एमटीबीई उपकरणों में मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली के क्षय एवं इसकी रोकथाम संबंधी जानकारी

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एमटीबीई उपकरणों में मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली के क्षय एवं इसकी रोकथाम संबंधी जानकारी हेतु, हेंगली पेट्रोकेमिकल्स (डालियान) लिमिटेड के वांग जुनफेंग ने एमटीबीई उपकरणों में मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणाली के क्षय संबंधी स्थिति का अध्ययन किया। इस अध्ययन हेतु हमने शानडोंग में स्थित 500,000 टन/वर्ष क्षमता वाले एमटीबीई उपकरण, चिंगदाओ में स्थित 120,000 टन/वर्ष क्षमता वाले एमटीबीई उपकरण, एवं डोंगयिंग में स्थित जियाहाओ केमिकल्स लिमिटेड में स्थित 250,000 टन/वर्ष क्षमता वाले एमटीबीई उपकरणों का अध्ययन किया। उपरोक्त तीनों उत्पादन उपकरणों के संचालन संबंधी विश्लेषण के आधार पर, इन सभी में एक समानता है – अर्थात् मेथनॉल पुनर्प्राप्ति प्रणालियों में विभिन्न स्तरों पर क्षय की समस्याएँ हैं, एवं एक्सट्रैक्शन टॉवरों में उपयोग होने वाली छलनियों में छिद्र भी बंद हो गए हैं। क्षय एवं अवरोध होने के कारणों का विश्लेषण करने पर निम्नलिखित कारण सामने आते हैं: पहला, मुक्त अम्लों के कारण क्षय होता है। MTBE उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले उत्प्रेरक, बड़े छिद्रों वाले, शक्तिशाली अम्लीय कैटायन एक्सचेंज रेजिन होते हैं; ये एक्सटर्नली कनेक्टेड स्टाइरीन कणों से बने होते हैं, एवं सल्फ्यूरिक अम्ल के उपयोग से इनका निर्माण होता है। फैक्ट्री से निकलने से पहले इन रेजिनों में मौजूद अशुद्धियों, जैसे कि कम आणविक वजन वाले बेंजेनसल्फ्यूरिक अम्ल आदि को हटाने हेतु कड़ी शुद्धिकरण प्रक्रियाओं से गुजरना आवश्यक है। आमतौर पर, उत्पादन करने वाली कंपनियाँ बाहर भेजे जाने वाले उत्प्रेरकों पर सख्त नियंत्रण रखती हैं; इसके अलावा, उन्हें उपयोग में लाने से पहले भी उत्प्रेरकों को पानी से धोया जाता है। इसलिए, यह कारण MTBE उपकरणों में जंग लगने का मूल कारण नहीं है। दूसरा, धातु आयन एवं क्षारीय पदार्थ – मेथनॉल एवं कार्बन-4 में मौजूद क्षारीय धातु आयन एवं क्षारीय पदार्थ, कैटालिस्ट में मौजूद H आयनों को प्रतिस्थापित कर देते हैं; इसके परिणामस्वरूप H आयन अलग हो जाते हैं। इन पदार्थों में मौजूद धातु आयन एवं क्षारीय पदार्थ, मेथनॉल शुद्धिकरण उपकरण, रिएक्टर एवं कैटालिटिक डिस्टिलेशन टॉवर से गुजरने के बाद, लगभग सभी धातु आयन एवं क्षारीय धातुएँ कैटालिस्ट द्वारा अवशोषित हो जाती हैं; इसके साथ ही समान मात्रा में H आयन भी मुक्त हो जाते हैं। ये H आयन, मेथनॉल निष्कर्षण चक्र में मौजूद पानी में मिल जाते हैं, एवं ये H आयन पानी को अम्लीय बना देते हैं; जिसके कारण उपकरणों को क्षरण हो जाता है। वर्तमान में, हमारी कंपनी द्वारा उपयोग किए जाने वाले कार्बन-4 कच्चे माल का स्रोत “डीहाइड्रोजनेशन यूनिट” है। इस कच्चे माल में आल्कलाइन धातुओं की मात्रा 0.15 पीपीएम है, जबकि आल्कलाइन पदार्थों की मात्रा 1.1 पीपीएम है। मेथनॉल में आल्कलाइन पदार्थों की मात्रा 1 पीपीएम है। साथ ही, अभिक्रिया में भाग लेने से पहले मेथनॉल को शुद्धिकरण उपकरण से गुजारा जाता है, ताकि उसमें मौजूद थोड़ी मात्रा में क्षारीय पदार इसलिए, यह क्षय भी कोई अधिक गंभीर क्षय नहीं पैदा करेगा। तीन, रिएक्शन बेड के तापमान में वृद्धि के कारण सल्फोनिक ग्रुप अलग हो जाते हैं, जिससे क्षरण होता है। सामान्य एथरीकरण अभिक्रिया के लिए आवश्यक तापमान 40°C से 75°C के बीच होता है। जबकि, ईथरीकरण अभिक्रिया में प्रयोग होने वाले उत्प्रेरकों के सल्फर हटने की संभावना 80℃ से पहले लगभग शून्य ही होती है केवल तभी ही उत्प्रेरक का सल्फोनिक एसिड अलग हो सकता है, जब रिएक्शन बेड का तापमान अत्यधिक हो जाए। रिएक्शन बेड में तापमान बढ़ने के कारण हैं: 1. उत्पादन प्रक्रिया के दौरान मेथनॉल पंप अचानक बंद हो जाता है, जिससे अल्कोहल एवं आल्फा-ओलेफिन का अनुपात कम हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप आइसोब्यूटीन स्वयं ही संघनित होकर बड़ी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करता है, जिससे रिएक्शन बेड में स्थानीय रूप से तापमान बढ़ जाता है एवं कैटालिस्ट से सल्फर निकल जाता है। 2. कच्चे माल में आइसोब्यूटीन की मात्रा अस्थिर रहती है; यह कभी अधिक तो कभी कम हो जाती है। इस कारण अल्कोहल एवं आइसोब्यूटीन का अनुपात बहुत कम हो जाता है। आइसोब्यूटीन के स्व-संघनन के कारण रासायनिक अभिक्रिया की प्रक्रिया में तापमान 3. हम चाहते हैं कि उपकरण लंबे समय तक कार्य करे; अपनी वांछित रूपांतरण दर प्राप्त करने हेतु हम अभिक्रिया के तापमान को जानबूझकर बढ़ा देते हैं, जिसके कारण उत्प्रेरक में सल्फर हट जाता है। संक्षेप में, उपकरण को लंबे समय तक कार्य करने हेतु, उपरोक्त कारकों को दूर करना आवश्यक है; खासकर सल्फ्यूरिक एसिड के कारण होने वाले क्षय को रोकना आवश्यक है। सबसे पहले, स्थिर तरीके से ही कार्य करना आवश्यक है; नियमित निरीक्षण करना भी आवश्यक है। ऐसा करने से, अल्कोहल-एलीन अनुपात कम होने के कारण होने वाले इसोब्यूटीलीन के स्व-संघनन से उत्पन्न होने वाली समस्याओं से बचा जा सकता है। दूसरा, कच्चे माल में मौजूद अल्कली धातुओं एवं क्षारीय पदार्थों की मात्रा पर सख्त नियंत्रण रखना आवश्यक है; ताकि मेथनॉल शुद्धिकरण उपकरणों में ऐसे पदार्थों का नाश हो सके। तीसरा, चक्रीय निष्कर्षण जल के pH मान को नियमित रूप से मापा जाना चाहिए; पानी को नियमित रूप से बदलकर इसके pH मान को 6.5-8.0 की सीमा में बनाए रखा जाना आवश्यक है। चौथा, आवश्यकता पड़ने पर सर्कुलेटिंग एक्सट्रैक्शन वाटर में क्षार मिलाया जाता है, ताकि इसका pH मान बढ़ सके। पाँचवाँ, सर्कुलेटिंग एक्सट्रैक्शन वॉटर सिस्टम में उपयोग होने वाली सामग्रियों की गुणवत्ता में सुधार करना, एवं सर्कुलेटिंग एक्सट्रैक्शन पाइपलाइनों में एसिड-निवारक उपकरण लगाना; ताकि जंग रोकने हेतु पहले से ही तैयारी की जा स 14 अप्रैल, 2015