ในการผลิตน้ำมันเครื่องบิน (Jet A-1 หรือ Kerosene) ไม่มีโรงกลั่นน้ำมันดิบแห่งไหนในโลกที่กลั่นน้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะแบบ 100% และในทางวิศวกรรมเคมีก็ไม่มีน้ำมันดิบชนิดใดในโลกที่สามารถนำมากลั่นแล้วได้ออกมาเป็นน้ำมันเครื่องบินอย่างเดียว
เรามาดูกันว่าเพราะอะไร และโรงกลั่นในไทยหรือทั่วโลกเขาจัดการเรื่องนี้กันอย่างไร
1. ทำไมถึงไม่มีโรงกลั่นน้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะ?
กระบวนการพื้นฐานที่สุดของโรงกลั่นคือ การกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distillation) ซึ่งเป็นการใช้ความร้อนแยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันดิบตาม "จุดเดือด" ที่ต่างกัน
น้ำมันเครื่องบิน (Jet Fuel / Kerosene) จะมีช่วงจุดเดือดอยู่ที่ประมาณ 150°C - 300°C
เมื่อเราต้มน้ำมันดิบ สารที่มีจุดเดือดต่ำกว่านั้นจะระเหยออกไปก่อน (กลายเป็นก๊าซหุงต้ม, น้ำมันเบนซิน) ส่วนสารที่มีจุดเดือดสูงกว่านั้นก็จะเหลืออยู่ด้านล่าง (กลายเป็นน้ำมันดีเซล, น้ำมันเตา, ยางมะตอย)
ดังนั้น ถ้าโรงกลั่นรับน้ำมันดิบเข้ามาต้ม ต่อให้ต้องการน้ำมันเครื่องบินแค่ไหน ระบบก็ต้องได้ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ (แก๊ส, เบนซิน, ดีเซล) ออกมาพร้อมกันเสมอตามธรรมชาติของโมเลกุลน้ำมันดิบ การสร้างโรงกลั่นเพื่อเอาแต่น้ำมันเครื่องบินอย่างเดียวจึงไม่คุ้มทุนทางเศรษฐกิจและทำไม่ได้ในเชิงกายภาพ
2. แล้วถ้าอยากได้น้ำมันเครื่องบินเยอะ ๆ ต้องใช้น้ำมันดิบแบบไหน?
สัดส่วนของน้ำมันเครื่องบินที่กลั่นได้จะขึ้นอยู่กับ ประเภทของน้ำมันดิบ (Crude Oil Assay) เป็นหลัก:
ต้องใช้น้ำมันดิบชนิดเบาและหวาน (Light Sweet Crude): เช่น น้ำมันดิบ Brent, West Texas Intermediate (WTI) หรือน้ำมันดิบจากแถบแอฟริกาตะวันตกและตะวันออกไกล น้ำมันดิบพวกนี้ความหนาแน่นต่ำ มีสารซัลเฟอร์ (กำมะถัน) น้อย และมีสัดส่วนของสารกลุ่มเนื้อน้ำมันใส (Distillates) สูง
สัดส่วนที่กลั่นได้: โดยทั่วไป หากใช้น้ำมันดิบประเภท Light Sweet Crude ผ่านการกลั่นแบบตรง ๆ (Straight-run distillation) จะได้น้ำมันก๊าด/น้ำมันเครื่องบินเฉลี่ยประมาณ 10% - 15% ของถัง (ส่วนที่เหลืออีก 85% จะเป็นเบนซิน ดีเซล และน้ำมันเตา)
การเพิ่มปริมาณ (Upgrading): หากโรงกลั่นต้องการน้ำมันเครื่องบินเพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองดีมานด์ตลาด เขาจะใช้กลุ่มหอกลั่นขั้นสูง เช่น Hydrocracker ซึ่งเป็นการนำน้ำมันส่วนที่หนักกว่า (เช่น น้ำมันดีเซลหนักหรือก๊าซออยล์) มาตัดโมเลกุลด้วยไฮโดรเจนและความร้อน เพื่อบังคับให้โมเลกุลมันเล็กลงจนตกลงมาอยู่ในช่วงจุดเดือดของน้ำมันเครื่องบิน ซึ่งวิธีนี้อาจช่วยดันสัดส่วนน้ำมันเครื่องบินขึ้นไปได้อีกพอสมควรตามที่โรงกลั่นตั้งค่าไว้
3. โรงกลั่นน้ำมันในไทยมีที่ไหนบ้าง? และเขากลั่นน้ำมันเครื่องบินกันอย่างไร?
โรงกลั่นน้ำมันหลัก ๆ ในประเทศไทยมีทั้งหมด 6 แห่ง ซึ่งทุกแห่งสามารถกลั่นน้ำมันเครื่องบิน (Jet A-1) ได้ทั้งหมด โดยจะปรับสัดส่วนการผลิตตามคำสั่งซื้อและกลไกราคาตลาดในเวลานั้น ๆ:
โรงกลั่นบางจาก (พระโขนง กรุงเทพฯ): มีท่อขนส่งน้ำมัน Jet A-1 ยิงตรงจากโรงกลั่นส่งไปยังสนามบินสุวรรณภูมิและดอนเมืองโดยเฉพาะ
โรงกลั่นไทยออยล์ (Thaioil - ศรีราชา ชลบุรี)
โรงกลั่นอาร์พีซีจี / เอสโซ่เดิม (Bangchak Sriracha - ศรีราชา ชลบุรี)
โรงกลั่น พีทีที โกลบอล เคมิคอล (GC - มาบตาพุด ระยอง)
โรงกลั่นไออาร์พีซี (IRPC - ระยอง)
โรงกลั่นสตาร์ ปิโตรเลียม รีไฟนนิ่ง (SPRC - ระยอง)
น้ำมันเครื่องบินจากโซนศรีราชาและมาบตาพุด ก็จะถูกส่งผ่านระบบท่อขนส่งน้ำมันใต้ดิน (เช่น ท่อของบริษัท BAFS หรือ Thappline) เข้าสู่คลังน้ำมันที่สนามบินสุวรรณภูมิเช่นกัน
เกร็ดเพิ่มเติม: โรงกลั่นที่ผลิต "น้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะ" เริ่มมีจริงแล้วในยุคนี้ (แต่ไม่ใช่จากน้ำมันดิบ)
ถ้าพูดถึงโรงกลั่นที่สร้างขึ้นมาเพื่อทำน้ำมันเครื่องบินแทบจะ 100% ในปัจจุบันจะมีอยู่ในกลุ่ม น้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยานแบบยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuel หรือ SAF)
โรงกลั่นประเภทนี้จะไม่ใช้ "น้ำมันดิบจากฟอสซิล" แต่จะใช้ น้ำมันพืชใช้แล้ว (Cooking Oil), ไขมันสัตว์ หรือชีวมวล มาผ่านกระบวนการทางเคมี (Hydrotreated Esters and Fatty Acids - HEFA) เพื่อปรุงแต่งโมเลกุลให้กลายเป็นน้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะ
ในต่างประเทศ: มีบริษัทอย่าง Neste (ฟินแลนด์) ที่มีโรงงานปรับปรุงเพื่อผลิต SAF ป้อนสนามบินทั่วโลก
ในไทย: บางจากฯ ได้สร้างและวางศิลาฤกษ์หน่วยผลิตน้ำมันอากาศยานยั่งยืน (SAF) จากน้ำมันทอดซ้ำแห่งแรกในประเทศไทยไปแล้ว ซึ่งหน่วยผลิตนี้จะเน้นผลิตน้ำมันเพื่อส่งเข้าสู่อุตสาหกรรมการบินโดยเฉพาะ เพื่อตอบโจทย์เทรนด์การลดคาร์บอนในปัจจุบัน
เห็นข่าว สายการบินต่างชาติ จะล้มละลาย เพราะปัญหาเรื่องน้ำมันเครื่องบินแพง
เรามาดูกันว่าเพราะอะไร และโรงกลั่นในไทยหรือทั่วโลกเขาจัดการเรื่องนี้กันอย่างไร
1. ทำไมถึงไม่มีโรงกลั่นน้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะ?
กระบวนการพื้นฐานที่สุดของโรงกลั่นคือ การกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distillation) ซึ่งเป็นการใช้ความร้อนแยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันดิบตาม "จุดเดือด" ที่ต่างกัน
น้ำมันเครื่องบิน (Jet Fuel / Kerosene) จะมีช่วงจุดเดือดอยู่ที่ประมาณ 150°C - 300°C
เมื่อเราต้มน้ำมันดิบ สารที่มีจุดเดือดต่ำกว่านั้นจะระเหยออกไปก่อน (กลายเป็นก๊าซหุงต้ม, น้ำมันเบนซิน) ส่วนสารที่มีจุดเดือดสูงกว่านั้นก็จะเหลืออยู่ด้านล่าง (กลายเป็นน้ำมันดีเซล, น้ำมันเตา, ยางมะตอย)
ดังนั้น ถ้าโรงกลั่นรับน้ำมันดิบเข้ามาต้ม ต่อให้ต้องการน้ำมันเครื่องบินแค่ไหน ระบบก็ต้องได้ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ (แก๊ส, เบนซิน, ดีเซล) ออกมาพร้อมกันเสมอตามธรรมชาติของโมเลกุลน้ำมันดิบ การสร้างโรงกลั่นเพื่อเอาแต่น้ำมันเครื่องบินอย่างเดียวจึงไม่คุ้มทุนทางเศรษฐกิจและทำไม่ได้ในเชิงกายภาพ
2. แล้วถ้าอยากได้น้ำมันเครื่องบินเยอะ ๆ ต้องใช้น้ำมันดิบแบบไหน?
สัดส่วนของน้ำมันเครื่องบินที่กลั่นได้จะขึ้นอยู่กับ ประเภทของน้ำมันดิบ (Crude Oil Assay) เป็นหลัก:
ต้องใช้น้ำมันดิบชนิดเบาและหวาน (Light Sweet Crude): เช่น น้ำมันดิบ Brent, West Texas Intermediate (WTI) หรือน้ำมันดิบจากแถบแอฟริกาตะวันตกและตะวันออกไกล น้ำมันดิบพวกนี้ความหนาแน่นต่ำ มีสารซัลเฟอร์ (กำมะถัน) น้อย และมีสัดส่วนของสารกลุ่มเนื้อน้ำมันใส (Distillates) สูง
สัดส่วนที่กลั่นได้: โดยทั่วไป หากใช้น้ำมันดิบประเภท Light Sweet Crude ผ่านการกลั่นแบบตรง ๆ (Straight-run distillation) จะได้น้ำมันก๊าด/น้ำมันเครื่องบินเฉลี่ยประมาณ 10% - 15% ของถัง (ส่วนที่เหลืออีก 85% จะเป็นเบนซิน ดีเซล และน้ำมันเตา)
การเพิ่มปริมาณ (Upgrading): หากโรงกลั่นต้องการน้ำมันเครื่องบินเพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองดีมานด์ตลาด เขาจะใช้กลุ่มหอกลั่นขั้นสูง เช่น Hydrocracker ซึ่งเป็นการนำน้ำมันส่วนที่หนักกว่า (เช่น น้ำมันดีเซลหนักหรือก๊าซออยล์) มาตัดโมเลกุลด้วยไฮโดรเจนและความร้อน เพื่อบังคับให้โมเลกุลมันเล็กลงจนตกลงมาอยู่ในช่วงจุดเดือดของน้ำมันเครื่องบิน ซึ่งวิธีนี้อาจช่วยดันสัดส่วนน้ำมันเครื่องบินขึ้นไปได้อีกพอสมควรตามที่โรงกลั่นตั้งค่าไว้
3. โรงกลั่นน้ำมันในไทยมีที่ไหนบ้าง? และเขากลั่นน้ำมันเครื่องบินกันอย่างไร?
โรงกลั่นน้ำมันหลัก ๆ ในประเทศไทยมีทั้งหมด 6 แห่ง ซึ่งทุกแห่งสามารถกลั่นน้ำมันเครื่องบิน (Jet A-1) ได้ทั้งหมด โดยจะปรับสัดส่วนการผลิตตามคำสั่งซื้อและกลไกราคาตลาดในเวลานั้น ๆ:
โรงกลั่นบางจาก (พระโขนง กรุงเทพฯ): มีท่อขนส่งน้ำมัน Jet A-1 ยิงตรงจากโรงกลั่นส่งไปยังสนามบินสุวรรณภูมิและดอนเมืองโดยเฉพาะ
โรงกลั่นไทยออยล์ (Thaioil - ศรีราชา ชลบุรี)
โรงกลั่นอาร์พีซีจี / เอสโซ่เดิม (Bangchak Sriracha - ศรีราชา ชลบุรี)
โรงกลั่น พีทีที โกลบอล เคมิคอล (GC - มาบตาพุด ระยอง)
โรงกลั่นไออาร์พีซี (IRPC - ระยอง)
โรงกลั่นสตาร์ ปิโตรเลียม รีไฟนนิ่ง (SPRC - ระยอง)
น้ำมันเครื่องบินจากโซนศรีราชาและมาบตาพุด ก็จะถูกส่งผ่านระบบท่อขนส่งน้ำมันใต้ดิน (เช่น ท่อของบริษัท BAFS หรือ Thappline) เข้าสู่คลังน้ำมันที่สนามบินสุวรรณภูมิเช่นกัน
เกร็ดเพิ่มเติม: โรงกลั่นที่ผลิต "น้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะ" เริ่มมีจริงแล้วในยุคนี้ (แต่ไม่ใช่จากน้ำมันดิบ)
ถ้าพูดถึงโรงกลั่นที่สร้างขึ้นมาเพื่อทำน้ำมันเครื่องบินแทบจะ 100% ในปัจจุบันจะมีอยู่ในกลุ่ม น้ำมันเชื้อเพลิงอากาศยานแบบยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuel หรือ SAF)
โรงกลั่นประเภทนี้จะไม่ใช้ "น้ำมันดิบจากฟอสซิล" แต่จะใช้ น้ำมันพืชใช้แล้ว (Cooking Oil), ไขมันสัตว์ หรือชีวมวล มาผ่านกระบวนการทางเคมี (Hydrotreated Esters and Fatty Acids - HEFA) เพื่อปรุงแต่งโมเลกุลให้กลายเป็นน้ำมันเครื่องบินโดยเฉพาะ
ในต่างประเทศ: มีบริษัทอย่าง Neste (ฟินแลนด์) ที่มีโรงงานปรับปรุงเพื่อผลิต SAF ป้อนสนามบินทั่วโลก
ในไทย: บางจากฯ ได้สร้างและวางศิลาฤกษ์หน่วยผลิตน้ำมันอากาศยานยั่งยืน (SAF) จากน้ำมันทอดซ้ำแห่งแรกในประเทศไทยไปแล้ว ซึ่งหน่วยผลิตนี้จะเน้นผลิตน้ำมันเพื่อส่งเข้าสู่อุตสาหกรรมการบินโดยเฉพาะ เพื่อตอบโจทย์เทรนด์การลดคาร์บอนในปัจจุบัน