कैटलिटिक फ्रैक्शनिंग उपकरणों में उपयोग हेतु शुष्क गैस के चयन संबंधी जानकारी [

Thread Content

हमारे कैटलिटिक फ्रैक्शनिंग उपकरणों में वर्तमान में उपयोग होने वाली “प्री-लिफ्टेड ड्राई गैस”, वास्तव में “डीटॉक्सिफाइड ड्राई गैस” ही है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह ड्राई गैस सिस्टम में ही चक्रीय रूप से उपयोग में आती है। लेकिन, चूँकि हमारे उपकरणों में अब तक अवशोषण/विघटन प्रणाली संबंधी हार्डवेयर में पर्याप्त सुधार नहीं किया गया है, इसलिए उपकरण अपनी अधिकतम क्षमता पर ही काम कर रहे हैं। इसके कारण ड्राई गैस में कार्बन-3 की मात्रा अधिक है, जबकि लिक्विफाइड गैस में कार्बन-2 की मात्रा अधिक है। इससे ऑपरेशन करने में काफी कठिनाई हो रही है, एवं यही बात हमारे उपकरणों की प्रसंस्करण क्षमता बढ़ाने में बाधा बन रही है। अवशोषण-विश्लेषण प्रणाली पर पड़ने वाले भार को कम करने हेतु, मेरे मन में एक विचार है – अर्थात् प्री-लिफ्टेड शुष्क गैस को “फर्टाइल गैस” में बदल दिया जाए। लेकिन “फर्टाइल गैस” में कुछ मात्रा में तरलीकृत गैस भी होती है; ऐसी स्थिति में रिएक्टर में जाने पर तरलीकृत गैस का उत्पादन कम हो जाएगा, खासकर “प्रोपीलीन” जैसे मूल्यवान उत्पादों के उत्पादन पर इसका नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा। कृपया इस विचार पर अपने सुझाव दें। शुष्क गैस, भारी धातुओं की क्रियाशीलता को कम कर सकती है, एवं उत्पादों के वितरण में सुधार कर सकती है। शुष्क गैस का उपयोग पूर्व-उत्थान हेतु किया जा सकता है; इससे कोक एवं शुष्क गैस का उत्पादन कम हो जाता है, जबकि वांछित उत्पादों का उत्पादन बढ़ जाता है। वर्तमान में हमारे कारखाने में पूर्व-उत्थान हेतु शुष्क गैस एवं भाप दोनों का ही उपयोग किया जाता वास्तव में, शुष्क गैस के पूर्व-उत्थान से उत्पादों के वितरण पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है! यद्यपि औद्योगिक परीक्षणों के आंकड़े इस बात का समर्थन करते हैं कि “ड्राई गैस प्री-लिफ्टिंग” तकनीक से ड्राई गैस एवं कोक का उत्पादन कम हो सकता है, लेकिन यह केवल कुछ शर्तों के अंतर्गत ही संभव है। एशलैंड कंपनी का कहना है कि, ड्राई गैस को पहले ही ऊँचे दबाव पर लाने से कोक बनने की प्रक्रिया कम हो जाती है; इसके लिए 704 डिग्री के तापमान पर ही हाइड्रोजन को सक्रिय किया जा सकता है। ； जब पुनर्जनन एजेंट में कार्बन की मात्रा 0.15% से कम होती है, तो निष्क्रियकरण एक सेकंड के भीतर ही पूरा हो जाता है। यूनाइटेड स्टेट्स ग्लोबल पेट्रोलियम कंपनी का मानना है कि 716 डिग्री पर रीजेनरेंट का उपयोग करने, एवं 3000 PPM तक भारी धातुओं की मात्रा होने की स्थिति में, ड्राई गैस प्री-लिफ्टिंग प्रक्रिया का उपयोग करने से बेहतर परिणाम प्राप्त होते हैं। लेकिन शुष्क गैस का उपयोग करने से कम से कम कुछ मात्रा में भाप की बचत होती है, एवं सीवेज के उत्सर्जन में भी कमी आती है; यह एक ऐसी विधि है जिसे अपनाना उचित है। लेकिन केवल शुष्क गैस का उपयोग करना भी पर्याप्त नहीं लगता है; UOP एवं ASHLAND दोनों ही शुष्क गैस एवं भाप के मिश्रण का उपयोग प्री-स्टीमिंग हेतु करते हैं। हमने अपने उपकरणों में केवल शुष्क गैस का ही उपयोग करने की कोशिश की। लेकिन एक ओर, शुष्क गैस का तापमान 40 डिग्री होने के कारण कैटालिस्ट का तापमान कम हो जाता है, जिससे प्रवाह की मात्रा बढ़ जाती है। दूसरी ओर, अपघटन ट्यूब के निचले हिस्से में प्रवाह की प्रकृति खराब हो जाती है; इस कारण कैटालिस्ट एवं कच्चे पदार्थों के बीच संपर्क ठीक से नहीं हो पाता, जिससे वाष्पीकरण प्रक्रिय ； जंग बनने की प्रक्रिया में स्पष्ट रूप से वृद्धि हुई; इसके बाद थोड़ी मात्रा में भाप भी उपयोग में ल अब सभी उपकरण पूरी क्षमता से काम कर रहे हैं; इसलिए ड्राई गैस सर्कुलेशन के कारण कंप्रेसरों पर दबाव पड़ता है, जिससे प्रसंस्करण की क्षमता प्रभावित होती है। इसी कारण ड्राई गैस सर्कुलेशन बंद कर दिया गया है। 　　 शुष्क गैस को ऊपर लाने का उद्देश्य भाप की बचत करना नहीं है। इसके अलावा, यह कथन कि ऐसा करने से कैटालिस्ट का तापीय विघटन रोका जा सकता है, पूरी तरह सही भी नहीं है। इसका मुख्य उद्देश्य यह है कि शुष्क गैस, उच्च तापमान एवं उच्च सक्रियता वाले पुनर्जीवित कैटालिस्टों के संपर्क में आए, ताकि वे तुरंत अभिक्रिया कर सकें। दूसरी ओर, शुष्क गैस में बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन होता है; विशेषज्ञों के अनुसार, हाइड्रोजन, कैटालिस्ट पर मौजूद निकल जैसी धातुओं की क्रियाशीलता को कम कर देता है। दूसरा, शुष्क गैस में मौजूद हाइड्रोकार्बन, उत्प्रेरक की उच्च सक्रियता वाली आणविक सिल्ट पर अभिक्रिया करते हैं; इससे शुष्क गैस का उत्पादन कम हो जाता है, एवं तरल पदार्थों का उत्पादन बढ़ जाता है। शुष्क गैस को पहले ही ऊपर लाने से निम्नलिखित लाभ होते हैं: 1. इससे भाप के कारण उच्च तापमान पर कैटालिस्टों का क्षय एवं विघटन कम हो जाता है; इससे कैटालिस्टों की कार्यक्षमता बनी रहती है, एवं कैटालिस्टों का नुकसान भी कम हो जाता है। 2. रिएक्टर के अंदर सूखी गैसों का दबाव बढ़ जाता है; इससे अभिक्रिया सूखी गैसों के निर्माण को रोकने की दिशा में होती है। इससे उत्पादों का वितरण बेहतर होता है, एवं वांछित उत्पादों की प्राप्ति दर भी बढ़ जाती है।
3. कम आणविक वजन वाले हाइड्रोकार्बन, भारी धातुओं की गतिविधियों को कम करने में मदद करते हैं; इससे सूखी गैसों में हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है।
4. इससे सीवेज के उत्सर्जन में कमी आती है, जिससे पर्यावरण संरक्षण हेतु लाभ होता है। इस तकनीक के उपयोग से, पंप द्वारा हवा भरने की क्षमता में वृद्धि हो जाती है; इसलिए पंप की गति भी बढ़नी आवश्यक है। 1. शुष्क गैस का आणविक भार, जलवाष्प के आणविक भार से थोड़ा कम होता है; इसलिए, समान मात्रा में यह गैस डालने पर, रिफ्लक्स रिएक्टर में प्रवाह दर स्थिर रहती है। इसके अलावा, शुष्क गैस की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता कम होने के कारण, डिस्टिलेशन टॉवर तक पहुँचने वाली ऊष्मा की मात्रा कम रहती है; इससे टॉवर के ऊपर स्थित कंडेंसर पर लगने वाला भार कम हो जाता है। 2. शुष्क गैस में मुख्य रूप से हाइड्रोजन एवं हल्के हाइड्रोकार्बन होते हैं। उठाने हेतु शुष्क गैस का उपयोग करने से रिएक्टर में हाइड्रोजन का दबाव बढ़ जाता है; जिससे डीहाइड्रोजनीकरण अभिक्रियाओं को रोकने में मदद मिलती है। 3. यह जलवाष्प के कारण कैटालिस्ट में होने वाली अक्षमता को कम करता है; अभिक्रिया के लिए आवश्यक तापमान को स्थिर रखता है, एवं कैटालिस्ट के अम्लीय केंद्रों की रक्षा करता है। इससे कैटालिस्ट की कार्यक्षमता बनी रहती है। 4. हाइड्रोजन युक्त शुष्क गैस को दो उपकरणों के बीच में डालने से, वहाँ एक “ड्यूप्लिसिंग क्षेत्र” बन जाता है। उपयुक्त परिस्थितियों में, हाइड्रोजन सक्रिय हो जाता है, एवं कैटलिस्ट पर मौजूद NiO या Ni2O2, हाइड्रोजन के कारण धात्विक निकल में परिवर्तित हो जाता है। इससे धातु के सक्रिय केंद्रों की संख्या कम हो जाती है, जिससे ड्यूप्लिसिंग की प्रक्रिया होती है। इसके अलावा, V2O5 के V2O3 या पैरावैनेट में रूपांतरित होने के बाद, इसका विनाशकारी प्रभाव भी कम हो जाता है; जिससे उत्प्रेरकों पर होने वाला विषाक्त प्रभाव एवं भारी धातुओं से होने वाला प्रदूषण भी कम हो जाता है। 5. गैसों का आंशिक दबाव बढ़ गया। जब लिफ्टिंग ट्यूब में शुष्क गैस डाली जाती है, तो गैसीय उत्पादों के निर्माण हेतु होने वाली अभिक्रियाएँ रुक जाती हैं; इससे शुष्क गैस का उत्पादन कम हो जाता है, लेकिन उत्पादों का वितरण थोड़ा बेहतर हो जाता है। 6. शुष्क गैसों के उपयोग हेतु, आवश्यक है कि उपकरण में उपयोग होने वाले कंप्रेसर की क्षमता में पर्याप्त अतिरिक्त क्षमता हो।