แก๊สธรรมชาติ

แก๊สธรรมชาติ ()ศัพท์บัญญัติราชบัณฑิตยสถาน  natural gas เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอนที่เกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์ประเภทจุลินทรีย์ที่มีอายุหลายร้อยล้านปี  ซึ่งสามารถแยกส่วนประกอบได้ เป็นมีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน เพนเทน เป็นต้น  หรือ หมายถึง  ปิโตรเลียมที่มีสภาพเป็นแก๊ส ณ ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน 15.6 องศาเซลเซียส และ 101 กิโลปาสคาล

โดยในแหล่งธรรมชาติอาจมีเฉพาะ มีเทน หรือ อีเทนล้วนหรืออาจ เจือปนโพรเพน และบิวเทนในบางแหล่ง  ซึ่งถ้าแยกโพรเพน และบิวเทน ออกมาบรรจุลงในถังแก๊ส เรียกว่า แก๊สปิโตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas) หรือ LPG หรือ แก๊สหุงต้ม  

แก๊สธรรมชาติไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีสารพิษ ถือว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่ปลอดภัยสูงสุดผลิตภัณฑ์หนึ่งในปัจจุบัน เมื่อเผาไหม้แล้วจะเป็นเชื้อเพลิงสะอาดและส่งผลกระทบแก่สิ่งแวดล้อมน้อยมาก เมื่อเปรียบเทียบกับน้ำมันเตาและแก๊สหุงต้ม ด้วยเหตุนี้หลายประเทศจึงนิยมใช้แก๊สธรรมชาติ

โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกตามสมบัติทางเทคนิคได้ 4 ประเภท ดังนี้

Sweet gas หมายถึง แก๊สที่มีปฏิกิริยาเป็นกลางต่อกระดาษ pH ที่เปียกน้ำ โดยมีแก๊สมีเทนเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งเป็นแก๊สไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักเบาที่สุด และอาจพบ อีเทน โพรเพน และเพนเทน ปะปนอยู่บ้าง
Sour gas หมายถึง แก๊สธรรมชาติที่มีกรดกำมะถันเจือปนอยู่สูง ทำให้เกิดสภาพที่เป็นกรดขึ้น สามารถตรวจสอบได้โดยใช้กระดาษ pH ที่เปียกน้ำ  ถ้ามีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ปะปนอยู่สูง อาจทำให้แก๊สนั้นมีพิษได้ ดังนั้นจึงต้องกำจัดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ก่อนส่งไปยังที่อื่น
Dry gas หมายถึงแก๊สธรรมชาติที่ไม่มีส่วนผสมของแก๊สธรรมชาติเหลว (condensate) มีแต่แก๊สมีเทนเกือบร้อยเปอร์เซ็นต์ ทำให้มีราคาสูงกว่าแก๊สธรรมชาติชนิดอื่น ๆ
Wet gas หมายถึง แก๊สธรรมชาติที่มีส่วนประกอบหลักเป็นพวกแก๊สธรรมชาติเหลว ได้แก่ โพรเพน บิวเทน เพนเทน และเฮกเซน แก๊สเหล่านี้จะกลายเป็นของเหลวได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำและความดันสูง  ทำให้เกิดปัญหาในการขนส่ง

แก๊สธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สำคัญในลำดับต้น ๆ ในโลกปัจจุบันและถือเป็นเชื้อเพลิงที่ปลอดภัย และสะอาด ซึ่งโดยธรรมชาติ ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น และไม่มีรูปแบบ แก๊สธรรมชาติมีสัดส่วนทั่วไปดังนี้
 ชื่อ สูตรเคมี สัดส่วนในแก๊สธรรมชาติ (Methane) มีเทน CH4 70 - 90% (Ethane) อีเทน C2H60 - 20% (Popane) โพรเพน C3H8 (Butane) บิวเทน C4H10 Carbon Dioxide (คาร์บอนไดออกไซด์) CO2 0 - 8% Oxygen (ออกซิเจน) O2 0 - 0.2% Nitrogen (ไนโตรเจน) N2 0 - 0.5% Hydrogen Sulfide (ไฮโดรเจนซัลไฟด์) H2S 0 - 5% แก๊สอื่น ๆ Ar, He, Ne, Xe เล็กน้อย

 การเกิดก๊าซธรรมชาติ 
การเกิดก๊าซธรรมชาติ

เกิดจากการสะสมและทับถมซ้อนทับของซากพืชซากสัตว์สะสมเป็นเวลานาน จนเกิดการรวมตัวกันเป็นก๊าซธรรมชาติมี่ที่ไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ เป็นส่วนประกอบ ได้แก่มีเทนอีเทน โพรเพน เพนเทน เฮกเซน เฮปเซนและสารประกอบไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ อีกทั้งสิ่งเจือปนอื่น ๆ เช่นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ฮีเลียม ไนโตรเจนและไอน้ำ เป็นต้น
ก๊าซธรรมชาติจากแหล่งกำเนิดจะประกอบด้วยแก๊สมีเทนล้วน ๆ หรืออาจจะมีก๊าซไฮโดรคาร์บอนชนิดอื่น ๆ ปนอยู่บ้างทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของแหล่งธรรมชาติแต่ละแห่งเป็นสำคัญแต่โดยทั่วไปแล้วก๊าซธรรมชาติจะประกอบด้วยแก๊สมีเทนตั้งแต่ 70 เปอร์เซนต์ขึ้นไปและมีก๊าซไฮโดรคาร์บอนชนิดอื่นปนอยู่บ้าง ก๊าซธรรมชาติที่ประกอบด้วยมีเทนเกือบทั้งหมดเรียกว่า " ก๊าซแห้ง (dry gas)" แต่ถ้ามีพวกโพรเพนบิวเทนและพวกไฮโดรคาร์บอนเหลวหรือก๊าซโซลีนธรรมชาติ เช่นเพนเทน เฮกเทน ฯลฯ ปนอยู่ในอัตราที่ค่อนข้างสูงเรียกก๊าซธรรมชาตินี้ว่า "ก๊าซชื้น (wet gas)" 
ก๊าซธรรมชาติที่ประกอบด้วยมีเทนหรืออีเทนหรือที่เรียกว่าก๊าซแห้งนั้นจะมีสถานะเป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศ ดังนั้นการขนส่งจึงจำเป็นต้องวางท่อส่งก๊าซส่วนก๊าซชื้นที่มีโพรเพนและบิวเทนซึ่งทั่วไปมีปนอยู่ประมาณ 4 – 8 เปอร์เซ็นต์จะมีสถานะเป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศเช่นกันเราสามารถแยกโพรเพนและบิวเทนออกจากก๊าซธรรมชาติได้แล้วบรรจุลงในถังก๊าซเรียกแก๊สนี้ว่าแก๊สปิโตรเลียมเหลวหรือ  LPG (Liquefied Petroleum Gas) ส่วนก๊าซธรรมชาติเหลวหรือก๊าซโซลีนธรรมชาติซึ่งเรียกกันว่า "คอนเดนเซท" (Condensate) คือพวกไฮโดรคาร์บอนเหลวได้แก่เพนเทนเฮกเซนเฮปเทนและอ๊อกเทนซึ่งมีสภาพเป็นของเหลวเมื่อผลิตขึ้นมาถึงปากบ่อบนแท่นผลิตสามารถแยกออกจากก๊าซธรรมชาติได้บนแท่นผลิตการขนส่งอาจลำเลียงทางเรือหรือส่งไปตามท่อได้

 ผลิตภัณฑ์จากโรงแยกก๊าซธรรมชาติ           แก๊สมีเทน (C1): ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม และเมื่อนำไปอัดใส่ถังด้วยความดันสูง จะเรียกว่าก๊าซธรรมชาติอัด  (CNG) สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ รู้จักกันในชื่อว่า “ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์” (NGV)ก๊าซอีเทน (C2): ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น เพื่อนำไปผลิตเม็ดพลาสติก เส้นใยสังเคราะห์ชนิดต่าง ๆ ก่อนนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ต่อไปก๊าซโพรเพน (C3) และก๊าซบิวเทน (C4): ก๊าซโพรเพนใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้นได้เช่นเดียวกัน และหากนำเอาก๊าซโพรเพนกับก๊าซบิวเทนมาผสมกันตามอัตราส่วน อัดใส่ถังเป็นแก๊สปปิโตรเลียมเหลว (LPG) หรือที่เรียกกว่าก๊าซหุงต้ม สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ และใช้ในการเชื่อมโลหะได้ รวมทั้งยังนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมบางปประเภทได้อีกด้วยไฮโดรคาร์บอนเหลว: อยู่ในสถานะที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศ ในกระบวนการผลิต สามารถแยกจากไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซบนแท่นผลิต เรียกว่า คอนเดนเสท  สามารถลำเลียงขนส่งโดยทางเรือหรือทางท่อน้ำไปกลั่นเป็นน้ำมันสำเร็จรูปต่อไปก๊าซโซลีนธรรมชาติ: อยู่ในสถานะที่เป็นของเหลว แม้จะมีการแยกคอนเดนเสทออกในกรระบวนการผลิตที่แท่นผลิตแล้ว แต่ก็ยังมีไฮโดรคาร์บอนเหลวบางส่วนหลุดไปกับไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซ  เมื่อผ่านกระบวนการแยกจากโรงแยกก๊าซธรรมชาติแล้ว ไฮโดรคาร์บอนเหลวนี้ก็จะถูกแยกออก เรียกว่า ก๊าซโซลีนธรรมชาติ (NGL) และส่งเข้าไปยังโรงกลั่นน้ำมัน  เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์น้ำมันสำเสร็จรูปได้เช่นเดียวกับคอนเดนเสท และยังเป็นตัวทำละลาย ซึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภทได้เช่นกันแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์''': เมื่อผ่านกระบวนการแยกแล้วจะถูกนำไปทำให้อยู่ในสภาพของแข็ง เรียกว่า น้ำแข็งแห้ง นำไปใช้ในอุตสาหกรรมถนอมอาหารอุตสาหกรรมน้ำอัดลมและเบียร์ ใช้ในการถนอมอาหารระหว่างการขนส่งนำไปเป็นวัตถุดิบสำคัญในการทำฝนเทียม และนำไปใช้สร้างควันในอุตสาหกรรมบันเทิง เช่น การแสดงคอนเสิร์ต หรือการถ่ายทำภาพยนตร์www.stkc.go.th

 ประโยชน์จากก๊าซธรรมชาติ 

ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้โดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการต่าง เหมือนอย่างน้ำมันและก๊าซหุงต้ม
เป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ หลังผ่านกระบวนการแยกในโรงแยกก๊าซฯ เพราะในตัวเนื้อก๊าซธรรมชาติมีสารประกอบที่เป็นประโยชน์อยู่มากมาย เมื่อนำมาผ่านกระบวนการที่โรงแยกก๊าซฯ แล้วก็จะได้ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ มาใช้ประโยชน์ได้
ลดการสร้างแก๊สเรือนกระจก ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อน
มีความปลอดภัยสูงในการใช้งาน เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าอากาศ (คิดเทียบความหนาแน่นกับอากาศ) จึงลอยขึ้นเมื่อรั่ว
มีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงปิโตรเลียมอื่น ๆ เช่น น้ำมัน น้ำมันเตา และแก๊สปิโตรเลียมเหลว
สามารถสร้างมูลค่าเพิ่ม ช่วยขับเคลื่อนการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศ
ก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ที่ใช้ในประเทศไทยผลิตได้เอง จากแหล่งในประเทศ จึงช่วยลดการนำเข้าพลังงานเชื้อเพลิงอื่น ๆ และประหยัดเงินตราต่างประเทศได้มาก

 ดูเพิ่ม 
 คอนเดนเซท

 อ้างอิง 
 เคมีพื้นฐานนวมินทร์ ทักษิณ โรงเรียนนวมินทราชูทิศ เรียกข้อมูลล่าสุด 21 เมษายน 2555

 แหล่งข้อมูลอื่น 
 แก๊สธรรมชาติ โดย www.thaipetroluem.com