เชื่อกันว่าหลายๆ ท่านคงเคยได้ยินได้ฟังเกี่ยวกับธุรกิจโรงกลั่นน้ำมันกันมาบ้างแต่ คงไม่ทราบว่าหลักการทำงานหรือกระบวนการมันเป็นอย่างไร ผลผลิตที่ได้จากการกลั่นมีอะไรบ้าง บทความนี้เราจะพาท่านผู้อ่านไปค้นคว้าเจาะหาข้อมูลกันครับ
“โรงกลั่นน้ำมัน” เป็นอย่างไร?
โรงกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิงสร้างขึ้นมาเพื่อผลิตน้ำามันสําเร็จรูป โดยนำน้ามันดิบที่เข้าสู่โรงกลั่นน้ํามันมาจาก การนําเข้าน้ํามันดิบจากต่างประเทศ และขุดเจาะปิโตรเลียมภายในประเทศ โดยน้ํามันดิบที่ได้ไม่สามารถนํามาใช้ประโยชน์ได้โดยตรง ต้องผ่านกระบวนการกลั่น ที่จะแยกสารประกอบการออกจากกันโดยอาศัย จุดเดือดที่ต่างกันของแต่ละสารประกอบเป็นตัวแยกน้ํามันดิบออกเป็นส่วนต่างๆ จึงจะกลายเป็นน้ํามันสําเร็จรูป และผลพลอยได้ชนิดต่างๆ อาทิก๊าซหุงต้ม น้ํามันเบนซิน น้ํามันอากาศยาน น้ํามันก๊าด น้ํามันดีเซลน้ํามันเตา และยางมะตอย เป็นต้น
กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบเป็นอย่างไร?
กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ คือ การเปลี่ยนสภาพน้ำมันดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปต่าง ๆ ตามความต้องการของตลาดที่แตกต่างกันตามประเภทของการใช้ประโยชน์ เช่น ก๊าซหุงต้ม เบนซิน ดีเซล น้ำมันเครื่องบิน น้ำมันก๊าด น้ำมันเตา ยางมะตอย ฯลฯ
กระบวนการกลั่นน้ำมันของแต่ละโรงกลั่น จะแตกต่างกันบ้างขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายประการ เข่น คุณสมบัติของน้ำมันดิบที่นำเข้า ชนิดและคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ต้องการ แต่ทั่วไปกระบวนการกลั่นจะประกอบด้วยกรรมวิธีย่อยที่สำคัญดังนี้
1. การแยก (Separation) กรรมวิธีการแยกน้ำมันดิบ คือ การแยกส่วนประกอบทางกายภาพของน้ำมันดิบ ซึ่งส่วนมากจะแยกโดยวิธีการกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distillation) คือ การนำน้ำมันดิบมากลั่นในหอกลั่น น้ำมันดิบจะถูกแยกตัวออกเป็นน้ำมันสำเร็จรูปประเภทต่าง ๆ ตามช่วงจุดเดือดที่ต่างกัน
การแยกน้ำมันดิบด้วยการกลั่นลำดับส่วน เป็นวิธีการพื้นฐาน โดยใช้หลักว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดต่าง ๆ ที่รวมกันอยู่ในน้ำมันดิบ จะมีระดับของจุดเดือดแตกต่างกันตั้งแต่ -157 องศาเซลเซียส (125 องศาฟาเรนไฮต์ต่ำกว่าศูนย์) ขึ้นไป จนกระทั่งถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส ด้วยหลักดังกล่าวในการแยกสารประกอบที่รวมกันอยู่นี้ จึงใช้วิธีการกลั่นตามลำดับของอุณหภูมิที่ต่างกัน
ในการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านเข้าไปในท่อเหล็ก ซึ่งเรียงแถวอยู่ในเตาเผาที่มีความร้อนขนาด 315-371 องศาเซลเซียส (600-700 องศาฟาเรนไฮต์) หลังจากนั้นน้ำมันดิบที่ร้อน รวมทั้งไอร้อนจะไหลผ่านไปในหอกลั่น ไอร้อนที่ลอยขึ้นไปเมื่อได้รับความเย็นจะกลั่นตัวเป็นของเหลว ตกบนภาชนะรองรับซึ่งจัดเรียงเป็นชั้น ๆ หลายสิบชั้นในหอกลั่น โดยไอร้อนจะกลั่นตัวเป็นของเหลวตกในชั้นใด ก็ขึ้นอยู่กับช่วงจุดเดือดของน้ำมันส่วนนั้น ชั้นสุดยอดของหอกลั่นมีอุณหภูมิต่ำสุดจะเป็นก๊าซหุงต้ม (LPG) รอง ๆ ลงมา ซึ่งอุณหภูมิสูงขึ้นจะเป็นส่วนของเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล ตามลำดับ ส่วนน้ำมันที่ก้นหอกลั่นถ้านำไปผ่านกรรมวิธีอื่น ๆ จะแยกออกเป็นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน และส่วนที่เหลือจะเป็นน้ำมันเตาและยางมะตอย ส่วนต่าง ๆ ของน้ำมันดิบที่แยกมาเรียกว่าผลิตภัณฑ์โดยตรง
2. การเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี (Conversion) คือ การเปลี่ยนแปลงโมเลกุลหรือโครงสร้างทางเคมี เพื่อให้คุณภาพของน้ำมันเหมาะสมกับความต้องการใช้ประโยชน์
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นลำดับส่วน อาจมีปริมาณไม่เท่ากับปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ต้องการใช้ เช่น น้ำมันเบนซินที่ใช้กับรถยนต์ที่กลั่นได้จากน้ำมันดิบ ด้วยกรรมวิธีการกลั่นลำดับส่วน อาจมีปริมาณไม่พอกับความต้องการ ฉะนั้น ผู้กลั่นน้ำมันจึงต้องหาทางผลิตน้ำมันเบนซินให้มากขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของน้ำมัน
ผลผลิตที่ได้จากการกลั่นน้ำมัน
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบมีอะไรบ้าง?
1) ก๊าซปิโตรเลียมเหลว หรือเรียกว่า ก๊าซหุงต้ม ใช้เป็นเชื้อเพลิงได้ดี เวลาลุกไหม้ให้ความร้อนสูงและมีเปลวสะอาดไม่มีสีไม่มีกลิ่น
2) เบนซิน น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องยนต์เบนซิน หรือเรียกว่า น้ำมันเบนซิน ซึ่งมี 2 ชนิด ตามค่าออกเทน คือ น้ำมันเบนซินธรรมดาออกเทน 91 น้ำมันเบนซินพิเศษออกเทน 95
3) น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินใบพัด หรือน้ำมันเบนซินอากาศยาน มีการปรุงแต่งคุณภาพให้มีค่าออกเทนสูงขึ้นเพื่อให้ได้กำลังขับดันมาก
4) น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น
5) น้ำมันก๊าด
6) น้ำมันดีเซล แบ่งได้ 2 ชนิด คือ น้ำมันดีเซลหมุนเร็วใช้กับรถปิคอัพ รถบรรทุก รถโดยสาร น้ำมันดีเซลหมุนช้าใช้กับเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ ได้แก่ เรือประมง เรือเดินสมุทร
7) น้ำมันหล่อลื่น เช่น น้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์
8) น้ำมันเตา ใช้กับเตาต้มน้ำหม้อน้ำในโรงงานอุตสาหกรรม
9) ยางมะตอย ต้องมีคุณสมบัติคือ มีความเฉื่อยต่อสารเคมีและไอควัน มีความต้านทานสภาพอากาศและแรงกระแทกกระเทือน มีความเหนียว ความยืดหยุ่นตัวต่ออุณหภูมิระดับต่างๆ ได้ดี
โอ้โหวเรียกได้ว่าเมื่อเราได้ทำการ “เจาะลึกธุรกิจโรงกลั่น” กันในข้างต้นแล้ว คงทำให้หลายๆ ท่านเข้าใจธุรกิจนี้กันมากขึ้นนะครับ