कोक टॉवर के शीर्ष पर स्थित बड़ी ऑयल-गैस पाइपलाइ
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कोक टॉवर के शीर्ष पर स्थित बड़ी ऑयल-गैस पाइपलाइनों में जमाव बनने के मुख्य कारण, कृपया मार्गदर्शन द2.2 कोक-पाउडर का जमाव: आम तौर पर, डिले फ्यूजन उपकरणों में कोक टॉवर के ऊपरी हिस्से में तेल-गैसों को ठंडा करने हेतु विशेष व्यवस्थाएँ होती हैं। यदि ठंडा करने हेतु उपयोग किए जाने वाले तेल का तापमान एवं प्रवाह-दर उचित हो, तो ठंडा होने के बाद तेल-गैसों का तापमान लगभग 420°C ही रहता है। यदि त्वरित शीतलन हेतु उपयोग में आने वाले तेल का तापमान अधिक हो, या इसकी मात्रा कम हो, तो त्वरित शीतलन के बाद तेल-गैस का तापमान 420°C से अधिक हो जाता है। ऐसी स्थिति में पाइपलाइनों में अभी भी रासायनिक अभिक्रियाएँ जारी रहती हैं। यदि त्वरित शीतलन हेतु उपयोग में आने वाले तेल को उचित स्थान पर न डाला जाए, तो शीतलन प्रक्रिया प्रभावी ढंग से नहीं हो पाती। इसके कारण तेल-गैस में मौजूद कार्बन अवशेष प्रभावी ढंग से नहीं निकल पाते, जिससे शीतलित तेल-गैस में मौजूद तरल पदार्थ पाइपलाइनों में ही रह जाता है। साथ ही, पाइपलाइनों की दीवारों पर भी बड़ी मात्रा में कार्बन अवशेष जमा हो जाते हैं। समय बीतने के साथ ये अवशेष और अधिक जमा होते जाते हैं, जिससे अंततः पाइपलाइनें बंद हो जाती हैं, दबाव बढ़ जाता है, एवं संचालन करना कठिन हो जाता है। 2.3 दुनिया भर में कच्चे तेल के खनन के साथ, इसकी गुणवत्ता लगातार खराब होती जा रही है – इसका घनत्व एवं चिपचिपाहट बढ़ रही है; अशुद्धियों एवं भारी धातुओं की मात्रा भी बढ़ रही है। पानी एवं नमक की मात्रा भी बढ़ रही है। इसलिए, प्रसंस्करण से पहले इसकी उचित पूर्व-प्रसंस्करण आवश्यक है। जैसा कि सभी जानते हैं, रिफाइनरी में स्थित कोकिंग उपकरण, वास्तव में उस शहर का “कचरा-डिब्बा” ही है। यही कोकिंग उपकरणों की विशेषता है – ये ऐसे कच्चे मालों को भी प्रसंस्कृत कर सकते हैं, जिन्हें अन्य कोई उपकरण प्रसंस्कृत नहीं कर सकता। इस प्रकार, तेल क्षेत्रों से निकाले जाने वाले या परिवहन किए जाने वाले कच्चे माल की गुणवत्ता लगातार खराब होती जा रही है; इसके कारण कोकिंग उपकरणों में इस्तेमाल होने वाले कच्चे तेल की गुणवत्ता भी डंप तेल में नमक की मात्रा बढ़ने से, कोक टॉवर में झाग बनने की संभावना बढ़ जाती है। झाग की परतें ऊपर उठ जाती हैं, जिससे बड़ी मात्रा में कोक का कण तेल एवं गैस पाइपलाइनों में जाता है। इसके परिणामस्वरूप तेल एवं गैस पाइपलाइनों में जमाव हो जाता है, जिससे वे अवरुद्ध हो जाती हैं। 3. बड़ी तेल/गैस पाइपलाइनों में कोकिंग को कम करने हेतु कुछ उपाय: केवल सही विश्लेषण के द्वारा ही सही समाधान खोजा जा सकता है। उपरोक्त विश्लेषण से कोकिंग के मुख्य कारणों को समझा जा सकता है। तेल-गैस पाइपलाइनों में कोकिंग की समस्या को दूर करने हेतु निम्नलिखित उपाय सुझाए गए हैं। 3.1 उत्पादन भार का नियंत्रण: आम तौर पर, उपकरणों की सुविधाओं, मॉडलों आदि का निर्धारण, उपकरणों के आकार, कच्चे माल की प्रकृति एवं उत्पादों से संबंधित आवश्यकताओं के आधार पर ही किया जाता है। चूँकि कच्चे माल एवं उसकी प्रसंस्करण मात्रा निश्चित होती है, इसलिए कोक टॉवर का व्यास एवं ऊँचाई भी निर्धारित हो जाती है। संपत्ति की मात्रा, अर्थात् संचालनात्मक लचीलापन, आम तौर पर 60% से 110% के बीच होता है। यदि उपकरण की अधिकतम लचीलापन सीमा से अधिक दबाव लगे, तो कई समस्याएँ उत्पन्न हो जाती हैं; बड़ी तेल एवं गैस पाइपलाइनों में जंग लगना भी ऐसी ही एक समस्या है। इसलिए, बड़ी मात्रा में प्रसंस्करण करने की कोशिश नहीं की जानी चाहिए। प्रसंस्कृत किए जाने वाले कच्चे माल की प्रकृति के आधार पर ही कोक टॉवर की योजना बनानी चाहिए, ताकि कोक टॉवर में गैस की गति सुरक्षित सीमा के भीतर रहे। या फिर, कोक बनने में लगने वाले समय को कम करके ही कोक टॉवर की प्रसंस्करण क्षमता बढ़ाई जा सकती है। 3.2 उपयुक्त त्वरित शीतलन तेल का चयन: आमतौर पर त्वरित शीतलन हेतु तीन प्रकार के तेलों का उपयोग किया जाता है – डीजल, मध्यम-चरणीय तेल, एवं मोम तेल। त्वरित शीतलन हेतु उपयोग में आने वाले तेल का चयन दो पहलुओं को ध्यान में रखकर किया जा सकता है: पहला, त्वरित शीतलन का प्रभाव, अर्थात् शीतलन के बाद तेल/गैस का तापमान। तीव्र शीतलन के बाद, तेल-गैस का तापमान स्थिर रहता है; इसलिए ट्यूबों में अभिक्रियाएँ जारी रहने की संभावना कम हो जाती है, एवं पाइपलाइनों में कोक बनने की संभावना भी कम हो जाती है। इसके विपरीत, कोकिंग की समस्या और भी गंभीर हो ज इन तीनों तेलों का उपयोग त्वरित शीतलन हेतु किए जाने पर, त्वरित शीतलन की क्षमता क्रमशः डीजल > मध्यम-श्रेणी के तेल > वैक्स ऑयल होती है। दूसरा कारण है आर्थिक लाभ – डीजल का उपयोग त्वरित शीतलन हेतु किया जाता है; बड़ी मात्रा में डीजल को कोक टॉवर में डाला जाता है। वहाँ से प्राप्त उच्च गुणवत्ता वाले तेल को फिर से कोक टॉवर में ही डाला जाता है। इस प्रक्रिया में, डिस्टिलेशन टॉवर से प्राप्त बड़ी मात्रा में डीजल में मौजूद ऊष्मा का पूरा उपयोग नहीं किया जा पाता। ऐसी स्थिति में, निम्न तापमान वाली ऊष्मा को केवल एयर कूलर या वॉटर कूलर के माध्यम से ही हटाया जा सकता है। जब मोम तेल का उपयोग त्वरित शीतलन हेतु किया जाता है, तो मोम तेल आसानी से वाष्पीकृत नहीं होता। इस कारण त्वरित शीतलन के बाद वायु-तेल मिश्रण आसानी से ठोस अवस्था में बद सर्वांगीण विचार करने पर, आपातकालीन शीतलन हेतु मध्यम-चरणीय तेल का उपयोग करना अधिक उपयुक्त है। 3.3 सर्वोत्तम तापमान-नियंत्रण हेतु तेल इंजेक्शन बिंदुओं का निर्धारण: प्रारंभिक डिज़ाइनों में, आमतौर पर बड़ी तेल-गैस लाइनों के निकास बिंदुओं पर तीन तेल इंजेक्शन पाइपलाइनें लगाई जाती थीं; इन पाइपलाइनों का व्यास आमतौर पर DN25 होता था, एवं ये पाइपलाइनें बड़ी तेल-गैस लाइनों में तिरछे रूप से लगाई जाती थीं। चूँकि तेल इंजेक्शन बिंदु, तेल-गैस लाइनों के निकास बिंदु से काफी दूर होते थे, इसलिए वहाँ इंजेक्ट किए गए तेल से ताज़ी तेल-गैस सामग्री का तापमान 420°C से नीचे नहीं आ पाता था। ऐसी स्थिति में, तेल इंजेक्शन से पहले वाली पाइपलाइनों में जमाव बनने की संभावना बहुत अधिक होती थी। इसके अलावा, पाइपलाइनों के अंदर जमा हुआ कोक भी हटाया नहीं जा सकता। लंबे समय तक के अनुभवों के आधार पर, इंजेक्शन देने हेतु एक नया स्थान निर्धारित किया गया। त्वरित शीतलन तेल को उस स्थान पर डाला गया, जहाँ तेल-गैस लाइन कॉक टॉवर से बाहर निकलती है; साथ ही, त्वरित शीतलन तेल की पाइपलाइन का आकार DN40 कर दिया गया। इसके अलावा, आंतरिक रूप से स्प्रे ट्यूबों का उपयोग करके ही तेल डाला गया। इस व्यवस्था से तेल-गैस लाइन में कोक बनने की समस्या प्रभावी ढंग से रोकी गई।