【रसायन विज्ञान सिद्धांत】पेट्रोल एवं तरलीकृत प्राकृतिक गैस में सल्फर हटाना
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इस पोस्ट को अंतिम बार “छोटा कारीगर1985” द्वारा 2016-3-7, 10:54 पर संपादित किया गया। पेट्रोल एवं तरलीकृत प्राकृतिक गैस में सल्फर हटाने की प्रक्रिया में, उत्प्रेरकों की खपत कितनी होती है? उत्प्रेरक मिलाने का कारण, क्या यह सक्रियता में कमी है, या फिर उसका नष्ट होना है? क्या अंतिम उत्प्रेरक, क्षारीय अवशेषों में ही होता है? धन्यवाद!
डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया में उपयोग होने वाला उत्प्रेरक है सल्फोनेटेड टाइटेनियम साइनोकोबाल्ट। यह उत्प्रेरक, क्षारीय द्रवों के ऑक्सीकरण/पुनर्उत्पादन की प्रक्रिया में सहायक होता है। इस उत्प्रेरक का नुकसान मुख्य रूप से उत्पादन प्रक्रिया के दौरान निकलने वाले अपशिष्ट क्षारीय द्रवों के कारण होता है!
जहाँ तक उपयोग-दर की बात है, तो ऑपरेशन पर ही निर्भर करता है! मुख्य अभिक्रियाएँ हैं:
NaSR + O2 + H2O → NaOH + RSSR,
Na2S + O2 + H2O → Na2S2O3 + NaOH।
ये समीकरण संतुलित नहीं हैं; आप ही इन्हें संतुलित करें! समीकरण से यह स्पष्ट है कि सल्फाइड सोडियम के पुनरुत्पादन में कोई क्षार खर्च नहीं होता; लेकिन सल्फाइट सोडियम के पुनरुत्पादन से बनने वाले सल्फीथियोसल्फेट सोडियम के कारण सिस्टम में मौजूद क्षारीय तरल की मात्रा कम हो जाती है, जिससे क्षार की सांद्रता घट जाती है! यही कारण है कि अपशिष्ट क्षार को बाहर निकालकर उसकी जगह नया क्षार डाला जाता है। इसलिए, जब डीसल्फराइजेशन यूनिट के ऊपर स्थित डीसल्फराइजेशन इकाईयों का संचालन ठीक से न हो, तो बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड हाइड्रोक्साइड के साथ मिलकर सोडियम सल्फाइड बना देता है। इससे क्षार की खपत बढ़ जाती है, और क्षार की खपत बढ़ने से अपशिष्ट क्षार की मात्रा भी बढ़ जाती है। अपशिष्ट क्षार की मात्रा बढ़ने से उपयोग होने वाले उत्प्रेरकों की मात्रा भी बढ़ जाती है! पता नहीं, क्या आप इस स्पष्टीकरण को समझ पाएंगे?
NaSR + O2 + H2O → NaOH + RSSR,
Na2S + O2 + H2O → Na2S2O3 + NaOH।
ये समीकरण संतुलित नहीं हैं; आप ही इन्हें संतुलित करें! समीकरण से यह स्पष्ट है कि सल्फाइड सोडियम के पुनरुत्पादन में कोई क्षार खर्च नहीं होता; लेकिन सल्फाइट सोडियम के पुनरुत्पादन से बनने वाले सल्फीथियोसल्फेट सोडियम के कारण सिस्टम में मौजूद क्षारीय तरल की मात्रा कम हो जाती है, जिससे क्षार की सांद्रता घट जाती है! यही कारण है कि अपशिष्ट क्षार को बाहर निकालकर उसकी जगह नया क्षार डाला जाता है। इसलिए, जब डीसल्फराइजेशन यूनिट के ऊपर स्थित डीसल्फराइजेशन इकाईयों का संचालन ठीक से न हो, तो बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन सल्फाइड हाइड्रोक्साइड के साथ मिलकर सोडियम सल्फाइड बना देता है। इससे क्षार की खपत बढ़ जाती है, और क्षार की खपत बढ़ने से अपशिष्ट क्षार की मात्रा भी बढ़ जाती है। अपशिष्ट क्षार की मात्रा बढ़ने से उपयोग होने वाले उत्प्रेरकों की मात्रा भी बढ़ जाती है! पता नहीं, क्या आप इस स्पष्टीकरण को समझ पाएंगे?
यह तो सही है, लेकिन अप्रयुक्त क्षारीय तरल में उत्प्रेरकों की गतिशीलता कैसी है? यदि क्षारीय तरल पदार्थों को बदलने की प्रक्रिया को हटा दिया जाए, तो क्या उत्प्रेरक का उपयोग लगातार किया जा सकता
सैद्धांतिक रूप से, यदि क्षारीय तरल पदार्थ की मात्रा में कोई कमी न हो, तो उत्प्रेरक की मात्रा में भी लगभग कोई कमी नहीं आएगी। लेकिन वास्तविक परिस्थितियों में, क्षारीय तरल पदार्थ की मात्रा में कमी तो होनी ही है (चाहे वह अन्य प्रक्रियाओं के कारण हो या अभिक्रिया के कारण)। इसलिए, आपकी यह परिकल्पना केवल सैद्धांतिक रूप से ही सही है!
जहाँ तक अप्रयोगी क्षार में मौजूद उत्प्रेरकों की सक्रियता का सवाल है, तो क्षारीय जल में ऐसा कोई विशेष पदार्थ नहीं है जो उत्प्रेरकों की सक्रियता को कम कर सके; इसलिए इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ना चाहिए! उत्प्रेरक मिलाने का मुख्य कारण, या फिर उत्प्रेरक की सांद्रता में कमी आने का कारण, उसका निष्क्रिय हो जाना नहीं है; बल्कि यह अतिरिक्त क्षारीय पदार्थों को जोड़ने, अपशिष्ट क्षारीय पदार्थों को निकालने, एवं प्रक्रिया के दौरान अनिवार्य रूप से होने वाले मिश्रण के कारण होता है! सल्फोनेटेड टाइटेनियम सायनोकोबाल्ट के निष्क्रिय होने संबंधी बहुत कम शोध-लेख उपलब्ध हैं; क्योंकि यह एक तरल उत्प्रेरक है, एवं इसके गुण भी काफी स्थिर होते हैं। इसलिए, इसके निष्क्रिय होने के कारणों पर चर्चा करने वाले लेख बहुत कम ही हैं! और, इसकी निष्क्रियता पर चर्चा करने का कोई मतलब ही नहीं है!