चाइना पेट्रोकेमिकल SEI की “रिवर्स फ्लो” कंटिन्यूअस रीफॉर्मिंग तकनीक

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**चीनी पेट्रोकेमिकल SEI की “विपरीत प्रवाह” निरंतर पुनर्संश्लेषण प्रक्रिया तकनीक**
1. परिचय
चीनी पेट्रोकेमिकल इंजीनियरिंग कंपनी लिमिटेड (SEI) द्वारा विकसित “विपरीत प्रवाह” निरंतर पुनर्संश्लेषण प्रक्रिया को 2013 में सफलतापूर्वक औद्योगिक स्तर पर लागू किया गया। पहला 6 लाख टन/वर्ष क्षमता वाला औद्योगिक संयंत्र, शुरू होने के बाद से लगातार स्थिर रूप से कार्य कर रहा है। इसके सभी मापदंड, पारंपरिक “क्रमिक पुनर्संश्लेषण” प्रक्रिया की तुलना में बेहतर हैं। प्रक्रिया एवं इंजीनियरिंग तकनीकों में मौलिक नवाचार करके ही इस संयंत्र को औद्योगिक स्तर पर सफल बनाया गया, एवं इसके लिए पूरी तरह स्वतंत्र बौद्धिक संपदा अधिकार भी प्राप्त किए गए। ““विपरीत दिशा में प्रवाह” वाली निरंतर पुनर्संश्लेषण प्रक्रिया में, कैटालिस्ट की सक्रियता एवं अभिक्रिया की कठिनाई स्तर को आपस में संतुलित करने हेतु एक नया दृष्टिकोण अपनाया गया। इसमें कैटालिस्ट एवं अभिक्रिया पदार्थ विपरीत दिशा में ही प्रवाहित होते हैं; अर्थात् पुनर्उत्पादित कैटालिस्ट क्रमशः चौथे, तीसरे, दूसरे एवं पहले रिएक्टर से होकर गुजरता है, ताकि उसकी सक्रियता बढ़ सके। ऐसे में, सबसे अधिक सक्रिय कैटालिस्ट चौथे एवं तीसरे रिएक्टरों में अल्केनों के चक्रीकरण/डिहाइड्रोजनीकरण जैसी कठिन अभिक्रियाओं में उपयोग में आता है, जबकि कम सक्रिय कैटालिस्ट दूसरे एवं पहले रिएक्टरों में चक्रीय अल्केनों के डिहाइड्रोजनीकरण जैसी आसान अभिक्रियाओं में उपयोग में आता है। ““विपरीत प्रवाह” वाली निरंतर पुनर्संश्लेषण प्रक्रिया, पारंपरिक “समानांतर प्रवाह” वाली निरंतर पुनर्संश्लेषण प्रक्रिया में आने वाली समस्याओं को जड़ से हल करती है; जैसे कि अभिक्रियाओं को संपन्न करने में आने वाली कठिनाइयाँ, उत्प्रेरकों की सक्रियता में होने वाली असमानताएँ, एवं उत्प्रेरकों के उपयोग संबंधी अनुचित व्यवस्थाएँ। ““रिवर्स फ्लो” सतत पुनर्संश्लेषण विधि ने अभिक्रिया की परिस्थितियों में काफी सुधार किया है; इस विधि में उपयोग होने वाले उत्प्रेरकों का चक्रण भी आसान हो गया है। पारंपरिक तकनीकों की तुलना में, इस विधि में तीन महत्वपूर्ण तकनीकी विशेषताएँ हैं: 1) उत्प्रेरक, विपरीत दिशा में बहने वाले प्रवाह के माध्यम से ही पहुँचाए जाते हैं। ； 2) पारंपरिक विधियों में आवश्यक रहने वाले जटिल लॉकिंग होल्डरों एवं उनके नियंत्रण प्रणालियों को हटा दिया गया। ； 3) पुनर्उत्पादित उत्प्रेरकों के धूल को संग्रहीत करने वाली प्रणाली को हटा दें। II. प्रक्रिया संबंधी जानकारी: “रिवर्स-स्ट्रीम” निरंतर पुनर्संश्लेषण तकनीक में आमतौर पर कच्चे माल की पूर्व-प्रसंस्करण प्रक्रिया, पुनर्संश्लेषण अभिक्रिया, उत्पादों का अलगीकरण, उत्प्रेरकों का पुनर्उपयोग, एवं पुनर्संश्लेषित तेलों का विभाजन जैसे चार चरण शामिल होते हैं। 1. प्रक्रिया का संक्षिप्त विवरण:
1) पुनर्संश्लेषण अभिक्रिया चरण: पूर्व-प्रसंस्करण के बाद तैयार हुए कच्चे माल को पुनर्संश्लेषण हेतु आवश्यक हाइड्रोजन गैस के साथ मिलाया जाता है। इस मिश्रण को पुनर्संश्लेषण अभिक्रिया के उत्पादों के साथ ऊष्मा-आदान-प्रदान कराया जाता है, एवं फिर इसे पहले पुनर्संश्लेषण हीटर में गर्म किया जाता है। इसके बाद यह मिश्रण पहले पुनर्संश्लेषण रिएक्टर में जाता है, जहाँ इसकी अभिक्रिया उत्प्रेरकों की उपस्थिति में होती है। पहले रिएक्टर से निकलने वाले अभिक्रिया-उत्पादों को फिर दूसरे पुनर्संश्लेषण हीटर में गर्म किया जाता है, और फिर वे दूसरे रिएक्टर में जाते हैं… ऐसे ही यह प्रक्रिया अंतिम रिएक्टर तक जारी रहती है। अंतिम रिएक्टर से निकलने वाले अभिक्रिया-उत्पादों को फिर इनपुट हीट एक्सचेंजर में भेजा जाता है, जहाँ उनका इनपुट माध्यम के साथ ऊष्मा-आदान-प्रदान होता है। ऊष्मा-आदान के बाद प्राप्त होने वाले अभिक्रिया उत्पादों को ठंडा करने के बाद रीफॉर्मिंग उत्पादों के अलगाव हेतु टैंक में भेजा जाता है; वहाँ गैसीय एवं तरल घटकों 2) उत्प्रेरक का पुनर्उत्पादन – ख) उत्प्रेरक का चक्रीय परिवहन: पुनर्उत्पादित उत्प्रेरक को हाइड्रोजन की सहायता से रिजेनरेटर से चौथे रिएक्टर के ऊपरी हिस्से में स्थित बफर टंकी तक ले जाया जाता है। वहाँ से गुरुत्वाकर्षण के कारण यह रिडक्शन टैंक से होते हुए चौथे रिएक्टर में पहुँचता है। इसके बाद यह चौथे रिएक्टर के निचले हिस्से से तीसरे रिएक्टर के ऊपरी हिस्से तक जाता है… ऐसे ही यह पहले रिएक्टर तक पहुँच जाता है। पुनर्उत्पादित कैटलिस्ट को पहले रिएक्टर के नीचे से नाइट्रोजन की मदद से रिजेनरेटर के ऊपर स्थित विभाजन डब्बे में ले जाया जाता है; वहाँ गुरुत्वाकर्षण के कारण वह रिजेनरेटर के अंदर गिर जाता है। रीजेनरेटर के अंदर, उत्प्रेरक ऊपर से नीचे की ओर बहता है; नाइट्रोजन सीलिंग टैंक के माध्यम से यह रीजेनरेटेड उत्प्रेरक लिफ्टर में पहुँचता है, जिससे अभिक्रिया-पुनरुत्पादन चक्र संभव होता है। इस प्रक्रिया में, अभिक्रिया एवं पुनर्जनन प्रणालियों के बीच कोई बंद टंकी नहीं होती; साथ ही, उत्प्रेरकों के परिसंचरण हेतु उपयोग में आने वाली पाइपलाइनों में ऐसे वाल्व भी नहीं होते, जिन्हें सामान्य संचालन के दौरान बंद/खोलने की आवश्यकता हो। इस प्रकार, उत्प्रेरकों का परिसंचरण एवं पुनर्जनन वास्तव में “बिना वाल्व वाला निरंतर संचालन” ही होता है। ख) उत्प्रेरक का पुनरुत्पादन – उत्प्रेरक को पुनर्जीवित करने हेतु, गैसों का उपयोग ठंडे चक्र प्रक्रिया में किया जाता है। जलने वाले क्षेत्र से निकलने वाली पुनर्चक्रित गैसों को डीक्लोरीनेशन, सुखाने एवं दबाव बढ़ाने की प्रक्रियाओं से गुजारने के बाद, उन्हें क्रमशः जलने वाले क्षेत्र एवं ऑक्सीक्लोरीनीकरण क्षेत्र में भेज रीजेनरेटर के निचले हिस्से में शीतलन क्षेत्र होता है; शीतलन हेतु उपयोग में आने वाली हवा, शीतलन क्षेत्र एवं सूखने/भट्ठीकरण क्षेत्र से होते हुए, ऑक्सीक्लोरीनीकरण क्षेत्र में मौजूद गैसों के साथ मिलकर ऊपर की ओर जाती है। ऑक्सीक्लोरीनेशन क्षेत्र से निकलने वाली गैसों को पहले डीक्लोरीनेट किया जाता है, फिर उन्हें जल-शीतलन द्वारा ठंडा किया जाता है; इसके बाद ही उन्हें सुरक्षित स्थ 2. तकनीकी विशेषताएँ: अभिक्रिया भाग: 1) पुनर्निर्मित, ताज़ा उत्प्रेरकों को पहले पिछले अभिक्रियकर्ता में डाला जाता है; ऐसा उन अभिक्रियाओं के लिए किया जाता है जिन्हें संपन्न करना कठिन होता है। इससे उत्प्रेरकों की कार्यक्षमता पूरी तरह से बढ़ जाती है, एवं अभिक्रिया की परिस्थितियाँ भी बेहतर हो जाती हैं। 2) रिएक्टर एकल रूप में ही स्थापित किया जाता है; इसकी संरचना सरल है, इसे बनाना आसान है, एवं इसका संचालन एवं रखरखाव भी आसान है। 3) अभिक्रिया दबाव, वर्तमान में उपलब्ध सर्वोत्तम तकनीकों के अनुसार ही निर्धारित किया गया है; गैस-तरल विभाजक का दबाव 0.24 MPa है। उत्प्रेरक परिसंचरण भाग: 1) उत्प्रेरक को कम दबाव से उच्च दबाव तक पहुँचाने हेतु “विखंडित सामग्री आधारित लिफ्टिंग विधि” का उपयोग किया जाता है; बंद डब्बों वाली प्रणाली का उपयोग नहीं किया जाता, जिससे उत्प्रेरक के परिसंचरण की प्रक्रिया सरल हो जाती है। वास्तव में “बिना वाल्व के निरंतर संचालन” संभव हो गया है; इससे उत्प्रेरक का प्रवाह और अधिक स्थिर हो गया है। 2) उत्प्रेरकों के क्षय की मात्रा में काफी कमी आने के कारण, पुनर्निर्मित उत्प्रेरकों से धूल एकत्र करने हेतु उपयोग में आने वाली प्रणाली को हटा दिया गया, जिससे प्रक्रिया में काफी सरलता आई। 3) नए कैटालिस्टों को नाइट्रोजन के द्वारा ऊपर लाया जाता है, जबकि पुनर्उपयोग में आने वाले कैटालिस्टों को हाइड्रोजन के द्वारा ऊपर ल उत्प्रेरक पुनर्जीवन भाग: 1) रिजेनरेटर का दबाव “एक विपरीत” एवं “चार विपरीत” के बीच होता है; ऐसा दबाव उत्प्रेरक के पुनर्जीवन हेतु, साथ ही उत्प्रेरक के परिवहन हेतु भी लाभदायक होता है। 2) द्विचरणीय मूविंग बेड विधि का उपयोग करके जलने की प्रक्रिया की जाती है; इसमें बेड का तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है। इससे जलने की प्रक्रिया अधिक प्रभावी हो जाती है, एवं अतिताप से बचा जा स 3) पुनर्उत्पादित गैस के परिसंचरण हेतु शीतलन चक्र प्रणाली का उपयोग किया जाता है; रीजेनरेटर के निचले भाग में शीतलन वाला खंड होता है III. औद्योगिक उपकरणों का मापन
डिज़ाइन स्थितियों के अनुसार औद्योगिक उपकरणों का मापन किया गया। शुद्ध हाइड्रोजन का उत्पादन, C5+ पेट्रोल की मात्रा, पेट्रोल में एरोमैटिक यौगिकों की मात्रा आदि जैसे मुख्य प्रदर्शन संकेतकों के मान, धारा-अनुकूल परिस्थितियों में निर्धारित डिज़ाइन मानों से अधिक रहे। कैटालिस्ट के धूल की मात्रा भी डिज़ाइन मानों से काफी कम रही। 　　 नाम | मानक मान | डिज़ाइन मान (धारा-अनुसार) | वृद्धि की दर, % | शुद्ध हाइड्रोजन उत्पादन दर, %
3.99 | 3.54 | 12.7 |

C5+ पेट्रोल का उत्पादन दर, % | 89.70 | 89.14 | 0.6 |

उत्प्रेरक कणों की मात्रा, किग्रा/दिन | 0.6 | 2.85 | -78.9 |

**चतुर्थ: आर्थिकता**
उपकरणों का 100% घरेलू निर्माण होता है; इससे मौजूदा धारा-अनुसार संचालित निरंतर पुनर्संश्लेषण प्रक्रियाओं की तुलना में निवेश लागत 5% से अधिक कम हो जाती है।