แบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์เพื่อผลิตน้ำมันดีเซลผสมน้ำมันพืชภายใต้เงื่อนไข สมบัติน้ำมัน ราคา และฤดูกาล

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาและพัฒนาแบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์ เพื่อหาเงื่อนไขการปฏิบัติการที่เหมาะสมสำหรับการผสมน้ำมันดีเซลและน้ำมันพืช โดยมีฟังก์ชันเป้าหมายหรือวัตถุประสงค์คือ อัตราส่วนของน้ำมันพืชต่อน้ำมันดีเซลที่เหมาะสม ที่ให้ราคาต่ำที่สุดตามฤดูกาลการผลิต สมการข้อจำกัดของปัญหาคือ สมบัติทางเชื้อเพลิงของน้ำมันผสมที่ยังคงมีสมบัติที่นำไปใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลได้ดี และมีปริมาณเพียงพอกับที่ต้องการในแต่ละช่วงการผลิต โดยนำปัจจัยทางด้านสมบัติและปริมาณผลผลิตตามฤดูกาลของน้ำมันพืช 5 ชนิด ได้แก่ น้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์ น้ำมันปาล์มดิบ น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ น้ำมันปาล์มเมล็ดใน และน้ำมันถั่วเหลืองบริสุทธิ์ เข้าร่วมพิจารณาในแบบจำลองคณิตศาสตร์ สมบัติที่ทำการวิเคราะห์ได้แก่ ความถ่วงจำเพาะ ค่าความหนืด จุดวาบไฟ จุดไหลเทปริมาณธาตุกำมะถัน ปริมาณน้ำและตะกอน ปริมาณเถ้า ปริมาณคาร์บอนคงเหลือ และค่าความร้อนจากการศึกษาพบว่าน้ำมันพืชมีความความหนืด ความถ่วงจำเพาะ ดัชนีซีเทน จุดไหลเท ค่าคาร์บอนคงเหลือ ค่าเถ้า และค่าความร้อนไม่สอดคล้องกับข้อกำหนดคุณภาพของน้ำมันดีเซลสำหรับใช้กับเครื่องยนต์หมุนเร็ว แต่มีข้อดีคือไม่มีกำมะถัน มีค่าจุดวาบไฟสูง ทำให้ปลอดภัยในการเก็บรักษา ผลจากการดำเนินการสร้างแบบจำลองคณิตศาสตร์การหาเงื่อนไขการปฏิบัติการที่เหมาะสม พบว่าสามารถมีน้ำมันพืชในน้ำมันผสมไม่เกินร้อยละ 6.28 สมบัติที่มีผลกระทบต่อการผสมมาก คือค่าคาร์บอนคงเหลือและค่าความหนืด และสูตรการผลิตจะแบ่งออกเป็น 2 ช่วง โดยในช่วงแรกของปี คือในระหว่างเดือนพฤศจิกายนถึงเดือนเมษายนควรจะเลือกน้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์ ส่วนในครึ่งหลังของปี คือในระหว่างเดือนพฤษภาคมถึงเดือนตุลาคมควรจะเลือกใช้น้ำมันปาล์มดิบ ในการผลิตน้ำมันดีเซลผสมน้ำมันพืชที่มีราคาต่ำสุดและมีสมบัติตามมาตรฐาน