สถานการณ์และแนวโน้มการจัดการน้ำเสียจากโรงกลั่นน้ำมันในสหรัฐอเมริกา

Thread Content

สถานการณ์และแนวโน้มการจัดการน้ำเสียจากโรงกลั่นน้ำมันในสหรัฐอเมริกา ข้อมูลอุตสาหกรรมน้ำมันและปิโตรเคมี http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/V30nKrJZmDTgKnMbaS9SCCBibic8ll39jfNS2soodXv5GiaqFibMBO4j86IqE1DhPIoTorm2e0Xw9buFynTtls6V6A/0?wx_fmt=jpeg 1. บทนำ น้ำเสียที่เกิดขึ้นจากกระบวนการกลั่นน้ำมันมีองค์ประกอบที่ซับซ้อน โดยมีปริมาณสารอินทรีย์ โดยเฉพาะไฮโดรคาร์บอนและผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากไฮโดรคาร์บอนอยู่ในปริมาณสูง ทำให้น้ำเสียดังกล่าวมีคุณสมบัติในการย่อยสลายทางชีวภาพที่ไม่ดีนัก； เนื่องจากผลของการทำให้เกิดสภาพน้ำมันแยกตัว ทำให้เกิดมลพิษจากน้ำมันอย่างรุนแรง ； เนื่องจากผลกระทบจากน้ำเสียที่มีความเป็นด่างและน้ำที่ใช้ในการล้างด้วยกรด ทำให้ค่า pH ของน้ำเสียมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก จึงจำเป็นต้องปรับแต่งวิธีการใช้น้ำอยู่เสมอตามสภาพของวัตถุดิบ ส่งผลให้คุณภาพและปริมาณน้ำมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง ถือเป็นน้ำเสียที่ยากต่อการจัดการ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โรงกลั่นน้ำมันหลายแห่งในประเทศของเรามีกำลังการกลั่นน้ำมันเพิ่มขึ้นจนถึงระดับหลายสิบล้านตัน ภายใต้สถานการณ์ที่นโยบายด้านสิ่งแวดล้อมมีความเข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ การหาวิธีจัดการน้ำเสียจากการกลั่นน้ำมันจำนวนมหาศาลจึงกลายเป็นประเด็นสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมกลั่นน้ำมัน หากมองไปทั่วโลก สหรัฐอเมริกาถือเป็นประเทศที่มีความสามารถในการกลั่นน้ำมันสูงที่สุด โดยในบรรดาโรงกลั่นขนาดใหญ่จำนวน 22 แห่งทั่วโลกที่มีกำลังการกลั่นมากกว่า 20 ล้านตันต่อปี มี 5 แห่งที่ตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา ตามข้อมูลจากสำนักงานข้อมูลด้านพลังงานของสหรัฐอเมริกา ณ ปี 2014 มีโรงกลั่นน้ำมันที่กำลังดำเนินการอยู่ในสหรัฐอเมริกาทั้งหมด 139 แห่ง โดยมีกำลังการกลั่นน้ำมันอยู่ที่ 17.73 ล้านบาร์เรลต่อวัน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 20% ของกำลังการกลั่นน้ำมันทั่วโลก ในปัจจุบัน อุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันของสหรัฐอเมริกามีปริมาณน้ำเสียจากการกลั่นน้ำมันดิบอยู่ที่ 0.48–0.95 ลูกบาศก์เมตรต่อตัน โดยในปี 2011 ปริมาณสารมลพิษที่ถูกปล่อยออกมานั้นอยู่ในอันดับสาม รองจากอุตสาหกรรมเคมีอินทรีย์และอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ ถือเป็นแหล่งมลพิษทางน้ำที่สำคัญของสหรัฐอเมริกา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากสภาพของน้ำมันดิบที่แย่ลง รวมถึงข้อกำหนดในการแปรรูปน้ำมันที่เข้มงวดขึ้น จึงมีการสร้างอุปกรณ์สำหรับการปรับสภาพน้ำมันและการกำจัดกำมะถันเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ปริมาณสารซัลไฟด์ที่ปล่อยออกมาในน้ำเสียลดลงถึง 54% เมื่อเทียบกับปี 2009 แต่ปริมาณสารมลพิษที่มีความเป็นพิษโดยรวมกลับเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า โดยเฉพาะสารไดออกซินและสารปรอท ซึ่งมีปริมาณการปล่อยเพิ่มขึ้น 38% และ 4 เท่าตามลำดับ ทำให้การบำบัดน้ำเสียมีความยากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งสถานการณ์นี้ก็คล้ายกับสถานการณ์ในอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันของประเทศเราเช่นกัน ดังนั้น การทำความเข้าใจสถานการณ์และแนวโน้มการจัดการน้ำเสียของบริษัทยักษ์ใหญ่ด้านการกลั่นน้ำมันของสหรัฐฯ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันของประเทศเราอย่างยั่งยืน 2. สถานการณ์การจัดการน้ำเสียจากโรงกลั่นน้ำมันในสหรัฐอเมริกา 2.1 การวิเคราะห์แหล่งที่มาของน้ำเสียจากโรงกลั่นน้ำมันและคุณภาพของน้ำเสีย น้ำเสียจากโรงกลั่นน้ำมันมีต้นกำเนิดมาจากขั้นตอนต่างๆ ในกระบวนการกลั่นน้ำมัน และขึ้นอยู่กับแหล่งที่มา ระดับความเป็นมลพิษและชนิดของสารมลพิษก็จะแตกต่างกันไป ในโรงกลั่นน้ำมันของสหรัฐอเมริกา น้ำเสียส่วนใหญ่มีที่มาจากกระบวนการผลิต การระบายความร้อน และการผลิตน้ำเคมี โดยน้ำเสียทั้งหมดในโรงงานแบ่งออกเป็นน้ำเสียจากกระบวนการผลิต น้ำเสียจากการระบายความร้อน น้ำเสียจากกระบวนการบำบัดน้ำดิบ น้ำเสียจากไอน้ำที่ควบแน่น น้ำเสียจากห้องปฏิบัติการ รวมถึงน้ำเสียที่เกิดจากกิจกรรมอื่นๆ เช่น การใช้งานในสำนักงาน การบำรุงรักษา เป็นต้น ประเภทและปริมาณสารมลพิษในน้ำเสียจากกระบวนการผลิตของโรงกลั่นน้ำมันในสหรัฐอเมริกามีดังนี้: ปริมาณน้ำเสียจากอุปกรณ์หลักและประเภทของสารมลพิษ ชื่ออุปกรณ์ ประเภทน้ำเสียและสารมลพิษหลัก ปริมาณน้ำเสีย (ลูกบาศก์เมตร/ตัน) สัดส่วนต่อปริมาณน้ำเสียทั้งหมด (%) การกำจัดเกลือออกจากน้ำมันดิบ น้ำเสียจากการกำจัดเกลือ (เกลือ โลหะ ฟีนอล น้ำมันลอย ไนโตรเจน ไซยาไนด์ และสารละลาย) 0.03–0.14 การกลั่นน้ำมันดิบ น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไนโตรเจน ไซยาไนด์ ฟีนอล คลอไรด์ ธาลอล) 1.0844 การแตกตัวของน้ำมันด้วยความร้อน น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ไนโตรเจน ฟีนอล สารละลาย) 0.053 การแตกตัวของน้ำมันด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไนโตรเจน ไซยาไนด์ ฟีนอล น้ำมัน ไซยาไนด์ สารละลาย) 0.3626 การแตกตัวของน้ำมันด้วยไฮโดรเจน น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไซยาไนด์ ไนโตรเจน สารละลาย) 0.053 การเผาน้ำมัน น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ไนโตรเจน สารละลาย) 0.022 น้ำเสียจากการใช้ด่างในการปรับสภาพน้ำมัน น้ำเสียจากด่าง (ด่าง กรดไฮโดรฟลูออริก) 0.064 การเปลี่ยนโครงสร้างของน้ำมัน น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไซยาไนด์ ไนโตรเจน) และน้ำเสียจากการล้างด้วยด่าง (ฟีนอลและคลอไรด์ในปริมาณน้อย) 0.022 การปรับสภาพน้ำมันด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไซยาไนด์ ไนโตรเจน สารละลาย ธาลอล น้ำมัน) 0.1410 การปรับสภาพน้ำมันด้วยไฮโดรเจน น้ำเสียที่มีความเป็นกรด (ไฮโดรเจนไซยาไนด์ ไนโตรเจน ฟีนอล) 0.022 น้ำที่ใช้ในการปรับสภาพน้ำมันก่อนการเติมสารอีเทอร์ สารมลพิษประเภทไนโตรเจน