อุตสาหกรรมเชื้อเพลิง

วัตถุดิบเหล่านี้ถูกแปรรูปในโรงกลั่นสำหรับผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น:

ก) ก๊าซเหลว (แอลพีจี)

ข) เชื้อเพลิงเครื่องยนต์ (เบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล)

c) น้ำมันทำความร้อน

ง) ถนนและยางมะตอยอุตสาหกรรม

จ) วัตถุดิบไฮโดรคาร์บอนสำหรับการสังเคราะห์ต่างๆ

ฉ) ปิโตรเลียมโค้ก

g) ปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็ง (เช่น พาราฟิน)

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิง ยังมีบทบาทเป็นวัตถุดิบในการเตรียมผลิตภัณฑ์เคมีต่างๆ รวมถึงยา (พาราฟินที่ได้จากเศษส่วนของน้ำมันหนักที่ใช้เป็นยาระบาย) ปุ๋ย (ฟีนอลที่ใช้ในการผลิตสารเคมีอารักขาพืช) , ตัวทำละลาย (ปิโตรเลียม อีเธอร์ และ อะซิโตน) และ พลาสติก (โพลิโอเลฟินส์)

การแปรรูปน้ำมันดิบ

ในอุตสาหกรรมนี้ น้ำมันดิบกว่า 90%ถูกแปรรูปเป็นน้ำมันเบนซิน น้ำมัน และยางมะตอย สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ เช่น น้ำด่าง มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการนี้ มันถูกใช้เพื่อขจัดสิ่งสกปรกเช่นสารประกอบกำมะถันและคาร์บอนไดออกไซด์ การกำจัดสารเหล่านี้เป็น ขั้นตอนสำคัญในกระบวนการกลั่นน้ำมัน ซึ่งจำเป็นต่อการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกฎหมายสำหรับเนื้อหาของสารประกอบเหล่านี้ น้ำด่างโซดา ยังใช้ในการกลั่นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่ได้จากการแปรรูปน้ำมันดิบ มีกระบวนการพื้นฐานหลายประการ:

ก) การกลั่น – กระบวนการที่ประกอบด้วยการแยกน้ำมันดิบออกเป็นเศษส่วนต่าง ๆ กับจุดเดือด ด้วยวิธีนี้จะได้วัตถุดิบหลายอย่าง เช่น ก๊าซแห้งและเปียก น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล มาซูท และกูดรอน

b) การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา – เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (ส่วนใหญ่เป็นซีโอไลต์) เพื่อแยกเศษส่วนของน้ำมันหนักออกเป็นเศษส่วนที่เบากว่า ด้วยวิธีนี้จะได้น้ำมันเบนซินคุณภาพสูงจำนวนค่อนข้างมาก

c) การปฏิรูปตัวเร่งปฏิกิริยา – การแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาของน้ำมันเบนซินออกเทนต่ำเป็นน้ำมันเบนซินออกเทนสูงในที่ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินั่ม ผลิตภัณฑ์หลักของกระบวนการนี้คือ: ไฮโดรเจน ก๊าซกลั่น แอลพีจี ไอโซ- และเอ็น-บิวเทน

d) Hydrocracking – กระบวนการเร่งปฏิกิริยาของเศษส่วนของน้ำมันหนัก mazout และ gudron ภายใต้แรงดันไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่มีน้ำหนักเบา น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด และน้ำมันดีเซลได้มาด้วยวิธีนี้

จ) ไพโรไลซิส – กระบวนการสลายเศษส่วนของน้ำมันหนักต่อหน้าไอน้ำ ด้วยวิธีนี้จะได้รับน้ำมันเบนซินไพโรไลซิสน้ำมันและน้ำมันดิน

f) Alkylation – เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของโอเลฟินส์กับไอโซบิวเทน ส่งผลให้เกิดไอโซพาราฟินที่มีน้ำหนักโมเลกุลและค่าออกเทนสูงขึ้น กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำและต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้กันมากที่สุดคือ กรดซัลฟิวริก ในกลุ่ม PCC กรดซัลฟิวริกได้มาจากกระบวนการสัมผัส ซึ่งทำให้มีความบริสุทธิ์สูงมาก กรดซัลฟิวริกที่ ได้จึงสามารถนำมาใช้ในกระบวนการทำให้น้ำมันบริสุทธิ์ น้ำมันก๊าด พาราฟิน และการทำให้แห้งด้วยแก๊ส

ประเภทของเชื้อเพลิง

เชื้อเพลิงสามารถแบ่งได้ตามแหล่งกำเนิด (ธรรมชาติและเทียม) ค่าความร้อน (แคลอรีสูงและต่ำ) ตลอดจนสถานะการรวมตัว (ของเหลว ก๊าซ และของแข็ง) แต่ละประเภทมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน

เชื้อเพลิงเหลว – น้ำมันเบนซิน

เชื้อเพลิงเหลวที่สำคัญที่สุดที่ได้จากน้ำมันดิบ ได้แก่ น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด ดีเซล และน้ำมันทำความร้อน น้ำมันเบนซินเป็นเศษส่วนของน้ำมันดิบที่เดือดที่อุณหภูมิประมาณ 40oC ถึง 200oC เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้เป็นหลักในการขับเคลื่อนเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย (เช่น ปิโตรเลียมอีเทอร์) น้ำมันเบนซินประกอบด้วยอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ และยังมีไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและไม่อิ่มตัวจำนวนหนึ่ง คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของน้ำมันเบนซิน ได้แก่ ค่าออกเทน (เช่น ความทนทานต่อการระเบิด) ความสามารถในการสร้างสารผสมที่ติดไฟได้ และแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมของเรซิน น้ำมันเบนซินมีหลายประเภท:

ก) น้ำมันเบนซินตะกั่ว – เอทิล ใช้จนถึงกลางทศวรรษ 1980 ประกอบด้วยตะกั่วเตตระเอทิลซึ่งเมื่อเผาไหม้ในเครื่องยนต์ จะทำให้เกิดตะกั่วออกไซด์ที่เป็นพิษ

b) น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว (95 RON) – น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่วที่มีราคาถูกกว่า โดยมีค่าออกเทน 95

c) น้ำมันเบนซินไร้สารตะกั่ว (98 RON) – รุ่นราคาแพงกว่าด้วยค่าออกเทน 98

เพื่อให้น้ำมันเบนซินกลายเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ จำเป็นต้องรวมสารเติมแต่งจำนวนหนึ่งไว้ในองค์ประกอบของมันซึ่งป้องกันปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์และไม่พึงประสงค์ระหว่างการจัดเก็บ การใช้ และการขนส่งเชื้อเพลิง

สารเติมแต่งน้ำมัน

สารเติมแต่งน้ำมันเบนซินที่สำคัญที่สุด ได้แก่ สารยับยั้งการเกิดออกซิเดชัน เนื่องจากน้ำมันเบนซินเป็นผลิตภัณฑ์มีส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน จึงอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันระหว่างการเก็บรักษา ส่งผลให้คุณสมบัติของเชื้อเพลิงเสื่อมสภาพโดยการลดค่าออกเทนลง โดยปกติ สารยับยั้งการเกิดออกซิเดชันประกอบด้วยอะโรมาติกเอมีนและฟีนอล สารเพิ่มเติมกลุ่มที่สองคือตัวปิดการทำงานของโลหะ พวกมันสนับสนุนตัวยับยั้งการเกิดออกซิเดชันโดยต่อต้านผลการเร่งปฏิกิริยาของโลหะต่อปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันของน้ำมันเบนซิน การดำเนินการของพวกเขาประกอบด้วยการสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิวของโลหะ สารเติมแต่งที่จำเป็นยังเป็นสารประกอบอิมัลซิไฟเออร์ที่ช่วยกระจายตะกอนและสารกัดกร่อนในสถานะการกระจายตัว กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่สามารถทำหน้าที่ดังกล่าวได้คือ ROKAmers ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อยู่ในกลุ่มโคพอลิเมอร์บล็อกที่ไม่ใช่ไอออนของเอทิลีนออกไซด์และโพรพิลีน คุณลักษณะนี้ทำให้กลุ่ม ROKAmer แตกต่างจาก สารลดแรงตึงผิว ที่ไม่ใช่ไอออนิกอื่นๆ และกำหนดคุณสมบัติต้านการเกิดฟองของพวกมัน สารเติมแต่งอีกกลุ่มหนึ่งคือ สารหล่อลื่น ป้องกันการสึกหรออย่างรวดเร็วของส่วนประกอบปั๊มเชื้อเพลิงที่ต้องการการหล่อลื่นที่เหมาะสม ตัวอย่างของสารประกอบดังกล่าวอาจเป็นกรดคาร์บอกซิลิก, เอสเทอร์หรือเอมีน น้ำจากน้ำมันเบนซินจะถูกลบออกโดยใช้ เครื่องกำจัดอิมัลซิไฟเออ ร์ ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเป็นเฟสที่แยกจากกันในถัง สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งเมื่อทำการสูบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อที่จะแก้ไขปรากฏการณ์นี้ สารเติมแต่งที่กล่าวถึงข้างต้นเรียกว่า ดี-อิมัลซิไฟเออร์ ถูกนำมาใช้ การติดตั้งส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมน้ำมันทำจากเหล็ก ดังนั้นอาจเกิดการกัดกร่อนเมื่อมีน้ำ ซึ่งส่งผลให้เสี่ยงต่อการรั่วซึม สารยับยั้งการกัดกร่อน ใช้เพื่อป้องกันสิ่งนี้ พวกเขาทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของโลหะ สร้างเกราะป้องกัน ดังนั้นจึงป้องกันอิทธิพลของสารกัดกร่อน โดยปกติ เหล่านี้เป็นสารประกอบที่มีพื้นฐานมาจากเอมีน เอไมด์ หรือเกลือแอมโมเนียม คุณลักษณะสุดท้ายที่สำคัญไม่แพ้กันของเครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่คือความสามารถในการรักษาระบบเชื้อเพลิง (โดยเฉพาะระบบไอดี) และห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ให้สะอาด เพื่อจุดประสงค์นี้จะใช้สารเติมแต่งที่เรียกว่าผงซักฟอก ผลิตภัณฑ์ของกลุ่ม PCC Petrotex DF30 จะทำงานอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อการนี้ เป็นของเหลวที่มีน้ำมันสีเหลืองใช้เป็นส่วนผสมในองค์ประกอบที่กระจายตัวและทำให้เป็นอิมัลชัน คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของผลิตภัณฑ์นี้คือความสามารถในการซัก Petrotex DF30 ส่วนใหญ่จะใช้เป็นผงซักฟอกในการทำความสะอาดวาล์วทางเข้าและทางออกของกระบอกสูบ โดเดซิลฟีนอล ยังเหมาะอย่างยิ่งในฐานะสารเติมแต่งสำหรับสารทำความสะอาดระบบเชื้อเพลิง เป็นของเหลวข้นหนืดมีสีเหลืองและมีกลิ่นฟีนอล โดเดซิลฟีนอลใช้สำหรับการผลิตโพรพอกซิเลตที่เป็นส่วนประกอบสังเคราะห์ของบรรจุภัณฑ์สารเติมแต่งเชื้อเพลิง

เชื้อเพลิงเหลว – น้ำมันดีเซล

น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลที่มีการจุดระเบิดด้วยตนเองเป็นหลัก เป็นส่วนผสมของพาราฟิน แนฟทาลีน และอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนที่แยกจากปิโตรเลียมในกระบวนการกลั่น เป็นเศษปิโตรเลียมเดือดที่อุณหภูมิ 180-350oC พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของเชื้อเพลิงเหลวนี้คือ ความหนืด (การฉีดพ่น) ความต้านทานต่อการเผาไหม้ในตัวเอง (ค่าซีเทน) และอุณหภูมิของการแข็งตัวตลอดจนปริมาณกำมะถัน เนื่องจากน้ำมันดีเซลที่กลั่นมีสารประกอบกำมะถันสูง จึงจำเป็นต้องขจัดออกผ่านการบำบัดด้วยไฮโดรเจน

สารเติมแต่งสำหรับน้ำมันดีเซล

น้ำมันดีเซลที่ใช้อยู่ในปัจจุบันต้องใช้สารเติมแต่งต่างๆ ส่วนใหญ่ทำหน้าที่คล้ายกับที่ใช้กับน้ำมันเบนซิน อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญในกรณีของดีเซลคือการใช้สารเติมแต่งต้านโฟม สารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิต และสารปรับแก้ที่เพิ่มค่าซีเทน สารต้านการเกิดฟองได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันการก่อตัวของโฟมระหว่างการเตรียมเชื้อเพลิงและการเติมน้ำมันในถัง น้ำมันดีเซลบางชนิดมีแนวโน้มที่จะเกิดฟองในระหว่างการสูบน้ำ ซึ่งขัดขวางกระบวนการเติมน้ำมันในถังทำให้เกิดการรั่วไหล ผลิตภัณฑ์ซีรีส์ ROKAmer ป้องกันสิ่งนี้ สารเหล่านี้เป็นสารต้านการเกิดฟองที่สามารถใช้ได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก นอกจากนี้ ROKAmer ยังมีคุณสมบัติในการขจัดคราบไขมันที่ดีมาก และความสามารถในการลดแรงตึงผิวระหว่างของเหลวและอากาศ ด้วยวิธีนี้พวกเขาปรับปรุงการระบายน้ำโฟมส่งผลให้ลดลง สารเติมแต่งป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าของน้ำมันดีเซล ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดไฟไหม้ โดยทั่วไปแล้ว เพื่อจุดประสงค์นี้จะใช้โคพอลิเมอร์ของโอเลฟินและอะคริโลไนไทรล์ร่วมกับโพลิเอมีน ตัวดัดแปลงอีกกลุ่มหนึ่งคือ สารเติมแต่งที่เพิ่มค่าซีเทน งานของพวกเขาคือลดระยะเวลาหน่วงเวลาการจุดระเบิดและเพิ่มอัตราการเผาไหม้ ที่นิยมมากที่สุดคือ 2-ethylhexyl nitrate (EHN) และ di-tert-butyl peroxide (DTBP) การเพิ่มกลุ่มที่สำคัญยังเป็นเครื่องหมาย บทบาทของพวกเขาคือการอำนวยความสะดวกในการระบุชนิดของเชื้อเพลิง เพื่อแยกความแตกต่างของน้ำมันเชื้อเพลิงออกจากน้ำมันทำความร้อน อนุพันธ์ของเอโซจึงถูกแนะนำซึ่งกำหนดสีของเชื้อเพลิงให้เป็นสีที่กำหนด เมื่อเร็ว ๆ นี้สารเติมแต่งกลิ่นได้รับความนิยมอย่างมากซึ่งใช้ในกรณีที่กลิ่นของน้ำมันหรือน้ำมันเบนซินเป็นปัญหา . ตัวดัดแปลงดังกล่าวอาจเป็นเช่น เอสเทอร์ หรือ เทอร์พีน

เชื้อเพลิงเหลว – น้ำมันก๊าด

น้ำมันก๊าดเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้ในปริมาณมาก ส่วนใหญ่ใช้ในการบินสำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบหรือเครื่องยนต์ไอพ่น นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวทำละลายและส่วนผสมในสูตรเครื่องสำอาง เนื่องจากมีค่าออกเทนและซีเทนต่ำ จึงไม่สามารถใช้กับเครื่องยนต์ที่จุดระเบิดด้วยประกายไฟ (เครื่องยนต์เบนซิน) เช่นเดียวกับในเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเอง (เครื่องยนต์ดีเซล) น้ำมันก๊าดเป็นเศษปิโตรเลียมเหลวที่มีอุณหภูมิเดือดประมาณ 170-250oC การผลิตค่อนข้างถูก น้ำมันก๊าดเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในกระบวนการแก้ไขน้ำมันดิบ โดยปกติ กระบวนการเติมแต่งและการปรับแต่ง เช่น กระบวนการผลิตน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล จะไม่ใช้สำหรับเชื้อเพลิงประเภทนี้ น้ำมันก๊าดยังถูกแปลงเป็นน้ำมันเบนซิน เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ในกระบวนการแตกร้าวและการปฏิรูป

เชื้อเพลิงเหลว – ไบโอดีเซล

ไบโอดีเซลเป็นทางเลือกทดแทนสำหรับน้ำมันดีเซลที่ได้จากน้ำมัน ได้มาจากน้ำมันพืชหรือสัตว์ ไบโอดีเซลมักจะมีเมทิลเอสเทอร์บริสุทธิ์ของกรดไขมันหรือเอทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน บ่อยครั้งที่เชื้อเพลิงผสมกับน้ำมันดีเซลเรียกอีกอย่างว่าไบโอดีเซล ใช้เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงที่ช่วยให้สภาพการทำงานของเครื่องยนต์ดีขึ้น ไบโอดีเซลบริสุทธิ์ส่งผลเสียต่อท่อยางและท่อน้ำมันเชื้อเพลิง นอกจากนี้ ความหนืดของมันจะแปรผันอย่างมากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งอาจต้องใช้ตัวทำความเย็นเพิ่มเติมสำหรับไบโอดีเซล ข้อเสียอีกประการของเชื้อเพลิงชนิดนี้คือการตกตะกอนที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งทำให้ตัวกรองและส่วนประกอบอื่นๆ ของเครื่องยนต์อุดตันระหว่างการทำงานในฤดูหนาว แน่นอนว่าไบโอดีเซลก็มีข้อดีหลายประการเช่นกัน อย่างแรกเลย มันไม่เป็นพิษในอากาศด้วยสารประกอบกำมะถัน ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ไม่เพิ่มความเข้มข้นของ CO2 ในบรรยากาศ และการผลิตทำให้พื้นที่รกร้างว่างเปล่าใช้ประโยชน์ได้

สารเติมแต่งไบโอดีเซล

สารเติมแต่งดีเซลอเนกประสงค์คุณภาพสูงช่วยลดปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับการผสมไบโอดีเซล เช่น การกัดกร่อนของระบบเชื้อเพลิง การแยกน้ำ และการเกิดฟองของเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้ตัวดัดแปลงที่คล้ายกันมากกับตัวดัดแปลงที่เติมลงในน้ำมันดีเซล ประเด็นสำคัญและมักเกี่ยวข้องกับการใช้ไบโอดีเซลคือผลกระทบต่อความสะอาดของหัวฉีดและความเป็นไปได้ของการเกิดโค้กอย่างรุนแรง รวมถึงการปนเปื้อนของหัวฉีด เพื่อจุดประสงค์นี้ ใช้สารที่เรียกว่าสารช่วยกระจายตัว PCC Group นำเสนอผลิตภัณฑ์ซีรีส์ ROKAcet ที่สามารถทำหน้าที่เป็นสารช่วยกระจายตัว ROKAcets เป็นตัวแทนเอนกประสงค์ที่สามารถใช้งานได้หลากหลายในงานอุตสาหกรรม การผสมไบโอดีเซลกับเชื้อเพลิงดีเซลแบบเดิมจะทำให้คุณสมบัติการเกิดฟองแย่ลงไปอีก สิ่งนี้เป็นปัญหาอย่างยิ่งเมื่อเติมน้ำมันในถังน้ำมันที่ปั๊มน้ำมัน เพื่อป้องกันปรากฏการณ์นี้จึงใช้สารป้องกันฟอง ผลิตภัณฑ์ที่กล่าวถึงข้างต้นของซีรีส์ ROKAmer นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับบทบาทนี้