อุปกรณ์ฐานน้ำมัน/ดีเซลสำหรับรีไซเคิลน้ำมันเสีย

คำอธิบายการดำเนินงาน

1. การกลั่น

สื่อวัตถุดิบของโครงการนี้คือ น้ำมันใช้แล้ว ซึ่งถูกส่งจากพื้นที่เติมวัตถุดิบผ่านตัวปั๊มไปยังพื้นที่เตรียมการล่วงหน้า หลังจากผ่านการเตรียมการเบื้องต้นแล้ว วัตถุดิบจะถูกกำจัดสิ่งเจือปนและน้ำส่วนหนึ่งออกก่อน จากนั้นจึงเข้าสู่ระบบกำจัดน้ำ ซึ่งจะแยกน้ำที่สะอาดทั้งหมดออก จากนั้นวัตถุดิบจะถูกส่งผ่านตัวปั๊มเข้าสู่ระบบแยกส่วนประกอบเบา เพื่อแยกเอาส่วนประกอบเบาออกจากวัตถุดิบ เมื่อกระบวนการกำจัดน้ำและส่วนประกอบเบาเสร็จสิ้น วัตถุดิบจะถูกให้ความร้อนและส่งเข้าสู่ระบบระเหยแบบฟิล์มบาง เพื่อทำการกำจัดส่วนประกอบหนัก วัตถุดิบที่ก้นระบบจะไหลลงสู่ถังรับ ในขณะที่ก๊าซที่อยู่ด้านบนจะเข้าสู่คอลัมน์กลั่น จากนั้นจะถูกควบแน่นและเข้มข้นในถังรับ

2. การแตกตัวของเฟสก๊าซ

น้ำมันระหว่างกระบวนการกลั่นจะเข้าสู่เครื่องให้ความร้อนป้อนเข้าคอลัมน์ก่อน จากนั้นจึงเข้าสู่คอลัมน์แยกในสภาพแก๊สหลังจากให้ความร้อน ที่ก้นคอลัมน์จะควบคุมปริมาณของของเหลวและแก๊สที่เดือดกลับไว้ น้ำมันหลังจากการกลายเป็นไอจะเข้าสู่ตัวเร่งปฏิกิริยาในสถานะของแข็ง และน้ำมันหลังจากผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาจะแตกตัวเป็นองค์ประกอบของดีเซล จากนั้นน้ำมันดีเซลจะเข้าสู่ส่วนการกลั่น หลังจากการกลั่นน้ำมันดีเซลจะถูกควบแน่นโดยเครื่องควบแน่นและรวบรวมไว้ในถังรับเพื่อการกลั่นขั้นสุดท้าย วัสดุที่อยู่ก้นคอลัมน์จะถูกส่งกลับไปยังส่วนกำจัดองค์ประกอบหนักเพื่อกลั่นซ้ำอีกครั้ง กระบวนการดำเนินการทั้งหมดนี้ทำภายใต้สภาวะปิดที่ความดันสูญญากาศและความดันบรรยากาศ ไม่มีการรั่วไหลและไม่มีมลพิษ ไอเสียที่ปล่อยออกทางช่องระบายควันคือแก๊สหลังจากการกำจัดกำมะถันและฝุ่นละออง (หากมีข้อกำหนดอื่น ๆ จะต้องพิจารณาเพิ่มเติม) ไม่มีกลิ่นและไม่มีของเสียอื่น ๆ ถูกระบายออก

คำถามที่พบบ่อย

1. กระบวนการนี้คืออะไร?

เป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนน้ำมันหล่อลื่นที่ใช้แล้ว (เช่น น้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์ น้ำมันไฮดรอลิก) ซึ่งเป็นของเสียอันตราย ให้กลายเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้คล้ายดีเซล ผ่านกระบวนการทางเคมีขั้นสูง โดยหลักคือกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อน (ไพโรไลซิส) ตามด้วยการกลั่นและบำบัดด้วยไฮโดรเจน

2. สิ่งนี้เหมือนกับไบโอดีเซลหรือไม่?

ไม่ใช่** สิ่งนี้แตกต่างโดยพื้นฐาน ไบโอดีเซลทำมาจากไขมัน/น้ำมันจากพืชหรือสัตว์ (เช่น น้ำมันถั่วเหลือง หรือน้ำมันทอดที่ใช้แล้ว) ผ่านปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่า *การเปลี่ยนกลุ่มเอสเตอร์* (transesterification) ในขณะที่กระบวนการสำหรับ ULOs เกี่ยวข้องกับการแตกตัวโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนที่ซับซ้อนภายใต้ความร้อนและความดัน (*ไพโรไลซิส*) จากนั้นจึงปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์

3. กระบวนการทำงานเป็นอย่างไร? (แบบสรุป)

1. ขั้นตอนเตรียมต้นทาง: น้ำมันที่ใช้แล้วจะถูกกรองเพื่อแยกสิ่งสกปรกแข็ง (เศษโลหะ ฝุ่น) และผ่านกระบวนการกำจัดน้ำ

2. การสลายความร้อนแบบไม่มีออกซิเจน (ไพโรไลซิส): น้ำมันสะอาดและแห้งจะถูกอุ่นให้ร้อนจัด (โดยปกติประมาณ 350-450°C หรือสูงกว่า) *ในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน* ซึ่งจะทำให้สายโซ่ไฮโดรคาร์บอนยาวและสารเติมแต่งในน้ำมันใช้แล้วสลายตัวเป็นโมเลกุลไฮโดรคาร์บอนขนาดเล็กกว่า จนเกิดเป็นไอระเหย

3. การกลั่น: ไอระเหยถูกทำให้เย็นและควบแน่น โดยแยกส่วนผสมออกเป็นเศษส่วนต่าง ๆ (เช่น นาฟทา ดีเซล น้ำมันก๊าดเบาก๊าดหนัก) ตามจุดเดือดของแต่ละชนิด โดยมุ่งเน้นเศษส่วนดีเซลเป็นหลัก

4. การปรับปรุงคุณภาพด้วยไฮโดรเจน (ขั้นตอนสำคัญ): เศษส่วนดีเซลดิบมักมีสิ่งปนเปื้อน (กำมะถัน ไนโตรเจน คลอรีนจากสารเติมแต่ง และสารประกอบไม่อิ่มตัว) และอาจมีความเสถียรหรือค่าออกเทนต่ำ การปรับปรุงคุณภาพใช้ก๊าซไฮโดรเจนและตัวเร่งปฏิกิริยาภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง เพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อน (กำจัดกำมะถัน - HDS กำจัดไนโตรเจน - HDN กำจัดคลอรีน) และทำให้โมเลกุลที่ไม่เสถียรกลายเป็นสารอิ่มตัว ขั้นตอนนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเสถียรและเป็นไปตามมาตรฐาน

5. การตกแต่งขั้นสุดท้าย: อาจมีการกรองและทำให้สารคงตัวในขั้นตอนสุดท้าย อาจมีการผสมสารเติมแต่งเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานเฉพาะ

4. ผลิตภัณฑ์สุดท้ายมีชื่อเรียกว่าอะไร?

เชื้อเพลิงที่ได้รับการอัพเกรดให้เป็นไปตามข้อกำหนดของเชื้อเพลิงดีเซล มักจะเรียกกันว่า "Recycled Fuel Oil" (RFO) "Processed Fuel Oil" (PFO) "Hydrotreated Pyrolysis Oil" หรือ "Diesel Substitute" โดยทั่วไปจะไม่เรียกว่า "ไบโอดีเซล" เพื่อป้องกันความสับสน ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานเชื้อเพลิงดีเซล เช่น ASTM D975 (สหรัฐอเมริกา) หรือ EN 590 (ยุโรป) และอาจใช้เป็นส่วนผสมหนึ่งของเชื้อเพลิง

5. เชื้อเพลิงนี้สามารถใช้โดยตรงในเครื่องยนต์ดีเซลได้หรือไม่?

เฉพาะในกรณีที่เชื้อเพลิงนั้นเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพเชื้อเพลิงที่เข้มงวด (เช่น ASTM D975 หรือ EN 590)

ขั้นตอนการไฮโดรทรีตมีความสำคัญอย่างยิ่งในเรื่องนี้ โดยน้ำมันไพโรไลซิสที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดหรือบำบัดได้ไม่สมบูรณ์ (เรียกว่า "pyrolysis diesel") โดยทั่วไปจะไม่เหมาะสำหรับการใช้งานโดยตรงในเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ เนื่องจากอาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงจาก

* ปริมาณกำมะถันสูง (ทำลายระบบปล่อยมลพิษ - DPF, SCR, ตัวเร่งปฏิกิริยา)

* เลขเซเทนต่ำ (การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ เกิดเสียงดังจากการระเบิดภายในเครื่องยนต์)

* มีกรด คลอรีน และโลหะปนอยู่ (ก่อให้เกิดการกัดกร่อนและหัวฉีดอุดตัน)

* ความเสถียรไม่ดี (เกิดเรซินและตะกอน)

* มีสารอะโรมาติก/โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAH) สูง

เชื้อเพลิงที่ผ่านกระบวนการไฮโดรทรีตอย่างเหมาะสมและเป็นไปตามข้อกำหนดสามารถนำมาใช้ได้ โดยมักนำมาผสมกับดีเซลธรรมดา

6. ประโยชน์หลักคืออะไร?

การลดขยะและการกู้คืนทรัพยากร: ช่วยลดปริมาณขยะอันตรายที่จะถูกกำจัดในหลุมฝังกลบหรือเผาทิ้งหรือทิ้งลงแม่น้ำ

ความมั่นคงทางพลังงาน: สร้างเชื้อเพลิงเหลวที่มีคุณค่าจากขยะ ลดการพึ่งพาการนำเข้าน้ำมันดิบ

การปกป้องสิ่งแวดล้อม (ศักยภาพ): การรีไซเคิลอย่างเหมาะสมช่วยป้องกันการปนเปื้อนของดินและน้ำจากน้ำมันใช้แล้วที่ถูกทิ้ง เมื่อเทียบกับการผลิตดีเซลจากน้ำมันดิบ อาจมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ตลอดวงจรชีวิตต่ำกว่า แม้ว่าการวิเคราะห์วงจรชีวิตจะมีความซับซ้อน (ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพกระบวนการและแหล่งพลังงาน) ช่วยลดความต้องการการขุดเจาะน้ำมันดิบ

โอกาสทางเศรษฐกิจ: สร้างมูลค่าจากของเสีย ช่วยประหยัดต้นทุนเชื้อเพลิง (หากมีราคาที่แข่งขันได้) และสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียน

7. มีความท้าทายและข้อกังวลอะไรบ้าง?

ต้นทุนการลงทุนสูง: การตั้งโรงงานที่ทันสมัยซึ่งประกอบด้วยหน่วยเตรียมวัตถุดิบ หน่วยไพโรไลซิส หน่วยกลั่น และโดยเฉพาะหน่วยไฮโดรทรีตติ้ง มีค่าใช้จ่ายสูงมาก

เทคโนโลยีและการดำเนินงานซับซ้อน: จำเป็นต้องมีวิศวกรรมที่มีความละเอียดแม่นยำและบุคลากรที่มีทักษะในการดำเนินงาน เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพเชื้อเพลิงคงที่และเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษ

คุณภาพและความสม่ำเสมอของวัตถุดิบ: น้ำมันใช้แล้ว (ULO) มีความแปรปรวนสูง (มีสิ่งปนเปื้อน สารเติมแต่ง และแหล่งที่มาหลากหลาย) การเตรียมวัตถุดิบให้สม่ำเสมอเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

ข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด: โรงงานต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับการปล่อยก๊าซ (VOCs, NOx, SOx, ฝุ่นละออง) น้ำเสีย และการกำจัดสารตกค้างอันตราย (โค้ก เรซินใช้แล้ว ตัวเร่งปฏิกิริยาหมดอายุ) การขอใบอนุญาตจึงอาจเป็นเรื่องยาก

คุณภาพของเชื้อเพลิงและการยอมรับในตลาด: การบรรลุและรักษามาตรฐานของดีเซลให้ได้ตามข้อกำหนดนั้นต้องลงทุนอย่างมาก การได้รับความไว้วางใจและการยอมรับจากตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงขั้นสุดท้ายมีความสำคัญอย่างยิ่ง บ่อยครั้งจำเป็นต้องมีการผสมเชื้อเพลิง

การจัดการเศษวัสดุตกค้าง: กระบวนการนี้ก่อให้เกิดเศษวัสดุแข็ง (เช่น โค้ก และตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้หมดแล้ว) และอาจมีน้ำเสียที่ต้องกำจัดหรือบำบัดอย่างเหมาะสม ซึ่งมักมีค่าใช้จ่ายสูง

8. กระบวนการนี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?

กระบวนการนี้มีศักยภาพในการให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก** โดยการลดของเสียอันตรายและกอบกู้พลังงาน แต่ไม่ได้ "สีเขียว" โดยธรรมชาติ:

ตัวกระบวนการเองต้องใช้พลังงาน (มักเป็นก๊าซธรรมชาติ หรือก๊าซเชื้อเพลิง)

การปล่อยก๊าซเสียจากโรงงาน (ก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ และช่องระบายก๊าซจากกระบวนการผลิต) จำเป็นต้องควบคุมอย่างเข้มงวด

กระบวนการไฮดรอทเรตติ้งต้องใช้ก๊าซไฮโดรเจน (มักผลิตจากก๊าซธรรมชาติ)

เศษวัสดุตกค้างต้องกำจัดอย่างปลอดภัย

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยรวมขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของโรงงาน เทคโนโลยีควบคุมการปล่อยมลพิษ และแหล่งพลังงานเป็นสำคัญ จำเป็นต้องมีการศึกษาประเมินวงจรชีวิต (LCA) สำหรับสถานประกอบการเฉพาะเจาะจง

9. มีข้อบังคับใดที่ควบคุมเรื่องนี้บ้าง

การจัดการของเสีย: จัดประเภทว่าเป็นของเสียอันตรายในหลายเขตอำนาจ (เช่น ข้อบังคับของ EPA ในสหรัฐอเมริกา คำสั่งกรอบการจัดการของเสียในสหภาพยุโรป) มีข้อกำหนดเข้มงวดสำหรับการเก็บรวบรวม การขนส่ง การจัดเก็บ และการแปรรูป

คุณภาพเชื้อเพลิง: ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงสำเร็จรูปจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานเชื้อเพลิงดีเซลที่เกี่ยวข้อง (เช่น ASTM D975, EN 590) หากมีการขายในลักษณะดังกล่าวหรือผสมกับเชื้อเพลิงอื่น

การดำเนินงานของโรงงาน: อยู่ภายใต้ข้อบังคับควบคุมมลพิษทางอากาศ สิทธิ์การปล่อยน้ำทิ้ง การจัดการของเสียอันตรายสำหรับตกค้าง และมาตรฐานความปลอดภัยในการทำงาน การขอรับใบอนุญาตมีความซับซ้อนและขึ้นอยู่กับทำเลที่ตั้งเป็นสำคัญ

10. เทคโนโลยีนี้ถูกใช้ที่ใดบ้าง

มีโรงงานที่ดำเนินการในระดับการค้าอยู่แล้ว โดยส่วนใหญ่อยู่ในยุโรป อเมริกาเหนือ และบางส่วนของเอเชีย แม้ว่าตลาดจะยังอยู่ในขั้นพัฒนา การประสบความสำเร็จขึ้นอยู่กับนโยบายสนับสนุน โครงสร้างพื้นฐานในการเก็บรวบรวมน้ำมันใช้แล้ว และสภาพตลาดของเชื้อเพลิงเป็นสำคัญ

11. ฉันสามารถทำแบบนี้ที่บ้านหรือในพื้นที่ขนาดเล็กได้ไหม?

ไม่แนะนำอย่างยิ่ง และมักจะผิดกฎหมาย เครื่องย่อยสลายด้วยความร้อน (pyrolysis) ในขนาดเล็กที่ปราศจากการควบคุมการปล่อยมลพิษ ระบบความปลอดภัย และความสามารถในการเติมไฮโดรเจน (hydrotreating) ที่เหมาะสม จะผลิตเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพต่ำ ไม่เสถียร และก่อให้เกิดมลพิษสูง ซึ่งไม่เหมาะสำหรับเครื่องยนต์ นอกจากนี้ยังสร้างของเสียอันตราย (เศษที่เหลือจากการย่อยสลาย/โค้ก) ซึ่งจำเป็นต้องกำจัดให้ถูกต้อง การจัดการน้ำมันใช้แล้วและการใช้อุปกรณ์ย่อยสลายด้วยความร้อนยังมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสูงมาก (ไฟไหม้ การระเบิด ไอพิษ) กระบวนการนี้เป็นกระบวนการอุตสาหกรรมที่ต้องการสถานที่ดำเนินการเฉพาะทางและใบอนุญาต

12. เชื้อเพลิงนี้ถูกกว่าดีเซลธรรมดาหรือไม่?

ราคาขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ต้นทุนการเก็บรวบรวม/การเตรียม ULOs ต้นทุนการดำเนินงานของโรงงาน (พลังงาน ตัวเร่งปฏิกิริยา ค่าบำรุงรักษา ค่าแรงงาน) ขนาดของการดำเนินงาน ราคาดีเซลในท้องถิ่น และเงื่อนไขหรือภาษีจากทางรัฐบาล ราคาอาจมีความแข่งขันได้ แต่ไม่รับประกันว่าจะต่ำเสมอ ต้นทุนการลงทุนสูงเป็นปัจจัยสำคัญ

13. ส่วนผสมที่ไม่ใช่ดีเซลจะถูกทำอย่างไร?

ส่วนที่เบากว่า (คล้ายกับน้ำมันเตา) อาจถูกนำไปใช้เป็นก๊าซเชื้อเพลิงหรือผ่านกระบวนการเพิ่มเติม ส่วนที่หนักกว่าอาจถูกนำไปใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงหนัก (HFO) สำหรับเตาเผาในอุตสาหกรรม หรือถูกนำกลับเข้าสู่เครื่องปฏิกิริยาไพโรไลซิส อีกครั้ง ส่วนก๊อก (Coke) จะถูกรีดออกและกำจัดทิ้ง หรืออาจถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง

14. กระบวนการนี้สามารถกำจัดสารปนเปื้อนทั้งหมดได้หรือไม่?

การก่อนการบำบัดจะกำจัดของแข็งและน้ำออก การสลายตัวด้วยความร้อนจะย่อยสลายโมเลกุลและสารเติมแต่งอินทรีย์หลายชนิด การปรับปรุงด้วยไฮโดรเจนถูกออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อกำจัดธาตุประกอบแปลกปลอม เช่น กำมะถัน (S), ไนโตรเจน (N), คลอรีน (Cl), ออกซิเจน (O) และโลหะ รวมถึงการอิ่มตัวของสารประกอบที่ไม่เสถียร การออกแบบและดำเนินการหน่วยปรับปรุงด้วยไฮโดรเจนให้เหมาะสมมีความสำคัญอย่างมากในการกำจัดสารปนเปื้อนเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานเชื้อเพลิง