วิธีการแยกน้ำมันดิบ: เทคนิคการแยกที่สำคัญ

บทนำเกี่ยวกับการแยกน้ำมันดิบ

น้ำมันดิบ หรือที่เรียกว่า ‘ทองดำ’ เป็นของเหลวที่ติดไฟได้ ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของไฮโดรคาร์บอน ที่พบในชั้นเปลือกโลก และถูกสกัดจากบ่อน้ำมัน เช่นเดียวกับทองที่สกัดจากเหมืองทอง นี่คือแหล่งที่มาของผลิตภัณฑ์สำคัญต่าง ๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล พลาสติก เป็นต้น แต่น้ำมันดิบในสภาพที่ยังไม่ผ่านกระบวนการแปรรูปนั้นแทบไม่มีประโยชน์ และต้องผ่านกระบวนการแยกต่าง ๆ ตามจุดเดือดและน้ำหนักโมเลกุลที่แตกต่างกันขององค์ประกอบในน้ำมันดิบ กระบวนการแยกนี้มีความสำคัญ เพราะช่วยให้สามารถเข้มข้นและทำให้บริสุทธิ์ส่วนต่าง ๆ ของน้ำมันดิบที่อุตสาหกรรมต่าง ๆ ให้ความสนใจ

กระบวนการที่นำน้ำมันดิบมาแยกออกเป็นส่วนประกอบต่าง ๆ เรียกว่า การกลั่นน้ำมัน มีกระบวนการแยกต่าง ๆ ที่สามารถใช้ในกระบวนการกลั่นน้ำมันได้ และแต่ละกระบวนการมีจุดแข็งและพื้นที่การใช้งานเฉพาะตัว กระบวนการเหล่านี้รวมถึงการสกัดด้วยตัวทำละลาย ซึ่งแยกส่วนประกอบตามคุณสมบัติทางเคมี; การแยกด้วยเมมเบรน ซึ่งเป็นเทคนิคที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบันสำหรับการแยกโมเลกุลอย่างเลือกสรร; การกรอง ซึ่งกำจัดสารแข็งออกจากน้ำมันดิบ; การใช้ตัวกรองโมเลกุลในเมทริกซ์การแยกแบบดูดซับ; และกระบวนการหลักคือการกลั่นแบบแบ่งส่วน ซึ่งรับผิดชอบในการแยกไฮโดรคาร์บอนตามจุดเดือด นอกจากนี้ ยังมีกระบวนการแปลงสภาพ เช่น การแตกตัวและการปรับรูป ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแยกและปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์สุดท้าย

โรงกลั่นน้ำมัน

ภาพรวมของเทคนิคหลักในการแยกน้ำมันดิบ

การสกัดด้วยตัวทำละลาย: การแยกส่วนประกอบผ่านความดึงดูดทางเคมี

นี่เป็นวิธีการที่แยกส่วนประกอบของน้ำมันดิบออกโดยอาศัยความเข้ากันได้ทางเคมีกับสารประกอบอื่น ๆ โดยในกระบวนการนี้ จะเติมตัวทำละลายลงในส่วนผสมของน้ำมันดิบ โดยคาดว่าส่วนประกอบบางชนิดจะละลายได้ ในขณะที่ส่วนประกอบอื่น ๆ จะไม่ละลาย ส่วนประกอบที่ละลายในตัวทำละลายสามารถแยกออกได้ผ่านกระบวนการกลั่นหรือการระเหย เทคนิคนี้เหมาะสำหรับการกำจัดสารประกอบอะโรมาติก เช่น เบนซีนและโทลูอีน ซึ่งอยู่ในส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันดิบ

การแยกด้วยเมมเบรน: วิธีสมัยใหม่สำหรับการแยกโมเลกุลแบบเลือกสรร

การแยกด้วยเมมเบรนเป็นเทคนิคสมัยใหม่ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากความสามารถในการแยกโมเลกุลที่มีรูปทรงและขนาดต่างกัน รวมถึงโครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกัน ในกระบวนการนี้ ส่วนผสมของน้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่าน ซึ่งมีรูขนาดเล็กกว่าขนาดที่กำหนด ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้โมเลกุลอื่นผ่านเข้าไปได้ เทคนิคนี้มีประสิทธิภาพสูงมากและมีการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง เนื่องจากสามารถใช้แยกส่วนประกอบที่มีขนาดหลากหลาย ตั้งแต่โมเลกุลก๊าซขนาดเล็กไปจนถึงสารประกอบอินทรีย์ที่มีขนาดใหญ่กว่า การแยกด้วยเมมเบรนมีประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษในการกำจัดสารปนเปื้อน รวมถึงสารประกอบที่มีกำมะถันและโลหะหนักออกจากน้ำมันดิบ

บทบาทของการกรองในการกำจัดสารแข็งออกจากน้ำมันดิบ

การกรองสามารถถือได้ว่าเป็นขั้นตอนการปฏิบัติการพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการแยกน้ำมันดิบออกจากส่วนประกอบที่เป็นของแข็งและสารปนเปื้อน ในวิธีการนี้ น้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านสื่อกรอง เช่น ทรายหรือผ้า ซึ่งจับอนุภาคของแข็งไว้ ในขณะที่ให้ของเหลวไหลผ่านได้ กระบวนการนี้ยังสามารถถือได้ว่าเป็นขั้นตอนการเตรียมเบื้องต้นเพื่อปกป้องปั๊มที่ใช้ในขั้นตอนการแยกต่อไป เช่น การกลั่นแบบแบ่งส่วน ซึ่งสามารถจัดการกับน้ำมันดิบในรูปของเหลวได้

การแยกด้วยวิธีดูดซับ: โมเลกุลซีฟและการประยุกต์ใช้

การดูดซับและตัวกรองโมเลกุล

การดูดซับสามารถอธิบายได้ว่าเป็นกระบวนการแยกที่วัสดุบางชนิดมีความสามารถในการดึงดูดและจับโมเลกุลเฉพาะได้ ในกรณีนี้ เมื่อกล่าวถึงการแยกน้ำมันดิบ โมเลกุลไซฟ์ยังถูกเรียกว่าสารดูดซับด้วย วัสดุเหล่านี้มีรูพรุนที่เชื่อมต่อกันและมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เกือบเท่ากัน ซึ่งทำให้การดูดซับเกิดขึ้นอย่างเลือกสรรตามขนาดและรูปทรงของโมเลกุล ตัวอย่างเช่น ตัวกรองโมเลกุลมีประโยชน์มากในการกำจัดน้ำและสิ่งเจือปนขนาดเล็กอื่น ๆ ออกจากน้ำมันดิบ เนื่องจากโมเลกุลเหล่านี้มีขนาดเล็กพอที่จะถูกกักเก็บไว้ในรูพรุนของตัวกรอง ในขณะที่โมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดใหญ่กว่าสามารถถูกกีดกันไม่ให้ผ่านเข้าไปได้

วิธีที่ตัวกรองโมเลกุลช่วยในการกำจัดน้ำและสารปนเปื้อนออกจากกระแสไฮโดรคาร์บอน

น้ำมันดิบไม่ใช่สารบริสุทธิ์ และมักมีน้ำและสารปนเปื้อนอื่น ๆ ปนอยู่ด้วย สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากสารปนเปื้อนเหล่านี้อาจก่อให้เกิดการกัดกร่อน การทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเสื่อมสภาพ และผลผลิตที่ได้จากกระบวนการกลั่นมีคุณภาพต่ำ ตัวกรองโมเลกุลสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างง่ายดายและมีประสิทธิภาพ โดยในขั้นตอนนี้ น้ำมันดิบจะถูกทำให้สูญเสียขั้วก่อน แล้วจึงถูกทำให้แห้ง ก่อนที่จะถูกส่งผ่านคอลัมน์ที่บรรจุตัวกรองโมเลกุล ซึ่งมีความสามารถในการดูดซับน้ำมันได้ค่อนข้างสูง ด้วยเหตุนี้ อนุภาคขนาดเล็กจะถูกดูดซับภายในรูพรุนของวัสดุ ทำให้เหลือเพียงผลิตภัณฑ์ไฮโดรคาร์บอนที่สะอาด เทคนิคนี้เรียกว่าการกำจัดน้ำ (dehydration) และเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญในการบำบัดน้ำมันดิบเพื่อนำไปสู่กระบวนการผลิตต่อไป สมาคมผู้ผลิตน้ำมันและก๊าซนานาชาติ (International Association of Oil & Gas Producers) ระบุว่า การใช้ตัวกรองแบบโมเลกุลซีฟสามารถลดปริมาณน้ำในน้ำมันดิบจาก 1000 ลงเหลือต่ำกว่า 1 ppm (บาร์); ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับกระบวนการผลิตทั้งหมดในขั้นตอนต่อไป

กระบวนการกลั่นแบบส่วนย่อยของน้ำมันดิบ

การกลั่นแบบส่วน: วิธีหลักในการแยกน้ำมันดิบ

หลักการพื้นฐานของการกลั่นแบบส่วน

น้ำมันดิบ ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของไฮโดรคาร์บอน สามารถแยกออกเป็นหลายส่วนได้ทางกายภาพผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการกลั่นแยกส่วน ในรูปแบบที่เรียบง่ายที่สุด การกลั่นใช้ความแตกต่างของจุดเดือดระหว่างไฮโดรคาร์บอนต่าง ๆ ในส่วนผสมน้ำมันดิบ ส่วนผสมน้ำมันดิบนี้มักถูกบรรจุไว้ในคอลัมน์การกลั่นแยกส่วน ซึ่งยังเรียกว่าคอลัมน์แยกส่วน เพื่อได้ส่วนที่ต้องการ น้ำมันดิบต้องถูกให้ความร้อนก่อนจนถึงจุดที่มันกลายเป็นไอ เมื่อไอเหล่านี้ลอยขึ้นผ่านคอลัมน์ มันจะเย็นตัวและควบแน่นที่ความสูงต่างกัน ขึ้นอยู่กับจุดเดือดของส่วนนั้น ไอของส่วนที่มีจุดเดือดต่ำที่สุด เช่น น้ำมันเบนซินและก๊าซปิโตรเลียมเหลว (LPG) จะลอยขึ้นถึงยอดของคอลัมน์ ส่วนอื่นๆ เช่น ส่วนของน้ำมันดีเซลและน้ำมันหล่อลื่น จะรวมตัวกันที่ส่วนล่างของคอลัมน์

วิธีการแยกส่วนไฮโดรคาร์บอนด้วยกระบวนการกลั่นแบบส่วนตามจุดเดือด

กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบอาศัยหลักการที่ว่าไฮโดรคาร์บอนต่างชนิดมีจุดเดือดที่แตกต่างกัน เมื่ออุณหภูมิในคอลัมน์แยกส่วนถูกเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ไฮโดรคาร์บอนที่เบาที่สุดและที่มีจุดเดือดต่ำที่สุดจะเริ่มระเหยและลอยขึ้นสู่ส่วนบนของหอแยกส่วน ขณะที่ลอยขึ้น พวกมันจะเย็นตัวลงและควบแน่นบนถาดหรือวัสดุบรรจุ ซึ่งให้พื้นที่ผิวที่กว้างขวางสำหรับส่วนประกอบต่าง ๆ ได้เกิดปฏิสัมพันธ์กัน ของเหลวที่ควบแน่นแล้วจะไหลลงตามคอลัมน์ ในขณะที่ไอส่วนที่เหลือยังคงลอยขึ้นต่อไป กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่ระดับต่าง ๆ ของคอลัมน์ โดยแต่ละถาดหรือวัสดุบรรจุมีช่วงอุณหภูมิและจุดเดือดเป็นของตัวเอง เมื่อไอหลุดออกจากส่วนบนของคอลัมน์แล้ว จะเหลือเพียงไฮโดรคาร์บอนที่เบาที่สุดเท่านั้น ส่วนที่เหลือได้ถูกควบแน่นและแยกออกแล้วที่ส่วนล่างของคอลัมน์ โดยส่วนประกอบที่มีจุดเดือดสูงที่สุดจะยังคงอยู่ที่ก้นของหอแยก

บทบาทของการกลั่นแบบเศษส่วนในการกลั่นแยกส่วนเบา ส่วนกลาง และส่วนหนัก

ความสำคัญของการกลั่นแบบแบ่งส่วนในอุตสาหกรรมน้ำมันมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากกระบวนการนี้ช่วยแบ่งน้ำมันดิบออกเป็นส่วนประกอบต่าง ๆ ได้แก่ น้ำมันเบา น้ำมันกลาง น้ำมันหนัก และส่วนต่าง ๆ เหล่านี้มีคุณสมบัติที่เหมาะสำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมต่าง ๆ น้ำมันเบนซินและแนฟทาเป็นส่วนที่เบา ซึ่งมีจุดเดือดต่ำมาก และถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักสำหรับเครื่องยนต์และกระบวนการปิโตรเคมีอื่น ๆ น้ำมันก๊าดและน้ำมันดีเซลเป็นส่วนที่กลาง ซึ่งมีอัตราการระเหยปานกลาง และถูกใช้ในระบบทำความร้อน เป็นเชื้อเพลิงเครื่องบินเจ็ต และขนส่งทางถนน น้ำมันก๊าซหนักและส่วนตกค้างเป็นส่วนที่หนักที่สุด มีอัตราการระเหยต่ำที่สุด และส่วนใหญ่จะถูกนำไปแปรรูปต่อเพื่อผลิตน้ำมันหล่อลื่น ขี้ผึ้ง และแอสฟัลต์ สำนักงานข้อมูลพลังงานของสหรัฐอเมริกา (U.S. Energy Information Administration) รายงานว่า บาร์เรลน้ำมันดิบทั่วไปสามารถผลิตน้ำมันเบนซินได้ประมาณ 20% และน้ำมันดีเซลได้ 15% ในขณะที่ 5 เปอร์เซ็นต์เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงหนัก และส่วนที่เหลือ 60 เปอร์เซ็นต์ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์อื่น ๆ หรือการกลั่นต่อ

การเพิ่มประสิทธิภาพการกลั่นแบบส่วนด้วยตัวกรองโมเลกุล

ตัวกรองโมเลกุลยังสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพผลิตภัณฑ์ของกระบวนการกลั่นแบบแบ่งส่วนได้อีกด้วย แม้กระบวนการกลั่นจะแยกไฮโดรคาร์บอนตามจุดเดือด แต่บางส่วนของผลิตภัณฑ์ที่ได้อาจยังคงมีสิ่งเจือปนที่อาจส่งผลเสียต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย โดยการนำตัวกรองโมเลกุลที่มีขนาดรูพรุนเฉพาะมาใช้ในระบบกลั่น สิ่งเจือปนเหล่านี้สามารถถูกกำจัดออกอย่างเลือกสรรได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าแต่ละส่วนของผลิตภัณฑ์จะตรงตามมาตรฐานความบริสุทธิ์ที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ตัวกรองโมเลกุลสามารถใช้เพื่อกำจัดสารประกอบกำมะถัน สารประกอบไนโตรเจน และสารปนเปื้อนอื่น ๆ ออกจากส่วนต่าง ๆ ของผลิตภัณฑ์กลั่น ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และป้องกันความเสียหายต่อตัวเร่งปฏิกิริยาและอุปกรณ์ในขั้นตอนต่อไป การนำเทคโนโลยีตัวกรองโมเลกุลมาใช้ในกระบวนการกลั่นแบบแบ่งส่วนนี้ แสดงให้เห็นว่าเทคนิคการแยกต่าง ๆ สามารถทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบโดยรวม

สิ่งเจือปนความเข้มข้นก่อนการรักษา (ppm)ความเข้มข้นหลังการรักษาด้วยตัวกรองโมเลกุล (ppm)
น้ำ500-1000< 1
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S)50-100< 0.1
เมอร์แคปแทน (RSH)100-500< 1
สารประกอบไนโตรเจน100-500< 1
เพิ่มออกซิเจน50-100< 1
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)500-1000< 10
โรงงานอุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันและก๊าซ

กระบวนการแปลง: การเพิ่มประสิทธิภาพการแยกหลังการกลั่นขั้นต้น

การแยกด้วยวิธีแตกตัว: การแยกส่วนหนักออกเป็นผลิตภัณฑ์ที่เบากว่าและมีมูลค่าสูงกว่า

หลังจากการกลั่นแบบเศษส่วนขั้นต้นแล้ว ส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงของน้ำมันดิบยังคงเหลืออยู่ในรูปที่ไม่สามารถเผาได้ หรือเป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี เพื่อเพิ่มปริมาณผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำและมูลค่าสูง ส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงเหล่านี้อาจถูกนำไปผ่านกระบวนการที่เรียกว่า “การแตกตัว” (cracking) การแตกตัวหมายถึงการแยกส่วนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดใหญ่และซับซ้อน ให้กลายเป็นส่วนโมเลกุลที่เรียบง่ายขึ้น ซึ่งสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือสารตั้งต้นทางเคมีได้ มีสองวิธีหลักในการดำเนินการแตกโมเลกุล: วิธีแรกคือการใช้ความร้อนสูงเพื่อทำให้พันธะคาร์บอนแตกตัว ซึ่งเรียกว่าการแตกโมเลกุลแบบความร้อน (thermal cracking) ส่วนวิธีอีกวิธีหนึ่งคือการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยา ซึ่งเรียกว่าการแตกโมเลกุลแบบเร่งปฏิกิริยา (catalytic cracking) การแตกโมเลกุลเป็นขั้นตอนสำคัญที่ช่วยเพิ่มมูลค่าของน้ำมันดิบให้สูงสุด และรับประกันว่าทรัพยากรส่วนใหญ่ได้รับการใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่

การปฏิรูป: การจัดเรียงโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนใหม่เพื่อปรับปรุงคุณภาพเชื้อเพลิง

การรีฟอร์มมิ่ง คือการปรับเปลี่ยนกระบวนการโดยเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมี เพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันเบนซินและเชื้อเพลิงอื่น ๆ ที่ใช้ในระบบขนส่งผ่านอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน การจัดเรียงใหม่ของไฮโดรคาร์บอนในกระบวนการนี้ทำขึ้นเพื่อเพิ่มน้ำหนักโมเลกุลและค่าออกเทน ซึ่งเป็นตัวชี้วัดความสามารถของเชื้อเพลิงในการต้านทานการน็อกในเครื่องยนต์ กระบวนการรีฟอร์มมิ่งรวมถึงการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น แพลทินัมหรือเรเนียม เพื่อก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของค่าออกเทนในน้ำมันเบนซิน กระบวนการรีฟอร์มมิ่งจึงทำให้เชื้อเพลิงนี้เหมาะสมกับเครื่องยนต์ประสิทธิภาพสูง เพื่อให้มั่นใจว่าเชื้อเพลิงที่ใช้จะเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและสะอาด กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในปัจจุบัน เนื่องจากมีการให้ความสำคัญกับคุณภาพเชื้อเพลิงมากกว่าที่เคยเป็นมา

ความสำคัญของการบำบัดขั้นที่สองหลังการแยก

การกำจัดกำมะถัน: การกำจัดสารประกอบกำมะถันเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อม

การมีอยู่ของสารประกอบกำมะถันในฐานะสิ่งเจือปนในน้ำมันดิบเป็นปัญหาที่น่ากังวล เนื่องจากเมื่อใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงและเผาไหม้ สารประกอบเหล่านี้จะก่อให้เกิดปัญหาทางสิ่งแวดล้อมและสุขภาพหลายประการ เพื่อลดปัญหานี้ โรงกลั่นน้ำมันจึงนำเทคนิคการกำจัดกำมะถันมาใช้ ซึ่งเทคนิคดังกล่าวจะกำจัดสารประกอบดังกล่าวออกจากส่วนต่าง ๆ ที่ได้จากการแยกน้ำมัน การกำจัดกำมะถันมักดำเนินการโดยการเติมส่วนผสมของตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น โคบอลต์และโมลิบดีนัม ซึ่งเปลี่ยนสารประกอบที่มีกำมะถันให้เป็นก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ที่สามารถทำความสะอาดเพิ่มเติมได้อย่างง่ายดาย โดยเปลี่ยนมันให้เป็นกำมะถัน กระบวนการนี้จำเป็นเนื่องจากกฎระเบียบระดับชาติและนานาชาติกำหนดให้ปริมาณกำมะถันในน้ำมันและผลิตภัณฑ์อนุพันธ์ของมันต้องอยู่ในระดับต่ำสุด ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อปกป้องสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างในสหรัฐอเมริกา สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ได้จำกัดปริมาณกำมะถันในน้ำมันดีเซลที่ผลิตสำหรับใช้บนถนนให้เหลือ 15 ส่วนในล้านส่วน (ppm) จากระดับเดิมที่ 500 ส่วนในล้านส่วน (ppm)

การบำบัดสารตกค้างหนัก: การกลั่นด้วยสุญญากาศและการทำถ่านเพื่อดำเนินการต่อกับส่วนหนัก

ส่วนก้นของน้ำมันไม่ถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี แม้หลังจากผ่านกระบวนการกลั่นแยกส่วนและกระบวนการแปลงสภาพแล้ว โรงกลั่นน้ำมันเพื่อพยายามเพิ่มมูลค่าจากสารเหลือเหล่านี้ จึงนำกระบวนการบำบัดขั้นที่สองมาใช้ เช่น การกลั่นในสุญญากาศและการทำคอกกิ้ง ในการกลั่นแบบสุญญากาศ สารตกค้างหนักจะถูกกลั่นออกที่ความดันต่ำ โดยปรับจุดเดือดของส่วนประกอบต่าง ๆ ให้สูงขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแยก ส่วนกระบวนการคอกกิ้งเป็นกระบวนการแตกตัวด้วยความร้อน (thermal cracking) แต่แทนที่จะแยกส่วนต่าง ๆ ออกจากกัน กระบวนการคอกกิ้งจะสลายสารตกค้างหนักให้กลายเป็นไฮโดรคาร์บอนเบาและสารตกค้างแข็งที่อุดมด้วยคาร์บอน ซึ่งเรียกว่าคอก โค้กเชื้อเพลิงมีการใช้งานในอุตสาหกรรมอื่น ๆ อีกมากมาย เช่น ในโรงงานผลิตเหล็กและโรงไฟฟ้า ดังนั้น ด้วยกระบวนการเพิ่มเติมเหล่านี้ที่ดำเนินการกับสารเหลือทิ้ง ผู้กลั่นน้ำมันจึงสามารถเพิ่มมูลค่าสูงสุดจากน้ำมันดิบแต่ละบาร์เรล และรับประกันว่าไม่มีของเสียใดถูกทิ้งไปโดยเปล่าประโยชน์

โรงกลั่น

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพในการแยกน้ำมันดิบ

ความยั่งยืนและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมถือเป็นหลักการสำคัญในสังคมสมัยใหม่ และด้วยเหตุนี้ อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันจึงต้องเผชิญกับความท้าทายมากมายในการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตให้สูงขึ้น พร้อมทั้งลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้ต่ำที่สุด หนึ่งในด้านที่ได้รับความสนใจคือการลดการใช้พลังงานและก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาในกระบวนการแยกน้ำมันดิบ ในจำนวนตัวเลือกต่าง ๆ การนำระบบการกู้คืนความร้อนเหลือทิ้งมาใช้โดยการบูรณาการกระบวนการต่าง ๆ การเปลี่ยนอุปกรณ์เป็นแบบที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงขึ้น และการใช้พลังงานหมุนเวียนในกระบวนการกลั่นน้ำมันเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ นอกจากนี้ ยังมีความกังวลที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนไปสู่การปฏิบัติและนำวิธีการต่าง ๆ มาใช้เพื่อลดรอยเท้าทางสิ่งแวดล้อมจากก๊าซที่ปล่อยออกมาจากโรงกลั่น เช่น การควบคุมมลพิษจากก๊าซควันด้วยระบบการล้างก๊าซขั้นสูง และการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมก่อนการปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม ดังนั้น แนวทางเดียวกันนี้จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับประสิทธิภาพของกระบวนการแยกน้ำมันดิบได้ และช่วยผลักดันให้บรรลุเป้าหมายในการสร้างโลกที่สะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ผลเชิงบวกที่เกิดจากการปรับปรุงกระบวนการแยกน้ำมันดิบมีส่วนสำคัญในการลดต้นทุนโดยรวมของหน่วยกลั่นน้ำมันแต่ละแห่ง

เพิ่มประสิทธิภาพของโรงกลั่นน้ำมันด้วยความเชี่ยวชาญของ Jalon

หากท่านต้องการใช้ตัวกรองโมเลกุล (molecular sieves) สำหรับกระบวนการแยกและกลั่นน้ำมันดิบ การร่วมมือกับผู้ผลิตที่มีคุณสมบัติเหมาะสม เช่น Jalon ถือเป็นแนวทางที่สมเหตุสมผล ด้วยประสบการณ์ในวงการนี้มาอย่างยาวนาน Jalon มีความสามารถในการพัฒนาโซลูชันตัวกรองโมเลกุลแบบปรับแต่งตามความต้องการสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเลียมได้หลากหลายรูปแบบ การร่วมมือกับ Jalon จะช่วยให้ท่านได้รับประโยชน์จากประสบการณ์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ของพวกเขา เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดในกิจกรรมการกลั่นน้ำมันของท่าน

สรุป

สรุปแล้ว การแยกน้ำมันดิบออกเป็นส่วนประกอบต่าง ๆ มีหลายวิธี ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง: การกลั่นแบบแบ่งส่วน การสกัดด้วยตัวทำละลาย การแยกด้วยเมมเบรน การกรอง และการดูดซับ วิธีเหล่านี้มีประโยชน์ในการแยกกลุ่มไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อนออกจากน้ำมันดิบ และแปรรูปให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ ซึ่งแทบจะขาดไม่ได้ในสังคมปัจจุบัน วิธีการหลักในการแยกน้ำมันดิบคือการกลั่นแบบแบ่งส่วน ซึ่งจัดประเภทไฮโดรคาร์บอนตามจุดเดือดของสารแต่ละชนิด ส่วนวิธีการอื่น ๆ เช่น การสกัดด้วยตัวทำละลายและการแยกด้วยเมมเบรน ช่วยปรับปรุงและทำให้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายบริสุทธิ์ยิ่งขึ้น ด้วยความต้องการพลังงานและผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียมของโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันจึงจำเป็นต้องปรับปรุงกระบวนการแยกเหล่านี้อย่างต่อเนื่องให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น พร้อมทั้งลดความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นให้น้อยที่สุด

แชร์:

รายชื่อบท

บทความอื่นๆ

ตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี: ประเภท การใช้งานในโรงกลั่น การเลือกใช้ และการควบคุมความล้มเหลว

ตัวเร่งปฏิกิริยาปิโตรเคมีช่วยควบคุมความเร็วและความเลือกสรรของปฏิกิริยาต่าง ๆ ที่ใช้ในการเปลี่ยนส่วนต่าง ๆ ของน้ำมันดิบและไฮโดรคาร์บอนเบาให้เป็นเชื้อเพลิง โอเลฟิน สารอะโรมาติก และวัตถุดิบสำหรับผลิตโพลิเมอร์

กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน: เส้นทาง ขั้นตอน และปัจจัยในการเลือก

กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนไม่ใช่แผนผังกระบวนการที่ตายตัว ผู้ผลิตสามารถแปลงลิปิด ชีวมวลแบบแข็ง แอลกอฮอล์ หรือไฮโดรเจนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนและ CO₂ ที่ถูกดักจับ ให้กลายเป็น

อธิบายเกี่ยวกับเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน: มันคืออะไร และผลิตอย่างไร

เชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืนคืออะไร? เชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน หรือ SAF คือเชื้อเพลิงการบินที่ไม่ใช่เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งผลิตจากทรัพยากรที่สามารถต่อยอดได้หรือทรัพยากรที่ได้จากของเสีย และผลิตขึ้นเพื่อ

อะลูมินาที่ผ่านกระบวนการกระตุ้นคืออะไร? คุณสมบัติ การใช้งาน และวิธีเลือกให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งานของคุณ

อลูมินาที่ผ่านกระบวนการกระตุ้นปรากฏอยู่ในสามสถานที่ที่คุณอาจเคยพบเห็น: ภายในเครื่องทำแห้งอากาศอัด ภายในเครื่องกรองน้ำฟลูออไรด์ และภายในถุง

อธิบายจุดน้ำค้างภายใต้ความดัน: ตัวเลขที่แสดงบนเครื่องอบแห้งนั้นให้คำมั่นสัญญาอะไรจริงๆ

จุดน้ำค้างความดันในอากาศอัดคืออะไร? น้ำจะปรากฏตัวในระบบอากาศอัดแม้จะไม่ได้ถูกเชิญมา ปืนพ่นสีจะพ่นน้ำออกมา ส่วนอาร์คพลาสมา

การแก้ไขปัญหาเครื่องทำแห้งอากาศแบบดูดความชื้น: สี่สาเหตุที่ทำให้ชั้นดูดความชื้นทำงานผิดปกติ และวิธีแก้ไข

น้ำกำลังไหลออกมาจากท่อที่น้ำไม่ควรไหลถึง ค่าจุดน้ำค้างกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ตัวกรองหลังกำลังถูกปกคลุมด้วยผงสีแดง หรือ

กำลังมองหาโซลูชันสำหรับโมเลกุลซีฟอยู่หรือไม่?

JALON JLOED โมเลกุลไซฟ์ที่ใช้ในการกำจัดน้ำจากอิเล็กโทรไลต์

จดหมายฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแจ้งให้ท่านทราบว่า เราได้ทำการประเมินผลิตภัณฑ์ Molecular Sieve JLOED 3.0-5.0 MM จากบริษัท Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd เพื่อใช้ในการทำให้ตัวทำละลายอินทรีย์แห้ง สำหรับการผลิตอิเล็กโทรไลต์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สารละลายอินทรีย์ที่ได้จากการผ่านกระบวนการด้วยผลิตภัณฑ์ Molecular Sieve JLOED 3.0-5.0 MM ที่ศูนย์วิจัยและพัฒนา รวมถึงโรงงานผลิตของเราในเมืองชิโก รัฐแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา ได้ผ่านมาตรฐานที่กำหนดไว้ โดยมีปริมาณความชื้นต่ำมาก ต่ำกว่า 10 ppm ผลิตภัณฑ์ Molecular Sieve นี้ตรงตามข้อกำหนดด้านคุณภาพของเรา และขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการทำให้สารละลายอินทรีย์แห้ง เรายังขอขอบคุณการสนับสนุนทางเทคนิคจากบริษัทด้วย

พลังงานนาโนเทค

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
โครงการระบบแยกอากาศด้วยอุณหภูมิต่ำ
บริษัท Yuntianhua United Commerce Co., Ltd. โครงการเครื่องแยกอากาศแบบอุณหภูมิต่ำ 52000 Nm3/ชุด

บริษัท Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd. ซีรีส์ JLPM ของตัวกรองโมเลกุล (molecular sieves) ใช้หลักๆ สำหรับการอบแห้งแบบอุณหภูมิต่ำของก๊าซอุตสาหกรรมทั่วไป ระบบการกรองในหน่วยแยกอากาศจะกำจัด H₂O และ CO₂ รวมถึงก๊าซธรรมชาติและการกำจัดกำมะถันจากไฮโดรคาร์บอน (การกำจัด H₂S และเมอร์แคปแทน) และ CO₂

 

ควรกล่าวถึงว่า บริษัท Yuntianhua United Commerce Co., Ltd. ได้ดำเนินการโครงการหน่วยแยกอากาศแบบอุณหภูมิต่ำ (Cryogenic air separation unit) ขนาด 52,000 Nm³/h โดยวิธีการออกแบบและผลิตหน่วยแยกอากาศนี้ใช้ระบบดูดซับแบบไหลรัศมีแนวตั้ง (vertical radial flow design) สำหรับเครื่องดูดซับ (adsorber) มีกำลังการประมวลผล 311,352 Nm³/h, ความดันการดูดซับ 5.13 Bar (A) โดยใช้ตัวกรองโมเลกุลประสิทธิภาพสูงรุ่น JLPM3 ของบริษัทเรา 92 ตัน และอลูมินาที่ผ่านกระบวนการกระตุ้น 107 ตัน ซึ่งสามารถรับประกันได้ว่าปริมาณ CO₂ ในอากาศเฉลี่ยอยู่ที่ 1,000 parts per million (2,000 PPM) พร้อมทั้งการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์ และปริมาณ CO₂ ที่ส่งออกผ่านตัวกรองโมเลกุลต่ำกว่า 0.1 PPM.

โมเลกุลซีฟประสิทธิภาพสูงรุ่นที่ 5 JLPM1 เป็นโมเลกุลซีฟขั้นสูงที่ใช้ในหน่วยการกรองเบื้องต้น (APPU) ของอุปกรณ์แยกอากาศ เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนๆ โมเลกุลซีฟประสิทธิภาพสูงรุ่นที่ 5 JLPM1 มีความสามารถในการดูดซับ CO₂ ที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โมเลกุลซีฟประสิทธิภาพสูงรุ่นที่ 5 JLPM1 จะนำประโยชน์หลายประการมาให้กับผู้ออกแบบและผู้ดำเนินการระบบแยกอากาศ ในการออกแบบโรงงานแยกอากาศใหม่ การใช้ตัวกรองโมเลกุลประสิทธิภาพสูงรุ่นที่ 5 JLPM1 สามารถทำให้ระบบแยกอากาศใช้พื้นที่น้อยลง ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานได้ นอกจากนี้ ตัวกรองโมเลกุลประสิทธิภาพสูงรุ่นที่ 5 JLPM1 ยังสามารถใช้สำหรับการปรับปรุงอุปกรณ์เก่า ซึ่งช่วยลดการบริโภคพลังงานหรือเพิ่มกำลังการผลิตของระบบแยกอากาศได้

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง
บริษัท Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co., Ltd. โครงการผลิตออกซิเจนด้วยระบบดูดซับความดันแบบสวิง (VPSA) ความจุ 30,000 Nm³/h

ตัวกรองโมเลกุลออกซิเจนเป็นวัสดุสำคัญที่ช่วยรับประกันการทำงานของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบ VPSA โครงการนี้ถือเป็นตัวอย่างความสำเร็จอีกหนึ่งของตัวกรองโมเลกุลออกซิเจนประสิทธิภาพสูงแบบลิเธียม JLOX-103 ของเรา

 

โครงการผลิตออกซิเจนด้วยระบบดูดซับแบบสวิงความดัน (VPSA) ความจุ 30,000 Nm³/h ของบริษัท Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co., Ltd. ซึ่งได้รับการออกแบบและก่อสร้างโดยบริษัท CSSC Huanggang Precious Metals Co., Ltd. ได้เริ่มดำเนินการอย่างประสบความสำเร็จเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน 2019 นับถึงวันที่ 29 พฤษภาคม 2020 อุปกรณ์ดังกล่าวได้ทำงานอย่างเสถียรเป็นเวลา 11 เดือน และทุกตัวชี้วัดล้วนดีกว่าตัวชี้วัดตามการออกแบบ โครงการนี้ได้รับการยอมรับและคำชมอย่างสูงจากลูกค้า และสร้างผลประโยชน์สะสมให้บริษัทได้ 150 ล้านหยวนต่อปี นอกจากนี้ โครงการนี้ยังได้นำระบบการผลิตออกซิเจนแบบอัจฉริยะ การควบคุมแบบเคลื่อนที่ และการตรวจสอบระยะไกลมาใช้ในการกำกับดูแลการผลิต ซึ่งช่วยส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและอัจฉริยะ

 

โครงการนี้ใช้เครื่องผลิตออกซิเจนแบบดูดซับด้วยแรงดันสลับ (VPSA) จำนวน 4 ชุดที่ทำงานแบบขนาน โดยเครื่องแต่ละชุดได้รับการออกแบบให้ผลิตออกซิเจนได้ 7500Nm3/h ด้วยความบริสุทธิ์ 80% อุปกรณ์ดังกล่าวถูกบรรจุด้วยตัวกรองโมเลกุลออกซิเจนประสิทธิภาพสูงแบบลิเธียม JLOX-103 ของบริษัทเรา (Luoyang Jalon Micro Nano New Materials Co., Ltd.) จำนวน 68 ตัน โดยปริมาณออกซิเจนที่ผลิตได้จริงอยู่ที่ 7,650 Nm³/h และความเข้มข้นของออกซิเจนอยู่ที่ 82.31 TP3T ขึ้นไป อุปกรณ์ 4 ชุดในโครงการนี้บรรจุตัวกรองโมเลกุลออกซิเจน JLOX-103 ของบริษัทเราจำนวน 272 ตัน โดยปริมาณการผลิตออกซิเจนรวมมากกว่า 30,000 Nm³/h

 

ตัวกรองโมเลกุลออกซิเจนเป็นวัสดุสำคัญที่ช่วยรับประกันการทำงานของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบ VPSA โครงการนี้ถือเป็นตัวอย่างความสำเร็จอีกหนึ่งของตัวกรองโมเลกุลออกซิเจนประสิทธิภาพสูงแบบลิเธียม JLOX-103 ของบริษัทเรา

บริษัท Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd. ซีรีส์ JLOX-100 ของตัวกรองโมเลกุลผลิตออกซิเจนประสิทธิภาพสูง เป็นผลึกอลูมิโนซิลิเกตประเภทลิเธียม X ซึ่งถือเป็นตัวกรองโมเลกุลผลิตออกซิเจนที่มีระดับความก้าวหน้าระดับนานาชาติ ใช้อย่างแพร่หลายใน: อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า, อุตสาหกรรมโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก, อุตสาหกรรมเคมี, การปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของเตาเผา, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม, การผลิตกระดาษ, การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ, การดูแลสุขภาพ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง