กระบวนการกลั่น

เรื่อง กระบวนการกลั่นน้ำมัน









จัดทำ

โดย

เด็กหญิงสุภาพร ชาปิ่ น
ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 3.1 เลขที่ 28







เสนอ
คุณครูพวงเพ็ญ จิตหมั่น








หนังสือเล่มเล็กเล่มนี้เป็ นส่วนหนึ่ งของวิชา
วิทยาศาสตร์เชื้อเพลิงเพื่อการคมนาคม ว23203
ภาคเรียนที่ 1 ปี การศึกษา 2565
โรงเรียนเพชรพิทยาคม จังหวัดเพชรบูรณ์

ก

คำนำ

หนังสือเล่มเล็กเล่มนี้ เป็ นส่วนหนึ่ งของวิชาวิทยาศาสตร์เชื้อ
เพลิงเพื่อการคมนาคม 23203 จัดทำขึ้นเพื่อให้ได้ศึกษาหาความรู้
เกี่ยวกับ กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ ไว้เป็ นประโยชน์สำหรับนักเรียน
นักศึกษาและผู้ที่ สนใจศึกษาเกี่ ยวกับเรื่ องนี้

ผู้จัดทำหวังอย่างยิ่งว่าหนังสือเล่มเล็กนี้จะเป็ นประโยชน์ต่อทุก
ท่ านที่ สนใจในการศึกษาเรื่ องนี้และนำไปใช้ให้เกิ ดผลสัมฤทธิ์ตาม
ความคาดหวังและจุดประสงค์ หากมีข้อเสนอแนะ หรือข้อผิดพลาด
ประการใด ผู้จัดทำขอน้อมรับไว้ และขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย

สุภาพร ชาปิ่ น

ข หน้า
ก
สารบัญ ข
1
เรื่อง 2
คำนำ 3
สารบัญ 4
กระบวนการกลั่ นน้ำมันดิ บ 4
การแยก 4
การเปลี่ ยนโครงสร้างทางเคมี 4
การปรับปรุ งคุ ณภาพน้ำมัน 5
6
กระบวนการแตกสลาย 7
กระบวนการรี ฟอร์มมิ ง
การทำแอคคิเลชัน
การทำโอลิโกเมอไรเซซัน
การผสมผลิตภัณฑ์๋
บรรณานุ กรม

1

กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ

กระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ คือ การเปลี่ยนสภาพน้ำมันดิบให้เป็ น
ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปต่าง ๆ ตามความต้องการของตลาดที่แตกต่าง
กันตามประเภทของการใช้ประโยชน์ เช่น ก๊าซหุ งต้ม เบนซิน ดีเซล
น้ำมันเครื่องบิน น้ำมันก๊าด น้ำมันเตา ยางมะตอย ฯลฯ กระบวนการ
กลั่นน้ำมันของแต่ละโรงกลั่น จะแตกต่างกันบ้างขึ้นอยู่กับองค์
ประกอบหลายประการ เข่น คุณสมบัติของน้ำมันดิบที่นำเข้า ชนิ ด
และคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ต้องการ แต่ทั่วไป
กระบวนการกลั่ นจะประกอบด้วยกรรมวิ ธี ย่ อยที่ สำคัญหลากวิ ธี

2

1. การแยก (Separation)

กรรมวิธีการแยกน้ำมันดิบ คือ การแยกส่วนประกอบทาง
กายภาพของน้ำมันดิบ ซึ่งส่วนมากจะแยกโดยวิธีการกลั่นลำดับส่วน
(Fractional Distillation) คือ การนำน้ำมันดิบมากลั่นในหอกลั่น

น้ำมันดิบจะถูกแยกตัวออกเป็ นน้ำมันสำเร็จรูปประเภทต่าง ๆ ตาม
ช่วงจุดเดือดที่ต่างกัน การแยกน้ำมันดิบด้วยการกลั่นลำดับส่วน เป็ น
วิธีการพื้นฐาน โดยใช้หลักว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิ ดต่าง ๆ
ที่รวมกันอยู่ในน้ำมันดิบ จะมีระดับของจุดเดือดแตกต่างกันตั้งแต่
-157 องศาเซลเซียส (125 องศาฟาเรนไฮต์ต่ำกว่าศูนย์) ขึ้นไป จน
กระทั่งถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส ด้วยหลักดังกล่าวในการแยก
สารประกอบที่รวมกันอยู่นี้ จึงใช้วิธีการกลั่นตามลำดับของอุณหภูมิ
ที่ต่างกัน ในการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านเข้าไปในท่อ
เหล็ก ซึ่งเรียงแถวอยู่ในเตาเผาที่มีความร้อนขนาด 315-371 องศา
เซลเซียส (600-700 องศาฟาเรนไฮต์) หลังจากนั้นน้ำมันดิบที่ร้อน
รวมทั้งไอร้อนจะไหลผ่านไปในหอกลั่น ไอร้อนที่ลอยขึ้นไปเมื่อได้รับ
ความเย็นจะกลั่นตัวเป็ นของเหลว ตกบนภาชนะรองรับซึ่งจัดเรียง
เป็ นชั้น ๆ หลายสิบชั้นในหอกลั่น โดยไอร้อนจะกลั่นตัวเป็ นของเหลว
ตกในชั้นใด ก็ขึ้นอยู่กับช่วงจุดเดือดของน้ำมันส่วนนั้น ชั้นสุดยอด
ของหอกลั่นมีอุณหภูมิต่ำสุดจะเป็ นก๊าซหุ งต้ม (LPG) รอง ๆ ลงมา ซึ่ง
อุณหภูมิสูงขึ้นจะเป็ นส่วนของเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล ตาม
ลำดับ ส่วนน้ำมันที่ก้นหอกลั่นถ้านำไปผ่านกรรมวิธีอื่น ๆ จะแยกออก
เป็ นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน และส่วนที่เหลือจะเป็ นน้ำมันเตาและยาง
มะตอย ส่วนต่าง ๆ ของน้ำมันดิบที่แยกมาเรียกว่าผลิตภัณฑ์โดยตรง

3

2. การเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี (Conversion)

คือ การเปลี่ยนแปลงโมเลกุลหรือโครงสร้างทางเคมี เพื่อให้
คุณภาพของน้ำมันเหมาะสมกับความต้องการใช้ประโยชน์
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นลำดับส่วน อาจมีปริมาณไม่เท่ากับ
ปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ต้องการใช้ เช่น น้ำมันเบนซินที่ใช้กับ
รถยนต์ที่กลั่นได้จากน้ำมันดิบ ด้วยกรรมวิธีการกลั่นลำดับส่วน อาจ
มีปริมาณไม่พอกับความต้องการ ฉะนั้น ผู้กลั่นน้ำมันจึงต้องหาทาง
ผลิตน้ำมันเบนซินให้มากขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุล
ของน้ำมัน หลักพื้นฐานของกรรมวิธีนี้ ได้แก่ การทำให้โมเลกุลของ
น้ำมันหนักแตกตัวด้วยความร้อน (Thermal Cracking) หรือทำให้
แตกตัวด้วยสารเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Cracking) หรือการ
เปลี่ยนแปลงโมเลกุลของน้ำมันเบาให้ได้โมเลกุลที่หนักกว่า และมี
คุณสมบัติที่แตกต่างไป (Polymerization) นอกจากนั้น ยังมีวิธี
เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ อีกหลายวิธี เช่น วิธี
แอลกิเลชั่น (Alkylation) วิธีไอโซเมอไรเซชั่น (Isomerization) และวิธี
ปฏิรูปด้วยสารเร่งปฏิกิริยา (Catalytic Reforming) ที่ทำให้เกิดการจัด
รูปโมเลกุลของปิ โตรเลียมใหม่ ให้มีค่าอ๊อกเทน (Octane) สูง เป็ นต้น

4

3. การปรับปรุงคุณภาพน้ำมัน

ส่วนต่างๆ ที่ได้จากการกลั่นสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้แตก
ต่างกัน บางชนิ ดมีความต้องการในการใช้สูงและมีมูลค่าสูง ดังนั้นจึง
ต้องมี กระบวนการปรับปรุ งคุ ณภาพเพื่ อให้ได้สารที่ มี สมบัติ ตาม
ต้องการ ซึ่งทำได้หลายวิธีดังนี้

3.1. กระบวนการแตกสลาย (Cracking process) เป็ นการเปลี่ยน
สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่ซึ่งไม่ค่อยมีประโยชน์ ให้
กลายเป็ นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลเล็กที่มีประโยชน์
มากกว่า โดยใช้ความร้อนสูงและตัวเร่งปฏิกิริยา

3.2. กระบวนการรีฟอร์มมิง (Reforming process) เป็ นการ
เปลี่ยนสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแบบโซ่ตรงให้เป็ นโซ่กิ่งเช่น ไอโซ
ออกเทน ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเป็ นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ ก๊าซโซ
ลีนได้ดี โดยใช้ความร้อนสูงและตัวเร่งปฏิกิริยา

3.3. การทำแอลคิเลชัน (Alkylation) เป็ นการรวมสารประกอบ
ไฮโดรคาร์บอนชนิ ดแอลเคน ( แอลเคน คือ สารประกอบ
ไฮโดรคาร์บอนที่มีสูตร C nH 2n+2) กับสารประกอบไฮโดรคาร์บอน
ชนิ ดแอลคีน ( แอลคีนคือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีสูตร C nH
2n หรือมีพันธะคู่อยู่ในโมเลกุล) ให้ได้เป็ นสารประกอบ
ไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างแบบโซ่กิ่ง ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเป็ น
เชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ก๊าซโซลีนได้ดี โดยมีกรดซัลฟิ วริก (H 2SO 4)
เป็ นตัวเร่งปฏิกิริยา

5

4. การทำโอลิโกเมอไรเซชัน (Oligomerization) เป็ นการรวม
สารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิ ดแอลคีน เข้าด้วยกันโดยใช้ความ
ร้อนและตัวเร่งปฏิกิริยา จะได้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิ ดแอล
คีน ที่มีจำนวนคาร์บอนเพิ่มขึ้น เช่น กล่องข้อความ: เมื่อนำไอโซออก
ทีนที่ได้ไปทำปฏิกิริยาการเติมไฮโดรเจนก็จะได้ผลิตภัณฑ์เป็ นไอโซ
ออก – เทน ที่ต้องการ กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันที่กล่าวมา
ข้างต้น ส่วนใหญ่จะใช้ในกระบวนการ ปรับปรุงน้ำมันเชื้อเพลิงไอโซ
ออกเทน เนื่ องจากเป็ นน้ำมันที่มีคุณภาพดีที่สุด เพราะจะมีค่า ออกเท
นเท่ากับ 100 ซึ่งทำให้เครื่อง เดินเรียบ ไม่มีการน็อกของเครื่องยนต์

6

4. การผสมผลิตภัณฑ์ (Product Blending)

โรงกลั่นน้ำมันแบบคอมเพล็กซ์ (Complex Refinery) จะสามารถ
ผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง (Middle Distillation) หรือองค์ประกอบ
สำหรับใช้ผสมน้ำมันหลายชนิ ด ทำให้สามารถเลือกผสมเป็ น
ผลิตภัณฑ์ที่มีราคาสูงชนิ ดต่างๆ ได้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์แต่ละ
ชนิ ดจะต้องผ่าน ข้อกำหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์ มีความแม่นยำใน
การผสม มีการเติมสารเติมแต่ง (Additive) และสี (Dye) เพื่อให้เป็ น
ไปตามความต้องการของตลาดและข้อกำหนดมาตรฐานของ
ผลิตภัณฑ์ ทั้งนี้ ปัจจุบัน บริษัทฯ ใช้ระบบการผสมแบบ In - line
Blending สำหรับการผสมน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล โดยมีระบบ
คอมพิวเตอร์ในการควบคุมสัดส่วนการผสม ซึ่งทำงานควบคู่กับ
ระบบตรวจสอบวิเคราะห์ ซึ่งทำการตรวจสอบคุณภาพน้ำมันขณะ
ผสมได้ตลอดเวลา เพื่อปรับแต่งสัดส่วนการผสมได้อย่างมี
ประสิทธิภาพและได้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพเป็ นไปตามข้อกำหนด
มาตรฐานของผลิตภัณฑ์ ส่วนน้ำมันเตายังคงใช้ระบบการผสมแบบ
Batch Blending

7

บรรณานุ กรม

กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ กระทรวงพลังงาน เข้าถึงได้จาก
https://dmf.go.th/public/list/data/detail/id/11275/menu/604/p
age/3fbclid=IwAR0YfVsWsTHad52E_yOx2fw1nfqydEWpkK5y96
6L5wgEiidRsh_ESSmGmGM

(สืบค้นเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2565)



Thaioil Group เข้าถึงได้จาก
www.thaioilgroup.com/home/content.aspx?
id=81&lang=th&fbclid=IwAR01ttstCi1A3T-
yrGhZbsFyGDGS6VkPSZ8ss1ne5Ns194uIhIE8pD_hS9o

(สืบค้นเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2565)



การปรับปรุงคุณภาพน้ำมัน เข้าถึงได้จาก
https://sites.google.com/site/pitorleiympetroleum/kar-
prabprung-khunphaph-naman

(สืบค้นเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม 2565)