมดสิ้น
- การเปลี่ยนแปลงภายใต้ความดันและความร้อน: เมื่อเวลาผ่านไปนับล้านปี ชั้นตะกอนหนาตัวขึ้นเรื่อย ๆ จนบีบอัดชั้นอินทรียสารให้จมลึกห่างจากผิวโลกหลายกิโลเมตร ส่งผลให้สารอินทรีย์เหล่านั้นถูกเคี่ยวด้วยความร้อนใต้ผิวโลก (อุณหภูมิประมาณ 60°C – 150°C) และความดันมหาศาล จนโครงสร้างเคมีเปลี่ยนสภาพไปเป็นสารอินทรีย์เหนียวที่เรียกว่า “เคโรเจน” (Kerogen) และแปรสภาพต่อจนกลายเป็นน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ
- การเคลื่อนตัวและการกักเก็บ: เนื่องจากน้ำมันและก๊าซมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำและชั้นหินรอบข้าง พวกมันจึงพยายามเคลื่อนตัวขยับสูงขึ้นผ่านรอยแตกและช่องว่างของหินกักเก็บ (Poroperm Rock) จนกระทั่งเดินทางไปชนกับชั้นหินเนื้อแน่นที่ไม่ยอมให้น้ำมันซึมผ่านได้ เช่น หินดินดาน (Cap Rock) ทำให้เกิดการติดดักและกักเก็บสะสมรวมกัน กลายเป็นแหล่งกิโลเมตรปิโตรเลียมใต้ดินที่รอการขุดเจาะในปัจจุบัน
กระบวนการกลั่นปิโตรเลียม
น้ำมันดิบที่ขุดเจาะขึ้นมาจากใต้พื้นผิวโลกยังไม่สามารถนำไปใช้งานได้ทันที เนื่องจากเป็นของผสมของไฮโดรคาร์บอนหลากหลายชนิด จึงต้องส่งเข้าสู่กระบวนการที่เรียกว่า การกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distillation) ภายในโรงกลั่นน้ำมัน
หลักการทำงานของการกลั่นลำดับส่วน คือการนำน้ำมันดิบมาผ่านกระบวนการให้ความร้อนสูงประมาณ 370°C – 400°C จนแปรสภาพกลายเป็นไอ แล้วส่งเข้าไปใน “หอกลั่นลำดับส่วน” ไอของน้ำมันจะลอยสูงขึ้นเรื่อย ๆ และเมื่อกระทบกับอุณหภูมิที่ลดลงตามความสูงของหอกลั่น สารไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือดแตกต่างกันจะกลั่นตัวควบแน่นกลับเป็นของเหลวในชั้นต่าง ๆ ของหอกลั่นอย่างเป็นระบบ โดยสารที่มีจุดเดือดต่ำ (โมเลกุลเล็ก น้ำหนักเบา) จะควบแน่นอยู่ด้านบนสุด ส่วนสารที่มีจุดเดือดสูง (โมเลกุลใหญ่ น้ำหนักมาก) จะควบแน่นอยู่ทางส่วนล่างของหอกลั่น
ตารางด้านล่างแสดงสัดส่วนผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ได้จากการตัดช่วงจุดเดือดและการนำไปใช้งานในภาคอุตสาหกรรม
| ช่วงจุดเดือด | ผลิตภัณฑ์ที่ได้ | การใช้งาน |
| ต่ำสุด | ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) | เชื้อเพลิงหุงต้ม/รถยนต์ |
| ต่ำ | น้ำมันเบนซิน | เชื้อเพลิงรถยนต์ |
| ปานกลาง | น้ำมันก๊าด / เชื้อเพลิงเครื่องบิน | เครื่องบิน ตะเกียง |
| ค่อนข้างสูง | น้ำมันดีเซล | เครื่องยนต์ดีเซล เครื่องจักร |
| สูง | น้ำมันเตา | โรงงานอุตสาหกรรม เรือ |
| สูงสุด (กาก) | ยางมะตอย | ทำถนน |
ผลิตภัณฑ์และประโยชน์ของปิโตรเลียม
ปิโตรเลียมเปรียบเสมือนเส้นเลือดใหญ่ที่หล่อเลี้ยงระบบเศรษฐกิจโลก ประโยชน์ของปิโตรเลียมไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่การเป็นแหล่งพลังงานขับเคลื่อนยานพาหนะเท่านั้น แต่ยังเข้าไปอยู่ในโครงสร้างของสิ่งของเครื่องใช้รอบตัวเราอย่างคาดไม่ถึง ผ่านอุตสาหกรรมต่อเนื่องดังนี้
- กลุ่มพลังงานและเชื้อเพลิงหลัก: น้ำมันเบนซิน ดีเซล และก๊าซ LPG ทำหน้าที่ขับเคลื่อนระบบคมนาคม ขนส่งสินค้า โลจิสติกส์ และระบบปั่นกระแสไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมทั่วโลก
- กลุ่มอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น: สารตั้งต้นที่ได้จากการแยกสัดส่วนปิโตรเลียม จะถูกส่งต่อไปแปรรูปเป็นเม็ดพลาสติก รวมไปถึงกลุ่มผลิตภัณฑ์ปิโตรเลี่ยมขั้นสูงที่นำมาวิจัยพัฒนาเป็นน้ำมันหล่อลื่นและสารทำละลายสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งผลิตภัณฑ์เหล่านี้ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญอย่าง Time Venture ในการคัดสรรเคมีภัณฑ์ที่ได้มาตรฐาน เพื่อประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดของเครื่องจักร
- กลุ่มผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคในชีวิตประจำวัน: ปิโตรเลียมเจลลี่ (Petroleum Jelly) ที่ใช้เป็นส่วนผสมหลักในเครื่องสำอาง โลชั่นบำรุงผิว น้ำยาทำความสะอาด ขี้ผึ้ง และบรรจุภัณฑ์อาหารฟู้ดเกรด ต่างผลิตขึ้นโดยมีส่วนประกอบย่อยของโครงสร้างไฮโดรคาร์บอนทั้งสิ้น
คำถามที่พบบ่อย (FAQ) เกี่ยวกับปิโตรเลียม
ปิโตรเลียมกับปิโตรเคมีต่างกันอย่างไร?
ปิโตรเลียมคือวัตถุดิบต้นน้ำตามธรรมชาติ (น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ) ที่ขุดเจาะขึ้นมาจากใต้ดิน ส่วนปิโตรเคมี (Petrochemical) คืออุตสาหกรรมกลางน้ำและปลายน้ำ ที่นำเอาสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ได้จากกระบวนการกลั่นหรือแปรสภาพปิโตรเลียม มาผ่านกระบวนการทางเคมีเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ เช่น เม็ดพลาสติก ยางสังเคราะห์ และสารเคมีภัณฑ์
ก๊าซธรรมชาติกับ LPG เป็นปิโตรเลียมชนิดเดียวกันหรือไม่?
ทั้งสองจัดเป็นปิโตรเลียมเหมือนกันแต่มีความแตกต่างกันที่องค์ประกอบทางเคมีและสภาวะการใช้งาน ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas หรือ NGV) มีก๊าซมีเทนเป็นหลัก มีน้ำหนักเบากว่าอากาศ ต้องกักเก็บภายใต้ความดันสูงมาก ส่วนก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) เกิดจากโพรเพนและบิวเทน สามารถเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลวได้ง่ายกว่าภายใต้ความดันต่ำ นิยมใช้เป็นก๊าซหุงต้มในครัวเรือน
ประเทศไทยมีแหล่งปิโตรเลียมอยู่ที่ไหนบ้าง?
แหล่งปิโตรเลียมในประเทศไทย มีการสำรวจพบและเปิดสัมปทานการผลิตทั้งบนบกและในอ่าวไทย โดยแหล่งก๊าซธรรมชาติที่สำคัญจะอยู่ในอ่าวไทย เช่น แหล่งเอราวัณ แหล่งบงกช และแหล่งอาทิตย์ ส่วนแหล่งน้ำมันดิบบนบกที่ใหญ่ที่สุดของไทยคือ แหล่งน้ำมันสิริกิติ์ ตั้งอยู่ที่อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร รวมถึงแหล่งน้ำมันดิบในจังหวัดวิเชียรบุรี จังหวัดเพชรบูรณ์
ปิโตรเลียมเป็นพลังงานหมุนเวียนหรือไม่ จะหมดเมื่อไหร่?
ปิโตรเลียมจัดเป็น พลังงานสิ้นเปลือง (Non-renewable energy) หรือพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป เนื่องจากต้องใช้กระบวนการเกิดตามธรรมชาตินานหลายล้านปี ซึ่งเร็วกว่าอัตราการขุดเจาะขึ้นมาใช้งานในปัจจุบัน ปริมาณสำรองจึงลดลงเรื่อย ๆ ทำให้อุตสาหกรรมทั่วโลกกำลังมุ่งสู่พลังงานทางเลือก แต่ปิโตรเลียมจะยังคงเป็นวัตถุดิบหลักทางเคมีภัณฑ์ที่ขาดไม่ได้ไปอีกยาวนาน
ขับเคลื่อนทุกกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมของคุณให้มีเสถียรภาพสูงสุด เลือกซื้อสารทำละลาย สารหล่อลื่น และเคมีภัณฑ์อุตสาหกรรมคุณภาพสูงที่ตอบโจทย์งานวิศวกรรมทุกรูปแบบ มั่นใจในมาตรฐานสินค้าและการส่งมอบที่ตรงเวลา ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญและติดต่อเราได้ที่ Time Venture