แก๊สธรรมชาติ

แก๊สธรรมชาติ () 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

1. Sweet gas หมายถึง แก๊สที่มีปฏิกิริยาเป็นกลางต่อกระดาษ pH ที่เปียกน้ำ  โดยมีแก๊สมีเทนเป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งเป็นแก๊สไฮโดรคาร์บอนที่มีน้ำหนักเบาที่สุด และอาจพบ อีเทน โพรเพน และเพนเทน ปะปนอยู่บ้าง

2. Sour gas หมายถึง แก๊สธรรมชาติที่มีกรดกำมะถันเจือปนอยู่สูง ทำให้เกิดสภาพที่เป็นกรดขึ้น สามารถตรวจสอบได้โดยใช้กระดาษ pH ที่เปียกน้ำ  ถ้ามีก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ปะปนอยู่สูง  อาจทำให้แก๊สนั้นมีพิษได้  ดังนั้นจึงต้องกำจัดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ก่อนส่งไปยังที่อื่น

3. Dry gas หมายถึงแก๊สธรรมชาติที่ไม่มีส่วนผสมของแก๊สธรรมชาติเหลว (condensate) มีแต่แก๊สมีเทนเกือบร้อยเปอร์เซ็นต์ ทำให้มีราคาสูงกว่าแก๊สธรรมชาติชนิดอื่น ๆ

4. Wet gas หมายถึง แก๊สธรรมชาติที่มีส่วนประกอบหลักเป็นพวกแก๊สธรรมชาติเหลว ได้แก่ โพรเพน บิวเทน เพนเทน และเฮกเซน แก๊สเหล่านี้จะกลายเป็นของเหลวได้ง่ายที่อุณหภูมิต่ำและความดันสูง  ทำให้เกิดปัญหาในการขนส่ง

แก๊สธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สำคัญในลำดับต้น ๆ ในโลกปัจจุบันและถือเป็นเชื้อเพลิงที่ปลอดภัย และสะอาด ซึ่งโดยธรรมชาติ ไม่มีสี และไม่มีกลิ่น และไม่มีรูปแบบ แก๊สธรรมชาติมีสัดส่วนทั่วไปดังนี้

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

 ดูเพิ่ม 
 คอนเดนเซทผลิตภัณฑ์จากโรงแยกก๊าซธรรมชาติ             
             แก๊สมีเทน ( C1 )  :  ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม  และเมื่อนำไปอัดใส่ถังด้วยความดันสูง  จะเรียกว่าก๊าซธรรมชาติอัด  ( CNG )  สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์  รู้จักกันในชื่อว่า  “ ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ ”  ( NGV)ก๊าซอีเทน ( C2 )  :  ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น  เพื่อนำไปผลิตเม็ดพลาสติก  เส้นใยสังเคราะห์ชนิดต่างๆ  ก่อนนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อื่นๆ  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  อาทิ  การแสดงคอนเสิร์ต  หรือการถ่ายทำภาพยนตร์

ประโยชน์จากก๊าซธรรมชาติ 

1. ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้โดยตรง โดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการต่าง เหมือนอย่างน้ำมันและก๊าซหุงต้ม

2. เป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ หลังผ่านกระบวนการแยกในโรงแยกก๊าซฯ เพราะในตัวเนื้อก๊าซธรรมชาติมีสารประกอบที่เป็นประโยชน์อยู่มากมาย เมื่อนำมาผ่านกระบวนการที่โรงแยกก๊าซฯ แล้วก็จะได้ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ มาใช้ประโยชน์ได้

3. ลดการสร้างแก๊สเรือนกระจก ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อน

4. มีความปลอดภัยสูงในการใช้งาน เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าอากาศ (คิดเทียบความหนาแน่นกับอากาศ) จึงลอยขึ้นเมื่อรั่ว

5. มีราคาถูกกว่าเชื้อเพลิงปิโตรเลียมอื่น ๆ เช่น น้ำมัน น้ำมันเตา และแก๊สปิโตรเลียมเหลว

6. สามารถสร้างมูลค่าเพิ่ม ช่วยขับเคลื่อนการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศ

7. ก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่ที่ใช้ในประเทศไทยผลิตได้เอง จากแหล่งในประเทศ จึงช่วยลดการนำเข้าพลังงานเชื้อเพลิงอื่น ๆ และประหยัดเงินตราต่างประเทศได้มาก

อ้างอิง 
 เคมีพื้นฐานนวมินทร์ ทักษิณ โรงเรียนนวมินทราชูทิศ เรียกข้อมูลล่าสุด 21 เมษายน 2555

แหล่งข้อมูลอื่น 
 แก๊สธรรมชาติ โดย www.thaipetroluem.com