โรง แยก ก๊าซ ธรรมชาติ ผลิตภัณฑ์

ก๊าซปิโตรเลียมเหลว หมายถึง “ก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลว คือ โปรเปน โปรปิลีน นอร์มัลบิวเทน ไอโซบิวเทน หรือบิวทีลีน อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหลายอย่าง ผสมกันเป็นส่วนใหญ่” โดยทั่วไปเรามักเรียก
ก๊าซปิโตรเลียมเหลวนี้ว่า ก๊าซ แก๊ส แก๊สเหลว หรือแก๊สหุงต้ม ส่วนในวงการค้าและอุตสาหกรรม ชื่อที่เรารู้
จักกันดี คือ แอล พี แก๊ส (LP GAS) หรือ แอล พี จี (LPG) ซึ่งเป็นอักษรย่อ มาจาก Liquefied Petroleum Gas ก๊าซปิโตรเลียมเหลวมีสภาพเป็นก๊าซที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศ โดยมีน้ำหนักประมาณ 1.5-2 เท่าของอากาศ

               การที่ได้ชื่อว่าปิโตรเลียมเหลว   เนื่องจากก๊าซจะถูกอัดให้อยู่ในสภาพของเหลวภายใต้ความดัน
เพื่อสะดวกต่อการเก็บและการขนส่ง    เมื่อลดความดันก๊าซเหลวนี้จะกลายเป็นไอ  สามารถนำไปใช้งานได้

               ก๊าซปิโตรเลียมเหลว   เป็นเชื้อเพลิงที่มีความสำคัญในปัจจุบัน  ใช้กันอย่างแพร่หลาย ทั้งในครัว
เรือน  ร้านอาหาร  ภัตตาคาร  พาณิชยกรรม  อุตสาหกรรม   และในรถยนต์  เนื่องจากเป็นเชื้อเพลิงที่ขนส่ง
สะดวกไม่เปลืองที่เก็บ และที่สำคัญคือ เผาไหม้แล้วเกิดเขม่าน้อยกว่าเชื้อเพลิงชนิดอื่น

แหล่งที่มาของก๊าซปิโตรเลียมเหลว

แหล่งที่มาของก๊าซมี 2 แหล่ง ได้แก่

                1. ได้จากกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมัน ซึ่งจะได้ก๊าซโปรเปนและบิวเทนประมาณ 1-2%   แต่ก่อนที่จะนำ  น้ำมันดิบเข้ากลั่น ต้องแยกน้ำ  และเกลือแร่ที่ปนอยู่ออกเสียก่อน   หลักจากนั้นนำ
น้ำมันดิบมาให้ความร้อนจนมีอุณหภูมิประมาณ  340 - 400 OC   จากนั้นจะถูกส่งเข้าสู่หอกลั่น    ซึ่งภายใน
ประกอบด้วยถาด (tray)  เป็นชั้น ๆ หลายสิบชั้น ไอร้อนที่ลอยขึ้นไป เมื่อเย็นตัวลงจะกลั่นตัวเป็น  ของเหลวบนถาดตามชั้นต่าง ๆ  และจะอยู่ชั้นใดขึ้นอยู่กับช่วงจุดเดือนต่ำจะลอยขึ้นสู่เบื้องบนของหอกลั่น คือ
ไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซ ( LPG รวมอยู่ในส่วนนี้ด้วย )  ส่วนไฮโดรคาร์บอนที่มีจุดเดือนปานกลาง
และสูงก็จะแยกตัวออกมาทางตอนกลางและตอนล่างของหอกลั่น ซึ่งได้แก่แนพทา ( naphtha ) น้ำมันก๊าด
น้ำมันดีเซล และน้ำมันเตา ตามลำดับ

               ไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซที่ออกจากด้านบนของหอกลั่นรวมเรียกว่า “ ก๊าซปิโตรเลียม ” ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของ ก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอน 1 อะตอม ถึง 4 อะตอมและมีก๊าซไฮโดรเจน
ซัลไฟด์ (H2S) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไนโตรเจน (N2) ไฮโดรเจน (H2) และอื่น ๆ ปนอยู่ จำเป็นต้องกำจัดหรือแยกออกโดยนำก๊าซปิโตรเลียมผ่านเข้าหน่วยแยกก๊าซแอลพีจี (gas recovery unit) เพื่อแยกเอาโปรเปนและบิวแทน (หรือแอลพีจี) ออกมา จากนั้นแอลพีจีจะถูกส่งเข้าหน่วยฟอก ซึ่งใช้โซดาไฟ (caustic soda) เพื่อแยกเอากรด (acid gas) เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ออก หลังจากนั้นแอลพีจีจะถูกส่งไปเก็บในถังเก็บและมีสภาพเป็นของเหลวภายใต้ความดัน

               2. ได้จากกระบวนการแยกก๊าซธรรมชาติ        ซึ่งจะมีก๊าซโปรเปนและบิวเทนในก๊าซธรรมชาติ
ประมาณ 6-10%  ก๊าซธรรมชาติ ที่นำขึ้นมาจะส่งเข้าสู่โรงแยกก๊าซ  ( gas separation plant )  เพื่อทำการ
แยกเอาสารไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่ในก๊าซธรรมชาติ  ออกเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดต่าง ๆ คือ มีเทน  ( methane ) อีเทน ( ethane ) โปรเปน  ( propane )  บิวเทน  ( butane )  แอลพีจี   ( liquefied petroleum gas ) และ
ก๊าซโซลีนธรรมชาติ (natural gasoline , NGL)

                กระบวนการแยกก๊าซธรรมชาติ เริ่มต้นด้วยการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)   และน้ำ
ที่เจือปน อยู่ในก๊าซธรรมชาติออกก่อน โดยกระบวนการ Benfield ซึ่งใช้โปตัสเซียมคาร์บอเนต ( K2CO3 ) เป็นตัวจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์    และกระบวนการดูดซับ  ( absorption process )  โดยใช้สารจำพวก
molecular sieve ซึ่งมีลักษณะเป็นรูพรุน  ทำหน้าที่ดูดซับน้ำ  ก๊าซธรรมชาติที่แห้งจากหน่วยนี้จะผ่านเข้าไป
ใน turbo-expander เพื่อลดอุณหภูมิจาก 250OK เป็น 170OK  และลดความดันลงจาก 43 บาร์ เป็น16 บาร์
ก่อนแล้วจึงเข้าสู่หอแยกมีเทน (de-methanizer) มีเทนจะถูกกลั่นแยกออกไป  และส่วนที่เหลือคือส่วนผสมของ ก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนตั้งแต่  2  อะตอมขึ้นไป ( ethane plus stream ) ซึ่งอยู่ในสถานะของ
เหลวและจะออกทางส่วนล่างของหอ    ผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวหอดังกล่าว     จะถูกนำเข้าสู่หอแยกอีเทน
( de-ethanizer ) และหอแยกโปรเปน (de-propanizer) เพื่อแยกอีเทนและโปรเปนออกตามลำดับต่อไป ใน
หอแยกโปรเปนนี้  โปรเปนจะถูกแยกออกทางด้านบนของหอ   ส่วนแอพีจี ซึ่งเป็นส่วนผสมของโปรเปนและ
บิวเทนจะถูกแยกออกมาจากส่วนกลางของหอ และส่วนผลิตภัณฑ์ที่ออกจากหอทางด้านล่างคือ ก๊าซโซลีน
ธรรมชาติ (natural gasoline)