.

KNOWLEDGE

เรียนรู้เรื่องราวต่างๆมากมายเกี่ยวกับก๊าซธรรมชาติ กับ ปตท.

ก๊าซธรรมชาติ คือ อะไร

ก๊าซธรรมชาติ คือ ปิโตรเลียมชนิดหนึ่ง เกิดจากซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกันภายใต้ความร้อนหลายร้อยล้านปี และแรงกดดันมหาศาลจนแปรสภาพเป็นปิโตรเลียม ทั้งที่อยู่ในสถานะของแข็ง คือ ถ่านหิน, ของเหลว คือ น้ำมันดิบ และก๊าซ ซึ่งก็คือก๊าซธรรมชาติ

องค์ประกอบของก๊าซธรรมชาติ

ก๊าซธรรมชาติมีก๊าซหลายอย่างประกอบเข้าด้วยกัน มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ว่า มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน ฯลฯ แต่โดยทั่วไปจะประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นส่วนใหญ่ คือ ร้อยละ 70 ขึ้นไป ก๊าซพวกนี้เป็นสารไฮโดรคาร์บอนทั้งสิ้น เมื่อจะนำมาใช้ ต้องแยกก๊าซออกจากกันเสียก่อน จึงจะใช้ประโยชน์ได้เต็มที่ นอกจากสารไฮโดรคาร์บอนแล้ว ก๊าซธรรมชาติยังอาจประกอบด้วยก๊าซอื่นๆที่ไม่ใช้ไฮโดรคาร์บอน อาทิ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ก๊าซไนโตรเจน และน้ำ เป็นต้น

สารประกอบเหล่านี้สามารถแยกออกจากกันได้ โดยนำมาผ่านกระบวนการแยกที่โรงแยกก๊าซธรรมชาติ ก๊าซที่ได้แต่ละตัวนำไปใช้ประโยชน์ต่อเนื่องได้อีกมากมาย
Methane (CH4), Ethane (C2H6), Propane (C3H8), Butane (C4H10), Pentane (C5H12), Hexane (C6H14) และ Non-Hydrocarbon อื่น เช่น CO2, N2, H2O, H2S เป็นต้น

โดยทั่วไป สามารถจำแนกออกตามคุณสมบัติของชนิดก๊าซและการใช้ประโยชน์ได้เป็น 4 ประเภท คือ

  • ก๊าซหวาน (Sweet Gas) หมายถึง ก๊าซธรรมชาติที่มีส่วนประกอบของ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ อยู่น้อยมากหรือไม่มีเลย

  • ก๊าซเปรี้ยว (Sour Gas) หมายถึง ก๊าซธรรมชาติที่มีส่วนประกอบของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์อยู่มาก โดยทั่วไปก๊าซธรรมชาติถือว่าเป็นก๊าซเปรี้ยวถ้ามีส่วนประกอบของก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ มากกว่า 5.7 มิลลิกรัม ต่อลูกบาศก์เมตรของก๊าซธรรมชาติซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 4 ppm โดยปริมาตรภายใต้อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน อย่างไรก็ตามเกณฑ์นี้แตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ รัฐหรือแม้กระทั่งหน่วยงาน

  • ก๊าซแห้ง (Dry gas) หมายถึง ก๊าซธรรมชาติที่มีองค์ประกอบหลักเป็นก๊าซมีเทนและก๊าซอีเทน ซึ่งมีสถานะเป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิและความดันปกติ โดยมี โพรเพน, บิวเทน และไฮโดรคาร์บอนเหลวน้อยกว่า 0.1 แกลลอนต่อก๊าซธรรมชาติ1,000 ลูกบาศก์ฟุต ( น้อยกว่า 4%) โดยสามารถนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตก๊าซธรรมชาติเหลว (Liquefied Natural Gas; LNG) เพื่อบรรจุถังและขนส่งไปจำหน่ายต่างประเทศได้ และสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเมธานอล ปุ๋ย ไนโตรเจน แอมโมเนีย และผลิตภัณฑ์ปิโตรเคมีต่างๆ ใช้แทนน้ำมันเตาในการผลิตกระแสไฟฟ้าและใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ

  • ก๊าซชื้น (Wet Gas) หมายถึง ก๊าซธรรมชาติที่มีองค์ประกอบหลักเป็นพวกก๊าซธรรมชาติเหลว โดยมี โพรเพน, บิวเทน และไฮโดรคาร์บอนเหลวมากกว่า 0.1197 แกลลอนต่อก๊าซธรรมชาติ1,000 ลูกบาศก์ฟุต (ตั้งแต่ 4-8 % ขึ้นไป) ใช้เป็นวัตถุดิบผลิตก๊าซปิโตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas; LPG) หรือก๊าซหุงต้ม ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงหุงต้มในครัวเรือน ขับเคลื่อนรถยนต์ ใช้กับระบบตู้เย็นและเครื่องทำความเย็น ใช้เป็นวัตถุดิบป้อนโรงงานกลั่นน้ำในดิบบางส่วน และใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมชนิดต่างๆ

ก๊าซธรรมชาติในสถานะต่างๆ

Pipe Natural Gas หรือก๊าซธรรมชาติที่ขนส่งโดยทางท่อ เรียกชื่อทางการตลาดว่า Sale Gas คือ ก๊าซธรรมชาติที่มีก๊าซมีเทนเป็นส่วนใหญ่ ถูกขนส่งด้วยระบบท่อเพื่อส่งให้กับผู้ใช้ที่เป็นลูกค้า นำไปเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า หรือในโรงงานอุตสาหกรรม

Natural Gas for Vehicles (NGV) หรือก๊าซธรรมชาติสำหรับรถยนต์ คือ รูปแบบของการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง สำหรับยานยนต์ ส่วนใหญ่เป็นก๊าซมีเทน เมื่อขนส่งก๊าซธรรมชาติมาทางท่อ จะส่งเข้าสถานีบริการ และเครื่องเพิ่มความดันก๊าซ ณ สถานีบริการจะรับก๊าซธรรมชาติที่มีความดันต่ำ จากระบบท่อมาอัดเพิ่มความดันประมาณ 3,000-3,600 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว จากนั้น ก็จะสามารถเติมใส่ถังเก็บก๊าซฯ ของรถยนต์ต่อไป สำหรับสถานีบริการฝั่งตะวันออก จะมีการเติมก๊าซ CO2 ลงไป เพื่อไม่ให้ความร้อนสูงเกินมาตรฐานของไทย (37-42 MJ/m3) และเพื่อให้คุณภาพของก๊าซของฝั่งตะวันตกและตะวันออกไม่มีความแตกต่างกัน

Liquefied Natural Gas (LNG)หรือก๊าซธรรมชาติเหลว ในการขนส่งก๊าซธรรมชาติจากแหล่งผลิตไปยังบริเวณที่ใช้ ปกติจะขนส่งโดยระบบท่อ แต่ในกรณีที่ระยะทางระหว่างแหล่งผลิต กับบริเวณที่ใช้มีระยะทางไกลเกินกว่า 2,000 กิโลเมตร การวางท่อส่งก๊าซฯ จะต้องใช้เงินลงทุนเป็นจำนวนมาก จึงมีการขนส่งด้วยเรือที่ถูกออกแบบไว้เฉพาะ โดยการทำก๊าซธรรมชาติ ให้กลายสภาพเป็นของเหลว เพื่อให้ปริมาตรลดลงประมาณ 600 เท่า โดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิ -160 องศาเซลเซียส ซึ่งจะทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายมากกว่าการขนส่ง ด้วยระบบท่อ

ระบบ Co-generation

ระบบโคเจนเนอเรชั่น หมายถึง การผลิตพลังงานไฟฟ้า (หรือพลังงานกล) ร่วมกับพลังงานความร้อน (ก๊าซร้อน ของเหลวร้อน หรือไอน้ำ) หรือเรียกอีกชื่อได้ว่า Combined Heat and Power (CHP) จากการวิเคราะห์ทางทฤษฏี และทดลองในทางปฏิบัติแล้วพบว่า การผลิตไฟฟ้าและความร้อนร่วมกันนี้จะมีประสิทธิภาพดีกว่าการผลิตแยกกันมาก

1.การเปรียบเทียบการใช้พลังงานแบบทั่วไปและ แบบ Co-generation

  • โรงงานที่มีการใช้ไอน้ำแบบทั่วไป

  • โรงงานที่มีการใช้ไอน้ำแบบติดตั้งระบบ Co-generation

2.ประโยชน์จากเทคโนโลยี Co-generation

  • ส่งเสริมให้มีการใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า โดยการนำความร้อนที่เหลือจากการผลิตไฟฟ้ามาผลิตพลังงานในรูปแบบอื่นๆ เช่น ทำไอน้ำ ทำความเย็น เป็นต้น ซึ่งเทคโนโลยี Co-generation จะก่อให้เกิดประสิทธิภาพการใช้พลังงานถึง 80% สูงกว่าระบบ Centralize ในปัจจุบันซึ่งมีประสิทธิภาพเพียง 40-50%

  • ช่วยลดการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงของประเทศ จากการนำก๊าซธรรมชาติมาทดแทน

  • ช่วยลดต้นทุนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม หรือการประกอบการจากค่าใช้จ่าย การใช้พลังงานที่ลดลง ระบบ Co-generation ลดต้นทุนค่าไฟฟ้าอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นการลดต้นทุนการผลิต และเป็นการเสริมสร้าศักยภาพในการแข่งขัน

  • ระบบ Co-generation มีประโยชน์มากสำหรับโรงงานที่มีความต้องการใช้พลังงานในรูปแบบไฟฟ้า และความร้อนที่เหมาะสมกัน เพราะประโยชน์ที่จะได้รับ คือ การนำเอาความร้อนที่ต้องปล่อยทิ้ง กลับมาใช้เป็นพลังงานในรูปแบบอื่นๆ เช่น ทำไอน้ำ การอบแห้ง ฯลฯ

  • ช่วยลดการลงทุนโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพต่ำ และมีต้นทุนสูง เนื่องจากความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่ต่างกัน ในแต่ละช่วงเวลาของวัน

  • ช่วยลดมลภาวะจากการใช้ก๊าซธรรมชาติแทนการใช้น้ำมันเตาในการผลิตไอน้ำ การอบแห้ง ฯลฯ

ก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้มแตกต่างกันอย่างไร

ก๊าซหุงต้ม มีชื่อเป็นทางการว่าก๊าซปิโตรเลียมเหลว (liquefied petroleum gas: LPG) หรือเรียกย่อๆ ว่า แอลพีจี เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแยกน้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมัน หรือการแยกก๊าซธรรมชาติ ในโรงแยกก๊าซธรรมชาติ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว ประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน 2 ชนิด คือ โพรเพน และบิวเทนในอัตราส่วนเท่าใดก็ได้ หรืออาจจะเป็นโพรเพนบริสุทธิ์ 100% หรือบิวเทนบริสุทธิ์ 100% ก็ได้ สำหรับในประเทศไทย ก๊าซหุงต้มส่วนใหญ่ ได้จากโรงแยกก๊าซธรรมชาติ โดยใช้อัตราส่วนผสมของโพรเพน และบิวเทน

ประมาณ 70:30 ซึ่งจะให้ค่าความร้อนที่สูง ทำให้ผู้ใช้ประหยัดเวลา และค่าเชื้อเพลิง ก๊าซปิโตรเลียมเหลวสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในการหุงต้ม ในครัวเรือน ในโรงงาน อุตสาหกรรม และในยานพาหนะได้ เช่นเดียวกับก๊าซธรรมชาติ ที่สามารถใช้เป็นเชื้อ เพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม และในยานพาหนะ แต่ในประเทศ ไทยยังไม่มีการนำก๊าซธรรมชาติมาใช้งานในครัวเรือนโดยตรง ด้วยคุณสมบัติในการ เป็นเชื้อเพลิงติดไฟของก๊าซธรรมชาติ และก๊าซหุงต้มเพื่อความปลอดภัยผู้ใช้ต้องใส่ใจ ในการปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยในการใช้งานอย่างเคร่งครัด

โรงแยกก๊าซธรรมชาติ

ปตท.ได้ตระหนักในคุณประโยชน์ของก๊าซธรรมชาติดังกล่าว จึงได้ทำการก่อสร้างโรงแยกก๊าซธรรมชาติขึ้น ที่จังหวัดระยอง 5 หน่วย และที่อำเภอขนอม จังหวัดนครศรีธรรมราช อีก 1 หน่วย

วัตถุประสงค์ของการก่อสร้างโรงแยกก๊าซธรรมชาติมีดังนี้

  • เพื่อผลิตก๊าซหุงต้มหรือ แอล พี จี (Propane และ Butane) สำหรับสนองความต้องการภายในประเทศ

  • เพื่อแยกก๊าซอีเทน (Ethane) สำหรับใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมพื้นฐาน อันจะส่งเสริมให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมปิโตรเคมีต่อเนื่องในสาขาต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง

  • เพื่อแยกก๊าซมีเทน (Methane) สำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมันเตาในโรงไฟฟ้า และโรงงานอุตสาหกรรมอื่น ๆ ในอนาคต นอกจากนั้นยังสามารถนำก๊าซมีเทนไปใช้ เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปุ๋ยเคมี ผลิตแอมโมเนียและยูเรีย ตลอดจนใช้ผลิตเมธานอลได้ด้วย

กระบวนการผลิตของโรงแยกก๊าซธรรมชาติระยอง

ประโยชน์จากโรงแยกก๊าซธรรมชาติ

ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากโรงแยกก๊าซธรรมชาติสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ดังนี้

  • ก๊าซมีเทน (Methane) ใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม ปุ๋ยเคมี และเมื่อนำไปอัดใส่ถังด้วยความดันสูง เรียกว่า ก๊าซธรรมชาติอัด (Compressed Natural Gas - CNG) หรืออีกชื่อหนึ่งคือ ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ (Natural Gas Vehicles - NGV) สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ได้

  • ก๊าซอีเทน (Ethane) ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น ที่ใช้ผลิตเม็ดพลาสติก เส้นใยพลาสติกชนิดต่างๆ

  • ก๊าซโปรเพน (Propane) และก๊าซปิโตรเลียมเหลว (Liquidfied Petroleum Gas - LPG) ก๊าซโปรเพนใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น ส่วนก๊าซ LPG (ก๊าซหุงต้ม) เป็นส่วนผสมของก๊าซโปรเพน (Propane) และก๊าซบิวเทน (Butane) ใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน รถยนต์ การเชื่อมโลหะ โรงงานอุตสาหกรรมบางประเภท ซึ่งปัจจุบันประมาณร้อยละ 70 แห่ง ทั่วประเทศไทย

  • ก๊าซธรรมชาติเหลว (Natural Gasoline - NGL) นำเข้าโรงกลั่นน้ำมันจะได้ผลิตภัณฑ์น้ำมันสำเร็จรูป และสามารถใช้ทำตัวทำละลายได้

ที่มาของข้อมูล : โรงแยกก๊าซธรรมชาติ จ.ระยอง

Link web: LPG
http://www.pttplc.com/th/Media-Center/Energy-Knowledge/KnowledgeLibrary/Natural%20Gas%20Knowledge/LPG_BOOKLET.pdf