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उत्प्रेरकों से होने वाला भारी धातु प्रदूष

2015-09-27View Original

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उत्प्रेरकों द्वारा भारी धातुओं की मात्रा की जाँच: इसकी मात्रा को किस सीमा में रखना चाहिए? व्यक्ति को कब विषाक्तता हुई माना जाए, एवं भारी धातुओं की मात्रा कितनी होनी चाहिए?
Reply #22015-09-28
कैटलिटिक फ्रैक्शन में उपयोग होने वाले कैटालिस्ट के विषाक्त होने से कैटलिटिक अभिक्रियाओं पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। विषाक्तता की स्थिति में कैटालिस्ट को समय रहते बदलने के अलावा कोई अन्य विकल्प नहीं है। कैटालिस्ट में विषाक्तता है या नहीं, इसका पता लेने हेतु सबसे सीधा तरीका यह है कि रिजेनरेंट में मौजूद भारी धातुओं की मात्रा की जाँच की जाए। यदि भारी धातुओं की मात्रा मानक से अधिक है, तो इसका मतलब है कि कैटालिस्ट विषाक्त है, और ऐसी स्थिति में तुरंत कार्रवाई करनी आवश्यक है। लेकिन कुछ रिफाइनरियों में ऐसी सुविधाएँ उपलब्ध नहीं होतीं; ऐसी स्थिति में अन्य तरीकों से ही निर्णय लेना पड़ता है। 1. पुनर्उत्पादक पदार्थों के रंग के आधार पर निर्णय लिया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि उत्प्रेरक पीला हो जाए, तो इसका अर्थ है कि आयरन की वजह से समस्या है; जबकि यदि उत्प्रेरक चमकदार हो जाए, तो इसका अर्थ है कि कैल्शियम की वजह से समस ; 2. शुष्क गैस में हाइड्रोजन एवं मीथेन की मात्रा के आधार पर ही निर्णय लिया जाना चाहिए; यदि हाइड्रोजन एवं मीथेन की मात्रा समान हो, या एक-दूसरे के विपरीत हो, तो सावधान रहना आवश्यक है। ; 3. रीजेनरेटर में घने एवं पतले चरणों के बीच तापमान अंतर के आधार पर ही निर्णय लिया जाता है। यदि घने एवं पतले चरणों के बीच लंबे समय तक कोई तापमान अंतर न हो, या उल्टा संबंध हो, तो विषाक्तता होने की संभाव ; 4. ऑयल स्लरी एवं शुष्क गैस के उत्पादन दरों के आधार पर ही निर्णय लिया जा सकता है। यदि ऑयल स्लरी एवं शुष्क गैस का उत्पादन बना रहता है, जबकि हल्के तेल का उत्पादन कम रहता है, तो ऐसी स्थिति संभव है। ; 5. इसके अलावा, जब उपकरण के संचालन में कोई असामान्यता आ जाती है, एवं उसका कारण पता नहीं चल पाता, तो यह भी सोचा जा सकता है कि क्या कैटालिस्ट विषाक्त हो गया है। बेशक, अन्य तरीके भी हैं। उम्मीद है कि सभी सहयोगी इनके बारे में जानकारी देंगे, ताकि सभी लोग इसका लाभ उठा सकें।
Reply #32015-09-28
क्षारीय नाइट्रोजन विषाक्तता: रंग लाल हो जाता है। वी-विषाक्तता: रंग काला हो जाता है।
Reply #42015-09-28
लोहे के विषाक्त प्रभाव का FCC उत्प्रेरकों पर प्रभाव निकल के समान ही होता है; लेकिन कम मात्रा में लोहे के प्रभाव से उत्प्रेरकों पर कम ही नुकसान होता है। जब लोहे की मात्रा अधिक हो जाती है (5000 यूजी/ग्राम से अधिक), तब ही उत्प्रेरकों को गंभीर नुकसान पहुँचता है। लोहे के विषाक्त प्रभाव के दो पहलू हैं – पहला, लोहे के कारण उत्प्रेरकों की अम्लता कम हो जाती है, एवं उनकी गतिशीलता भी कम हो जाती है।; दूसरा यह है कि Fe में भी डिहाइड्रोजनीकरण की प्रक्रिया होती है; इस कारण हल्के तेलों का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि कोक एवं हाइड्रोजन का उत्पादन बढ़ जाता है। डंट आयरन एजेंटों की डिज़ाइन विधि, डंट निकल एजेंटों के समान ही है; इनमें भी ऐसा पदार्थ शामिल किया जाता है जो Fe के साथ प्रतिक्रिया करके बड़े कणों वाला ठोस मिश्रण बनाता है, जिससे लोहे की सक्रियता कम हो जाती है। उच्च लोहे की मात्रा के कारण आमतौर पर निम्नलिखित लक्षण देखने को मिलते हैं: पुनर्उत्पादित तरल पदार्थ का घनत्व बढ़ जाता है, ऑयल स्लरी का घनत्व कम हो जाता है, हल्के उत्पादों की मात्रा कम हो जाती है; गंभीर स्थिति में कैट का रंग पीला हो जात लोहे के विषाक्तता का सबसे स्पष्ट लक्षण यह है कि उत्प्रेरक पीले या लाल रंग का हो जाता है। यदि उत्प्रेरक चमकदार दिखता है, तो यह कैल्शियम के विषाक्तता का संकेत है। मिट्टी जैसा पीला रंग दिखना, लोहे के विषाक्तता का संकेत है। अन्य धातुओं के कारण होने वाले विषाक्तता के लक्षण, रंग से पता नहीं चलते। भारी धातुओं के विषाक्त प्रभाव के कारण उत्प्रेरकों की चयनात्मकता कम हो जाती है; इससे कोक एवं गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है, तरल पदार्थों की मात्रा कम हो जाती है, एवं उत्पादों में असंतृप्तता बढ़ जाती है। इसके अलावा, गैस में C3 एवं C4 का उत्पादन भी कम हो जाता है। कच्चे पदार्थों में मौजूद भारी धातुएँ, सिस्टम के उत्प्रेरकों को विभिन्न स्तरों पर हानि पहुँचाती हैं; जिससे उनकी चयनात्मकता कम हो जाती है। आम तौर पर, यदि कैल्शियम की विषाक्तता गंभीर हो जाती है, तो उत्प्रेरक चमकदार दिखने लगता है; यहाँ तक कि उत्पादन बंद करने पर रिजेनरेटर के नीचे काँच जैसे आकार के उत्प्रेरक-घन भी देखने को मिलते हैं। और अगर स्थिति और भी गंभीर हो जाए, तो यह सल्फरीकरण प्रक्रिया में बाधा पहुँचा सकता है! यदि लोहे की विषाक्तता गंभीर हो, तो उत्प्रेरक का रंग मृदा-पीला हो जाता है। लोहे एवं निकल की विषाक्तता का उत्प्रेरक पर लगभग समान प्रभाव पड़ता है; इसके कारण डीहाइड्रोजनीकरण होता है, एवं शुष्क गैस में हाइड्रोजन एवं मीथेन का अनुपात काफी बढ़ जाता है। ; यदि वैनेडियम एवं सोडियम की विषाक्तता गंभीर हो जाए, तो बनने वाला सोडियम वैनेडेट कैटलिस्ट की संरचना को नष्ट कर देता है, जिससे कैटलिस्ट क्षतिग्रस्त हो जाता है! इसलिए, चाहे किसी भी भारी धातु की मात्रा अधिक हो, इस पर अवश्य ही गंभीरता से ध्यान देना आवश्यक है! ! सिस्टम कैटालिस्ट का विषाक्त होना, उत्पादों के वितरण एवं उत्पादन दर पर सीधा प्रभाव डालता है; जिसके कारण कोक एवं शुष्क गैसों का उत्पादन बढ़ जाता है! इसलिए, कैटालिटिक फ्रैक्चरेशन करने हेतु सबसे पहले कच्चे माल को उचित रूप देना आवश्यक है; स्रोत स्तर पर ही इसे ठीक करना आवश्यक है, तभी ही उत्पादन दर के बारे में सो ! ! ! ! ! ! यह मुख्य रूप से आयरन विषाक्तता के कारण होता ह वर्तमान में उठाए जा रहे कदमों में कच्चे तेल के टैंकों से पानी निकालना, एवं इलेक्ट्रोडिसॉल्वेशन विधि के द्वारा डिसॉल्वेंट जोड़कर आयरन की मात्रा को 15 पीपीएम से कम रखना शामिल है। फिर भी, उत्प्रेरक कभी-कभी विषाक्त हो जाता है; एवं आयरन आयनों की सांद्रता भी बहुत अधिक नहीं होती। कृपया विशेषज्ञों से पूछिए, कारण क्या है? उत्प्रेरकों पर सल्फर, दो प्रकारों में मौजूद होता है – विपरीत्य अधिशोषित सल्फर एवं अविपरीत्य अधिशोषित सल्फर। अविपरीत्य अधिशोषित सल्फर मुख्य रूप से धातु की सतहों एवं कुछ तीव्र अम्लों के केंद्रों पर ही अधिशोषित होता है। इसकी मात्रा, सल्फरीकरण के दौरान वायुमंडल में मौजूद H2S के दबाव पर निर्भर नहीं होती; बल्कि यह केवल सक्रिय धातु घटकों पर ही निर्भर होती है। विपरीत अवशोषण में, अवशोषित पदार्थ मुख्य रूप से वाहक पर ही अवशोषित होता है; इसकी मात्रा, वाहक की सतह पर मौजूद एल्यूमिनियम आयनों (Al3+) की संख्या पर निर्भर है। क्लोराइड आयनों की उपस्थिति, सल्फर के इस हिस्से के अवशोषण को रोक देती है। अपरिवर्तनीय रूप से अवशोषित होने वाला सल्फर, कैटालिस्ट की हाइड्रोजन-संबंधी गतिविधियों को दबा देता है; इससे कैटालिस्ट की चयनात्मकता में सुधार होता है। निश्चित परिस्थितियों में, सल्फर आधुनिक डाइ (मल्टी) मेटल रीफॉर्मिंग कैटालिस्टों के लिए सबसे हानिकारक पदार्थ साबित होगा। लेकिन, कुछ परिस्थितियों में, सल्फर रीफॉर्मिंग कैटालिस्ट के लिए लाभदायक होता है। उदाहरण के लिए, जब रीफॉर्मिंग उपकरण शुरू होता है, तो कैटालिस्ट को पहले ही सल्फराइज़ करना आवश्यक होता है; ऐसा करने से कैटालिस्ट पर अत्यधिक सक्रिय केंद्रों की संख्या कम हो जाती है, जिससे कार्बन जमाव कम होता है, एवं उपकरण का संचालन चक्र भी संक्षिप्त हो जाता है! I. प्रक्रिया से होने वाले नुकसान: जब रीफॉर्मिंग कैटलिस्ट में सल्फर की मात्रा बढ़ जाती है, तो प्लैटिनम की कार्यक्षमता कम हो जाती है। इसके परिणामस्वरूप डिहाइड्रोजनेशन एवं डिहाइड्रोजनेशन-रिंगिंग अभिक्रियाओं (धात्विक उत्प्रेरण क्रियाएँ) में कमी आ जाती है, जबकि हाइड्रोजनेशन-क्रैकिंग अभिक्रियाओं (अम्लीय उत्प्रेरण क्रियाएँ) में वृद्धि हो जाती है। ऐसी स्थिति में आमतौर पर निम्नलिखित लक्षण देखने को मिलते हैं: (1) हाइड्रोजन का उत्पादन कम हो जाता है। ; (2) चक्रीय हाइड्रोजन की शुद्धता में कमी आ रही है। ; (3) C3 एवं C4 का उत्पादन बढ़ गया, साथ ही इनकी विघटन क्षमता भी बेहतर हो गई। ; (4) प्रतिक्रिया के कारण होने वाली कुल तापमान-कमी (∑△T) में कमी आती है। ; (5) C5+ तरल उत्पादों की प्राप्ति दर में कमी आई है। ; (6) संचालन की तीव्रता बढ़ने पर भी, उत्प्रेरक की कार्यक्षमता में कोई सुधार नहीं होता। ; (7) उत्प्रेरकों में कोकिंग की दर बढ़ जाती है (स्थिरता कम हो जाती है)। डिस्टिलेट्ड ऑयल हाइड्रोजनीकरण उपकरणों में मौजूद प्रमुख सूक्ष्म तत्वों में भारी धातुएँ जैसे Fe, Ni, V, Hg, Pb, एवं Ca, As जैसे घुलनशील कार्बनिक धातु यौगिक शामिल हैं। इसके अलावा, ऊपरी प्रसंस्करण चरणों में उपयोग में आने वाले पदार्थ भी होते हैं; जैसे झाग-नाशक Si, संरक्षक P, लवण-निष्काशक Na, एवं तेलों के भंडारण/परिवहन के दौरान उत्पन्न होने वाले धातु-प्रदूषक Fe आदि। ये सभी पदार्थ कैटालिस्ट की सतह एवं छिद्रों में जमा हो जाते हैं, जिससे कैटालिस्ट के छिद्र बंद हो जाते हैं एवं उसकी क्रियाशीलता प्रभावित हो जाती है। ; इसके अलावा, कच्चे तेल एवं नए हाइड्रोजन में मौजूद क्लोरीन तत्व भी हाइड्रोजनीकरण उपकरणों के संचालन एवं सुरक्षित कार्यप्रणाली पर गंभीर प्रभाव डालते हैं। 1. Na मुख्य रूप से कम एवं उच्च दबाव वाली प्रक्रियाओं में उपयोग होने वाले NaOH के कारण ही उत्पन्न होता है। Na, उत्प्रेरकों को तेजी से निष्क्रिय कर देता है। यदि कच्चे तेल में 1% से 3% तक Na हो, तो उत्प्रेरकों की कार्यक्षमता 50% तक कम हो जाती है। Na, उत्प्रेरकों की सूक्ष्म संरचना में घुस जाता है; ऐसे में विघटन क्रियाओं में उपयोग होने वाले उत्प्रेरकों में अम्लीय केंद्रों का प्रभाव कम हो जाता है, जिससे विघटन क्रियाओं की क्षमता कम हो जाती है। साथ ही, उत्प्रेरकों की यांत्रिक मजबूती भी कम हो जाती है। सोडियम विषाक्तता का सबसे गंभीर परिणाम यह है कि उत्प्रेरकों के पुनर्निर्माण के दौरान, उच्च तापमान पर सोडियम सिलेक्शन प्रक्रिया को तेज कर देता है, एवं उत्प्रेरक के अंदर घुसकर उसकी सतही क्षेत्रफल को कम कर देता है; इससे सक्रिय धातुएँ एक साथ इकट्ठी हो जाती हैं। आमतौर पर, यदि उत्प्रेरक में Na की मात्रा 0.25% से अधिक हो जाती है, तो उसे पुनर्उत्पादित नहीं किया जा सकता। ; इसके अलावा। “ना” के प्रदूषण से सिस्टम में दबाव में वृद्धि भी होती है। 2. आर्सेनिक कुछ कच्चे तेलों में पाया जाता है; उदाहरण के लिए, हमारे देश के दाकिंग कच्चे तेल में आर्सेनिक की मात्रा काफी अधिक होती है, जो 2800 पीपीबी तक हो सकती है। साथ ही, तेल क्षेत्रों में खनन हेतु उपयोग किए जाने वाले रसायन भी आर्सेनिक को वहाँ ला सकते हैं। As, जैविक यौगिकों के रूप में मौजूद होता है; यह मुख्य रूप से कम एवं उच्च दबाव वाले उपकरणों में पाए जाने वाली भाप, कोयला, लकड़ी आदि हल्के घटकों में पाया जाता है। इसके विषाक्त प्रभाव का कारण यह है कि As, धातु सल्फाइडों में मौजूद धातुओं के साथ मिल जाता है। उत्प्रेरक में 0.1% As है; इस कारण इसकी सक्रियता 50% कम हो जाती है। उत्प्रेरक में एस की अधिकतम अनुमेय मात्रा 500–1000 μg/g है। हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरकों के कारण होने वाला आर्सेनिक विषाक्तता, एक स्थायी प्रक आर्सेनिक-विषाक्त कैटालिस्ट को बदलने से पहले, हाइड्रोजन रिएक्टर, हीटिंग फर्नेस ट्यूब, उच्च-दबाव वाले एक्सचेंजर आदि को आर्सेनिक-मुक्त करना आवश्यक है; ताकि नए लगाए गए कैटालिस्ट फिर से विषाक्त न हो जाएं। 3. Si, फोम-रिड्यूसर्स या एंटी-कोकिंग एजेंटों से प्राप्त होता है; यह आमतौर पर डिलेर्ड कोकिंग एवं विस्कोसिटी-रिडक्शन प्रक्रियाओं में प्राप्त होने वाले पेट्रोल, डीजल आदि हल्के तेलों में पाया जाता है। Si के कारण कैटालिस्ट विषाक्त हो जाता है; क्योंकि हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के दौरान Si, कैटालिस्ट की सुरंगों में समान रूप से जमा हो जाता है, जिससे कैटालिस्ट की सतही क्षेत्रफल एवं छिद्रों का आयतन कम हो जाता है, और इस कारण कैटालिस्ट विषाक्त हो जाता है। ; पुनर्जनन के दौरान, SiO2 एवं MoO3 आपस में मिलकर एक गैर-सक्रिय यौगिक बनाते हैं। अतः, उत्प्रेरक Si का विषाक्तीकरण एक स्थायी प्रकार का विषाक्तीकरण है; इसलिए हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले कच्चे पदार्थों में सिलिकॉन की मात्रा को यथासंभव कम रखना आवश सिलिकॉन के उत्प्रेरकों पर होने वाले विनाशकारी प्रभावों को देखते हुए, वर्तमान में डिले फोर्मिंग यूनिटों एवं विस्कोसिटी-रिडक्शन यूनिटों में ज्यादातर गैर-सिलिकॉन आधारित फोम-रिड्यूसर या एंटी-कोकिंग एजेंटों का ही उपयोग किया जा रहा है। इस प्रकार, सिलिकॉन का उत्प्रेरकों पर पड़ने वाला प्रभाव अब नगण्य स्तर तक आ गया है। 4. Ni एवं V, कच्चे तेल के भारी घटकों में पाए जाते हैं; ये 500°C से अधिक तापमान पर उपस्थित बड़े आकार के अणुओं (जैसे जेली एवं एस्फाल्ट) के रूप में मौजूद होते हैं। भारी तेल के प्रसंस्करण की प्रक्रियाओं जैसे कैटलिटिक फ्यूजन एवं कोकिंग के दौरान, Ni एवं V युक्त अधिकांश बड़े आकार के अणु कोक में परिवर्तित हो जाते हैं; लेकिन थोड़े ही अणु छोटे आकार के अणुओं में विघटित हो जाते हैं, जिनमें भारी धातुएँ जैसे वैनेडियम-पोर्फिरिन एवं निकल-पोर्फिरिन शामिल हैं। ये छोटे आकार के अणु द्वितीयक प्रसंस्करण के बाद डीजल में मौजूद होते हैं, एवं इन्हें हाइड्रोजनीकरण उपकरणों में भी उपयोग में लाया जाता है। Ni एवं V से होने वाले विषाक्तता के कारण कैटलिस्ट के सूक्ष्म छिद्र बंद हो जाते हैं। जब कैटलिस्ट में 3–4% (Ni+V) मात्रा में ये तत्व मौजूद होते हैं, तो उसकी कार्यक्षमता 50% तक कम हो जाती है। 5. हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले तेलों में P, Ca, K, Mg जैसे सूक्ष्म तत्व भी मौजूद हो सकते हैं। ऐसे तत्वों की मात्रा सामान्य दबाव वाले भारी तेलों एवं कम दबाव वाले तेलों में कम होती है; जबकि सीधे प्रसंस्कृत डीजल एवं द्वितीयक रूप से प्रसंस्कृत डीजल में इन तत्वों की मात्रा और भी कम होती है। ये तत्व कैटालिस्टों की कार्यक्षमता पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं, एवं सिस्टम में दबाव बढ़ने के कारण उत्पादन लागत भी बढ़ जाती है। लेकिन चूँकि इसकी मात्रा बहुत कम है, इसलिए इसका प्रभाव नगण्य है। 6. कच्चे तेल में लोहे की मात्रा, बेडलेयर में रुकावट पैदा होने एवं दबाव में वृद्धि होने का मुख्य कारण है। तालिका दो में, कच्चे माल में लौह की मात्रा एवं संयंत्र के संचालन चक्र के बीच का संबंध दर्शाया गया है। तालिका दो से पता चलता है कि कच्चे तेल में लोहे की मात्रा, उत्पादन प्रक्रिया की गति को सीधे प्रभावित करती है। तालिका II: कच्चे माल में लोहे की मात्रा एवं उत्पादन प्रक्रिया की अवधि के बीच संबंध
उपकरण A, B, C: कच्चे माल में लोहे की मात्रा (μg/g), औसत उत्पादन अवधि
0.36, 1595; 2–3.5, 258; 3.2–9, 102
हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले तेल में लोहे के दो मुख्य स्रोत हैं – एक तो कच्चे तेल में पहले से मौजूद लोहा, एवं दूसरा प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाला लोहा। कच्चे तेल या डिस्टिल्ड तेलों में लोहा, अघुलनशील अकार्बनिक पदार्थों के रूप में मौजूद हो सकता है; या फिर तेल-घुलनशील लवणों एवं संयुगों के रूप में भी मौजूद हो सकता है। मौजूदा लोहे को गहरे स्तर पर विद्युत-विलयनीकरण विधि के द्वारा हटाया जा सकता है। हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले कच्चे पदार्थों में मौजूद लोहा, अधिकांशतः विशेष रूप से, जब कम एवं उच्च दबाव वाले उपकरणों में उपयोग होने वाली सामग्रियों का चयन सही तरीके से नहीं किया जाता, तो लोहे की मात्रा कई गुना बढ़ सकती है। संबंधित जानकारी में हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले तेलों में लोहे के स्रोतों का विस्तार से अध्ययन किया गया। परिणामस्वरूप यह पाया गया कि लोहे की मात्रा, कच्चे तेल के अम्लता मान से, एवं विशेष रूप से साइक्लोअल्केनिक एसिडों की मात्रा से सीधे संबंधित है। जब साइक्लोअल्केनिक एसिड की मात्रा बढ़ती है, तो हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले कच्चे पदार्थ में लोहे की मात्रा भी दो नॉर्निक एसिड, अधिकांश कच्चे तेलों में पाया जाता है; इसकी सामान्य मात्रा 0.02% से 2.0% के बीच होती है। इसका आणविक भार लगभग 200 से 350 होता है। यह मुख्य रूप से केरोसीन, डीजल एवं अन्य भारी तेलों में पाया जाता है। 230℃ से ऊपर के तापमान पर, साइक्लोअल्केनिक एसिड की क्षारकता अधिक होती है; 270–280℃ पर इसकी क्षारकता सबसे अधिक होती है। जब तापमान 350℃ तक पहुँच जाता है, तो इसकी क्षारकता फिर से बढ़ जाती है। साइक्लोएनिक एसिड, लोहे के क्षय का कारण बनता है; इसके परिणामस्वरूप तेल-घुलनशील “साइक्लोएन विशेष रूप से, जब कच्चे तेल में सक्रिय हाइड्रोजन सल्फाइड, खनिज सल्फर एवं सल्फाइड्स मौजूद होते हैं, तो ये पदार्थ साइक्लोअल्केनिक एसिड को लोहे को क्षय करने में सहायता करते हैं। रिएक्टर में, आयरन साइक्लोएसेटिक एसिड आसानी से हाइड्रोलिसिस हो जाता है, एवं हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ प्रतिक्रिया करके आयरन सल्फाइड बन जाता है। यह आयरन सल्फाइड, गैर-रासायनिक-मात्रात्मक, बहुरूपीय “समूह” है; इसमें Fe–S, Fe–Fe एवं S–S बंधन मौजूद होते हैं। आमतौर पर, लोहे के परमाणुओं की संख्या, सल्फर के परमाणुओं की संख्या से कम होती है; इसे Fesx से दर्शाया जाता है। आयरन सल्फाइड के कणों के बीच आकर्षण बहुत मजबूत होता है; इस कारण ये कण आसानी से एक साथ इकट्ठा हो जाते हैं, एवं कैटालिस्ट की ऊपरी परत को ढक देते हैं। उच्च तापमान पर, यह सल्फाइड आयरन कोक बनने की प्रक्रिया को तेज करता है; इससे बेड लेयर में रुकावटें बढ़ जाती हैं, एवं दबाव में भी वृद्धि हो जाती है। विशेषज्ञों के अनुसार, हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाली सामग्री में निम्नलिखित मान होने आवश्यक हैं: 0.8μm से बड़े कणों की मात्रा <0.2μg/g; कार्बनिक एवं अकार्बनिक क्लोराइड आयनों की मात्रा <1.0μg/g; लोहे की मात्रा <1.0μg/g; निकल एवं वैनेडियम की मात्रा भी <1.0μg/g होनी चाहिए। यदि अभिक्रिया हेतु उपयोग में आने वाली सामग्री में सूक्ष्म अशुद्धियाँ हों, तो इससे उत्प्रेरकों की कार्यक्षमता एवं चयनात्मकता में काफी कमी आ जाती है, या वे पूरी तरह नष्ट हो जाते हैं। विषाक्तता की प्रकृति, सूक्ष्म अशुद्धियों एवं उत्प्रेरकों के सक्रिय केंद्रों के बीच होने वाली कुछ रासायनिक अभिक्रियाओं के कारण होती है; इसके परिणामस्वरूप ऐसे अणु बन जाते हैं जो सक्रिय नहीं रहते। गैस-ठोस बहुफेजीय उत्प्रेरक अभिक्रियाओं में अवशोषित संयुग ही बनते हैं। एक प्रकार वह है, जिसमें यदि विष, सक्रिय घटकों के साथ कमजोर ढंग से ही प्रतिक्रिया करता है, तो सरल तरीकों से उस सक्रियता को पुनः प्राप्त किया जा सकता है; ऐसी स्थिति को “पुनर्व्यवस्थित विषाक्तता” या “अस्थायी विषाक्तता” कहा जाता ह दूसरी श्रेणी में ऐसा विषाक्तता होता है, जिसे सरल तरीकों से ठीक नहीं किया जा सकता। दुष्प्रभावों की गतिविधि को कम करने हेतु, कभी-कभी उत्प्रेरक को जानबूझकर विषाक्त बनाने की आवश्यकता होती है।   उपयोग के दौरान, विभिन्न कारणों से उत्प्रेरकों की सक्रियता कम हो जाती है। इनमें से एक महत्वपूर्ण कारण है “विषाक्तता”。 उत्प्रेरकों के विषाक्त होने के कई कारण हो सकते हैं – जैसे, उत्प्रेरक में मौजूद थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ, या सक्रिय केंद्रों पर होने वाला तीव्र आकर्षण (ज्यादातर रासायनिक आकर्षण), या सक्रिय केंद्रों के साथ रासायनिक अभिक्रिया होकर उनका रूप बदल जाना। इसके अलावा, अभिक्रिया के उत्पादों में भी ऐसे विषाक्त पदार्थ हो सकते हैं। ; उत्प्रेरकों की तैयारी की प्रक्रिया में, वाहक में मौजूद अशुद्धियाँ सक्रिय घटकों के साथ प्रतिक्रिया करती हैं; इससे सक्रिय केंद्रों को नुकसान पहुँच सकता है।   विषाक्त पदार्थ विभिन्न प्रकार के होते हैं। किसी एक उत्प्रेरक के संदर्भ में, कौन-सा पदार्थ विषाक्त है, इसका निर्धारण तभी संभव है, जब उस उत्प्रेरक द्वारा संचालित अभिक्रियाओं को ध्यान में रखा जाए। दूसरे शब्दों में, विषाक्त पदार्थ केवल उत्प्रेरक के लिए ही नहीं, बल्कि उस उत्प्रेरक द्वारा संचालित अभिक्रियाओं के लिए भी होते हैं। जब उत्प्रेरक की सक्रियता स्थिर रहती है, तो थोड़ी मात्रा में अशुद्धियों के संपर्क में आने से इसकी सक्रियता में काफी गिरावट आ जाती है। इस घटना को “उत्प्रेरक का विषाक्तीकरण” कहा जाता है। वे पदार्थ जो उत्प्रेरक की उत्प्रेरक क्षमता को कम कर देते हैं, उन्हें उत्प्रेरक के विष कहा जाता है। यदि विषाक्त पदार्थों को हटाने के बाद भी कोशिकाओं की सक्रियता पुनः स्थापित हो जाती है, तो इसे अस्थायी विषाक्तता कहा जाता है; अन्यथा इसे स्थायी विषाक्तता कहा जाता है।   कुछ उत्प्रेरक, कुछ अभिक्रियाओं में विष का कार्य करते हैं; इनमें से कुछ तो अस्थायी विष होते हैं, जबकि कुछ स्थायी विष होते हैं। उदाहरण के लिए, अमोनिया निर्माण में प्रयोग में आने वाले लोहा-आधारित उत्प्रेरकों के लिए पानी एवं ऑक्सीजन विष का कार्य करते हैं। जब ऐसी स्थिति उत्पन्न होती है, तो अपचयन या ऊष्मा देकर उत्प्रेरक को पुनः सक्रिय किया जा सकता है। ऐसी स्थिति अस्थायी होती है; इसे “पुनर्व्यवस्थित विषाक्तता” भी कहा जाता है। ; जबकि सल्फर या फॉस्फोरस के यौगिक, इस उत्प्रेरक एवं इस अभिक्रिया के लिए भी विषाक्त होते हैं। जब इनके कारण विषाक्तता हो जाती है, तो उत्प्रेरक को पुनः सक्रिय करना बहुत कठिन हो जाता है; यह एक स्थायी विषाक्तता है, या अपरिवर्तनीय विषाक्तता। दूसरे प्रकार की विषाक्तता को तो रोका जा सकता है।   विषाक्तता, केवल उत्प्रेरकों की कार्यक्षमता को ही प्रभावित नहीं करती; बल्कि इससे उत्प्रेरकों की चयनात्मकता भी प्रभावित होती है। रासायनिक उत्पादन में उत्प्रेरकों के उपयोग के दौरान विषाक्तता एक आम समस्या है, लेकिन हम इसके बारे में अभी तक पूरी तरह जानते नहीं हैं। विषाक्तता से बचने एवं इसका निवारण कैसे किया जाए, इसका समाधान व्यवहारिक तरीकों से ही निकाला जा सकता है।
Reply #52015-09-29
भारी धातुओं की मात्रा कितनी होनी चाहिए? आम तौर पर, यदि निकल एवं वैनेडियम की मात्रा 10,000 पीपीएम से अधिक हो, तो इसे कम नहीं माना जाता।
Reply #62015-10-05
या फिर, कुल धातुओं की मात्रा 20,000 पीपीएम से अधिक नहीं होनी चाहिए। आम तौर पर, इसके कच्चे माल की गुणवत्ता कम होती है; इसके उपयोग में अधिक लागत आती है। इसका एक बड़ा कारण भारी धातुएँ ही हैं।

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