โรงกลั่นน้ำมันดีเซลแบบหมุนเวียนขนาดเล็กในอุดมคติจะมีหน้าตาเป็นอย่างไร?

สหรัฐอเมริกากำลังประสบปัญหาการขาดความสามารถในการกลั่นน้ำมันดีเซล ไม่ว่าจะเป็นแบบใช้น้ำมันดิบหรือแบบหมุนเวียน ราคาน้ำมันดีเซลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่นี่ในช่วงปี 2565 การขาดแคลนกำลังพัฒนา และสิ่งนี้ส่งผลกระทบในห่วงโซ่อุปทานและอัตราเงินเฟ้อของราคาสินค้าโภคภัณฑ์อื่นๆ

ในขณะเดียวกัน รัฐบาลสหรัฐฯ ก็เป็นปฏิปักษ์ต่อปิโตรเลียมในฐานะวัตถุดิบ และบริษัทน้ำมันได้ใช้คำแนะนำดังกล่าวเมื่อพวกเขาปิดโรงกลั่นน้ำมันดิบทั้งหมดหรือเปลี่ยนให้เป็น "ดีเซลหมุนเวียน" แนวคิดของดีเซลหมุนเวียนนี้ส่วนใหญ่ทำจากพืชอาหาร - ข้าวโพดและถั่วเหลือง - สร้างการแข่งขันระหว่างอาหารและเชื้อเพลิงและทำให้เกิดการขาดแคลนทั้งสองอย่าง

ท่ามกลางวิกฤตนี้ EPA และหน่วยงานท้องถิ่นไม่อนุมัติการก่อสร้างโรงกลั่นน้ำมันแห่งใหม่ อันที่จริงไม่มีใครพยายามยื่นขออนุมัติดังกล่าว

เป้าหมายของโรงกลั่นน้ำมันดีเซลแบบหมุนเวียนขนาดเล็ก

โรงกลั่นน้ำมันดีเซลขนาดเล็กในอุดมคติจะเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้ทั้งหมด:

• ผลิตเชื้อเพลิงสองล้านแกลลอนต่อเดือนหรือมากกว่า
• ผลิตเชื้อเพลิงคุณภาพสูงและรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อม
• ไม่ปล่อยสู่อากาศหรือน้ำหรือก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมใหม่
• การกำจัดวัสดุออกจากกระแสของเสียและไม่ต้องการพืชอาหาร
• ตั้งอยู่ใกล้แหล่งวัตถุดิบและให้บริการลูกค้าในพื้นที่ จึงช่วยลดต้นทุนการขนส่งในระยะยาว

โรงงานผลิตดีเซลหมุนเวียน

อาคารขนาด 2,000 ตารางฟุตขั้นต่ำอาจเพียงพอและมากถึง 5,000 SF เพียงพอสำหรับพื้นที่การผลิต (1,000 SF) การควบคุม การประชุมเชิงปฏิบัติการ ห้องปฏิบัติการ และสำนักงาน ในสภาพอากาศที่แห้งและอบอุ่น พื้นที่การผลิตอาจวางไว้ใต้กันสาดด้านนอก

ตัวอาคารควรเป็นโครงเหล็กที่ไม่มีโครงสร้างไม้อยู่ภายใน อาคารจะต้องมีฉนวนและควบคุมอุณหภูมิ ควรติดตั้งสปริงเกลอร์เพื่อดับไฟ

ไซต์อาจปิดบางส่วนหรือทั้งหมดจากกริดที่มีพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับหลอดไฟและไฟฟ้าขนาดเล็ก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับพลังงานสำรองและพลังงานในการผลิต (600 แอมป์) ที่อาจใช้เชื้อเพลิงของไซต์หมด และระบบบ่อน้ำหรือน้ำที่เก็บไว้ตามความต้องการ ของพนักงาน

อุปกรณ์จะรวมถึงอุปกรณ์ทดสอบในห้องปฏิบัติการและอุปกรณ์คลังสินค้าทั่วไป (รถยก รถลากพาเลท เครื่องมือ ฯลฯ)

หากโรงงานจะทำการส่งมอบด้วยรถบรรทุกน้ำมันหางสั้น ก็จะต้องมีพื้นที่จอดรถเพิ่มขึ้นและต้องมีร้านสำหรับบำรุงรักษาและซ่อมแซม

ที่ตั้งโรงงานน้ำมันดีเซลหมุนเวียน

นอกอาคาร สิ่งอำนวยความสะดวกจะต้องมีช่องทางการบรรทุกรถบรรทุก - อย่างน้อยสองทางจะดีที่สุด - และฟาร์มถังขนาด 250,000 แกลลอนขึ้นไป การหาพื้นที่ว่างสำหรับรถบรรทุก พื้นที่สองเอเคอร์จะเป็นขนาดขั้นต่ำที่ดี คุณอาจสร้างบนพื้นที่ 5 ถึง 20 เอเคอร์เพื่อวางแผนการขยาย คุณลักษณะที่ดีอีกประการหนึ่งคือระบบล็อคการ์ด ซึ่งผู้ซื้อที่ได้รับอนุญาตสามารถซื้อและบรรจุน้ำมันเชื้อเพลิงได้ด้วยตนเอง

การปรับปรุงสถานที่เพิ่มเติมจะรวมถึงการวางแอสฟัลต์และการรักษาความปลอดภัยทรัพย์สินด้วยรั้ว ไฟ และสัญญาณเตือนภัย

บุคลากรที่โรงงานดีเซลหมุนเวียน

สิ่งอำนวยความสะดวกด้านเชื้อเพลิงทางเลือกบางแห่งเลือกใช้การทำงานแบบอัตโนมัติเพื่อลดจำนวนบุคลากรที่มีอยู่และเพื่อลดต้นทุน นี่อาจเป็นความคิดที่อันตรายได้ เนื่องจากยิ่งจับตาดูกระบวนการผลิตมากขึ้นและมีบุคคลคอยดำเนินการในระหว่างเหตุฉุกเฉินมากเท่าใดก็ยิ่งดีเท่านั้น

สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีพนักงานเต็มรูปแบบควรประกอบด้วยผู้จัดการทั่วไป ผู้จัดการกะ พนักงานโรงงาน 1 ถึง 2 คนต่อเครื่องผลิต 1 คน เจ้าหน้าที่ดูแลการบรรจุน้ำมันเชื้อเพลิง ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการสำหรับการทดสอบเชื้อเพลิง การรักษาความปลอดภัยตลอด 24 ชั่วโมง และคนขับรถส่งของ ในสำนักงานจะพบพนักงานขายน้ำมันหรือนายหน้าและผู้ทำบัญชีเพื่อติดตามสิ่งต่าง ๆ เช่น RIN credits

วัตถุดิบที่ใช้ทำเชื้อเพลิงทดแทน

วัตถุดิบเป็นจุดเริ่มต้นของโครงการเชื้อเพลิงหมุนเวียนของ Achilles เชื้อเพลิงจากข้าวโพดและถั่วเหลืองทำให้เกิดการแข่งขันด้านอาหารกับเชื้อเพลิง ซึ่งผลักดันอัตราเงินเฟ้อในสินค้าโภคภัณฑ์ทั้งสอง เชื้อเพลิงจากน้ำมันปาล์มส่งเสริมการตัดไม้ทำลายป่าในเขตร้อน เชื้อเพลิงจากของเสียจากพืชผลมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่น่าสงสัยมาก เนื่องจากศักยภาพด้านพลังงานของวัสดุนั้นต่ำมากและต้องรวบรวมของเสียจากพืชผลจากระยะทางหลายสิบหรือหลายร้อยไมล์ เชื้อเพลิงจากสาหร่ายไม่เคยได้รับการพิสูจน์อย่างประสบความสำเร็จนอกห้องปฏิบัติการ และถ้าคุณทำคณิตศาสตร์ ทั้งโลกจะต้องถูกปกคลุมไปด้วยบ่อสาหร่ายเพื่อทดแทนเศรษฐกิจปิโตรเลียม

เศรษฐกิจปิโตรเลียมอาจเหลือเวลาอีกไม่กี่ร้อยปี แต่จำเป็นต้องทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เชื้อเพลิงสามารถทำความสะอาดและขับออกจากก๊าซซัลเฟอร์เพื่อให้เผาไหม้ได้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นด้วยมลพิษเพียงเล็กน้อยในปัจจุบัน ขยะปิโตรเคมีสามารถรวบรวมและรีไซเคิลได้แทนที่จะทิ้ง ของเสียเหล่านี้รวมถึง:

• น้ำมันเครื่องและน้ำมันหล่อลื่นใช้แล้ว
• ตัวทำละลายอุตสาหกรรมที่ใช้แล้ว
• Fracking น้ำมันเสีย
• เสียน้ำมันจากเรือ
• ทรานส์มิกซ์ (น้ำมันหรือเชื้อเพลิงผสมโดยบังเอิญ)
• ดีเซล #6 (น้ำมันดิน)

ในกรณีที่ของเสียเหล่านี้บางส่วนอยู่ภายใต้กฎหมายว่าด้วยของเสียอันตราย จำเป็นต้องเปลี่ยนกฎระเบียบเพื่อให้สามารถนำไปใช้ในเชื้อเพลิงทางเลือกได้ ขยะประเภทนี้สามารถกำจัดได้ในปัจจุบันโดยการเผาในเตาเผาซีเมนต์ ดังนั้นจึงเป็นที่ประดิษฐานสถานการณ์มลพิษทางกฎหมายและป้องกันนวัตกรรม

แหล่งเชื้อเพลิงในอนาคตที่เป็นไปได้อื่น ๆ ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติเหลว ถ่านหินเหลว สิ่งปฏิกูลและมูลสัตว์ และของเสียจากปลา ควบคู่ไปกับประเภทของของเสียที่แปรรูปกันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน: น้ำมันสำหรับประกอบอาหารที่ใช้แล้วและไขมันสัตว์ ซึ่งมีอุปทานจำกัด

วัตถุดิบเชื้อเพลิงในอนาคตและการแปรรูปต้องเป็นไปตามหลักการเหล่านี้:

• ราคาถูก
• อุดมสมบูรณ์
• ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
• การกำจัดของเสีย
• ไม่มีการสร้างปัญหาขยะใหม่
• ไม่มีการแข่งขันด้านอาหารกับเชื้อเพลิง
• ศักยภาพพลังงานสูง

คุณสมบัติที่พึงประสงค์ของเชื้อเพลิงดีเซลหมุนเวียน

น้ำมันดีเซลหมุนเวียนควรได้รับมาตรฐานคุณภาพที่เข้มงวดที่สุด เชื้อเพลิงควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ทั้งหมด:

• เป็นไปตามมาตรฐานปิโตรเลียมดีเซล #2 (ASTM D975) อย่างสมบูรณ์ ทำให้สามารถผสมเชื้อเพลิงได้อย่างอิสระ
• กำมะถันต่ำ ต่ำกว่ามาตรฐาน EPA 15ppm ในปัจจุบันที่โรงกลั่น และต่ำกว่าระดับประสิทธิภาพ 40 ถึง 75ppm ที่พบในปั๊มอย่างมาก เนื่องจากเชื้อเพลิงเก็บกำมะถันผ่านกระบวนการจำหน่าย
• NOx ต่ำและสารปนเปื้อนที่ก่อให้เกิดหมอกควันอื่นๆ
• เถ้าต่ำ
• ปริมาณน้ำต่ำหรือไม่มีเลย
• หล่อลื่นเครื่องยนต์ได้ดี
• ความทนทานต่อสภาพอากาศหนาวเย็น (CFPP ต่ำหรือจุดเสียบตัวกรองความเย็น)
• เก็บรักษาได้นานโดยไม่เสื่อมสภาพ

Unmet Market สำหรับเชื้อเพลิงดีเซลหมุนเวียน

อุตสาหกรรมไบโอดีเซลและดีเซลหมุนเวียนในปัจจุบันมีความต้องการเพียงเศษเสี้ยวของความต้องการของตลาด ไบโอดีเซลถูกขัดขวางโดยขีดจำกัดในการผสม เนื่องจากมีการกำหนดเป้าหมายมาตรฐานเชื้อเพลิงที่หลวมและสกปรกกว่า ASTM D975 (ปิโตรเลียมดีเซล #2) น้ำมันดีเซลหมุนเวียนที่ใช้น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้วและไขมันสัตว์ถูกจำกัดด้วยอุปทานที่ไม่เพียงพอและค่าใช้จ่ายในการรวบรวมขยะเหล่านี้สูง รูปแบบใหม่ของน้ำมันดีเซลหมุนเวียนที่ใช้น้ำมันข้าวโพดและถั่วเหลืองสามารถแข่งขันกับตลาดอาหารในราคาตลาด ทั้งหมดข้างต้นได้รับการสนับสนุนโดยเงินอุดหนุนจากรัฐบาลเท่านั้น

ผู้ซื้อน้ำมันดีเซลรายใหญ่จำนวนมากที่อาจต้องการใช้เชื้อเพลิงหมุนเวียนที่มีมลพิษน้อยกว่าและไม่สามารถหาเชื้อเพลิงที่มีราคาไม่แพงได้ ผู้ซื้อเหล่านี้รวมถึงผู้ค้าส่ง ท่าจอดเรือและท่าเรือ บริษัทขนส่งรายใหญ่ ฟาร์ม/โรงรีดนม/ฟาร์มปศุสัตว์ ผู้รับเหมา เหมือง การผลิตไฟฟ้าสำรอง และผู้ประกอบการรถไฟ

ผู้ใช้น้ำมันให้ความร้อนสำหรับบ้านที่ใช้ปิโตรเลียมจะได้รับประโยชน์ด้านสุขภาพจากเชื้อเพลิงทดแทนที่สะอาดกว่า แต่ไม่มีใครผลิตเชื้อเพลิงดังกล่าวในปริมาณที่เพียงพอต่อการจัดหาตลาดนี้

อุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตดีเซลหมุนเวียน

ทุกๆ สองสามปีเราได้ยินเรื่องโรงงานปิโตรเลียมหรือไบโอดีเซลที่ระเบิดหรือไฟไหม้เนื่องจากสารเคมีรั่วไหลออกมา ความปลอดภัยต้องคำนึงถึงในการออกแบบอุปกรณ์ใหม่สำหรับการผลิตดีเซลหมุนเวียน อุปกรณ์จะต้อง:

• ปลอดภัยในการใช้งานโดยไม่ต้องใช้สารเคมีที่กัดกร่อนหรือระเบิดได้
• ห้ามปล่อยสู่อากาศ น้ำ หรือพื้นดิน
• มีต้นทุนต่ำสำหรับการนำไปใช้ที่กว้างที่สุด
• ง่ายต่อการฝึกอบรมบุคลากรเกี่ยวกับ
• บำรุงรักษาต่ำและสร้างให้มีอายุการใช้งานยาวนาน

เงินอุดหนุนจากรัฐบาลสำหรับดีเซลหมุนเวียน

เชื้อเพลิงหมุนเวียนมีสิทธิ์ได้รับเงินอุดหนุนจากรัฐบาลเมื่อสามารถแสดงให้เห็นถึงการลดก๊าซเรือนกระจกเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงจากปิโตรเลียม ผู้ผลิตต้องจัดทำเอกสารแหล่งที่มาของวัตถุดิบและปลายทางของเชื้อเพลิงอย่างรอบคอบเพื่อป้องกันการฉ้อโกงในโครงการเหล่านี้ มีโปรแกรมหลักสามโปรแกรม:

• เครดิตของ IRS Biodiesel Blender – จ่ายให้กับเครื่องปั่นไบโอดีเซลหรือดีเซลหมุนเวียนด้วยเชื้อเพลิงจากปิโตรเลียมทั่วไปในอัตรา 1 ดอลลาร์ต่อแกลลอนของผลิตภัณฑ์หมุนเวียน เครื่องปั่น ซึ่งต้องผลิตหรือใช้เชื้อเพลิง ให้เครดิตกับภาระภาษีเชื้อเพลิงของรัฐบาลกลาง
• RIN's of Renewable Fuel Standard Program – RIN ถูกสร้างขึ้นโดยผู้ผลิตเชื้อเพลิงหมุนเวียนและขายให้กับฝ่ายที่มีภาระผูกพันซึ่งอาจซื้อเชื้อเพลิงหมุนเวียนสำหรับการผสมหรือซื้อ RIN แทนเพื่อหลีกเลี่ยงการปฏิบัติตามภาระผูกพันของตน RIN – D6 ที่ซื้อขายกันอย่างกว้างขวางที่สุดได้ซื้อขายที่ระดับสูงสุดที่ $1.65 ต่อแกลลอนในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา ซึ่งต่ำที่สุดที่ $0.11 ที่ส่วนลึกของการระบาดใหญ่ และ $1.13 ณ เวลาที่เขียนนี้ (มิถุนายน 2565)
• LCFS ของแคลิฟอร์เนีย (มาตรฐานเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำ) – กลไกการซื้อขายเชื้อเพลิงหมุนเวียนซึ่งควบคุมโดย California Air Resources Board (CARB) เครดิต LCFS วัดเป็นเมตริกตันของคาร์บอนมอนอกไซด์ที่ลดลงจากการปล่อยสู่อากาศ คาร์บอนหนึ่งเมตริกตันซื้อขายเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ 105 ดอลลาร์ แคลิฟอร์เนียได้ดูดอุปทานน้ำมันสำหรับทำอาหารใช้แล้วส่วนใหญ่ของประเทศและนำเข้าเชื้อเพลิงหมุนเวียนจากผู้ผลิตในแถบแปซิฟิก คาดว่ารัฐอื่นๆ จะปรับใช้กฎระเบียบที่ขยายพื้นที่การค้า LCFS – วอชิงตันและโคโลราโดก่อน

ผู้ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากพืชอาหารต้องจ่ายราคาตลาดสำหรับสินค้าโภคภัณฑ์เหล่านี้ ผู้ผลิตที่ต้องพึ่งพาน้ำมันสำหรับประกอบอาหารหรือไขมันสัตว์กำลังแข่งขันกันเพื่อจัดหาสินค้าที่มีราคาค่อนข้างแพงในการรวบรวม ผู้ผลิตเหล่านี้อาศัยเงินอุดหนุนจากรัฐบาล โมเดลธุรกิจของพวกเขาพังทลายลงโดยไม่มีเงินอุดหนุน ขยะจากปิโตรเคมีเป็นโอกาสที่ยังไม่ได้นำมาใช้ - มีมากมายและราคาถูกพร้อมศักยภาพด้านพลังงานสูง

Vegas Renewable Diesel Inc. และนักประดิษฐ์ Timothy D. Wetzel มีทางออก

ไซต์การผลิตเปิดตัวที่รวบรวมโดย Vegas Renewable Diesel Inc. ในลาสเวกัส รัฐเนวาดา เป็นการทำเครื่องหมายทุกช่องของโซลูชันดีเซลหมุนเวียนในอุดมคติที่กล่าวถึงข้างต้น

• สิ่งอำนวยความสะดวกมีขนาดเล็ก
• อุปกรณ์มีราคาถูก
• อุปกรณ์ทำงานอย่างปลอดภัยโดยไม่มีการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย
• เชื้อเพลิงมีคุณภาพสูงสุด
• เชื้อเพลิงมีคุณสมบัติที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการกำจัดวัสดุออกจากกระแสของเสียจากปิโตรเคมี
• วัตถุดิบมีมากมายและราคาถูก
• แนวคิดนี้เปิดตลาดเชื้อเพลิงหมุนเวียนให้กับผู้ซื้อที่มีความต้องการไม่เพียงพอ

โปรเจ็กต์นี้เป็นสุดยอดของ การวิจัย การทดลอง และการสร้างเครื่องจักรต้นแบบ กว่า 20 ปี โดย Timothy D. Wetzel ผู้ก่อตั้งและนักประดิษฐ์ VRD Mr. Wetzel เป็นบุคคลแรกที่จดสิทธิบัตรกระบวนการในการผลิตน้ำมันดีเซลที่ได้มาตรฐาน ASTM D975 จากน้ำมันที่ใช้แล้วในการปรุงอาหาร และเขาได้ปรับปรุงกระบวนการของเขาตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา

Tim Wetzel กล่าวว่า “มีการทำสงครามกับน้ำมันดิบ โรงกลั่นของฉันสามารถใช้น้ำมันได้เกือบทุกชนิด สามารถผสมแหล่งที่มาของน้ำมันต่างๆ เข้าด้วยกันและกลายเป็นวัตถุดิบที่ดีได้ เราเป็นเพียงรุ่นเล็กของเชื้อเพลิงดีเซลหมุนเวียนชนิดใหม่ล่าสุดและกระบวนการกลั่นซึ่งกำลังหยั่งรากและเป็นหนทางแห่งอนาคต ทุกคนชนะจากเชื้อเพลิงที่สะอาดกว่าและสภาพแวดล้อมที่ดีขึ้น”

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ VRD ได้ที่:

http://www.VegasRenewableDiesel.com