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【विघटन संबंधी जानकारी】 विघटन भट्टी में होने वाले विकिरण को प्रभावित करने वाले कारकों में कोकिंग भी श

2015-10-19View Original

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विघटन भट्टी से निकलने वाले विकिरण को प्रभावित करने वाले कारक हैं – कच्चे माल का गुण, विघटन का तापमान, पदार्थ का ठहरने का समय, हाइड्रोकार्बनों का दबाव, एवं भट्टी की सतह की सामग्री। सही +5, व्याख्या +10
Reply #22015-10-19
1. कच्चे माल के गुण
2. विघटन का तापमान
3. हाइड्रोकार्बनों का दबाव
4. रुकने का समय
5. धातु उत्प्रेरक
Reply #32015-10-20
विघटन भट्टी से निकलने वाले विकिरण को प्रभावित करने वाले कारक हैं: 1. कच्चे माल का गुणधर्म एवं विघटन की गहराई, 2. विघटन का तापमान, 3. हाइड्रोकार्बनों का दबाव एवं पतला करने हेतु उपयोग में आने वाली भाप, 4. पदार्थ के भट्टी में रहने का समय, 5. धातुओं की उत्प्रेरक भूमिका।
Reply #42015-10-20
विघटन भट्टियों में कोक बनने के मुख्य कारक
1.1 कच्चे माल का गुणधर्म
हाइड्रोकार्बनों के विघटन की प्रक्रिया में कोक, मुख्य रूप से कच्चे माल में मौजूद एरोमैटिक यौगिकों एवं विघटन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले द्वितीयक अभिकारकों के कारण ही बनता है। जितनी अधिक मात्रा में खनिज पदार्थों में एरोमैटिक एवं अल्कीन यौगिक होते हैं, उतनी ही तेज़ गति से कोक बनने की प्रक्र   1.1.1 एरोमेटिक हाइड्रोकार्बनों का प्रभाव
जिन अपघटन सामग्रियों में एरोमेटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा अधिक होती है, उनमें मध्यम स्तर के अपघटन के दौरान कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन सामग्री में मौजूद एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन ही होते हैं। गहरे स्तर के अपघटन के दौरान कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन भट्टी के विकिरण क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स होते हैं; इनके पॉलीमरीकरण, रिंग-बनने की प्रक्रियाओं एवं डिहाइड्रोजनीकरण के कारण ही घन-वलयीय एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन बनते हैं। जिन अपघटन सामग्रियों में एरोमेटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा कम होती है, उनमें मध्यम/गहरे स्तर के अपघटन के दौरान कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन भट्टी के विकिरण क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स के पॉलीमरीकरण, रिंग-बनने की प्रक्रियाओं एवं डिहाइड्रोजनीकरण के कारण बनने वाले रिंग-एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन   1.1.2 कच्चे माल का “स्तरीकरण”
नेफ्था एक बहु-घटकीय तेल है; इसे भंडारण टैंकों में रखने पर इसमें गंभीर “स्तरीकरण” की समस्या होती है। उसी नॉर्मलाइन टैंक के विभिन्न हिस्सों से नमूने लेकर उनका विश्लेषण करने पर पता चला कि जब टैंक से नॉर्मलाइन निकाला जाता है, तो उसमें मुख्य रूप से “रीऑर्गेनाइज्ड” घटक होते हैं; इसमें एरोमैटिक्स की मात्रा अधिक होती है, जिस कारण फर्नेस ट्यूबों में जंग ल   1.1.3 एलीन्स संबंधी कारक: एलीन्स के विघटन से श्रृंखलाओं का टूटना, हाइड्रोजन निकलना, डाइएलीनों का निर्माण, एरोमेटाइजेशन जैसी प्रतिक्रियाएँ होती हैं। उच्च तापमान पर ये एलीन्स आसानी से एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, साइक्लोहाइड्रोकार्बन एवं साइक्लोएलीन्स में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके अलावा, कोक का निर्माण भी अधिक होता है; इसलिए कच्चे माल में एलीन्स की मात्रा जितनी कम हो, उतना ही बेहतर है। जब अलगाव प्रक्रिया अस्थिर होती है, तो एलीन्स की मात्रा अधिक हो जाती है, एवं भट्ठी की नलियों में कोक बनने की गति भी तेज हो जाती ह   1.2 विघटन तापमान
हाइड्रोकार्बनों का विघटन मुख्य रूप से श्रृंखलाओं के टूटने एवं हाइड्रोजन निकालने संबंधी अभिक्रियाओं के कारण होता है। ये दोनों ही अभिक्रियाएँ ऊष्मा-अवशोषक होती हैं; इसलिए इन अभिक्रियाओं हेतु उच्च तापमान पर पर्याप्त ऊष्मा आवश्यक होती है। रासायनिक संतुलन के दृष्टिकोण से, अभिक्रिया तापमान बढ़ने से ऊष्मा-अवशोषक अभिक्रियाओं का संतुलनात्मक गुणांक बढ़ जाता है, जिससे रासायनिक अभिक्रियाओं की दर भी बढ़ जाती है। अभिक्रिया-गतिकी के दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से प्राथमिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले उत्पादों की द्वितीयक अभिक्रियाओं के प्रति गति भी बढ़ जाती है। लेकिन ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से विघटन की गहराई भी बढ़ जाती है, जिससे द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण कोकिंग की दर भी बढ़ जाती है।   1.3 हाइड्रोकार्बनों का दबाव: विघटन प्रक्रिया में होने वाली प्रतिक्रियाओं में, चाहे वह डीहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया हो या श्रृंखला-विच्छेदन प्रतिक्रिया, गैस अणुओं की संख्या में वृद्धि होती है। सिस्टम का दबाव कम करने से एथिलीन के संतुलन रूपांतरण दर में वृद्धि होती है। अभिक्रिया गतिशीलता विश्लेषण से पता चलता है कि दबाव कम करने से प्रथमक अभिक्रियाओं की गति, द्वितीयक अभिक्रियाओं की तुलना में बढ़ जाती है। इससे एथिलीन की चयनात्मकता बढ़ती है, एवं द्वितीयक अभिक्रियाओं को रोका जा सकता है; जिससे कोकिंग की समस्या कम हो जाती है।   1.4 ठहरने का समय
किसी निश्चित तापमान पर विघटन अभिक्रिया होती है। यदि उच्च तापमान वाले क्षेत्र में अभिकारकों का ठहरने का समय बहुत कम हो, तो विघटन अभिक्रिया पूरी तरह से नहीं हो पाती; इस कारण रूपांतरण दर कम रहती है, एवं इथीलीन का उत्पादन भी कम होता है। यदि ठहरने का समय बहुत अधिक हो, तो विघटन अधिक गहराई तक होता है; इससे प्रथम एवं द्वितीय अभिक्रियाएँ भी बढ़ जाती हैं, जिससे कोक बनने की प्रक्रिया तेज हो जाती है। जब हाइड्रोकार्बनों का दबाव कम होता है, तो ठहरने के समय का विघटन की प्रक्रिया पर प्रभाव, हाइड्रोकार्बनों के दबाव की तुलना में कहीं अधिक होता है। इसलिए, उपयुक्त ठहरने का समय निर्धारित करना, इथीलीन की चयनात्मकता में सुधार करने एवं विघटन भट्टी के संचालन की अवधि को बढ़ाने हेतु बहुत ही महत्वपूर्ण है। जब प्रसंस्करण की मात्रा निर्धारित की जाती है, तो पाइप में पदार्थ के ठहरने के समय को नियंत्रित करने हेतु विलयनकारी भाप के प्रवाह को बदला जा सकता है।   1.5 धातु-उत्प्रेरण: हाइड्रोकार्बनों के थर्मल विघटन के दौरान, भट्टी की सतह की सामग्री, कोक बनने की प्रक्रिया में उत्प्रेरक की भूमिका निभाती है। एथिलीन उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाली भट्टियों की इनलेट एवं आउटलेट जगहों पर प्रयोग में आने वाली सामग्री में आमतौर पर Cr, Ni जैसे धातु तत्व होते हैं; ऐसी सामग्रियाँ कोक बनने की प्रक्रिया में उत्प्रेरक की भूमिका निभाती हैं।
Reply #52015-10-20
1. कच्चे माल के गुण: हाइड्रोकार्बनों के विघटन की प्रक्रिया में कोक निर्माण मुख्य रूप से कच्चे माल में मौजूद एरोमैटिक यौगिकों एवं विघटन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले द्वितीयक अभिकारकों के कारण होता है जितनी अधिक मात्रा में खनिज पदार्थों में एरोमैटिक एवं अल्कीन यौगिक होते हैं, उतनी ही तेज़ गति से कोक बनने की प्रक्र जिन विघटनकारी कच्चे पदार्थों में एरोमैटिक तत्वों की मात्रा अधिक होती है, उनमें मध्यम स्तर पर विघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से उस कच्चे पदार्थ में मौजूद एरोमैटिक तत्व ही होते हैं। गहरे स्तर पर विघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से विघटन कक्ष में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स के पॉलीमरीकरण, रिंगीकरण एवं डिहाइड्रोजनीकरण के परिणामस्वरूप बनने वाले घन-वलयीय एरोमैटिक तत्व ही होते हैं। जिन विघटनकारी कच्चे पदार्थों में एरोमैटिक तत्वों की मात्रा कम होती है, उनमें मध्यम/गहरे स्तर पर विघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से विघटन कक्ष में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स के पॉलीमरीकरण, रिंगीकरण एवं डिहाइड्रोजनीकरण के परिणामस्वरूप बनने वाले वलयीय एरोमैटिक तत्व ही होते हैं। 3. कच्चा माल “स्तरीकृत” नाफ्था ऑयल, एक बहु-घटकीय तेल है; इसे भंडारण टैंकों में डालने पर इसमें गंभीर “स्तरीकरण” की समस्या हो जाती है। उसी नॉर्मलाइन टैंक के विभिन्न हिस्सों से नमूने लेकर उनका विश्लेषण करने पर पता चला कि जब टैंक से नॉर्मलाइन निकाला जाता है, तो उसमें मुख्य रूप से “रीऑर्गेनाइज्ड” घटक होते हैं; इसमें एरोमैटिक्स की मात्रा अधिक होती है, जिस कारण फर्नेस ट्यूबों में जंग ल 4. एलीन्स से संबंधित कारक: एलीन्स के विघटन से श्रृंखला-विच्छेदन, हाइड्रोजन-निकास, डाइएलीन निर्माण, एरोमेटाइजेशन आदि अभिक्रियाएँ होती हैं। उच्च तापमान पर ये एलीन्स आसानी से एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, साइक्लोहाइड्रोकार्बन एवं साइक्लोएलीन्स में परिवर्तित हो जाते हैं; साथ ही कोक की मात्रा भी अधिक हो जाती है। इसलिए, कच्चे माल में एलीन्स की मात्रा जितनी कम हो, उतना ही जब अलगाव प्रक्रिया अस्थिर होती है, तो एलीन्स की मात्रा अधिक हो जाती है, एवं भट्ठी की नलियों में कोक बनने की गति भी तेज हो जाती ह हाइड्रोकार्बनों के विघटन हेतु आवश्यक तापमान में, मुख्य रूप से श्रृंखलाओं का टूटना एवं हाइड्रोजन निकालने संबंधी अभिक्रियाएँ होती हैं। ये दोनों ही अभिक्रियाएँ ऊष्मा-अवशोषक होती हैं; इसलिए ऐसी अभिक्रियाओं हेतु उच्च तापमान पर पर्याप्त ऊष्मा आवश्यक होती है। रासायनिक संतुलन के दृष्टिकोण से, अभिक्रिया तापमान बढ़ने पर ऊष्मा-अवशोषक अभिक्रियाओं का संतुलनात्मक स्थिरांक बढ़ जाता है, जिससे रासायनिक अभिक्रियाओं की दर भी बढ़ जाती है। अभिक्रिया-गतिकी के दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से प्राथमिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले उत्पादों की द्वितीयक अभिक्रियाओं के प्रति गति भी बढ़ जाती है। लेकिन ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से विघटन की गहराई भी बढ़ जाती है, जिससे द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण कोक बनने की दर भी बढ़ जाती है। हाइड्रोकार्बनों के विघटन की प्रक्रिया में होने वाली प्रतिक्रियाओं में, चाहे वह डीहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया हो या श्रृंखला-विच्छेदन प्रतिक्रिया, दोनों ही स्थितियों में गैस अणुओं की संख्या में वृद्धि होती है। सिस्टम के दबाव को कम करने से एथिलीन के संतुलन रूपांतरण दर में वृद्धि होती है। अभिक्रिया गतिशीलता विश्लेषण से पता चलता है कि दबाव कम करने से प्रथमक अभिक्रियाओं की गति, द्वितीयक अभिक्रियाओं की तुलना में बढ़ जाती है। इससे एथिलीन की चयनात्मकता बढ़ती है, एवं द्वितीयक अभिक्रियाओं को रोका जा सकता है; जिससे कोकिंग की समस्या कम हो जाती है।
Reply #62015-10-20
1. कच्चे माल के गुण: हाइड्रोकार्बनों के विघटन की प्रक्रिया में कोक निर्माण मुख्य रूप से कच्चे माल में मौजूद एरोमैटिक यौगिकों एवं विघटन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले द्वितीयक अभिकारकों के कारण होता है। जितनी अधिक मात्रा में खनिज पदार्थों में एरोमैटिक एवं अल्कीन यौगिक होते हैं, उतनी ही तेज़ गति से कोक बनने की प्रक्र 2. एरोमेटिक तत्व: जिन अपघटन सामग्रियों में एरोमेटिक तत्वों की मात्रा अधिक होती है, उनमें मध्यम स्तर पर अपघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन सामग्री में मौजूद एरोमेटिक तत्व ही होते हैं। गहरे स्तर पर अपघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन भट्टी के विकिरण क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स का पॉलीमरीकरण, रिंगीकरण एवं डिहाइड्रोजनीकरण के माध्यम से बनने वाले घन-वलयीय एरोमेटिक तत्व ही होते हैं। जिन अपघटन सामग्रियों में एरोमेटिक तत्वों की मात्रा कम होती है, उनमें मध्यम/गहरे स्तर पर अपघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन भट्टी के विकिरण क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स का पॉलीमरीकरण, रिंगीकरण एवं डिहाइड्रोजनीकरण के माध्यम से बनने वाले रिंगीय एरोमेटिक तत्व एवं घन-वलयीय एरोमेटिक तत्व ही होते हैं। 3. कच्चे माल का “स्तरीकरण”: नेफ्था एक बहु-घटकीय तेल है; इसे भंडारण टैंकों में डालने पर इसमें गंभीर “स्तरीकरण” की समस्या होती है। उसी नॉर्मलाइन टैंक के विभिन्न हिस्सों से नमूने लेकर उनका विश्लेषण करने पर पता चला कि जब टैंक से नॉर्मलाइन निकाला जाता है, तो उसमें मुख्य रूप से “रीऑर्गेनाइज्ड” घटक होते हैं; इसमें एरोमैटिक्स की मात्रा अधिक होती है, जिस कारण फर्नेस ट्यूबों में जंग ल 4. एलीन्स संबंधी कारक: एलीन्स के विघटन से श्रृंखलाओं का टूटना, हाइड्रोजन निकलना, डाइएलीनों का निर्माण, एरोमेटाइजेशन जैसी प्रतिक्रियाएँ होती हैं। उच्च तापमान पर ये एलीन्स आसानी से एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, साइक्लोहाइड्रोकार्बन एवं साइक्लोएलीन्स में परिवर्तित हो जाते हैं; साथ ही कोक की मात्रा भी अधिक हो जाती है। इसलिए, कच्चे माल में एलीन्स की मात्रा जितनी कम होगी, उतना ह जब अलगाव प्रक्रिया अस्थिर होती है, तो एलीन्स की मात्रा अधिक हो जाती है, एवं भट्ठी की नलियों में कोक बनने की गति भी तेज हो जाती ह 5. विघटन तापमान: हाइड्रोकार्बनों का विघटन मुख्य रूप से श्रृंखलाओं के टूटने एवं हाइड्रोजन निकालने संबंधी अभिक्रियाओं के कारण होता है। ये दोनों ही अभिक्रियाएँ ऊष्मा-अवशोषक होती हैं; इसलिए इन अभिक्रियाओं हेतु उच्च तापमान पर पर्याप्त ऊष्मा आवश्यक है। रासायनिक संतुलन के दृष्टिकोण से, अभिक्रिया तापमान बढ़ने से ऊष्मा-अवशोषक अभिक्रियाओं का संतुलन स्थिरांक बढ़ जाता है, जिससे रासायनिक अभिक्रियाओं की दर भी बढ़ जाती है। अभिक्रिया-गतिकी के दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से प्राथमिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले उत्पादों की द्वितीयक अभिक्रियाओं के प्रति गति भी बढ़ जाती है। लेकिन ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से विघटन की गहराई भी बढ़ जाती है, जिससे द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण कोकिंग की दर भी बढ़ जाती है। 6. हाइड्रोकार्बनों का दबाव – विघटन प्रक्रिया में होने वाली प्रतिक्रियाओं में, चाहे वह डीहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया हो या श्रृंखला-विच्छेदन प्रतिक्रिया, गैस अणुओं की संख्या में वृद्धि होती है। सिस्टम का दबाव कम करने से एथिलीन के संतुलनात्मक रूपांतरण दर में वृद्धि होती है। अभिक्रिया गतिशीलता विश्लेषण से पता चलता है कि दबाव कम करने से प्रथमक अभिक्रियाओं की गति, द्वितीयक अभिक्रियाओं की तुलना में बढ़ जाती है। इससे एथिलीन की चयनात्मकता बढ़ती है, एवं द्वितीयक अभिक्रियाओं को रोका जा सकता है; जिससे कोकिंग की समस्या कम हो जाती है।
Reply #72015-10-20
कच्चे माल की प्रकृति एवं विघटन की गहराई: यह मुख्य रूप से कच्चे माल में मौजूद आरोमैटिक यौगिकों, तथा विघटन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाले अन्य यौगिकों के कारण होता है। कच्चे माल में एरोमैटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा जितनी अधिक होती है, कोक बनने की गति उतनी ही तेज हल्के हाइड्रोकार्बनों के विघटन के दौरान, कोक बनने का मुख्य कारण द्वितीयक अभिक्रियाओं के उत्पाद होते हैं; जबकि भारी हाइड्रोकार्बनों के विघटन के दौरान, कच्चे पदार्थ में मौजूद एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन ही कोक बनने का मुख्य कारण होते हैं, खासकर वे एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन जिनमें साइड चेन होती हैं। साथ ही, विघटन की गहराई बढ़ जाती है; कोक बनने में सहायक घटकों की मात्रा भी बढ़ जाती है। इससे द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं, और कोक बनने की प्रक्रिया भी तीव्र हो जाती पतला करने हेतु भाप का उपयोग किया जा सकता है। पतली भाप के उपयोग से हाइड्रोकार्बनों का दबाव कम हो जाता है, जिससे पॉलिमरीकरण अभिक्रियाएँ धीमी हो जाती हैं; इस प्रकार कोकिंग की प्रक्रिया भी कम हो जाती है। इसके अलावा, जलवाष्प, Fe एवं Ni पर ऑक्सीकरण क्रिया करती है, जिससे कैटलिटिक कोकिंग अभिक्रियाएँ भी धीमी हो जाती हैं। ठहरने का समय एवं विघटन तापमान में कमी से द्वितीयक अभिक्रियाओं की संभावना कम हो जाती है, जिससे कोक बनने की गति कम होने में मदद मिलती है। लेकिन अक्सर, रुकने के समय को कम करने हेतु प्रवाह गति को बढ़ाना, या फर्नेस ट्यूब के व्यास को कम करना, या फर्नेस ट्यूब के तापमान को बढ़ाना आवश्यक होता है। ऐसा करने से कोकिंग प्रक्रिया में पदार्थों के स्थानांतरण की गति बढ़ जाती है। जब कोकिंग प्रक्रिया की गति, पदार्थों के स्थानांतरण की गति से कम होती है, तो कोकिंग प्रक्रिया प्रतिक्रिया-गति द्वारा नियंत्रित होती है; वहीं, जब कोकिंग प्रक्रिया की गति, पदार्थों के स्थानांतरण की गति से अधिक होती है, तो कोकिंग प्रक्रिया पदार्थों के स्थानांतरण द्वारा ही नियंत्रित होती है। आम तौर पर, उच्च तापमान पर होने वाले विघटन की प्रक्रिया में कोकिंग की गति, पदार्थों के स्थानांतरण की प्रक्रिया द्वारा नियंत्रित होती है। ऐसी स्थिति में, यदि अवधि को कम किया जाए, तो इससे कोकिंग होने वाले पदार्थों की सांद्रता कम हो जाती है, जिससे कोकिंग की गति में कमी आती है; लेकिन दूसरी ओर, पदार्थों के स्थानांतरण में वृद्धि होने से कोकिंग की गति में वृद्धि भी हो सकती है। फिर भी, पहला प्रभाव ही प्रमुख रहता है। यही कारण है कि हाल के वर्षों में विघटन तकनीकों में उच्च तापमान एवं कम अवधि का उपयोग किया जा रहा है। कोकिंग की प्रक्रिया के अनुसार, कोकिंग से वस्तुओं के टिकने का समय कम हो जाता है; इससे पिघलने वाले भट्टियों की नलियों में कोक बनने की समस्या कम हो जाती है, एवं पिघलने की प्रक्रिया में कोक या उसके पूर्ववर्ती पदार्थों को जल्दी ही हटाया जा सकता है। घरेलू एवं विदेशी उद्योगों में कोकिंग को रोकने हेतु उपयोग में आने वाली तकनीकों में पिघलने वाली सामग्री का गुणवत्तापूर्ण चयन, भट्टियों की सतहों पर विशेष उपचार, एवं कोकिंग-रोधी पदार्थों का उपयोग शामिल है। विघटन हेतु उपयोग में आने वाली सामग्री का गुणवत्तापूर्ण चयन।/ हल्की एवं उच्च गुणवत्ता वाली कच्ची सामग्री से न केवल ट्राइएन्स (एथिलीन, प्रोपीलीन एवं डाइएन्स) का उत्पादन अधिक होता है, बल्कि यह कोक बनने की प्रक्रिया को भी कम करती है; इससे संचालन की अवधि बढ़ जाती है, एवं ऊर्जा एवं सामग्री की खपत भी कम हो जाती है। एरोमेटिक हाइड्रोकार्बनों की मात्रा को कम करने हेतु, उन्हें निष्कर्षित किया जा सकता है; या हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया द्वारा एलीन जैसे हाइड्रोकार्बनों को संतृप्त हाइड्रोकार्बनों में बदला जा सकता है। इस प्रकार, कोकिंग की समस्या को कम किया जा सकता है। चूल्हे की नलियों की सतह पर उपचार करने का कारण यह है कि इन नलियों की सतह पर सक्रिय केंद्र मौजूद होते हैं। इसलिए, नलियों की सतह पर उपचार करके इन सक्रिय केंद्रों को कम किया जा सकता है, या उन्हें ढका जा सकता है; ऐसा करने से उत्प्रेरक-आधारित जंग बनने की प्रक्रिया कम हो जाती है, या वह पूरी तरह समाप्त हो जाती है। सतही संसाधन तकनीकों में, भट्टी की आंतरिक दीवारों पर काँच या सिरेमिक की परतें बनाना, या मिश्र धातुओं की परतें बनाना शामिल है। कोटिंग सामग्री में निम्नलिखित गुण होने आवश्यक हैं: a) इसमें ऐसे पदार्थ नहीं होने चाहिए जो विघटन प्रक्रिया के लिए हानिकारक हों; b) यह उच्च तापमान को सह सके, एवं उच्च तापमान पर कोई हानिकारक भौतिक/रासायनिक परिवर्तन न हो; उच्च तापमान एवं तापीय झटकों की स्थितियों में भी यह स्थिर रहे। घर्षण-प्रसार की प्रवृत्ति, भट्टी-नलियों की धातु सामग्री के अनुकूल होनी चाहिए; ताकि तापमान में परिवर्तन होने पर भी यह सामग्री आसानी से अलग न हो जाए।
d) सतही कोटिंग को लगाने हेतु आवश्यक तापमान, धातु द्वारा सहन की जा सकने वाले अधिकतम तापमान से कम होना चाहिए; ताकि प्रसंस्करण प्रक्रिया से भट्टी-नलियों को कोई नुकसान न पहुँचे।
e) कोटिंग, नलियों की सतह पर मजबूती से चिपकी रहनी चाहिए; ताकि उसमें कोई खाली जगह न रहे, एवं भट्टी-नलियों की सतह पर मौजूद उत्प्रेरक केंद्रों को पूरी तरह ढका जा सके। कोकिंग-रोधी पदार्थों का उपयोग, कोकिंग को कम करने हेतु एक सामान्य विधि है। प्रारंभिक चिकनाई-रोधी पदार्थों में सल्फर युक्त यौगिक, क्षारीय धातुओं के लवण, फॉस्फोरस युक्त यौगिक आदि शामिल थे। विघटन की प्रक्रिया में, सल्फाइडों के विघटन से उत्पन्न होने वाले हाइड्रोसल्फाइड, धातु की सतह के साथ अभिक्रिया करते हैं; इससे बनने वाले सल्फाइराइड यौगिक, भट्ठी की सतह को निष्क्रिय कर देते हैं। इससे न केवल कोक का चिपकना रोका जा सकता है, बल्कि Fe एवं Ni की उत्प्रेरक क्रियाओं से भी बचा जा सकता है। क्षारीय धातुएँ, कोक के जल-गैस अभिक्रिया में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करती हैं; इससे कोक लगातार CO एवं CO2 में परिवर्तित होता रहता है। इस प्रकार कोक के जमाव कम हो जाता है, जिससे कोकिंग की प्रक्रिया रुक जाती है। इसके अलावा, क्षारीय लवण, भट्टियों की नलियों को आवरित करने, उनकी सतह को निष्क्रिय करने, एवं धातुओं पर होने वाली कोकिंग अभिक्रियाओं को रोकने में भी सहायक होते हैं। विघटन की स्थितियों में फॉस्फाइड विघटित हो जाता है; इस विघटन के परिणामस्वरूप धातु की सतह पर एक मजबूत फॉस्फाइड झिल्ली बन जाती है। यह झिल्ली धातु की सतह पर होने वाली अभिक्रियाओं को रोकने में मदद करती है। साथ ही, फॉस्फाइड जुए की संरचना को बदल देता है, जिससे जुआ ढीला हो जाता है एवं उसे आसानी से हटाया जा सकता है। एक अच्छे इनहिबिटर में निम्नलिखित कई विशेषताएँ होनी आवश्यक हैं [8]। a) सतह को निष्क्रिय करने की क्षमता। यह भट्ठी की नलियों की धातु सतह के साथ अभिक्रिया करके उसे निष्क्रिय कर देता है, जिससे उत्प्रेरक-आधारित कोकिंग की प्रक्रिया रुक जात उपकरण के संचालन की शुरुआत में, कोकिंग प्रक्रिया मुख्य रूप से धातु-उत्प्रेरित कोकिंग ही होती है; इस समय कोकिंग की दर भी सबसे अधिक होती है। प्रतिक्रिया-रोधक पदार्थों का उपयोग करके कोकिंग प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। b) अवक्रमण-रोधक प्रभाव। अतिरिक्त पदार्थों को मिलाकर, फ्री रेडिकल यौगिकों को नष्ट या दबाया जा सकता है; इस प्रकार कोकिंग की प्रक्रिया को बदलकर या रोककर कोकिंग की मात्रा कम की जा सकती है। c) वाष्पीकरण। उपयुक्त अतिरिक्त पदार्थों का उपयोग करके कोक के वाष्पीकरण अभिक्रिया की गति बढ़ाई जा सकती है; इससे कोक बनने की मात्रा कम हो जाती है। d) कोक का संशोधन। कुछ अतिरिक्त पदार्थ, कोक की भौतिक संरचना को बदल सकते हैं; इससे कोक की संरचना ढीली एवं टूटने योग्य हो जाती है। ऐसी स्थिति में कोक, भट्ठी की दीवारों पर चिपकने में असमर्थ रहता है, जिससे उसे आसानी से हटाया जा सकता है। e) विघटनकारी प्रभाव। टार कणों को विखेर देने से, वे भट्ठी की दीवारों पर आसानी से चिपक नहीं पाते, एवं उच्च गति वाली हवा द्वारा बाहर ले जाए जाते हैं। इस प्रकार कोकिंग कम हो जाती है। उत्प्रेरकों में मुख्य रूप से सोना होता है। f) यह रसायनों से सुरक्षा प्रदान करता है। भट्टी की नलियों की संरक्षण क्षमता में वृद्धि करना, ताकि कम से कम उन पर कोई क्षय न हो; g) कम प्रदूषण। इसका निचले स्तर पर उत्पादों के अलग किए जाने एवं पुनः प्रसंस्करण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता
Reply #82015-10-20
1. कच्चे माल के गुण: हाइड्रोकार्बनों के विघटन की प्रक्रिया में कोक निर्माण मुख्य रूप से कच्चे माल में मौजूद एरोमैटिक यौगिकों एवं विघटन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले द्वितीयक अभिकारकों के कारण होता है। जितनी अधिक मात्रा में खनिज पदार्थों में एरोमैटिक एवं अल्कीन यौगिक होते हैं, उतनी ही तेज़ गति से कोक बनने की प्रक्र 2. एरोमेटिक तत्व: जिन अपघटन सामग्रियों में एरोमेटिक तत्वों की मात्रा अधिक होती है, उनमें मध्यम स्तर पर अपघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन सामग्री में मौजूद एरोमेटिक तत्व ही होते हैं। गहरे स्तर पर अपघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन भट्टी के विकिरण क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स का पॉलीमरीकरण, रिंगीकरण एवं डिहाइड्रोजनीकरण के माध्यम से बनने वाले घन-वलयीय एरोमेटिक तत्व ही होते हैं। जिन अपघटन सामग्रियों में एरोमेटिक तत्वों की मात्रा कम होती है, उनमें मध्यम/गहरे स्तर पर अपघटन होने पर कोक बनने का कारण मुख्य रूप से अपघटन भट्टी के विकिरण क्षेत्र में उत्पन्न होने वाले एलीन्स एवं डाइएलीन्स का पॉलीमरीकरण, रिंगीकरण एवं डिहाइड्रोजनीकरण के माध्यम से बनने वाले रिंगीय एरोमेटिक तत्व एवं घन-वलयीय एरोमेटिक तत्व ही होते हैं। 3. कच्चे माल का “स्तरीकरण”: नेफ्था एक बहु-घटकीय तेल है; इसे भंडारण टैंकों में डालने पर इसमें गंभीर “स्तरीकरण” की समस्या होती है। उसी नॉर्मलाइन टैंक के विभिन्न हिस्सों से नमूने लेकर उनका विश्लेषण करने पर पता चला कि जब टैंक से नॉर्मलाइन निकाला जाता है, तो उसमें मुख्य रूप से “रीऑर्गेनाइज्ड” घटक होते हैं; इसमें एरोमैटिक्स की मात्रा अधिक होती है, जिस कारण फर्नेस ट्यूबों में जंग ल 4. एलीन्स संबंधी कारक: एलीन्स के विघटन से श्रृंखलाओं का टूटना, हाइड्रोजन निकलना, डाइएलीनों का निर्माण, एरोमेटाइजेशन जैसी प्रतिक्रियाएँ होती हैं। उच्च तापमान पर ये एलीन्स आसानी से एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, साइक्लोहाइड्रोकार्बन एवं साइक्लोएलीन्स में परिवर्तित हो जाते हैं; साथ ही कोक की मात्रा भी अधिक हो जाती है। इसलिए, कच्चे माल में एलीन्स की मात्रा जितनी कम होगी, उतना ह जब अलगाव प्रक्रिया अस्थिर होती है, तो एलीन्स की मात्रा अधिक हो जाती है, एवं भट्ठी की नलियों में कोक बनने की गति भी तेज हो जाती ह 5. विघटन तापमान: हाइड्रोकार्बनों का विघटन मुख्य रूप से श्रृंखलाओं के टूटने एवं हाइड्रोजन निकालने संबंधी अभिक्रियाओं के कारण होता है। ये दोनों ही अभिक्रियाएँ ऊष्मा-अवशोषक होती हैं; इसलिए इन अभिक्रियाओं हेतु उच्च तापमान पर पर्याप्त ऊष्मा आवश्यक है। रासायनिक संतुलन के दृष्टिकोण से, अभिक्रिया तापमान बढ़ने से ऊष्मा-अवशोषक अभिक्रियाओं का संतुलन स्थिरांक बढ़ जाता है, जिससे रासायनिक अभिक्रियाओं की दर भी बढ़ जाती है। अभिक्रिया-गतिकी के दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से प्राथमिक अभिक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले उत्पादों की द्वितीयक अभिक्रियाओं के प्रति गति भी बढ़ जाती है। लेकिन ऊष्मागतिकीय दृष्टिकोण से, विघटन तापमान बढ़ने से विघटन की गहराई भी बढ़ जाती है, जिससे द्वितीयक अभिक्रियाएँ तेज हो जाती हैं; इस कारण कोकिंग की दर भी बढ़ जाती है। 6. हाइड्रोकार्बनों का दबाव – विघटन प्रक्रिया में होने वाली प्रतिक्रियाओं में, चाहे वह डीहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया हो या श्रृंखला-विच्छेदन प्रतिक्रिया, गैस अणुओं की संख्या में वृद्धि होती है। सिस्टम का दबाव कम करने से एथिलीन के संतुलनात्मक रूपांतरण दर में वृद्धि होती है। अभिक्रिया गतिशीलता विश्लेषण से पता चलता है कि दबाव कम करने से प्रथमक अभिक्रियाओं की गति, द्वितीयक अभिक्रियाओं की तुलना में बढ़ जाती है। इससे एथिलीन की चयनात्मकता बढ़ती है, एवं द्वितीयक अभिक्रियाओं को रोका जा सकता है; जिससे कोकिंग की समस्या कम हो जाती है।
Reply #92015-10-21
1. कच्चे माल के गुण
2. विघटन का तापमान
3. हाइड्रोकार्बनों का दबाव
4. रुकने का समय
5. धातु उत्प्रेरक
Reply #102021-11-18
महोदयों, कोकिंग एवं कार्बन बनाने में क्या अंतर है? यह कैसे पता लगाया जाए कि विघटन भट्टी में कोक बन रहा है, या कार्बन उत्पन्न हो रहा है? ? ? क्या कोई इसके बारे में जानता है? ! ! ! विनती है! !

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