पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में “बुनियादी ज्ञान” – प्राकृतिक गैस से हाइड्रोजन उत्पादन हेतु भाप-रूपांतरण प्रक्रिया
Thread Content
इस पोस्ट को अंतिम बार 2016-3-12 को 21:41 बजे “इतेलॉनर” द्वारा संपादित किया गया। यहाँ प्राकृतिक गैस को कच्चे माल के रूप में उपयोग में लाया जाता है, एवं जलवाष्प की मदद से हाइड्रोजन-युक्त मिश्रण तैयार किया जाता है। इस प्रक्रिया का उपयोग सिंथेटिक अमोनिया उत्पादन हेतु किया जाता है; यह एक परिपक्व ऊर्जा-उत्पादन प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में दो चरण होते हैं: प्राकृतिक गैस से सल्फर हटाना, एवं हाइड्रोकार्बनों का भापीकरण। डीसल्फराइजेशन, निश्चित दबाव एवं तापमान के अंतर्गत, कच्ची प्राकृतिक गैस को मैंगनीज ऑक्साइड एवं जिंक ऑक्साइड जैसे डीसल्फराइजिंग एजेंटों के माध्यम से संसाधित किया जाता है; इस प्रक्रिया में गैस में मौजूद कार्बनिक एवं अकार्बनिक सल्फर को, कैटालिस्ट द्वारा अनुमत स्तर, अर्थात् 0.12 × 10⁻⁶ से भी कम स्तर तक लाया जाता है। हाइड्रोकार्बनों का वाष्पीकरण, जलवाष्प को ऑक्सीकारक के रूप में उपयोग करके, निकल उत्प्रेरक की मदद से होता है; इस प्रक्रिया में निम्नलिखित प्रतिक्रियाएँ होती हैं, जिससे हाइड्रोजन-युक्त मिश्रित गैस उत्पन्न होती है:CH₄ + H₂O → CO + 3H₂ – 210 किलोजूल/मोल
CO + H₂O → CO₂ + H₂ – 43.15 किलोजूल/मोल
ये प्रतिक्रियाएँ 800℃ से अधिक तापमान पर होती हैं। इन दोनों प्रतिक्रियाओं में कुल ऊष्मा-प्रभाव अत्यधिक होता है; इस ऊष्मा की आपूर्ति प्राकृतिक गैस के दहन द्वारा होती है। दबाव को कम करने से मीथेन के रूपांतरण की दर में वृद्धि होती है। लेकिन वेरिएबल-प्रेशर एडसॉर्प्शन विधि से शुद्धीकरण की आवश्यकताओं, शुद्ध हाइड्रोजन उत्पादों के लिए आवश्यक दबाव, एवं उपकरणों की आर्थिक दक्षता को ध्यान में रखते हुए, आमतौर पर अभिक्रिया दबाव को 115 MPa से अधिक रखा जाता है। ट्रांसफॉर्मेशन एडसॉर्प्शन उपकरणों के द्वारा 99.19% से 99.1999% तक शुद्ध हाइड्रोजन प्राप्त किया जा सकता है; H₂ की प्राप्ति दर 70% से अधिक हो सकती है। मुख्य ऊर्जा खपत मान (1 Nm³, 99.1–99% शुद्धता वाली हाइड्रोजन गैस के आधार पर; आगे भी ऐसा ही है): कच्ची प्राकृतिक गैस – 0.148 Nm³, ईंधन के रूप में प्रयोग होने वाली प्राकृतिक गैस – 0.112 Nm³, बॉयलर के लिए आवश्यक पानी – 1.17 किग्रा, बिजली – 0.12 kW·h. प्राकृतिक गैस में मीथेन की मात्रा 96.19% (आयतन अनुपात के हिसाब से) होती है।
ज्यादातर जगहों पर हाइड्रोजन बनाने हेतु ऐसी ही प्राकृतिक गैस का उपयोग किया जाता है; सर्दियों में इसका प्रभाव बहुत अधिक ह~~~
डेटा में बहुत सारी त्रुटियाँ हैं; इसलिए इसका कोई वास्तविक मूल्य ही नहीं है।~