हाइड्रोजनीकरण उपकरण में अग्निकुंड के स

फर्नेस के सामने हाइड्रोजन मिलाने का लाभ यह है कि अभिक्रिया का तापमान एवं दबाव आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है नुकसान यह है कि इसके लिए उपकरणों की सामग्री के मानक बहुत ऊँचे होते ह

क्या आप विस्तार से बता सकते हैं कि इसे कैसे ठीक से सेट किया जाए?

हाइड्रोजन इनलेट हीटिंग फर्नेस, संयंत्र में प्रयोग होने वाला एक महत्वपूर्ण उपकरण है। इस फर्नेस की नलियों में उच्च तापमान एवं उच्च दबाव वाली हाइड्रोजन एवं तेल-गैस मिश्रण होता है; इसलिए इसके संचालन हेतु बहुत ही कठोर परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। हाइड्रोजनीकरण-विघटन अभिक्रिया हेतु उपयोग में आने वाले हीटिंग फर्नेसों में हाइड्रोजन को मिलाने की प्रक्रिया “फर्नेस के सामने हाइड्रोजन मिलाना” एवं “फर्नेस के पीछे हाइड्रोजन मिलाना” नामक द केवल तरल-चरण प्रवाह वाले भट्टियों में, प्रवाह गति का चयन मुख्य रूप से दबाव-ह्रास को कम करने एवं कोक निर्माण से बचने इन दो कारणों को ध्यान में रखकर किया जाता है। प्रवाह गति अधिक होने पर अशांत प्रवाह की स्थिति उत्पन्न हो जाती है; इससे तेल-परत के बीच का तापमान घट जाता है, एवं स्थानीय स्तर पर अतिताप ； साथ ही, यह धोने का कार्य भी करता है; जिससे कोकिंग परत जल्दी ही अलग हो जाती है, और इससे कोकिंग से बचने में मदद मिलती है। लेकिन दबाव-ह्रास, प्रवाह-गति के वर्ग के समानुपात में होता है। अत्यधिक प्रवाह-गति से न केवल पंप की ऊर्जा-खपत बढ़ जाती है, बल्कि हीटिंग फर्नेस के ऊपर स्थित उपकरणों एवं घटकों पर लगने वाला दबाव भी बढ़ जाता है; जिससे प्रारंभिक निवेश में वृद्धि हो जाती है। इसके विपरीत, यदि प्रवाह-गति कम कर दी जाए, खासकर तब जब प्रवाह-गति इतनी कम हो जाए कि स्तरीय प्रवाह की स्थिति उत्पन्न हो जाए, तो कोकिंग लगभग अनिवार्य हो जाता है। इसके अलावा, जब दो या अधिक प्रवाह-मार्ग होते हैं, तो कम प्रवाह-गति के कारण विचलन आसानी से हो जाता है। एक बार जब विचलन होने लगता है, तो कोकिंग होती है – प्रतिरोध बढ़ जाता है – और ऐसे में विचलन और भी बढ़ जाता है। यह दुष्चक्र जल्द ही फर्नेस ट्यूब के टूटने का कारण बन सकता है। फर्नेस के सामने हाइड्रोजन मिलाने वाले हीटिंग फर्नेसों में, गैस-तरल द्विपदीय प्रवाह वाली नलियों में प्रवाह गति चुनते समय प्रवाह प्रकार को भी ध्यान में रखना आवश्यक है। द्विप्रवाही प्रवाहों के प्रकारों को आम तौर पर तरंगाकार प्रवाह, झागयुक्त प्रवाह, लंबे झागों वाला प्रवाह, तरल-संकुचन प्रवाह, वलयाकार कोहरे वाला प्रवाह, एवं कोहरेजन्य प्रवाह में वर प्रवाह प्रकार, वायु-तरल दोनों घटकों के गुणों एवं उनकी भौतिक विशेषताओं पर निर्भर होने के साथ-साथ, मुख्य रूप से प्रवाह की गति पर भी निर्भर होता है। जंग बनने से बचने हेतु, प्रवाह दर (मिश्रण की गति) कम से कम इतनी होनी चाहिए कि वलयाकार कोहरा-प्रवाह एवं कोहरे जैसा प्रवाह उत्पन्न हो सके। चूँकि फर्नेस के सामने हाइड्रोजन मिलाने के कारण हीटिंग फर्नेस में तेल के अवक्षेपण की संभावना बहुत अधिक होती है, इसलिए डिज़ाइन करते समय यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि 70% प्रसंस्करण क्षमता पर भी “रिंग-फॉग फ्लो” प्राप्त हो सके। बेशक, व्यावहारिक रूप से, यदि प्रसंस्करण की मात्रा और भी कम हो, तो उच्च प्रवाह दर बनाए रखने हेतु हाइड्रोजन एवं तेल के अनुपात को बढ़ाने जैसे उपाय भी अपनाए जा सकते हैं। फर्नेस के सामने हाइड्रोजन मिलाने संबंधी सबसे बड़ी समस्या यह है कि उच्च मात्रा में प्रसंस्करण होने पर उपकरण की नलियों में गैस एवं तरल दोनों ही अवस्थाओं में पदार्थ मौजूद रहता है; उपकरण पर लगने वाला भार जितना अधिक होता है, यह समस्या उतनी ही गंभीर हो जाती है इसलिए, भट्ठी में हाइड्रोजन मिलाने की प्रक्रिया को डिज़ाइन करते समय उचित गणनाएँ करना आवश्यक है, ताकि सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त हो सकें। आम तौर पर, अभिक्रिया-तापन भट्टियों में क्षैतिज पाइपों वाली द्विपक्षीय विकिरण भट्टियों का ही उपयोग क इसकी निम्नलिखित विशेषताएँ हैं: ① इसकी संचालन-लचीलापन अधिक है; क्योंकि क्षैतिज पाइपों में वृत्ताकार या कोहरे जैसी धाराओं का निर्माण ऊर्ध्वाधर पाइपों की तुलना में आसान होता है, इसलिए हीटिंग फर्नेस विभिन्न परिस्थितियों में आसानी से काम कर सकता है। ； ②दबाव-ह्रास कम होता है; क्योंकि क्षैतिज पाइपों में द्विपक्षीय विकिरण की औसत ऊष्मा-तीव्रता, एकपक्षीय विकिरण की औसत ऊष्मा-तीव्रता का 1.5 गुना होती है। इसलिए, पाइपों की क्षैतिज लंबाई, एकपक्षीय विकिरण की स्थिति में होने वाली लंबाई का केवल 0.66 गुना ही होती है। अर्थात्, जब पाइपों में प्रवाह-गति समान होती है, तो दबाव-ह्रास केवल एकपक्षीय विकिरण की स्थिति में होने वाले दबाव-ह्रास का 66% ही होता है। ； ③उपकरणों में निवेश कम होता है; हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया हेतु उपयोग में आने वाले हीटिंग चैम्बरों की नलियाँ TP321 या TP347 सामग्री से बनी होती हैं। इन नलियों का पूरे उपकरण में निवेश में 40% से अधिक हिस्सा होता है। इसलिए, नलियों का आकार छोटा होने से उनका वजन कम हो जाता है, जिससे निवेश में भी बचत होती है। हीटिंग फर्नेस में हाइड्रोजन मिलाने संबंधी प्रक्रिया को डिज़ाइन करते समय, फर्नेस में ऊर्जा का वितरण उचित तरीके से करना आवश्यक है; साथ ही, फर्नेस की नलियों में जं फर्नेस के सामने हाइड्रोजन मिलाने का लाभ यह है कि ऊष्मा-आदान प्रक्रिया एवं ऊष्मा-आदानकर्ता उपकरणों का डिज़ाइन सरल होता है; ऊष्मा-स्थानांतरण गुणांक अधिक होता है, एवं ऊष्मा-आदान हेतु आवश्यक क्षेत्रफल कम होता है। दुर्घटना की स्थिति में भी ही फर्नेस के पीछे हाइड्रोजन मिलाने हेतु आवश्यक बात यह है कि पर्याप्त मात्रा में हाइड्रोजन उपलब्ध हो, ताकि ऊष्मा को एक जगह से दूसरी जगह ले जाया जा सके; साथ ही हाइड्रोजन के कारण फर्नेस के निकास बिंदु पर तापमान अत्यधिक न बढ़े। आम तौर पर, हाइड्रोजनीकरण-विघटन प्रक्रिया में हाइड्रोजन तेल का अनुपात 800 से अधिक होता है; इसलिए चक्रीय हाइड्रोजन की मात्रा आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु फर्नेस के पीछे हाइड्रोजन मिलाने के फायदे हैं: ① हाइड्रोजन अपेक्षाकृत शुद्ध होता है, इसलिए इससे जलने वाली ट्यूबों का तापमान बढ़ जाता है; इससे फर्नेस का आकार छोटा हो जाता है, एवं स्टील की खपत भी कम हो जाती है। ； ②हाइड्रोजन गैस समान रूप से वितरित होती है। बहु-इनलेट वाले हीटिंग ओवनों में, यदि सभी इनलेटों पर लगने वाला प्रतिरोध समान हो, तो किसी नियंत्रण वाल्व की आवश्यकता नहीं होती; ऐसे में गैस स्वचालित रूप से समान रूप से वितरित हो जाती ； ③हीटिंग फर्नेस को आसानी से डिज़ाइन किया जा सकता है; कुछ हीट एक्सचेंजरों में, परिस्थितियों के अनुसार सामग्री का उपयोग कम किया जा सकता है