24

บทท 2

ทฤษฎทเกยวของ

บทนจะกลาวถงแนวคดและทฤษฎทเกยวของกบการวจย โดยแบงเปน 7 สวนคอ สวนท 1 หลกการทเกยวของกบขอมลลกษณะทวไปของปาลมน ามน สวนท 2 กระบวนการสกดน ามนปาลมสวนท 3 การใชพลงงานในระบบตางๆ ของกระบวนการสกดน ามนปาลมดบ สวนท 4 ดชนวดคาการใชพลงงานจ าเพาะ สวนท 5 ขอมลทวไปของกาซเรอนกระจก สวนท 6 การค านวณปรมาณกาซเรอนกระจก ซงในงานวจยนจะด าเนนการเฉพาะปรมาณกาซเรอนกระจก ทเกดจากการใชพลงงานจากกระบวนการผลต โดยไมรวมปรมาณกาซเรอนกระจกทเกดจากภาคการเกษตรและการใชพนทและสวนท 7 ทฤษฎท เกยวของกบการค านวณคาความเขมคารบอน ส าหรบงานวจยนจะท าการศกษาคาความเขมคารบอน โดยการค านวณปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจก ในลกษณะของคารบอนไดออกไซดเทยบเทาตอมลคาผลตภณฑน ามนปาลมดบ โดยรายละเอยดสามารถอธบายได ดงน 2.1 ลกษณะทวไปของปาลมน ามน

ชอสามญ ปาลมน ามน (Oil Palm), น ามนปาลม (Crude Palm Oil) เรยกยอวา CPO ชอวทยาศาสตร Elaeis Guineensis Jacq แหลงเพาะปลกปจจบน พบใน มาเลเซย อนโดนเซย ไนจเรย ประเทศไทย โคลมเบย

อนเดย ประเทศในภมภาคเอเชยตะวนออกเฉยงใต เชน พมา กมพชา พนธทางการคาทใช คอ ลกผสมเทเนอรา (ดราและพสเฟอรา) มรายละเอยดดงน

2.1.1 ประเภทของปาลมน ามน ปาลมน ามน เปนพชผสมขามเพศ มทงชอดอกเพศผและชอดอกเพศเมย แยกชอดอก

อยในตนเดยวกน การผสมเปดจะไดตนปาลมรนลกทแตกตางจากตนแมเดม จงไมแนะน าใหเกบเมลดจากใตตนไปขยายพนธ ถาปลกปาลมน ามนจากเมลดทหลนใตตน หรอน ามาจากแหลงผลต

24

พนธทไมนาเชอถอ จะท าใหผลผลตทะลายสดลดลงรอยละ 15-50 และน ามนปาลมดบรอยละ 35-55

2.1.1.1 ลกษณะผล ปาลมน ามน สามารถจ าแนกตามลกษณะผลได 3 แบบ

ก) ดรา (Dura) กะลาหนา 2-8 mm ไมมวงเสนประสด าอยรอบกะลา ม ชนเปลอกนอกบางรอยละ 35-60 น ามนดบต า มยนควบคมเปนลกษณะเดน ดงรป 2.1

ทมา: http://www2.diw.go.th/I_Standard/Web/pane_files/Industry13.asp

รป 2.1 ปาลมดรา

ข) พสเฟอรา (Pisiferra) ลกษณะผลไมมกะลา มขอเสยคอ ชอดอกตวเมย มกเปนหมน ท าใหผลฝอลบ ทะลายเลก เนองจากผลไมพฒนา ผลผลตต ามากหรอไมมผลผลต ทรงตนมกจะใหญ ไมใชปลกเปนการคา ยนควบคมเปนลกษณะดอย ดงรป 2.2

ทมา: http://www2.diw.go.th/I_Standard/Web/pane_files/Industry13.asp

รป 2.2 ปาลมฟสเฟอรา

25

ค) เทเนอรา (Tenera) ลกษณะผลมกะลาบาง 0.5-4 mm มวงเสนประสด า อยรอบกะลา มชนเปลอกนอกหนารอยละ 60-90 ลกษณะเทเนอราเปนพนธทาง (Heterozygous) ดงรป 2.3

ทมา: http://www2.diw.go.th/I_Standard/Web/pane_files/Industry13.asp

รป 2.3 ปาลมเทเนอรา

2.1.1.2 สผล ปาลมน ามนจ าแนกสผล ม 2 แบบ คอ 1) มผลดบเปนสเขยว เมอสกเปลยนเปน

สสม(Virescens) และ 2) สผลดบเปนสด า เมอสกเปลยนเปนสแดง (Nigrescens) 2.1.1.3 เมลด เมลดของปาลมน ามนมลกษณะแขง ประกอบดวย กะลา (Endocarp) และ

เนอใน ซงเจรญมาจากไข 1-3 อน บางครงพบ 4 อน ขนาดของเมลดขนอยกบความหนาของกะลาและขนาดของเนอใน บนกะลาจะมชองส าหรบงอก (Germ Pore) 3 ชองในกะลานนประกอบดวยอาหารตนออน(Endosperm) หรอเนอในสขาวอมเทา ซงมน ามนสะสมอยและมเยอ (Testa) สน าตาลแกหมอยโดยมเสนใยรองรบระหวางเยอหมกะลาอกชนหนง ภายในเนอในตรงกนขามกบชองส าหรบงอก มตนออนฝงตวอยมลกษณะตรงยาวประมาณ 3 mm โดยปกต เมลดปาลมน ามนมการพกตว ซงสามารถท าลายการพกตวโดยการอบดวยความรอน เมลดจะงอกเมอไดรบการกระตนโดยอณหภมและความชนทเหมาะสม ขบวนการงอกและเกดในระยะเวลา 3 - 4 วน แตละเมลดจะใชเวลาในการงอกแตกตางกน ตนออนในเมลดเรมมการเจรญเตบโตนน ยอดของใบเลยงจะขยายใหญขนมสเหลองเรยกวา จาว (Haustorium) และยงคงฝงตวอยในเนอใน ท าหนาทดดอาหารมาเลยงตนออน จาวจะผลตเอนไซมออกมายอยอาหารตนออน ใหเปนของเหลวไปเลยงตนออน เปนเวลาประมาณ3 เดอน จนกระทงตนออนสามารถสงเคราะหแสงเองได

26

2.2 กระบวนการสกดน ามนปาลม

กระบวนการผลตน ามนปาลมเรมจากการเกบเกยวผลปาลมสด (Fresh Fruit Bunch, FFB)

จากสวนปาลม และขนสงสสถานรบผลปาลมสดหรอลานเทภายในโรงงาน ซงการน าผลปาลม

เขาสกระบวนการผลตตองน าเขาตามหลก มากอนเขากอน มาหลงเขาหลง (First in – First out,

FIFO) เพอรกษาความสดใหมของผลปาลมใหเขากระบวนการไดอยางคงท

หลกการของกระบวนการสกดน ามนปาลม คอ การสกดน ามนจากผลปาลมโดยใชไอน า

และเครองบบผลปาลม (Pressing machine) น ามนปาลมทไดจะถกน าไปท าใหบรสทธโดยการใช

แรงโนมถวงของโลกในการแยกน ามนปาลม หลงการเกบเกยวทะลายปาลมสดตองรบสงไปยง

โรงงานสกดน ามนปาลม ทะลายปาลมสดจะถกขนสงถายลงบนพนทรองรบ (Ramp) และใสไวใน

ตขนาด 2.5 - 3.0 ตน เพอหลกเลยงการเกดกรดไขมนอสระจากเอนไซดตามธรรมชาตทมสวนเนอ

ชนกลางของผลปาลม (Mesocarp) ควรน าทะลายปาลมสดเขาสกระบวนการผลตภายใน 72 ชวโมง

โดยทวไป น ามนปาลมจากผลปาลมสดมกรดไขมนอสระประมาณรอยละ 1 หากทงผลปาลมไว

นาน ปรมาณกรดไขมนอสระจะเพมขนอยางรวดเรว จะสงผลใหน ามนปาลมมปรมาณและคณภาพ

ลดลง โดยธรรมชาตในผลปาลมจะมเอนไซมยอยน ามนซงมหนาทชวยกระบวนการยอยสลาย

โมเลกลของน ามน ใหกรดไขมนในโครงสรางกลเซอไรด หลดออกมาเปนกรดไขมนอสระ และ

ถามการยอยสลายแบบนตอไปเรอยๆจะท าใหผลได (Yield) ของน ามนปาลมลดลง ดงนน ขนตอน

ในกระบวนการน าผลปาลมดบปอนเขาสโรงงาน จงเปนขนตอนทส าคญทกขนตอน และควรท า

อยางตอเนองจนไดผลตภณฑตามทตองการ ดงแผนผงกระบวนการสกดน ามนปาลมทเปนแบบ

มาตรฐานของโรงงานอตสาหกรรมน ามนปาลมไดแสดงไวในรป 2.4

27

ทมา: ปรบปรงจากคมอการจดการสงแวดลอมอตสาหกรรมสกดน ามนปาลม. (2540)

รป 2.4 ขนตอนการสกดน ามนปาลมแบบมาตรฐาน

ไฟฟา

ลานเท

การนง

ปาลม

การแยกผล

ปาลม

การยอยผล

ปาลม

การบบผล

ปาลม

การกรองผาน

ตะแกรงสน

ถงตกจม การท าให

บรสทธ

การแยก

ทราย

การเหวยงแยกน ามนดวย

เครอง

Decanter-Separator

การก าจดน า

และ

ท าใหน ามน

เยนลง ถงเกบน ามน

ปาลมดบ

การแยกเสนใยและเมลด

ปาลม

ถงเกบ

เมลดใน

เมลด กะเทาะเมลด

ปาลม

การแยกกะลา

และเมลดใน

ปาลม

การท าใหเมลด

ในปาลมแหง

น าสลดจ

น า

เสย

Decanter cake

น ามนปาลม

ดบ

น าน ามนกลบคน

น าคอนเดนเสท

ทะลายปาลม

เปลา

กะลาปาลม

เมลดใน

ปาลม

ผลปาลม

สด

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไอน า

ไอน า

ไอน า ไฟฟา

น า

รอน

น า

รอน

น า

รอน

ไฟฟา

ไฟฟา

ไฟฟา

ไอน า

28

จากรป 2.4 มรายละเอยดของกระบวนการสกดน ามนปาลม แบงออกเปน 8 ขนตอน

ดงน

1. การรบและการเกบทะลายปาลมสด หลงการเกบเกยวทะลายปาลมสดตองรบสงไปยงโรงงานสกดน ามนปาลม ทะลาย

ปาลมสดจะถกขนสงถายลงบนพนทรองรบ (Ramp) และใสไวในตขนาด 2.5 - 3.0 ตน เพอ

หลกเลยงการเกดกรดไขมนอสระจากเอนไซดตามธรรมชาตทมสวนเนอชนกลางของผลปาลม

(Mesocarp) ควรน าทะลายปาลมสดเขาสกระบวนการผลตภายใน 72 ชวโมง โดยทวไป น ามนปาลม

จากผลปาลมสดมกรดไขมนอสระประมาณรอยละ 1 หากทงผลปาลมไวนาน ปรมาณกรดไขมน

อสระจะเพมขนอยางรวดเรว จะสงผลใหน ามนปาลมมปรมาณและคณภาพลดลง ดงรป 2.5

รป 2.5 สถานรบผลปาลมสด

2. การนงปาลม (Sterilization)

ขนตอนนจะใชหมอนงขนาดใหญ ซงสามารถแบงลกษณะหมอนงตามการตดตงได

2 ชนด คอ หมอนงแนวนอน และหมอนงแนวตง มลกษณะดงน

หมอนงแนวนอน (Horizontal Sterilizer) เปนหมอนงท นยมใชกนอยาง

แพรหลายทงในอดตและปจจบน มขนาดความจ 3 – 25 ตน FFB (บรรจลงสเตอรไลซขนาด 1.5 ตน

29

ได 2 ลง ถง บรรจลงสเตอรไลซขนาด 2.5 ตน ได 9 ลง) ออกแบบเปนถงเหลกกลาทนความดนรป

ทรงกระบอก ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.7 เมตร หรอ 2.1 เมตร ขนกบขนาดของลงทใช ความยาว

เพยงพอกบจ านวนลงทตองการบรรจ ดานหนามฝาเปดปด ดงรป 2.6

รป 2.6 หมอนงปาลมแนวนอน

หมอนงแนวตง (Vertical Sterilizer) ถงแบบนมความจจรงประมาณ 2 – 6 ตน

FFB โครงสรางเปนถงเหลกกลาทนความดนรปทรงกระบอก ดานบนมฝาทรงกลมลอคดวยสลก

เกลยว ดานลางมฝาทรงสเหลยมผนผายดไวดวยบานพบ ทกนถงดานในออกแบบเปนแผนรพรน

ลาดเอยงลงสชองทางออก เพอชวยในการระบาย FFB ทนงแลวออกจากถง เนองจากถงมความจต า

เทยบกบถงนอน ถงแบบนจงเหมาะส าหรบโรงงานขนาดเลก ออกแบบงายๆ และราคาถกกวา

ไมตองใชลงในการนง ดงรป 2.7

30

รป 2.7 หมอนงปาลมแนวตง

การนงปาลมจะปอนไอน าขนาด 3 บาร ในการใหความรอน ปรมาณไอน าทใชขนอยกบ

รปแบบการนง เชนถานงแบบ Single peak จะใชไอน าประมาณ 175 กโลกรมตอตน FFB แตถานง

แบบ Triple peak จะใช 260 – 290 กโลกรมตอตน FFB ขนกบระดบแรงดนไอสงสดทใชส าหรบ

สองชวงแรก โดยมวตถประสงคของการนงปาลมดงน

1. เพอหยดการท างานของเอนไซมยอยน ามน โดยธรรมชาตในผลปาลมจะม

เอนไซมยอยน ามนซงมหนาท ชวยกระบวนการยอยสลายโมเลกลของน ามนใหกรดไขมน

ในโครงสรางกลเซอไรดหลดออกมาเปนกรดไขมนอสระและถามการยอยสลายแบบนตอไปเรอยๆ

จะท าใหผลได (Yield) ของน ามนปาลมลดลง ดงนนจงตองหยดการท างานของเอนไซมลงโดยการ

ใหความรอน (<55 ◦C) โดยใชไอน าเปนตวพาความรอน

2. เพอท าใหผลในทะลายปาลมหลวมพรอมส าหรบการแยกผลปาลมออกจาก

ทะลายในขนตอนตอไป การนงปาลมนอกจากเพอหยดการท างานของเอนไซมยอยน ามนแลว

ยงเปนการเตรยมผลปาลม ส าหรบขนตอนตอไปคอ การแยกผลปาลม ในระหวางนงกระบวนการ

บางอยางในผลปาลมซงเกดขนตามธรรมชาตขณะผลสก จะถกเรงใหเรวขนดวยความรอน

กลาวคอ ปกตสวนทผลตอกบกานทะลายจะมช นคอรกก (Corky layer) ซงเกดขนระหวาง

กระบวนการสก ช นทเกดขนน มความเหนยวทนทานมากตราบเทาทยงมน าเลยง (Sapsteam)

ไหลไปสผลซงก าลงสก เมอถงจดทผลสกเตมท การไหลของน าเลยงนจะหยดท าใหชนคอรกกน

31

คอยๆแหงและลดความเหนยวลง หลงจากนน บรเวณขอตอกจะหลดออกเองตามธรรมชาต ผลสก

กรวงจากทะลาย การเรงกระบวนการนท าใหโดย การใหความรอนในรปไอน า ยงใชอณหภมสง

และระยะเวลานงนานกจะยงสะสมความรอนในน า ซงแทรกอยระหวางขอตอของผลกบกาน

ทะลายไดมากยงขน เมอสนสดการนง ไอน าทถกปลอยออกจากเครอง (Blown off) จะท าใหเกด

การระเหยน าออกไปไดอยางรวดเรว (Flash evaporate) จากจดน นนคอท าใหเกดการแหงแบบม

การขบเคลอน (Forced drying) ซงจะท าใหขอตอระหวางขวผลกบกานทะลายเปราะขน สามารถ

ปลดผลออกจากทะลายไดงาย

3. เพอท าใหเนอปาลมนม เปนการเตรยมความพรอมส าหรบขนตอนการยอย

การนงชวยใหโครงสรางของเนอปาลมออนตวลง จนท าใหสามารถแยกออกจากเมลดไดงาย

ระหวางการยอย โดยเนอปาลมจะหลดออกจากเมลดไดงายภายหลงการนงเพยงชวระยะเวลาสนๆ

4. เพอท าใหรอนและท าใหเมลดแหงบางสวน ท าใหเมลดแตกไดงายขน จะตอง

ท าใหรอนถงอณหภมระดบหนงและคงอณหภมนไวในชวงระยะเวลาหนง การท าแหงจะท าใหเนอ

ในของเมลดหดตวลงเลกนอยและแยกตวหลดออกจากกะลาหรอเปลอกหมเมลด (Shell) ซงชวยให

กระบวนการแยกกะลาท าไดงายขน

5. เพอตกตะกอนโปรตนโดยวธท าใหโปรตนจบกนเปนกอน เซลลน ามนใน

ผลปาลมกมโปรตนเชนเดยวกบในเซลลของสงมชวตทกชนด ซงในการนงจะท าใหโปรตน

ตกตะกอนโดยวธโคแอกกเลชน (Coagulation) ซงเปนผลดเนองจากปฏกรยานเปนชนดไมผนกลบ

ฉะนนโปรตนทจบเปนกอนแลวจะไมท าใหเกดคอลลอยดเชงซอน (Colloidal complex) ไดอก

ตอไป ผลกคอ จะไมสามารถท าหนาท เปนสารอมลชน (Emulsifier) ในขนตอนตอไปและ

ไมสามารถขดขวางขนตอนการแยกและท าใหน ามนใสในขนตอนทายๆของกระบวนการผลต

3. การแยกผลปาลม

เปนขนตอนการแยกผลปาลมออกจากทะลายปาลมโดยอาศยหลกการเหวยงแยก

และปลอยใหตกภายในเครองนวด (Threshing drum or Thresher) ซงเปนเครองจกรทเปนเหลกซ

ตะแกรงทรงกระบอกขนาดเสนผานศนยกลาง 1.8 – 2.3 เมตร ยาวประมาณ 4 -6 เมตร หมนดวย

ความเรว 24 รอบตอนาท มสองแบบ คอ แบบมเพลาและไมมเพลา ขนตอนนจะท าใหเกดผลปาลม

32

และทะลายปาลมเปลา (Empty Fruit Bunches. EFB) จะถกล าเลยงไปท าเปนเสนใยส าหรบเปน

เชอเพลงปอนหมอไอน า (Boiler) ตอไป สวนผลปาลมจะถกล าเลยงเขาสกระบวนการยอยและหบ

น ามนตอไป

4. การยอยผลปาลม

ผลปาลมทแยกออกมาจากทะลายปาลมแลวนน จะน าไปเขาเครองยอยผลปาลม

ดงรปท 2.7 เพอเปลยนผลปาลมใหอยในรปของปาลม ทผานกระบวนการยอยใหเปนเนอเดยวกน

( Homogeneous Oily Mash ) โดยการน าน ารอนปอนเขาในขนตอนนเพอใหน าเปนตวชวยในการ

ท าใหปาลมเปนเนอเดยวกน ซงปาลมทผานการยอยนจะน าไปสขนตอนการบบผลปาลมตอไป

ดงรป 2.8

รป 2.8 เครองยอยผลปาลม

5. การบบผลปาลม

การบบผลปาลม (Screw Pressing) เปนขนตอนสกดน ามนออกจากผลปาลมทผาน

การยอยแลว น ามนทเกดขนจากสวนเปลอกของผลปาลมถกสกดดวยเครองหบเกลยวอด และของ

ผสมทมน ามนอย (Oil phase) จะมปรมาณสารแขวนลอยสงท าใหแยกน ามนไดยากซงจะมผลท าให

น าเสยของโรงงานมภาระบรรทกสารอนทรย (Organic loading) สง ในสวนทเปนของแขง

(Press cake) ประกอบดวยเมลดและเสนใย ซงถกท าใหรอนดวยลมรอน (135 องศาเซลเซยส)

จนแหง แลวแยกออกจากกนโดยใชไซโคลน เมลดปาลมทแยกไดจะถกน าไปเขาเครองกะเทาะ

33

(Centrifuge crackers) เพอแยกเมลดในและกะลา โรงงานสกดน ามนปาลมสวนใหญจะขายเมลดใน

ปาลมใหโรงงานสกดเมลดใน แลวน าเสนใยและกะลาไปใชเปนเชอเพลงส าหรบหมอก าเนดไอน า

สวนน ามนทสกดออกมาได จะน าไปท าใหเปนน ามนปาลมบรสทธ แสดงดงรป 2.9

รป 2.9 เครองบบปาลม

6. การท าใหน ามนปาลมบรสทธ

การท าใหน ามนปาลมบรสทธ น ามนดบจะถกแยกออกเปนน ามนบรสทธและ

ตะกอนน ามน (Sludge Oil) ซงตองใชวธการทจ ากดปรมาณสงปนเปอนใหเหลอนอยทสดและ

ลดปรมาณการสญเสยน ามนในสวนของตะกอนน ามนใหไดมากทสดโดยใชระบบหลกๆ คอ ระบบ

ตกตะกอนในถงดวยแรงโนมถวง (Clarifier Settling Tank System) และระบบเหวยงแยกน าและ

กากตะกอนดวยเครองเหวยง (Decanter and Separator System) ขนตอนการท าใหน ามนปาลม

บรสทธ ประกอบดวย 4 ขนตอนดงน

6.1 การกรองน ามนดบดวย Vibrating screen

การแยกน ามนจากของผสมทมน ามนอยจ าเปนตองเตมน ารอนลงไปใน

น ามนดบ ขณะไหลผานเขาไปสเครองกรอง (Johnson Screen or Sweco-Screen) เพอจะท าให

สงเจอปนทมขนาดใหญ เชน เสนใยและชนสวนของกะลาปาลมออกจากสวนของน ามนปาลม

34

เครองกรองชนดนมพนผวสมผสมากท าใหเกดการสมผสระหวางน ามนปาลมดบและอากาศ ท าให

คณภาพน ามนลดลงเนองจากปฏกรยาออกซเดชน (Oxidation)

6.2 การแยกของแขงแขวนลอยออกจากน ามนดบ

วธการแยกของแขงแขวนลอยออกจากน ามนดบเกดขนในถงตกจม

(Setting Tank) โดยมการใหความรอนดวยไอน าโดยตรง หรอใหความรอนดวยไอน าทอยในทอปด

และอาศยแรงโนม ถวงตลอดจนการเตมน ารอน เพ อป รบปรงการแยกน ามน ข นตอน น

มวตถประสงคเพอใหน ามนทไดมสดสวนของน ามนรอยละ 90 และมน าเจอปนรอยละ 10 อยางไร

กตาม ในขนตอนนจะมประสทธภาพเพยงรอยละ 50 เทานน สงผลใหน ามนปาลมยงคงมสวนของ

ของแขงแขวนลอยหรอท าใหกากตะกอนมปรมาณน ามนปาลมเจอปนอยสง นอกจากนระยะเวลาท

น ามนอยในถงตกจมทนานและใชอณหภมสง จะท าใหน ามนปาลมมคณภาพลดลง ดงนนเพอเพม

ปรมาณผลผลตบางโรงงานจงมการใชเครองมอทมประสทธภาพสงกวาในถงตกจมไดแกเครองแยก

แบบ Three-Phase Centrifuge Decanter จากนนจะรวบรวมน ามนทลอยอยดานบนของถงตกจม

โดยใชระบบกรวย แลวน าเขาสขนตอนท าใหไดน ามนบรสทธตอไป ในสวนของของเหลวทอย

ดานลางของถงแยกนนจะไหลลงสถงกากตะกอนและจะน าเขาขนตอนการแยกน ามนกลบคนตอไป

6.3 การท าใหน ามนปาลมบรสทธ (Purification)

การท าใหน ามนปาลมบรสทธนนเปนขนตอนสดทาย ซงแตละขนตอน

จะมการแยกของแขงแขวนลอยทมขนาดเลกออกจากน ามนปาลม สวนของน ามนปาลมทอย

ดานบนของถงตกจม จะรวมเขากบน ามนทไดจากขนตอนการแยกน ามนทน ากลบไดจากสวนลาง

ของถงตกจม ท าใหไดปรมาณน ามนดบรวมประมาณ 163 กโลกรมตอทะลายปาลมสดหนงตน

เครองเหวยงแยกจะถกน ามาใชในขนตอนน และเพอเพมประสทธภาพในขนตอนนเครองเหวยง

แยกจะตดตงระบบการก าจดตะกอนและระบบการท าความสะอาดอตโนมต เนองจากของแขง

แขวนลอยทเจอปนอยมปรมารณนอย จงมกากของเสยเกดขนนอยเชนกน ท าใหมผลกระทบตอ

สงแวดลอมในระดบต า ดงรป 2.10

35

รป 2.10 เครองเหวยงตะกอนน ามน

6.4 การก าจดน าและการท าใหน ามนปาลมเยนลง

เนองจากในน ามนปาลมมน าเจอปนอยในปรมาณมาก ขนตอนการก าจด

น าและการท าใหน ามนปาลมเยนลงจงมความส าคญ น ามนดบทมไอน าเจอปนอยจะผานเขาส

ระบบระเหยสญญากาศ เพอจะท าใหไดน ามนปาลมทไมมน าเจอปน แลวจะน าไปเกบไวในถง

น ามนส าหรบขายใหโรงกลนน ามนพชบรสทธตอไป ขนตอนนไมมผลกระทบตอสงแวดลอม

7. การน าน ามนปาลมกลบคน

ขนตอนการน าน ามนปาลมกลบคนน นประกอบดวย 2 ขนตอนยอย โดยม

วตถประสงคเพอน าน ามนกลบคนและลดภาระความสกปรกของสารอนทรยในสวนของน าเสย

กากตะกอนทเกดขนจากถงตกจมน จะมปรมาณน ามนเจอปนอยถงรอยละ 14 นอกจากนยงมสาร

ทละลายในน าได รวมถงสวนทเปนของเหลวยงประกอบดวยเสนใยปาลมและทราย มขนตอนดงน

7.1 การแยกทราย

ขนตอนการแยกทรายเปนการท าใหกากตะกอนบรเวณถงตกจม ม

ความสะอาดระดบหนงโดยวธ Microstrainers Hydrocyclones ในการแยกอนภาคของแขงเปนเมด

ทรายกอนทจะผานเขาสเครอง Decanter เพอแยกน ามน ดงนน การแยกทรายจงมขนเพอปองกน

ความเสยหายทอาจเกดขนกบเครองมอในขนตอนตอไป โดยเฉพาะอยางยงเครองเหวยงแยก ทจะ

36

ชวยปองกนการอดตนและการกดกรอน การท าความสะอาดเครองนดวยการฉดน าสะอาดเขาไปเพอ

ไลของแขงทสะสมอยภายในเครองออกมา ซงตองใชน าประมาณ 5 ลตรตอทะลายปาลมสดหนงตน

ดงรป 2.11

รป 2.11 ไซโคลนแยกทราย

7.2 การแยกน ามนโดยการเหวยงแยกดวยเครอง Decanter-Separator

กระบวนการในขนน ของผสมทผานการก าจดกรวดทรายจะถกสงไป

เกบรวบรวมในถง (Buffer tank) โดยมวตถประสงคเพอน าน ามนทเจอปนอยในกากตะกอนกลบ

เขาสถงแยกน ามนอกครง กากตะกอนหรอน าเสยจากขนตอนการแยกทราย จะถกน าเขาสขนตอน

การแยกน ามนซงแบงออกเปน 2 สวน คอ สวนน ามนน ากลบคนเขาถงตกจม Decanter Cake และ

สวนของน าเสยซงสงไปบ าบดทระบบบ าบดน าเสยตอไป

37

8. การน าเมลดในปาลมกลบคน

สวนของแขงทไดจากการบบผลปาลม จะประกอบดวยเสนใยปาลมและเมลดปาลม

ซงจะถกแยกออกจากกนโดยใชไซโคลน สวนของเสนใย สามารถน าไปใชเปนเชอเพลงชวมวล

ส าหรบหมอน าภายในโรงงาน สวนของเมลดปาลม จะน าไปผานกระบวนการแยกอกครงหนง โดย

จะถกน าไปเขาเครองกะเทาะ เพอแยกเมลดในและกะลาออกจากกน เมลดปาลมทไดเปนผลผลต

ประเภทหนงของกระบวนการสกดน ามนปาลม กะลาปาลมนนสามารถขายเปนเชอเพลงชวมวล

ใหแกโรงงานอตสาหกรรมอนได แตมสวนนอยจะน ามาใชเปนเชอเพลงส าหรบหมอไอน าภายใน

โรงงาน ดงรป 2.12

รป 2.12 เครองแยกเสนใยและเมลดในปาลมออกจากกน

2.3 การใชพลงงานในระบบตางๆ ของกระบวนการสกดน ามนปาลมดบ ขอมลการใชพลงงานในระบบตางๆ ของกระบวนการสกดน ามนปาลมดบ แสดงถง การใชพลงงานไฟฟาและความรอนในโรงงานสกดน ามนปาลมดบโดยแยกตามกระบวนการผลต ดงตาราง 2.1

38

ตาราง 2.1 การใชพลงงานในระบบตางๆ ของกระบวนการสกดน ามนปาลมดบ

กระบวนการผลต

อปกรณทใชพลงงานในกระบวนการผลต ระบบท า

ความรอน

อปกรณทใช

ประเภทของขอมลทใชวด

ระบบทใชมอเตอรไฟฟา

มอเตอร ปมน า

1. การรบและการเกบทะลายปาลมสด

- - - เครองชงน าหนก ปรมาณวตถดบ

2. การนงปาลม x x x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-เครองวดอณหภม

และความชน

- เครองมอวดอตรา

การไหล

- เครองมอวด

ความดน

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp) -ปรมาณเชอเพลงทใชในการใหความรอน

3. การแยกผลปาลม x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp)

39

ตาราง 2.1 (ตอ)

กระบวนการผลต

อปกรณทใชพลงงานในกระบวนการผลต ระบบท า

ความรอน

อปกรณทใช

ประเภทของขอมลทใชวด

ระบบทใชมอเตอรไฟฟา

มอเตอร ปมน า

4. การยอยผลปาลม x

x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-เครองวด

อณหภมและ

ความชน

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp)

5. การบบผลปาลม x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp)

6. การท าน ามนใหบรสทธ - การกรองดวยน ามนดบดวย Vibrating screen - การแยกของแขงแขวนลอย ออกจากน ามนดบ - การท าใหน ามนปาลมบรสทธ - การก าจดน าและการท าใหน ามนเยนลง

x x x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-เครองวด

อณหภมและ

ความชน

- เครองมอวด

อตราการไหล

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp) -ปรมาณเชอเพลงทใชในการให ความรอน

40

ตาราง 2.1 (ตอ)

กระบวนการผลต

อปกรณทใชพลงงานในกระบวนการผลต

ระบบท า ความรอน

อปกรณทใช

ประเภทของขอมลทใชวด

ระบบทใชมอเตอรไฟฟา

มอเตอร ปมน า

7. การน าน ามนปาลมกลบคน - การแยกทราย - การแยกน ามนโดยการเหวยงแยกดวยเครอง Decanter-Separator

x x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp)

8. การน าเมลดในปาลมกลบคน x

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp)

9. ระบบสนบสนนการผลต - หมอไอน า

-แอมปมเตอร

-โวลตมเตอร

-เครองวเคราะห

ก าลงไฟฟา

-เครองวดประสทธภาพ

การเผาไหม

-ก าลงไฟฟา (kW) -แรงดน (Volt) -กระแส (Amp) x x

ทมา : ปรบปรงจากกรมโรงงานอตสาหกรรม (2549) 2.4 ดชนชวดคาการใชพลงงาน (Specific Energy Consumption: SEC)

คาดชนชวดการใชพลงงาน (Specific Energy Consumption: SEC) เปนคาทสะทอนถง

ประสทธภาพการใชพลงงาน และยงสามารถแสดงถงตนทนทางดานพลงงานของโรงงาน

41

อตสาหกรรมได โดยทวไปคา SEC สามารถค านวณไดจากปรมาณพลงงานทโรงงานใชในชวงเวลา

น น ตอปรมาณผลผลตท งหมดในชวงเวลาเดยวกน ซงการใชคา SEC ส าหรบการวเคราะห

ประสทธภาพการใชพลงงานนนมขอจ ากดในการวเคราะหอยบาง กลาวคอในกรณทโรงงานม

ผลผลตหลายชนดวธทใหไดคา SEC ทมความถกตองและนาเชอถอมากทสด คอ การวเคราะหโดย

อาศยขอมลทแทจรงจากการตรวจวดโรงงาน เนองจากจะสามารถแยกแยะการใชพลงงานแตละ

ชนดตามประเภทของผลผลตนนๆ ไดจรง หากน าขอมลทไดมาจากการเกบรวบรวมไว อาจท าให

การจ าแนกการใชพลงงานพลงงานท าไดคอนขางยาก

การวเคราะหคาเกณฑการใชพลงงาน ในแตละกระบวนการผลต ม 2 คา ไดแก

1. คาเกณฑการใชพลงงานไฟฟา (SECE) เปนการวดการใชพลงงานไฟฟาเทยบกบ ผลผลตนนๆ

SECE =

2. คาเกณฑการใชพลงงานความรอน (SECTH) เปนการวดการใชพลงงานความรอนของ

กระบวนการผลตนนๆ

SECTH =

คาดชนการใชพลงงานจะมประโยชนอยางมาก ในการควบคมและตดตามการใชพลงงาน

ซงยงสามารถสะทอนใหเหนถง ประสทธภาพการใชพลงงาน จากอดตจนถงปจจบน วามการพฒนาทดขนหรอลดลง ขอดประการส าคญของตวชวดรปแบบน คอ สามารถชวดในประเดนทตองการศกษาโดยเฉาะได นอกจากน ตวชวดดงกลาว ยงสามารถสอใหเหนถงแนวโนมและความเปนไปในระยะยาวอกดวย (ส านกก ากบและอนรกษพลงงาน,2541)

การใชพลงงานไฟฟาของกระบวนการผลตในป (MJ)

ปรมาณผลผลตในปนนๆ (ตน)

การใชพลงงานความรอนของกระบวนการผลตในป (MJ)

ปรมาณผลผลตในปนนๆ (ตน)

42

2.5 กาซเรอนกระจก (Greenhouse Gases: GHGs)

2.5.1 ขอมลทวไปของกาซเรอนกระจก กาซเรอนกระจก เปนกาซทมคณสมบตในการดดซบคลนรงสความรอนหรอรงส อนฟาเรดไดด กาซเหลานมความจ าเปนในการรกษาอณหภมในบรรยากาศของโลกใหเหมาะสม ตอการด ารงชวตของสงมชวต ซงหากบรรยากาศโลกไมมกาซเรอนกระจกในชนบรรยากาศ ดงเชนดาวเคราะหดวงอนๆในระบบสรยะแลว จะท าใหอณหภมในตอนกลางวนรอนจดและตอนกลางคนนนหนาวจด เนองจากกาซเหลานดดคลนรงสความรอนไวในเวลากลางวน แลวท าการแผรงส ความรอนออกมาในเวลากลางคน สงผลใหอณหภมบรรยากาศโลกไมเปลยนแปลงอยางฉบพลน ซงมกาซจ านวนมากทมคณสมบตในการดดซบคลนรงสความรอน และถกจดอย ในกลมกาซ เรอนกระจก มท งกาซทเกดขนเองตามธรรมชาต และเกดจากกจกรรมของมนษย ท งนกาซ เรอนกระจกทส าคญ ไดแก ไอน า กาซคารบอนไดออกไซด โอโซน มเทน ไนตรสออกไซด และสารซเอฟซ เปนตน 2.5.2 ชนดของกาซเรอนกระจก กาซเรอนกระจก หมายถง กาซชนดตางๆทกอใหเกดปรากฏการณเรอนกระจก ซงเปนสาเหตส าคญของภาวะโลกรอน กาซเรอนกระจกทส าคญ ถกควบคมโดยพธสารเกยวโตมเพยง 6 ชนด โดยจะตองเปนกาซทเกดจากกจกรรมของมนษย (Anthropogenic greenhouse gas emission) เทานน ไดแก กาซคารบอนไดออกไซด (CO2) กาซมเทน (CH4) กาซไนตรสออกไซด (N2O) และสารประกอบจ าพวกฟลออไรด 3 ชนด คอกาซกลมไฮโดรฟลออโรคารบอน (Hydro fluorocarbon: HFC) กาซกลมเปอรฟลออโรคารบอน (Perfluorocarbon: PFC) และกาซซลเฟอรเฮกซะฟลออไรด (Sulphur hexafluoride: SF6) ทงนยงมกาซเรอนกระจกทเกดจากกจกรรมของมนษยทส าคญอกชนดหนงคอ สารซเอฟซ (Chlorofluorocarbon: CFC) ซงใชเปนสารท าความเยนและใชในการผลตโฟม แตไมถกก าหนดในพธสารเกยวโต เนองจากเปนสารทถกจ ากดการใชในพธสารมอนทรออลแลว 2.5.3 คาศกยภาพในการท าใหโลกรอน (Global Warming Potential : GWP) การเพมขนของกาซเรอนกระจก สงผลใหชนบรรยากาศมความสามารถในการกกเกบรงสความรอนไดมากขน ท าใหอณหภมเฉลยของชนบรรยากาศเพมขนดวย แตการเพมขนของอณหภมโลกน น ไมไดเพมขนเปนเสนตรงกบปรมาณกาซเรอนกระจกทเพมขน อกท งกาซ เรอนกระจกแตละชนด ยงมศกยภาพในการท าใหเกดภาวะเรอนกระจกทแตกตางกน คาศกยภาพในการท าใหเกดโลกรอนน ขนอยกบประสทธภาพในการแผรงสความรอนของโมเลกล และอายของกาซในบรรยากาศ และจะคดเทยบกบการแผรงสความรอนของกาซคารบอนไดออกไซดในชวง

43

ระยะเวลาหนง เชน 20, 100 หรอ 500 ป คาศกยภาพในการท าใหโลกรอนประเมนไดจากการวดหรอค านวณปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกแตละชนดทเกดขนจรง และแปลงคาใหอยใน รปของกาซคารบอนไดออกไซดเทยบเทา โดยใชคาศกยภาพในการท าใหโลกรอนในรอบ 100 ป ของคณะกรรมการระหวางรฐบาลวาดวยการเปลยนแปลงสภาพภมอากาศ (Intergovemmental Panel on Climate Change : IPCC) หรอ GWP100 ทเปนคาลาสดเปนเกณฑ (IPCC, 2007) โดยคา GWP ของกาซเรอนกระจกตางๆในชวงเวลา 100 ป แสดงดงตาราง 2.2 ตวอยางเชน กาซมเทนมคา GWP100 เทากบ 25 หมายความวา กาซมเทน 1 กโลกรม มศกยภาพในการท าใหโลกรอนเทากบกาซคารบอนไดออกไซด 25 กโลกรม ดงนนการปลอยกาซมเทน 1 กโลกรม คดเปนศกยภาพในการ ท าใหโลกรอนเทากบ 25 กโลกรมคารบอนไดออกไซดเทยบเทา เปนตน ตาราง 2.2 คาศกยภาพการท าใหเกดภาวะโลกรอนของกาซเรอนกระจกทระยะเวลา 100 ป

กาซเรอนกระจก ชอทางเคม

GWP (100 years) CO2 eq./substance อายคงอยในชนบรรยากาศ (ป)

2nd Report (1995)

3rd Report (2001)

4th Report (2007)

4th Report (2007)

คารบอนไดออกไซด CO2 1 1 1 -

มเทน CH4 21 23 25 12

ไนตรสออกไซด N2O 310 296 298 114

ไฮโดรฟลออโรคารบอน SF6 23,900 22,200 22,800 3,200

ซลเฟอรเอกซะฟลออไรด HFCs 124 – 14,800 1.4 - 270

เพอรฟลออโรคารบอน PFC 7,390 – 12,200 <1,000 – 50,000

ทมา : IPCC Fourth Assessment Report (2007)

2.6 การค านวณการปลอยกาซเรอนกระจก การวดปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจก มการแบงประเภทการวดออกเปน 2 ประเภท

ได แ ก ก ารว ดป รม าณ ก ารป ล อยก าซ เร อน กระจก โด ยต รง แล ะป รม าณ ก ารป ล อ ย กาซเรอนกระจกโดยออม มรายละเอยดดงน

44

2.6.1 การวดปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกโดยตรง (Direct Emission) เปนการวด กาซเรอนกระจกทเกดจากการเผาไหมเชอเพลงโดยตรง ทเกดจากกระบวนการผลตไฟฟาและไอน า เชน การผลตไอน าซงมการเผาไหมเสนใยปาลมและกะลาปาลม ซงเปนเผาไหมน ามนเชอเพลงโดยตรง 2.6.2 การวดปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกโดยออม (Indirect Emission) เปนการวดกาซเรอนกระจกทเกดจากการเผาไหมเชอเพลงโดยออม ทเกดจากวสดหรอบรการทใช เชน การใชไฟฟาในองคกรหรอครวเรอนดวย

ส าหรบการหาปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจก ตองแปลงขอมลใหอยในรปปรมาณ การปลอยกาซเรอนกระจก โดยคณเขากบ Emission Factor ของประเภทวสด พลงงาน หรอกระบวนการนน โดยมสตรค านวณดงน

ijii EFCGHG

โดยท GHG คอ ปรมาณกาซเรอนกระจก ชนด j C คอ ปรมาณกจกรรม (Activity Data)หรอ ปรมาณของสงของหรอของใช

ทใชในแตละกจกรรม ชนด i EF คอ คาสมประสทธการปลอยกาซเรอนกระจก (Emission Factor) ของกาซ ชนด j ปจจยชนด i อางองตามคมอ 2006 IPCC Guideline

for National Greenhouse Gas Inventories และขอมลจาก องคการ บรหารจดการกาซเรอนกระจกแหงประเทศไทย (TGO)

จากนนแปลงปรมาณกาซเรอนกระจกใหอยในรปกาซคารบอนไดออกไซดเทยบเทา โดย

น าไปคณกบคาศกยภาพในการท าใหโลกรอนของกาซเรอนกระจกแตละชนด ซงใชคา GWP 100 โดยมสตรค านวณดงน

ijit GWPEGHG

โดยท GHG คอ ปรมาณกาซเรอนกระจกรวม

45

GWP คอ ศกยภาพในการท าใหเกดภาวะโลกรอน เมอเทยบเทากบปรมาณคารบอนไดออกไซด (Global warming potential) ของกาซชนด j ปจจยชนด i ซงเปนคา ตว เลข ทระบ ถงผลกระทบของสารท าความ เยนในการท าให เกดภาวะเรอนกระจก กาซคารบอนได ออกไซดจะมคาดชนเทากบ 1.0 และใชเปรยบเทยบผลลพธกบชนดอนๆ โดยคา GWP มการอางองขอมลตามรายงาน IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007

การค านวณการปลอยกาซเรอนกระจกในงานวจยนจะด าเนนการเฉพาะปรมาณกาซ เรอนกระจก ทเกดจากการใชพลงงานจากกระบวนการผลต โดยไมรวมปรมาณกาซเรอนกระจกทเกดจากภาคการเกษตรและการใชพนท โดยใชวธการค านวณ คาคงท สมมตฐานตางๆ ตลอดจนเกณฑส าหรบการจ าแนกประเภทของอตสาหกรรม จะพจารณาจากคมอแนวทางการค านวณปรมาณ กาซเรอนกระจกตามกรอบของ IPCC (2006) ส าหรบวธการค านวณปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกและตวแปรตางๆ ทเกยวของ โดยใชคาความเขมคารบอน (Carbon Intensity) 2.7 คาความเขมคารบอน (Carbon Intensity)

ความเขมคารบอน (Carbon Intensity) คอ น าหนกของคารบอนทถกปลอยออกมาตอ

พลงงานหนงหนวยทถกใช ในหลายโอกาสคาความเขมคารบอนถกใชแทนท Carbon dioxide

Intensity หรอ น าหนกของคารบอนไดออกไซดทถกปลอยออกมา หรอสดสวนการปลอยกาซเรอน

กระจกตอมลคาการผลต เพอเปรยบเทยบปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจกตอหนงหนวยของมลคา

การผลตในแตละโรงงาน ( สถาบนปโตรเลยมแหงประเทศไทย, 2555)

คาความเขมคารบอน เปนตวชวดประสทธภาพในการปลอยกาซเรอนกระจก และสามารถ

น ามาประเมนประสทธภาพในการปลอยกาซเรอนกระจกไดทงในระดบมหภาค และระดบจลภาค

กลาวคอ ตงแตระดบประเทศ ระดบอตสาหกรรม ระดบกลมอตสาหกรรมยอย ระดบกระบวนการ

ผลต จนกระทงระดบผประกอบการผลต เมอคาความเขมคารบอน เปลยนแปลงไป ประสทธภาพ

ของการปลอยกาซเรอนกระจกในกระบวนการผลตหรออตสาหกรรมยอมเปลยนแปลงตามไปดวย

กลาวคอ หากความเขมคารบอนทไดจากการปลอยกาซเรอนกระจกของอตสาหกรรมลดลง

ประสท ธภาพและผลตภาพการใชพลงงานกจะเป ลยนแปลงในทางกลบกนคอ เพม ขน

46

การเปลยนแปลงดงกลาวมทมาจากหลายแหลง การวเคราะหจะสามารถแยกแยะองคประกอบของ

การเปลยนแปลงท าใหเขาใจปจจยทกอใหเกดการเปลยนแปลงไดด

ส าหรบงานวจยนจะท าการศกษาคาความเขมคารบอน โดยการค านวณปรมาณ การปลอยกาซเรอนกระจก ในลกษณะของคารบอนไดออกไซดเทยบเทาตอคามลคาการผลตน ามนปาลมดบ (หนวย kgCO2/บาท (ป)) โดยมขอบเขตในการค านวณแบบ Gate-to-Gate ซงค านวณ การปลอยกาซเรอนกระจกจากกจกรรมทเกดขนต งแตเรมกระบวนการผลตจนไดออกมาเปนผลตภณฑ

Carbon Intensity = GHG emission มลคาการผลต

โดยท Carbon Intensity คอ คาความเขมคารบอน (หนวย kgCO2/บาท)

GHG emission คอ ปรมาณการปลอยกาซเรอนกระจก (หนวย kgCO2) มลคาการผลต คอ มลคาผลตภณฑน ามนปาลมดบ (หนวย บาท (ป))