การกลั่นน้ำมันดิบ

การกลั่นน้ำมันดิบ

น้ำมันดิบจากแหล่งต่างๆ มีสมบัติแตกต่างกัน กล่าวคือมีสีเหลือง เขียว น้ำตาลจนถึงดำ ขึ้นอยู่กับแหล่งที่พบน้ำมันดิบเป็นของเหลวข้นจนถึงหนืดคล้ายยางมะตอยมีความหนาแน่นอยู่ในช่าง 0.79 – 0.95 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร น้ำมันดิบประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนประเภทแอลเคนและไซโคลแอลแคนเป็นส่วนใหญ่ นอกจากนี้ยังมีสารประกอบของกำมะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน รวมทั้งโลหะต่าง ๆ ปนอยู่ด้วย การนำมันดิบไปใช้ประโยชน์จึงต้องนำมาผ่านกระบวนการแยกสารประกอบที่ปนอยู่ออกก่อน

การแยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันดิบใช้การกลั่นลำดับส่วน ก่อนการกลั่นน้ำมันดิบต้องแยกน้ำและสารประกอบต่าง ๆ ที่ผสมอยู่ในน้ำมันดิบออกจนเหลือแต่สารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลต่ำและจุดเดือนจะระเหยขึ้นไปและควบแน่นเป็นของเหลวบริเวณชั้นที่อยู่ส่วนบนของหอกลั่น ส่วนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงและจุดเดือนสูงกว่าจะควบแน่นเป็นของเหลวอยู่ในชั้นต่ำลงมาตามช่วงอุณหภูของจุดเดือน สารประกอบไฮโดรคาร์บอนบางชนิดที่มีจุดเดือนใกล้เคียงกัน จะควบแน่นปนกันออกมาในชั้นเดียวกันการเลือกช่วงอุณหภูในการเก็บผลิตภัณฑ์จึงขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ได้ สำหรับสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลสูงมาก เช่น น้ำมันเตา น้ำมันหล่อลื่น และยางมะตอย ซึ่งมีจุดเดือนสูง จึงยังคงเป็นของเหลวในช่วงอุณหภูมิของการกลั่นและจะถูกแยกอยู่ในชั้นตอนล่างของหอกลั่น

ในปัจจุบันมีความต้องการใช้น้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซลในปริมาณสูงมาก รวมทั้งผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่น โดยตรงมีคุณภาพไม่เหมาะสมกับความต้องการ วิธีการทำสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกับน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล รวมทั้งปรับปรุงโครงสร้างของโมเลกุลให้เป็นเชื้อเพลิงหรือเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพตามต้องการ และใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารชนิดอื่น ๆ ต่อไป ซึ่งทำได้หลายวิธีดังนี้

การทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่แตกอ่อนเป็นโมเลกุลเล็ก โดยใช้ความร้อนสูงประมาณ 500 C และมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสม วิธีนี้เรียกว่า กระบวนการแตกสลาย

Picture%20009

การเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบโซ่ตรงเป็นไฮโซเมอร์แบบโซ่กิ่ง หรือการเปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบวงให้เป็นสารอะโรมาติก โดยใช้ความร้อนสูงและตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีนี้เรียกว่า กระบวนการรีฟอร์ม

Picture%20010

Picture%20011

การรวมสารประกอบของแอลเคนกับแอลคีนที่มีมวลโมเลกุลต่ำโดยมีกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็นโมเลกุลของสารประกอบแอลเคนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่ง เรียกว่า กระบวนการแอลคิเลชั่น

การรวมสารประกอบแอลคีนโมเลกุลเล็กเข้าด้วยกันโดยใช้ความร้อนหรือตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีจำนวนคาร์บอนเพิ่มขึ้นและมีพันธะคู่เหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ เรียกว่า กระบวนการโอลิโกเมอไร

น้ำมันเบนซินมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ในโมเลกุลมีคาร์บอน 6 – 12 ลุกติดไฟได้ เมื่อผสมกับอากาศในกระบวกสูบและจุดด้วยประกายไฟ ทำให้เกิดการระเบิดขึ้นได้ จากการศึกษาพบว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่งหรืออะโรมาติก จัดเป็นน้ำมันเบนซินที่มีคุณภาพดีกว่าแบบโซ่ตรง เพราะว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นชนิดโซ่ตรงติดไฟได้ง่ายกว่าและเกิดการระเบิดเร็วกว่าจังหวะที่ควรเป็นในกระบอกสูบ ทำให้เครื่องยนต์เกิดอาการเดินไม่เรียบซึ่งเรียกว่า การชิงจุดระเบิดไอโซเมอร์ของออกเทนที่มีชื่อสามัญว่า ไอโซออกเทน เป็นเชื้อเพลิงที่เหมาะกับเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน เพราะจะช่วยป้องกันการชิงจุดระเบิดของเครื่องยนต์ ทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบ สารประกอบไฮโดรคร์บอนที่ไม่เหมาะเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ประเภทนี้คือ เฮปเทนชนิดโซ่ตรง เพราะทำให้เครื่องยนต์เกิดการชิงจุดระเบิดง่าย

น้ำมันเบนซินที่กลั่นได้และปรับปรุงคุณภาพแล้วส่วนใหญ่ยังคงมีเลขออกเทนต่ำกว่า 75 จึงไม่เหมาะที่จะนำมาใช้กับเครื่องยนต์แบนซินในยุคปัจจุบัน การเพิ่มค่าออกเทนในอดีตทำโดรเติมสารเคมีบางชนิด เช่น เตตระเมทิลเลดหรือเตตระเอทิลเลดลงในน้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ ตั้งแต่ปี พ. ศ. 2539 ได้เปลี่ยนมาใช้สารเคมีชนิดอื่น เช่น เมทิลเทอร์เชียรีบิวทิลอีเทอร์ เอทานอทหรือเมทานอลและเรียกน้ำมันแบนซินชนิดนี้ว่า น้ำมันไร้สารตะกั่ว

Picture%20012

น้ำมันเบนซินเป็นสารระเหยง่ายและไวไฟ จึงไม่ควรเก็บหรือใช้งานใกล้กับแหล่งความร้อน ไอระเหยของน้ำมันเบนซินทำให้ผู้สูดดมมึนงง ปวดศรีษะและอาจหมดสติได้

ปัจจุบันประเทศไทยใช้แก๊สธรรมชาติเป็นพลังงานหลัก ( มากกว่าร้อยละ 60 ของพลังงานทั้งหมดที่ใช้ ) ในการผลิตกระแสไฟฟ้า การค้นพบแก๊สธรรมชาติในประเทศไทยมีส่วนสำคัญในการช่วยพัฒนาเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมของประเทศ การพัฒนาการใช้ประโยชน์จากแก๊สธรรมชาติให้เกิดมูลค่าสูงสุดโดยผ่านกระบวนการของโรงแก๊สธรรมชาติได้ทำให้เกิดอุตสาหกรรมต่อเนื่อง

ตามมาอีกมากมายโดยเแพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมปิโดตรเลียมเคมี

66(10)

หอกลั่นน้ำมันดิบ

ข้อมูลจาก : http://school.obec.go.th/mclschool/6.2.1.r/8.htm

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

ติดตาม

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: