สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน เมนู 7
เล่มที่ ๗
เรื่องที่ ๑ กล้วยไม้
เรื่องที่ ๒ ผีเสื้อ
เรื่องที่ ๓ การปลูกหม่อน เลี้ยงไหม
เรื่องที่ ๔ โรคพืช
เรื่องที่ ๕ ครั่ง
เรื่องที่ ๖ การเลี้ยงปลา
เรื่องที่ ๗ การชลประทาน
เรื่องที่ ๘ บ้านเรือนของเรา
เรื่องที่ ๙ โทรคมนาคม
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๗ / เรื่องที่ ๘ บ้านเรือนของเรา / กรรมวิธีที่ใช้แยกก๊าซออกจากน้ำมันดิบ

กรรมวิธีที่ใช้แยกก๊าซออกจากน้ำมันดิบ
กรรมวิธีที่ใช้แยกก๊าซออกจากน้ำมันดิบ

ก๊าซที่เราใช้เป็นเชื้อเพลิงกันอยู่ในปัจจุบันนี้ ได้มาจากการ แยกส่วนน้ำมันต่างชนิดออกจากน้ำมันดิบ โดยกระบวนการต้ม กลั่น น้ำมันดิบนี้บางครั้งเราก็เรียกว่า น้ำมันปิโตรเลียม ปกติ น้ำมันปิโตรเลียมมีลักษณะเป็นของเหลวที่ข้นทึบ มีสีค่อนข้างดำ แต่บางครั้งอาจมีสีอ่อนและข้นน้อยกว่า

การแยกส่วนประกอบน้ำมันดิบออกจากกัน ทำโดยใช้ความ ร้อน ทำให้น้ำมันดิบกลายเป็นไอ เมื่อไอระเหยเย็นลง ก็จะกลับเป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่างๆ เนื่องด้วยส่วนประกอบของน้ำมันดิบ มีจุดเดือดต่างกัน ดังนั้น การกลั่นน้ำมัน โดยวิธีเพิ่มอุณหภูมิ จึงสามารถแยกส่วนประกอบของน้ำมันออกจากกันได้

ถ่านไม้เป็นเชื้อเพลิงที่นิยมใช้มาแต่โบราณ แผนภาพแสดงชั้นหินโก่ง ซึ่งมีก๊าซ น้ำมันดิบ และน้ำเค็ม แทรกอยู่ในช่องว่างของทรายและหิน

เตาสำหรับต้มกลั่นประกอบด้วยถังเหล็กบรรจุน้ำมันดิบ เมื่อน้ำมันดิบได้รับความร้อน ส่วนประกอบของน้ำมันดิบจะเดือด และระเหยเป็นไอก่อนหลังเป็นลำดับ กล่าวคือ ก๊าซและ น้ำมันแกโซลีนจะระเหยออกมาก่อน เมื่อน้ำมันดิบได้รับความร้อน และอุณหภูมิสูงมากขึ้น ส่วนประกอบที่เรียกว่าน้ำมันก๊าด (kerosene) ก็จะระเหยออกมา เมื่อไอระเหยเย็นลงจะได้น้ำมันก๊าด เมื่อเตายิ่งร้อนแรงขึ้น ส่วนประกอบอื่นๆของน้ำมันดิบ ก็จะแยกออกไป ส่วนหนึ่งเป็นน้ำมันข้นใช้หล่อลื่นเครื่องจักร อีกส่วนหนึ่งกลายเป็นน้ำมันประเภทจาระบี (grease) หรือ น้ำมันไขสำหรับใช้อัดฉีดล้อรถ และส่วนที่มีการเคลื่อนที่ ของเครื่องจักร ในขั้นสุดท้ายก็จะเหลือกากเหนียวสีดำอยู่ในหม้อกลั่น กากนี้เรียกว่า ยางมะตอย หรือยางแอสฟัลต์

ในปัจจุบัน ประเทศไทยมีโรงกลั่นน้ำมันที่ทันสมัยประกอบ ด้วยถังมหึมา และหอสูงจำนวนมาก เชื่อมถึงกัน โดยท่อเหล็ก ที่มีความยาว และขนาดต่างๆ โรงกลั่นนี้จะให้ความร้อนแก่น้ำมันดิบ ได้อย่างเต็มที่ และยังนิยมใช้ความดันสูง และใช้สารเคมีภัณฑ์หลายชนิดในการกลั่น และทำให้ไอระเหยเย็นตัวลง
ก๊าซที่ใช้ภายในบ้าน เตาก๊าซและถังก๊าซ
ก๊าซที่ใช้ภายในบ้าน เตาก๊าซและถังก๊าซ
วิธีการที่ทันสมัยในปัจจุบัน ซึ่งใช้ในการกลั่นน้ำมันดิบ ให้เป็นน้ำมันชนิดต่างๆ นั้น ใช้เตาแยกส่วนน้ำมัน ซึ่งเป็นเตาเหล็ก รูปทรงกระบอก เตาบางเตามีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง ๔ เมตร และสูงถึง ๓๐ เมตร ภายในเตามีถาดเป็นรูปแผ่นเหล็กวางเป็น ขั้นตามแนวนอนอยู่ตามระดับต่างๆ กัน ตั้งแต่ใกล้ส่วนบนสุด ของเตามาจนถึงส่วนล่าง ชั้นต่างๆนี้มีรูเจาะไว้เพื่อให้ไอน้ำมัน สามารถลอยสูงขึ้นไปจนถึงยอดเตาได้ ภายในเตาแยกส่วน น้ำมันดิบ (fractionhationg tower) นี้ได้รับความร้อนไม่ เท่ากัน ส่วนล่างสุดของเตาจะร้อนจัดและจะร้อนน้อยลงตาม ระดับที่สูงขึ้นใกล้กับส่วนนบนของเตา
เมื่อสูบน้ำมันดิบไปยังตอนล่างของเตาแยกส่วนน้ำมัน ส่วนประกอบต่างๆ ในน้ำมันดิบจะเดือด และจะระเหยเป็นไอ ผ่านรูของถาดจากชั้นล่างๆ ขึ้นไปยังเตาชั้นบน เมื่อไอเหล่านี้ ลอยสูงขึ้นจนถึงระดับที่อุณหภูมิภายในเตาแยกส่วนอยู่ต่ำกว่า จุดเดือดของส่วนประกอบชนิดใดชนิดหนึ่ง ส่วนประกอบ ชนิดนั้นก็จะกลั่นตัว หรือบางทีก็เรียกว่า ควบแน่นเป็นของเหลว ตกอยู่ในถาด ไอที่เกิดจากของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำกว่าอุณหภูมิ ของชั้นล่างก็ยังคงลอยสูงขึ้นไป และจะไปกลั่นตัวเป็นของเหลว ในชั้นบนๆ

ฝาครอบจะบังคับให้ไอน้ำมันต้องลอดผ่านของเหลวที่ กลั่นตัวอยู่ตามชั้นต่างๆ และจะช่วยให้ไอน้ำมันกลั่นตัวในชั้น ดังกล่าวมากขึ้น ในกรณีที่เกิดการกลั่นตัวมากในชั้นใดชั้นหนึ่ง ของเหลวที่เกิดก็จะหกล้นจากถาดบนลงไปยังถาดล่าง และแล้ว ก็จะถูกเผากลายเป็นไอลอยขึ้นชั้นบนๆ เพื่อไปกลั่นตัวซ้ำใหม่อีก
โดยวิธีการดังกล่าวนี้ ส่วนประกอบต่างๆ ของน้ำมันดิบ ก็จะแยกตัวออกจากน้ำมันดิบเดือดเป็นไอ และไอนี้จะกลั่นตัวอยู่ตามถาด ของชั้นต่างๆ ภายในเตาแยกส่วนน้ำมัน น้ำมันต่างๆ ที่กลั่นตัวนี้ จะไหลไปตามท่อ ซึ่งติดตั้งไว้คอยรับน้ำมันที่กลั่นได้ ตามชั้นต่างๆ ไอที่ลอยสูงขึ้นไป จนใกล้ยอดบนของเตา เราเรียกว่า ไอของส่วนประกอบชนิดเบา ส่วนไอที่กลั่นตัวเป็นของเหลว อยู่ในถาดตอนล่างๆ ของเตา เป็นส่วนประกอบชนิดหนัก ส่วน ประกอบที่เบาที่สุดซึ่งออกมาจากยอดสุดของเตา ได้แก่ ก๊าซที่เรานำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการหุงต้ม โดยอัดใส่ถังด้วยความดันสูง ก๊าซที่เกิดขึ้นนี้ อาจจะนำกลับมาใช้เป็นเชื้อเพลิง สำหรับเผาเตา ที่ใช้แยกส่วนน้ำมันดิบเองก็ได้ แผนภาพเตาแยกส่วนน้ำมัน
แผนภาพเตาแยกส่วนน้ำมัน
ก๊าซที่ใช้ตามบ้านนั้น จะถูกบรรจุไว้ในถังเหล็กรูปทรง กระบอกด้วยความดันสูง ถังเหล็กมีหลายขนาด แต่ที่ใช้ตามบ้านพักอาศัย มักจะเป็นถังขนาดกลาง บรรจุก๊าซคิดเป็นน้ำหนัก ๑๔ กิโลกรัม สำหรับการใช้ก๊าซจากถังดังกล่าว ผู้ใช้จะต้องต่อ ท่อทองแดง ท่อยาง หรือท่อพลาสติกจากถังไปยังหัวเตาก๊าซ ที่หัวถังจะมีปุ่มพลิกสำหรับเปิดปิดก๊าซในถังให้ออกไปตามท่อ ทองแดง นอกจากนั้น ที่หัวเตาก๊าซยังมีปุ่มปิดเปิดใช้บังคับการ ไหลของก๊าซได้อีกชั้นหนึ่ง เวลาจะติดเตา ผู้ใช้อาจจุดไม้ขีดไฟ แล้วยื่นไปรอไว้ที่หัวเตา ในขณะเดียวกันก็รีบเปิดปุ่มที่หัวเตา ให้ก๊าซได้พุ่งออกไปพบกับไฟที่จุดรอไว้ ก๊าซก็จะลุกติดไฟ ให้เปลวไฟสีน้ำเงิน และให้ความร้อนออกมา เตาบางชนิดมีเครื่องจุดไฟในตัว เมื่อเปิดปุ่มบังคับของหัวเตาใด ไฟก็จะลุกติดที่หัวเตานั้นได้เอง เมื่อต้องการจะเลิกใช้ ก็หมุนปุ่มบังคับไปยังตำแหน่งปิด ก๊าซก็จะหยุดไหลมายังหัวเตา และไฟที่เตา ก็จะดับทันที

การใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงนี้ให้ความสะดวกแก่ผู้ใช้ยิ่งกว่า เตาถ่านมาก ผู้ที่จะติดเตาไม่ต้องไปหาเศษฟืน ขี้ไต้ สำหรับจุดนำการติดไฟของถ่าน ในขณะที่ก๊าซติดไฟก็ไม่เกิดควันหรือ เขม่ามากมายเหมือนเตาถ่าน ห้องครัว ซึ่งใช้ปรุงอาหาร ก็จะรักษาให้สะอาดได้ง่าย เพราะไม่มีเศษเถ้าถ่าน เขม่าจับติดผนัง หรือตกลงที่พื้นในห้องครัว
ก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า
ก๊าซธรรมชาติที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า
ในต่างประเทศบางแห่งก็มีการสร้างโรงผลิตก๊าซโรง ใหญ่ เป็นศูนย์กลางแล้วต่อท่อขนาดต่างๆ จากโรงผลิตไปยัง อาคารบ้านเรือน เช่นเดียวกับการวางท่อประปาจากโรงสูบน้ำไป ยังบ้านพักอาศัย บ้านที่มีท่อก๊าซต่อไปถึงจะต้องติดตั้งมาตรวัด ก๊าซ (gas meter) สำหรับวัดอัตราการใช้ก๊าซของบ้านหลัง นั้นทำนองเดียวกับการวัดอัตราการใช้น้ำประปา
หัวข้อก่อนหน้า
หัวข้อถัดไป