เมื่อวันที่ 2 ตุลาคม 2526 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้ทรงมีพระราชดำรัสแก่คณะข้าราชการที่ดำเนินการโครงการพัฒนาลุ่มน้ำคลองหอยโข่งและคลองจำไหร อันเนื่องมาจากพระราชดำริ ณ พระตำหนักทักษิณราชนิเวศน์ จังหวัดนราธิวาส ให้มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ไปดำเนินการค้นคว้าวิจัยและพัฒนาโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กที่ใช้เงินลงทุนต่ำ เพื่อส่งเสริมให้เกษตรกรสวนปาล์มรายย่อยของประเทศไทยซึ่งขณะนั้นมีอยู่ประมาณ 5,000 ครอบครัว ได้มีโอกาสรวมกลุ่มกันสร้างโรงงานเพื่อสกัดน้ำมันปาล์มดิบจำหน่าย และนำผลพลอยได้ต่างๆ เช่น ทะลายเปล่า กากเส้นใย และกะลา มาใช้ประโยชน์ในท้องถิ่น
ต่อมาในปี พ.ศ. 2527 มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ได้ดำเนินการสนองพระราชดำริ โดยจัดตั้งโครงการส่งเสริมอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มขนาดเล็กอันเนื่องมาจากพระราชดำริ โดยมี ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ผาสุข กุลละวณิชย์ เป็นหัวหน้าโครงการ และได้รับงบประมาณสนับสนุนจากสำนักงาน กปร. จำนวน 458,800 บาท โดยการดำเนินงานแบ่งออกเป็น 2 โครงการย่อย คือ
1. สำรวจปัญหาความต้องการของเกษตรกรสวนปาล์มรายย่อยในจังหวัดสตูล ตรัง กระบี่ สุราษฎร์ธานี และชุมพร
2. ทำการค้นคว้าวิจัยและพัฒนากระบวนการสกัดน้ำมันปาล์มที่เหมาะสมสำหรับโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็ก และได้เลือกใช้ระบบทอดผลปาล์ม เนื่องจากทำได้ง่าย ลงทุนต่ำ และไม่มีน้ำเสียจากกระบวนการผลิต โดยได้จัดตั้งโรงงานสาธิตต้นแบบขึ้นที่บริเวณหลังโรงหล่อ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
ต่อมาเมื่อวันที่ 23 กันยายน 2528 เวลาประมาณ 17.00-20.00 น. พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว พร้อมด้วยสมเด็จพระนางเจ้าฯ พระบรมราชินีนาถ และสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้เสด็จพระราชดำเนินมาทอดพระเนตรโรงงานสาธิตต้นแบบที่มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ และในวันนั้นพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวได้ทรงมีพระราชกระแสรับสั่งให้ทางโครงการฯ ไปพิจารณาเลือกกลุ่มเกษตรกรสวนปาล์มที่มีความพร้อมที่สุด และขอความร่วมมือให้จัดตั้งโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กเพื่อทำการทดสอบความเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์ว่า ควรจะมีขนาดกำลังผลิตเท่าไร คุณภาพน้ำมันเป็นอย่างไร และสามารถดำเนินการในเชิงธุรกิจให้มีกำไรได้หรือไม่ ทั้งนี้ให้จัดตั้งโรงงานทดสอบให้ได้ภายในปี พ.ศ.2529
ต่อมาโครงการฯ ได้ดำเนินการคัดเลือกกลุ่มเกษตรกรที่มีความพร้อมและในที่สุดได้พิจารณาเลือกสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด จังหวัดกระบี่ ซึ่งมีความพร้อมมากที่สุดโดยมีนายตอบ คงปาน เป็นประธานสหกรณ์ฯ และนายเพชร ศิรินุพงศ์ เป็นหัวหน้าหน่วยนิคมสหกรณ์อ่าวลึก จัดสร้างโรงงานทดสอบขึ้นในปี พ.ศ. 2529 โดยทางสหกรณ์ออกค่าใช้จ่ายในการสร้างโรงงานและจัดหาบุคลากรมาดำเนินการ ในช่วงแรกใช้ระบบทอดผลปาล์มในกระทะใบบัว ต่อมาได้พัฒนาเป็นรางเกลียว โดยทางโครงการฯ ได้ส่งช่างเทคนิคเข้าไปปรับปรุง พัฒนา และซ่อมแซมเครื่องจักรอุปกรณ์ และได้รับความร่วมมือเป็นอย่างดีจากคณาจารย์ของวิทยาลัยเทคนิคกระบี่ การดำเนินงานในระยะปีแรกๆ ประสบกับการขาดทุน เนื่องจากกระบวนการผลิตโดยเฉพาะรางเกลียวควบคุมอุณหภูมิทอดได้ยาก ทำให้น้ำมันมีสีคล้ำ และเครื่องหีบมีประสิทธิภาพไม่สูงพอ
ต่อมาในปี พ.ศ. 2534 ทางโครงการฯ ได้รับงบประมาณสนับสนุนจากสำนักงาน กปร. จำนวน 181,400 บาท สมทบกับเงินกองทุนพัฒนาอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มขนาดเล็กอีก 177,200 บาท ปรับปรุงกระบวนการผลิตเป็นระบบการทอดภายใต้สภาพสุญญากาศขึ้นเป็นผลสำเร็จ และสามารถดำเนินการในเชิงพาณิชย์ได้ เนื่องจากคุณภาพของน้ำมันปาล์มได้มาตรฐาน สีไม่คล้ำ และกรดไม่สูง ประสิทธิภาพการหีบน้ำมันสูง เนื่องจากได้เปลี่ยนเครื่องหีบใหม่แต่น้ำมันปาล์มที่สกัดได้เป็นน้ำมันผสมระหว่างน้ำมันปาล์มกับน้ำมันเมล็ดในเรียกว่า น้ำมันผสมเกรดบี
ต่อมาเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 2535 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้เสด็จมาทอดพระเนตรโรงงานแห่งนี้และทรงมีพระราชกระแสรับสั่งให้สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด นำกากปาล์มไปใช้เป็นอาหารสัตว์ในท้องถิ่นสนองพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวด้วย
ต่อมาในวันที่ 23 พฤษภาคม 2536 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้เสด็จมาที่โรงงานแห่งนี้อีกครั้งหนึ่ง โดยได้ทรงนำคณะอาจารย์และนักเรียนจากโรงเรียน นายร้อยพระจุลจอมเกล้า มาทัศนศึกษาดูกระบวนการผลิตของโรงงานและทรงนำคณะอาจารย์และนักเรียนไปชมโรงงานกลั่นน้ำมันปาล์มที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทอง จังหวัดนราธิวาส หลังจากการเยี่ยมชมโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มที่อ่าวลึกด้วย
ต่อมาในช่วงปี พ.ศ.2537-2539 สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ได้ดำเนินการโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กนี้มาโดยตลอด แต่ประสบปัญหาคุณภาพน้ำมัน ปัญหาด้านการบริหารจัดการ และปัญหาด้านเทคนิค ซึ่งทางโครงการฯ ได้ส่งนายชิต ลิ่มวรพันธ์ ผู้เชี่ยวชาญประจำ โครงการฯ มาช่วยให้คำปรึกษาแนะนำและแก้ปัญหาให้ ในปี พ.ศ.2539 สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ได้รับพระราชทานเงินกู้ดอกเบี้ยต่ำจากมูลนิธิชัยพัฒนา จำนวน 634,000 บาท มาสร้างเครื่องแยกผลปาล์มออกจากทะลายปาล์มสด เพื่อจะใช้แยกผลปาล์มร่วงออกจากทะลายเพื่อให้คุณภาพของ ผลปาล์มดีขึ้น แต่ในที่สุดสหกรณ์ฯ ก็หยุดดำเนินการไปในช่วงปลายปี พ.ศ.2539 จนถึงปี พ.ศ. 2540
เมื่อวันที่ 23 กันยายน 2540 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้เสด็จแปรพระราชฐานมาทรงตรวจเยี่ยมชมโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มชนิดแยกน้ำมันเปลือกและเครื่องแยกผลปาล์มออกจากทะลายที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาพิกุลทองฯ จังหวัดนราธิวาส และได้ทรงมีพระราชดำรัสรับสั่งถามถึงการดำเนินงานของโรงงานที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด เมื่อได้ทรงทราบว่าโรงงานได้หยุดดำเนินการไป เนื่องจากประสบปัญหาเรื่องการบริหารจัดการและเครื่องจักรเสื่อมสภาพ จึงได้ทรงมีพระราชดำริให้สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ดำเนินการใหม่อีกครั้งโดยขอให้ทางมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ไปจัดการฝึกอบรมพนักงานของสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ด้านการบริหารจัดการ การซ่อมบำรุง การวิเคราะห์ต้นทุน และการควบคุมการผลิต ฯลฯ และให้สำนักงาน กปร. เดินทางไปตรวจสอบสภาพเครื่องจักรและโรงงานที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด จังหวัดกระบี่ ต่อมาทางสำนักงาน กปร. ได้อนุมัติเงินสนับสนุนจำนวน 531,000 บาท เพื่อปรับปรุงเครื่องจักรอุปกรณ์ และสร้างถังเก็บน้ำมันขนาด 30 ตัน ขึ้นเพื่อเพิ่มขนาดของถังเก็บ และในวันที่ 21-22 กันยายน 2541 ทางมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ได้ดำเนินการฝึกอบรมพนักงานของสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด รวมทั้งพาไปดูงานที่โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มที่อำเภออ่าวลึก จังหวัดกระบี่ รวม 2 โรงงาน
จากนั้นสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ก็ได้ดำเนินการโรงงานใหม่อีกครั้งหนึ่งในเดือนพฤศจิกายน 2541 เป็นต้นมา โดยใช้พนักงานชุดใหม่เข้าบริหารจัดการ ผลการดำเนินงานจนถึง วันที่ 31 กรกฎาคม 2542 ปรากฏว่า โรงงานประสบกับการขาดทุนไป 73,000 บาท เนื่องจากปัญหาคุณภาพน้ำมันไม่ดี พนักงานยังไม่ชำนาญ และเครื่องจักรบางตัวชำรุด คือ เตาและถังต้ม น้ำมันเทอร์มัล อีกทั้งทางสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด มีปัญหาภายในด้วย
ในวันที่ 12 ตุลาคม 2542 คณะผู้ดำเนินการโครงการร่วมกับเจ้าหน้าที่ของ สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ได้เข้าเฝ้ากราบบังคมทูลถวายรายงานแด่สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีอีกครั้งหนึ่ง ณ อาคารมูลนิธิชัยพัฒนา กรุงเทพมหานคร ซึ่งสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงรับสั่งว่า พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงมีพระราชกระแสรับสั่งสอบถามถึงการดำเนินงานของโรงงานที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึกอยู่เสมอ จึงทรงขอให้ทาง สหกรณ์ฯ ดำเนินการสนองพระราชดำริให้ได้ผลต่อไป
ต่อมาทางสหกรณ์ฯ ได้ดำเนินการซ่อมปรับปรุงเตาและถังต้มน้ำมันในวงเงินประมาณ 92,000 บาท และเริ่มดำเนินการต่อมา
ในปี พ.ศ.2543 ทางโครงการฯ ได้ส่ง นายชิต ลิ่มวรพันธ์ ผู้เชี่ยวชาญประจำ โครงการฯ และนายเสถียร วาณิชวิริยะ นักวิจัยไปติดตามและให้คำแนะนำอยู่อย่างสม่ำเสมอ ผลการดำเนินงานในครึ่งปีแรกของปี พ.ศ.2543 (มกราคม – มิถุนายน) ทางสหกรณ์ฯ ได้รับซื้อผลปาล์มเข้าโรงงานรวม 286.63 ตัน สกัดเป็นน้ำมันดิบได้ 97.29 ตัน มีผลกำไรจากการดำเนินการประมาณ 72,498 บาท ซึ่งนับว่าทางสหกรณ์ฯ ได้ดำเนินการสนองพระราชดำริเป็นผลสำเร็จในระดับหนึ่งแล้ว
อย่างไรก็ดีทางผู้เชี่ยวชาญได้ให้ความเห็นว่า ทางโรงงานยังมีข้อบกพร่องที่สำคัญอยู่ 2 ประการ คือ (1) การจัดการวัตถุดิบยังไม่ดีพอทำให้น้ำมันปาล์มมีกรดสูงเกินมาตรฐานไปมาก และถูกตัดค่ากรดเมื่อตอนขายน้ำมันไปเป็นจำนวนมาก และ (2) เครื่องจักรและอุปกรณ์หลายรายการชำรุดเนื่องจากเสื่อมสภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งปั๊มลมอันเป็นผลให้สูญเสียน้ำมันในกากผ้ากรองประมาณ 6.514 ตัน คิดเป็นมูลค่าถึง 71,654 บาท และปั๊มน้ำหอผึ่งเย็นเสียทำให้สุญญากาศตกเพราะอุณหภูมิน้ำในบ่อหมุนเวียนสูงขึ้น ถ้าทางสหกรณ์ฯ ใช้เงินลงทุนเปลี่ยนอุปกรณ์เหล่านี้ ประมาณ 39,000 บาท จะได้กำไรกลับคืนเพิ่มมาอีกไม่น้อยกว่า 70,000 บาท และต่อมาทางสหกรณ์ฯ ก็ได้หยุดดำเนินการโรงงานแห่งนี้ไปเนื่องจากเครื่องจักรบางตัว และอาคาร โรงงานได้ชำรุดเสื่อมสภาพไปมาก ต่อมาเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม 2543 นางวรรณี รัตนวราหะ รองอธิบดีกรมส่งเสริมสหกรณ์ได้มาตรวจเยี่ยมนิคมสหกรณ์อ่าวลึก และได้ร่วมกันหารือกันถึงโครงการที่จะจัดสร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กสนองพระราชดำริต่อไปอีกครั้งหนึ่ง ซึ่งที่ประชุมมีข้อสรุปดังนี้
1. เนื่องจากเครื่องจักรและอุปกรณ์รวมทั้งอาคารที่ใช้งานมานานกว่า 10 ปี ได้เสื่อมสภาพชำรุดทรุดโทรมลงเป็นอันมาก ดังนั้น กรมส่งเสริมสหกรณ์อาจจะจัดสรรงบประมาณ 5-7 ล้านบาท เพื่อสร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มชนิดแยกน้ำมันเปลือกขนาดกำลังผลิต 2 ตันทะลายต่อชั่วโมง ซึ่งจะทำให้สามารถดำเนินการสนองพระราชดำริเป็นผลสำเร็จได้ รวมทั้งจะเป็นโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กตัวอย่างที่สกัดน้ำมันได้มาตรฐานต่อไปด้วย
2. ย้ายเครื่องแยกผลปาล์มออกจากทะลายปาล์มสดจากที่ทำการของสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด มาอยู่ที่โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กที่นิคมสหกรณ์อ่าวลึก เพื่อใช้งานอย่างเต็มประสิทธิภาพ ซึ่งจะทำให้น้ำมันปาล์มมีคุณภาพได้มาตรฐาน
3. จัดระบบบริหารจัดการโรงงานให้เป็นเชิงธุรกิจมากขึ้นโดยต้องปรับเปลี่ยนไม่ให้ใช้วิธีการทำงานตามเวลาราชการที่เคยทำมา รวมทั้งต้องมีการใช้เทคนิค 5 ส การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน และควบคุมคุณภาพน้ำมันให้ได้มาตรฐาน เป็นต้น
ทั้งนี้ทางสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ได้มีหนังสือแจ้งมติแสดงเจตน์จำนงที่จะดำเนินการโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กสนองพระราชดำริต่อไป
ต่อมาในช่วงปลายปี พ.ศ.2543 คณะทำงานโครงการส่งเสริมอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มขนาดเล็กอันเนื่องมาจากพระราชดำริ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ได้รับอนุมัติงบประมาณสนับสนุนจากมูลนิธิชัยพัฒนา จำนวน 7,960,000 บาท เพื่อจัดสร้างโรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดกำลังผลิต 2 ตันทะลายต่อชั่วโมง เพื่อบริโภคและใช้เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมันดีเซล สนองพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว โดยได้เริ่มดำเนินการมาตั้งแต่เดือนมกราคม 2544 จนถึงปัจจุบัน สรุปได้ว่า ได้ทำการก่อสร้างและปรับปรุงอาคาร สร้างเครื่องจักร และติดตั้งเครื่องจักรอุปกรณ์ ทั้งเครื่องจักรใหม่และเครื่องจักรที่ย้ายมาจากโรงงานเก่า ติดตั้งถังเก็บน้ำมันปาล์ม เกลียวลำเลียง เดินท่อวาล์ว ติดตั้งปั๊ม และหุ้มฉนวน งานไฟฟ้าแรงสูง และระบบไฟฟ้าแสงสว่าง รวมใช้งบประมาณไปทั้งสิ้น 11,113,747 บาท
สำหรับงบประมาณที่ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติมนั้น ประกอบด้วยเงินงบประมาณสนับสนุนจากมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ จำนวน 1,441,000 บาท รวมกับเงินกองทุนสนับสนุนโครงการส่งเสริมอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มขนาดเล็กอีก 1,000,000 บาท สำหรับ สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด มีมติให้การสนับสนุน 200,000 บาท และได้รับเงินบริจาคจากผู้มี จิตศรัทธา จำนวน 700,000 บาท
นอกจากนี้โครงการฯ ยังได้รับบริจาคเตาต้มน้ำมันเทอร์มัลจากบริษัท ไทยเจริญอาหารสัตว์ จำกัด อำเภอหาดใหญ่ จังหวัดสงขลา มูลค่าประมาณ 500,000 บาท จึงทำให้มีงบประมาณเพียงพอในการจัดสร้างโรงงาน โดยงบประมาณรวมที่โครงการฯ ได้รับการสนับสนุนทั้งหมด (ไม่รวมการบริจาคอุปกรณ์) เป็นเงิน 11,301,000 บาท ดังมีรายละเอียด ดังต่อไปนี้
| 1. มูลนิธิชัยพัฒนา | 7,960,000 บาท |
| 2. มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ | 1,441,000 บาท |
| 3. กองทุนพัฒนาอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มขนาดเล็ก มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ |
1,000,000 บาท |
| 4. เงินบริจาคสมทบ | 700,000 บาท |
| 5. เงินสนับสนุนจากสหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด | 200,000 บาท |
| รวม | 11,301,000 บาท |
เริ่มดำเนินการผลิตตั้งแต่ปี 2546 เป็นต้นมา โดยในช่วงแรกทางโรงงานยังประสบปัญหาต่างๆ ทั้งเรื่องทางเทคนิค การบริหารจัดการ จึงได้มีการปรับปรุงแก้ไขปัญหาต่างๆ จนสามารถดำเนินการผลิตได้จนประสบผลสำเร็จในระดับหนึ่ง
เพื่อให้สามารถดำเนินการตามโครงการได้ในเชิงพาณิชย์ จึงจำเป็นต้องพัฒนาระบบและกำลังผลิตให้เหมาะสมขึ้น จึงได้ทำการปรับปรุงกระบวนการผลิตเพิ่มเครื่องจักรชุดแยกเส้นใยและเมล็ด (เส้นใยใช้เป็นเชื้อเพลิงแทนไม้ฟืน , เมล็ดจำหน่าย) โดยได้รับงบประมาณเงินอุดหนุนจากกรมส่งเสริมสหกรณ์ประจำปีงบประมาณ พ.ศ.2554 จำนวน 4 ล้านบาท และดำเนินการแล้วเสร็จ ในเดือนธันวาคม 2554 และเริ่มผลิตในเดือนมกราคม 2555
โรงงานสกัดน้ำมันปาล์มขนาดเล็กที่สหกรณ์นิคมอ่าวลึก จำกัด ได้ดำเนินงานและมีผลประกอบการที่ดีมีกำไร นับตั้งแต่ปีพ.ศ. 2534 ถึงปัจจุบัน และสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี (เมื่อครั้งดำรงพระบรมราชอิสริยยศขณะนั้น) ได้เสด็จทอดพระเนตรโรงงานแห่งนึ้ถึง 2 ครั้งคือ เมื่อวันที่ 16 กุมภาพันธ์ 2535 และวันที่ 23 พฤษภาคม 2536 ตามลำดับ และต่อมาในปีพ.ศ. 2545 ได้รับงบประมาณสนับสนุนจากมูลนิธิชัยพัฒนาให้ขยายกำลังการผลิตเป็น 2 ตันทะลายต่อชั่วโมง และสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี (เมื่อครั้งดำรงพระราชอิสริยยศขณะนั้น) ได้เสด็จพระราชดำเนินทอดพระเนตรโรงงานแห่งนี้อีกครั้งเมื่อวันที่ 17 กรกฎาคม 2557 ซึ่งในปีพ.ศ.2557 โรงงานมีผลกำไรสุทธิประมาณ ๓ ล้านบาท