หินน้ำมัน (oil shale) คือ

หินตะกอนชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยอินทรียวัตถุในรูปของสารที่เรียกว่า เคอโรเจน (Kerogen) และเคอโรเจนนี้เอง เมื่อถูกทำให้ร้อนด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง ประมาณ 500 องศา เซลเซียส จะให้น้ำมันและก๊าซไฮโดรคาร์บอนออกมา สำหรับการเกิดของหินน้ำมันนั้น เกิดจากพวกพืชและสัตว์ที่ตายแล้ว ซึ่งได้สะสมรวมกันกับเศษหินดินทรายต่าง ๆ อยู่ในที่ที่เคยเป็นแหล่งน้ำขนาดใหญ่ทั่วไปมาก่อน เมื่อเวลาได้ผ่านไปนานนับล้านปี พวกอินทรียวัตถุอันได้แก่ ซากพืชและสัตว์ต่าง ๆ ดังกล่าวนั้น ก็จะแปรสภาพเป็นสารคล้ายยางเหนียว ๆ หรือที่เรียกว่า คีโรเจน ส่วนเศษหินดินทรายต่าง ๆ ซึ่งมีสารคีโรเจนอยู่ด้วยนี้ ก็แปรสภาพเป็นหินตะกอนออกสีเข้ม เรียกว่า หินน้ำมัน
คือ เป็นหินตะกอนเนื้อละเอียดขนาดตั้งแต่หินทรายแป้งลงมา ส่วนใหญ่เป็นหินดินดาน ที่ประกอบด้วยอินทรียวัตถุในรูปของสารที่เรียกว่า เคอโรเจนหรือคีโรเจน (Kerogen) และคีโรเจนนี้เอง เมื่อถูกทำให้ร้อนด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง ประมาณ 500 องศา เซลเซียส จะให้น้ำมันและก๊าซไฮโดรคาร์บอนออกมา สำหรับการเกิดของหินน้ำมันนั้น เกิดจากพวกพืชและสัตว์ที่ตายแล้ว ซึ่งได้สะสมรวมกันกับเศษหินดินทรายต่าง ๆ อยู่ในที่ที่เคยเป็นแหล่งน้ำขนาดใหญ่ทั่วไปมาก่อน เมื่อเวลาได้ผ่านไปนานนับล้านปี พวกอินทรียวัตถุอันได้แก่ ซากพืชและสัตว์ต่าง ๆ ดังกล่าวนั้น ก็จะแปรสภาพเป็นสารคล้ายยางเหนียว ๆ หรือที่เรียกว่า คีโรเจน ส่วนเศษหินดินทรายต่าง ๆ ซึ่งมีสารเคอโรเจนอยู่ด้วยนี้ ก็แปรสภาพเป็นหินตะกอนออกสีเข้ม เรียกว่า หินน้ำมัน
คำอธิบาย: http://1.bp.blogspot.com/_XSX6sFjDKN4/TK16ePYFy1I/AAAAAAAAAAk/O5QtUyWcMTU/s400/pic6.jpg
   เคอโรเจน (Kerogen)
         เป็นสารอินทรีย์ที่เป็นของแข็งลักษณะเป็นไข มีขนาดโมเลกุลใหญ่ มีมวลโมเลกุลมากกว่า 3000 ประกอบด้วย C 64–89% H 7.1–12.8% N 0.1–3.1%  S 0.1–8.7%  O 0.8–24.8% โดยมวล
หินน้ำมันคุณภาพดีจะมีสีน้ำตาลไหม้จนถึงสีดำ มีลักษณะแข็งและเหนียว เมื่อสกัดหินน้ำมันด้วยความร้อนที่เพียงพอ เคอโรเจน จะสลายตัวให้ น้ำมันหิน ซึ่งมีลักษณะคล้ายน้ำมันดิบ ถ้ามีปริมาณเคอโรเจนมากก็จะได้น้ำมันหินมาก การเผาไหม้น้ำมันหินจะมีเถ้ามากกว่าร้อยละ 33 โดยมวลโดยในขณะที่ถ่านหินมีเถ้าน้อยกว่าร้อยละ 3
คำอธิบาย: http://1.bp.blogspot.com/_XSX6sFjDKN4/TK16pXIVijI/AAAAAAAAAAo/cRfUaFNuXFA/s1600/1.jpg
  การเกิดหินน้ำมัน       
หิน น้ำมันแต่ละแหล่งในโลกพบว่ามีช่วงอายุตั้งแต่ 3 - 600 ล้านปี เกิดจากการสะสม และทับถมตัวของซากพืชพวกสาหร่าย และสัตว์พวกแมลง ปลา และสัตว์เล็กๆอื่นๆ ภายใต้แหล่งน้ำ และภาวะที่เหมาะสม ซึ่งมีปริมาณออกซิเจนจำกัด มีอุณหภูมิสูง และถูกกดทับจากการทรุดตัวของเปลือกโลกเป็นเวลานับล้านปี ทำให้สารอินทรีย์ในซากพืช และสัตว์เหล่านั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงเกิดเป็นสารประกอบเคอโรเจน ผสมคลุกเคล้ากับตะกอนดินทรายที่ถูกอัดแน่นกลายเป็นหินน้ำมันซึ่งหินน้ำมันจะ คล้ายกับหินที่เป็นแหล่งกำเนิดปิโตรเลียม แต่หินน้ำมันมีปริมาณเคอโรเจนมากถึงร้อยละ 40
  การตกตะกอนของชั้นสาหร่ายภายในชั้นหินตะกอน   มีการเรียงลำดับดังนี้         
  1.  การอัดตัว (compaction) ที่เกิดจากน้ำหนักกดทับของชั้นหินตะกอนบนทรากสารอินทรีย์
  2.  การระเหยไปของน้ำที่อยู่ในชั้นพีทที่อยู่ระหว่างเศษพืช
  3.  การกดทับต่อไปเรื่อยๆ น้ำก็จะถูกขับออกไปจากโครงสร้างในเซลของพืช
4.  ผลอันเนื่องมาจากความร้อน และน้ำหนักที่เกิดจากการกดทับ น้ำก็จะถูกขับออกจากโมเลกุลของพืช
 5.  เกิดขบวนการ methanogenesis ซึ่ง เป็นการเกิดขบวนการที่สามารถเทียบได้ กับการเผาถ่านไม้ภายใต้ความกดดัน ที่ทำให้เกิดก๊าซมีเทนขึ้นมา ทำให้มีการผลักไฮโดรเจน และคาร์บอนบางส่วนออกไป รวมทั้งออกซิเจนบางส่วนที่ยังเหลืออยู่ (เช่น น้ำ) ออกไป
  6.  เกิดขบวนการ dehydrogenation เป็นการเกิดการย้าย hydroxyl groups จากเซลลูโลส และโมเลกุลของพืชต่างๆ กลายเป็นผลผลิตของ hydgen-reduced coals
           แต่อย่างไรก็ตาม ความร้อนและความกดดันที่เกิดในขบวนการเกิดหินน้ำมันนี้ ไม่สูงเท่ากับที่ทำให้เกิดปิโตรเลียม บางครั้งหินน้ำมันถูกเรียกว่า "หินที่ไหม้ไฟ (the rock that burns)"
ส่วนประกอบของหินน้ำมัน  มี 2 ประเภท ดังนี้
                   1) สารประกอบอนินทรีย์
              ได้แก่  แร่ธาตุต่าง ๆ ที่ผุพังมาจากชั้นหินโดยกระบวนการทางกายภาพและทางเคมี ประกอบด้วยแร่ธาตุที่สำคัญ 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ

  • กลุ่มแร่ซิลิเกต ได้แก่ ควอทซ์ เฟลสปาร์ เคลย์
  • กลุ่มแร่คาร์บอเนต ได้แก่ แคลไซต์ โดโลไมต์

                      นอกจากนี้ ยังมีแร่ซัลไฟด์อื่น ๆ และฟอสเฟต ปริมาณแร่ธาตุในหินน้ำมันแต่ละแห่งจะแตกต่างกันตามสภาพการกำเนิด การสะสมตัวของหินน้ำมัน และสภาพแวดล้อม
                 2) สารประกอบอินทรีย์
             ประกอบด้วยบิทูเมน และเคอโรเจน บิทูเมนละลายได้ในเบนซีน เฮกเซน และตัวทำละลายอินทรีย์อื่น ๆ จึงแยกออกจากหินน้ำมันได้ง่าย เคอโร เจนไม่ละลายในตัวทำละลาย หินน้ำมันที่มีสารอินทรีย์ละลายอยู่ในปริมาณสูงจัดเป็นหินน้ำมันคุณภาพดี เมื่อนำมาสกัดควรให้น้ำมันอย่างน้อยร้อยละ 50 ของปริมาณสารอินทรีย์ที่มีอยู่ แต่อาจได้น้ำมันเพียงร้อยละ 30 หรือน้อยกว่า แต่ถ้ามีสารอนินทรีย์ปนอยู่มาก จะเป็นหินน้ำมันคุณภาพต่ำ
  ประเทศไทยมีแหล่งหินน้ำมันอยู่ที่ อ.แม่สอด จ. ตาก แต่ยังไม่มีการขุดขึ้นมาใช้เนื่องจากมีปริมาณเคอโรเจนต่ำกว่าร้อยละ 10 ยังไม่คุ้มกับการลงทุน

  การใช้ประโยชน์จากหินน้ำมัน
  1.  การ ใช้หินน้ำมันเป็นเชื้อเพลิงโดยตรง คือ การนำหินน้ำมันมาบดเป็นผงแล้วพ่นเข้าไปใน เตาที่ได้รับการออกแบบโดยเฉพาะเมื่อพ่นเข้าไป แล้วจะเกิดการเผาไหม้โดยตรง        พลังงานความร้อนที่ได้รับจากการเผาไหม้นี้สามารถนำไปผลิตกระแสไฟฟ้าได้
  2.  การนำหินน้ำมันมาสกัดเพื่อให้ได้น้ำมันหินออกมาและนำไปใช้ประโยชน์ได้
  3.  กากที่เหลือจากการนำหินน้ำมันมาบด และเผาไหม้ให้พลังงานโดยวิธีในข้อ 1 สามารถนำมาพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์วัสดุก่อสร้าง เช่น ผสมปูนซีเมนต์ หรืออิฐก่อสร้าง เป็นต้น               
                     นอก จากนี้หินน้ำมันมาใช้เป็นแหล่งพลังงานได้เช่นเดียวกับถ่านหิน ตั้งแต่ศตวรรษที่ 19ต่อมามีผู้ศึกษาหาวิธีสกัดน้ำมันจากหินน้ำมันจนสามารถผลิตน้ำมันหินใช้ใน อุตสาหกรรมต่างๆได้นอกจากนี้การทำเหมืองเพื่อผลิตหินน้ำมันเป็นหลักแล้วยัง มีผลพลอยได้จากแร่ธาตุส่วนน้อยที่เกิดร่วมกับหินน้ำมันและสารประกอบที่เกิด ขึ้นจากกระบวนการสกัดน้ำมันคือ  ยูเรเนียมวาเนเดียม  สังกะสี   โซเดียม  คาร์บอเนตแอมโมเนียม   ซัลเฟตและกำมะถันน้ำมัน และผลพลอยได้เหล่านี้สามารถนำไปใช้ผลิตภัณฑ์ต่างๆหลายชนิดเช่น  ใยคาร์บอนคาร์บอน ดูดซับคาร์บอนลิกอิฐและปุ๋ย

คำอธิบาย: http://1.bp.blogspot.com/_XSX6sFjDKN4/TK18SgcF5pI/AAAAAAAAAAs/EeYn-4446ps/s400/OS_Facility_1.jpg

 
 
   
 
   
เว็บไซต์นี้ แสดงผลได้ดี บนความละเอียด 1024x768 Text Size Medium
วิชา การพัฒนาเว็บไซต์เพื่อจัดทำโครงงาน ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 ปีการศึกษา 2556
โรงเรียนนวมินทราชูทิศ มัชฌิม อำเภอเมืองฯ จังหวัดนครสวรรค์
   
SITEMAP