โดย พลอยมรกต หรุ่มเรืองวงษ์ (นักวิชาการ สาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศึกษา สสวท.)
ยุคแรกเริ่ม
มนุษย์ รู้จักน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติตั้งแต่ 450 ปีก่อนคริสตกาล ในปลายคริสตวรรษที่ 13 มาร์โคโปโล (Marco Polo) ได้เขียนถึง “น้ำพุน้ำมัน” ที่เมืองบากู (Baku) ริมทะเลแคสเปียน (Caspian Sea) ในเวลาต่อมา ราเลห์ (Walter Raleigh) ได้ค้นพบทะเลสาบยางมะตอยขนาดใหญ่ที่เรียกว่า “ทะเลสาบยางมะตอยทรินิดาด” (Trinidad Pitch Lake) อยู่ในทวีปอเมริกา นอกจากนี้ยังพบว่ามีการค้นพบและใช้น้ำมันดิบในหลายส่วนบนโลกเมื่อนานมาแล้ว เช่นในพม่า อิตาลี และโปแลนด์ เป็นต้น
ภาพ ยางมะตอยในทะเลสาบ
1. การใช้รีฟลักซ์
2. การปรับอุณหภูมิยอดหอกลั่น
3. การกลั่นแยก และวิธีการแยกกระแสด้านข้างออกจากหอกลั่นแยก
4. การทำให้สารป้อนร้อนเสียก่อนเข้าเครื่องกลั่น
5. การนำสารป้อนเข้าเครื่องกลั่นในระหว่างที่เครื่องทำงานอยู่โดยไม่ต้องหยุด
6. การนำสิ่งที่กลั่นได้มากลั่นต่อให้บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น
ยุคบุกเบิก
ในช่วงแรกๆการจุดไฟให้แสงสว่างจะใช้น้ำมันสัตว์หรือน้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิงจนกระทั่งปี 1839 แซมมวล มาร์ติน คีร์ (Samuel Martin Kier) ซึ่งเป็นเจ้าของเหมืองเกลือใกล้เมืองทาเรนตัม (Tarentum) รัฐเพนซินวาเนีย (Pennsylvania) พบว่าน้ำเกลือที่เขาสูบขึ้นมามีน้ำมันข้นๆ ดำๆ ปนขึ้นมาด้วย ทำให้สกปรกเขาจึงนำไปทิ้งลงคลอง เพราะไม่มีใครรู้ว่าจะนำน้ำมันข้นๆ ดำๆ นั้นไปใช้ประโยชน์อะไรได้ ต่อมามีเด็กคนหนึ่งได้โยนคบเพลิงลงคลองเล่น ปรากฏว่าน้ำมันในคลองติดไฟยาวถึงครึ่งไมล์ ผู้คนจึงรู้น้ำมันที่เขาทิ้งลงคลองเป็นเชื้อเพลิงอย่างดี และเริ่มนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงกับตะเกียง ถึงแม้ว่าจะมีควันและเหม็น แต่ก็ให้แสงที่สว่างกว่าและฟรีอีกด้วย จึงกล่าวได้ว่าเมืองทาเรนตัมจึงเป็นเมืองแรกในสหรัฐที่ใช้ปิโตรเลียมเป็นเชื้อเพลิงของตะเกียง
ในปี ค.ศ. 1854 แซมมวล มาร์ติน คีร์ จึงเริ่มหาทางขายน้ำมันของเค้า และพยามแก้ปัญหาเรื่องควันและกลิ่นที่เหม็นของน้ำมัน โดยนำน้ำมันดังกล่าวมากลั่นเพื่อที่จะได้น้ำมันสำหรับตะเกียงอย่างดี เขาผลิตน้ำมันสำเร็จรูปที่เรียกว่า คาร์บอนออยล์ (Carbon oil) แต่น้ำมันที่ได้ยังมีคุณภาพเลว แม้จะนำมากลั่นถึง 2 ครั้งแล้วก็ตาม ในเวลาไล่เลี่ยกันทนายความหนุ่มคนหนึ่งชื่อ บิเซลล์ (George Henry Bissell) ได้เก็บตัวอย่างน้ำมันมาจากลำธาร และส่งตัวอย่างน้ำมันไปให้ศาสตราจารย์ที่มหาลัยเยล (Yale University) วิเคราะห์ ผลการวิเคราะห์น้ำมันพบว่าน้ำมันนี้เป็นประโยชน์อย่างยิ่ง ผลิตผลิตภัณฑ์ได้หลายอย่างในราคาถูกๆ และง่ายดาย แต่กระนั้นการผลิตน้ำมันดิบก็ยังไม่ได้ผลดีเท่าที่ควรเพราะต้องคอยตักน้ำมันที่ซึมขึ้นมาจากผิวดิน จึงมีผู้คิดหาวิธีการที่จะขุดน้ำมันขึ้นมาจากใต้ดินเพื่อเพิ่มผลผลิต
ยุคตื่นตัว
จากความคิด ที่จะขุดบ่อน้ำมันนี้เองทำให้ในปี ค.ศ. 1859 นาย เดร้ก (Edwin Laurentine Drake) สามารถขุดบ่อน้ำมันบ่อแรกของโลกได้สำเร็จที่เมืองทิทูสวิลล์ รัฐเพนซิลวาเนีย (Titusville, Pennsylvania) โดยพบน้ำมันที่ความลึก 69.5 ฟุต ความสำเร็จครั้งนี้ทำให้คนตื่นน้ำมันกันไม่น้อยกว่าตื่นทอง เพราะบ่อน้ำมันนี้ผลิตน้ำมันได้วันละ 25 บาร์เรล ขายได้ บาร์เรลละ 18 เหรียญสหรัฐ
ในสมัยนั้น นับว่าเป็นความร่ำรวยที่ไม่เคยได้ยินมาก่อน และปีนี้ถือว่าเป็นปีเริ่มต้นของอุตสาหกรรมน้ำมันอีกอย่างต่อเนื่อง หลังจากนั้นยังมีการค้นพบน้ำมันทางแถบอื่นของอเมริกาด้วย ตัวอย่างเช่น ในปี ค.ศ. 1901 ได้มีการค้นพบที่ต้องบันทึกไว้เป็นประวัติการณ์ กล่าวคือ การขุดน้ำมันที่แหล่งสปินเดิลทอป (Spindletop) ในแถบเมืองบิวมองท์ รัฐเท็กซัส (Beaumont, Texas) น้ำมันจากใต้ดินพุ่งขึ้นมาเป็นลำสูงขึ้นไปกว่า 100 ฟุต เหนือแท่นเจาะและผลิตได้ 70,000-100,000 บาร์เรลต่อวันทันที
ภาพ แท่นขุดน้ำมันที่สปินเดิลทอป
อย่างไรก็ตามเมื่อบ่อน้ำมันเริ่มเกิดขึ้น ก็ทำให้โรงกลั่นน้ำมันที่มีอยู่เดิมไม่เพียงพอ จำเป็นต้องสร้างโรงกลั่นน้ำมันขึ้นอีกหลายโรง โรงกลั่นที่ค่อนข้างสมบูรณ์แบบสร้างขึ้นเป็นแห่งแรกในปี ค.ศ. 1860 ที่ทิทูสวิลล์ แต่ก็ผลิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดได้ไม่ถึง 50% ของน้ำมันดิบที่ป้อนเข้าโรงกลั่น ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ที่ได้เป็นน้ำมันตะเกียงและน้ำมันหล่อลื่น ส่วนผลพลอยได้อื่นๆจากการกลั่นน้ำมันดิบ คนสมัยนั้นยังไม่รู้ว่าจะนำมาทำประโยชน์อะไรได้จึงต้องเผาทิ้งไป นับว่าน่าเสียดายเป็นอย่างยิ่ง
คราวหน้าเราจะมาศึกษา ปัญหาและการพัฒนาของเทคโนโลยีโรงกลั่นจนทันสมัยเพื่อให้ใช้ประโยชน์จากน้ำมันดิบอย่างคุ้มค่ากัน
________________________________________
ในปีการศึกษา 2555 นักเรียนระดับ ม.ต้น จะได้เรียนรู้เนื้อหาที่ทันสมัยเกี่ยวกับปิโตรเลียมที่เป็นแหล่งพลังงานเชื้อเพลิง ในรายวิชาเพิ่มเติม “เชื้อเพลิงเพื่อการคมนาคม” ซึ่งออกโดย สสวท. ในรูปของหนังสือเรียน และคู่มือครู 1 หน่วยกิต 40 ชั่วโมง
ขอขอบคุณแหล่งที่มา : http://secondsci.ipst.ac.th/index.php?option=com_content&view=article&id=195:201105a02&catid=19:2009-05-04-05-01-56&Itemid=34
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น