بنزین در صدر آب‌‏برها؟

گمان اینکه فقط تولید محصولات کشاورزی، آب‌بر هستند، تصور اشتباهی است. بررسی‌ها نشان می‌دهد تولیدات پالایشگاهی محصولاتی کاملاً آب‌بر هستند و در بین این محصولات بنزین در صدر لیست قرار گرفته است.

به گزارش هم‌میهن به نقل از مجله زیست‌شناسی سوخت و انرژی السویر، افزایش نگرانی در خصوص عرضه جهانی آب، اندازه‌گیری میزان مصرف آب را به‌عنوان یک معیار سنجش توانایی پایدار برای ارزیابی تولید انرژی، از جمله تولید سوخت‌های حمل و نقل (بنزین، دیزل، سوخت جت) در پالایشگاه‌های نفت ضروری می‌کند.

در این مقاله، مصرف آب پالایشگاهی برای سوخت‌های نفتی با در نظر گرفتن سه ساختار پالایشگاهی معمول (کراکینگ، کک‌سازی سبک و کک‌سازی سنگین) که کیفیت‌های مختلف نفت خام را پردازش می‌کنند (مانند وضعیت مؤسسه نفت آمریکا (API) و مقدار گوگرد موجود) تخمین زده شده است.

این نتایج نشان داد که مصرف آب پالایشگاهی به ترتیب ۳۴/۰، ۴۴/۰ و ۴۷/۰ بشکه آب/ بشکه نفت خام (bbl) برای ساختار کراکینگ، کک‌سازی سبک و کک‌سازی سنگین بوده است. مصرف آب برای یک محصول پالایشگاهی خاص با استفاده از رویکرد تخصیص انرژی در این سطح واحد فرآیند برآورد شد.

نتایج نشان داد که تولید بنزین، به دلیل پردازش انرژی‌بر (و در نتیجه مصرف بالای آب) اجزای بنزین (که عمدتاً از واحد‌های الکیلاسیون، ریفرمر و کراکینگ کاتالیزوری سیال تامین می‌شود)، با ۶/۰– ۷۱/۰ گالن آب/ گالن بنزین (۶/۰– ۷۱/۰ لیتر آب/ لیتر بنزین)، بیشترین میزان آب را مصرف می‌کند.

در مقابل، تولید سوخت جت، برای هر سه ساختار پالایشگاهی، کمترین میزان آب، یعنی ۰۹/۰ گالن آب در هر گالن سوخت جت را مصرف می‌کند؛ زیرا مستقیماً از واحد تقطیر نفت خام با حداقل عملیات پس از تصفیه تهیه می‌شود.

مصرف گازوئیل به ترتیب با ۲/۰، ۳/۰ و ۴/۰ گالن آب/ گالن دیزل برای پیکربندی‌های کراکینگ، کک‌سازی سبک و کک‌سازی سنگین، بیشترین حساسیت را برای ساختار پالایشگاهی دارد. این مسئله عمدتاً به این دلیل است که با افزایش پیچیدگی پیکربندی برای پردازش نفت‌خام سنگین‌تر و اسیدی‌تر، بار قابل‌توجهی از تولید هیدروژن از واحد اصلاح بخار متان به تولید سوخت دیزل (از جمله حذف گوگرد دیزل) اختصاص می‌یابد. روند مصرف آب مرتبط با این محصولات پالایشگاهی با مصرف انرژی برای تولید آن‌ها مطابقت دارد.

۱۵ درصد آب جهان برای تولید انرژی مصرف شد

دو عنصر اساسی جامعه مدرن، انرژی و آب، به‌طور جدایی‌ناپذیری به هم مرتبط هستند. تولید انرژی به مقدار قابل‌توجهی آب نیاز دارد و به نوبه خود استخراج، تصفیه، توزیع و استفاده از آب همراه با تصفیه پساب، مقدار زیادی انرژی مصرف می‌کند. به‌عنوان مثال، Water for Energy گزارش داد که در سال ۲۰۱۰ حدود ۱۵ درصد از کل برداشت آب در جهان یا ۵۸۳ میلیارد مترمکعب (bcm) برای تولید انرژی استفاده شده است.

از این مقدار، حدود ۳/۱۱ درصد یا ۶۶ میلیارد مترمکعب آب مصرف شده بود (خالص حجم برداشت‌شده و مقداری که به منبع خود بازگشته است). در سطح جهانی، پیش‌بینی می‌شود که مصرف آب مرتبط با انرژی از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۳۵ به میزان درصد افزایش پیدا کند. این امر باعث بدتر شدن بیشتر تعادل بین عرضه و تقاضای آب شیرین خواهد شد که با رشد اقتصادی، رشد جمعیت، شهرنشینی و بهبود استاندارد‌های زندگی همراه با سایر عوامل، تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.

کمبود آب به‌عنوان یک خطر بزرگ جهانی از نظر تأثیر و احتمال وقوع در دهه آینده تلقی می‌شود. در ایالات متحده، براساس گزارش دولت انتظار می‌رفت که کمبود آب شیرین در آینده ادامه یابد. از نظر منطقه‌ای، کمبود آب در هر ایالت در شرایط عادی طی ۱۰ سال آینده انتظار می‌رود. علاوه‌براین، عدم تعادل منطقه‌ای بین عرضه و تقاضای آب، توسعه گاز و نفت غیرمتعارف و همچنین رشد اختصاصی محصولات سوخت زیستی، مسئله تامین آب در آینده را پیچیده‌تر خواهد کرد.

وابستگی متقابل تولید/مصرف انرژی و آب و در نتیجه تأثیرات جدانشدنی آن‌ها بر محیط زیست، جامعه، اقتصاد و سلامت انسان، تولید و مصرف آب و انرژی را به شیوه‌ای پایدار، اجتماعی و سازگار با محیط زیست ضروری می‌کند.

به‌طور فزاینده‌ای، آب به‌عنوان یک معیار مهم برای ارزیابی پروژه‌های انرژی برای دوام اقتصادی و زیست محیطی عمل می‌کند. بنابراین، لازم است ردپای مصرف آب مرتبط با تولید انرژی به‌طور کامل پیگیری شود.

بخش حمل‌ونقل یکی از بزرگترین مصرف‌کنندگان انرژی در ایالات متحده است که ۲۶ درصد از کل انتشار گاز‌های گلخانه‌ای (GHG) آمریکا را در سال ۲۰۱۴ تشکیل می‌داد. پالایشگاه‌های ایالات متحده ۲۳ درصد از کل ظرفیت پالایشی جهان را تشکیل می‌دهند و مقادیر زیادی انرژی مصرف می‌کنند.

حدود ۱۰ درصد از حجم انرژی نفت خام در مراحل فرآوری در پالایشگاه‌ها مصرف می‌شود و مقدار قابل‌توجهی از این انرژی متعاقباً از طریق خنک‌سازی به صورت آب‌بری انرژی حرارتی دفع می‌شود. بنابراین، مقادیر قابل‌توجهی آب – عمدتاً برای فرآوری و خنک‌سازی – برای تولید سوخت‌های نفتی در پالایشگاه‌ها مصرف می‌شود.

یک گالن نفت، ۵/۱ گالن آب نیاز دارد

براساس تحقیقات انجام‌شده، تخمین زده می‌شود که پردازش یک گالن (۷۹/۳ لیتر) نفت خام در پالایشگاه‌های ایالات متحده به ۰/۱ -۹/۱ گالن (۷۹/۳ -۱۹/۷ لیتر) آب با میانگین ۵/۱ گالن (۶۸/۵ لیتر) آب نیاز دارد.

یکی از گزارش‌های اخیر در مورد داده‌های مصرف آب پالایشگاهی، گزارش کمیسیون انرژی کالیفرنیا (CEC) است که مصرف آب کالیفرنیا را فهرست می‌کند. این گزارش نشان داد که در سال ۲۰۱۲، پالایشگاه‌های کالیفرنیا تقریباً ۱/۱ لیتر آب خالص مصرفی به ازای هر لیتر نفت خام (شامل آب شیرین، آب بازیافت شده، آب تجزیه‌شده و پساب) استفاده کردند. با این حال، مصرف آب شیرین حدود ۵۳/۰ لیتر آب در هر لیتر نفت خام، با حداکثر ۳۸/۱ لیتر آب در هر لیتر نفت خام و حداقل صفر بود.

از نظر مصرف آب به ازای هر محصول پالایشگاهی، تحقیقات Wu و Chiu در سال ۲۰۱۱ نشان داد که تولید یک گالن (۷۹/۳ لیتر) محصول، بسته به فرآیند‌های پالایشی درحالی‌که افزایش حجم جزئی را در هنگام تبدیل نفت خام به محصولات پالایشگاهی در نظر می‌گیرد، می‌تواند کمتر از ۵/۰ گالن (۸۹/۱ لیتر) آب تا ۵/۲ گالن (۴۶/۹ لیتر) آب مصرف کند.

گزارش CEC نشان داد که میزان مصرف آب در پالایشگاه‌ها از ۷۴/۰ تا ۴۱/۱ لیتر آب در هر لیتر محصول پالایش شده متغیر است.

تخصیص مصرف آب پالایشگاهی به محصولات مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است؛ زیرا می‌تواند شدت مصرف آب را برای هر یک از محصولات پالایشگاهی به دلیل مسیر‌های تولید متفاوت متشکل از فرآیند‌های مختلف که به‌طور قابل‌توجهی در مصرف آب متفاوت است، آشکار کند.

منابع آب پالایشگاهی چیست؟

پالایشگاه‌ها می‌توانند منابع آب مختلفی داشته باشند. با هدف پرداختن به تاثیر تولید انرژی بر اهمیت تامین آب شیرین، شناسایی منابع آب ترکیبی معمولی پالایشگاه‌ها و همچنین تعریف کامل‌تر دامنه «مصرف آب» مهم است.

چندین منبع آب اولیه برای پالایشگاه‌ها وجود دارد: آب‌های سطحی «شیرین» (دریاچه‌ها و رودخانه‌ها) و آب‌های زیرزمینی «شیرین» (آبخوان‌ها). برخی از پالایشگاه‌ها همچنین می‌توانند از آب شور سطحی یا زمینی (آب دریا و آب شور) برای حداقل برخی از نیاز‌های خود استفاده کنند.

حدود ۴۰ درصد از منابع آب (از کل ظرفیت پالایش) برای پالایشگاه‌ها تعریف شده بود. بقیه براساس اندازه تأسیسات و موقعیت جغرافیایی (به‌عنوان مثال، در محدوده شهر، در یک منطقه خشک، بر روی یک رودخانه یا دریاچه اصلی) برآورد شدند. براساس این تجزیه و تحلیل، جدول ۱ سهم منابع آب (براساس وزن ظرفیت) را برای سه اداره نفتی برای حمایت از مناطق (PADD) بزرگ برآورد می‌کند.

به‌طور کلی، در ایالات متحده، ۷۲درصد از کل آب مصرفی توسط پالایشگاه‌ها در PADD‌ها از رودخانه‌ها یا دریاچه‌ها، ۱۰درصد از آب‌های زیرزمینی و ۱۸درصد از آب شهری (با تقریب ۱۰ ±) است.

در مقایسه با سهم محاسبه‌شده براساس تعداد پالایشگاه‌ها، درصد جدول ۱ براساس ظرفیت ورودی نفت خام نشان‌دهنده استفاده بیشتر از آب رودخانه/دریاچه است. این موضوع به این دلیل است که بیشتر پالایشگاه‌های بزرگتر تمایل دارند از آب مستقیم از دریاچه یا رودخانه استفاده کنند، درحالی‌که بسیاری از پالایشگاه‌های کوچک‌تر حداقل از مقداری آب شهری استفاده می‌کنند.

منابع جذب آب پالایشگاهی به صورت بشکه‌ای

با شناسایی منابع تشکیل‌دهنده آب و تمرکز بر اهداف این مقاله، «مصرف» آب به‌عنوان میزان برداشت آب «شیرین» که به محدوده جغرافیایی (خط حصار) یک پالایشگاه برده شده و به شکل مایع (با کیفیت مشابه یا بهبود یافته) به محیط زیست بازگردانده نمی‌شود، تعریف می‌شود؛ به عبارت دیگر، این آب از نظر شیمیایی مصرف می‌شود و/یا در اثر تبخیر از دست می‌رود.

براساس مطالعات گذشته، آب در پالایشگاه‌ها برای اهداف مختلفی مانند برج‌های خنک‌کننده، خوراک دیگ‌های بخار برای تولید بخار، آب فرآیند، آب قابل حمل و بهداشتی، آب اصلی آتش‌نشانی، آب شهری و سایر مصارف استفاده می‌شود. در میان این مصارف، آب خنک‌کننده و آب تغذیه دیگ بخار، مصرف‌کنندگان عمده آب هستند.

یک پالایشگاه نفت مدرن، یک مرکز تولید پیچیده، چندفناوری و چندفرآیندی است که از مقدار قابل‌توجهی انرژی برای پردازش نفت خام در محصولات نهایی استفاده می‌کند.

مصرف انرژی با مصرف قابل توجه آب همراه است. حدود ۱۰درصد از محتوای انرژی نفت خام در مراحل فرآوری مصرف و مقدار قابل‌توجهی از این انرژی متعاقباً دفع می‌شود. گرمای منتقل‌شده به آب خنک‌کننده از طریق تماس با هوا و از طریق تبخیر آب در برج‌های خنک‌کننده به جو آزاد می‌شود.

آب خریداری‌شده (آب شهری)، آب‌های سطحی و آب‌های زیرزمینی قبل از استفاده در واحد‌های پالایشگاه در کارخانه‌های فرآوری اولیه، تصفیه می‌شود، درحالی‌که آب باران و آب جداشده از نفت خام به تصفیه‌خانه‌های فاضلاب (WWTPs) هدایت می‌شود.

آب پیش‌تصفیه‌شده برای خنک کردن، تولید بخار، شست‌وشوی بخار فرآیندی، نمک‌زدایی و سایر کاربرد‌ها به واحد‌های پالایشگاه هدایت می‌شود.

تحلیل سیستم مصرف آب پالایشگاه‌ها

آب تصفیه‌شده کارخانه فرآوری اولیه برای تصفیه به WWTP هدایت می‌شود. آب حاصل از WWTP تا حدی بازیافت می‌شود (برای استفاده در پالایشگاه پس از فرآوری اولیه) و سپس تخلیه می‌شود. برخی از جریان‌های آب خارج از واحد‌های پالایشگاهی را می‌توان برای استفاده مستقیم واحد پالایشگاهی بدون تصفیه بیشتر بازیافت کرد.

اهمیت فزاینده تامین آب باعث صرفه‌جویی در آب و حداکثر بازیافت از WWTP‌ها می‌شود و در نتیجه تخلیه را به حداقل می‌رساند، به‌طوری‌که برخی از طراحی‌ها برای اجازه تخلیه صفر از طریق کریستالیزه کردن نمک ایجاد شده است.

سیستم برج خنک‌کننده مقدار زیادی آب، ۵۸هزار gpm (گالن در دقیقه) را به گردش در می‌آورد و ۳۶۸۰ gpm را با هدف جبران آب خارج می‌کند.

از ۳۶۸۰ gpm آب جبرانی، ۹۸۰ gpm در اثر تبخیر از بین می‌رود و ۲۷۰۰ gpm در دمنده‌هایی استفاده می‌شود که از تجمع مواد معدنی جلوگیری می‌کند.

همانطور که پیش از این ذکر شد، یک پالایشگاه معمولی حدود ۵/۱ لیتر آب شیرین را برای پردازش یک لیتر نفت خام (یعنی جذب، تصفیه، استفاده در واحد‌های فرآیند یا سیستم‌های آب خنک‌کننده، تصفیه و سپس تخلیه به بدنه آب سطحی محلی) برداشت می‌کند.

با این حال، برداشت آب و مصرف متعاقب آن، بسته به طراحی و پیچیدگی تأسیسات، می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی بین پالایشگاه‌ها متفاوت باشد. یک تمایز اولیه این است که آیا کارخانه از سیستم‌های آب خنک‌کننده تک‌گذر استفاده می‌کند (سیستم‌هایی که آب را از یک بدنه آب از طریق مبدل‌های خنک‌کننده پمپ می‌کنند و سپس مستقیماً به بدنه آب بازمی‌گردند، نه اینکه از طریق یک سیستم حلقه بسته دوباره به گردش درآیند).

سیستم خنک‌کننده تک‌گذر مقدار زیادی آب را خارج می‌کند، اما در مقایسه با تأسیساتی که از سیستم‌های برج خنک‌کننده چرخشی استفاده می‌کنند، آب کمتری مصرف می‌کند.

این پدیده پربرداشت و کم‌مصرف با الگوی عمومی مصرف آب برای تولید انرژی سازگار است، که عامل مهمی برای رسیدگی به بحران‌های تامین آب در آینده است.

به این ترتیب، Energy and Water پیش‌بینی کرد که نرخ رشد مصرف آب بسیار بیشتر از نرخ رشد برداشت آب است. به این دلیل است که فناوری پیشرفته‌تر سیستم خنک‌کننده که با برداشت کم، اما مصرف بالا مشخص می‌شود، پیش‌بینی می‌شود که رایج‌تر باشد.

یکی دیگر از دلایل رشد سریع مصرف آب به گسترش تولید سوخت زیستی نسبت داده می‌شود. براساس سناریوی سیاست‌های فعلی Energy and Water، پیش‌بینی می‌شود برداشت‌های مرتبط با انرژی بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۳۵ به میزان ۳۵درصد افزایش یابد و به ۷۹۰میلیارد مترمکعب برسد. در مقابل، پیش‌بینی می‌شود که مصرف آب مرتبط با انرژی تا ۱۰۰درصد در طول این دوره مورد بررسی افزایش یابد.

محصولات هیدروکربنی

محصولات هیدروکربنی پالایشگاه شامل پروپان، پروپیلن، بوتان، بنزین، سوخت جت/نفت سفید، گازوئیل، نفت کوره و کک نفتی (کک) است. مصرف آب پالایشگاهی را می‌توان به روش‌های مختلف (به‌عنوان مثال، تخصیص انبوه، تخصیص انرژی، تخصیص حجم، تخصیص ارزش بازار) و در سطوح مختلف (به‌عنوان مثال، بازده محصولات در سطح کل پالایشگاه، بازده محصولات در سطح واحد) به این محصولات تخصیص داد.

محاسبه آب‌روی پالایشگاه‌ها

یک مدل‌سازی به نام LP برای درک بهتر مصرف ناخالص آب خنک‌کننده و تأثیراتی که طراحی واحد فرآیند اصلی بر مصرف آب دارد و برای تعیین اینکه چه بخشی از آب‌روی را می‌توان به هر محصول میانی یا نهایی نسبت داد، استفاده شده است.

مقدار آب خنک‌کننده مورد نیاز برای هر واحد فرآیندی می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی براساس تعدادی از عوامل مختلف که در طراحی اولیه واحد فرآیند غالب هستند، متفاوت باشد:

۱-اندازه واحد فرآیند (واحد‌های کوچکتر ممکن است به دلیل هزینه آن‌ها دارای بادبزن‌های رادیاتوری در قسمت بالایی مبدل‌های آب خنک‌کننده نباشند، بنابراین وظیفه مورد نیاز مبدل‌های آب خنک‌کننده افزایش می‌یابد).

۲-هزینه نسبی برق در مقابل سرمایه (اگر برق و سرمایه هر دو ارزان باشند، ممکن است بادبزن‌های رادیاتوری رایج‌تر باشند).

۳-هزینه و در دسترس بودن آب در محل تأسیسات (اگر آب محدود یا گران باشد، ممکن است بادبزن‌های رادیاتوری رایج‌تر باشند و/یا وظایف طراحی بالاتری داشته باشند، بنابراین به آب خنک‌کننده کمتری در مبدل‌های آب خنک‌کننده پایین دست نیاز دارند).

میزان آب‌بری از برج‌های خنک‌کننده را می‌توان براساس تعادل حرارتی سیستم آب خنک‌کننده محاسبه کرد. تبخیر آب خنک‌کننده از دست رفته واحد، ۶۸/۱ درصد از مصرف آب خنک‌کننده هر واحد برآورد شده است. برای این مقاله، نرخ ۶۸/۱ درصد براساس شبیه‌سازی تحت شرایط دمای محیط ۷۵ درجه فارنهایت و افزایش دمای ۴/۲۳ درجه فارنهایت در آب خنک‌کننده در سراسر واحد‌های فرآیند به دست آمد. این میزان با مقدار روزانه در زمستان، با اوج گرما در تابستان، در روز‌های خشک، در دوره‌های زمانی کار با گرمای کم و ... متفاوت است.

با استفاده از اطلاعات کل مصرف آب پالایشگاه، مصرف آب به ازای هر بشکه نفت خام فرآوری شده (۱۲۰۰۰۰ بشکه در روز برای هر سه نوع پالایشگاه) قابل محاسبه است. با پیچیده‌تر شدن پالایشگاه‌ها، ترکیب سطوح بالاتر تبدیل یا افزودن واحد‌های فرآیند جدید برای مراحل پردازش اضافی، مصرف آب افزایش می‌یابد. پیچیدگی معمولاً با شاخص پیچیدگی نلسون (NCI) اندازه‌گیری می‌شود، اما، چون پالایشگاه‌هایی که NCI یکسان دارند، در واقع می‌توانند پیکربندی‌های متفاوتی داشته باشند، رابطه بین NCI و مصرف آب را نمی‌توان به‌طور قطعی تعیین کرد.

واحد پالایشگاه نفت خام

شایان ذکر است که دامنه مصرف آب، چه در نظر گرفتن آب از همه منابع آبی و چه فقط از آب شیرین، می‌تواند نتایج مصرف آب را به‌طور قابل‌توجهی تغییر دهد، بنابراین بر ارزیابی تاثیر تولید انرژی بر اهمیت تامین آب شیرین تاثیر می‌گذارد.

همه منابع آب می‌تواند شامل آب شیرین (آب‌های سطحی، آب‌های زیرزمینی و آب شهری)، آب بازیافتی، آب دریا، آب شور، فاضلاب و سایر انواع آب باشد.

دومین عامل احتمالی در کاهش مقادیر مصرف آب پالایشگاه در مطالعه حاضر، در مقایسه با مطالعات قبلی، تفاوت احتمالی در پیکربندی پالایشگاه، پیچیدگی، طراحی واحد (به‌عنوان مثال، طراحی سیستم خنک‌کننده، استقرار بادبزن‌های رادیاتوری) و کیفیت منبع آب است.

تغییر در طراحی فرآیند یا عملکرد عملیات می‌تواند منجر به برآورد‌های مختلف مصرف آب شود. مطالعه حاضر علاوه بر پیشرفت در فناوری خنک‌کننده و شیوه‌های حفاظت از آب، شیوه‌های اخیر را نشان می‌دهد. به‌عنوان مثال، براساس مطالعات قبلی، آب‌بری به دلیل از دست دادن بخار حدود ۳۷-۴۵درصد از آب‌بری تبخیر آب خنک‌کننده است (در مقایسه با تخمین ۲۰درصد استفاده شده در مطالعه حاضر). این به احتمال زیاد به دلیل اقدامات اخیر بهبودیافته در حفظ آب در پالایشگاه‌ها است. امروزه بیشتر بخار مورد استفاده در پالایشگاه‌ها جذب شده و مجدداً به‌عنوان میعانات بخار استفاده می‌شود.

براساس این گزارش مصرف آب پالایشگاه ایالات‌متحده براساس سه پیکربندی معمولی مدل‌سازی شده با مدل‌سازی برنامه‌ریزی خطی (LP) ارزیابی شده است: کراکینگ (Crk)، کک‌سازی سبک (LtCoking) و کک‌سازی سنگین (HvyCoking). تبخیر از برج‌های خنک‌کننده، نقطه آب‌بری اولیه آب در یک پالایشگاه است. این آب‌بری تبخیری مستقیماً با مصرف آب خنک‌کننده واحد فرآیند مرتبط است. دومین نقطه آب‌بری دوردست به عنوان «سایر آب‌بری‌ها» طبقه‌بندی می‌شود و شامل آب‌بری ناشی از تله‌های بخار، دریچه‌های بخار، فوران آب دیگ بخار و قسمت‌های نگهداری واحد کوکر و تصفیه‌خانه فاضلاب (WWTP) است. تولید هیدروژن از طریق ریفرمر متان بخار (SMR) علاوه بر از دست دادن آب خنک‌کننده از طریق تبخیر و آب‌بری بخار، از نظر شیمیایی آب را نیز مصرف می‌کند.

با برآورد آب‌بری از این منابع، مصرف آب هر پیکربندی پالایشگاه محاسبه و به فرآورده‌های پالایشگاهی اختصاص می‌یابد. مطابق با یافته‌های تحقیقات قبلی، پیکربندی‌های پیچیده‌تر پالایشگاه، LtCoking و HvyCoking، نسبت به پیکربندی نسبتا ساده Crk، آب بیشتری مصرف می‌کنند.

در سطح واحد پالایشگاه، مصرف‌کنندگان برتر آب، واحد‌های الکیلاسیون، اصلاح‌کننده‌های کاتالیزوری و واحد‌های FCC هستند که با شدت انرژی بالا سازگار است. برای محصولات پالایشگاهی، مصرف آب با شدت انرژی در طول تولید اجزای هر استخر محصول مطابقت دارد.

بیشترین محصول فرآوری‌شده بنزین است که بیشترین مصرف انرژی و آب را دارد، درحالی‌که سوخت جت کمترین انرژی و آب را مصرف می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که مصرف آب بنزین عمدتاً از واحد‌های الکیلاسیون، FCC و ریفرمر است.

برای تولید دیزل، مصرف آب عمدتاً از تصفیه آب برای پیکربندی Crk و از SMR و هیدروکراکینگ برای پیکربندی‌های پیچیده‌تر LtCoking و HvyCoking است. تولید گازوئیل بیشترین حساسیت را برای پیکربندی پالایشگاه دارد؛ زیرا مصرف آب از واحد‌های تازه اضافه شده SMR و هیدروکراکر منحصراً به سوخت دیزل اختصاص دارد.

مطالعات حساسیت مصرف آب محصولات پالایشگاهی در مصرف آب خنک‌کننده نشان می‌دهد که سوخت‌های کمتر فرآوری‌شده (یعنی سوخت جت) نسبت به تغییرات مصرف آب خنک‌کننده حساس‌تر هستند، زیرا آب‌بری تبخیر خنک‌کننده منبع اصلی مصرف آب آن است.

در مقابل، سوخت‌های فرآوری‌شده‌تر (به‌عنوان مثال، بنزین و پروپان) نسبت به تغییرات مصرف آب خنک‌کننده حساسیت کمتری دارند، زیرا منابع مصرف آب آن‌ها متنوع‌تر است.

افزودن آب جبرانی، مصرف آب پالایشگاه را جبران می‌کند. با همسویی با هدف جهانی برای پرداختن به تنش آب ناشی از تولید انرژی، منابع تشکیل‌دهنده آب پالایشگاه مورد بررسی قرار گرفته است. پالایشگاه‌های نفت در ایالات متحده، بسته به تاریخچه، اندازه و موقعیت جغرافیایی، از منابع مختلفی از آب جبرانی استفاده می‌کنند. بیشتر آب‌های جبرانی از منابع آب‌های سطحی مانند دریاچه‌ها و رودخانه‌ها سرچشمه می‌گیرند، اما مقدار قابل‌توجهی از منابع آب زیرزمینی تامین می‌شود.

این اطلاعات به همراه داده‌های مصرف آب به ارزیابی تاثیر مصرف آب تصفیه‌خانه بر تامین آب شیرین در هر منطقه کمک می‌کند. همچنین یک خط پایه برای مقایسه با مصرف آب برای سوخت‌های جایگزین و منابع انرژی ایجاد می‌کند.