कच्चे तेल से कैल्शियम हटाने की तकनीक

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1. परिचय: कच्चे तेल में हाइड्रोकार्बनों के अलावा, ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन, कैल्शियम, मैग्नीशियम, सोडियम, निकल, वैनेडियम जैसे अशुद्धता तत्व भी मौजूद होते हैं। यद्यपि इन तत्वों की मात्रा बहुत कम होती है, लेकिन ये तेल के प्रसंस्करण प्रक्रम एवं उत्पादों की गुणवत्ता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। कैल्शियम, मैग्नीशियम, सोडियम, निकल, वैनेडियम जैसे धातु तत्व कच्चे तेल में आमतौर पर लवणों के रूप में ही मौजूद होते हैं। यदि इन धातु यौगिकों को नमक हटाने की प्रक्रिया में हटाया न जाए, तो ये कच्चे तेल के प्रसंस्करण प्रक्रम में हानिकारक साबित होते हैं। उदाहरण के लिए, ये ऊष्मा-अंतरण उपकरणों एवं हीटिंग फर्नेसों की दीवारों पर जम जाते हैं, जिससे ऊष्मा-हस्तांतरण की दक्षता कम हो जाती है। इसके अलावा, ये कच्चे तेल के विद्युत-नमक-हटाने की प्रक्रिया पर भी नकारात्मक प्रभाव डालते हैं। इसके अलावा, चूँकि कच्चे तेल में मौजूद धातु यौगिकों का क्वथनांक अधिक होता है, इसलिए डी-प्रेशर डिस्टिलेशन के बाद अधिकांश धातु यौगिक डी-प्रेशर स्लैग ऑयल में चले जाते हैं। इससे इन लवणों की सांद्रता और भी बढ़ जाती है, जिससे डी-प्रेशर स्लैग ऑयल को कच्चे माल के रूप में उपयोग में लाने वाली प्रक्रियाओं पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। यह स्थिति कैटलिस्टिक फ्यूजन एवं हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाओं में उपयोग होने वाले कैटलिस्टों को प्रदूषित कर देती है; जिससे कैटलिस्टों की कार्यक्षमता कम हो जाती है, उनका सतही क्षेत्रफल, छिद्रों का क्षेत्रफल एवं विशिष्ट सतही क्षेत्रफल भी कम हो जाता है। इसके कारण कैटलिस्ट ठोस हो जाते हैं, जिससे वे निष्क्रिय हो जाते हैं, एवं कोकिंग प्रक्रिया से प्राप्त उत्पादों की गुणवत्ता भी कम हो जाती है। तेल संसाधन की प्रक्रिया में, कच्चे तेल में मौजूद कैल्शियम, रिफाइनिंग प्रक्रिया के लिए सबसे बड़ा खतरा है; क्योंकि यह कैटलिटिक फ्यूजन एवं हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरकों को दूषित कर देता है। हाइड्रोक्रैकिंग कैटलिस्ट पर इसका प्रभाव। हाइड्रोजनीकरण हेतु उपयोग में आने वाले कच्चे पदार्थों में मौजूद धात्विक कैल्शियम अशुद्धियाँ, हाइड्रोजन सल्फाइड के सांद्रण से सल्फाइड निर्माण करती हैं; ये सल्फाइड अवशेष कैटालिस्ट की सक्रिय सतहों पर जम जाते हैं। इस कारण कैटालिस्ट की सक्रियता कम हो जाती है, या फिर कैटालिस्ट पर जमाव बन जाता है। इसके परिणामस्वरूप कैटालिस्ट की सतह क्षेत्रफल, छिद्रों का क्षेत्रफल एवं विशिष्ट सतह क्षेत्रफल कम हो जाता है। इससे भी गंभीर बात यह है कि ये अवक्षेपण पदार्थ आसानी से कैटालिस्ट कणों के बीच जम जाते हैं; खासकर फिक्स्ड-बेड लेयर के ऊपरी हिस्से में। इससे रिएक्टर की लेयर बंद हो जाती है, जिससे रिएक्टर में दबाव में भारी वृद्धि हो जाती है। इसके कारण कच्चा तेल एवं सर्कुलेटिंग हाइड्रोजन का कैटालिस्ट लेयर से सही तरीके से प्रवाहित होना संभव नहीं रह जाता, जिससे संयंत्र सही तरीके से काम नहीं कर पाता। उत्प्रेरक विघटन पर इसका प्रभाव। कैल्शियम, विभिन्न फ्रैक्शनिंग कैटालिस्टों की गतिशीलता को कम कर देता है; इसके परिणामस्वरूप गतिशील केंद्रों तक पहुँच में कमी आ जाती है, सतही क्षेत्रफल कम हो जाता है, एवं कैटालिस्ट गुच्छों का निर्माण भी हो जाता है। विभिन्न प्रकार के क्रैकिंग कैटलिस्टों पर इसका प्रभाव अलग-अलग होता है। बैलेंसिंग एजेंट में 1000 माइक्रोग्राम/ग्राम की मात्रा में कैल्शियम मौजूद होने से बैलेंसिंग एजेंट की कार्यक्षमता 0.3% से 2% तक कम हो जाती है। यह कमी कितनी होगी, यह पुनर्उत्पादन तापमान पर निर्भर है; पुनर्उत्पादन तापमान जितना अधिक होगा, कैल्शियम का कैटलिस्ट पर प्रभाव उतना ही गंभीर होगा। चूँकि कच्चे तेल में मौजूद कैल्शियम का अधिकांश हिस्सा “कंस्टंट-प्रेशर स्लैग ऑयल” में ही मौजूद होता है, एवं वर्तमान में कैटलिटिक फ्रैक्चरेशन प्रक्रिया में स्लैग ऑयल का उपयोग लगातार बढ़ रहा है; इसलिए कैल्शियम का कैटलिटिक फ्रैक्चरेशन कैटालिस्टों पर होने वाला प्रभाव भी लगातार बढ़ 2. कच्चे तेल से कैल्शियम हटाने हेतु तकनीकों का सारांश: पिछले कुछ वर्षों में, कच्चे तेल में कैल्शियम की मात्रा में वृद्धि एवं इसके हानिकारक प्रभावों के बारे में जागरूकता बढ़ने के कारण, कैल्शियम हटाने हेतु नई तकनीकों का विकास हुआ। ऐसी कई नई तकनीकों में चेटोरेशन-अवक्षेपण विधि, हाइड्रोजन-उत्प्रेरक विधि, झिल्ली-विभाजन विधि, CO2 विधि, रेजिन विधि, जैविक विधि, हाइड्रोजन पेरॉक्साइड विधि एवं फिल्टरेशन विधि आदि शामिल हैं। 2.1 कैटलिटिक अवक्षेपण विधि द्वारा कैल्शियम हटाना
कैटलिटिक अवक्षेपण विधि में, कच्चे तेल में पानी मिलाने की प्रक्रिया में, कैल्शियम हटाने वाले पदार्थों को कच्चे तेल के साथ अच्छी तरह मिलाया जाता है। इससे पानी में घुले हुए कैल्शियम हटाने वाले पदार्थ, तेल एवं पानी की सतह पर मौजूद कैल्शियम के संपर्क में आकर अवक्षेप या कैटलिस्ट बनाते हैं। ये अवक्षेप/कैटलिस्ट या तो पानी में घुल जाते हैं, या पानी में ही विखर जाते हैं। इस प्रकार, उच्च वोल्टेज वाले विद्युत क्षेत्र एवं डिसऑिलेंट्स की मदद से ये पदार्थ नमक-रहित अपशिष्ट जल के साथ बाहर निकाल दिए जाते हैं; जिससे कैल्शियम हटाने का उद्देश्य पूरा हो जाता है। इस तकनीक का उपयोग आसान एवं लचीला है, एवं इसका विकास एवं अनुप्रयोग भी काफी हद तक हुआ है। विदेशों में, कैल्शियम हटाने हेतु “कीटाइऑनिक अवक्षेपण विधि” का विकास मुख्य रूप से “चेव्रियन रिसर्च कंपनी” द्वारा किया गया। यह विधि, कीटाइऑनिक एजेंटों/अवक्षेपकों का उपयोग करके कच्चे तेल से धातुओं में मौजूद कैल्शियम को हटाने हेतु प्रयोग में आती है। उनके द्वारा विकसित किए गए चेलेटिंग एजेंट मुख्य रूप से दो श्रेणियों में आते हैं – अकार्बनिक अम्ल एवं उनके लवण, तथा कार्बनिक अम्ल एवं उनके लवण। जैसे कार्बोनिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, एकल कार्बोक्सिलिक एसिड, द्विकार्बोक्सिलिक एसिड, अमीनोकार्बोक्सिलिक एसिड, हाइड्रॉक्सीकार्बोक्सिलिक एसिड एवं इनके हमारे देश में इस क्षेत्र में होने वाले अनुसंधानों में, कच्चे तेल से कैल्शियम हटाने हेतु मुख्य रूप से अकार्बनिक फॉस्फोरस यौगिकों एवं कार्बनिक फॉस्फोनिक एसिडों एवं उनके लवणों का उपयोग चेओएजेंट के रूप में किया जाता ह इस विधि में, धातुमुक्त किए जाने वाले कच्चे तेल या भारी तेल को चयनित चेटोएजेंट के जलीय घोल के साथ मिलाया जाता है। pH मान को 2 से अधिक रखा जाता है; आदर्श रूप से यह 5–9 के बीच होता है। ऐसा करने से तेल में मौजूद कैल्शियम, जल-घुलनशील आयनीय चेटोकॉम्प्लेक्सों के रूप में बन जाता है। जलीय घटक एवं तेलीय घटक को अलग करने से, कच्चे तेल से कैल्शियम हटाया जा सकता है। डीकैल्सिफाइंग एजेंट, इस विधि की मुख्य तकनीक है। डीकैल्सिफाइंग एजेंटों के प्रभावी घटक मुख्य रूप से तीन होते हैं – तीव्र अम्ल, चेलेटिंग एजेंट, एवं अवक्षेपक। इनके बारे में अगले खंड में विस्तार से जानकारी दी जाएगी। 2.2 हाइड्रोजनीकरण द्वारा कैल्शियम एवं सोडियम को हटाना – 1980 के दशक में शेफ्रॉन कंपनी ने ऐसी चरणबद्ध उत्प्रेरक प्रक्रिया विकसित की, जिसके द्वारा 1 μg/g से अधिक कैल्शियम एवं 1 μg/g से अधिक सोडियम वाले हाइड्रोकार्बन ईंधनों से कैल्शियम एवं सोडियम को हटाया जा सकता था। ； हाइड्रोजनीकरण-कैल्शियम-निष्कासन उत्प्रेरक प्रणाली में कम से कम दो अलग-अलग उत्प्रेरक खंड होने आवश्यक हैं; बेहतर होगा कि ऐसे खंड दो से अधिक हों। प्रत्येक खंड में एक या अधिक परतों में उत्प्रेरक हो सकते हैं। इस विधि के लिए उपयुक्त कच्चे मालों में कच्चा तेल, कम एवं उच्च दबाव वाला टार, तथा सिंथेटिक कच्चा तेल शामिल हैं। उन्होंने सफलतापूर्वक कुछ उत्प्रेरक प्रणालियाँ विकसित कीं; जैसे Ni/SiO2 प्रणाली, एवं 2.8wt% पोटैशियम युक्त K/Al2O3 प्रणाली आदि। वर्ष 1982 में, शेवरॉन कंपनी ने एक अत्यधिक प्रभावी हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरक ICR122 विकसित किया। ऐसे कुल 7 प्रकार के उत्प्रेरक थे। वर्ष 1990 में, VⅡ प्रकार के उत्प्रेरक विकसित किए गए; जिनमें से ICR122 प्रकार के उत्प्रेरकों का उपयोग मुख्य रूप से तेल-घुलनशील कैल्शियम, आयरन एवं निकल जैसे तत्वों को हटाने हेतु किया जाता है। अमेरिका के चिमोन रिफाइनरी में डी-एस्बेस्टोसिफिकेशन प्रक्रिया हेतु ICR122 प्रकार के उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाता है। चूँकि ये उत्प्रेरक कैल्शियम एवं आयरन को हटाने में बहुत प्रभावी हैं, इसलिए उपकरणों का संचालन चक्र लंबा हो जाता है, एवं उत्प्रेरकों की मात्रा भी दोगुनी हो जाती है। हाल ही में शेवरॉन कंपनी द्वारा विकसित किया गया नया उत्प्रेरक, संभवतः “वीΙΙ टाइप उत्प्रेरक” नाम से जाना जाएगा। इसकी कैल्शियम-निष्कासन क्षमता, ICR122 एवं वीΙI टाइप उत्प्रेरकों की तुलना में बेहतर है। 2.3 झिल्ली-विभाजन विधि: यह विधि, कनाडा पेटेंट्स एंड डेवलपमेंट लिमिटेड द्वारा विकसित की गई है। इसका उपयोग हाइड्रोकार्बन सामग्रियों से उच्च उबलने वाले घटकों एवं अकार्बनिक पदार्थों (जिनमें कैल्शियम भी शामिल है) को हटाने हेतु किया जाता है। यह विधि, 0.6 Pa·s से कम विस्कोसिटी वाले हाइड्रोकार्बन तरल पदार्थों को, 0.1–100 MPa के दबाव में, सूक्ष्म-छिद्र वाली झिल्ली के माध्यम से अलग करने हेतु प्रयोग में आती है। माइक्रोपोरस झिल्ली की संरचना के कारण, कम आणविक वजन वाले अणु उसमें से होकर गुजर सकते हैं; जबकि बड़े आणविक आकार वाले पदार्थ एवं अशुद्धियाँ झिल्ली की एक ओर ही जमा हो जाती हैं। इन जमा हुए पदार्थों में कैल्शियम, निकल, वैनेडियम, लोहा, मैग्नीशियम जैसे अकार्बनिक तत्व प्रचुर मात्रा में होते हैं। इस प्रकार, झिल्ली-विभाजन विधि के द्वारा धातुओं को प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है। वेनेजुएला के कच्चे तेल का उपयोग मेम्ब्रेन विभाजन प्रक्रिया हेतु किया गया; इस प्रक्रिया में अधिकांश धातुओं को 30% से अधिक हद तक हटाया जा सका, जबकि कुछ धातुओं को लगभग 60% हद तक हटाया जा सका। विशेष रूप से यह उल्लेखनीय है कि मेम्ब्रेन विभाजन प्रक्रिया, कैल्शियम हटाने हेतु बहुत ही प्रभावी है। यद्यपि झिल्ली-विभाजन विधि के द्वारा कई प्रकार के धातुओं को हटाया जा सकता है, लेकिन कैल्शियम को हटाने की दर कम होती है (अधिकतम 60%)। इसके अलावा, उच्च चिपचिपाहट वाले कच्चे तेलों के मामले में इस विधि के लिए अधिक बल की आवश्यकता होती है; साथ ही, झिल्ली सामग्री का चयन एवं झिल्लियों का निर्माण भी कठिन होता है। इस कारण इस विधि को औद्योगिक स्तर पर लागू करना कठिन है। अभी तक इस विधि के औद्योगिक उपयोग संबंधी कोई रिपोर्ट उपलब्ध नहीं है। 2.4 CO2 डीकैल्सिफिकेशन: CO2 डीकैल्सिफिकेशन का सिद्धांत यह है कि जब कच्चे तेल में CO2 गैस डाली जाती है, तो CO2, तेल एवं पानी की सतह पर Ca2+ आयनों के साथ रासायनिक अभिक्रिया करता है; इस प्रक्रिया में CaCO3 नामक अवक्षेप बनता है। अपकेंद्रण द्वारा इस अवक्षेप को अलग करके कैल्शियम हटा दिया जाता है। 　　कार्बन डाइऑक्साइड को कैल्शियम हटाने हेतु एक एजेंट के रूप में इस्तेमाल करने पर अनुसंधान किया गया है। परीक्षण में, कच्चे तेल एवं आसुत जल को हाई-प्रेशर टैंक में रखा गया, एवं हाई-प्रेशर टैंक में कार्बन डाइऑक्साइड भी डाला गया। 10% पानी की मात्रा, 0.4 MPa दबाव, 80°C तापमान, एवं 300 आर/मिनट की गति से मिश्रण करने पर, साओफेइडियन कच्चे तेल में कैल्शियम हटाने की दर 60.7% तक पहुँच गई। जबकि नानतोंग एवं दागांग कच्चे तेल में यह दर क्रमशः 55.7% एवं 50.9% रही। प्रयोगों से यह भी पता चला कि कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग से होने वाली डीकैल्शिफिकेशन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले हाइड्रोजन आयन, आयनीकृत हुए साइक्लोअल्केनोइक आयनों के साथ मिलकर साइक्लोअल्केनोइक एसिड बनाते हैं। इस कारण कच्चे तेल का अम्लता मान कुछ हद तक बढ़ जाता है, जिससे उपकरणों पर क्षरण का प्रभाव पड़ता है। CO2 विधि से कैल्शियम हटाने पर तो कुछ हद तक कैल्शियम हट सकता है, लेकिन कैल्शियम की मात्रा फिर भी काफी अधिक ही रह जाती है। CO2 डीकैल्सिफिकेशन के लिए हाइड्रोजन सल्फाइड का उपयोग करके उच्च दबाव वाले टैंकों में धीरे-धीरे प्रक्रिया को पूरा करना आवश्यक है। ऐसा करने से एक ओर कच्चे तेल के प्रसंस्करण की गति कम हो जाती है, जिससे कच्चे तेल का उत्पादन भी कम हो जाता है; दूसरी ओर, अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता होती है, जिससे रखरखाव की लागत भी बढ़ जाती है इसलिए, CO2 का उपयोग करके कैल्शियम हटाना न तो आर्थिक रूप से व्यवहार्य है, और न ही यह प्रक्रिया को अधिक जटिल बनाता है; इसलिए वर्तमान में इसका औद्योगिक उपयोग उपयुक्त नहीं है। 2.5 रेजिन द्वारा कैल्शियम हटाना – रेजिन द्वारा कैल्शियम हटाने की प्रक्रिया में, कच्चे तेल को ऐसे रेजिन के संपर्क में लाया जाता है, जिसमें कार्बोक्सिल, सल्फोनिक एवं फॉस्फोरिक समूह होते हैं; इससे तेल में मौजूद कैल्शियम हट जाता है। ये समूह कैल्शियम के साथ मजबूत आकर्षण रखते हैं; इस कारण कच्चे तेल में मौजूद कैल्शियम रेजिन में स्थानांतरित हो जाता है। अभिक्रिया के बाद कच्चे तेल एवं रेजिन को अलग किया जा सकता है, जिससे कैल्शियम-रहित कच्चा तेल प्राप्त होता है। उपयोग की गई रेजिन को अम्ल के उपयोग से पुनः उपयोग में लाया जा सकता है। उपयुक्त रेजिनों में स्टाइरीन-डाइविनाइलबेंजीन कॉपोलिमर, मेथाक्रिलिक एसिड-डाइविनाइलबेंजीन कॉपोलिमर, पॉलीअक्रिलिक एसिड आदि शामिल हैं। डीकैल्सिफिकेशन प्रक्रिया हेतु तापमान, रेजिन के विघटित न होने की स्थिति में, यथासंभव अधिक होना चाहिए; ऐसा करने से कच्चे तेल की चिपचिपाहट कम हो जाती है, जिससे संचालन आसान हो जाता है। आम तौर पर, उपयुक्त तापमान 50–150°C होता है। लेकिन, रेजिन डीकैल्सिफिकेशन तकनीक में कच्चे तेल एवं रेजिन को अलग करना, खारे पानी एवं कच्चे तेल को अलग करने की तुलना में बिल्कुल भी आसान एवं किफायती नहीं है। रेजिन को अलग करने हेतु अतिरिक्त रूप से एसिड उपचार उपकरणों की आवश्यकता होती है; इससे कच्चे तेल के प्रसंस्करण की लागत बढ़ जाती है। इसके अलावा, कैल्शियम हटने के बाद कच्चे तेल का एसिडिटी मान बढ़ जाता है; इसलिए उपकरणों में अच्छी जंग-रोधक क्षमता होना आवश्यक है। ； कैल्शियम हटाने में लंबा समय लगता है; इसलिए उच्च कैल्शियम सामग्री वाले कच्चे तेलों से कैल्शियम हटाना आदर्श तरीका नहीं है। कैल्शियम हटाने के बाद भी कच्चे त 2.6 जैविक डीकैल्सिफिकेशन – यूनाइटेड स्टेट्स की एनर्जी बायोसिस्टम्स कंपनी, जैविक उत्प्रेरकों का उपयोग करके कच्चे तेल में मौजूद धातुओं जैसे Ni, V, Ca एवं Zn आदि को हटाती है। इसका उपयोग मुख्य रूप से उन धातुओं को हटाने हेतु किया जाता है, जो रिंड फोर्फिरिन संरचनाओं में घनिष्ठ रूप से जुड़ी होती हैं। उनके पास ऐसे जैव-उत्प्रेरकों को बनाने हेतु आवश्यक बैक्टीरियल एंजाइम मौजूद हैं। जैव-उत्प्रेरकों को कच्चे तेल के साथ निश्चित परिस्थितियों में (तापमान 5–40°C, pH=5–9 वाले घुलनशील जलीय घोल में) मिलाया जाता है। इस अभिक्रिया से उत्पन्न होने वाले धातु आयन जल में घुलनशील होते हैं; इसलिए इन्हें कच्चे तेल से आसानी से अलग किया जा सकता है। इसके बाद, सामान्य धातु-पुनर्प्राप्ति तकनीकों का उपयोग करके इन धातुओं को अलग किया जाता है। बायो-डीमेटलाइजेशन की प्रक्रिया हेतु आवश्यक परिस्थितियाँ काफी हल्की होती हैं, लेकिन इस प्रक्रिया में लागत काफी अधिक होती है। 2.7 हाइड्रोजन पेरॉक्साइड का उपयोग कैल्शियम हटाने हेतु – बीजिंग पेट्रोलियम एंड केमिकल इंजीनियरिंग इंस्टीट्यूट के रसायन इंजीनियरिंग विभाग द्वारा किए गए अध्ययनों से पता चला कि अम्लीय हाइड्रोजन पेरॉक्साइड वाले घोल का उपयोग करके कैल्शियम युक्त कच्चे तेल को धोने से उसमें मौजूद कैल्शियम की मात्रा कम हो जाती है; ऐसा करने से कैल्शियम की मात्रा 10 μg/g से कम हो जाती है, जो कच्चे तेल के आगे के प्रसंस्करण हेतु आवश्यक है। यह संभवतः इसलिए होता है, क्योंकि अम्लीय हाइड्रोजन पेरोक्साइड, एस्फाल्टिक पदार्थों में मौजूद एरोमैटिक कार्बन आधारों एवं एरोमैटिक कार्बन-कार्बन द्विबंधों को नष्ट कर देता है। इस कारण एस्फाल्टिक पदार्थों में सतही गुण खत्म हो जाते हैं, जिससे W/O माइक्रोएमल्शन नष्ट हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, माइक्रोएमल्शन में घुले हुए कैल्शियम तत्व अलग हो जाते हैं। लेकिन अभी तक इस विधि के उपयोग संबंधी कोई रिपोर्ट नहीं मिली है। 2.8 फिल्टरिंग द्वारा कैल्शियम हटाना – साउथ कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के प्रोफेसर येन ने हाल ही में ऐसा फिल्टर आविष्कार किया है, जिसके द्वारा कच्चे तेल में मौजूद सल्फर, नाइट्रोजन, धातुएँ आदि अशुद्धियों को प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है। वर्तमान में इस फिल्टर का उपयोग मुख्य रूप से सल्फर हटाने हेतु किया जा रहा है; प्रयोगशाला में इस फिल्टर का उपयोग करके एक बार फिल्टरिंग करने से 60% सल्फर हट जाता है। इस फिल्टर की तकनीकी विशेषता, इसमें प्रयोग होने वाली फिल्टरिंग सामग्री में निहित है। यह सामग्री, 538℃ के तापमान पर दो धातुओं को एक नोजल से निकालकर बनाई जाती है; इससे बहुत ही बारीक धातु-पाउडर बनता है। इस धातु-पाउडर को कार्बन फाइबर जैसे निष्क्रिय पदार्थों पर चिपकाया जाता है, और फिर इसे एक काँच की नली में भर दिया जाता है। इस तरह ऐसा फिल्टर तैयार होता है, जिसकी सतही क्षेत्रफल बहुत ही अधिक होता है। फिल्टरिंग प्रक्रिया का सिद्धांत यह है कि इस धातु-पाउडर के क्रिस्टलों में कई दोष होते हैं; जब इन दोषों का आकार सल्फर परमाणुओं, नाइट्रोजन परमाणुओं या धातु-परमाणुओं के आकार के बराबर हो जाता है, तो ऐसी स्थिति में वे परमाणु चयनात्मक रूप से इन दोषों से आकर्षित हो जाते हैं। फिल्टरिंग प्रक्रिया पूरी होने के बाद, फिल्टर इनलेट पर वोल्टेज लगाने से फिल्टर में मौजूद अशुद्धियाँ हट जाती हैं। इस तरह फिल्टर का बार-बार उपयोग किया जा सकता है; इसलिए इस प्रक्रिया में लागत कम होती है। वर्तमान में, प्रोफेसर येन रासायनिक विधियों के द्वारा इन दोषों के आकार को नियंत्रित कर सकते हैं; इसके द्वारा कच्चे तेल से S, N एवं धातुओं जैसी अशुद्धियों को चुनिंदा रूप से हटाया जा सकता है। संक्षेप में, वर्तमान में कैल्शियम हटाने की प्रमुख विधियों में कीटाणु-आधारित विधि, हाइड्रोजन-उत्प्रेरित विधि, रेजिन-आधारित विधि, CO2-आधारित विधि, झिल्ली-आधारित विधि, जैविक विधि, हाइड्रोजन पेरोक्साइड-आधारित विधि, एवं फिल्टरिंग-आधारित विधि शामिल हैं। हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया द्वारा कैल्शियम हटाना, उच्च गतिशीलता वाले हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन/हाइड्रोजनीकरण-डीनाइट्रिफिकेशन उत्प्रेरकों की रक्षा हेतु एक प्रभावी उपाय है। यह विधि, कैल्शियम सामग्री की मात्रा कम होने वाली सामग्रियों के उपचार हेतु उपयुक्त है; इस विधि से उपचार के बाद कच्ची सामग्री में कैल्शियम की मात्रा बहुत कम हो जाती है। लेकिन, कैल्शियम सामग्री की मात्रा बहुत अधिक होने वाली सामग्रियों (जैसे, कैल्शियम की मात्रा 10 μg/g से अधिक होने वाली सामग्रियाँ) के उपचार हेतु यह विधि आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है। रेजिन एवं CO2 का उपयोग करके कैल्शियम हटाने की प्रक्रिया काफी जटिल है। उच्च कैल्शियम सांद्रता वाले कच्चे तेलों में इस प्रक्रिया से कैल्शियम को कुछ हद तक हटाया जा सकता है; लेकिन कम कैल्शियम सांद्रता वाले कच्चे तेलों में इस प्रक्रिया का कोई विशेष प्रभाव नहीं देखा गया है। कैल्शियम हटाने के बाद कच्चे तेल की अम्लता में वृद्धि हो जाती है। जैविक डीकैल्सिफिकेशन की प्रक्रिया सरल है, लेकिन तकनीकी रूप से यह अपरिपक्व है, एवं इसकी लागत भी बहुत अधिक है। दक्षिणी कैलिफोर्निया में विकसित नई फिल्टरिंग तकनीकों के संचालन हेतु आवश्यक परिस्थितियाँ सरल हैं, एवं इनकी संचालन लागत भी कम है। ऐसी तकनीकें कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन एवं धातुओं को हटाने हेतु उपयोगी साबित हो सकती हैं। हालाँकि, इन तकनीकों को और विकसित करने एवं बड़े पैमाने पर उपयोग में लाने की आवश्यकता है। वर्तमान में इनमें से कोई भी तकनीक औद्योगिक स्तर पर उपयोग म यद्यपि कैटलिटिक सेडिमेंटेशन विधि में कुछ कमियाँ हैं, लेकिन यह उपयोग में आसान एवं लचीली है। वर्तमान तकनीकी स्थितियों को देखते हुए, यह अभी भी कैल्शियम हटाने हेतु एक प्रभावी विधि ही है। इस विधि में उपयोग किए जाने वाले कैटलिटिक एजेंटों को हम “कैल्शियम हटाने वाले एजेंट” कहते हैं। विश्व स्तर पर कच्चे तेल की गुणवत्ता में गिरावट एवं इसके भारी होने के कारण, कच्चे तेल में कैल्शियम की मात्रा लगातार बढ़ रही है। कच्चे तेल में कैल्शियम की बढ़ती मात्रा, इसके गहन प्रसंस्करण में बाधा डालती है; इसी कारण कैल्शियम हटाने संबंधी तकनीकों का विकास हुआ है। हालाँकि डीकैल्सिफिकेशन की कई तकनीकें मौजूद हैं, लेकिन वर्तमान में ऐसी तकनीकों का औद्योगिक स्तर पर उपयोग बहुत कम है; अधिकांश तकनीकें तो केवल प्रयोगशाला स्तर पर ही उप वर्तमान में, कैटलिटिक डीकैल्शिफिकेशन, रासायनिक अवक्षेपण विधि एवं रासायनिक एसिड उपचार विधियों के कारण मौजूदा डीसॉल्टिंग प्रक्रियाओं में कोई बदलाव करने की आवश्यकता नहीं है। इन विधियों में डीकैल्शिफायर को केवल एक सहायक पदार्थ के रूप में, डिमर्जेंट के साथ ही इलेक्ट्रोडीसॉल्टिंग उपकरणों में डाला जाता है। इससे निवेश कम होता है एवं परिणाम जल्दी ही प्राप्त होता है; इसी कारण इन विधियों का उपयोग रिफाइनरियों में व्यापक रूप से किया जाता है। हालाँकि, इन विधियों में कच्चे तेल के साथ अनुकूलन की कमी है, एवं इनमें उपयोग होने वाले पदार्थों की मात्रा अधिक होने के कारण डीकैल्शिफिकेशन की लागत बहुत अधिक हो जाती है। अन्य विधियों में, जैसे जैविक डीकैल्सिफिकेशन, तापमान कम होता है; इसलिए यह पर्यावरणीय आवश्यकताओं के अनुकूल है। लेकिन इस विधि में अभी और सुधार की आवश्यकता है, एवं इसे औद्योगिक स्तर तक लाने में अभी समय लगेगा। ； कार्बन डाइऑक्साइड के कारण होने वाले डीकैल्सिफिकेशन से कच्चे तेल का एसिडिटी मान बढ़ जाता है, जिससे उपकरणों पर जंग लगने की समस हाइड्रोजनीकरण द्वारा कैल्शियम हटाने की तकनीक का विकास, कच्चे तेल में मौजूद कैल्शियम की समस्या को पूरी तरह हल करने का सबसे प्रभावी तरीका है। वर्तमान में, इस तकनीक में उच्च दबाव की आवश्यकता होती है, एवं उपकरणों के संबंध में भी कड़ी शर्तें होती हैं; इस कारण इसकी प्रसंस्करण लागत अधिक हो जाती है। इसलिए इस तकनीक को बड़े पैमाने पर औद्योगिक रूप से लागू करने में कुछ कठिनाइयाँ हैं। लेकिन यह उम्मीद की जा सकती है कि उत्प्रेरक तकनीकों में हुई प्रगति के कारण, नए, सस्ते एवं अधिक कुशल उत्प्रेरकों का विकास होने पर यह समस्या जरूर हल हो जाएगी।