20101-2006 เชื้อเพลิงและวัสดุหล่อลื่น

เชอ้ื เพลงิหนงั สอื หมวดวิชาสมรรถนะวชิ าชีพ รหัสวิชา 20101-2006 และวสั ดหุ ลอ่ ลนื่ (Fuel and Lubricants) นงั อื เลม่ นีเ้ รยี บเรียงตามจดุ ประ งคร์ าย ิชา มรรถนะราย ิชา และคำาอธิบายราย ชิ า ลกั ตู รประกา นยี บตั ร ชิ าชพี (ป ช.) พทุ ธ กั ราช 2562 ของ าำ นกั งานคณะกรรมการการอาชี กึ า กระทร ง กึ าธกิ าร เ มาะแกก่ ารเรยี นรเู้ พอ่ื นาำ ไปประกอบอาชพี รองศาสตราจารยอ์ า� พล ซอ่ื ตรง ค.อ.บ. (เครอ่ื งกล), ค.อ.ม., Meister (Kfz.) อาจารยส์ ายนั ห์ ศรวี เิ ชยี ร ค.อ.บ. (วศิ วกรรมเครอื่ งกล) 110.00

เชอื้ เพลงิ และวสั ดหุ ลอ่ ลนื่ สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติ หา้ มทา� ซา�้ ดดั แปลง ออกจา� หนา่ ย แจกจา่ ย และกระทา� โดย ประการอนื่ ในตอนใดตอนหนง่ึ ของหนงั สอื เลม่ น้ี ไมว่ า่ จะเปน็ ขอ้ ความ และสงิ่ อน่ื ใด ดว้ ยวธิ กี ารเรยี งพมิ พ์ พมิ พส์ า� เนา หรอื ด้วยวิธีอ่ืนใดทุกกรณี หากผู้ใดละเมิดลิขสิทธ์ิจะถูกด�าเนินคดี ทางกฎหมายทบี่ ญั ญตั ไิ วข้ นั้ สงู สดุ เวน้ แตจ่ ะไดร้ บั ความยนิ ยอม เปน็ ลายลกั ษณอ์ กั ษรจาก ส�ำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมวิชำกำร ข้อมูลทางบรรณานุกรมของส�านักหอสมุดแหง่ ชาติ National Library of Thailand Cataloging in Publication Data อ�ำพล ซอ่ื ตรง. เชือ้ เพลิงและวัสดหุ ล่อลน่ื .-- กรุงเทพฯ : ศูนย์สง่ เสริมวิชำกำร, 2562. 216 หนำ้ . ปที ่ีพิมพ์ : 2562 พมิ พ์คร้ังที่ 1 : 3,000 เล่ม รำคำ 110 บำท บรรณาธกิ ารวชิ าการ สาขาชา่ งอตุ สาหกรรม รองศาสตราจารย์อ�าพล ซอ่ื ตรง ค.อ.บ. (เครอ่ื งกล), ค.อ.ม., Meister (Kfz.) จารุณี กาญจะโนสถ ค.บ., ค.ม. (การบริหารการศึกษา) บรรณาธิการบริหาร รองศาสตราจารย์ ดร.สรุ ศกั ด์ิ อมรรตั นศกั ดิ์ กศ.บ., กศ.ม., ค.ด. (วดั ผลการศกึ ษา) Cert. in Informatic for Research กรรมการผูจ้ ดั การ จติ รา มีนมณี พ.ม., กศ.บ.

หนังสือวิชำ เชื้อเพลิงและวัสดุหล่อลื่น เล่มนี้ เรียบเรียงและจัดท�ำขึ้นตรงตำมจุดประสงค์ รำยวิชำ สมรรถนะรำยวิชำ และค�ำอธิบำยรำยวิชำ ตำมหลักสูตรประกำศนียบัตรวิชำชีพ (ปวช.) พุทธศักรำช 2562 ของส�ำนักงำนคณะกรรมกำรกำรอำชีวศึกษำ กระทรวงศึกษำธิกำร หนังสือเรียนวิชำเช้ือเพลิงและวัสดุหล่อลื่นเล่มนี้ แบ่งเป็น 14 หน่วยกำรเรียน พร้อมแบบฝึก กิจกรรม เพ่ือใหง้ ่ำยตอ่ กำรท�ำแผนกำรเรียน คือใหใ้ ช้สอนไดห้ น่วยละ 1 คร้งั ต่อสปั ดำห์ สปั ดำหท์ ่ีเหลือ เป็นสัปดำห์ท�ำกิจกรรมกำรเรียนและสอบประจ�ำภำคกำรศึกษำ ส�ำนักพิมพ์ฯได้จัดพิมพ์คู่มือครูมอบให้ ผู้สอน เพื่ออ�ำนวยควำมสะดวกแก่ผู้สอน ประกอบด้วยแผนกำรเรียนรู้ เฉลยแบบฝึกกิจกรรมและ เพำเวอร์พอยต์ ผู้เรียบเรียงขอขอบพระคุณเจ้ำของต�ำรำและเจ้ำของเอกสำรท่ีน�ำมำอ้ำงอิงทุกท่ำน ตลอดจน ผอ.สุวัฒน์ มีนมณี และเจ้ำหน้ำที่ส�ำนักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมวิชำกำร (ศสว.) ที่ได้อนุเครำะห์ต่ำง ๆ จนหนังสือเล่มน้ีส�ำเร็จไปด้วยดี หวังว่ำหนังสือเล่มนี้ คงเป็นประโยชน์ต่อผู้เรียนและผู้สนใจท่ัวไป เปน็ อยำ่ งดี หำกมขี อ้ บกพรอ่ งใด ๆ กรณุ ำแจง้ ผจู้ ดั ทำ� หรอื สำ� นกั พมิ พศ์ นู ยส์ ง่ เสรมิ วชิ ำกำร จกั ขอบพระคณุ ยงิ่ (รองศาสตราจารยอ์ �าพล ซอื่ ตรง) ในนามผจู้ ดั ทา�

รหสั เชอ้ื เพลงิ และวัสดหุ ล่อลน่ื 2-0-2 20101-2006 (Fuel and Lubricants) จดุ ประสงคร์ ายวิชา เพ่ือให้ 1. เข้ำใจชนิดและสมบัติของเชื้อเพลิง 2. เขำ้ ใจกระบวนกำรผลติ เชอ้ื เพลงิ วสั ดหุ ลอ่ ลนื่ สำรหลอ่ เยน็ และนำ้� มนั ไฮดรอลกิ ส์ 3. สำมำรถเลือกใช้เช้ือเพลิงและวัสดุหล่อลื่นตำมประเภทของเคร่ืองจักรกล 4. มคี วำมรบั ผดิ ชอบ ตรงตอ่ เวลำมเี จตคตทิ ด่ี ใี นกำรเรยี นรู้ สบื คน้ เกย่ี วกบั วชิ ำเชอ้ื เพลงิ และวัสดุหล่อล่ืน สมรรถนะรายวิชา 1. แสดงควำมรู้เก่ียวกับกำรก�ำเนิด จ�ำแนกชนิดและสมบัติของเชื้อเพลิง 2. แสดงควำมรเู้ กย่ี วกบั กำรเลอื กใชเ้ ชอื้ เพลงิ วสั ดหุ ลอ่ ลน่ื สำรหลอ่ เยน็ และนำ้� มนั ไฮดรอลกิ ส์ 3. แสดงควำมรเู้ กย่ี วกบั กระบวนกำรผลติ และวธิ กี ำรปรบั ปรงุ คณุ ภำพเชอ้ื เพลงิ วสั ดหุ ลอ่ ลนื่ 4. แสดงควำมรู้เกี่ยวกับสมบัติของเช้ือเพลิงและวัสดุหล่อลื่นอุตสำหกรรม 5. จ�ำแนกวิธีกำรเก็บรักษำเช้ือเพลิงและวัสดุหล่อลื่นอุตสำหกรรม ค�าอธิบายรายวิชา ศกึ ษำเกย่ี วกบั แหลง่ กำ� เนดิ กำรจำ� แนกชนดิ และสมบตั ขิ องเชอ้ื เพลงิ แขง็ เชอื้ เพลงิ เหลว เชื้อเพลิงแก๊ส กระบวนกำรผลิต กำรปรับปรุงคุณภำพเช้ือเพลิงกำรเลือกใช้และกำรเก็บ รักษำเชื้อเพลิง วัสดุหล่อล่ืน สำรหล่อเย็นและน�้ำมันไฮดรอลิกส์





208



1 เชื้อเพลิงและวัสดุหลอ่ ลน่ื 1 แหลง่ ก�ำ เนดิ และก�รผลติ ปโิ ตรเลยี ม ส�ระก�รเรยี นรู้ 1.1 ประโยชน์และก�รพฒั น�ทรัพย�กรปิโตรเลยี มไทย 1.2 ก�รก�ำ เนดิ และก�รสำ�รวจปิโตรเลียม 1.3 ก�รผลิตและระบบแทน่ ผลติ ปิโตรเลียม 1.4 ประเภทส�รประกอบและชนิดน�้ำ มันดิบ ผลก�รเรยี นรทู้ ค่ี �ดหวงั 1. อ ิ า ะโ ช แ์ ละกา ั า ั าก ิโ เลี ไ ไ ้ 2. อ ิ า กา กำาเ ิ และกา สำา วจ ิโ เลี ไ ้ 3. อ ิ า กา ลิ และ ะ แ ่ ลิ ิโ เลี ไ ้ 4. อ ิ า ะเ และ ะโ ช เ์ ชือ้ เ ลิงแขง็ ไ ้ 5. เ ่ือให้ กี จิ สิ ั ่ี ใี กา าำ งา ว้ ควา เ ็ ะเ ี สะอา ะ ี ควา ลอ ั และ กั ษาส า แว ล้อ

2 เชอ้ื เพลิงและวัสดหุ ลอ่ ลื่น 1 แหลง่ ก�ำ เนดิ และก�รผลติ ปโิ ตรเลยี ม บทนำ� คำ�ว่�ปิโตรเลียม (Petroleum) ม�จ�กภ�ษ�ละติน Petra แปลว่�หิน และ Oleum แปลว่�น้ำ�มัน รวม คว�มว่�ปิโตรเลียม แปลว่�น้ำ�มันม�จ�กหินโดยไหลซึมออกม�เองในรูปของเหลวและก๊�ซ ปิโตรเลียมเป็นส�รที่มีไฮโดรเจนและค�ร์บอนเป็นส่วนประกอบหลัก หรือเรียกว่� ส�รประกอบ ไฮโดรค�ร์บอน ส�รประกอบนี้มีตั้งแต่โมเลกุลเล็ก ๆ จนถึงโมเลกุลใหญ่ ๆ ในสภ�พก๊�ซ สภ�พของเหลว หรือสภ�พกึ่งของแข็ง ดังนั้นปิโตรเลียมจึงหม�ยรวมตั้งแต่ก๊�ซธรรมช�ติ น้ำ�มันดิบ จนถึงผลิตภัณฑ ์ ไฮโดรค�ร์บอนน�น�ชนิดที่ได้จ�กก๊�ซธรรมช�ติและน้ำ�มันดิบ ปโิ ตรเลียมมีคว�มสำ�คญั อย�่ งม�กตอ่ ชีวติ ประจ�ำ วนั ของมนุษย ์ โดยเป็นเชือ้ เพลงิ เพ่อื ใชป้ รงุ อ�ห�ร ก�รคมน�คมขนส่ง อุตส�หกรรมและผลิตกระแสไฟฟ้� เป็นส�รหล่อลื่นสำ�หรับเครื่องจักรกลไกต่�ง ๆ นอกจ�กนี้ยังเป็นวัตถุดิบสำ�หรับผลิตภัณฑ์สังเคร�ะห์ เช่น พล�สติก ใยสังเคร�ะห์ ย�งสังเคร�ะห์ ปุ๋ยเคม ี ย�ปร�บศัตรูพืช และอุตส�หกรรมปิโตรเคมีอื่น ๆ อีกม�กม�ย ผิวโลก ชั้นหินทร�ย หินปูน ก๊�ซ น้ำ�มัน หินดินด�น น้ำ� น้ำ� หินดินด�น รูปที่ 1.1 โครงสร้างชั้นหินดินดานที่กำาเนิดปิโตรเลียม

เชอื้ เพลงิ และวสั ดหุ ล่อลื่น 3 1.1 ประโยชนแ์ ละการพฒั นาทรพั ยากรปโิ ตรเลยี มไทย 1 1.1.1 ประโยชนป์ โิ ตรเลยี ม 1) ใช้ โิ เลี เ ็ เชอ้ื เ ลงิ ้ื ฐา กา ลิ ใ ะ อุ สาหก า่ ง ๆ และ งั ใชเ้ ็ วั ุ ิ สาำ ห ั อุ สาหก และเค ี ั ์หลา ะเ 2) ใชก้ า๊ ซ ชา แิ ละ ้าำ ั เ ็ เชือ้ เ ลิงใ กา ลิ ก ะแสไ า้ ไ ้ ั ะโ ช ์และควา สะ วก ส า าก า จากไ ้า ี่ ลิ ไ ้ 3) ไ ก้ า๊ ซหงุ ้ คา ์ อ ไ ออกไซ ์ เี อเี และ วิ เ ซง่ึ เ ็ วั ุ ิ สาำ ห ั กา ลิ ลิ ั ์ ลาส ิกหลา ะเ จากก ะ ว กา แ กก๊าซ ชา ิ ซึ่ง ัจจุ ั ลาส ิกเ ็ ี่ ิ ใช้ แ ่หลา ใ กิจก หลา ้า อกจาก ี้ ลกา กลั่ ้ำา ั ิ จะไ ้ ำ้า ั เ ซิ า้ำ ั ีเซล ำา้ ั ก๊า ำา้ ั เ า ก๊าซหุง ้ ฯลฯ ซึ่งสา า ใช้เ ็ เชื้อเ ลิงสำาห ั เค ื่อง ์ เค ื่องอำา ว ควา สะ วก ่าง ๆ ใ ชีวิ ะจำาวั 1.1.2 ก�รพัฒน�ทรัพย�กรปิโตรเลียมไทย .ศ. 2431 ะเ ศไ เ ิ่ ีกา ใช้ ิโ เลี เ ็ ค ั้งแ ก ใ ัชส ั ะ า ส เ ็จ ะจุลจอ - เกล้าเจ้าอ ู่หัว โ ไ ้เ ิ่ ีกา ำาเข้า ้าำ ั ก๊า เ ็ ค ั้งแ กจาก ะเ ศ ัสเซี ใช้เ ็ า้ำ ั ะเกี ง .ศ. 2435 ีกา ใช้ ิโ เลี เ ิ่ ากขึ้ า ควา เจ ิญเ ิ โ ของ ้า เ ือง เ ิ่ ี ิษั ้ำา ั แห่งแ กคือ ิษั อ ัล ั ช์เชลล์ า ส อ ์ แอ ์เ ิ้ง .ศ. 2464 เ ิ่ ีกา สำา วจหาแหล่ง ำ้า ั เ ็ ค ั้งแ ก และ 2 ี ่อจาก ั้ ไ ้ แหล่ง ้าำ ั แห่งแ กใ ะเ ศไ ี่อำาเ อ าง จังหวั เชี งให ่ อ ่างไ ก็ า ังไ ่ ีกา ั าขึ้ าใช้โ ั ี ก ะ ั่ง ะหว่าง .ศ. 2490-2499 ไ ้ ีกา เจาะสำา วจเ ิ่ เ ิ และสา า ลิ าำ้ ั ิ ไ ้ ะ า วั ละ 20 า ์เ ล ำา้ ั ิ ี่ ลิ ไ ้ ำาไ ใช้เ ็ าง ะ อ ่อจาก ั้ ไ ่ า ไ ้ ีกา ลิ อ ่างจ ิงจัง ้อ กั ีกา กลั่ ้ำา ั ี่ไ ้ก่อส ้างขึ้ ใ แหล่ง ั้ .ศ. 2502 เ ิ โอกาสให้ ิษั ่างชา ิไ ้สำา วจหาแหล่ง ิโ เลี ใ ะเ ศเ ็ ค ั้งแ ก โ ิษั เอกช า แ กคือ ิษั ูเ ี ออ ล์ แห่งสห ัฐอเ ิกา .ศ. 2511 ุคให ่ของกา สำา วจ ิโ เลี เ ิ่ ขึ้ เ ื่อ ัฐ าลอ ุญา ให้ ิษั เอกช เข้า า สำา วจและ ลิ ิโ เลี า ใ ้ ะ าช ัญญั ิแ ่ .ศ. 2510 .ศ. 2514 เ ื่อให้กา ะกอ กิจกา ิโ เลี เ ็ ไ อ ่าง ี ะสิ ิ า จึงไ ้ ีกา ะกาศ ใช้ ะ าช ัญญั ิ ิโ เลี และ ะ าช ัญญั ิ าษีเงิ ไ ้ ิโ เลี เ ื่อเ ็ กฎห า หลักใ กา คว คุ กา สำา วจและ ลิ ิโ เลี ของ ู้ ั สั า .ศ. 2550 ัฐ าลโ ก ะ วง ลังงา ไ ้ออกสั า ไ แล้ว 80 สั า ว 137 แ ลง ี สั า ี่ ำาเ ิ กา อ ู่เ ็ จำา ว 42 สั า ว 54 แ ลงสำา วจ เ ็ แ ลง ก 22 แ ลง และ ใ อ่าวไ 32 แ ลง เ ็ แหล่ง ลิ ิโ เลี 40 แหล่ง ี ิ า ิโ เลี สำา อง สิ้ ี 2548 ัง ี้ 1) ก๊าซ ชา ิ 10.74 ล้า ล้า ลูก าศก์ ุ 2) ก๊าซ ชา ิเหลว 261 ล้า า ์เ ล 3) าำ้ ั ิ 192 ล้า า ์เ ล

4 เชอ้ื เพลงิ และวัสดหุ ลอ่ ลนื่ 1.2 การกาำ เนดิ และการสำารวจปิโตรเลยี ม 1.2.1 กำาเนิดปิโตรเลยี ม ิโ เลี เกิ จากกา ั และแ ส า ของซากส่ิง ีชีวิ ้ัง ืชและสั ว์ ุคก่อ ะวั ิศาส ์ ใ ชั้ หิ ใ ้ ื้ ิวโลก กล่าวคือเ ื่อสิ่ง ีชีวิ ั้ง ืชและสั ว์ ี่เจ ิญเ ิ โ และอาศั อ ู่ใ โลก ั หลา ล้า ี าแล้ว า ลง จะ ก ะกอ จ ลงห ือ ูกก ะแสน้ำ� ั า าจ ลง ิเว ี่เ ็ ะเลห ือ ะเลสา ใ ข ะ ั้ แล้วจะคลุกเคล้า ้อ ั้ง ูก ั ้ว ชั้ ก ว า และโคล ี่แ ่ า้ำ ลำาคลอง ั า า สลั กั เ ็ ชั้ ๆ ลอ เวลา ชั้ ะกอ ่าง ๆ จะ ั ากขึ้ จ ห า ั เ ็ ้อ ๆ ั ๆ เ เกิ ำ้าห ักก ั กลา เ ็ ชั้ หิ ่าง ๆ เช่ ชั้ หิ า ชั้ หิ ู และชั้ หิ ิ า เ ็ ้ ควา ก ั จากชั้ หิ เหล่า ี ้ วกกั ควา ้อ ใ ้ ิว ื้ โลก และกา สลา ัวของอิ ี ์สา า ชา ิ ำาให้ซาก ืชและสั ว ์ สลา ัวกลา ส า เ ็ ห ้าำ ั และแก๊ส ชา ิห ือ ิโ เลี โ ี า ุไฮโ เจ และ า ุคา ์ อ ซึ่งไ ้จากกา สลา ัวของอิ ี ์สา เ ็ องค์ ะกอ ี่สำาคัญ ิโ เลี ี่เกิ ขึ้ ี้ เ ื่อ ูก ี อั จาก ำา้ ห ักของชั้ หิ ี่ก ั ก็จะเคลื่อ ี่เข้าไ า ช่องว่าง ะหว่างเ ็ า ห ือชั้ หิ ี่ ี ู ุ โ ี ชั้ หิ เ ื้อแ ่ ิ ั อ ู่หลา ล้า ี 1.2.2 การสะสมตัวของปโิ ตรเลยี ม ิโ เลี จะสะส ัวอ ู่ใ ้ ื้ ิวโลกใ ชั้ หิ ี่ ี ู ุ เช่ ชั้ หิ า และชั้ หิ ู เช่ เ ี วกั าำ้ ซึ อ ู่ใ า ห ือ ำ้าซึ อ ู่ใ ู ุ ของ อง ้ำา โ ก ิจะ ี ิ า ั้งแ ่ 5-25% ของ ิ า ของหิ เ อื่ งจาก โิ เลี ีเ่ กิ ใ ้ ื้ ิวโลก ูก ี อั จาก ้ำาห ักของช้ั หิ า่ ง ๆ ัง ้ั ั จะ า า แ ก ัวขึ้ า ัง ื้ ิวโลก า อ แ กของชั้ หิ เว้ ไว้เสี แ ่ว่า จะ ูก ิ กั้ ้ว ชั้ หิ เ ื้อแ ่ ซึ่ง จะ ำาให้ ิโ เลี ูกกักเก็ สะส อ ู่ใ ้ ื้ ิวโลก กา แ ส า รูปที่ 1.2 แสดงแอ่งสะสมตะกอนและการกักเก็บปิโตรเลียมเป็นโครงสร้างปิดอันเนื่องมาจากรอยเลื่อนชั้นหิน

เชอื้ เพลงิ และวสั ดหุ ลอ่ ลื่น 5 1.2.3 แหลง่ ปโิ ตรเลยี ม 1 สั ว์ ะเล ิโ เลี คือส่ว ี่เ ็ ของเหลวและก๊าซ จะไหลซึ ออก จากช้ั หิ ไ า ชอ่ งแ ก อ แ กและ ู ุ ของหิ โ แ งเห ่ี ว าำ รูปที่ 1.3 ภาพขยายสัตว์ทะเล จากควา แ ก ่างของควา ั ไ สู่กา สะส ัวใ ชั้ ห ือโค งส ้าง หิ ้ำา ั ี่ ูก ิ กั้ เ ี กว่าแหล่งกักเก็ ิโ เลี แหล่งกักเก็ ิโ เลี ้อง ีองค์ ะกอ อ ่าง ้อ 2 ะกา คือ รูปที่ 1.4 ภาพขยายชั้นหินน้ำามัน ้ำา ั ิ 1) หิ ่ี ี ู ุ โ งห อื ชอ่ งแ ก ส่ี า า ให้ โิ เลี สะส อ ู่ไ ้ เช่ หิ ก ว หิ า หิ ู หิ ไ โลไ ์ ฯลฯ 2) ชั้ หิ ละเอี ิ กั้ ้า ไ ่ให้ ิโ เลี เล็ ลอ ่า ออกไ ไ ้ เช่ หิ ิ า จากโค งส ้าง 2 ะเ ี้ ะกอ กั เ ็ โค งส ้าง าง ีใ ู ลักษ ะ ่าง ๆ เช่ โค งส ้าง ู ะ ุ คว่ำา โค งส ้าง ู โ ห ือโค งส ้าง ู า เ ็ ้ โ ชา ิ า ใ แหล่งกักเก็ ิโ เลี ัก ะกอ ้ว ้ำา ้ำา ั และก๊าซ ชา ิ ี่ ีกา วาง ัวเ ็ ชั้ า ลำา ั ควา ห าแ ่ โ ชั้ ้าำ จะอ ู่ล่างสุ และชั้ ชา ิอ ู่ สุ แหล่ง ิโ เลี ห ึ่ง ๆ อาจเ ็ แหล่งกักเก็ ข า ใหญ่เ ี งแหล่ง เ ี ว ห ือ ะกอ ้ว แหล่งกักเก็ ข า เล็กหลา ๆ แหล่งซึ่งอ ู่ ใกล้เคี งกั ก็ไ ้ รูปที่ 1.5 ภาพขยายชั้นน้ำามันดิบ 1.2.4 การสาำ รวจหาแหล่งปโิ ตรเลยี ม ิโ เลี เ ็ ั าก ่ีอ ู่ใ ้ ิ เ อ่ื ีควา ้องกา ใชจ้ งึ จำาเ ็ ้องสาำ วจ ใ อ ี กา สาำ วจ หาแหล่ง ิโ เลี ำาไ ้ง่า เ ี งค้ หา ่อง อ ของ ำา้ ั ื้ ิว ิ ่อ าเ ื่อ ิ า กา ใช้ ิโ เลี ากขึ้ แหล่ง ี่ค้ หาไ ้ง่า ี ้อ ลง จึง ้อง ีกา สำา วจหาใ างลึก ากขึ้ จากแหล่ง ี่ ีอ ู่ กและ ใ ะเล และจาก ะเล าำ้ ้ื สู่ า้ำ ะเลลึก งิ่ ข้ึ ไ จึงไ ้ กี า ั าเ ค ิคใ กา สาำ วจให้ ี ะสิ ิ า สูงขึ้ และสลั ซั ซ้อ ขึ้ า ลำา ั กา สำา วจแหล่ง ิโ เลี เ ็ กา สำา วจหาข้อ ูลเกี่ วกั แหล่งเ ื่อกา ั า ิโ เลี าใช ้ ใ อ าค ใ เ ื้อง ้ ้อง ิสูจ ์ให้ไ ้ว่า ี ิโ เลี อ ู่จ ิง หลังจาก ั้ จะ ้องวิเค าะห์หาช ิ และ คุ า ของ ิโ เลี ข ะเ ี วกั ้องสำา วจวั ู งข า และขอ เข ของแหล่ง ซึ่ง ำาไ ใช้เ ื่อกา ะเ ิ หา ิ า สำา องของ ิโ เลี ของแหล่ง โ ้อง ั ึกไว้ ุกขั้ อ และเ ื่อ ะ วลกั ข้อ ูลกา ลา แล้ว จึงสา า ส ุ เ ็ แหล่ง ิโ เลี ไ ้ ข้อ ูล ังกล่าวข้าง ้ ล้ว ไ ้ าจากกา สำา วจ ั้งสิ้ ัง ั้ จึงเ ิ่ ้ จากกา สำา วจ ี่ลง ุ ่ำา ก่อ แล้วข ั ขึ้ ไ า ลำา ั จาก ้อ ไ หา าก คือกา สำา วจ ีวิ า กา สำา วจ ี ิสิกส์และ กา เจาะสำา วจ ัง ่อไ ี้

6 เชือ้ เพลิงและวัสดุหล่อลื่น 1. การสาำ รวจธรณวี ิทยา เ ิ่ จากกา ว ว ข้อ ูล ี่ไ ้จากกา สำา วจใ อ ี ำา าศกึ ษาและ ะเ ิ ล เ อื่ กาำ ห กา สาำ วจใ าคส า ศกึ ษา า ่า างอากาศ า ่า าง าวเ ี ะเ ิ โค งส ้าง าง ีวิ าเ ื้อง ้ ใ ื้ ี่ หลังจาก ั้ จึง ำากา สำา วจ วจวั ใ ื้ ี่จ ิง ้ว กา วั ิศ างกา วาง ัวของชั้ หิ เก็ ัวอ ่าง หิ เ ื่อกา วิเค าะห์หาอา ุและสา ้ กำาเ ิ ิโ เลี ( ้า ี) ใ ขั้ อ ี้หากโชค ีอาจ ะเ ิ เ ื้อง ้ ไ ้ว่า ชั้ หิ กักเก็ รูปที่ 1.6 สำารวจทางธรณีวิทยา ิโ เลี และชั้ หิ ี่ ิ ั คว ีคุ ส ั ิเช่ ไ ั สญั ญา 2. การสาำ รวจธรณีฟิสิกส์ เ ็ กา ห ั่งหาข้อ ูลใ ้ ิว ิ างอ้อ โ อาศั แ ง ะเ ิ วั คล่ื คุ ส ั ิ าง ิสิกส์ ี่แ ก ่างกั ของชั้ หิ เช่ กา สำา วจวั ควา เข้ ส า แ ่เหล็กโลก และกา สำา วจวั ควา ่วงจำาเ าะ ของชั้ หิ สา า กำาห ขอ เข ู ่างของแอ่งอ ่างค ่าว ๆ ไ ้ กา สำา วจใ ขั้ ี้สา า กำาห ขอ เข ื้ ี่สำา วจให ้ แค ลง ลำา ั สุ ้า ของกา สำา วจ ี ิสิกส์ คือกา วั คลื่ ควา ไหว า่ ช้ั หิ ซง่ึ สา า ะเ ิ หาโค งส า้ ง าง วี ิ า รูปที่ 1.7 สำารวจทางธรณีฟิสิกส์ ี่ ่าส ใจ กำาห ื้ ี่เ ้าห า สำาห ั กา เจาะสำา วจไ ้ 3. การเจาะสาำ รวจ ล ี่ไ ้จากกา สำา วจ ี ิสิกส์คือ โค งส ้าง ี่คา ว่า จะเ ็ แหล่งกักเก็ ิโ เลี กา สำา วจลำา ั ั าจะเ ็ กา เจาะสำา วจขั้ แ ก เ ื่อหาข้อ ูล 1) ีวิ าใ ้ ิว ิ หัวฉี ้ำา 2) ลำา ั ชั้ หิ 3) ื ั โค งส ้าง าง ีวิ า อก ก 4) ิสูจ ์ว่า ี ิโ เลี ใ โค งส ้าง ั้ ห ือไ ่ ้า ว่า ี ิโ เลี จะ ีกา เก็ ข้อ ูลอื่ ๆ ี่เกี่ วข้อง โค ง กั แหลง่ และคุ า โิ เลี ไ อ้ ๆ กั เช่ อา ขุ องช้ั หิ เหลก็ เ อื งขั หวั อ่ อ่ กกั เก็ ช ิ ของหิ ควา ุ และคุ ส ั ใิ ห้ โิ เลี ไหล ่า ไ ้ของชั้ หิ ลอ จ ช ิ และคุ า ของ ิโ เลี ี่ เ อื่ ิโ เลี ใ หลุ แ ก เี่ จาะแลว้ จะ ีกา เจาะข้ั ๊ั ฉี ้ำาไลโ่ คล อเ อ ข์ ั ะเ ิ ลเ ื่อหาข้อ ูลใ า ละเอี เ ิ่ ขึ้ เช่ ขอ เข ี ่ อ่ ก ุ แ ่ อ ของแหล่ง ิ า กา ไหลของ ิโ เลี และจะ ำาให ้ กา้ เจาะ า ิ า ิโ เลี สำา องใ แหล่งกักเก็ ั้ หลังจาก ั้ อกเจาะ อกเจาะ ิษั ู้ ะกอ กา จะ ำากา ะเ ิ คุ ค่า างเศ ษฐกิจของ รูปที่ 1.8 แท่นเจาะสำารวจ แหล่ง เ ื่อ ั สิ ใจว่าจะลง ุ ำากา ลิ ่อไ ห ือไ ่

เชื้อเพลิงและวัสดุหลอ่ ลนื่ 7 1.3 การผลติ และระบบแทน่ ผลติ ปโิ ตรเลยี ม 1 1.3.1 การผลติ ปิโตรเลยี มบนบก เ ื่อ แหล่ง ิโ เลี ี่ ีคุ ค่า างเศ ษฐกิจ แ ่ อ แล้ว ิษั ู้ ะกอ กา จะวางแ กา ลิ ิโ เลี โ อาจ ั าหลุ เจาะเ ิ ี่ ีอ ู่ ห ือเจาะ หลุ ให ่ให้เ ็ หลุ ลิ และเ ื่อให้กา ลิ เกิ ะสิ ิ า สูงสุ โ ีจำา ว หลุ ลิ ้อ ี่สุ ลิ ใหไ้ ้ ิ า าก ส่ี ุ หลุ กา ลิ จะ อ้ งวางไวใ้ ำาแห ่ง ี่เห าะส เช่ เ ี วกั ำาแห ่ง ี่ก้ หลุ จะ ้องอ ู่ใ ะ ั ่ี ำาให้กา ไหลของ ิโ เลี โ ควา ั า ชา ิอ ู่ไ ้ า ี่สุ เ ็ กา ใช้ ะโ ช ์ จากควา ั ก๊าซซึ่งสะส ัวเ ็ ชั้ อ ู่ ้า ใ ข ะ เ ี วกั ก็จะ ้องไ ่ให้ ้ำาซึ่งสะส ัวอ ู่ ้า ล่างไหล ขึ้ า ้ว โ หลักกา อ ุ ักษ์ ั าก ชา ิ ู้ ลิ จะ ้อง า า ำาเอา ิโ เลี ขึ้ าใช้ให้ไ ้ าก ี่สุ รูปที่ 1.9 เครื่องสูบน้ำามันดิบขึ้นจากพื้นดินแบบหัวม้า ัง ้ั หลังจากกา ไหลข้ึ เองโ ชา หิ ุ ลง ู้ ลิ สา า อั าำ้ ้อ ลงไ เ ื่อขั ั ิโ เลี ี่ ิ ค้าง ะหว่างเ ็ ะกอ ให้ไหลขึ้ า และใ ้า ี่สุ จะใช ้ สา เค ี างช ิ เ ื่อไล่ ิโ เลี ส่ว ี่เหลือให้ขึ้ า ไ ้อีก ส่ว สำาคัญของหลุ ลิ ิโ เลี อ ู่ ี่ ลา ัง้ สอง า้ คอื ากหลุ และก้ หลุ ี่ ากหลุ จะ ิ ง้ั อุ ก ์คว คุ ควา ั กา ไหลและ า วั ไว้ อก จาก ี้ ัง ีช่อง ิ -เ ิ ไว สำาห ั ห ่อ เค ื่อง ือวั างช ิ ลงไ ใ หลุ ส่ว ี่ก้ หลุ ีกา ออกแ ี่ แ ก ่างกั ออกไ า คุ ส ั ิของชั้ ิโ เลี อาจ รูปที่ 1.10 การขับดันให้ขึ้นต่อเนื่อง ล่อ เ ็ ลา เ ิ ห ือเ ็ ่อก ุไ ้ 1.3.2 การผลิตปิโตรเลยี มในทะเลทมี่ รี ะดบั น้าำ ลึก กา สำา วจหาและ ั าแหล่ง ิโ เลี ใ อ ี ำากั กและชา ั่ง ะเล ะ ั ำ้า ื้ แ ่ ัจจุ ั ส่ว ใหญ่จะ ำากั ใ ะเล ี่ ี ะ ั น้ำ�ลึก ั้ง ี้เ าะ ส่ว ี่เ ็ ื้ ิ และชา ั่ง ะเล ี่ ี ะ ั ำ้า ื้ ไ ้ ูกค้ และ ั า ำา าใช้แ จะห สิ้ แล้ว กา สาำ วจหาและ ั าแหล่ง โิ เลี ใ ะเล ี่ ี ะ ั ำา้ ลึก โ เฉ าะใ ้า กา ลิ ซึ่งจำา ้อง ิ ั้งแ ่ ลิ เ ็ กา าว ั ว่า ีควา ากลำา าก ั้ง ี้เ าะส า แว ล้อ ไ ่เอื้ออำา ว แก่กา ฏิ ั ิงา ้องใช้เ คโ โล ีสูงและลง ุ าก ิษั ใ เค ือของเอสโซ่ไ ้ค้ คว้า วิจั และ ั าหลา ะ ัง ่อไ ี้

8 เชอื้ เพลงิ และวัสดหุ ลอ่ ล่ืน 1. ระบบแท่นผลิตปิโตรเลียมแบบหอคอย (Gayed Tower Production System) ะ แ ่ ลิ ิโ เลี แ หอคอ ี 2 แ คือแ ฐา ึ ิ กั ื้ ิ โ ั่วไ และ ะ แ ่ ลิ แ หอคอ ี่ ีสา ึ โ ง ใช้สา สลิงและส อ ่วง า้ำ ห ัก ึ แ ่ ลิ เ ื่อช่ว ใ กา ง ัว แ ่ ลิ ี่ ีสา ึ โ งจะเคลื่อ ไหวไ ้เล็ก ้อ ใ ข ะ ี่ ีคลื่ ล จั ะ ี้สำาห ั ใช้ ลิ ิโ เลี ใ ะเล ี่ ี ะ ั ำ้าลึก ะ า 200-600 เ ิษั เอสโซ่ไ ้ ั าแ ่ ลิ ะ หอคอ ี่ ีสา ึ โ งเ ็ ค ั้งแ ก เ ื่อกา ลิ ิโ เลี ิเว อ่าวเ ็กซิโก ซึ่ง ี ะ ั ควา ลึกของ ้าำ ะเล 300 เ โ ใช้เงิ ลง ุ ะ า 9,000 ล้า า ใ ช่วงก่อ .ศ. 2530 แ ่ ลิ แ ่ ลิ แ ่ ลิ ใ อ่าวไ ใ อ่าวแคลิ อ ์เ ี ์ ใ อ่าวเ ็กซิโก สา ึ โ ง ส อ รูปที่ 1.11 แท่นผลิตปิโตรเลียมแบบหอคอยสูง ยึดติดกับพื้นและสายยึดโยง 2. ระบบแท่นผลิตปิโตรเลียมแบบใต้น้ำา (Submerge Production System) สำาห ั กา ลิ ิโ เลี ใ ะเล ี่ ี ะ ั น้ำ�ลึก ากกว่า 600 เ ิษั เอสโซ่ไ ้ ั า ะ แ ่ ลิ ใ ้ า้ำ ขึ้ ัง ู ี่ 1.12 (ค ึ่งซ้า ) ะ ี้ ะกอ ้ว แ ่ ลิ ซึ่งจ อ ู่ใ ้ ำา้ และเ ือคว คุ ซึ่ง ลอ อ ู่เห ือ า้ำ กา ฏิ ั ิงา แ ุกอ ่าง ั ั้งแ ่กา ขุ เจาะ กา ลิ ว ั้งกา ซ่อ แซ ำา ุง ักษา แ ่ ลิ ใ ้าำ จะก ะ ำา ้ว ะ อั โ ั ิ ้ำา ั ิ ห ือก๊าซ ชา ิจากใ ้ ื้ ิ จะ ูกสู ขึ้ า ัก ไว้ ี่เ ือ ุกเห ือน้ำ� เ ื่อ อกา ข ส่งไ ังส า ีชา ั่ง ่อไ ห ืออาจจะ ่อ ่อข ส่งลำาเลี งจากแ ่ ลิ ใ ้ ้ำาไ ังส า ีชา ั่งโ งเล ก็ไ ้เช่ กั

เชอ้ื เพลิงและวสั ดุหลอ่ ลื่น 9 1 แท่นผลิตแบบใต้น้ำ แท่นผลิตแบบทุ่นลอย เรือลำเลียงปิโตรเลียม สายยึดโยง ท่อเจาะ แท่นคอนกรีต ถังเก็บปิโตรเลียม น้ำทะเลถ่วงแท่นผลิต ทอ่ ลำเลยี งปโิ ตรเลยี ม ทอ่ เจาะ ทอ่ ลำเลยี ลปโิ ตรเลยี ม แทน่ ผลติ ใตน้ ำ้ 1000 แทน่ ผลติ ใตน้ ำ้ รูปที่ 1.12 ระบบแท่นผลิตแบบใต้น้ำและระบบแท่นผลิตแบบทุ่นลอย (ESSO) ความลกึ เปน็ เมตร

10 เชื้อเพลิงและวัสดุหลอ่ ลน่ื 3. ระบบแท่นผลิตปิโตรเลียมแบบทุ่นลอย (Caission Vessel Production System) สำหรับการผลติ ปโิ ตรเลียมในทะเลท่ีมีระดบั น้ำลกึ มากกว่า 1,000 เมตรข้ึนไป บริษทั เอสโซ่ได้พฒั นา ระบบแท่นผลิตแบบทุ่นลอยน้ำขึ้น ดังรูปที่ 1.12 (ครึ่งขวา) การทำงานของระบบนี้ก็คล้ายคลึงกับระบบ แท่นผลิตใต้น้ำ กล่าวคือ จะใช้ระบบแท่นผลิตแบบจมอยู่ใต้น้ำ แต่สถานีควบคุมและถังพักปิโตรเลียมที ่ ผลิตได้จะรวมอยู่ด้วยกันและมีขนาดใหญ่ สามารถต้านทานต่อสภาพคลื่นลมแรงจัดในทะเลน้ำลึกได้เหมาะ กับการทำงานในทะเลที่มีระดับน้ำลึก และอยู่ห่างไกลจากฝั่ง นำ้ มนั นำ้ มลนั ม นำ้ มนั 4. การสูบอัดปิโตรเลียม ดันขึ้นเองด้วย สูบขึ้นด้วย ลมอัดเข้า ปริมาณของน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติที่จะ ความดันสะสมอยู่ เครื่องสูบ ไปแทนที่ ผลิตได้ทั้งหมดในแต่ละหลุมนั้นขึ้นอยู่กับการวางแผน รูปที่ 1.13 การสูบอัดปิโตรเลียม 3 วิธี การผลิต ถ้าศกึ ษาวางแผนและปฏิบตั งิ านไดถ้ กู ตอ้ งก็จะ สามารถสูบถ่ายขึ้นมาได้มาก ถ้าวางแผนไม่ดี เช่น สูบ ถ่ายเร็วเกินไปก็จะทำให้ผลิตได้น้อย ปิโตรเลียมที่ได้จากหลุมผลิตต้องผ่านกรรมวิธี บางอย่างก่อนที่จะนำไปใช้ สำหรับฐานขุดเจาะในทะเล ปิโตรเลียมที่ผ่านลิ้นควบคุม (Christmas Tree) จะส่ง ผ่านไปแยกก๊าซ น้ำ และสิ่งสกปรกออกจากน้ำมันดิบ ก๊าซบางส่วนจะใช้เป็นเชื้อเพลิง เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า บนฐานผลิต ส่วนใหญ่จะอัดขับความดันผ่านท่อรวม กับน้ำมันดิบไปยังโรงงานหรือสถานีแยกน้ำมันดิบและ ก๊าซธรรมชาติชายฝั่ง 5. การแปรรูปปิโตรเลียม โรงงานหรือสถานีแยกน้ำมันดิบและก๊าซ ธรรมชาตชิ ายฝง่ั จะทำหน้าที่แยกกา๊ ซเบาออกจากนำ้ มัน รูปที่ 1.14 ท่อขนส่งปิโตรเลียม ดิบ เพื่อนำไปใช้ประโยชน์โดยตรง หรือนำไปใช้ ประโยชน์อย่างอื่น เช่น ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปโิ ตรเคมคิ ลั สว่ นนำ้ มนั ดบิ จะสง่ ไปยงั โรงนำ้ มนั กลั่น เพื่อกลั่นน้ำมันให้เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ถ้าเป็นก๊าซธรรมชาติแต่เพียงอย่างเดียวจะทำให้คุณภาพ เหมาะสมกับการใช้งาน หรือแยกออกเป็นก๊าซชนิดต่าง ๆ เพื่อเป็นประโยชน์ต่อไป 6. ท่อขนส่งปิโตรเลียม การพัฒนาแหล่งน้ำมันสามารถขนถ่ายน้ำมันที่ผลิตได้ โดยยานพาหนะบรรทุกจากปากหลุมไปยัง ผู้ใช้ที่ใดก็ได้ แต่การพัฒนาแหล่งก๊าซธรรมชาติจะเกิดขึ้นได้ต้องมีตลาดก๊าซธรรมชาติที่ถาวร และมีปริมาณ เพียงพอคุ้มค่าต่อการสร้างระบบขนส่งทางท่อ โดยจะวางท่อส่งก๊าซธรรมชาติจากแท่นผลิต หรือสถานีผลิต ไปยังโรงแยกและส่งต่อไปยังผู้ใช้ ดังนั้น การพัฒนาแหล่งก๊าซธรรมชาติและระบบขนส่งทางท่อจึงต้องใช้ เงินลงทุนสูง เป็นโครงการถาวรระยะยาว

เชือ้ เพลงิ และวสั ดุหลอ่ ลน่ื 11 1.4 ประเภทสารประกอบและชนดิ นำ้ มนั ดบิ 1 1.4.1 ประเภทสารประกอบน้ำมันดิบ น้ำมันดิบมีลักษณะและส่วนประกอบแตกต่างกันออกไป ไม่ว่าจะเป็นประเทศต่อประเทศหรือ หลุมต่อหลุม มีช่วงลักษณะจากสีน้ำตาลอมเหลืองเป็นของเหลวไหลได้จนถึงมีสีดำหนืดข้น มีลักษณะกึ่ง ของแข็ง อย่างไรก็ตาม น้ำมันดิบทั้งหมดประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นตัวสำคัญ ความ แตกต่างของมันขึ้นอยู่กับสัดส่วนที่แตกต่างกัน แล้วแต่ชนิดของโมเลกุลและขนาดของไฮโดรคาร์บอน ดัง ได้กล่าวมาแล้วข้างต้น ดังที่กล่าวมาแล้วว่า น้ำมันดิบมีไฮโดรคาร์บอนเป็นสารประกอบส่วนใหญ่ สารประกอบไฮโดร - คาร์บอนที่มีอยู่ในน้ำมันดิบทุกชนิดจำแนกเป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ 1) พาราฟิน (Paraffins) 2) แนฟทีน (Naphthenes) 3) อะโรมาติก (Aromatic) นอกจากสารไฮโดรคาร์บอนหลัก 3 ประเภทดงั กลา่ ว ยังมีสารประกอบอื่น ๆ ทีป่ ะปนอยู่ในน้ำมนั ดบิ คือ 1) สารประกอบกำมะถันอาจมีปริมาณตั้งแต่ 0.04-5% โดยน้ำหนัก แล้วแต่ชนิดของน้ำมันดิบ สาร ประกอบกำมะถันนี้จะทำให้อุปกรณ์ในกระบวนการกลั่นเสื่อม และเมื่อปะปนอยู่ในผลิตภัณฑ์ สำเร็จรูป จะทำให้เกิดมลพิษจากกรดกำมะถัน จึงต้องมีกระบวนการกำจัดกำมะถันออกจากน้ำมัน ดิบ 2) สารประกอบของออกซิเจนจะมีอยู่ประมาณ 0.5% โดยน้ำหนัก ถ้ามีอยู่มากจะเกิดกรดอินทรีย์ กัดกร่อนอุปกรณ์ในกระบวนการกลั่นได้ ดังนั้นต้องทำให้เป็นกลางโดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือโดยการให้รวมกับไฮโดรเจนกลายเป็นน้ำ 3) สารประกอบของไนโตรเจนอาจมีอยู่ในน้ำมันดิบถึง 0.1% โดยน้ำหนัก สารประกอบนี้จะทำให้ ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีสีคล้ำและเกิดเป็นยางเหนียวในระหว่างการใช้งาน กำจัดออกได้โดยการเปลี่ยนให้ เป็นก๊าซแอมโมเนียด้วยกรดกำมะถัน หรือการรวมตัวกับไฮโดรเจน 4) สารประกอบอนินทรีย์ในน้ำมันดิบมีอยู่ 2 อย่าง คือ เกลือกับน้ำ ซึ่งจะเกิดเป็นกรดเกลือ เมื่อเกิด ความร้อนจากการกลั่นน้ำมันดิบ ทำให้เกิดตะกรันและกากถ่านจับตามท่อ เป็นเหตุให้การถ่ายเท ความร้อนไม่สะดวก ท่ออาจแตกได้จากความร้อนที่มากเกินไป จึงต้องกำจัดเกลือออกโดยการผสม น้ำมันดิบกับน้ำให้เกลือละลายออกไป 5) สารประกอบอินทรีย์ที่เป็นโลหะ เช่น วาเนเดียม นิกเกิล สารพวกนี้มีจุดเดือดสูง จึงมักมีมากใน น้ำมันที่หนัก เช่น น้ำมันเตา ถ้ามีมากเกินไปจะทำให้เกิดเถ้าสูงและเกิดการกัดกร่อนขึ้นได้

12 เชอื้ เพลงิ และวัสดุหล่อล่ืน 1.4.2 ชนดิ ของน้ำมนั ดิบ น้ำมันดิบแบ่งเป็น 3 ชนิดใหญ่ ๆ คือ ตามธรรมชาติของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ตามความ หนักเบา ตามปริมาณกำมะถันที่มีอยู่ในน้ำมันดิบนั้น ๆ และตามทางการค้า 1. น้ำมันดิบแบ่งตามสารประกอบไฮโดรคาร์บอน 1) น้ำมันดิบชนิดพาราฟินเบส (Paraffinic-Base Crude Oils) ประกอบด้วยไขพาราฟินซึ่งมีน้ำหนักโมเลกุลสูงและเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง และมีพวกยาง มะตอยน้อยหรือไม่มีเลย น้ำมันดิบชนิดนี้ประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบพาราฟินิก เมื่อนำ มากลั่นจะได้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนต่ำ น้ำมันก๊าดคุณภาพดีเขม่าน้อย น้ำมันดีเซลที่ได้จะมีค่าซีเทนสูง น้ำมันหล่อลื่นจะมีค่าดัชนีความหนืดสูง แต่ข้อเสียของน้ำมันดิบประเภทนี้จะมีไขมาก ทำให้จุดไหลเทของ น้ำมันสูงเกินไป เป็นผลให้น้ำมันแข็งตัวง่าย 2) น้ำมันดิบชนิดแอสฟัลติกเบส (Asphaltic-Base Crude Oils) น้ำมันดิบชนิดนี้บางทีก็เรียกชนิดแนฟทีนเบส (Naphthenic-Base Crude Oils) ประกอบด้วยไข พาราฟินน้อยหรือไม่มีเลย แต่จะมีพวกยางมะตอยอยู่มาก น้ำมันดิบชนิดนี้ประกอบด้วยสารแนฟทีนเป็น หลัก หากนำมากลั่นจะได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันเบนซินมีค่าออกเทนสูงกว่าประเภทแรก น้ำมันก๊าดและน้ำมัน ดีเซลมีคุณภาพปานกลาง ได้น้ำมันหล่อลื่นมีค่าดัชนีความหนืดต่ำถึงปานกลาง กากกลั่นให้ยางมะตอยมาก และมีไขน้อย 3) น้ำมันดิบชนิดมิกซ์-เบส (Mixed-Base Crude Oils) ประกอบด้วยส่วนผสมของทั้งชนิดที่ 1 และชนิดที่ 2 คือ มีพาราฟิน แนฟทีนเกิดขึ้นด้วยกัน โดยมีส่วนหนึ่งเป็นอะโรมาติกด้วย คือรวมทั้ง 3 ชนิด เช่น ถ้ามีส่วนเบามากก็จะมีพาราฟินมาก ส่วนหนัก ก็จะมีอะโรมาติกมาก ผลิตภัณฑ์ที่ได้จึงมีส่วนดีและเสียอยู่คละกันไป การแบ่งเช่นนี้เป็นไปเพียงหยาบ ๆ เพื่อให้ทราบชนิดของน้ำมันดิบเท่านั้น เพราะน้ำมันดิบบาง ชนิดก็ก้ำกึ่งกันในแต่ละชนิด แต่ส่วนใหญ่ก็จะเป็นลักษณะของมิกซ์-เบส นั่นเอง ตารางที่ 1.1 ส่วนประกอบต่าง ๆ ของน้ำมันดิบแต่ละชนิดเป็นร้อยละ ชนิดของน้ำมนั ดบิ ไขนำ้ มนั ยางมะตอย % ส่วนประกอบทีก่ ลัน่ ไดใ้ นช่วง 250-300oซ. (Crude Oil) % % พาราฟิน แนฟทีน อะโรมาตกิ j พาราฟินิกเบส 1.5-0 0-6 46-61 22-32 12-25 k มกิ ซ์-เบส 1.0-0 0-6 42-5 38-9 16-20 l แอสฟัลตกิ เบส Trace 0-6 15-26 61-76 8-13 2. น้ำมันดิบแบ่งตามความหนักเบา น้ำมันดิบที่เป็นของเหลวจะวัดในลักษณะปริมาตรหรือน้ำหนัก โดยการเปรียบเทียบกัน จึงจำเป็น ต้องทราบความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity) ของน้ำมันนั้น ๆ

เชื้อเพลิงและวสั ดหุ ล่อล่นื 13 แบบฝึกกิจกรรมที่ 1 เรื่อง แหล่งกำเนิดและการผลิตปิโตรเลียม 1 ตอนที่ 1 จงเติมคำในช่องว่างต่อไปนี้ 1. คำว่าปโิ ตรเลียมมาจากภาษาละตินเขียนอย่างไร ....................................................................................................................................................................................................... 2. คำวา่ ปิโตรเลยี มหมายถึงอะไร ....................................................................................................................................................................................................... 3. ปิโตรเลยี มเป็นสารประเภทใด ....................................................................................................................................................................................................... 4. ปโิ ตรเลียมได้แกอ่ ะไรบา้ ง ....................................................................................................................................................................................................... 5. ปโิ ตรเลียมใช้เปน็ เชื้อเพลงิ อะไรไดบ้ า้ ง จงเขียนมา 3 อย่าง ....................................................................................................................................................................................................... 6. ปิโตรเลยี มเปน็ วตั ถดุ บิ ผลิตภัณฑ์สงั เคราะห์ได้แก่อะไร จงเขียนมา 3 อยา่ ง ....................................................................................................................................................................................................... 7. กา๊ ซท่เี ปน็ วัตถุดบิ สำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกมีอะไรบา้ ง จงเขยี นมา 3 ชื่อ ....................................................................................................................................................................................................... 8. ผลจากการกลั่นนำ้ มนั ดิบจะได้อะไรบา้ ง จงเขียนมา 3 ชอื่ ....................................................................................................................................................................................................... 9. ประเทศไทยเรม่ิ มกี ารสำรวจแหลง่ น้ำมนั ตั้งแต่เม่อื ใด ....................................................................................................................................................................................................... 10. ประเทศไทยผลิตน้ำมนั ดบิ ได้คร้ังแรกเอาไปใช้ประโยชน์อะไร ....................................................................................................................................................................................................... ตอนท ี่ 2 จงทำเครื่องหมายถกู (P) ลงหน้าข้อความทถ่ี กู ต้องท่สี ุด 1. ปิโตรเลียมเกิดจากอะไร 2. ชั้นตะกอนทับถมปิโตรเลียมลึกเท่าใด ก. จากการทับถมน้ำ ก. ลึก 10-100 ม. ข. การแปรสภาพซากสิ่งมีชีวิต ข. ลึก 100-1,000 ม. ค. สัตว์ทะเล ค. ลึก 1,000-10,000 ม. ง. สัตว์บก ง. ลึก 10,000-100,000 ม.

14 เช้ือเพลงิ และวสั ดุหล่อลื่น 3. ปิโตรเลียมมี 2 องค์ประกอบสำคัญ คืออะไร 7. ปริมาณปิโตรเลียมที่ได้ขึ้นกับอะไร ก. ออกซิเจนกับไฮโดรเจน ก. การวางแผนและปฏิบัติงาน ข. ไฮโดรเจนกับคาร์บอนไดออกไซด ์ ข. การใช้เครื่องทุ่นแรง ค. คาร์บอนไดออกไซด์กับคาร์บอน ค. ฤดูหนาว ง. คาร์บอนกับไฮโดรเจน ง. ฤดูร้อน 4. ปิโตรเลียมสะสมอยู่ใต้ผิวโลกได้อย่างไร 8. สารประกอบอนินทรีย์ในน้ำมันดิบ 2 อย่างคืออะไร ก. ถูกอัดด้วยน้ำทะเล ก. น้ำจืดและน้ำเค็ม ข. ถูกอัดด้วยทราย ข. ดินกับหิน ค. ชั้นหิน ค. เกลือกับโคลน ง. ชั้นน้ำมันดิบ ง. เกลือกับน้ำ 5. ทำไมต้องสำรวจหาปิโตรเลียม 9. น้ำมันดิบชนิดพาราฟินเบสเป็นอย่างไร ก. เพราะทำตามระบบ ก. เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง ข. เพราะทำตามสัมปทาน ข. เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ค. เพราะอยู่ใต้ดินมองไม่เห็น ค. เป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง ง. เพราะเป็นของเหลวและก๊าซ ง. ถูกทุกข้อ 6. การสำรวจปิโตรเลียมสำรวจที่ใด 10. น้ำมันดิบแบ่งตามหนักเบาต้องรู้อะไร ก. ในทะเล ข. บนบก ก. สถานะ ข. สี ค. บนบกและในทะเล ง. ผิดทุกข้อ ค. ความถ่วงจำเพาะ ง. ความหนืด ตอนที่ 3 จงตอบคำถามต่อไปนี้ให้ได้ใจความสมบูรณ์ 1. การเจาะสำรวจปิโตรเลียมเพื่อหาข้อมูลอะไร 2. ระบบแท่นผลิตปิโตรเลียมแบบหอคอย มีลักษณะอย่างไร 3. ระบบแท่นผลิตปิโตรเลียมแบบใต้น้ำ มีลักษณะอย่างไร 4. น้ำมันดิบจำแนกเป็น 3 ประเภทหลัก คืออะไร 5. จงสเกตภาพโครงสร้างชั้นหินดินดานที่กำเนิดปิโตรเลียมมา 1 ภาพ

2เชื้อเพลิงและวสั ดหุ ล่อลนื่ 15 การกลน่ั และการผสมนำ้ มนั สาระการเรียนรู้ 2.1 จุดเดือดและส่วนกลั่นน้ำมันดิบ 2.2 ส่วนประกอบหอกลั่นบรรยากาศ 2.3 กระบวนการกลั่นลำดับส่วน 2.4 กระบวนการกลั่นเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี 2.5 กระบวนการกลั่นเปลี่ยนสภาพน้ำมัน 2.6 กระบวนการผสมน้ำมัน ผลการเรยี นรทู้ ค่ี าดหวงั 1. อธิบายจุดเดือดและส่วนกลั่นน้ำมันดิบได้ 2. อธิบายส่วนประกอบหอกลั่นบรรยากาศได้ 3. อธิบายกระบวนการกลั่นลำดับส่วนได้ 4. อธิบายกระบวนการกลั่นเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีได้ 5. อธิบายกระบวนการกลั่นเปลี่ยนสภาพน้ำมันได้ 6. อธิบายกระบวนการผสมน้ำมันได้ 7. เพื่อให้มีกิจนิสัยที่ดีในการทำงานด้วยความเป็นระเบียบ สะอาด ประณีต ความปลอดภัยและรักษาสภาพแวดล้อม

16 เชอ้ื เพลิงและวสั ดุหล่อลนื่ 2 การกลน่ั และการผสมนำ้ มนั บทนำ น้ำมันดิบไม่ใช่สารประกอบทางเคมีอย่างเดียว แต่เป็นส่วนผสมของสารประกอบทางเคมี จำแนก คุณสมบัติและลักษณะสำคัญที่สุดที่เกิดขึ้นได้โดยอาศัยการใช้ความร้อน ถ้าต้มน้ำมันดิบจนกระทั่งถึง อุณหภูมิเดือดแรกและหยุดอยู่ตรงนั้น น้ำมันดิบจะไม่ระเหยไปทั้งหมด แต่จะระเหยส่วนที่ถึงจุดเดือดแรก เท่านั้น น้ำมันดิบไม่เหมือนน้ำ เพราะน้ำมันดิบไม่ใช่สารประกอบเคมีหนึ่งเดียวเท่านั้น แต่เป็นหลาย ๆ สิบหรือหลาย ๆ ร้อยตัวต่าง ๆ กัน เช่น CH4 (มีเทน) บ้างก็เป็นแบบเชิงซ้อน (Complex) เช่น C85H60 ทั้ง CH4 และ C85H60 น้ำมันดิบประกอบด้วยอะตอมของธาตุไฮโดรเจนและคาร์บอน รวมกันเรียกว่า สารประกอบ ไฮโดรคาร์บอน คุณลักษณะสำคัญของสารประกอบแต่ละตัวมีจุดเดือดต่างกัน จึงใช้เป็นประโยชน์ที่สำคัญ ในการแสดงถึงคุณสมบัติทางกายภาพ เป็นรากฐานสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมโดยทั่ว ๆ ไป เพื่อใช้กลั่นลำดับส่วนที่อุณหภูมิต่างกัน ดังรูปที่ 2.1 จากรูปที่ 2.1 ขั้นตอนที่ j การต้มน้ำมันดิบน้ำหนักระดับกลาง ๆ ให้ความร้อนถึงอุณหภูมิ 65°ซ. น้ำมันดิบจะเริ่มเดือด ถึงตรงนี้รักษาเปลวไฟให้มีอุณหภูมิคงที่ที่ 65°ซ. หลังจากนั้นชั่วขณะหนึ่งน้ำมันดิบ จะหยุดเดือด รูปที่ 2.1 ขั้นตอนที่ k เพิ่มเปลวไฟและให้ความร้อนสูงขึ้นอีกถึง 230°ซ. น้ำมันดิบจะเริ่มเดือด อีก และชั่วขณะหนึ่งน้ำมันดิบก็จะหยุดเดือด 65° 230° 400° 480° j 65° (150°ฟ.) k 230° (450°ฟ.) l 400° (750°ฟ.) m 480° (900°ฟ.) รูปที่ 2.1 จุดเดือดของสารประกอบน้ำมันดิบแต่ละตัวแตกต่างกันจึงแยกได้ด้วยการต้ม

เชอ้ื เพลิงและวสั ดุหล่อลน่ื 17 2.1 จุดเดือดและส่วนกล่ันนำ้ มนั ดิบ 2 2.1.1 ความแตกตา่ งจุดเดือดนำ้ มนั ดบิ จุดเดือด°ซ. ปริมาตรที่กลั่นออก (%) รูปที่ 2.2 กราฟแสดงจุดเดือดของน้ำมันดิบแต่ละแหล่งต่างกัน จากรูปที่ 2.1 จากรูปที่ 2.1 หากทำเป็นขั้นตอนต่อไป l-m โดยเพิ่มความร้อนมากขึ้น น้ำมันดิบจะเดือดไปจน แห้ง แสดงว่าสิ่งที่เกิดขึ้นนั้นคือสารประกอบ เริ่มเดือดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 65°ซ. ระเหยในขั้นตอนที่ j และ สารประกอบที่เดือดที่อุณหภูมิระหว่าง 65° - 230°ซ. จะระเหยในขั้นตอนที่ k และเรื่อย ๆ ไป ดังกราฟ รูปที่ 2.2 จากกราฟการกลั่นน้ำมันดิบรูปที่ 2.2 น้ำมันดิบแต่ละชนิดจะมีกราฟของการกลั่นแตกต่างกัน ซึ่ง ช่วยให้ทราบถึงชนิดต่าง ๆ ของสารประกอบเคมีที่มีอยู่ในน้ำมันดิบนั้น ๆ ยิ่งมีคาร์บอนอะตอมมากขึ้น เท่าใดในสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ก็จะมีจุดเดือดที่อุณหภูมิการกลั่นตัวต่าง ๆ กันมากขึ้นเท่านั้น ดัง ตารางที่ 2.1 ตารางที่ 2.1 แสดงอุณหภูมิการกลั่นตัวและความถ่วงจำเพาะของน้ำมันที่ได้ องคป์ ระกอบ คารบ์ อนอะตอม อุณหภมู ิการกล่ันตวั (°ซ.) ความถ่วงจำเพาะ j น้ำมนั เบนซิน 5-6 50 - 220 0.60 - 0.75 k นำ้ มนั ก๊าด 10 - 14 170 - 250 0.78 - 0.83 l นำ้ มันดเี ซล 14 - 19 200 - 340 0.82 - 0.86 m นำ้ มนั เตา 19 - 29 250 - 360 0.91 - 0.99 n ยางมะตอย (กากจากการกล่ัน) -

18 เชอื้ เพลิงและวัสดุหลอ่ ลนื่ 2.1.2 ส่วนกลน่ั น้ำมนั ดบิ (Fractions) ผลิตภัณฑ์ชนิดต่าง ๆ ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบแบ่งออกเป็นกลุ่มได้ดังนี้ 1) ส่วนที่เบาที่สุดมีสภาพเป็นก๊าซในอุณหภูมิและบรรยากาศปกติ 2) ส่วนที่กลั่นตัวเป็นของเหลวในอุณหภูมิและบรรยากาศปกติ เรียกว่า สิ่งกลั่น (Distillate) ได้แก่ ผลิตภัณฑ์ชนิดต่าง ๆ เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล เป็นต้น 3) ส่วนที่หนักซึ่งไม่ระเหยในหอกลั่น เรียกว่า กากกลั่น (Residual Fuel) ได้แก่ น้ำมันเตา ยาง มะตอย (Asphalt) ตารางที่ 2.2 ปริมาณของน้ำมันที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ 3 ประเภท (%) ช่วงอุณหภูมิที่กลั่น ชนิดของผลิตภัณฑ์ ชนิดของน้ำมันดิบ (จากหัวข้อ 1.4) พาราฟิน แนฟทีน แอสฟัลติก 40° - 200°ซ. นำ้ มันเบนซิน 45.2 38.6 1.1 140° - 290°ซ. น้ำมนั กา๊ ด 250° - 340°ซ. นำ้ มนั ดีเซล 17.7 4.9 - สูงกว่า 340°ซ. นำ้ มันหลอ่ ล่นื ใส 8.3 17.3 55.5 9.8 9.4 14.2 น้ำมันดิบส่วนที่เบาจะมีน้ำมันเบนซินและน้ำมันก๊าดมาก ส่วนที่หนักจะมีน้ำมันดีเซลและกาก กลั่นมาก สารประกอบที่หนักกว่าจะมีจุดเดือดสูงกว่า ดังรูปที่ 2.3 กากกลั่น น้ำมันดีเซล จุดเดือด°ซ. น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซินหนัก น้ำมันเบนซินเบา บิวเทนและเบากว่า ปริมาตรที่กลั่นออก (%) รูปที่ 2.3 กราฟผลผลิตการกลั่นน้ำมันดิบ

เชอื้ เพลิงและวสั ดหุ ลอ่ ลน่ื 19 2.1.3 การตัดช่วงการกลัน่ นำ้ มันดบิ (Cutting Crudes) 2 เพื่อให้ทราบเกี่ยวกับกราฟของการกลั่นน้ำมันดิบชัดเจนมากขึ้น ให้พิจารณากราฟการตัดช่วงการ กลั่นน้ำมันดิบ ดังรูปที่ 2.4 การตัดช่วงการกลั่นน้ำมันดิบหนัก (Heavy Crude Oil) และน้ำมันดิบเบา (Light Crude Oil) ได้น้ำมันก๊าดออกมาปริมาณต่างกัน น้ำมันดิบหนัก จุดเดือด oซ. น้ำมันดิบเบา น้ำมันก๊าดโดยปริมาตรที่กลั่นออก (%) รูปที่ 2.4 กลั่นน้ำมันดิบ 2 ชนิด ได้น้ำมันก๊าดต่างกัน ปริมาณน้ำมันก๊าดช่วงจุดเดือดจาก 157°- 232°ซ. 1) สำหรับน้ำมันดิบหนัก เริ่มต้นจากแกนตั้งที่อุณหภูมิ 157°ซ. แล้วลากเส้นตรงไปยังส่วนโค้งของ การกลั่นทางด้านขวาที่จุด A ตรงจุด A ก็คือ 26% บนแกนนอน 2) ต่อไปเริ่มจากอุณหภูมิ 232°ซ. แล้วลากเส้นตรงไปยังส่วนโค้งของการกลั่นเดิมทางด้านขวาที่จุด B ตรงจุด B ก็คือ 42% บนแกนนอน 3) คำนวณร้อยละโดยปริมาตรที่กลั่นออกจากจุดเดือดแรกน้ำมันก๊าดไปยังจุดสุดท้าย ก็คือ 42-26 = 16% ดังนั้นน้ำมันดิบจะมีน้ำมันก๊าด 16% 4) ต่อไปก็ทำวิธีการแบบเดิมสำหรับน้ำมันดิบเบา ตามข้อ 1) 2) และ 3) ดังกล่าวแล้ว ก็จะหาได้เป็น 66.5 - 48.5 = 18% ดังนั้น น้ำมันดิบหนักมีน้ำมันก๊าด 16% แต่น้ำมันดิบเบามีน้ำมันก๊าด 18% ซึ่งมากกว่า ในน้ำมันดิบหนัก

20 เช้อื เพลงิ และวสั ดุหลอ่ ลื่น 2.2 สว่ นประกอบหอกลน่ั บรรยากาศ 2.2.1 ช้นั การกล่ันของหอกลนั่ หอกลั่นน้ำมันใช้กลั่นน้ำมันดิบปริมาณมาก ซึ่งส่วนกลั่นที่แยกออกมาต่างกันถึง 5 หรือ 6 อย่าง ในน้ำมันดิบชนิดเดียวกัน ชั้นการกลั่น (Distilling Column) จึงมีประโยชน์อย่างยิ่งที่ช่วยทุ่นแรงงาน ก๊าซ เบนซินอากาศยาน กระบวนการปรบั คุณภาพ เบนซินรถยนต์ น้ำมันก๊าด น้ำมันเจ็ทเอ 1 น้ำมันเจพี 8 หอกลน่ั บรรยากาศ ดีเซลหมุนเร็ว ดีเซลหมุนช้า นำไปผลิตน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน น้ำมันเตา ยางมะตอย เตาเผา แยกเกลือแร่ ปั๊มน้ำมันดิบ น้ำมันดิบ ไฟเผา รูปที่ 2.5 ผังแสดงผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ ในหอกลั่นบรรยากาศ

เชื้อเพลิงและวสั ดหุ ลอ่ ลน่ื 21 2.2.2 สว่ นประกอบหอกลัน่ บรรยากาศ ก๊าซเชื้อเพลิง 2 ถังน้ำมันดิบ ก๊าซเหลว น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา กากกลั่น ปั๊มดูดส่งน้ำมันดิบ เตาน้ำมันดิบ หอกลั่นบรรยากาศ รูปที่ 2.6 หอกลั่นบรรยากาศอย่างง่าย (การกลั่นลำดับส่วน) ไอน้ำมันห้อง A ส่วนหนักควบแน่นเป็นของเหลวในถาดกลั่น ZA ส่วนเบาลอยขึ้นไปห้อง B ส่วนหนึ่งควบแน่น อีกส่วนลอยขึ้นสูงต่อไปจนเป็นก๊าซเชื้อเพลิง ปั๊มดูดส่งน้ำมันดิบ ดูดส่งน้ำมันดิบผ่านเข้าเตาน้ำมันดิบ (Furnace) ที่เผาให้ความร้อนที่อุณหภูมิ ประมาณ 315°-370°ซ. น้ำมันดิบมากกว่าครึ่งจะเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลวและไอระเหย (Vapor) ต่อจาก นั้นส่วนผสมของเหลวและไอระเหยก็จะไหลผ่านเข้าไปในหอกลั่นบรรยากาศ ฝาดักไอน้ำมัน ภายในหอกลั่นบรรยากาศมีชุดถาด กลั่น (Trays) ประกอบด้วยช่องไอระเหย ถาดกลั่น ของเหลว (Perforations) อยูห่ ลายร ู เป็นทางให้ไอระเหย ผ่านขึ้นไปได้ถึงชัน้ ท่ีสงู กว่า เมอ่ื ท้ังของเหลว ท่อถาดกลั่น และไอระเหยที่หนักหยดลงมาที่ชั้นล่าง แต ่ ไอระเหย ไอระเหยที่เบากว่าจะระเหยขึ้นไปตามถาด กลน่ั ไปยังชั้นสูง ดังรูปที่ 2.6 และรูปที่ 2.7 รูปที่ 2.7 ถาดกลั่นและฝาดักไอน้ำมัน

22 เช้ือเพลงิ และวัสดุหล่อล่ืน 2.2.3 ฝาดกั ไอน้ำมันและทอ่ ทางออกถาดกลัน่ ถาดกลั่นจะครอบไว้ด้วยแผ่นโลหะที่เรียกว่าฝาดักไอน้ำมัน (Bubble Cap) เพื่อบังคับให้ไอระเหย ผา่ นขน้ึ ไปไดท้ างรถู าดกลน่ั แลว้ ลอดฝาดกั ไอนำ้ มนั ผา่ นสว่ นบนของนำ้ มนั เหลว ซง่ึ มอี ยใู่ นถาดกลน่ั จำนวน หนึ่งสูงหลายนิ้วได้ การที่เกิดเป็นฟองไอระเหย (Bubbling) เป็นสิ่งจำเป็นมากในการปฏิบัติการกลั่น นั่นคือ ฟองไอระเหยที่ร้อนเป็นฟองที่สามารถผ่านของเหลวได้ ความร้อนจากไอระเหยจะถ่ายเทไปให้ของเหลวใน ระหว่างเกิดฟองอากาศ เมื่อฟองอากาศของไอระเหยนั้นเย็นลงเพียงเล็กน้อย ส่วนหนึ่งของไฮโดรคาร์บอน หนักในนั้นจะเปลี่ยนสภาพจากไอระเหยควบแน่นเป็นสภาพของเหลวได้ ต่อจากนั้นบรรดาไอระเหยที่ยังเหลืออยู่ จะเคลื่อนตัวขึ้นไปยังถาดกลั่นชั้นบนต่อไป แล้วเกิด ปฏิกิริยาดังกล่าวเรื่อย ๆ ไป ไอระเหย ไอระเหย ของเหลว ท่อล้น ของเหลว ท่อล้น ท่อทางออก รูปที่ 2.8 ถาดกลั่นมีท่อล้นและท่อทางออกของผลิตภัณฑ์ ดังที่กล่าวมาแล้ว ปริมาณของเหลวในแต่ละถาดกลั่นจะเพิ่มมากขึ้น เพราะไฮโดรคาร์บอนจาก ไอระเหยควบแน่นแยกออกมาเรื่อย ๆ ดังนั้นจึงต้องมีท่อล้น (Downcomer) (ดูรูปที่ 2.8) ซึ่งติดตั้งไว้เพื่อ ปล่อยให้ของเหลวที่มากเกินไปล้นผ่านท่อล้นลงสู่ถาดกลั่นชั้นถัดลงมา ฉะนั้นทุกถาดกลั่นที่ดึงเอาของเหลว ออกมาจากชั้นการกลั่น จะมีปริมาณผลิตภัณฑ์เท่ากับปริมาณของน้ำมันดิบที่นำเข้าไป ไม่หายไปเลย จะเห็นว่าโมเลกุลบางตัวจะแยกกลับไปกลับมาหลาย ๆ รอบ คือลอยขึ้นไปถาดบนเป็นไอระเหย ใน ที่สุดก็ควบแน่นเป็นของเหลวล้นลงมายังถาดล่างทางท่อล้น หมายถึงว่า สภาพของไอระเหยปนของเหลวนี้ จะเกิดการแยกตัวได้โดยตัวมันเอง ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิตรงจุดนั้น ๆ 2.2.4 ท่อทางออกผลิตภัณฑ ์ ในท่รี ะดับหลายระดบั บนชัน้ กลน่ั ติดต้งั ทอ่ ทางออก (Product Sidedraws) ซง่ึ รองรบั เอาของเหลว ที่เป็นผลิตภัณฑ์กลั่นได้ออกมา ผลิตภัณฑ์ที่เบาจะออกทางชั้นบน ส่วนผลิตภัณฑ์ที่หนักจะเป็นของเหลว ออกทางชั้นล่าง หรือก้นหอกลั่นน้ำมัน

เช้อื เพลงิ และวัสดุหลอ่ ลนื่ 23 2.3 กระบวนการกลน่ั ลำดบั สว่ น (Fractional Distrillation) 2.3.1 ลำดับกระบวนการกลั่นลำดับส่วน 2 กระบวนการกลั่นน้ำมันที่กล่าวกันทั่วไป อาจแยกย่อยได้มากมาย แล้วแต่การออกแบบพัฒนา กระบวนการที่ใช้กันแพร่หลาย จำแนกกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบลำดับส่วนเป็น 4 กระบวนการ คือ 1) กระบวนการลำดับส่วนหรือกระบวนการกลั่นแยกน้ำมัน (Separation) 2) กระบวนการกลั่นเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี (Conversion) หรือเรียกกระบวนการกลั่นแยกสลาย (Cracking) ในหัวข้อ 2.5 3) กระบวนการกลั่นเปลี่ยนสภาพน้ำมัน (Reforming) หรือเรียกกระบวนการกลั่นปรับปรุงคุณภาพ (Treating) ในหัวข้อ 2.6 4) กระบวนการผสมน้ำมัน (Blending) ในหัวข้อ 2.7 กระบวนการกลั่นลำดับส่วน น้ำมันดิบส่งผ่านเข้าไปในท่อเหล็ก ซึ่งเรียงแถวอยู่ในเตาเผา และให ้ ความร้อนจนน้ำมันดิบมีความร้อนประมาณ 315°-370°ซ. (600°-700°ฟ.) หลังจากนั้นน้ำมันดิบร้อน รวมทั้ง ไอร้อนจะไหลไปหอกลั่นบรรยากาศ ไอร้อนจะลอยขึ้นไปส่วนบนของหอกลั่น เมื่อได้รับความเย็นก็จะกลั่น ตัวเป็นของเหลวบนถาดกลั่นที่เรียงกันเป็นชั้น ๆ มีหลายสิบชั้นในหอกลั่น ไอร้อนจะกลั่นตัวเป็นของเหลว ในถาดกล่นั ช้ันใดขึน้ อยู่กบั ช่วงจุดเดอื ดของน้ำมันสว่ นนัน้ ส่วนบนสุดของหอกลนั่ ซ่งึ มอี ณุ หภมู ิต่ำสดุ จะเป็น หอกลั่นบรรยากาศ ก๊าซหุงต้ม หนว่ ยปรับปรุงคณุ ภาพ วัตถุดิบสำหรับ อุตสาหกรรมปิโตรเลียม หน่วยปรับปรุงคุณภาพ น้ำมันเบนซิน หน่วยผสมและปรับปรุงคุณภาพ น้ำมันเครื่องบิน หน่วยปรับปรุงคุณภาพ และน้ำมันก๊าด น้ำมันดิบ หน่วยปรับปรุงคุณภาพ น้ำมันดีเซล เตาเผา น้ำมันดิบ น้ำมันเตา น้ำมันหล่อลื่น หน่วยผสมและปรบั ปรุงคณุ ภาพ หอกลั่นสุญญากาศ ยางมะตอย รูปที่ 2.9 แผนผังกระบวนการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบ (ESSO)

24 เชอ้ื เพลิงและวัสดหุ ลอ่ ลน่ื ก๊าซ ถัดลงมาซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าจะเป็นส่วนประกอบของน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซล ตามลำดับ ส่วนน้ำมันที่ก้นหอกลั่นบางส่วนจะนำไปทำเป็นน้ำมันเตา และบางส่วนถ้านำไปผ่านหอกลั่น สุญญากาศจะสามารถแยกส่วนนำไปทำเป็นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานออกมาได้ และส่วนที่เหลือเป็นพวก ยางมะตอย กระบวนการกลั่นลำดับส่วน น้ำมันดิบจะแยกออกเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ในหอกลั่นบรรยากาศ (Atmospheric Distillation) โดยใช้ไอน้ำร้อนจัด (Superheated Steam) เป็นตัวให้ความร้อน ผลิตภัณฑ์ที่ได ้ ออกมาบางอย่างก็ใช้ประโยชน์ได้เลย เช่น ก๊าซ LPG น้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซล แต่บางอย่างต้องนำไปผ่าน กระบวนการเพิ่มคุณภาพเสียก่อนจึงจะใช้ประโยชน์ได้ หมอ้ แยกกา๊ ซ หอกลน่ั น้ำมัน ก๊าซหงุ ต้ม นำ้ มันเบนซินเบา นำ้ มนั ดบิ เขา้ น้ำมันเบนซินหนัก น้ำมันก๊าด ไอนำ้ ร้อน น้ำมันดีเซล เตาเผา หอแยกย่อย น้ำมันเตา ไอน้ำร้อนจัด เพิ่มความร้อน กากกลั่น รูปที่ 2.10 กระบวนการกลั่นแยกน้ำมัน จากรูปที่ 2.10 อุ่นน้ำมันดิบให้ร้อนด้วยความร้อนจากไอน้ำร้อน ซึ่งออกมาจากหอกลั่น จากนั้นก ็ ผ่านเข้าไปในเตาเผา เพื่อทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการไม่เกิน 360°ซ. เพื่อป้องกันการแตกตัวของน้ำมัน และการเกิดเขม่าในท่อ แล้วจึงฉีดเข้าไปในหอกลั่น ไฮโดรคาร์บอนส่วนที่เบาจะระเหยขึ้นบน ส่วนที่หนัก จะตกลงกน้ หอกลน่ั ไอนำ้ รอ้ นฉดี เขา้ ในบรเิ วณกน้ หอกลน่ั ใหค้ วามรอ้ นแกน่ ำ้ มนั ดบิ อณุ หภมู แิ ตล่ ะสว่ นของ หอกลั่นสามารถควบคุมโดยหอแยกย่อย 4 ตัว (Strippers) ซึ่งมีไอน้ำร้อนฉีดให้ความร้อนเช่นกัน อุณหภูมิ ยอดหอกลั่นอยู่ในราว 105°ซ. จากยอดหอกลั่นลงต่ำอุณหภูมิจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งถึงก้นหอกลั่นซึ่ง มีอุณหภูมิราว 380°-400°ซ. ผลิตภัณฑ์ที่เบาที่สุดได้จากยอดหอกลั่น ทำให้เย็นแล้วผ่านเข้าหม้อ แยกก๊าซ (Gas Separator) ซึ่งเมื่อแยกอีกทีได้ก๊าซ LPG ส่วนก๊าซที่เบามากได้แก่มีเทน (CH4) และอีเทน (C2H6) ไม่คุ้มที่จะอัดเป็นก๊าซ LPG ขาย นำไปใช้เผาให้ความร้อนในเตาอุ่นน้ำมันและที่เหลือเผาทิ้งไป ก๊าซ LPG ประกอบด้วยโปรเพน (C3H8) และบิวเทน (C4H10) เป็นส่วนใหญ่ มีอีเทน (C2H6) และเพนเทน (C5H10) อยู่จำนวนเล็กน้อย

เช้อื เพลงิ และวัสดหุ ล่อล่ืน 25 2.3.2 ผลิตภัณฑ์จากหม้อแยก 2 ผลิตภัณฑ์น้ำมันจากหม้อแยก (Gas Separator) ตัวบน ดังรูปที่ 2.9 คือน้ำมันเบนซินเบา (Light Naphtha) ซึ่งก็คือน้ำมันเบนซินธรรมดานั่นเอง ผลิตภัณฑ์ถัดลงมาที่ดึงออกจากหอแยกย่อยตัวล่างคือน้ำมัน เบนซนิ หนกั (Heavy Naphtha) ซ่งึ มกั มคี ่าออกเทนยังไม่สูงพอท่ีจะใชง้ านได้ ตอ้ งนำไปผ่านกระบวนการเพิ่ม ออกเทนอีกจึงจะได้น้ำมันเบนซินออกเทนสูง ผลิตภัณฑ์ที่หนักถัดลงมาคือ น้ำมันก๊าด ซึ่งนำมาใช้จุดตะเกียงให้ความสว่าง หากนำไปใช้เป็น น้ำมันเครื่องบินไอพ่น ก็ต้องนำไปผ่านกระบวนการเพิ่มคุณภาพและกำจัดพวกอะโรมาติกออกบ้าง เพื่อลด ควันดำและเขม่า พร้อมกับเติมสารอื่น แอนติอิซิ่งและแอนติสแตติกอีกด้วย หม้อกลั่น น้ำกล่ัน ผลิตภัณฑ์ซ่ึงดึงออกจากก้นหอกล่ัน ไอน้ำ คือกากกลั่น (Residual Fuel) อาจใช้เป็นน้ำมัน น้ำประปา เตาได้เลย ใช้เผาให้ความร้อนในเตาเผาทาง อุตสาหกรรม ใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลของเรือ ตะกอน ทะเลขนาดใหญ่ เป็นเครื่องยนต์ดีเซลหมุนช้า เตาตม้ น้ำ 2 จังหวะหลายสูบ และใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับ หม้อไอน้ำ หากนำกากกลั่นไปกลั่นต่อใน รูปที่ 2.11 จำลองการกลั่นน้ำมันในห้องทดลอง หอกลั่นสุญญากาศ (Vacuum Distillation) จะ ได้น้ำมันดีเซล น้ำมันหล่อลื่นและยางมะตอย จุดเดือด°ซ. นำ้ มันดเี ซล ปรมิ าณของผลติ ภณั ฑต์ า่ ง ๆ ทไ่ี ดม้ าจากหอกลน่ั เบื้องต้นขึ้นอยู่กับประเภทของน้ำมันดิบที่ใช้ น้ำมันก๊าด นำ้ มนัน้ำเมบันนเซบนินซซูเินปธอรรร์ มดา หากนำผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงมากลั่นใน % โดยปรมิ าตรทีก่ ล่นั ออกได้ ห้องทดลอง ซึ่งมีหลักการดังรูปที่ 2.11 แล้ว นำเอาค่าอุณหภูมิที่กลั่นออกมา ณ จุดเริ่มเดือด (Initial Boiling Point) ณ จุดที่กลั่นออกมา เขียนลงในกราฟ จะได้กราฟดังรูปที่ 2.12 อุณหภูมิจากจุดเริ่มกลั่นตัวออกมา จนถึง อุณหภูมิที่จุดกลั่นสุดท้าย เรียกว่าย่านกลั่นตัว (Distillation Range) นอกจากกระบวนการกลั่นเบื้องต้น แล้วยังมีกระบวนการอีกมากมายที่คิดค้นขึ้น บางกระบวนการทใ่ี ชเ้ พม่ิ คณุ ภาพของผลติ ภณั ฑ ์ น้ำมันต่าง ๆ บางกระบวนการก็สามารถเปลี่ยน รูปผลิตภัณฑ์ชนิดหนึ่งไปเป็นอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งมีมูลค่าทางตลาดสูงกว่า รูปที่ 2.12 กราฟปริมาณน้ำมันที่กลั่นออกได้

26 เช้อื เพลิงและวสั ดุหลอ่ ลืน่ 2.4 กระบวนการกลน่ั เปลย่ี นโครงสรา้ งทางเคม ี (Conversion) 2.4.1 การเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี การเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี คือการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลหรือโครงสร้างทางเคมีใหม่ เพื่อให้ คุณภาพของน้ำมันเหมาะสมกับความต้องการในการใช้ประโยชน์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นลำดับส่วน อาจมีปริมาณไม่เพียงพอกับปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันที ่ ต้องการใช้ เช่น น้ำมันเบนซินที่ใช้กับรถยนต์ที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ อาจมีปริมาณไม่เพียงพอกับความ ต้องการ ฉะนนั้ ผกู้ ลนั่ นำ้ มันจงึ ตอ้ งหาทางผลิตนำ้ มันเบนซนิ ใหม้ ากขึน้ ซง่ึ สามารถทำไดโ้ ดยการเปลีย่ นแปลง โครงสร้างโมเลกุลจากน้ำมันชนิดอื่นให้เป็นน้ำมันเบนซินตามต้องการ หลกั พน้ื ฐานของกรรมวธิ แี บบนไ้ี ดแ้ กว่ ธิ กี ารทำใหโ้ มเลกลุ ของนำ้ มนั หนกั แตกตวั เชน่ กระบวนการ แยกสลายด้วยความร้อน (Thermal Cracking) หรือด้วยสารเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Cracking) หรือการรวม โครงสร้างโมเลกุลของน้ำมันเบาให้ได้โมเลกุลของน้ำมันที่หนักกว่า (Polymerization) นอกจากนั้นยังมี กระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ อีกหลายวิธี เช่น วิธีไอโซเมอไรเซชัน (Isomerization) และกระบวนการแปรรูปด้วยสารเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Reforming) ที่เป็นการจัดรูป โมเลกุลของปิโตรเลียมเสียใหม่ เพื่อให้มีค่าออกเทนสูงขึ้น เป็นต้น นำ้ มนั หนกั ก๊าซเชือ้ เพลิง น้ำมนั เบนซิน นำ้ มนั ดีเซล น้ำมนั หล่อลื่น อากาศ กากกล่ัน หอแปรสภาพ หอปฏิกิริยา หอกลั่น รูปที่ 2.13 กระบวนการกลั่นเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี เกร็ดความรู้ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียม สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ อย่างกว้างขวางทั้งทางตรงและทางอ้อม ประโยชน์ทางตรงคือใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ ส่วนการนำไปใช้ประโยชน์ทางอ้อมคือใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรม การผลิตน้ำมันหล่อลื่น จาระบีและเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ

เชอ้ื เพลงิ และวสั ดหุ ล่อลน่ื 27 2.4.2 กระบวนการแยกสลายดว้ ยความร้อน (Thermal Cracking) 2 กระบวนการนี้เป็นกระบวนการแยกสลายน้ำมันดีเซลหรือน้ำมันเตา โดยใช้ความร้อนสูงราว 400°- 500°ซ. ภายใต้ความดันสูง ผลิตภัณฑ์ที่ได้ออกมาคือก๊าซ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรคาร์บอนประเภทโอเลฟิน (Olefins) น้ำมันเบนซินซึ่งมีพวกอะโรมาติกสูงและน้ำมันเตาข้นดำหรือเขม่า ปริมาณน้ำมันเบนซินที่ได ้ ออกมาจะอยู่ราว 50-70% และมีค่าออกเทนอยู่ราว 65-70 ดังรูปที่ 2.14 2.4.3 กระบวนการแยกสลายด้วยสารเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Cracking) กระบวนการนี้เป็นกระบวนการแยกสลายน้ำมันดีเซลและน้ำมันหนัก โดยใช้สารเร่งปฏิกิริยาเข้า ช่วย สารเร่งปฏิกิริยาที่ใช้อาจเป็นพวกดินเหนียวธรรมชาติ เช่น เบโทไนต์ (Bentonites) และคาโอลิน (Kaolin) หรือพวกดินเหนียวสังเคราะห์ ซึ่งมีธาตุอะลูมิเนียมสูง หรืออาจเป็นพวกซินเทติก ซีโอไลต ์ (Synthetic Zeolites) ซึ่งเรียกกันว่าโมเลกุลลาร์ ซีพ (Molecular Sieves) ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการนี ้ ก็คือน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูง (มากกว่า 90) ก๊าซไฮโดรคาร์บอนประเภทโอเลฟินใช้เป็นวัตถุดิบใน อุตสาหกรรมปิโตรเคมี และพวกไซเคิลสต็อก (Cycle Stock) ซึ่งมีช่วงกลั่นตัวอยู่ในช่วงของน้ำมันดีเซล และน้ำมันขี้โล้ ในปฏิกิริยาแยกสลายนี้สารไฮโดรคาร์บอนพวกพาราฟินจะแยกสลายให้มีโมเลกุลเล็กลง พวกโอเลฟินจะเปลี่ยนไปเป็น ISO-Paraffins ส่วนพวกแนฟทีนก็ถูกแยกสลายไปเป็นโอเลฟินและพาราฟิน ตัวอะโรมาติกที่มีอยู่มักจะเฉื่อยต่อปฏิกิริยา แต่บางส่วนก็กลายเป็นเขม่าเกาะอยู่บนผิวสารเร่ง ทำให้สารเร่ง เสื่อมสภาพเร็วขึ้น จึงต้องมีกระบวนการแปรสภาพ (Regeneration) เพื่อเผากำจัดเขม่าที่เกาะอยู่บนผิว สารเร่งให้หมดไปก่อนที่จะนำมาใช้อีก กา๊ ซ ก๊าซ หอแปรสภาพ นำ้ มัน ไอเ ีสย น้ำมัน เบนซนิ เบนซิน หอปฏิกิริยา นำ้ มนั หอแยก ดีเซล ไหลผา่ น ไหลผา่ น นำ้ มัน น้ำมัน เตา ดเี ซล เตาเผา อากาศ หอกลน่ั รูปที่ 2.14 หอแยกสลายด้วยความร้อน น้ำมนั นำ้ มัน เตา เตา นำ้ มนั เตา A = เผาทิ้ง B = ทำให้สะอาด รูปที่ 2.15 หอแยกสลายด้วยสารเร่งปฏิกิริยา

28 เชือ้ เพลิงและวัสดหุ ล่อล่นื 2.4.4 กระบวนการแยกสลายด้วยไฮโดรเจน (Hydro Cracking) กระบวนการนเ้ี ปน็ กระบวนการแยกสลายนำ้ มนั ดเี ซลและนำ้ มนั ขโ้ี ลใ้ หเ้ ปน็ นำ้ มนั เบนซนิ และนำ้ มนั ก๊าดสำหรับเครื่องบินไอพ่น และแยกสลายน้ำมันเตาให้เป็นน้ำมันดีเซล โดยใช้ไฮโดรคาร์บอนและสารเร่ง ปฏิกิริยา ณ อุณหภูมิสูงราว 260°-420°ซ. ภายใต้ความดันสูงถึง 200 บรรยากาศ โปรเพน อากาศ ไฮโดรเจน น้ำมันหนกั เบนซิน บิวเทน หอแปรสภาพ หอปฏกิ ิรยิ า หอแยก หอกล่ัน รูปที่ 2.16 กระบวนการแยกสลายด้วยไฮโดรเจน (Westermann) 2.5 กระบวนการกลน่ั เปลย่ี นสภาพนำ้ มนั (Reforming) เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจากกรรมวิธีการกลั่นลำดับส่วนและการเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี ส่วนใหญ่ยังมีคุณภาพไม่เหมาะสมกับสภาพการใช้งานและความต้องการของตลาด เพราะอาจมีสิ่งไม่พึง ประสงค ์ เจอื ปนอย ู่ หรอื อาจเปน็ ผลทเ่ี กดิ จากกรรมวธิ ที ง้ั 2 ดงั กลา่ วขา้ งตน้ เชน่ กำมะถนั และสารแปลกปลอม ต่าง ๆ ซึ่งจำเป็นต้องขจัดออกด้วยกระบวนการกลั่นเปลี่ยนสภาพน้ำมัน 2.5.1 กระบวนการเปลี่ยนสภาพน้ำมันด้วยความร้อน (Thermal Reforming) เป็นกระบวนการใชค้ วามรอ้ นสูงเปล่ยี นลกั ษณะโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันเบนซนิ ซงึ่ มีค่าออกเทนต่ำให้เป็นค่าออกเทนสูง อุณหภูมิที่ใช้อาจสูงราว 560°ซ. น้ำมันเบนซินที่ได้จากกระบวนการ นี้จะมีจุดเดือดต่ำลงเล็กน้อย ได้ออกมาเพียงราว 70% ค่าออกเทนได้สูงราว 80 2.5.2 กระบวนการเปลี่ยนสภาพน้ำมันด้วยไฮโดรเจน (Hydroforming) เป็นกระบวนการแปรสภาพนำ้ มนั เบนซินทม่ี ีค่าออกเทนตำ่ ใหเ้ ป็นน้ำมนั เบนซนิ คา่ ออกเทนสูง โดย ใช้ไฮโดรเจนและสารเรง่ ปฏิกิริยา ภายใต้อณุ หภมู ริ าว 480°-540°ซ. และความดนั ราว 14-20 บาร์ ในปฏิกริ ิยาน ้ี สารพวกแนฟทีนและนอร์มอลพาราฟินจะเปลี่ยนไปเป็นพวกอะโรมาติก ซึ่งมีค่าออกเทนสูงขึ้น ปริมาณ น้ำมันเบนซินที่ได้จากกระบวนการนี้อยู่ราว 75-80% และมีค่าออกเทนสูงราว 80-85

เช้อื เพลิงและวสั ดหุ ลอ่ ลื่น 29 กำมะถัน ไฮโดรเจน 2.5.3 กระบวนการเปลี่ยนสภาพน้ำมันด้วย ปาตนิ มั (Platforming & Catforming) ตัวแยกกำมะ ัถน หอแยก ก๊าซเชอื้ เพลงิ 2 เบนซิน เป็นกระบวนการแปรสภาพน้ำมันเบนซินที่ ปฏิ ิกริยา 1 ปฏิ ิกริยา 2 มีค่าออกเทนต่ำให้เป็นน้ำมันเบนซินท่ีมีค่าออกเทนสูง ปฏิ ิกริยา 3 ออกเทนสูง โดย ใชไ้ ฮโดรเจนและสารเรง่ ปฏกิ ริ ยิ าพวกปาตนิ มั ภายใต ้ อณุ หภมู ริ าว 450°-530°ซ. และความดนั สงู ราว 35-50 บาร์ หล่อเ ็ยน ในกระบวนการน้ีสารไฮไดรคาร์บอนพวกแนฟทีนและ นอร์มอลพาราฟิน จะแปรสภาพไปเป็นพวกอะโรมาติก เบนซิน เผา ซึ่งมีค่าออกเทนสูง นอกจากนั้นไฮโดรคาร์บอนที่ม ี ออกเทนตำ่ โมเลกุลใหญ่ ถูกแยกสลายให้กลายเป็นพาราฟินที่มี โมเลกุลเล็กลง ปริมาณน้ำมันเบนซินที่ได้ออกมาจะอยู ่ ราว 85-90% และมีคา่ ออกเทนสงู ราว 89-95 รูปที่ 2.17 แผนภูมิกระบวนการเปลี่ยนสภาพน้ำมันด้วยปาตินัม การกลน่ั ลำดับส่วน เปลี่ยนโครงสร้างทางเคม ี เปล่ยี นสภาพนำ้ มัน รูปที่ 2.18 เปรียบเทียบปริมาณน้ำมันเบนซินที่ได้จาก 3 กระบวนการกลั่นน้ำมัน (Westermann) เกร็ดความรู้ นำ้ มนั ปโิ ตรเลยี มทผ่ี า่ นกระบวนการแปรรปู เพอ่ื เพม่ิ มลู คา่ แลว้ ทง้ั จากการกลน่ั นำ้ มนั ดบิ (Refinery) การแยกกา๊ ซธรรมชาต ิ (Gas Separation Plant) และการแยกนำ้ มนั จะทำใหไ้ ดผ้ ลติ ภณั ฑป์ โิ ตรเลยี ม หลากหลายชนดิ ตามคุณสมบัตทิ ี่แตกตา่ งกัน ซ่ึงจะตอบสนองตอ่ การนำไปใช้ประโยชน์ท่ีแตกต่าง กันด้วย

30 เชื้อเพลงิ และวสั ดหุ ลอ่ ล่นื 2.6 กระบวนการผสมนำ้ มนั (Blending) กระบวนการผสมน้ำมัน เป็นการนำน้ำมันชนิดต่าง ๆ ดังกล่าวข้างต้นมาผสมกันตามสัดส่วนที่ เหมาะสม เพ่ือใหไ้ ดผ้ ลติ ภณั ฑส์ ำเร็จรปู ตามมาตรฐานทีก่ ำหนด เชน่ การผสมน้ำมนั เบนซนิ ให้ไดค้ า่ ออกเทน และความดันไอให้ได้มาตรฐานกำหนด ค่าออกเทนได้กล่าวมาแล้ว ส่วนค่าความดันไอ (Vapor Pressure) มีรายละเอียดดังต่อไปนี้ ตัวแปรที่สำคัญในการผสมน้ำมันรองจากค่าออกเทนคือ ค่าความดันไอ น้ำมันเบนซินต้องมีสาร ประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ระเหยได้ง่าย (Volatile Hydrocarbon) เพียงพออยู่ในน้ำมันเบนซิน เพื่อที่จะได ้ ส่วนผสมของไอระเหยและอากาศที่พอเหมาะต่อการลุกไหม้ได้ในขณะสตาร์ตเครื่องยนต์เย็น การวัดค่าการ ะเหยได้มากน้อยขนาดไหนใช้เป็นความดันไอ ชื่อเฉพาะและแพร่หลายมากได้แก่ความดันไอรีด (Reid Vapor Pressure = RVP) ซึ่ง Reid เป็นชื่อของนักออกแบบเครื่องทดลองหาความดันไอนี้นั่นเอง ความดันไอ เป็นการวัดความดันที่ผิวของเหลว ซึ่งเกิดจากการที่ไอระเหยออกจากของเหลวนั้น สารประกอบไฮโดรคาร์บอนตัวเบา เช่น โปรเพนจะมีความดันไอสูง เนื่องจากมีการระเหยเป็นไอมาก ส่วน สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่หนักกว่า เช่น น้ำมันดีเซลมีความดันเกือบเป็น 0 เนื่องจากระเหยได้ช้ามาก ที่อุณหภูมิปกติ ความดันไอมีค่าแปรไปตามสภาพอุณหภูมิ ซึ่งค่าความดันไอของน้ำมันเบนซินจำเป็นต้อง เกี่ยวข้องกับสภาพสำคัญ 2 ประการคือ ประการที่ 1 การสตาร์ตเครื่องยนต์ในสภาพที่เย็น น้ำมันเบนซินจะต้องระเหยได้อย่างพอเพียง (อาจเป็น 10%) ที่จะผสมกับอากาศในช่วงที่ลุกติดไฟได้ เมื่อมีการลุกติดไฟแล้ว น้ำมันเบนซินส่วนที่เหลือ ซึ่งไม่ระเหยตัวจะลุกไหม้ด้วย ประการที่ 2 เมื่อเครื่องยนต์อุ่นหรือร้อนพอแล้วนั้น ไอระเหยของน้ำมันเบนซินไม่ต้องขยายตัว มาก ส่วนผสมไอดีก็จะติดไฟได้ง่าย คาร์บเู รเตอร์ ค่าความดันไอแปรเปล่ียนไปตามฤดูกาลใน หวั เทยี น ประเทศทม่ี ีความแตกต่างอุณหภมู ิมาก เชน่ ฤดหู นาว อากาศหนาวจดั ต้องใช้น้ำมันเบนซนิ คา่ ความดันไอ อากาศ ประมาณ 1 บาร์ ฤดรู อ้ นอากาศร้อนจัด ตอ้ งใชน้ ้ำมัน เบนซนิ ค่าความดันไอประมาณ 0.6 บาร์ แต่เมืองไทย อุณหภูมิอากาศร้อนเกือบคงที่ตลอดปีใช้ความดันไอ ประมาณ 0.8 บาร์ ค่าความดันไอมากมีผลกระทบต่อการไหล ของน้ำมันเบนซิน ในระบบน้ำมันเบนซิน เพราะ น้ำมนั เบนซินจะระเหยเปน็ ไอเกิดฟองอากาศ (Vapor Lock) ในระบบน้ำมันเบนซินต้านทานการไหลของ น้ำมันเบนซินในระบบ รูปที่ 2.19 น้ำมันเบนซินต้องระเหยง่าย

แบบฝกึ กจิ กรรมท ่ี 2 เชื้อเพลิงและวัสดหุ ล่อล่ืน 31 เรื่อง การกลั่นและการผสมน้ำมัน ตอนท่ี 1 จงเตมิ ขอ้ ความต่อไปนี้ให้ถกู ต้อง 1. น้ำมันดิบเป็นสารประกอบทางเคมีหลายอย่าง จำแนกส่วนประกอบได้อย่างไร .................................................................................................................................................................................................. 2. น้ำมันดิบประกอบด้วยอะตอมของธาตุอะไร .................................................................................................................................................................................................. 3. น้ำมันดิบแต่ละชนิดมีกราฟการกลั่นเหมือนกันหรือต่างกัน .................................................................................................................................................................................................. 4. หากมีคาร์บอนอะตอมมากในสารประกอบไฮโดรคาร์บอน จุดเดือดน้ำมันดิบเป็นอย่างไร .................................................................................................................................................................................................. 5. ยางมะตอยหาค่าความถ่วงจำเพาะอย่างไร ให้เหตุผล .................................................................................................................................................................................................. จุดเดือด 6. จากการสลายตัวของน้ำมันดิบตามจุดเดือดได ้ 25o-180o ซ. จึงแยกน้ำมันในหอกลั่นน้ำมันเป็นต่าง ๆ คือ ฝาครอบไอ ไอน้ำมัน น้ำมัน 180o-250o ซ. 200o-360o ซ. น้ำมันดิบร้อน 7. เพื่อผลิตอะไร จึงส่งกากกลั่นเข้าหอกลั่น สุญญากาศ กากกลั่น ..........................................................................................

32 เชื้อเพลงิ และวัสดุหล่อลน่ื ตอนท ี่ 2 จงทำเคร่อื งหมายถกู ( P) ลงหน้าขอ้ ความท่ีถกู ตอ้ งท่สี ุด 1. ผลิตภัณฑ์ส่วนที่เบาสุดจากการกลั่นคืออะไร 7. ท่อล้นในหอกลั่นอยู่ที่ถาดกลั่นใด ก. ก๊าซ ข. น้ำมันเบนซิน ก. ถาดกลั่นบนสุด ค. น้ำมันดีเซล ง. กากกลั่น ข. ถาดกลั่นรองลงจากบนสุด 2. ผลิตภัณฑ์เป็นของหนักจากการกลั่นคืออะไร ค. ถาดกลั่นล่างสุด ก. ก๊าซ ข. น้ำมันเบนซิน ง. ถาดกลั่นรองขึ้นจากล่างสุด ค. น้ำมันดีเซล ง. กากกลั่น 8. ทำไมโรงกลั่นน้ำมันต้องเผาเชื้อเพลิง 3. สารประกอบที่หนักมีจุดเดือดเป็นอย่างไร บางส่วนทิ้ง ก. จุดเดือดต่ำกว่า ข. จุดเดือดปานกลาง ก. เพราะไม่คุ้มค่าทางการตลาด ค. จุดเดือดคงที่ ง. จุดเดือดสูงกว่า ข. เพราะไม่คุ้มค่าความปลอดภัย 4. น้ำมันดิบเบาเทียบกับน้ำมันดิบหนักเป็นอย่างไร ค. เพื่อลดความดันก๊าซ ก. มีน้ำมันก๊าดน้อยกว่า ง. เพื่อลดความร้อนก๊าซ ข. มีน้ำมันก๊าดเท่ากัน 9. กากกลั่นนำไปใช้ประโยชน์อะไร ค. มีน้ำมันก๊าดมากกว่า ก. ใช้เป็นน้ำมันดีเซล ง. แล้วแต่การให้ความร้อน ข. ใช้เป็นน้ำมันเตา 5. หอกลั่นบรรยากาศเผาน้ำมันดิบร้อนเท่าใด ค. ใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่น ก. ร้อน 115o-170oซ. ข. ร้อน 215o-270oซ. ง. ใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน ค. ร้อน 275o-370oซ. ง. ร้อน 375o-470oซ. 10. กระบวนการผสมน้ำมันเบนซินให้ได้อะไร 6. ฝาดักไอน้ำมันในหอกลั่นอยู่ที่ใด ก. ค่าความร้อนตามกำหนด ก. ส่วนบนของหอกลั่น ข. ค่าความหนืดตามกำหนด ข. ส่วนล่างของหอกลั่น ค. ค่าออกเทนตามกำหนด ค. ครอบบนท่อล้น ง. ค่าซีเทนตามกำหนด ง. ครอบบนท่อถาดกลั่น ตอนที่ 3 จงตอบคำถามต่อไปนี้ให้ได้ใจความสมบูรณ์ 1. ผลิตภัณฑ์น้ำมันชนิดต่าง ๆ ที่ได้จากกากกลั่นทำน้ำมันดิบแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่อะไร 2. กระบวนการกลั่นน้ำมันลำดับส่วนจำแนกเป็น 4 กระบวนการ ได้แก่อะไร 3. กระบวนการกลั่นน้ำมันด้วยการแยกสลายด้วยความร้อนเป็นอย่างไร 4. กระบวนการผสมน้ำมันหมายถึงอะไร 5. จงเขียนกราฟแสดงผลผลิตการกลั่นน้ำมันดิบมา 1 ภาพ

3เช้อื เพลิงและวัสดหุ ลอ่ ลนื่ 33 นำ้ มนั เบนซนิ สาระการเรียนรู้ 3.1 กระบวนการกลนั่ และอณุ หภมู กิ ารกลัน่ นำ้ มนั เบนซิน 3.2 คุณภาพและคุณสมบัติน้ำมนั เบนซนิ 3.3 คา่ ออกเทนและสารเพมิ่ คุณภาพน้ำมนั เบนซิน 3.4 ชนดิ และความปลอดภยั ในการใชน้ ำ้ มนั เบนซนิ ผลการเรยี นรทู้ ค่ี าดหวงั 1. อธบิ ายกระบวนการกล่ันและอณุ หภูมิการกลัน่ น้ำมันเบนซนิ ได้ 2. อธบิ ายคณุ ภาพและคณุ สมบัตนิ ำ้ มนั เบนซินได้ 3. อธบิ ายค่าออกเทนและสารเพมิ่ คณุ ภาพน้ำมนั เบนซินได้ 4. แนะนำชนิดและความปลอดภยั ในการใชน้ ำ้ มนั เบนซินได้ 5. เพอ่ื ให้มกี ิจนสิ ยั ที่ดีในการทำงานดว้ ยความเป็นระเบียบ สะอาด ประณตี ความปลอดภยั และรักษาสภาพแวดล้อม

34 เช้ือเพลงิ และวสั ดุหลอ่ ลื่น 3 นำ้ มนั เบนซนิ บทนำ น้ำมันเบนซิน (Benzine) หรือเรียกน้ำมันก๊าซโซลีน (Gasoline) ตามคนอเมริกัน คนอังกฤษ เรียกวา่ เพทโทรล (Petrol) เปน็ น้ำมนั เช้อื เพลงิ ส่วนท่ีเบาและไวไฟ ท่ีได้จากการกลั่นน้ำมันดิบส่วนทเ่ี รียก ว่าแนฟทา (Naphtha) แล้วเติมสารเคมีเพิ่มคุณภาพ เพื่อให้เหมาะในการใช้เป็นเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ เบนซิน ซึ่งเครื่องยนต์ในปัจจุบันได้ออกแบบให้มีกำลังสูงและทำงานหนักมาก ดังนั้นน้ำมันเบนซินต้อง มคี ุณสมบัตทิ ี่เหมาะสม โดยจะต้องคำนงึ ถงึ การเผาไหมใ้ นหอ้ งเผาไหม้ของเครือ่ งยนต์ ภายในเวลาที่กำหนด โดยไม่ทำให้เครื่องยนต์น็อกและเกิดความเสียหายในเครื่องยนต์ น้ำมันเบนซินที่มีคุณภาพดี จะต้องมีคุณสมบัติการระเหยที่เหมาะสมแม้ในขณะอากาศเย็น เพื่อ ให้เครื่องยนต์สามารถสตาร์ตติดง่าย เดินเรียบ โดยถ้าการระเหยนั้นไวเกินไป ก็จะเกิดเป็นไอน้ำมันใน ระบบ ทำให้การไหลของน้ำมันไม่ดี เครื่องยนต์จะสะดุดและดับได้ แต่ถ้ามีการระเหยช้ามากจะทำให้การ เผาไหม้ไม่สมบูรณ์ น้ำมันเบนซินใช้กับเครื่องยนต์เบนซินมี 2 ชนิดด้วยกันคือ น้ำมันเบนซินธรรมดาออกเทน 91 สีแดง น้ำมันเบนซินซูเปอร์ออกเทน 95 สีเหลือง ปัจจุบันน้ำมันเบนซินทุกชนิดเป็นน้ำมันไร้สารตะกั่ว ทั้งหมด สาเหตุที่มีการเรียกชื่อตามค่าออกเทนและมีสีต่างกัน เพื่อให้ผู้บริโภคเลือกใช้น้ำมันให้ถูกต้อง เหมาะกับการใช้งานของเครื่องยนต์และไม่ถูกปลอมปน น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น ก๊าซเชื้อเพลิง น้ำมันไฮดรอลิก น้ำมันเบนซิน น้ำมันหล่อลื่นใส น้ำมันเครื่องบิน น้ำมันเครื่อง น้ำมันดีเซล น้ำมันเกียร์ น้ำมันเตา กากกลั่น ยางมะตอย ถังน้ำมันดิบ เตาน้ำมันดิบ หอกลั่นบรรยากาศ เตากากกลั่น หอกลั่นสุญญากาศ รูปที่ 3.1 กระบวนการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่น (Westermann)

เชอื้ เพลิงและวัสดุหล่อล่นื 35 3.1 กระบวนการกลน่ั และอณุ หภมู กิ ารกลน่ั นำ้ มนั เบนซนิ 3.1.1 กระบวนการกลน่ั นำ้ มนั เบนซนิ 3 น้ำมันเบนซินที่กลั่นได้จากหอกลั่นน้ำมัน มีค่าออกเทนไม่สูงพอ จึงต้องเพิ่มค่าออกเทนโดยการ เติมสารเพิ่มค่าออกเทน ในสมัยก่อนจะเติมสารประกอบตะกั่ว เช่น TEL หรือ TML ซึ่งเป็นอันตรายต่อ สุขภาพและสิ่งแวดล้อม ต่อมามีการใช้สารออกซิเจนเนต (Oxygenated Compound) ผสมในน้ำมันเบนซิน แทน โดยในปี พ.ศ. 2536 ได้กำหนดให้มสี ารออกซเิ จนเนตต่ำสุด 1% และสงู สุด 2% โดยน้ำหนัก สาร ออกซเิ จนเนตทใ่ี ชเ้ ตมิ ในนำ้ มนั เบนซนิ ไดแ้ ก ่ สารเอม็ ทบี อี ี (MTBE: Methyl Tertio Butyl Ether หรอื Methy Tertiary Butyl Ether) ซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีออกซิเจนอยู่แล้ว เมื่อผสมลงในเบนซินจะ ทำให้ค่าออกเทนสูงขึ้น และเพิ่มปริมาณออกซิเจนในน้ำมันเบนซิน ทำให้การเผาไหม้ดีขึ้น ไม่เกิดการน็อก และไม่เกิดมลพิษ แต่การใช้สารนี้ผสมในเบนซินทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น ทางโรงกลั่นจึงปรับปรุง คุณภาพน้ำมันเบนซินในระหว่างการผลิตโดยวิธีต่าง ๆ ดังนี้ 1. รีฟอร์เมอร์ (Reformer) รีฟอร์เมอร์เป็นกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันแนฟทาหนัก (Heavy Naphtha) ซึ่งมีค่าออกเทน ต่ำ โดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลจากนอร์มอลพาราฟิน (Normal Parafins) เป็นไอโซพาราฟิน (Isoparafins) และอะโรมาติกส์ (Aromatics) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyts) คือพลาตินัม (Platinum) และสารประกอบคลอไรด์ (Chloride) ที่ 543oซ. ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ รีฟอร์เมต (Reformate) ซึ่งมีค่าออกเทน 100-102 2. ไอโซเมอไรเซชัน (Isomerization) ไอโซเมอไรเซชันเป็นกระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันแนฟทาเบา (Light Naphtha) ซึ่งมีค่า ออกเทนต่ำ โดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลจากนอร์มอลพาราฟินเป็นไอโซพาราฟินที่ 150oซ. โดย มสี ารประกอบคลอไรดเ์ ปน็ ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า ภายในกา๊ ซไฮโดรเจนทม่ี คี วามดนั 30 เทา่ ของบรรยากาศ ผลติ ภณั ฑ ์ ที่ได้คือไฮโซเมอเรต (Isomerate) มีค่าออกเทน 88-89 โดยขณะเกิดกระบวนการสารอะโรมาติกส์ และสาร เบนซินถูกกำจัดออกไป 3. แคทาลิติกแคร็กเกอร์ (Catalytic Cracker) แคทาลติ กิ แครก็ เกอรเ์ ปน็ กระบวนการปรบั ปรงุ คณุ ภาพนำ้ มนั หนกั ในชว่ งนำ้ มนั เตา โดยทำใหแ้ ตกตวั และเปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุลของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ 480oซ. โดยมีอะลูมินา (Alumina) หรือ ซิลิกาแมกนีเซีย (Silicamagnesia) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้แตกตัว ผลิตภัณฑ์ที่ได้คือแคทาลิติก แคร็กเกอร ์ ก๊าซโซลีน (Catalytic Cracked Gasoline) มีค่าออกเทน 89-90 เมื่อผ่านกระบวนการปรับปรุงคุณภาพแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่ได้ยังมีคุณสมบัติไม่เหมาะกับการใช้งาน จึงต้องนำมาผสมกันในอัตราส่วนต่าง ๆ เพื่อให้ได้ค่า ออกเทนและคุณสมบัติตามข้อกำหนดของกระทรวงพาณิชย์ คือตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 2539 ให้ยกเลิกการ จำหน่ายน้ำมันเบนซินชนิดมีสารตะกั่วทั้งหมด โดยเบนซินชนิดพิเศษต้องมีค่าออกเทนอย่างต่ำ 95.0 และ น้ำมันเบนซินธรรมดาต้องมีค่าออกเทนอย่างต่ำ 83.0

อุณหภูมิ oซ.36 เชือ้ เพลงิ และวัสดหุ ล่อล่ืน 3.1.2 อุณหภูมกิ ารกล่ันนำ้ มนั เบนซนิ มผี ลต่อการทำงานเครอ่ื งยนต์ ความสามารถในการระเหยของน้ำมันเบนซิน มีผลต่อการทำงานของเครื่องยนต์เป็นอย่างมาก เพื่อให้สตาร์ตง่าย อุ่นเครื่องเร็ว มีการกระจายของไอน้ำมันเบนซินไปยังกระบอกสูบทุกสูบให้เท่า ๆ กัน น้ำมันเบนซินต้องไม่ระเหยง่าย จนเกิดเป็นไอน้ำมันในท่อ (Vapor Lock) ขัดขวางทางไหลน้ำมัน และต้อง ไม่ระเหยมากเกินไปจนทำให้น้ำมันไม่เผาไหม้ แล้วไหลลงไปผสมกับน้ำมันเครื่อง ดังนั้นจึงต้องกำหนด อุณหภูมิการกลั่นไว้ ซึ่งแต่ละอุณหภูมิการกลั่นก็จะมีผลต่อการทำงานของเครื่องยนต์ กล่าวคือ 1) จุดเริ่มกลั่นตัว (Initial Boiling Point = IBP) หมายถึงอุณหภูมิที่มีไอน้ำมันเบนซินกลั่นตัวออกมา เป็นของเหลวหยดแรก ซึ่งน้ำมันเบนซินทั่ว ๆ ไปจะมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 30o-40oซ. 2) การระเหยในอัตรา 10% โดยปริมาตร หมายถึงอุณหภูมิที่ไอน้ำมันเบนซินกลั่นตัวออกมาได้ 10% โดยปริมาตร ซึ่งแสดงถึงคุณภาพของน้ำมันเบนซินที่จะทำให้เครื่องยนต์สตาร์ตติดได้ง่าย และ ไม่มีปัญหาการเกิดไอน้ำมันในท่อ โดยทั่วไปจะอยู่ที่ปริมาณ 50o-70oซ. มีสิ่งสกปรกเจือปนกับน้ำมันเครื่องมากขึ้น ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง แต่อัตราเร่งไม่ดี สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้น การสตาร์ตที่อุณหภูมิต่ำยากขึ้น ทำให้ระบบเบนซินเย็นลง น้ำมันกลายเป็นไอได้ยาก การสตาร์ตที่อุณหภูมิสูงยากขึ้น การสูญเสียโดยการระเหยสูงขึ้น การระเหย % รูปที่ 3.2 ผลของอุณหภูมิการกลั่นน้ำมันเบนซินมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์ 3) การระเหยในอัตรา 50% โดยปริมาตร หมายถึงอุณหภูมิที่ไอน้ำมันเบนซินที่กลั่นตัวออกมาได้ 50% โดยปริมาตร แสดงถึงความสามารถของนำ้ มันเบนซนิ ท่ีจะปอ้ นส่วนผสมกบั อากาศไดใ้ นอัตราส่วน ที่พอเหมาะแก่การที่จะให้เครื่องยนต์ร้อนขึ้นได้รวดเร็ว และสามารถเร่งเครื่องยนต์ได้เรียบ โดย ทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 70o-110oซ. 4) การระเหยในอัตรา 90% โดยปริมาตร หมายถึงอุณหภูมิที่ไอน้ำมันเบนซินกลั่นตัวออกมาได้ 90% โดยปริมาตร เป็นส่วนที่ให้พลังงานกับเครื่องยนต์และช่วยให้รถสิ้นเปลืองน้ำมันเบนซินน้อย แต่ ถา้ อณุ หภูมิสงู เกนิ ไปก็อาจเกิดปญั หานำ้ มันเบนซนิ ไม่เผาไหม้ และร่วั ผ่านแหวนลูกสูบลงไปเจือปน กับน้ำมันเครื่อง ทำให้น้ำมันเครื่องใสและเสื่อมคุณภาพเร็วขึ้น โดยทั่วไปควรมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 135o-170oซ. 5) จุดเดอื ดสดุ ท้าย (Final Boiling Point = FBP) แสดงแตเ่ พยี งวา่ มสี ่วนทห่ี นักปนมากนอ้ ยเพยี งใด ถ้า ความแตกต่างระหว่าง FBP และที่ 90% เกินกว่า 20o-25oซ. จะก่อให้เกิดปัญหาด้านความสะอาด เครื่องยนต์ จุดเดือดสุดท้ายจะอยู่ที่ประมาณ 180o-200oซ.

เช้ือเพลิงและวัสดุหลอ่ ลื่น 37 3.2 คณุ ภาพและคณุ สมบตั นิ ำ้ มนั เบนซนิ 3.2.1 คณุ ภาพนำ้ มนั เบนซนิ ตามประกาศกระทรวงพาณชิ ย ์ ฉบบั ท ่ี 1 (พ.ศ. 2533) ชนิดน้ำมัน 3 ข้อกำหนด อัตราสูงต่ำ เบนซิน เบนซิน เบนซิน วิธีทดสอบ ชนิดที่ 1 ธรรมดา พิเศษ ชนิดที่ 2 j จำนวนออกเทน (Octane Number) ASTM D2699 87.0 95.0 1) ผู้ผลติ จำหน่าย ณ จดุ สง่ มอบ ไม่ตำ่ กวา่ 83.0 86.6 94.6 82.6 2) ผ้จู ำหน่าย ไมต่ ่ำกว่า k ธาตุตะกวั่ ในนำ้ มัน 1 ลติ ร, กรัม ไม่สูงกวา่ 0.40 ASTM D3341 (Lead Content, g/l) ไมส่ งู กว่า 0.15 1) ก่อน 1 กันยายน 2536 0.40 0.40 หรอื วิธอี ่นื ที่ 2) ตง้ั แต ่ 1 กนั ยายน 2536 ไม่สงู กวา่ 62 0.15 เทียบเท่า l ความดันไอ ณ อุณหภมู ิ 37.8oซ. 62 62 ASTM D328 กโิ ลปาสคาล (Vapour Pressure, 37.8oC, kPa) m ยางเหนยี วในน้ำมัน 100 มล., กรัม ไม่สูงกว่า 0.005 0.005 0.005 ASTM D381 (Existent Gum, g/100 ml) n ธาตุกำมะถนั ในนำ้ มัน, ร้อยละโดย ไมส่ งู กวา่ 0.20 0.20 0.20 ASTM D1266 น้ำหนกั (Sulphur Content, %Wt.) o การกดั กร่อนแผ่นทองแดง ณ ไม่สงู กว่า 1 1 1 ASTM D130 อุณหภมู ิ 50oซ. (Copper Strip หมายเลข Corrosion 50oC, hrs.) p การกล่นั (Distillation) ASTM D86 1. อุณหภมู ิการกล่นั , ซ.ที่ 75 75 1) อัตราการระเหยร้อยละสิบ ไมส่ ูงกว่า 75 75 75 125 125 (10% Evaporation) 75 190 190 125 2) อัตราการระเหยรอ้ ยละหา้ สบิ ไมต่ ำ่ กวา่ และ 190 215 215 2.0 2.0 (50% Evaporation) ไมส่ งู กวา่ 215 2.0 3) อตั ราการระเหยรอ้ ยละเกา้ สบิ ไม่สงู กว่า (90% Evaporation) 4) จดุ เดอื ดสดุ ทา้ ย (End Point) ไม่สงู กว่า 2. กากนำ้ มนั , รอ้ ยละ (Residue, %) ไมส่ งู กว่า

38 เช้อื เพลงิ และวัสดหุ ลอ่ ล่ืน 3.2.2 คณุ สมบัติน้ำมนั เบนซนิ มผี ลตอ่ การใช้งานเครือ่ งยนต์ คุณสมบัตินำ้ มนั ผลของการใชง้ านเครือ่ งยนต์ 1 ค่าออกเทน 2 สารออกซเิ จนเนต เป็นค่าที่บ่งถึงคุณภาพในการต้านทานการน็อก หรือความสามารถของนำ้ มนั 3 ปริมาณกำมะถนั เบนซินท่ีเผาไหม้ได้อย่างต่อเน่ืองและสม่ำเสมอจากการจุดระเบิดของหัวเทียน โดยปราศจากการลกุ ไหมซ้ อ้ นขน้ึ มา ทำใหเ้ กดิ การนอ็ ก เครอ่ื งยนตไ์ มม่ กี ำลงั เป็นสารท่ใี ช้ในการเพิม่ ค่าออกเทนน้ำมันเบนซนิ ไม่ทำให้เกิดมลพิษในไอเสยี มีผลต่อการสึกหรอ การกัดกร่อน การเกิดสิ่งสกปรกที่เครื่องยนต์และปริมาณ ฝุ่นละออง (Particulate) ในไอเสีย 4 ปรมิ าณฟอสฟอรสั มีผลตอ่ ประสทิ ธภิ าพการทำงานของตัวฟอกไอเสยี (Catalytic Converter) 5 การกัดกรอ่ น เป็นสิ่งบ่งชี้ถึงการกัดกร่อนชิ้นส่วนโลหะ 6 เสถยี รภาพต่อการเกิด เป็นค่าที่บ่งถึงความสามารถน้ำมันเบนซินที่จะเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนแล้วได ้ ปฏิกิริยาออกซิเดชนั ยางเหนยี ว มผี ลกระทบต่อการเกบ็ สำรองน้ำมนั ระบบไอดแี ละหอ้ งเผาไหม้ 7 ปรมิ าณยางเหนยี ว เปน็ คา่ ทบี่ ง่ ถึงปรมิ าณยางเหนียวที่มอี ย่ใู นนำ้ มนั เบนซนิ ก่อให้เกดิ สง่ิ สกปรกที่ ระบบไอดแี ละห้องเผาไหม้ เชน่ ทำให้วาล์วตดิ ตาย คาร์บูเรเตอร์หรอื ระบบฉีด เบนซินขัดข้อง ห้องเผาไหม้สกปรก แหวนลูกสบู ติด 8 อณุ หภูมกิ ารกลั่น มผี ลตอ่ การสตารต์ ตดิ ของเครอ่ื งยนต ์ การเรง่ เครอ่ื งยนตแ์ ละการสน้ิ เปลอื งนำ้ มนั 9 ความดนั ไอ มผี ลตอ่ การสตารต์ ตดิ ของเครอ่ื งยนตแ์ ละการเกดิ ไอนำ้ มนั เบนซนิ ในทอ่ (Vapor Lock) อุดขวางท่อทางเดินนำ้ มันของรถ ซ่ึงจะทำให้เคร่อื งยนตส์ ตาร์ตไม่ตดิ หรือเดนิ สะดุด 10 ปริมาณเบนซนิ มผี ลตอ่ คา่ ออกเทนของนำ้ มันเบนซินและปรมิ าณสารมลพิษในไอเสีย และเป็น สารก่อมะเรง็ (Carcinogen) 11 ปริมาณสาร อะโรมาตกิ มผี ลต่อค่าออกเทนของนำ้ มันเบนซนิ และปรมิ าณสารมลพิษในไอเสีย ซ่ึงนำ้ มนั เบนซนิ จดั เป็นสารอะโรมาตกิ ชนิดหนึง่ 12 ปริมาณนำ้ มผี ลทำใหน้ ้ำมนั เบนซินเสื่อมคุณภาพเรว็ และทำใหเ้ กดิ การอุดตนั ในระบบ 13 ปริมาณสาร น้ำมนั เบนซิน หรือทำให้เคร่ืองยนต์เดินไม่เรียบ ออกซเิ จนเนต มีผลต่อคา่ ออกเทนนำ้ มนั เบนซนิ และช่วยลดปริมาณสารมลพษิ ในไอเสยี คอื 14 ปรมิ าณกากนำ้ มัน กา๊ ซคารบ์ อนไดออกไซด ์ (CO) และไฮโดรคาร์บอน (HC) เป็นส่ิงบ่งถึงปรมิ าณกากท่เี หลอื อยู่หลงั การเผาไหม้ มีผลตอ่ การเกิดสิง่ สกปรก ทร่ี ะบบไอดีและห้องเผาไหม้

เชอื้ เพลิงและวัสดุหลอ่ ล่ืน 39 3.3 คา่ ออกเทนและสารเพม่ิ คณุ ภาพนำ้ มนั เบนซนิ 3.3.1 คา่ ออกเทนนำ้ มนั เบนซนิ 3 คา่ ออกเทนเปน็ ตวั เลขทแ่ี สดงถงึ คณุ ภาพการตา้ นทานการนอ็ ก (Antiknock Quality) หรอื ความสามารถ ของน้ำมันเบนซินที่จะเผาไหม้โดยปราศจากการน็อก (Knock) ในเครื่องยนต์ ซึ่งในสภาพการทำงานอย่าง ธรรมดาของเครื่องยนต์ เมื่อส่วนผสมไอดีถูกจุดระเบิดจากประกายไฟหัวเทียนก็จะติดไฟและเกิดเปลวไฟ (Flame Front) ลุกลามเผาไหม้จนหมด แต่ถ้าบางส่วนของน้ำมันเบนซินที่เปลวไฟยังไปไม่ถึง เกิดจุดระเบิด ขึ้นด้วยตัวของมันเอง (Self-ignition) อันเนื่องมาจากความร้อนและความดัน ก็จะเกิดการเผาไหม้น็อกขึ้น ซึ่งสังเกตได้จากเหมือนเสียงเคาะโลหะเกิดขึ้น เพราะการเผาไหม้รุนแรงเกินกำหนด ค่าออกเทนสามารถวัดได้ด้วยเครื่องยนต์มาตรฐานสูบเดียว ที่สามารถปรับอัตราส่วนการอัดไอดีได้ เรียกว่าเครื่องยนต์ CFR (Cooperative Fuels Research) ตามวิธีการทดสอบของ ASTM (American Society for Testing and Materials) โดยใช้เชื้อเพลิงอ้างอิงเป็นตัวเปรียบเทียบ คือใช้ Iso-Octane ที่มีค่าออกเทน 100 และ Normal-Heptane มีค่าออกเทนเป็น 0 สำหรับน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทน 95 หมายถึงน้ำมันที่มีความ สามารถในการต้านทานการน็อกเท่ากับน้ำมันเชื้อเพลิงอ้างอิง ที่มีส่วนประกอบของไอโซออกเทน 95% และ นอร์มอลเฮปเทน 5% โดยปริมาตร น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนสูงมีผลดีต่อการใช้งานและต่อการทำงาน เครื่องยนต์ ดังนี้ 1) การเผาไหม้สมบูรณ์ให้พลังงานสูง 2) ป้องกันการเสียหายจากการน็อกของเครื่องยนต์ 3) เครื่องยนต์สะอาด ปราศจากเขม่า 4) ประหยัดน้ำมันเบนซิน 5) อายุการใช้งานเครื่องยนต์ยาวนาน 6) ลดสภาวะมลพิษในสิ่งแวดล้อม 7) ยืดอายุการใช้งานของน้ำมันเครื่อง 3.3.2 การวดั คา่ ออกเทนของนำ้ มนั เบนซนิ กำหนดไว ้ 3 แบบ อัด 1) ค่าออกเทนตามวิธีวิจัย (Research Octane Number = RON) เป็นการวัดโดยใช้เครื่องยนต์ทดสอบ CFR วัดที่ เฟืองเลื่อนปลอกสูบ ปลอกสูบ 600 รอบ/นาที และอุณหภูมิไอดี 52oซ. ถึงเครื่องยนต์ เริ่มน็อก 2) ค่าออกเทนตามเครื่องยนต์ทดสอบ (Motor Octane Number = MON) เปน็ การวดั โดยใช้เครือ่ งยนตท์ ดสอบ CFR วัดที่ 900 รอบ/นาที และอุณหภูมิไอดี 149oซ. 3) ค่าออกเทนตามใช้งานเครื่องยนต์ (Road Octane Number) ทำการวัดโดยใช้รถยนต์จริง ๆ ขับขี่บนถนน ซึ่งความเร็วและภาระเปลี่ยนแปลงไปต่าง ๆ กนั เพือ่ ให้ ได้ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด แต่วิธีนี้ สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายมากและยุ่งยาก ไม่นิยมใช้ รูปที่ 3.3 เครื่องยนต์ทดสอบ CFR

40 เชอื้ เพลิงและวสั ดุหลอ่ ลื่น 3.3.3 สารเพิม่ คุณภาพ สารเตมิ แตง่ นำ้ มนั เบนซนิ สารเพ่ิมคุณภาพน้ำมันเบนซินมีอยู่หลายชนิดด้วย กนั การจะใชส้ ารชนดิ ใดขน้ึ อยกู่ บั คณุ ภาพของนำ้ มนั เบนซนิ ทผี่ ลติ ไดจ้ ากหอกลน่ั และคุณสมบตั ทิ ่ีต้องการ เพ่อื ใหเ้ หมาะ กับการใช้งาน เช่น ถ้าต้องการน้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว ที่มีค่าออกเทนสูงถึง 95 แต่จากกระบวนการผลิตสามารถ ผลิตน้ำมันที่มีค่าออกเทนต่ำกว่า 95 ก็ใช้สารเพิ่มคุณภาพ พวก Antiknock Compound เช่น MTBE ผสมลงไปเพื่อ เพิ่มค่าออกเทนให้เป็น 95 รูปที่ 3.4 เครื่องมือตรวจคุณภาพน้ำมันเบนซิน 3.3.4 สารเพิ่มคณุ ภาพนำ้ มันเบนซิน ตามประกาศกระทรวงพาณชิ ย์กำหนด ชนดิ ของสารเพม่ิ คณุ ภาพ หน้าที่ j สารตา้ นการเกดิ การนอ็ ก ปอ้ งกันการนอ็ กของเครือ่ งยนต ์ เพ่มิ ประสิทธภิ าพการ (Antiknock Compound) เผาไหม้ k สารป้องกนั การทำปฏิกิรยิ ากับออกซเิ จน ลดการเกิดตะกอนและยางเหนยี วจากการทำปฏิกิรยิ ากบั (Oxidation Inhibitor) ออกซิเจนในระหว่างเกบ็ สำรอง l สารปอ้ งกนั การกดั กรอ่ นและการเกดิ สนมิ ลดการกดั กรอ่ นและสนมิ ในระบบนำ้ มันเบนซินของ (Corrosion & Rust Inhibitor) รถยนต ์ ตลอดจนในระบบเก็บสำรอง/จา่ ยน้ำมันของคลงั และสถานีบรกิ าร m สารลดการเป็นตวั เรง่ ปฏกิ ริ ิยาของโลหะ ลดการเป็นตัวเร่งปฏกิ ริ ยิ าออกซิเดชนั ของโลหะในระบบ (Metal Deactivator) น้ำมนั เบนซิน n สารเพิม่ ประสทิ ธภิ าพการแยกตวั จากน้ำ ชว่ ยให้นำ้ แยกออกจากน้ำมนั เบนซินเร็วขนึ้ (Demulsifier) o สารชะล้างทำความสะอาด ช่วยรักษาความสะอาดของระบบน้ำมนั เบนซนิ ชะล้างและ (Detergent-Dispersant) ปอ้ งกันการเกิดคราบเขม่า ทำใหเ้ ครื่องยนตเ์ ดนิ เรียบและ ประหยัดนำ้ มันเบนซิน p สารปรบั สภาพคราบเขมา่ (Combustion Deposit Modifier) ทำให้ผวิ ของคราบเขมา่ หมดสภาพ ไม่อาจเกิดคราบเขมา่ ตา้ นไฟจุดระเบิดได้อีก จึงทำให้เครอ่ื งยนต์เดินเรียบ q สารเคลือบบ่าลน้ิ ช่วยหล่อลนื่ บ่าลิน้ ไอเสยี ทท่ี ำด้วยโลหะออ่ นไมใ่ หส้ ึกหรอ (Valve Seat Recession Protection) เร็วกว่าปกต ิ เม่ือใช้นำ้ มนั เบนซนิ ไร้สารตะก่วั r สี (Colour) ทำให้น้ำมันเบนซนิ มสี ที ี่แตกตา่ งกนั ช่วยในการแยก ประเภทของนำ้ มนั เบนซนิ ไมม่ ผี ลต่อการเผาไหม้

เชื้อเพลิงและวัสดหุ ลอ่ ลนื่ 41 3.3.5 สารชะลา้ งทำความสะอาด (Detergent Additive) 3 เครื่องยนต์ใด ๆ เมื่อใช้งานไประยะหนึ่งสมรรถนะด้านต่าง ๆ จะตกลงจากค่าที่ออกแบบไว้ ซึ่ง สาเหตุหนึ่งเป็นเพราะเกิดสิ่งสกปรกในระบบไอดีของเครื่องยนต์ เช่น ที่คาร์บูเรเตอร์ หัวฉีดน้ำมันและลิ้น ไอดี ทำให้ประสิทธิภาพในการฉีดน้ำมันเบนซิน การผสมของน้ำมันกับอากาศ ตลอดจนการไหลของไอด ี ลดลง ส่งผลให้เครื่องยนต์กำลังตก สิ้นเปลืองน้ำมันเบนซินเพิ่มขึ้นและมีมลพิษจากไอเสียเพิ่มขึ้น โดย แนวทางหนึ่งในการแก้ไขปัญหานี้ ทำได้โดยใช้สารเติมแต่งประเภทชะล้างทำความสะอาดผสมในน้ำมัน เบนซิน เพื่อทำหน้าที่ควบคุมหรือลดปริมาณสิ่งที่ทำให้สกปรกในระบบน้ำมันเบนซิน การเกิดคราบเขม่าที่ลิ้นไอดี 4กำลังตก 4สมรรถนะในการขับขี่ลดลง 4มลพิษไอเสียมากขึ้น การเกิดคราบเขม่าที่หัวฉีด 4สมรรถนะในการขับขี่ลดลง 4กำลังตก 4สิ้นเปลืองน้ำมันเบนซินมากขึ้น 4มลพิษไอเสียมากขึ้น การเกิดคราบเขม่าในห้องเผาไหม้ รูปที่ 3.5 การเกิดคราบเขม่าที่บริเวณหัวฉีดและลิ้นไอดี 4เพิ่มความต้องการออกเทนมากขึ้น 4มลพิษไอเสียมากขึ้น 3.3.6 สารปอ้ งกนั สนมิ และการกดั กรอ่ น ในระบบน้ำมันเบนซิน อาจมีน้ำที่เกิดมาจากไอน้ำในอากาศ ทำให้ระบบน้ำมันเบนซินเกิดสนิม เศษสนิมอาจหลุดไปอุดตันไส้กรองน้ำมันเบนซินหรือวงจรน้ำมันเบนซิน จึงเติมสารป้องกันสนิมและการ กัดกร่อนเพื่อป้องกันสนิม 3.3.7 สารตา้ นทานการรวมตวั กบั ออกซเิ จน หากน้ำมันเบนซินสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานาน ๆ จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจน เกิดเป็นยางเหนียว เกิดการสะสมและอุดตันระบบน้ำมันเบนซิน สารต้านทานการรวมตัวกับออกซิเจนจะป้องกันไม่ให้น้ำมัน เบนซินรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศได้ง่าย

42 เชื้อเพลิงและวัสดุหลอ่ ลื่น 3.4 ชนดิ และความปลอดภยั ในการใชน้ ำ้ มนั เบนซนิ 3.4.1 การแบง่ ชนดิ นำ้ มนั เบนซนิ น้ำมันเบนซินที่ใช้อยู่ในประเทศไทย ในปี พ.ศ. 2552 แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1. น้ำมันเบนซิน 91 สีแดง น้ำมันเบนซิน 91 มีค่าออกเทนไม่ต่ำกว่า 91 เหมาะ สำหรับเครื่องยนต์เบนซินที่มีอัตราส่วนการอัดต่ำกว่า 10:1 ได้แก่ รถยนต์รุ่นเก่า รถยนต์รุ่นใหม่ ที่มีระบบฉีดเบนซิน รถยนต์ที่มีระบบฟอกไอเสีย (Catalytic Converter) เครื่องยนต์ ขนาดเล็ก เช่น เครื่องตัดหญ้า เครื่องสูบน้ำ และเครื่องกำเนิด ไฟฟ้าขนาดเล็ก 2. น้ำมันเบนซิน 95 สีเหลืองอ่อน น้ำมันเบนซิน 95 มีค่าออกเทนไม่ต่ำกว่า 95 เหมาะ สำหรับเครื่องยนต์เบนซินที่มีอัตราส่วนการอัด 10:1 ขึ้นไป ได้แก ่ รถยนตน์ งั่ ซ่งึ นำ้ มนั ชนดิ นี้เหมาะสำหรบั รถยนตร์ ุ่นใหม่ เครื่องยนต์ที่ใช้ระบบฉีดเบนซิน และรถยนต์ที่มีระบบฟอก ไอเสีย เกร็ดความรู้ การเลอื กใชน้ ำ้ มนั เบนซนิ ออกเทนสงู เกนิ ความจำเปน็ เช่น น้ำมันเบนซิน 95 ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ มีแต่ สิ้นเปลือง เพราะราคาสูงกว่าน้ำมันเบนซิน 91 3.4.2 ความปลอดภยั ในการใชน้ ำ้ มนั เบนซนิ 1) น้ำมันเบนซินมีคุณสมบัติที่ระเหยได้ง่ายและไวไฟ ดังนั้นอย่าเก็บหรือใช้งานน้ำมันเบนซินใกล้กับ แหล่งความร้อน ประกายไฟ เปลวไฟและถังออกซิเจน 2) หลกี เลย่ี งการนำนำ้ มนั เบนซนิ ไปลา้ งทำความสะอาด เนอ่ื งจากไอระเหยของนำ้ มนั เบนซนิ ตดิ ไฟไดง้ า่ ย 3) หลีกเลี่ยงการสัมผัสหรือสูดดมไอระเหยของน้ำมันเบนซิน เพราะไอระเหยของน้ำมันเบนซินจะทำ ให้ผู้สูดดมมึนงง ปวดศีรษะ หรืออาจทำให้หมดสติได้ 4) หลีกเลี่ยงการใช้ปากดูดสายน้ำมันเบนซินเพื่อถ่ายน้ำมันเบนซิน เพราะน้ำมันเบนซินจะทำอันตราย ต่อปอดของคน 5) หลีกเลี่ยงการสัมผัสน้ำมันเบนซินโดยตรงเป็นเวลานาน ๆ หรือบ่อย ๆ อาจทำให้เกิดอาการระคาย เคืองหรืออาจเป็นโรคผิวหนังได้ แต่หากมีความจำเป็นที่ต้องสัมผัสน้ำมันเบนซินโดยตรง หลังจาก เสร็จงานแล้วให้รีบล้างออกด้วยสบู่โดยเร็ว 6) ควรหลีกเลี่ยงการสูดดมไอเสียเครื่องยนต์ เนื่องจากไอเสียเครื่องยนต์มีแก๊สพิษ จะเป็นอันตรายต่อ ระบบทางเดินหายใจและปอดของคน