คอนเดนเสทก๊าซธรรมชาติ
คอนเดนเซตก๊าซธรรมชาติหรือที่เรียกว่าของเหลวก๊าซธรรมชาติคือส่วนผสมของ ของเหลว ไฮโดรคาร์บอน ที่มีความหนาแน่นต่ำ ซึ่งมีอยู่ในรูปขององค์ประกอบก๊าซในก๊าซธรรมชาติ ดิบ ที่ผลิตจากแหล่งก๊าซ ธรรมชาติหลายแห่ง ก๊าซบางชนิดในก๊าซธรรมชาติดิบจะควบแน่นกลายเป็นของเหลวหากอุณหภูมิลดลงต่ำกว่า อุณหภูมิ จุดน้ำค้างของไฮโดรคาร์บอนที่ความดันระดับหนึ่ง
คอนเดนเซตก๊าซธรรมชาติเรียกอีกอย่างว่าคอนเดนเซตหรือก๊าซคอนเดนเซตหรือบางครั้งเรียกว่าน้ำมันเบนซินธรรมชาติเนื่องจากมีไฮโดรคาร์บอนอยู่ในช่วงจุดเดือดของน้ำมันเบนซิน และคนงานในโรงงานก๊าซหลายคนเรียกสั้นๆ ว่าcondyก๊าซธรรมชาติดิบที่ใช้ในการผลิตคอนเดนเซตอาจมาจากบ่อก๊าซประเภทใดก็ได้ เช่น: [ 1 ] [ 2 ]
- บ่อน้ำมันดิบ : ก๊าซธรรมชาติที่ได้จากบ่อน้ำมันดิบโดยทั่วไปเรียกว่าก๊าซที่เกี่ยวข้องก๊าซนี้อาจมีอยู่เป็นชั้นก๊าซแยกต่างหากเหนือน้ำมันดิบในแหล่งกักเก็บใต้ดิน หรืออาจละลายอยู่ในน้ำมันดิบ และในที่สุดก็จะแยกตัวออกจากสารละลายเมื่อความดันลดลงในระหว่างการผลิต คอนเดนเซตที่ผลิตจากบ่อน้ำมันมักเรียกว่าคอนเดนเซตจากแหล่งเช่า[ 3 ]
- บ่อน้ำมันแห้ง: บ่อน้ำมันเหล่านี้โดยทั่วไปจะผลิตเฉพาะก๊าซธรรมชาติดิบที่ไม่มีคอนเดนเซตและมีน้ำมันดิบเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย และเรียกว่า ก๊าซ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับน้ำมัน คอนเดนเซตจากน้ำมันแห้งจะถูกสกัดที่ โรงงาน แปรรูปก๊าซและมักเรียกว่า คอนเดน เซตจากโรงงาน[ 3 ]
- บ่อน้ำมันควบแน่น: บ่อน้ำมันเหล่านี้โดยทั่วไปจะผลิตก๊าซธรรมชาติดิบพร้อมกับของเหลวก๊าซธรรมชาติโดยมีน้ำมันดิบน้อยมากหรือไม่มีเลย และเรียกว่า ก๊าซ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติดิบดังกล่าว มักเรียกว่าก๊าซเปียก
องค์ประกอบ
แหล่งกำเนิดคอนเดนเซตมีมากมาย และแต่ละแหล่งก็มีองค์ประกอบของก๊าซคอนเดนเซตที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว โดยทั่วไป ก๊าซคอนเดนเซตมีความหนาแน่นจำเพาะอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 0.8 และประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน เช่นโพรเพนบิ วเทน เพน เทนและเฮกเซนสารประกอบก๊าซธรรมชาติที่มีอะตอมคาร์บอนมากกว่าสี่อะตอมจะอยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิและความดันปกติ[ 4 ]โพรเพนบิวเทนและไอโซบิวเทน จะอยู่ในสถานะ ของเหลวที่อุณหภูมิปกติเฉพาะเมื่ออยู่ภายใต้ความดันเท่านั้น นอกจากนี้ คอนเดนเซตอาจมี: [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
- แอลเคนสายตรงที่มีมวลมาก โดย มีอะตอม คาร์บอนตั้งแต่ 7 ถึง 12 อะตอม (ระบุเป็นC ถึงC )
- ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( H₂S )
- ไทออล หรือ ที่เรียกกันตามประเพณีว่า เมอร์ แคปแทน (เขียนแทนด้วย RSH โดยที่ R คือหมู่ฟังก์ชันอินทรีย์ เช่นเมทิลเอทิลเป็นต้น)
- คาร์บอนไดออกไซด์ ( CO2
- ไซโคลเฮกเซนและอาจรวมถึงแนฟทีนชนิด อื่นๆ ด้วย
- BTX ( สารอะโรมาติกเช่นเบนซีนโทลูอีนไซลีนและเอทิลเบนซีน )
การแยกออกจากก๊าซธรรมชาติดิบ

มีการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่แตกต่างกันหลายร้อยแบบเพื่อแยกคอนเดนเสทก๊าซธรรมชาติออกจากก๊าซธรรมชาติดิบแผนภาพการไหลตามแผนผังทางด้านขวาแสดงเพียงหนึ่งในการกำหนดค่าที่เป็นไปได้[ 8 ]
ก๊าซธรรมชาติดิบจากบ่อก๊าซหรือกลุ่มบ่อก๊าซจะถูกทำให้เย็นลงเพื่อลดอุณหภูมิของก๊าซให้ต่ำกว่าจุดควบแน่นของไฮโดรคาร์บอนที่ความดันของวัตถุดิบ กระบวนการนี้จะทำให้ไฮโดรคาร์บอนในก๊าซคอนเดนเสทส่วนใหญ่ควบแน่น ส่วนผสมของก๊าซ คอนเดนเสทเหลว และน้ำจะถูกส่งไปยังถังแยกความดันสูง ซึ่งน้ำและก๊าซธรรมชาติดิบจะถูกแยกและกำจัดออกไป หากต้องการเพิ่มความดัน ก๊าซธรรมชาติดิบจากถังแยกความดันสูงจะถูกส่งไปยังเครื่องอัดก๊าซ หลัก ซึ่งจะเพิ่มความดันของก๊าซให้สูงขึ้นตามความดันที่ต้องการสำหรับการขนส่งก๊าซผ่านท่อไปยัง โรงงาน แปรรูปก๊าซธรรมชาติดิบความดันขาออกของเครื่องอัดก๊าซหลักจะขึ้นอยู่กับความดันในการทำงานและระยะทางไปยังโรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติดิบ และอาจต้องใช้เครื่องอัดก๊าซแบบหลายขั้นตอน
ก๊าซควบแน่นจากเครื่องแยกความดันสูงจะไหลผ่านวาล์วควบคุม การไหล ไปยังเครื่องแยกความดันต่ำ การลดลงของความดันที่วาล์วควบคุมทำให้ก๊าซควบแน่นเกิดการระเหยบางส่วน ซึ่งเรียกว่าการระเหยแบบฉับพลัน (flash vaporization ) ก๊าซธรรมชาติดิบจากเครื่องแยกความดันต่ำจะถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ "บูสเตอร์" ซึ่งจะเพิ่มความดันก๊าซและส่งผ่านไปยังเครื่องทำความเย็น จากนั้นจึงส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ก๊าซหลัก
ที่โรงงานแปรรูปก๊าซธรรมชาติดิบ ก๊าซจะถูกกำจัดน้ำออกและก๊าซกรดและสิ่งเจือปนอื่นๆ จะถูกกำจัดออกจากก๊าซ จากนั้นอีเทน ( C2 โพรเพน ( C3 ) บิวเทน ( ) และ เพน น ( C5 ) รวมถึงไฮโดรคาร์บอน ที่มีมวลโมเลกุลสูงกว่าที่เรียกว่า C5 + จะ ถูกแยกออกและนำกลับมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้เช่น
น้ำที่ถูกแยกออกจากทั้งเครื่องแยกแรงดันสูงและแรงดันต่ำอาจต้องผ่านกระบวนการกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( H₂S )ก่อนที่จะสามารถนำไปทิ้งลงใต้ดินหรือนำกลับมาใช้ใหม่ในรูปแบบอื่น
ก๊าซธรรมชาติดิบบางส่วนอาจถูกฉีดกลับเข้าไปในชั้นหินที่ผลิตก๊าซอยู่ เพื่อช่วยรักษาระดับความดันในแหล่งกักเก็บ หรือเพื่อเก็บไว้รอการติดตั้งท่อส่งในภายหลัง
อันตราย
โดยทั่วไปแล้วก๊าซธรรมชาติที่ควบแน่นจะติดไฟและระเบิดได้ง่ายกว่าน้ำมันดิบปกติ การทำงานในพื้นที่ที่มีการรั่วไหลของก๊าซที่ควบแน่นเป็นอันตรายต่อลูกเรือเนื่องจากอันตรายจากการระเบิด การแทนที่ออกซิเจน และภัยคุกคามจากการขาดอากาศหายใจและการหมดสติซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ภายในไม่กี่ลมหายใจ[ 9 ]
การใช้งาน
สารเจือจางในการผลิตน้ำมันหนัก
เนื่องจากคอนเดนเซตโดยทั่วไปเป็นของเหลวในสภาวะแวดล้อมปกติและมีความหนืดต่ำมาก จึงมักใช้คอนเดนเซตเพื่อเจือจางน้ำมันที่มีความหนืดสูงและหนักกว่าซึ่งไม่สามารถขนส่งได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านทางท่อ ส่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คอนเดนเซตมักถูกผสมกับบิทูเมนจากทรายน้ำมันเพื่อสร้างน้ำมันเจือจาง (dilbit ) ในปี 2556 การใช้คอนเดนเซตเป็นสารเจือจางที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ราคาสูงขึ้นอย่างมากในบางภูมิภาค[ 10 ]
แอลกอฮอล์เชื้อเพลิงที่เสียสภาพ
ก๊าซหยด (Drip gas) ซึ่งได้ชื่อนี้มาจากการที่สามารถดึงออกมาจากก้นห้องเล็กๆ (เรียกว่าdrips ) ที่บางครั้งติดตั้งอยู่ในท่อส่งจากบ่อก๊าซ เป็นอีกชื่อหนึ่งของคอนเดนเซตก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็น น้ำมันเบนซิน ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ได้มาเป็นผลพลอยได้จากการสกัดก๊าซธรรมชาติ นอกจากนี้ยังรู้จักกันในชื่อ "คอนเดนเซต" "น้ำมันเบนซินธรรมชาติ" "ก๊าซหัวท่อ" "ก๊าซดิบ" "ก๊าซขาว" และ "ทองคำเหลว" [ 11 ] [ 12 ] ก๊าซหยดถูกกำหนดไว้ใน ประมวลกฎหมายของรัฐบาลกลาง สหรัฐอเมริกาว่าประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนบิว เท นเพนเทนและเฮกเซน ภายในช่วงการกลั่น ที่กำหนด ก๊าซหยดสามารถสกัดและใช้ในการ ทำให้ แอลกอฮอล์เชื้อเพลิงเสียสภาพได้[ 13 ]ก๊าซหยดยังใช้เป็นสารทำความสะอาดและตัวทำละลายรวมถึงเชื้อเพลิงสำหรับตะเกียงและเตาอีก ด้วย
ประวัติศาสตร์ในยานพาหนะ
เครื่องยนต์สันดาปภายในรุ่นแรกๆ บางรุ่นเช่น เครื่องยนต์ประเภทแรกๆ ที่ผลิตโดยคาร์ล เบนซ์และเครื่องยนต์เครื่องบิน รุ่นแรกๆ ของพี่น้องไรท์ ใช้ เชื้อเพลิงเบนซินธรรมชาติซึ่งอาจเป็นน้ำมันดิบหรือไฮโดรคาร์บอนที่กลั่นจากน้ำมันดิบ เบนซินธรรมชาติมีค่าออกเทนประมาณ 30 ถึง 50 ซึ่งเพียงพอสำหรับเครื่องยนต์ที่มีอัตราส่วนการอัดต่ำในต้นศตวรรษที่ 20 แต่ในปี 1930 เครื่องยนต์ที่ได้รับการพัฒนาและอัตราส่วนการอัดที่สูงขึ้นต้องการเบนซินกลั่นที่มีค่าออกเทนสูงกว่า เพื่อให้ได้กำลังโดยไม่เกิดการน็อคหรือการระเบิด
ตั้งแต่ช่วงภาวะเศรษฐกิจตกต่ำครั้งใหญ่ก๊าซหยดถูกนำมาใช้แทนน้ำมันเบนซินเชิงพาณิชย์โดยผู้คนในพื้นที่ผลิตน้ำมัน "ในยุคของเครื่องยนต์แบบง่ายๆ ในรถยนต์และรถแทรกเตอร์ทางการเกษตร ไม่ใช่เรื่องแปลกที่ใครก็ตามที่สามารถเข้าถึงบ่อน้ำควบแน่นจะเติมน้ำมันหยดลงในถังของตน" ตามที่สมาคมประวัติศาสตร์โอคลาโฮมากล่าวไว้ บางครั้งมันก็ใช้งานได้ดี "ในบางครั้งมันอาจทำให้เกิดการระเบิดย้อนกลับอย่างรุนแรงและกลุ่มควันที่มีกลิ่นเหม็น" [ 14 ]
ผู้ผลิตบางราย เช่น John Deere ผลิตรถแทรกเตอร์ทางการเกษตรที่ออกแบบมาโดยเฉพาะให้ใช้งานกับเชื้อเพลิงหนักที่มีค่าออกเทนต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "น้ำมันกลั่น " หรือ "เชื้อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์" [ 15 ]ชื่ออื่นๆ ได้แก่น้ำมันระเหยสำหรับรถแทรกเตอร์ (สหราชอาณาจักร) และ "น้ำมันก๊าดกำลัง" (ออสเตรเลีย) บ่อยครั้งที่รถแทรกเตอร์เหล่านี้ถูกเรียกว่า "แบบใช้เชื้อเพลิงทุกชนิด" [ 16 ]ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการเผาไหม้เชื้อเพลิงหนักในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟคือการระเหยของเชื้อเพลิงอย่างเหมาะสม รถแทรกเตอร์ที่ออกแบบมาให้ใช้งานกับเชื้อเพลิงเหล่านั้นมักใช้ท่อร่วมไอดีแบบ "ร้อน" ซึ่งช่วยให้ความร้อนจากไอเสียอุ่นท่อร่วมไอดีและคาร์บูเรเตอร์เพื่อช่วยในการระเหย เนื่องจากมีการระเหยที่ไม่ดีที่อุณหภูมิต่ำ รถแทรกเตอร์แบบใช้เชื้อเพลิงทุกชนิดจึงเริ่มต้นด้วยน้ำมันเบนซิน จากนั้นจึงเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงหนัก พวกมันติดตั้งถังน้ำมันเบนซินขนาดเล็กและถังเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ ซึ่งทั้งสองถังจะต่อเข้ากับวาล์วทั่วไปที่จ่ายเชื้อเพลิงไปยังคาร์บูเรเตอร์
เครื่องยนต์จะสตาร์ทด้วยน้ำมันเบนซิน จากนั้นจะใช้งานรถแทรกเตอร์จนกว่าเครื่องยนต์จะอุ่นพอที่จะเปลี่ยนไปใช้เชื้อเพลิงชนิดอื่น ในขั้นตอนนี้ จะหมุนวาล์วเชื้อเพลิงเพื่อสลับการจ่ายเชื้อเพลิงจากถังน้ำมันเบนซินไปยังถังเชื้อเพลิงหนัก และเชื้อเพลิงหนักจะไหลไปยังคาร์บูเรเตอร์ โดยทั่วไปจะใช้บานเกล็ดหรือม่านเพื่อจำกัดการไหลของอากาศไปยังหม้อน้ำ เพื่อรักษาอุณหภูมิของเครื่องยนต์ให้ร้อนเพียงพอสำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็นใน ช่วง 200 องศาฟาเรนไฮต์ (93 องศาเซลเซียส)ถือเป็นเรื่องปกติ รถแทรกเตอร์สองสูบ ของ John Deereที่ใช้เชื้อเพลิงได้ทุกชนิดทำงานได้ดีกับเชื้อเพลิงหนัก เนื่องจากระยะชักของลูกสูบที่ยาว ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ และอัตราส่วนการอัดต่ำ ทำให้สามารถใช้เชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ รถแทรกเตอร์ส่วนใหญ่ยังติดตั้ง ระบบระบายความร้อน แบบเทอร์โมไซฟอนที่ไม่ใช้ปั๊มน้ำ การพาความร้อนตามธรรมชาติทำให้น้ำไหลขึ้นและออกจากบล็อกเครื่องยนต์ไปยังด้านบนของหม้อน้ำ ซึ่งน้ำจะเย็นลงและไหลลงมาเพื่อดำเนินวัฏจักรต่อไป
นวนิยายอัตชีวประวัติ Seeds of ManของWoody Guthrieเริ่มต้นด้วย Woody และลุง Jeff ของเขาเจาะท่อส่งก๊าซธรรมชาติเพื่อรับก๊าซหยด ก๊าซนี้ยังถูกกล่าวถึงในภาพยนตร์Badlandsของ Terrence Malick อีกด้วย [ 17 ]
น้ำมันหยดถูกขายในเชิงพาณิชย์ที่สถานีบริการน้ำมันและร้านขายอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ในอเมริกาเหนือจนถึงต้นทศวรรษ 1950 น้ำมันขาวที่ขายในปัจจุบันเป็นผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกัน แต่ผลิตที่โรงกลั่นโดยกำจัดเบนซีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งออกไป[ 18 ]
ในปี พ.ศ. 2518 หน่วยลาดตระเวนก๊าซรั่วของตำรวจรัฐนิวเม็กซิโกซึ่งประกอบด้วยชายสามคนในรถกระบะได้เริ่มลาดตระเวนในแหล่งน้ำมันและก๊าซ จับกุมผู้ขโมย และยึดถังก๊าซที่ถูกขโมยคืน หน่วยดังกล่าวหยุดปฏิบัติงานในปี พ.ศ. 2530 [ 12 ]
การใช้น้ำมันหยดในรถยนต์และรถบรรทุกเป็นสิ่งผิดกฎหมายในหลายรัฐ นอกจากนี้ยังเป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์สมัยใหม่เนื่องจากมีค่าออกเทนต่ำ อุณหภูมิการเผาไหม้สูงกว่าน้ำมันเบนซินมาก และไม่มีสารเติมแต่ง มีกลิ่นเฉพาะตัวเมื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง ซึ่งทำให้ตำรวจสามารถจับกุมผู้ที่ใช้น้ำมันหยดอย่างผิดกฎหมายได้ในบางครั้ง[ 19 ] [ 15 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- การแปรรูปก๊าซธรรมชาติดิบ
- การเตรียมก๊าซธรรมชาติดิบเพื่อจำหน่าย(เก็บถาวรเมื่อ 2016-12-21 ที่Wayback Machine)
- กระบวนการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ (ส่วนหนึ่งของเอกสาร AP-42 ของสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาและมีแผนภาพแสดงขั้นตอนการทำงาน)