กระบวนการกลั่นน้ำมันของแต่ละโรงกลั่น จะแตกต่างกันบ้างขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายประการ เข่น คุณสมบัติของน้ำมันดิบที่นำเข้า ชนิดและคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ต้องการ แต่ทั่วไปกระบวนการกลั่นจะประกอบด้วยกรรมวิธีย่อยที่สำคัญดังนี้
1. การแยก (Separation)
กรรมวิธีการแยกน้ำมันดิบ คือ การแยกส่วนประกอบทางกายภาพของน้ำมันดิบ ซึ่งส่วนมากจะแยกโดยวิธีการกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distillation) คือ การนำน้ำมันดิบมากลั่นในหอกลั่น น้ำมันดิบจะถูกแยกตัวออกเป็นน้ำมันสำเร็จรูปประเภทต่าง ๆ ตามช่วงจุดเดือดที่ต่างกัน
การแยกน้ำมันดิบด้วยการกลั่นลำดับส่วน เป็นวิธีการพื้นฐาน โดยใช้หลักว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดต่าง ๆ ที่รวมกันอยู่ในน้ำมันดิบ จะมีระดับของจุดเดือดแตกต่างกันตั้งแต่ -157 องศาเซลเซียส (125 องศาฟาเรนไฮต์ต่ำกว่าศูนย์) ขึ้นไป จนกระทั่งถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส ด้วยหลักดังกล่าวในการแยกสารประกอบที่รวมกันอยู่นี้ จึงใช้วิธีการกลั่นตามลำดับของอุณหภูมิที่ต่างกัน
ในการกลั่นลำดับส่วนน้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านเข้าไปในท่อเหล็ก ซึ่งเรียงแถวอยู่ในเตาเผาที่มีความร้อนขนาด 315-371 องศาเซลเซียส (600-700 องศาฟาเรนไฮต์) หลังจากนั้นน้ำมันดิบที่ร้อน รวมทั้งไอร้อนจะไหลผ่านไปในหอกลั่น ไอร้อนที่ลอยขึ้นไปเมื่อได้รับความเย็นจะกลั่นตัวเป็นของเหลว ตกบนภาชนะรองรับซึ่งจัดเรียงเป็นชั้น ๆ หลายสิบชั้นในหอกลั่น โดยไอร้อนจะกลั่นตัวเป็นของเหลวตกในชั้นใด ก็ขึ้นอยู่กับช่วงจุดเดือดของน้ำมันส่วนนั้น ชั้นสุดยอดของหอกลั่นมีอุณหภูมิต่ำสุดจะเป็นก๊าซหุงต้ม (LPG) รอง ๆ ลงมา ซึ่งอุณหภูมิสูงขึ้นจะเป็นส่วนของเบนซิน น้ำมันก๊าด และดีเซล ตามลำดับ ส่วนน้ำมันที่ก้นหอกลั่นถ้านำไปผ่านกรรมวิธีอื่น ๆ จะแยกออกเป็นน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐาน และส่วนที่เหลือจะเป็นน้ำมันเตาและยางมะตอย ส่วนต่าง ๆ ของน้ำมันดิบที่แยกมาเรียกว่าผลิตภัณฑ์โดยตรง
2. การเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมี (Conversion)
คือ การเปลี่ยนแปลงโมเลกุลหรือโครงสร้างทางเคมี เพื่อให้คุณภาพของน้ำมันเหมาะสมกับความต้องการใช้ประโยชน์
ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลั่นลำดับส่วน อาจมีปริมาณไม่เท่ากับปริมาณผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ต้องการใช้ เช่น น้ำมันเบนซินที่ใช้กับรถยนต์ที่กลั่นได้จากน้ำมันดิบ ด้วยกรรมวิธีการกลั่นลำดับส่วน อาจมีปริมาณไม่พอกับความต้องการ ฉะนั้น ผู้กลั่นน้ำมันจึงต้องหาทางผลิตน้ำมันเบนซินให้มากขึ้น โดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของน้ำมัน
ขอบคุณแหล่งข้อมูล https://dmf.go.th
