การนำน้ำมันเครื่องยนต์ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ด้วยกระบวนการกลั่นแบบไพโรไลซิส

Abstract

การนำน้ำมันเครื่องยนต์กลับมาใช้ใหม่ด้วยกระบวนการกลั่นแบบไพโรไลซิส เพื่อเปลี่ยนน้ำมันเครื่องยนต์ใช้แล้วให้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงที่สามารถใช้งานทดแทนน้ำมันดีเซลด้วยเครื่องปฏิกรณ์ไพโรไลซิสแบบคู่ (Two-stage reactor) และศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของกระบวนการ ได้แก่ อุณหภูมิในเครื่องปฏิกรณ์และคอลัม น์กลั่นน้ำมัน อัตราการไหลของแก๊สตัวพา และอิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยา 3 ชนิด ได้แก่ Fe2O3 , Na2CO3 และ Bentonite จากการศึกษาพบว่า อุณหภูมิมีอิทธิพลโดยตรงต่อกระบวนการไพโรไลซิสที่มีปฏิกิริยาหลัก คือ Thermal cracking และการเพิ่มอัตราการไหลของแก๊สตัวพาช่วยเพิ่มความสามารถในการถ่ายโอนความร้อนของน้ำมันตั้งต้นในเครื่องปฏิกรณ์ซึ่งส่งผลต่อการแตกตัวของน้ำมันในปฏิกิริยาดังกล่าวโดยสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตน้ำมันไพโรไลซิส ได้แก่ อุณหภูมิไพโรไลซิสเท่ากับ 400°C อุณหภูมิในคอลัมน์กลั่นน้ำมัน เท่ากับ 250°C และอัตราการไหลของแก๊สตัวพาเท่ากับ 30 mL/min ซึ่งที่สภาวะดังกล่าวสามารถผลิตน้ำมันไพโรไลซิสที่มีองค์ประกอบของแนฟทาเคโรซีน และแก๊สออยล์รวมกันสูงที่สุด และสมบัติของน้ำมันไพโรไลซิส ได้แก่ ความถ่วงจำเพาะและความหนืด มีค่าอยู่ในช่วงมาตรฐานของน้ำ มันดีเซลหมุนเร็วในขณะที่จุดวาบไฟยังมีค่าที่ต่ำกว่ามาตรฐาน ส่วนการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเกิดปฏิกิริยา Catalytic cracking พบว่า Na2CO3 มีความสามารถในการเลือกเกิดปฏิกิริยากับ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลใหญ่โดยน้ำมันไพโรไลซิสที่ได้จะมีองค์ประกอบของ Heavy oil เจือปนอยู่และการใช้ Fe2O3 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะให้ปริมาณน้ำมันไพโรไลซิสต่ำกว่า Na2CO3 แต่มีความสามารถในการลดปริมาณซัลเฟอร์ในน้ำมันอย่างเห็นได้ชัดในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยา Bentonite ให้ปริมาณน้ำมันไพโรไลซิสต่ำที่สุดแต่มีความสามารถในการเลือกเกิดปฏิกิริยาเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป็นแนฟทาสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดอื่น ๆ อย่างไรก็ตามการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการไพโรไลซิสไม่มีผลในการเพิ่มค่าจุดวาบไฟของน้ำมันแต่พบว่า การเพิ่มค่าจุดวาบไฟสามารถทำได้ด้วยการนำน้ำมันไพโรไลซิสมากลั่นซ้ำอีกครั้ง