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【प्रौद्योगिकी】 अति-गहरे डीसल्फरिंग द्वारा शुद्ध पेट्रोल बनाने की प्रौद्योगिकी में प्रगति

2016-09-10View Original

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【तकनीक】अत्यधिक गहरे स्तर पर सल्फर हटाकर स्वच्छ पेट्रोल बनाने संबंधी तकनीकों में हुई प्रगति 【तकनीक】अत्यधिक गहरे स्तर पर सल्फर हटाकर स्वच्छ पेट्रोल बनाने संबंधी तकनीकों में हुई प्रगति। 1. प्रस्तावना। ईंधन तेल में मौजूद सल्फाइड, इंजन में दहन के दौरान सल्फर ऑक्साइड (SOx) उत्पन्न करते हैं। ये सल्फर ऑक्साइड न केवल थ्री-वे कैटालिस्ट को नुकसान पहुँचाते हैं, बल्कि अम्लीय वर्षा का कारण भी बनते हैं; जिससे पर्यावरण पर गंभीर प्रभाव पड़ता है।   【तकनीक】शुद्ध पेट्रोल बनाने हेतु अत्यधिक स्तर पर सल्फर हटाने संबंधी तकनीकों में हुई प्रगति
हाल के वर्षों में, वायु प्रदूषण को रोकने के लिए विभिन्न उद्योगों में ध्यान दिया जा रहा है। इस लेख में शुद्ध पेट्रोल बनाने हेतु अत्यधिक स्तर पर सल्फर हटाने संबंधी तकनीकों में हुई प्रगति के बारे में जानकारी दी गई है। विवरण निम्नलिखित है:
1. परिचय
ईंधन तेल में मौजूद सल्फाइड्स, इंजन में जलने के दौरान सल्फर ऑक्साइड्स (SOx) उत्पन्न करते हैं। ये सल्फर ऑक्साइड्स न केवल ट्राइ-कैटालिस्ट को नष्ट कर देते हैं, बल्कि अम्लीय वर्षा का कारण भी बनते हैं; जिससे पर्यावरण गंभीर रूप से प्रदूषित हो जाता है। जैसे-जैसे लोगों में पर्यावरण के प्रति जागरूकता बढ़ रही है, दुनिया भर में ईंधन तेलों से होने वाले प्रदूषण को कम करने हेतु कठोर मानक लागू किए जा रहे हैं। अमेरिका एवं यूरोप में 2009 में पेट्रोल में सल्फर की मात्रा 10 यूजी/ग्राम तक ही होने का नियम लागू किया गया। इसके विपरीत, हमारे देश में पेट्रोल में सल्फर की मात्रा का मान काफी कम है; यह केवल 150 यूजी/ग्राम है (तालिका 1)। हालाँकि, कच्चे तेल के संसाधनों के कम होने के कारण आजकल कच्चे तेल में सल्फर की मात्रा लगातार बढ़ती जा रही है। इस विरोधाभास को दूर करने हेतु, शोधकर्ताओं ने/कर रहे हैं विभिन्न प्रकार की पेट्रोल में सल्फर को अत्यधिक मात्रा में हटाने की तकनीकों का विकास। चूँकि हमारा देश हर साल मध्य पूर्व से उच्च सल्फर सामग्री वाला कच्चा तेल बड़ी मात्रा में आयात करता है, इसलिए हमारे देश में नई एवं प्रभावी डीसल्फराइजेशन तकनीकों का विकास बहुत ही महत्वपूर्ण है। इस लेख में, पेट्रोल के डीसल्फराइजेशन तकनीकों की समीक्षा हाइड्रोडीसल्फराइजेशन एवं गैर-हाइड्रोडीसल्फराइजेशन, दोनों दृष्टिकोणों से की जाएगी।   2. अति-गहरी डीसल्फराइजेशन तकनीक
2.1 पेट्रोल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों के प्रकार
पेट्रोल से तात्पर्य आमतौर पर सीधे आसवित पेट्रोल, कैटालिटिक क्रैकिंग द्वारा प्राप्त पेट्रोल (FCC पेट्रोल), कोकिंग द्वारा प्राप्त पेट्रोल, एवं इनके मिश्रणों से है। हमारे देश में पाया जाने वाला कच्चा तेल भारी गुणवत्ता वाला है; पेट्रोल में 80% तक की मात्रा FCC पेट्रोल से ही आती है। संयुक्त राज्य अमेरिका एवं पश्चिमी यूरोप में, पेट्रोल में FCC का अनुपात कम है; क्रमशः 36% एवं 27% (तालिका 2)। कई अध्ययनों से पता चला है कि पेट्रोल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों में सल्फाइड (RSH), सल्फाइड एस्टर (RSR), डाइसल्फाइड (RSSR’), थाइफीन एवं इसके व्युत्पन्न शामिल हैं।   2.2 पेट्रोल का अत्यधिक गहन हाइड्रोजनीकरण द्वारा डीसल्फराइजेशन तकनीक – पेट्रोल में मौजूद सल्फाइडों की मात्रा को 30 पीपीएमडब्ल्यू से कम करने की प्रक्रिया को ही पेट्रोल का अत्यधिक गहन हाइड्रोजनीकरण द्वारा डीसल्फराइजेशन कहा जाता है। पेट्रोल में 90% से अधिक सल्फाइड, FCC पेट्रोल से ही आते हैं; इसलिए स्वच्छ पेट्रोल उत्पन्न करने हेतु मुख्य रूप से FCC पेट्रोल से सल्फाइड हटाने पर ही ध्यान दिया जाता है। वर्तमान में, FCC पेट्रोल से सल्फर हटाने हेतु मुख्य रूप से पारंपरिक हाइड्रोजनीकरण-आधारित सल्फर हटाने की तकनीक (HDS) का ही उपयोग किया जाता है। चित्र 1, ईंधन तेल में मौजूद विभिन्न कार्बनिक सल्फाइडों की हाइड्रोजनीकरण द्वारा डीसल्फराइजेशन क्षमता को दर्शात यह देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे कार्बनिक सल्फाइड अणुओं का आकार बढ़ता है, उनकी हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन क्षमता कम हो जाती है। इसके अलावा, एफसीसी गैसोलीन में मौजूद सल्फाइड्स (थायोल्स, थायोईथर्स, डाइसल्फाइड्स, थायोफीन आदि) में हाइड्रोडीसल्फरीकरण की क्षमता बहुत अधिक होती है; इसलिए तकनीकी रूप से इन्हें हटाना कोई कठिन कार्य नहीं है। लेकिन, FCC पेट्रोल में मौजूद अधिक मात्रा में एलीन्स (10–35% V%) हाइड्रोजनीकरण-डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया के दौरान संतृप्त हो जाते हैं; इस कारण पेट्रोल का ऑक्टेन स्कोर काफी कम हो जाता है, एवं हाइड्रोजन की खपत भी बढ़ जाती है। गहरे स्तर पर सल्फर हटाने के साथ-साथ ऑक्टेन वैल्यू को भी बनाए रखने हेतु, शोधकर्ताओं ने HDS तकनीक में सुधार करने हेतु कैटालिस्टों में बदलाव करना, प्रक्रियाओं को बेहतर बनाना, एवं नए प्रकार के रिएक्टरों का डिज़ाइन करना आदि उपाय किए। इसके अलावा, कैटालिटिक डिस्टिलेशन, एरोमेटाइजेशन-पुनः HDS, एवं HDS के बाद आइसोमराइजेशन जैसी तकनीकों का भी उपयोग किया गया। लेकिन HDS तकनीक के सामने उच्च निवेश, उच्च संचालन लागत, एवं अधिक हाइड्रोजन की आवश्यकता जैसी कमियाँ हैं।   चित्र 1: ईंधन तेल में कार्बनिक सल्फाइडों के हाइड्रोडीसल्फरीकरण की प्रक्रिया
2.3 पेट्रोल में अहाइड्रोडीसल्फरीकरण तकनीकें
उपरोक्त विभिन्न HDS तकनीकों के अलावा, देश-विदेश की तेल कंपनियाँ एवं अनुसंधान संस्थान ऐसी अहाइड्रोडीसल्फरीकरण तकनीकों पर भी अनुसंधान कर रहे हैं; जिससे डीसल्फरीकरण की लागत में काफी कमी आ सके। इस क्षेत्र में कुछ सफलताएँ भी प्राप्त हुई हैं। इनमें अधिशोषण द्वारा सल्फर हटाना, ऑक्सीकरण द्वारा सल्फर हटाना, निष्कर्षण द्वारा सल्फर हटाना, अल्काइलेशन द्वारा सल्फर हटाना एवं जैविक विधियों द्वारा सल्फर हटाना शामिल है। नीचे इनका अलग-अलग वर्णन किया गया है।   2.3.1 अवशोषण द्वारा सल्फर हटाना
अवशोषण द्वारा सल्फर हटाना (ADS), ऐसी तकनीक है जिसमें ठोस अवशोषकों का उपयोग करके FCC पेट्रोल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों को चुनिंदागी से अवशोषित किया जाता है। अवशोषण द्वारा सल्फर हटाने की दर, मुख्य रूप से निम्नलिखित कारकों पर निर्भर है: अवशोषक की अवशोषण क्षमता, ऑर्गेनिक सल्फाइडों के प्रति अवशोषक की चयनात्मकता, अवशोषक का उपयोगी जीवनकाल, एवं इसके पुनर्उपयोग की संख्या। अवशोषण द्वारा सल्फर हटाने की प्रक्रिया, कार्बनिक सल्फाइडों एवं अवशोषण केंद्रों के बीच होने वाली अभिक्रिया के आधार पर, “अभिक्रिया-अवशोषण द्वारा सल्फर हटाना” एवं “अवशोषण द प्रतिक्रिया-अधिशोषण द्वारा सल्फर हटाने की प्रक्रिया में, कार्बनिक सल्फाइडों में C-S बंधन टूट जाता है, एवं सल्फर अधिशोषक पर स्थिर हो जाता है (चित्र 2)। अधिशोषण आधारित डीसल्फराइजेशन, ठोस अधिशोषक की सतह पर कार्बनिक सल्फाइडों के भौतिक या दुर्बल रासायनिक अधिशोषण पर आधारित है।   चित्र 2: अवक्षेपण द्वारा सल्फर हटाने की प्रक्रिया
जैविक सल्फाइडों एवं ठोस अवक्षेपकों की सतहों के बीच होने वाली अंतःक्रियाओं के आधार पर, अवक्षेपण द्वारा सल्फर हटाने की प्रक्रिया को “π-बंधन द्वारा सल्फर हटाना” एवं “S-M बंधन द्वारा सल्फर हटाना” श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है (चित्र 3)। π-बंधन की प्रक्रिया में, Y-मॉलेक्युलर सीव्स की सतह पर मौजूद Cu+ आयनों के बाहरी f-कक्षाएँ, थायोफीन जैसे सल्फाइडों में मौजूद अकेले इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण करती हैं। इसके अलावा, Cu+ आयनों के बाहरी d-कक्षाओं में मौजूद इलेक्ट्रॉन, थायोफीन जैसे सल्फाइडों की π*-कक्षाओं में प्रवेश करते हैं; इस प्रकार π-बंधन बनता है। एस-एम बंधन तंत्र में, वाय आणविक सॉर्बेंट की सतह पर मौजूद खाली ऑर्बिटल, थाइफीन-जैसे सल्फाइडों में मौजूद एकल इलेक्ट्रॉन जोड़ों को अपने में समाहित कर लेते हैं; इस प्रकार एस-एम बंधन बनता है।   कई वर्षों पहले ही, मॉडल यौगिकों से सल्फर हटाने हेतु अवशोषण-आधारित विधियों का उपयोग किए जाने की रिपोर्टें मौजूद हैं। पिछले कुछ वर्षों में। पर्यावरण संरक्षण संबंधी नियमों में लगातार सख्ती आने, एवं फ्यूल सेल जैसे क्षेत्रों में इसके संभावित उपयोगों के कारण, अवशोषण द्वारा सल्फर हटाने संबंधी अनुसंधान धीरे-धीरे मॉडल यौगिकों से वास्तविक तेलों की ओर बढ़ रहा है; इस प्रकार अनुसंधान की दिशा भी अधिक जटिल होती जा रही है। इस लेख में, अवशोषकों के विभिन्न प्रकारों का अलग-अलग वर्णन किया गया है।   2.3.1.1 आणविक सूखे – टोपोलॉजिकल संरचना FAU वाले आणविक सूखों पर अनुसंधान 1990 के दशक में शुरू हुआ। सलेम एवं उनके सहयोगियों ने पाया कि कम तापमान पर, 13X आणविक सूखा, कम सल्फर युक्त तेलों में मौजूद सल्फाइडों को प्रभावी ढंग से हटा सकता है। यांग एवं सहयोगियों ने Cu+ एवं Ag+ के आदान-प्रदान द्वारा Y-टाइप मोलेक्यूलर सीवेज तैयार किए, एवं इनका उपयोग पेट्रोल में मौजूद सल्फरयुक्त यौगिकों को हटाने हेतु किया। प्रयोगों से पता चला कि यह अभिकर्षक, मॉडल यौगिकों में मौजूद सभी थाइफीन-युक्त सल्फाइडों को हटा सकता है; एवं ऐसा माना गया कि थाइफीन-युक्त सल्फाइड, Cu+ एवं Ag+ के साथ π-बंधनों के माध्यम से जुड़े होते हैं। लेकिन जब इसका उपयोग वास्तविक तेलों के डीसल्फराइजेशन हेतु किया जाता है, तो इसकी डीसल्फराइजेशन क्षमता में काफी कमी आ जाती है। ऐसा इसलिए होता है, क्योंकि वास्तविक तेलों में बड़ी मात्रा में एलीन्स एवं अरोमेटिक्स होते हैं; इनमें भी π-इलेक्ट्रॉन होते हैं। ये π-इलेक्ट्रॉन, थाइओफेन जैसे सल्फाइडों के साथ ठोस अवशोषक सतह पर प्रतिस्पर्धा करते हैं, जिससे उस अवशोषक की डीसल्फराइजेशन क्षमता कम हो जाती है। इस समस्या को हल करने हेतु, सोंग एवं उनके सहयोगियों ने Ce4+-विनिमयित Y-आणविक छाननी तैयार की, एवं इसका उपयोग वास्तविक तेलों में सल्फर हटाने हेतु किया। पाया गया कि ऐसे अभिकर्मक में सल्फर सोखने की क्षमता, भले ही वहाँ बड़ी मात्रा में एरोमैटिक यौगिक मौजूद हों, फिर भी 10 मिलीग्राम/ग्राम तक ही रहती है। ऐसा माना गया कि थाइफीन जैसे सल्फाइड यौगिक, Ce4+ के साथ S-M बंधन द्वारा जुड़ जाते हैं। ऐसा इसलिए है, क्योंकि थाइफीन-श्रेणी के सल्फाइड अणुओं में ऐसे S परमाणु होते हैं, जो आरोमैटिक अणुओं में नहीं पाए जाते। ये S परमाणु, अपने ऊपर मौजूद एकल इलेक्ट्रॉनों के द्वारा Ce4+ आयन के खाली d-ऑर्बिटलों को भर सकते हैं; इस प्रक्रिया में आरोमैटिक अणुओं की उपस्थिति/अनुपस्थिति का कोई प्रभाव नहीं पड़ता। रेडो एवं सहयोगियों ने HFAU आणविक छाननी की डीसल्फराइजेशन क्षमता का अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि थाइफीन-जैसे सल्फाइड, HFAU आणविक छाननी की सतह पर मौजूद अम्लीय स्थलों से बंधकर उसकी सतह पर ही जमा हो जाते हैं।   टोपोलॉजिकल संरचना MFI वाले आणविक छाननी एजेंटों का उपयोग डीसल्फराइजेशन हेतु पिछली शताब्दी के 90 के दशक की शुरुआत में ही शुरू हुआ। वीटकैम्प एवं अन्य वैज्ञानिकों ने बेंजीन से अशुद्धियों जैसे थाइफीन को हटाने हेतु ZSM-5 आणविक छाननी एजेंटों का उपयोग किया। लुओ गुओहुआ एवं उनके सहयोगियों ने Cu आयनों को ZSM-5 आणविक छाननी की सतह पर स्थानांतरित किया; ताकि कोकेनाइज्ड बेंजीन में मौजूद थाइफीन सल्फाइडों को हटाया जा सके। लेकिन, ऐसे अवशोषकों की वास्तविक तेलों में मौजूद सल्फाइडों को हटाने में क्षमता बहुत ही कम होती है। कारण यह है कि आणविक छिद्रों के कारण, जिनमें कई बेंजीन वलय होते हैं, ऐसे कार्बनिक सल्फाइड अणु आणविक छिद्रों में प्रवेश ही नहीं कर पाते, इसलिए उन्हें हटाना संभव ही नहीं होता।   2.3.1.2 ऑक्साइड-आधारित अवशोषक: ऐसे अवशोषकों को मुख्य रूप से एल्यूमिना को उचित रूप से संशोधित करके ही तैयार किया जाता है। इसका एक उदाहरण, IRVAD प्रक्रिया में उपयोग होने वाला लोडेड ट्रांजिशन मेटल युक्त एल्यूमिना है। इसकी अवशोषण प्रक्रिया, सल्फर युक्त कार्बनिक यौगिकों की ध्रुवीयता पर आधारित होती है; जबकि इसकी डीसल्फराइजेशन क्षमता, अवशोषण क्षमता एवं कार्बनिक सल्फाइडों के प्रति इसकी आकर्षण शक्ति द्वारा निर्धारित होती है। क्लाबुंडे एवं सहयोगियों ने चाँदी के आयनों से युक्त नैनो-ऑक्सीएल्यूमिना की डीसल्फराइजेशन क्षमता का अध्ययन किया। अध्ययन में पाया गया कि डीसल्फराइजेशन क्रिया हाइड्रोक्साइड आयनों से जुड़े Ag+ आयनों द्वारा ही होती है, न कि मुक्त Ag+ आयनों द्वारा। साथ ही, लुईस अम्लों के उपयोग से इसकी डीसल्फराइजेशन क्षमता में वृद्धि होती है। कुछ विद्वानों ने γ-एल्यूमिना पर Zn एवं Fe के ऑक्साइडों को मिलाया, एवं उसमें उचित मात्रा में CeO2 भी जोड़ा। ऐसे मिश्रित ऑक्साइड आधारित अवशोषक, वास्तविक पेट्रोल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों को हटाने में अत्यधिक प्रभावी साबित हुए। इसके अलावा, सोंग एवं उनके सहयोगियों ने धातु निकल को छिद्रयुक्त सिलिका जेल पर लगाया, एवं “चयनात्मक अवशोषण द्वारा सल्फर हटाने” (SARS) नामक विधि का प्रस्ताव दिया। यह अवशोषक, पेट्रोल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों को पूरी तरह हटा सकता है।   2.3.1.3 अन्य अवशोषक
सानो एवं उनके सहयोगियों ने, उच्च सतही क्षेत्रफल एवं उच्च सतही ध्रुवता वाले एक्टिवेटेड कार्बन का उपयोग अवशोषक के रूप में किया। इसके द्वारा डीसी गैस ऑयल में मौजूद सल्फरयुक्त यौगिकों को हटाया जा सकता है; अधिकतम अवशोषण क्षमता 98 मिलीग्राम/ग्राम है। जब एक्टिवेटेड कार्बन की सतह को और अधिक ऑक्सीकृत किया जाता है एवं उस पर ऊष्मा-उपचार किया जाता है, तो सल्फर को अवशोषित करने की क्षमता में काफी वृद्धि हो जाती है। जियांग जोंगशुआन एवं उनके सहयोगियों ने भी पाया कि ऑक्सीकरण प्रक्रिया के बाद एक्टिवेटेड कार्बन में सल्फर की मात्रा 24 मिलीग्राम/ग्राम से बढ़कर 53 मिलीग्राम/ग्राम हो गई। उनके अनुसार, सल्फर की मात्रा में वृद्धि का कारण ऑक्सीकरण प्रक्रिया के बाद एक्टिवेटेड कार्बन की सतह पर मौजूद छिद्रों की संख्या एवं ऑक्सीजन-युक्त समूहों की संख्या में हुई वृद्धि है।   2.3.2 ऑक्सीकरण द्वारा सल्फर हटाना
ऑक्सीकरण द्वारा सल्फर हटाने की प्रक्रिया (ODS) को 1990 के दशक में विकसित किया गया। इस प्रक्रिया में आमतौर पर दो चरण होते हैं: ① तेल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों का ऑक्सीकरण, ② तेल से सल्फर ऑक्साइडों को हटाना। HDS की तुलना में, ODS में प्रतिक्रिया हेतु अनुकूल परिस्थितियाँ, उच्च चयनात्मकता, एवं कम संचालन लागत जैसे लाभ हैं। वर्तमान में, ऑक्सीकारक के रूप में मुख्य रूप से हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग किया जाता है। लेकिन हाइड्रोजन पेरोक्साइड में अत्यधिक ऑक्सीकरण क्षमता होती है; इसलिए इसके भंडारण, परिवहन एवं उपयोग के दौरान विस्फोट होने का खतरा बना रहता है। इसी कारण लोग इसका विकल्प खोजने की कोशिश कर रहे हैं। थर्मोडायनामिक्स एवं डायनामिक्स संबंधी गणनाओं से पता चलता है कि वायु या ऑक्सीजन के द्वारा थाइफीन-आधारित सल्फाइडों का प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण करके SO2 एवं हाइड्रोकार्बन बनाना संभव है। पानी एवं वायु को क्रमशः हाइड्रोजन स्रोत एवं ऑक्सीकारक के रूप में उपयोग करना, सल्फर हटाने हेतु एक बहुत ही उपयोगी विधि होगी।   2.3.3 निष्कर्षण द्वारा सल्फर हटाना
निष्कर्षण द्वारा सल्फर हटाने का अर्थ है, तेल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों को तेल से अलग करना; ऐसा एक ऐसे घोलक के उपयोग से किया जाता है, जो तेल के साथ अघुलनशील होता है। इस प्रक्रिया से तेल से सल्फर हट जाता है। विस्तृत प्रक्रिया चित्र 4 में दर्शाई गई है। पेट्रोल एवं ताज़ा विलायक, मिक्सर में आपस में पूरी तरह मिल जाते हैं। चूँकि कार्बनिक सल्फाइडों की विलायक में घुलनशीलता अधिक होती है, इसलिए वे तेलीय घटक से विलायकीय घटक में स्थानांतरित हो जाते हैं। दूसरे विभाजक में, विलायक एवं पेट्रोल को अलग किया जाता है। कार्बनिक सल्फाइड युक्त विलायक को आसवन के माध्यम से कार्बनिक सल्फाइड एवं विलायक में विभाजित किया जाता है। चुने गए निष्कर्षण एजेंट को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना होगा: निष्कर्षण एजेंट सस्ता होना चाहिए; ऑर्गेनिक सल्फाइडों का इसमें अधिक घुलनशीलता होनी चाहिए; एवं निष्कर्षण एजेंट एवं ऑर्गेनिक सल्फाइडों के बीच उबलने का तापमान अलग-अलग होना चाहिए।   चित्र 4: डीसल्फराइजेशन हेतु सरलीकृत प्रक्रिया-आरेख
डीसल्फराइजेशन का सबसे बड़ा लाभ यह है कि इसके लिए आवश्यक संचालन-परिस्थितियाँ सरल होती हैं; पेट्रोल में मौजूद विभिन्न घटकों की रासायनिक संरचना में कोई परिवर्तन नहीं होता, एवं इसके लिए किसी विशेष उपकरण की आवश्यकता भी नहीं होती।   2.3.4 एल्किलीकरण द्वारा डीसल्फराइजेशन
एल्किलीकरण द्वारा डीसल्फराइजेशन (OATS) का अर्थ है, पेट्रोल में मौजूद थाइफीन-आधारित सल्फाइडों एवं लंबी श्रृंखला वाले एलीन्स के बीच एल्किलीकरण अभिक्रिया होना; इसके परिणामस्वरूप उच्च उबलने वाले बिंदु वाले एल्किल-प्रतिस्थापित थाइफीन बनते हैं। इन्हें फिर आसवन द्वारा पेट्रोल से अलग किया जाता है। उच्च उबलने वाले बिंदु वाले कार्बनिक सल्फाइड, आसवन टॉवर के नीचे इकट्ठा होकर “सल्फर-युक्त भारी घटक” बनाते हैं। बीपी कंपनी ने एक नई, सुधारित प्रक्रिया में OATS का उपयोग करके FCC पेट्रोल में मौजूद सल्फाइड्स को हटाया। OATS प्रक्रिया में कच्चे माल का पूर्व-उपचार, अल्काइलेशन अभिक्रिया एवं उत्पादों का पृथक्करण, ये तीन चरण शामिल हैं। एल्किलीकरण रिएक्टर में, अम्लीय उत्प्रेरकों का उपयोग करके थाइफीन एवं लंबी श्रृंखला वाले एलीन्स के बीच अभिक्रिया को बढ़ावा दिया जाता है एल्किलीकरण रिएक्टर से निकलने वाला पेट्रोल, डिस्टिलेशन टॉवर में सल्फर-रहित हल्के घटकों एवं सल्फर-युक्त भारी घटकों में विभाजित हो जाता है। OATS प्रक्रिया के द्वारा पेट्रोल में मौजूद 99.5% से अधिक कार्बनिक सल्फाइडों को हटाया जा सकता है। लेकिन, अभी तक OATS प्रक्रिया के व्यावसायीकरण संबंधी कोई रिपोर्ट उपलब्ध नहीं है।   2.3.5 जैविक डीसल्फराइजेशन – जैविक डीसल्फराइजेशन, एंजाइमों की सहायता से, मृदु परिस्थितियों में पेट्रोल में मौजूद कार्बनिक सल्फाइडों को हटाने की प्रक्रिया है। पारंपरिक HDS तकनीक की तुलना में, जैविक डीसल्फराइजेशन तकनीक में निम्नलिखित लाभ हैं: यह सामान्य तापमान एवं दबाव पर कार्य करती है; इसमें निवेश कम होता है; इसकी संचालन संभावनाएँ अधिक होती हैं; इसमें हाइड्रोजन की आवश्यकता नहीं होती, एवं कार्बन डाइऑक्साइड भी उत्पन्न नहीं होती। बायो-डीसल्फराइजेशन तकनीक पर 70 से अधिक वर्षों से अनुसंधान किया जा रहा है, लेकिन इसका व्यावसायिक उपयोग अभी तक नहीं हुआ है। इसका कारण यह है कि डीसल्फराइजेशन प्रक्रिया के दौरान, पेट्रोल में मौजूद कुछ हाइड्रोकार्बन, सूक्ष्मजीवों द्वारा कार्बन स्रोत के रूप में उपयोग में आ जाते हैं। लेकिन, इसके उपरोक्त कई फायदों के कारण, लोग अभी भी इस डी-सल्फराइजेशन तकनीक पर शोध करना बंद नहीं कर रहे हैं। हाल के वर्षों में, जैव-प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, संयुक्त राज्य अमेरिका, जापान एवं यूरोपीय देशों में जैव-डीसल्फराइजेशन तकनीकों पर अनुसंधान लगातार जारी है, एवं इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति भी हुई है।   3. निष्कर्ष: सामाजिक आवश्यकताएँ एवं तकनीकी प्रगति, उच्च दक्षता वाली, ऊर्जा-बचत करने वाली डीसल्फराइजेशन तकनीकों के विकास को बढ़ावा देती हैं। पेट्रोल में मौजूद सल्फाइडों का 90% से अधिक हिस्सा FCC पेट्रोल से ही आता है। इसलिए, पेट्रोल से सल्फाइडों को प्रभावी ढंग से हटाने हेतु FCC पेट्रोल में मौजूद सल्फाइडों को दूर करने के प्रभावी तरीकों का उपयोग आवश्यक है। एचडीएस तकनीक, स्वच्छ पेट्रोल उत्पन्न करने में सक्षम है; लेकिन इसमें अभी भी उच्च संचालन लागत, उच्च उपकरण निवेश, एवं अधिक मात्रा में हाइड्रोजन की आवश्यकता जैसी कमियाँ मौजूद हैं। गैर-हाइड्रोजनीकृत डीसल्फराइजेशन तकनीकें, विशेष रूप से अधिशोषण आधारित डीसल्फराइजेशन तकनीकें, भविष्य में स्वच्छ पेट्रोल उत्पादन हेतु प्रमुख तकनीकों के रूप म लेकिन अवशोषण द्वारा सल्फर हटाने की प्रक्रिया में, चाहे तकनीकी स्तर पर हो या सैद्धांतिक स्तर पर, अभी भी कई चुनौतियाँ मौजूद हैं। भविष्य में, अवशोषण द्वारा सल्फर हटाने संबंधी अनुसंधानों पर मुख्य रूप से निम्नलिखित तीन क्षेत्रों पर ध्यान देना आवश्यक है: अवशोषकों की सल्फर-धारण क्षमता एवं चयनात्मकता को कैसे बढ़ाया जाए; कार्बनिक सल्फाइडों एवं अवशोषण-सक्रिय केंद्रों के बीच की प्रक्रियाएँ; तथा बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन हेतु, स्थिर-बिस्तर परिस्थितियों में अवशोषकों एवं उनकी प्रक्रियाओं को अनुकूलित करना।
Reply #22016-09-11
बहुत अच्छी पढ़ने हेतु सामग्री: हैंडशेक

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