หอกลั่นคืออะไร และสำคัญไฉน ?? ความรู้พื้นฐานสำหรับนักอาชีวอนามัยและความปลอดภัย

หอกลั่นคืออะไร และสำคัญไฉน ??
ความรู้พื้นฐานสำหรับนักอาชีวอนามัยและความปลอดภัย

หอกลั่นคืออะไร และสำคัญอย่างไร
          ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและปิโตรเคมี หอกลั่นเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในกระบวนการผลิตอุปกรณ์หนึ่ง มีหน้าแยกสารที่เราต้องการออกมา โดยใช้หลักการจุดเดือดของสารแต่ละชนิดจะไม่เท่ากัน มีความสามารถในการระเหยเป็นไอได้ไม่เท่ากัน เมื่อให้ความร้อนจนของเหลวผสมกลายเป็นไอบางส่วน แล้วนำไอนั้นไปควบแน่นกลับให้เป็นของเหลว จะได้ของเหลวผสมหลังควบแน่นที่มีส่วนผสมแตกต่างจากของเหลวก่อนการกลั่น ด้วยเหตุนี้ การกลั่นจึงสามารถใช้ในการทำให้ของเหลวมีความบริสุทธิ์ขึ้น หรือใช้แยกของเหลวผสมออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ ได้ เราเรียกว่า การกลั่นลำดับส่วน

          อุปกรณ์ประกอบของหอกลั่น โดยส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วย
               1. ตัวหอกลั่น
               2. Tray อยู่ในหอกลั่นทำหน้าที่ Heat mass transfer ของเหลวและไอในหอกลั่น
               3. Reboiler ให้ความร้อนของเหลวที่ก้นหอกลั่น
               4. Condenser มีหน้าควบแน่นไอระเหยที่อยู่ในหอกลั่นทางด้านบนของหอกลั่นให้เป็นของเหลวโดยการลดอุณภูมิโดย Coolant ต่างๆ
               5. Reflux drum เป็น Drum ที่กักเก็บของเหลวที่ควบแน่นจาก Condenser และจะมี pump เป็นตัวส่งถ่ายของเหลวกลับเข้าหอกลั่น (reflux) เพื่อทำให้สารบริสุทธ์ขึ้น และส่งเป็น Top product

อันตรายของหอกลั่น
          หอกลั่นเป็น Pressure vessel มีโอกาสความดันเกินจนทำให้เกิดความเสียหายได้ และทำให้เกิดอันตราย ทั้งต่อคน ชุมชน ทรัพย์สิน กระบวนการและสิ่งแวดล้อมได้ มาจากสาเหตุต่างๆ เช่น
               1. Utility Failure เช่น น้ำหล่อเย็น, ไฟฟ้า, ไอน้ำ, Instrument air failure
               2. Control system Failure ระบบควบุมอุณภูมิ ระบบควบคุมความดัน failure

การป้องกันอันตรายของหอกลั่น
          ระบบป้องกันของหอกลั่นก็จะมีขั้นตอนการป้องกัน ดังนี้
               1. Basic process control system (BPCS) จะควบคุมอุณหภูมิ ความร้อน ความดัน อัตราไหล ระดับให้อยู่ในช่วงควบคุม
               2. Process alarm จะเตือน Operator ให้ทราบถึงความผิดปกติของระบบหอกลั่น และทำการแก้ไข
               3. ถ้า Process เกินค่า alarm ไป จะมีระบบ Safety Instrument system (SIS) สั่งตัดระบบให้ความร้อน หรือสั่งเปิด Valve ระบายความดันออกไปที่ปลอดภัย เช่น Flare
               4. ถ้าระบบ SIS ไม่ทำงาน ก็จะมี Pressure safety valve ป้องกัน โดยการระบายความดันออกไปที่ปลอดภัย เช่น Flare
               5. ถ้า Pressure safety valve ไม่ทำงาน หอกลั่นเสียหาย ก็จะมีระบบ Containment และแผนฉุกเฉินรองรับเหตุการที่ไม่พึงประสงค์ที่เตรียมไว้ (Pre incident plan)

ความผิดปกติอื่นๆ ของหอกลั่น
          นอกจากที่กล่าวมาข้างต้น ยังมีความผิดปกติอื่นๆ ของหอกลั่นอีก เช่น
               1. Weeping / Dumping คือ เหตุการณ์ที่ในหอกลั่นเกิดมี Vapor flow ต่ำ ทำให้ hold up liquid ไม่ได้
               2. Flooding เป็นเหตุการณ์ที่ liquid ในหอกลั่น ถูก Vapor พาไปด้านบนหอกลั่น Diff pressure หอกลั่นจะสูงขึ้น
               3. Entrainment เป็นเหตุการณ์ที่ Liquid โดน vapor flow พาขึ้นไป Tray ที่อยู่เหนือกว่า
               4. Foaming เป็นเหตุการณ์ที่ Liquid ขยายตัว เนื่องจากมี vapor flow ไหลผ่าน

          ซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้ประสิทธิภาพการกลั่นลดลด โดยการตรวจสอบความผิดปกติของหอกลั่น สามารถทำได้หลายวิธี แต่มีวิธีหนึ่งที่นิยมกัน คือ Grama ray scanning ที่สามารถมองเห็นความผิดปกติภายในหอกลั่น คล้ายกับการฉายรังสีของคนเรา

          การใช้งานหอกลั่นให้ปลอดภัยนั้น จำเป็นต้องมีการประเมินความเสี่ยง เช่น  HAZOP ฯลฯ  ตั้งแต่การออกแบบโรงงาน รวมถึงการประเมินระดับ SIL การฝึกอบรม Operator ให้มีความรู้ความเข้าใจ รวมถึงการทำ OJT โดยมีผู้เชี่ยวชาญคอยดูแล