3. มีชน้ั หินซงึ่ เปน็ แหลง่ กักเก็บปิโตรเลียม (Trap) ไดแ้ ก่ ชน้ั หนิ ที่ปิดกนั้ ไม่ให้น้ามนั และกา๊ ซออกไป
คุณสมบตั ขิ องปิโตรเลียม โดยท่ัวไปน้ามันดิบจะมีลักษณะสีด้า หรือสีน้าตาล มีกล่ินคล้ายน้ามันเชื้อเพลิงส้าเร็จรูป หรือบาง
ชนิดจะมกี ลิน่ ของสารอ่ืนผสมด้วย ความหนืด (Viscosity) ของน้ามันดิบก็แตกต่างกันไป ต้ังแตเ่ ป็นของเหลว เหมือนน้าจนถึงความหนืดคล้ายกับยางมะตอย ส้าหรับค่าความ ถ่วงจ้าเพาะ (Specific gravity) จะมี ค่าประมาณ 0.80-0.97 ทอ่ี ุณหภมู ิ 15.6 องศาเซลเซยี ส (60 องศาฟาเรนไฮด์) ชนิดของน้ามนั ดิบฐานต่างๆ
น้ามันดิบมหี ลายชนดิ มีความถ่วงจ้าเพาะต่าง ๆ กนั ชอื่ เรียกและคุณสมบตั ิก็แตกตา่ งกัน โดยทั่ว ๆ ไปนักปโิ ตรเลียมไดแ้ บง่ ชนิดของนา้ มันดิบไวเ้ ปน็ ฐานใหญๆ่ 3 ฐาน คอื
1. น้ามันดิบฐานแอสฟัลต์ (แนพธึน) (Asphalt base crude oil หรือ Napthene) เป็นน้ามันดิบ ทั่ว ๆ ไปที่ขุดพบในแถบตะวันออกกลาง อ่าวเม็กซิโก เวเนซุเอลา มีลักษณะเหนียวข้นเหมือนยางมะตอย เม่ือน้ามากกล่ันจะให้ผลผลิตเป็นน้ามันพวกกากดิบสูงกว่าปกติ เช่น น้ามันเตา แต่ข้อดีคือขนส่งง่าย
Page |4
ไม่จับตัวเป็นไข กากที่เหลือจากการกล่ันแล้วส่วนใหญ่เป็นพวกยางมะตอย สันนิษฐานว่าน้ามันดิบประเภทนี้ มกั เกิดมาจากซากส่งิ มีชีวิตทท่ี บั ถมกันในมหาสมทุ ร
2. น้ามันดิบฐานพาราฟิน (Paraffin base crude oil) หรือน้ามันดิบฐานไขเทียนนี้เป็นน้ามันดิบ ช้นั ดี มคี า่ API สงู เมื่อน้ากากกลั่นจะใหผ้ ลผลิตน้ามนั ตระกลู เบนซินและผลิตภัณฑ์ระดับกลางสงู กว่า กาก ที่เหลือจากการกลั่นแล้วส่วนใหญ่จะได้พวกข้ีผ้ึง (Wax) แต่ข้อเสียอย่างหนึ่งของน้ามันดิบฐานน้ีคือ ขนส่ง ยาก เพราะมักจะจับตัวเป็นไขเมื่ออุณหภูมิต้่ากว่า 30 องศาเซลเซียส ท้าให้การสูบถ่ายเป็นไปด้วยความ ยากล้าบาก น้ามนั ดิบเพชรทข่ี ุดพบ ณ แหล่งสิรกิ ติ ์ิ จงั หวดั กา้ แพงเพชรจดั อย่ใู นน้ามนั ประเภทน้ี
3. น้ามนั ดิบฐานผสม (Mixed base crude oil) คอื น้ามนั ดิบที่มีคุณสมบัติอยูร่ ะหวา่ งชนิด ท่ี 1 และชนิดที่ 2 (Mixed between paraffin asphalt) สันนิษฐานว่าเกิดจากการทับถมกันของส่ิงมีชีวิต ท่ีอาศัยอยู่บนพ้ืนดินที่อดีตเคยเป็นทะเลมาก่อน และกากที่เหลือจากการกลั่นของน้ามันฐานนแ้ี ล้วจะมีท้ังยาง มะตอย และไขหรอื ขีผ้ ึ้ง
แต่ละฐานดังกล่าวจะมีโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบันต่างกันออกไปอีก เช่น เมื่อน้าน้ามันดิบฐาน แอสฟัลต์มากลั่นจะได้น้ามันเช้ือเพลิงท่ีมีค่าออกเทนสูง ส่วนน้ามันดิบฐานพาราฟินเมื่อน้ามากลั่นจะได้ น้ามันหล่อล่ืนท่ีมีค่าดัชนีความข้นใสหรือความหนืดสูง (Viscosity index) แต่ในปัจจุบันนี้อุตสาหกรรม ทางด้านน้ามันมีความก้าวหน้ามาก ไม่ว่าน้ามันดิบจะเป็นฐานใดก็สามารถจะปรับปรุงใหม้ ีคุณภาพสูงได้โดยใช้ สารตัวเติม (Additives) ทตี่ ้องการคณุ สมบัติน้นั ๆ
ชนิดของนำ้ มนั ดิบทำงกำรพำณิชย์ น้ามันดิบจะมีช่ือทางการค้าหลายชื่อ ส่วนมากจะเรียกช่ือตามแหล่งขุดเจาะ ซ่ึงอาจจะเป็นชื่อเมือง
อ้าเภอ ต้าบล ท่าเรือ หรือชอ่ื ท้องถน่ิ ข้ึนอยู่กับแตล่ ะประเทศจะกา้ หนดช่ือน้ามนั ดบิ ของตนหรอื ของสถานที่ ที่พบน้ามนั น้นั ๆ ตัวอย่าง เช่น
- น้ามนั ดิบเพชร จากจงั หวัดกา้ แพงเพชร ประเทศไทย - น้ามนั ดบิ เบรนท์ของอังกฤษ - น้ามันดิบโอมาน (กลนุ่ นอกโอเปค) - น้ามันดิบทาปีสของมาเลเซยี (กลมุ่ นอกโอเปค) - น้ามนั ดบิ ดูไบ (กลมุ่ โอเปค) - นา้ มนั ดบิ ไมนาสของอินโดนเี ซยี (กลุ่มโอเปค) - น้ามนั ดบิ เวสต์เท็กซสั (สหรัฐอเมรกิ า)
ชนิดของน้ามันทางการค้าน้ีแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดใหญ่ ๆ คือ น้ามันดิบชนิด เบา (Light crude- oil) น้ามันดิบชนิดกลาง (Medium crude oil) และน้ามันดิบชนิดหนัก (Heavy crude oil) ท้ังนี้โดยอาศัยค่าองศา API หรือความถ่วงจ้าเพาะแบบ API เป็นหลักในการพิจารณา หรือใช้เป็นแมบ่ ทใน การซื้อขายทั่วโลก คา่ ความถว่ งจา้ เพาะแบบ API ของน้ามันดบิ ทางการคา้ ชนดิ ตา่ ง ๆ
Page |5
กระบวนกำรกลนั่ นำ้ มนั
ผลติ ภณั ฑ์น้ำมัน ผลิตภัณฑ์น้ามันเชื้อเพลิงที่ได้จากกระบวนการกล่ันน้ามันปิโตรเลียมมีหลายชนิด สามารถน้ามาใช้
ประโยชน์ไดอ้ ย่างกว้างขวางท้ังทางตรงและทางอ้อมคุณภาพของน้ามันเช้ือเพลิงไดร้ ับการพัฒนาอย่างต่อเนอ่ื ง ตลอดเวลาเพื่อให้ทันกับวิวัฒนาการของเคร่ืองยนต์ท่ีเจริญก้าวหน้าอย่างไม่หยุดย้ัง ณ ท่ีนี้ขอกล่าวถึงคุณภาพ น้ามันเช้ือเพลิง 3 ชนิด ที่คุ้นเคยและเป็นท่ีนิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง คือ น้ามันเบนซินน้ามันดีเซล และ น้ามันเตา นำ้ มนั เบนซิน ในปจั จุบนั น้ามนั เบนซนิ ที่ใชส้ ้าหรับเคร่อื งยนตท์ ่ัวไป มี 2 ชนดิ คอื
- น้ามนั เบนซินออกเทน 91 - นา้ มันเบนซนิ ออกเทน 95 น้ามันเบนซินออกเทน 91 ใช้ส้าหรับเคร่ืองยนต์ท่ีมีอัตราส่วนการอัดต่้า ส่วนเบนซินออกเทน 95 เหมาะกับ เครื่องยนต์ทม่ี ีอตั ราส่วนการอัดสูง ลกั ษณะและคุณภำพของนำ้ มันเบนซิน 1. ค่ำออกเทน คือ คุณสมบัติของน้ามันเชอื้ เพลิงท่ีแสดงถึงความสามารถในการต้านทานการชิงจุด ระเบิดก่อนเวลาที่ก้าหนดในเคร่ืองยนต์ เบนซิน อีกนัยหนึ่งคือตัวเลขแสดงความต้านทานการน็อคของน้ามัน เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เบนซิน เน่ืองจากการเพิ่มอุณหภูมิ ภายในบริเวณของส่วนผสมอากาศกับน้ามัน เชอื้ เพลิงที่กา้ ลังถูกอดั โดยคล่ืนเปลวไฟ ก่อนกระบวนการเผาไหมจ้ ะสิ้นสุดภายใน กระบอกสูบของเครื่องยนต์ การน็อคท้าให้เครื่องยนต์ไม่มีก้าลัง อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์แต่ละแบบมีค่าออกเทนไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับการ ออกแบบของบรษิ ทั ผู้ผลิตเครื่องยนต์
Page |6
2. ปรมิ ำณตะก่ัว แม้ปจั จบุ ันจะไมม่ ีการเติมตะกั่วในน้ามันเบนซินเพื่อเพ่ิมค่าออกเทนแลว้ ก็ตาม แต่ ตะกั่วอาจปนเปื้อนมาจากน้ามันดิบหรือจาก กระบวนการผลิตก็ได้ เน่ืองจากตะก่ัวเป็นสารมลพิษในไอเสีย และเปน็ โทษตอ่ ร่างกาย จึงต้องมีการกา้ หนดปริมาณมาตรฐาน ควบคมุ ไว้
3. ปริมำณกำมะถัน เม่ือก้ามะถันในน้ามันถูกเผาไหม้จะสามารถกัดกร่อนเครื่องยนต์ให้สึกหรอ นอกจากนัน้ ยงั เป็นฝุ่นท้าให้เคร่ืองยนตส์ กปรกและ เปน็ ตัวกอ่ มลพษิ ทางอากาศ
4. ปริมำณฟอสฟอรัส ฟอสฟอรัสมักจะมาจากการเติมสารเพ่ิมคุณภาพในน้ามันเบนซิน สามารถท้า ใหเ้ ครอ่ื งกรองไอเสยี ชา้ รุดเสยี หาย
5. กำรกัดกร่อน น้ามันที่มีสิ่งปนเป้ือน เช่น ก้ามะถัน จะก่อให้เกิดการกัดกร่อนช้ินส่วนที่เป็นโลหะ ท้าใหเ้ คร่ืองยนตส์ ึกหรอ ค่าการกดั กร่อนเปน็ ตัวบง่ ชีก้ ารสกึ หรอของเครอื่ งยนต์
6. เสถียรภำพต่อกำรเกิดปฏิกิริยำออกซิเดชั่น เป็นค่าท่ีบ่งถึงความสามารถของน้ามันที่จะ เกิดปฏิกิริยากับออกซเิ จนแล้วไดย้ างเหนียว ซ่งึ มผี ลกระทบตอ่ ไอดี หอ้ งเผาไหม้ และการเก็บส้ารองน้ามัน
7. ปริมำณยำงเหนียว เม่ือน้ามันที่มีสารประกอบของไนโตรเจน ท้าปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ จะเกิดเป็นยางเหนียว เป็นสิ่งสกปรกในระบบไอดี และห้องเผาไหม้ ท้าให้วาล์วติดตาย คาร์บูเรเตอร์ขัดข้อง แหวนตดิ
8. อัตรำกำรระเหย เป็นคุณสมบัติที่บ่งบอกว่าน้ามันมีองค์ประกอบส่วนหนักเบาอย่างไร จะถูกเผา ไหม้ได้ในลักษณะใด ต่อเน่ืองแค่ไหน เช่น ถ้ามีส่วนเบาน้อยจะจุดสตาร์ทยาก ถ้าน้ามันค่อยๆระเหยอย่าง สม่้าเสมอเม่ือค่อยๆเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้นการเผาไหม้ก็จะต่อ เนื่องดีเคร่ืองยนต์ก็จะเดินได้ราบเรียบ อัตราการ ระเหยของนา้ มนั จึงมผี ลตอ่ การสตาร์ทของเครื่องยนต์ การเรง่ เครอ่ื งยนต์ และการประหยดั น้ามันเช้อื เพลงิ
9. ควำมดันไอ ความดันไอต้องไม่เกินมาตรฐานเพื่อป้องกันการเกิดปัญหาไอน้ามันอุดขวางท่อ ทางเดนิ น้ามัน เกดิ การขาดตอนของน้ามันใน คาร์บูเรเตอร์ ทา้ ใหเ้ คร่อื งยนต์สตาร์ทไม่ตดิ กระตุกหรอื ดบั
10. ปริมำณสำรเบนซิน เบนซินเป็นสารจ้าพวกอะโรเมติกส์ มีค่าออกเทนสูง แต่มีพิษต่อระบบ ทางเดนิ หายใจและสมอง การสดู ดมสารนเ้ี ปน็ ระยะเวลา นานๆ อาจเป็นสาเหตขุ องโรคมะเรง็
11. ปริมำณสำรอะโรมำติกส์ สารอะโรเมติกส์มีค่าออกเทนสูง สารอะโรเมติกส์บางตวั เชน่ เบนซิน โพลไี ซคลกิ อะโรเมติกส์ กอ่ ให้เกิดมะเร็งในสตั วท์ ดลอง นอกจากนี้การเผาไหมน้ า้ มันทีม่ ีสารอะโรเมติกสส์ ูงจะมี เขม่าปรมิ าณสูงและหากการเผาไหม้ไม่สมบรู ณจ์ ะเกิดไอเสียท่ีมีสารอะโรเมติกสด์ ว้ ย
12. สี โดยปกติเนื้อน้ามันเบนซินเองไม่มีสี แต่ผู้ประกอบการใส่สีลงไปเพื่อให้สามารถแยกแยะ ชนิดของน้ามันไดง้ ่ายและป้องกนั การปลอมปน
- น้ามันเบนซินออกเทน 91 มี สีแดง - น้ามนั เบนซนิ ออกเทน 95 มี สีเหลอื ง 13. ปริมำณน้ำ น้ามีผลท้าให้น้ามันเสอื่ มคุณภาพเรว็ และท้าให้เกิดการอุดตันที่อุณหภูมิต่้าหรือท้าให้ เครื่องยนตเ์ ดนิ ไมเ่ รียบ
Page |7
14. สำรออกซเิ จนเนท สารออกซเิ จนเนทท่ีเติมในน้ามันเบนซินเพ่อื ชว่ ยเพิม่ ปริมาณออกซเิ จนได้แก่ MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether) ช่วยให้การเผาไหม้สมบูรณ์ดี ลดการเกิดมลพิษ เช่น คาร์บอนมอน นอกไซด์ ขณะเดียวกันการท่ี MTBE มีค่าออกซิเจนสูงกว่า 100 จึงช่วยเพ่ิมค่าออกเทนในน้ามันเบนซิน ส้าเร็จรปู ด้วย แต่เนือ่ งจาก MTBE เป็นสารที่สามารถดูดซับน้าไดด้ ี ผปู้ ระกอบการ จงึ ถูกควบคมุ ปริมาณการ ใช้ในระดบั ท่ีเหมาะสม
15. สำรเพิ่มคุณภำพในน้ำมันเบนซิน การเติมสารเพ่ิมคุณภาพลงในน้ามันเบนซินก็เพื่อเพิ่ม ประสิทธภิ าพในการใชง้ าน สารเหลา่ น้ี ไดแ้ ก่
- สารท้าความสะอาด ช่วยชะล้างสิ่งสกปรกที่ตกค้างในระบบน้ามันเชื้อเพลิงและช่วยรักษา คารบ์ เู รเตอรใ์ หส้ ะอาดอยูเ่ สมอ
- สารต้านการรวมตัวกับอากาศ ช่วยป้องกันไม่ให้น้ามันเบนซินรวมตัวกับออกซิเจนใน อากาศ เพอ่ื ปอ้ งกนั การเกดิ ยางเหนยี ว ซ่งึ เป็นอนั ตรายต่อระบบน้ามันเชอื้ เพลิง
- สารป้องกันสนิมและการกัดกร่อน ช่วยป้องกันไม่ให้สนิมอุดตันไส้กรองน้ามันเชื้อเพลิงที่ คารบ์ เู รเตอร์
น้ำมันดเี ซล น้ามันดีเซลเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดหน่ึงที่ได้จากการกล่ันน้ามันดิบ แต่มีช่วงจุดเดือดและความข้นใสสูง
กว่าน้ามันเบนซิน เคร่ืองยนต์ดีเซลมีพ้ืนฐานการท้างานท่ีแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน กล่าวคือการจุด ระเบิดของเครื่องยนต์ดีเซลใช้ความร้อนท่ีเกิดจากการอัดอากาศอย่างมากมายในกระบอกสูบแล้วฉีดเช้ือเพลิง เข้าไปเพื่อท้าการเผาไหม้ ไม่ใช่เป็นการจุดระเบิดจากหัวเทียนเหมือนในเครื่องยนต์เบนซินลักษณะและ คณุ สมบตั ิของน้ามนั ดเี ซล
1. กำรตดิ ไฟ คุณสมบตั กิ ารตดิ ไฟบง่ บอกความสามารถในการติดเครื่องยนต์ที่อุณหภมู ิต่า้ และการ ป้องกันการน็อคในเคร่ืองยนต์ระหว่างการ เผาไหม้เชื้อเพลิงภายในกระบอกสูบ ลักษณะการเผาไหม้เช่นเผา ไหม้เร็ว เผาไหม้มีประสิทธภิ าพสงู เหล่าน้ีแสดงออกมาเป็นตัวเลขของดัชนีซีเทน หรือซีเทนนัมเบอร์ ค่าซีเท
Page |8
นควรให้สูงพอกับความเร็วรอบของเคร่ืองยนต์ ซ่ึงจะท้าให้ติดเคร่ืองยนต์ง่ายไม่น็อค และประหยัดการใช้
น้ามนั
2. ควำมสะอำด ความสะอาดเป็นคุณสมบัติทส่ี ้าคัญของน้ามนั ดเี ซล นา้ มนั ดเี ซลตอ้ งมีความสะอาด
ทั้งก่อนและหลังการเผาไหม้ เช่นต้องมีตะกอน น้า กากหรือเขม่าน้อยท่ีสุดท่ีจะท้าได้ เนื่องจากระบบน้ามัน
ดีเซลจะต้องใช้ปม๊ั น้ามันและหวั ฉดี น้ามนั เช้อื เพลงิ ช่วยในการเผาไหม้
3. กำรกระจำยตัวเป็นฝอย ความหนืดหรือความข้นใสเป็นตัวก้าหนดลักษณะของการกระจายตัว
ของน้ามันดเี ซล ความหนืดทพ่ี อเหมาะท้าให้นา้ มันน้ามนั กระจายเป็นฝอยดี ความหนดื ของนา้ มันดีเซลยังมี
ผลต่อระบบการป๊ัมน้ามัน เพราะในขณะท่ีปั๊มน้ามันเชือ้ เพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ตัวน้ามันก็จะท้าหน้าท่ีหลอ่ ลื่น
ลูกสบู ปัม๊ ไปในตัวดว้ ย
4. อัตรำกำรระเหยตวั อัตราการระเหยตัวของน้ามันดีเซลมผี ลตอ่ จุดเดอื ด จดุ วาบไฟ และจุด ตดิ ไฟ
5. สี โดยปกติน้ามันดีเซลมีสีชาอ่อน แต่บางครั้งสีอาจเปลี่ยนไปบ้างเน่ืองจากในกระบวนการกล่ัน
น้ามนั อาจใชน้ ้ามนั ดิบจากแหลง่ ตา่ งกนั แตค่ ุณสมบตั ใิ นการเผาไหมย้ ังคงเหมือนเดิม ทั้งนส้ี ไี ม่ไดเ้ ป็นตวั สา้ คัญ
ท่ีก้าหนดคุณภาพน้ามัน ผู้ประกอบการได้ก้าหนดมาตรฐาน สีท่ีมีค่าไม่เกิน 3 ซึ่งเป็นสีคล้ายสีชา สีของ
น้ามนั ดเี ซลอาจเข้มขึ้นหากเก็บไว้นานๆ แตใ่ นกรณที ส่ี ีเปลี่ยนแปลงไปมากเช่นเป็นสเี ขียว หรอื สดี ้าคลา้ ควรตั้ง
ข้อสงั เกตวา่ อาจมกี ารปลอมปนของน้ามนั กา๊ ด นา้ มนั เตา หรอื นา้ มันเคร่อื งทใ่ี ชแ้ ลว้
6. ปริมำณกำมะถัน ปริมาณก้ามะถันในน้ามันชนดิ ใดๆที่สูงเกินไปเป็นสิง่ ท่ีไม่พึงปรารถนา การกัด
กร่อนของก้ามะถันในน้ามันมีด้วยกัน 2 ลักษณะ ลักษณะแรกเกิดจากการกัดกร่อนภายหลังการเผาไหม้
สารประกอบของก้ามะถันเม่ือถูกเผาไหม้เกิดก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ ซึ่งเม่ือรวมกับน้าจะเป็นสารละลายที่มีฤทธ์ิ
เป็นกรด และกัดกร่อนช้ินส่วนของเคร่ืองยนต์ได้ ลักษณะที่สอง เกิดจากก้ามะถันในน้ามันเชื้อเพลิงโดยตรง
คือน้ามันจะกัดกร่อนช้ินส่วนของระบบหัวฉีดเคร่ืองยนต์ดีเซลก้ามะถันในน้ามันดีเซลจะมีมากหรือน้อยขึ้นอยู่
กับชนิดของน้ามันดิบและกระบวนการกล่ันท่ีใช้ สารประกอบก้ามะถันที่มีคุณสมบัติ กัดกร่อนจะอยู่ในรูปแบบ
ต่างๆ เชน่ เมอร์แคปแทน ไดซัลไฟดห์ รือสารประกอบเฮเตอรโ์ รไซคลิก เชน่ ไธโอเฟน (thiophen)
7. ควำมหนำแน่นและควำมข้นใส ความข้นใสมีอิทธิพลต่อรูปร่างของละอองน้ามันท่ีฉีดออกจาก
หัวฉีด ถ้าน้ามันมีความข้นใสสูง การฉีดเป็นฝอยละอองจะไม่ดี เพราะละอองน้ามันมีขนาดใหญ่และพุ่งเป็น
สายไปไกล แทนท่ีจะกระจายเป็นฝอยเล็กๆท้าให้น้ามันรวมตัวกับอากาศไม่ดีการเผาไหม้ จึงไม่สมบูรณ์และ
ประสิทธิภาพของเคร่ืองยนต์ลดลง แต่ถ้าน้ามันดีเซลมีความข้นใสต่้าเกินไปจะทา้ ให้การฉีดฝอยน้ามันละเอียด
แต่ไม่พุ่งไปไกลเท่าที่ควร การเผาไหม้ก็ไม่ดีและอาจท้าให้มีการร่ัวกลับในตัวป๊ัมหัวฉีด ด้วยเหตุนี้น้ามัน