ปิโตรเลียม

การกลั่นนำมัน

คลังเก็บนำมัน

ท่อส่งนำมันดิบ

ปิโตรเลียมในประเทศไทย

กิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ ตลอดจนความเจริญก้าวหน้าของสังคม มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับความต้องการด้านพลังงาน และปิโตรเลียมก็นับได้ว่า เป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติที่มีความสำคัญ และได้มีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางมากที่สุดประเภทหนึ่ง นอกจากนี้ผลพลอยได้จากปิโตรเลียมก็สามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญอีกประเภทหนึ่งอีกด้วย อีกประการหนึ่งก็คือ มีข้อมูลหลายประการที่บ่งชี้ว่า นับวันความต้องการปิโตรเลียมเพื่อตอบสนองความต้องการของสังคมในอนาคตจะมีเพิ่มมากขึ้นเป็นลำดับ ดังนั้น ความพยายามในการเสาะแสวงหาแหล่งทรัพยากรปิโตรเลียมภายในประเทศทั้งพื้นที่บนบกและในทะเล เพื่อทดแทนการนำเข้าจากต่างประเทศ จึงได้รับการดำเนินการมาโดยตลอด ซึ่งนำไปสู่การค้นพบและพัฒนาแหล่งปิโตรเลียมในประเทศหลายแหล่ง แม้ว่าจะยังไม่อยู่ในระดับที่สามารถตอบสนองต่อความต้องการภายในประเทศได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็ถือได้ว่ามีส่วนช่วยเสริมสร้างสมรรถนะของการพึ่งพาตนเองได้ระดับหนึ่ง นับจนถึงปี พ.ศ. ๒๕๔๐ ได้มีการค้นพบ รวมทั้งการพัฒนาแหล่งปิโตรเลียมในประเทศทั้งในรูปของน้ำมันดิบ แก๊สธรรมชาติ และแก๊สธรรมชาติเหลวในพื้นที่ทั้งบนบกและในทะเล ซึ่งสามารถจำแนกออกเป็นอาณาบริเวณต่างๆ ได้ดังนี้ คือ
(ก) พื้นที่ภาคเหนือ ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบในบริเวณแหล่งแม่สูน หนองยาวสามแจ่ง และแหล่งสันทราย ในอำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ โดยสามารถผลิตน้ำมันดิบได้เฉลี่ยวันละประมาณ ๑,๔๐๐ บาเรลต่อวัน
(ข) พื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งน้ำพอง อำเภอน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น จากหลุมเจาะสำรวจเบื้องต้น ๔ หลุมเจาะ โดยผลิตเฉลี่ย ๗๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งดงมูล อำเภอหนองกุงศรี จังหวัดกาฬสินธุ์ จากหลุมเจาะสำรวจเบื้องต้น ๑ หลุมเจาะ มีอัตราการไหลของแก๊สธรรมชาติ ๑๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน ขณะนี้ยังไม่มีการพัฒนา
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งภูฮ่อม กิ่งอำเภอหนองแสง จังหวัดอุดรธานี จากหลุมเจาะสำรวจเบื้องต้น ๑ หลุมเจาะ มีอัตราการไหลของแก๊สธรรมชาติ ๔ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน
(ค) พื้นที่ภาคกลาง
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ และแก๊ส ธรรมชาติ ในบริเวณแหล่งสิริกิติ์ แหล่งสิริกิติ์ตะวันตก อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร และแหล่งปรือกระเทียม แหล่งวัดแตน อำเภอบางระกำ จังหวัดพิษณุโลก โดยมีการผลิตน้ำมันดิบเฉลี่ยประมาณวันละ ๑๙,๐๐๐ บาเรลต่อวัน แก๊สธรรมชาติ ๔๕ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และแก๊สหุงต้ม (LNG) ๒๙๒ ตันต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งบึงหญ้า และแหล่งบึงม่วง อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร และอำเภอคีรีมาศ จังหวัดสุโขทัย โดยผลิตน้ำมันดิบ เฉลี่ยประมาณ ๔๕๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งอู่ทอง อำเภอเมือง จังหวัดสุพรรณบุรี และแหล่งกำแพงแสน อำเภอกำแพงแสน จังหวัดนครปฐม โดยผลิตน้ำมันดิบเฉลี่ยรวมประมาณ ๙๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งวิเชียรบุรี อำเภอวิเชียรบุรี จังหวัดเพชรบูรณ์ โดยผลิตน้ำมันดิบเฉลี่ยประมาณ ๒๐๐ บาเรลต่อวัน
(ง) พื้นที่อ่าวไทย
- ค้นพบและพัฒนาแก๊สธรรมชาติ ในบริเวณกลุ่มของแหล่งเอราวัณ ซึ่งได้แก่ แหล่งเอราวัณ บรรพต สตูล ปลาทอง กะพง ปลาแดง จักรวาล ฟูนาน ตราด ปะการัง ไพลิน และสุราษฎร์ โดยมีอัตราการผลิตแก๊สธรรมชาติ ประมาณ ๑,๐๐๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และแก๊สธรรมชาติเหลวประมาณ ๓๔,๐๐๐ บาเรลต่อวัน และมีการค้นพบน้ำมันดิบที่แหล่งสุราษฎร์ด้วย
- ค้นพบและพัฒนาแก๊สธรรมชาติและน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งทานตะวัน โดยผลิตแก๊สธรรมชาติได้ ๕๗ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และน้ำมันดิบ ๓,๕๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งนางนวล โดยผลิตน้ำมันดิบในอัตรา ๒,๙๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาแก๊สธรรมชาติ ในบริเวณแหล่งบงกช โดยผลิตแก๊สธรรมชาติ ๓๑๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และแก๊สธรรมชาติเหลว ประมาณ ๑๐,๐๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติ ในบริเวณพื้นที่พัฒนาร่วมไทย-มาเลเซีย โดยมีปริมาณสำรองและอัตราการไหลที่สามารถพัฒนาได้ในเชิงพาณิชย์สูงมาก

การกลั่นน้ำมันดิบ

การกลั่นน้ำมันดิบคือ การย่อยสลายสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นส่วนประกอบของปิโตรเลียมออกเป็นกลุ่ม (Groups) หรือออกเป็นส่วน (Fractions) ต่างๆ โดยกระบวนการกลั่น (Distillation) ที่ยุ่งยากและซับซ้อน น้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมันนั้น ไม่เพียงแต่จะถูกแยกออกเป็นส่วนต่างๆ เท่านั้น แต่มลทิน (Impurities) ชนิดต่างๆ เช่น กำมะถัน ก็จะถูกกำจัดออกไปอีก โรงกลั่นน้ำมันอาจผลิตน้ำมัน แก๊ส และเคมีภัณฑ์ที่แตกต่างกันออกมาได้มากมายถึง ๘๐ ชนิด ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือ เชื้อเพลิงชนิดต่างๆ จากน้ำมันส่วนที่เบากว่า (Lighter fractions) เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol หรือ Gasoline) พาราฟิน (Parafin หรือ Kerosene) เบนซีน (Benzene) แต่น้ำมันส่วนที่หนักกว่า Heavier fractions) เช่น น้ำมันดีเซล (Diesel) น้ำมันหล่อลื่น (Lubricants) และน้ำมันเตา (Fuel oils) ก็นับได้ว่ามีความสำคัญเช่นกัน นอกเหนือไปจากนี้ ก็มีสารเหลือค้าง (Residues) อีกหลายชนิดเกิดขึ้น เช่น ถ่านโค้ก (Coke) แอสฟัลต์ (Asphalt) และ บิทูเม็น (Bitumen) หรือน้ำมันดิน (Tar) และขี้ผึ้ง (Wax หรือ Vaseline) ก็อาจได้รับการสกัดออกมา รวมทั้งยังมีแก๊สชนิดต่างๆ เกิดขึ้นด้วย เช่น บิวเทน (Butane) และโพรเพน (Propane)
น้ำมันส่วนที่หนักกว่าและแก๊สชนิดต่างๆ ที่เกิดขึ้นนั้น ยังสามารถนำไปแปรรูปทางเคมีต่อไป ทำให้เกิดเป็นแก๊สที่มีคุณค่าขึ้นอีกหลายชนิด รวมทั้งได้รับน้ำมันเตาในปริมาณที่มากขึ้นจากกระบวนการกลั่นลำดับส่วน (Fractionating process) ตามปกติอีกด้วย
วิธีการกลั่นน้ำมันที่สำคัญๆ ในโรงกลั่น มีดังนี้
(ก) การกลั่นลำดับส่วน (Fractional distillation) วิธีการนี้คือการกลั่นน้ำมันแบบพื้นฐาน ซึ่งสามารถแยกน้ำมันดิบออกเป็นส่วน (Fractions) ต่างๆ กระบวนการนี้ใช้หลักการจากลักษณะของส่วนต่างๆ ของน้ำมันดิบที่มีค่าอุณหภูมิจุดเดือด (Boiling point) ที่แตกต่างกันออกไป และเป็นผลให้ส่วนต่างๆของน้ำมันดิบนั้นมีจุดควบแน่น (Condensation point) ที่แตกต่างกันออกไปด้วย น้ำมันดิบจากถังจะได้รับการสูบผ่านเข้าไปในเตาเผา (Furnace) ที่มีอุณหภูมิสูงมากพอที่จะทำให้ทุกๆ ส่วนของน้ำมันดิบแปรสภาพไปเป็นไอได้ แล้วไอน้ำมันดังกล่าวก็จะถูกส่งผ่านเข้าไปในหอกลั่นลำดับส่วน (Fractionating tower) ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก มีขนาดความสูงประมาณ ๓๐ เมตร และมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ ๒.๕ - ๘ เมตร ภายในหอกลั่นดังกล่าวมีการแบ่งเป็นห้องต่างๆ หลายห้องตามแนวราบ โดยมีแผ่นกั้นห้องที่มีลักษณะคล้ายถาดกลม โดยแผ่นกั้นห้องทุกแผ่นจะมีการเจาะรูเอาไว้ เพื่อให้ไอน้ำมันที่ร้อนสามารถผ่านทะลุขึ้นสู่ส่วนบนของหอกลั่นได้ และมีท่อต่อเพื่อนำน้ำมันที่กลั่นตัวแล้วออกไปจากหอกลั่น เมื่อไอน้ำมันดิบที่ร้อนถูกส่งให้เข้าไปสู่หอกลั่น ทางท่อ ไอจะเคลื่อนตัวขึ้นไปสู่ส่วนบนสุดของหอกลั่น และขณะที่เคลื่อนตัวขึ้นไปนั้น ไอน้ำมันจะเย็นตัวลงและควบแน่นไปเรื่อยๆ แต่ละส่วนของไอน้ำมันจะกลั่นตัวเป็นของเหลวที่ระดับต่างๆ ในหอกลั่น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของการควบแน่นที่แตกต่างกันออกไป น้ำมันส่วนที่เบากว่า (Lighter fractions) เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol) และพาราฟิน (Parafin) ซึ่งมีค่าอุณหภูมิของการควบแน่นต่ำ จะกลายเป็นของเหลวที่ห้องชั้นบนสุดของหอกลั่น และค้างตัวอยู่บนแผ่นกั้นห้องชั้นบนสุด น้ำมันส่วนกลาง (Medium fractions) เช่น ดีเซล (Diesel) น้ำมันแก๊ส (Gas oils) และน้ำมันเตา (Fuel oils) บางส่วนจะควบแน่นและกลั่นตัวที่ระดับต่างๆ ตอนกลางของหอกลั่น ส่วนน้ำมันหนัก (Heavy fractions) เช่น น้ำมันเตา และสารตกค้างพวกแอสฟัลต์ จะกลั่นตัวที่ส่วนล่างสุดของหอกลั่น ซึ่งมีอุณหภูมิสูง และจะถูกระบายออกไปจากส่วนฐานของหอกลั่น
ข้อเสียของกระบวนการกลั่นลำดับส่วนคือ จะได้น้ำมันเบาประเภทต่างๆ ในสัดส่วนที่น้อยมาก ทั้งที่น้ำมันเบาเหล่านี้ล้วนมีคุณค่าทางเศรษฐกิจสูง
(ข) การกลั่นแบบเทอร์มอล แครกกิง (Thermal cracking) กระบวนการนี้จะได้น้ำมันที่กลั่นแล้ว คือ น้ำมันเบนซิน (Petrol) เพิ่มสูงขึ้นเป็นร้อยละ ๕๐ ในปัจจุบัน กระบวนการกลั่นแบบนี้เกิดขึ้นโดยการเอาน้ำมันดิบมาทำให้เกิดการแตกตัวในถัง ที่อุณหภูมิสูงกว่า ๑,๐๐๐ องศาฟาเรนไฮต์ ที่ความกดดันมากกว่า ๑,๐๐๐ ปอนด์ต่อตารางนิ้ว สภาวะอุณหภูมิที่สูงและความกดดันที่สูงทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ เกิดการแยกตัวหรือแตกตัวเป็นน้ำมันส่วนเบา หรือเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่มีโมเลกุลขนาดเล็กลง รวมทั้งมีจำนวนอะตอมของคาร์บอนน้อยลง และน้ำมันส่วนเบาซึ่งมีสภาพเป็นไอร้อนนี้ก็จะถูกปล่อยให้เข้าไปในหอกลั่น เพื่อควบแน่นและกลั่นตัวเป็นของเหลวต่อไป
(ค) การกลั่นแบบคาตาลิติก แครกกิง (Catalytic cracking) กระบวนการกลั่นนี้ได้รับการพัฒนาต่อเนื่องจากแบบดั้งเดิมที่กล่าวมาแล้วทั้งสองแบบ เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำมันที่กลั่นแล้วตลอดจนคุณภาพของน้ำมันที่กลั่นก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เข้าไปในน้ำมันส่วนกลาง (Medium fractions) ซึ่งช่วยทำให้โมเลกุลน้ำมันแตกตัว หรือแยกตัวดีขึ้น โดยไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบทางเคมีของน้ำมัน ตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในรูปของผงแพลทินัม (Platinum) หรือดินเหนียว (Clay) ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดมากผงตัวเร่งปฏิกิริยาจะสัมผัสกับไอน้ำมันร้อนในเตาปฏิกรณ์ (Reactor) ทำให้ไอน้ำมันเกิดการแตกตัว หรือแยกตัวเป็นน้ำมันส่วนที่เบา เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol) แล้วก็ควบแน่นกลั่นตัวในที่สุด โดยทิ้งอะตอมของคาร์บอนและมลทินไว้กับอนุภาคของดินเหนียว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีคาร์บอนเคลือบอยู่ก็จะถูกปล่อยให้ไหลออกจากเตาปฏิกรณ์เข้าสู่รีเจนเนอเรเตอร์ (Regenerator) ซึ่งคาร์บอนจะถูกเผาไหม้ไปในกระแสอากาศ กระบวนการกลั่นแบบนี้จึงเป็นการใช้ปฏิกิริยาทางเคมีกระทำต่อน้ำมันดิบ ซึ่งช่วยแยกโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ออกจากกัน รวมไปถึงการกำจัดมลทินต่างๆ เช่น สารประกอบของกำมะถัน สารเมอร์แคบแทนส์ (Mercaptans) ที่มีกลิ่นฉุน อโรเมติกส์ (Aromatics) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ออกไปอีกด้วย
(ง) การกลั่นแบบโพลีเมอไรเซชั่น (Polymerization) กระบวนการกลั่นแบบแครกกิง (Cracking) ช่วยปรับปรุงน้ำมันเบนซินให้มีปริมาณมากขึ้น โดยการแยกน้ำมันส่วนที่หนักกว่าออกไป แต่การกลั่นแบบโพลีเมอไรเซชั่นเป็นการเพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินจากน้ำมันส่วนที่เบาที่สุด (Lightest fractions) ซึ่งก็คือ แก๊ส นั่นเอง โดยทั่วๆ ไปจะถูกเผาทิ้งไป แก๊สเหล่านี้ได้รับการนำมารวมกันเป็นสารประกอบที่มีโมเลกุลใหญ่ขึ้น และทำให้สามารถเพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ รวมไปถึงการเพิ่มปริมาณออกเทน (Octane content) อีกด้วย
การใช้ประโยชน์จากน้ำมันและแก๊สธรรมชาตินั้นได้เป็นไปอย่างกว้างขวางในกิจการอุตสาหกรรม พาณิชยกรรม เกษตรกรรม และในด้านอื่นๆ อีกมากมาย และก็นับได้ว่า เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมในช่วงหลายร้อยปีที่ผ่านมา โดยใช้เป็นเชื้อเพลิง วัสดุหล่อลื่น ให้แสงสว่าง และใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์หลายชนิด นอกจากนี้ ผลพลอยได้จากน้ำมันและแก๊สธรรมชาติก็สามารถนำไปใช้เป็นเคมีภัณฑ์ ยารักษาโรค เส้นใยสังเคราะห์ ฯลฯ อย่างไรก็ดี การนำปิโตรเลียมไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่างๆ นั้น อาจสรุปได้ดังนี้
- ใช้ในการขนส่ง ประมาณร้อยละ ๔๖ ของปิโตรเลียมได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ในระบบเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน (Internal combustion engine) ซึ่งได้แก่ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเครื่องบินและไอพ่น น้ำมันเตาสำหรับรถไฟ และเรือ
- ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับอุตสาหกรรม ซึ่งส่วนมากใช้น้ำมันเตา และแก๊สธรรมชาติในโรงงานอุตสาหกรรม โรงไฟฟ้าพลังความร้อน แก๊สหุงต้ม และในอุตสาหกรรมขนาดเล็ก เครื่องสูบน้ำ ฯลฯ ซึ่งส่วนมากจะใช้น้ำมันเบา (Light oils) เป็นเชื้อเพลิง
- ใช้ในเครื่องกำเนิดความร้อน และให้แสงสว่าง น้ำมันหนัก (Heavy oils) มักจะมีการนำมาใช้ในเครื่องกำเนิดความร้อนของประเทศในแถบหนาว สำหรับโรงงาน สำนักงาน และที่พักอาศัย น้ำมันเบาก็มีความสำคัญเช่นกัน อาทิ น้ำมันก๊าด (Kerosene) ใช้เป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่าง และหุงต้มในท้องถิ่นที่ยังไม่เจริญหรืออยู่ห่างไกล แก๊สโพรเพน (Propane) และบิวเทน (Butane) ใช้เป็นเชื้อเพลิงหุงต้มในครัวเรือน
- ใช้เป็นวัสดุหล่อลื่น ประมาณร้อยละ ๑ - ๒ ของน้ำมันดิบที่ผ่านกระบวนการกลั่น จะได้รับการแปรสภาพไปเป็น น้ำมันหล่อลื่น (Lubricants) และจาระบี (Greases) สำหรับการขนส่งเครื่องยนต์และโรงงานอุตสาหกรรม
- ประโยชน์อื่นๆ อาทิเช่น แอสฟัลต์ (Asphalt) บิทูเม็น (Bitumen) น้ำมันดิน (Tar) ใช้ราดถนน ฉาบหลังคา และใช้เป็นสารกันน้ำ ขี้ผึ้ง (Wax) ใช้ทำเทียนไข วัสดุกันซึม วัสดุขัดมัน และเป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่าง
- สารปิโตรเลียม ปิโตรเลียมใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ซึ่งจะนำไปสู่การผลิตพลาสติกและสารสังเคราะห์มากมายหลายชนิด (Plastics) เส้นใยสังเคราะห์ (Synthetic fibres) และสิ่งทอสังเคราะห์ (Synthetic textiles) ยางสังเคราะห์ (Synthetic rubber) สารคาร์บอนดำ (Carbon black) ฯลฯ

น้ำมันปิโตรเลียม

น้ำมันปิโตรเลียม หมายถึง น้ำมันที่ได้มาจากใต้พื้นดินของโลกซึ่งมีอยู่ทั่วไป น้ำมันปิโตรเลียมเกิดจากสัตว์ทะเล ที่ตายทับถมอยู่ใต้ทะเลมหาสมุทร ไขมันของสัตว์เหล่านั้น ได้ถูกกักขังด้วยชั้นต่างๆ ตะกอนเหล่านี้จะถูกอัดให้แน่นขึ้นเรื่อยๆ จนกลายเป็นหิน ดินดาน หินปูน หินทราย หยดไขมันต่างๆ เคลื่อนผ่านหินเหล่านี้ จนกระทั่งไปพบกับหินที่แน่นทึบ ทำให้ไขมันไหลต่อไปไม่ได้ ไขมันที่ถูกขังจะสลายตัวเป็นน้ำมันปิโตรเลียม และก๊าซต่างๆ โดยก๊าซเหล่านี้ จะลอยอยู่เหนือน้ำมัน
เนื่องจากน้ำมันปิโตรเลียม เมื่อนำมาจากใต้พื้นดิน มีลักษณะเป็นของเหลวสีดำ น้ำตาล หรือน้ำตาลเข้ม เรียกว่า " น้ำมันดิบ " (Crude Oil)
สารประกอบที่มีอยู่ในน้ำมันปิโตรเลียม เป็นสารประกอบพวกไฮโดร์คาร์บอน มากมายหลายชนิด ตั้งแต่คาร์บอนหนึ่ง จนถึงคาร์บอนนับถึงสิบๆ ตัว พวกที่มีโมเลกุลน้อย จะมีจุดเดือดต่ำ และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามน้ำหนักโมเลกุล เมื่อค่อยๆ ให้ความร้อนแก่น้ำมันปิโตรเลียม พวกที่จุดเดือดต่ำจะระเหยมาก่อน และเมื่อความร้อนมาก พวกที่มีจุดเดือดสูงจะระเหยตามมา จากนั้นก็ให้ผ่านขบวนการควบแน่น จากนั้นของเหลวชนิดต่างๆ จะแยกออกมา ขบวนการดังกล่าว เรียกว่า " การกลั่นตามลำดับส่วน" (Fractional Distillation) เรียงตามลำดับ จากจุดเดือดต่ำ ไปจุดเดือดสูง ได้ดังนี้
1. ก๊าซธรรมชาติ ได้แก่ มีเธน อีเธน โพรเทน และ บิวเทน มีจุดเดือดต่ำกว่า 0 ํC พบในบริเวณผิวหน้าของบ่อน้ำมัน สำหรับโพรเทน และบิวเทนทำเป็นของเหลวได้ง่ายกว่ามีเธน และอีเธน จึงนำมาบรรจุถังใช้เป็นก๊าซหุงต้ม ตามครัวเรือน ส่วนก๊าซมีเธน และอีเธน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ วัตถุดิบในการผลิตปุ๋ย เมธานอล พลาสติก ยางเทียม เป็นต้น
2. ปิโตรเลียมอีเธอร์ มีสถานะเป็นของเหลว ที่ระเหยได้ง่าย ใช้เป็นตัวทำละลายในห้องวิทยาศาสตร์ และ ในการอุตสาหกรรม เช่น ใช้ทำทินเนอร์
3. ก๊าซโซลีน (น้ำมันเบนซิน) เป็นของเหลวระเหยง่าย มีจุดเดือดระหว่าง 50 - 150 ํC ส่วนใหญ่ใช้เป็นเชื้อเพลิง ในกลจักรก๊าซโซลีน
4. เคโรซีน (น้ำมันก๊าด) จุดเดือดอยู่ระหว่าง 150 - 250 ํC ประโยชน์ใช้จุดตะเกียงให้แสงสว่างเชื้อเพลิงเครื่องบินโดยสารไอพ่น ใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับผสมในยาฆ่าแมลง สี น้ำมันชักเงา เป็นต้น
5. น้ำมันดีเซล หรือเรียกว่า น้ำมันเตา มีจุดเดือดอยู่ระหว่าง 250 - 350 ํC เป็นน้ำมันที่มีลักษณะเป็นน้ำมันข้น จึงใช้เป็นเชื้อเพลิง สำหรับกลจักรดีเซล
6. น้ำมันหล่อลื่น จุดเดือดสูงกว่า 300 ํC มีลักษณะเป็นของเหลวใส และเหนียว ใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่น ในเครื่องยนต์ทุกชนิด
7. วาสลิน มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า 40 ํC มีลักษณะเป็นครึ่งเหลว ครึ่งแข็ง ใช้ผสมในยาพวกขี้ผึ้ง หรือครีมบางประเภท น้ำมันถูนวด และน้ำมันกันสนิม
8. ขี้ผึ้งพาราฟิน มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่า 80 ํC มีลักษณะเป็นของแข็ง ไม่ทำปฏิกิริยากับสิ่งใด ใช้เคลือบกระดาษไข ใช้ในการถนอมอาหาร โดยเทน้ำผึ้งเหลวบนหน้าของที่บรรจุในขวด เมื่อเย็นจะแข็งตัวป้องกันเชื้อราได้
9. ยางมะตอย หรือ ปิโตรเลียมแอสฟัสต์ มีจุดเดือดสูงกว่า 350 ํC เป็นของแข็งสีดำ ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอน ใช้เป็นยางมะตอยปูราดถนน

ปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม (petroleum จากภาษากรีก petra – หิน และ elaion – น้ำมัน หรือภาษาละติน oleum – น้ำมัน ) รวมความแล้วหมายถึง น้ำมันที่ได้จากหิน หรือที่เราเรียกกันว่า น้ำมันดิบ บางครั้งเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "ทองคำสีดำ" หรือ "น้ำชาเท็กซัส" คือเป็นของเหลวที่ขุ่นข้นมีสีน้ำตาลเข้มหรือสีเขียวเข้ม

ปิโตรเลียม เป็นสารไฮโดรคาร์บอน (CH) ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยมีธาตุองค์ประกอบหลัก 2 ชนิด คือ คาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) ซึ่งอาจมีธาตุอโลหะชนิดอื่นปนอยู่ด้วย เช่น กำมะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ทั้งนี้ปิโตรเลียมเป็นได้ทั้ง 3 สถานะ คือของแข็ง ของเหลว หรือ ก๊าซ โดยจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของปิโตรเลียม รวมถึงความร้อน และความดันของสภาพแวดล้อมในการเกิดและการกักเก็บปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม แบ่งตามสถานะได้เป็น 2 ชนิดหลักๆ คือ น้ำมันดิบ (Oil) และ ก๊าซธรรมชาติ ( Natural Gases)
1.น้ำมันดิบ จะประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนชนิดระเหยง่ายเป็นหลัก นอกจากนั้นจะเป็นสารจำพวกกำมะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซด์อื่นปนอยู่
2.ก๊าซธรรมชาติ เป็นปิโตรเลียมที่อยู่ในรูปของ ก๊าซ ณ อุณหภูมิ และความดันที่ผิวโลก ซึ่งประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนเป็นหลัก โดยอาจมีสัดส่วนสูงถึงร้อยละ 95 ส่วนที่เหลือจะเป็นสารจำพวกไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ บางครั้งอาจจะพบไฮโดรเจนซัลไฟด์ปนอยู่ด้วย โดยจะหมายรวมถึง ก๊าซธรรมชาติเหลว ซึ่งเมื่ออยู่ในแหล่งกักเก็บใต้ผิวโลกซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงจะมีสภาพเป็นก๊าซ และจะกลายสภาพเป็นของเหลวเมื่อขึ้นมาสู่พื้นผิว เนื่องจากประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนในกลุ่มเดียวกันกับก๊าซธรรมชาติ แต่มีจำนวนคาร์บอนอะตอมในโครงสร้างโมเลกุลสูงกว่าก๊าซธรรมชาติ จึงเรียกว่า ก๊าซธรรมชาติเหลว

กำเนิดปิโตรเลียม
ปัจจุบันนักธรณีวิทยามีความเชื่อว่า ปิโตรเลียมมีต้นกำเนิดมาจากการตายทับถมกันของซากพืชซากสัตว์ภายใต้พื้นโลกเป็นเวลาล้านๆ ปี จนกลายเป็นชั้นหิน และด้วยอุณหภูมิ และความดันที่สูง ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของชั้นหินและอุณหภูมิใต้พิภพ อีกทั้งยังต้องมีปริมาณของออกซิเจน (O) ต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการสลายตัวของอินทรียสารจากซากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ จากนั้นสารอินทรีย์ซึ่งมีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนมาก ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างช้าๆ จนในท้ายที่สุดจะแปรสภาพเป็นก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบสะสมและซึมผ่านในชั้นหินที่มีรูพรุน เช่น ชั้นหินทรายและชั้นหินปูน ซึ่งโดยปกติจะปริมาณการสะสมตัวประมาณ 5.25% ของปริมาตรหิน ทั้งนี้ไฮโดรคาร์บอนดังกล่าวสามารถเคลื่อนย้ายไปตามช่องว่างและรอยแตกในหินข้างเคียงได้

ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของชั้นหินที่เหมาะสมในการกักเก็บปิโตรเลียม คือ

1.โครงสร้างรูปโค้งประทุนคว่ำ เกิดจากการคดโค้งของชั้นหิน ทำให้มีรูปร่างโค้งคล้ายกระทะคว่ำหรือหลังเต่าน้ำมันและก๊าซธรรมชาติจะเคลื่อนเข้าไปรวมตัวกันอยู่ในส่วนโค้งก้นกระทะด้านบน โดยมีชั้นหินเนื้อแน่นปิดทับอยู่
2.โครงสร้างรูปประดับชั้น สามารถเกิดขึ้นได้หลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของชั้นหิน โดยที่ชั้นหินกักเก็บปิโตรเลียมจะถูกปิดล้อมเป็นกะเปาะอยู่ระหว่างชั้นหินเนื้อแน่น
3.โครงสร้างรูปโดม เกิดจากการดันตัวของโดมเกลือ ผ่านชั้นหินกักเก็บน้ำมัน และจะเกิดการสะสมของปิโตรเลียมอยู่ด้านข้างของชั้นโดมเกลือนั้น
4.โครงสร้างรูปรอยเลื่อน เกิดการเลื่อนตัวชั้นหิน ทำให้เกิดรอยแตก (Fault) ขึ้น และทำให้ชั้นหินที่มีเนื้อแน่นเลื่อนมาปิดทับชั้นหินที่มีรูพรุนที่มีปิโตรเลียมอยู่ ปิโตรเลียมจึงสามารถกักเก็บอยู่ในชั้นหินนั้นได้