सस्पेंडेड बेड टार ऑयल हाइड्रोजनीकरण तकनीकों का समीक्ष

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सस्पेंडेड बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीक का समीक्षात्मक विवरण – 2016-09-11
पेट्रोलियम एवं पेट्रोकेमिकल उद्योग से संबंधित जानकारी:
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सस्पेंडेड बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीक, 20वीं शताब्दी के 40 के दशक में विकसित हुई कोयला-द्रवीकरण तकनीक से विकसित हुई है। सस्पेंडेड बेड हाइड्रोक्रैकिंग, उच्च तापमान एवं उच्च दबाव की स्थितियों में, हाइड्रोजन एवं पूरी तरह से विघटित किए गए उत्प्रेरकों/पदार्थों की उपस्थिति में होने वाली ऊष्मीय विघटन एवं हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया है। सस्पेंडेड बेड रिएक्टरों में उपयोग होने वाले उत्प्रेरकों या पदार्थों का आकार बहुत छोटा होता है; ये पाउडर के रूप में होते हैं, एवं अभिकारकों में घुले रहते हैं। इससे कोक के निर्माण को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है। सस्पेंडेड बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीक में कच्चे माल में मौजूद अशुद्धियों की मात्रा पर कोई सीमा नहीं है; इसके द्वारा तो एस्फाल्ट एवं ऑयल सैंड को भी प्रसंस्कृत किया जा सकता ह चूँकि ससपेंडेड-बेड हाइड्रोक्रैकिंग तकनीक, अवशिष्ट तेल के रूपांतरण दर में कमी की समस्या को दूर कर सकती है; इसलिए हाल के वर्षों में इस तकनीक का उपयोग अवशिष्ट तेल के प्रसंस्करण हेतु किया जा रहा है। यह तकनीक आज तेल शोधन उद्योग में एक महत्वपूर्ण एवं लोकप्रिय तकनीक बन गई है। वर्तमान में, औद्योगिक उपकरणों हेतु उपयोग में आने वाली स्लैग ऑयल सस्पेंशन बेड हाइड्रोक्रैकिंग तकनीकों की संख्या 5 है: ① इटली की एनी कंपनी (Eni) की EST तकनीक। ； ②ब्रिटिश पेट्रोलियम कंपनी (BP) की BPVCC तकनीक ； ③वेनेजुएला की तेल कंपनी PDVSA की HDHPLUS तकनीक ； ④अमेरिकी कंपनी UOP की यूनिफ्लेक्स तकनीक ； ⑤अमेरिकी कंपनी चेव्रॉन की VRSH तकनीक। विदेशों में उपयोग होने वाली प्रमुख सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रियाओं की विशेषताएँ नीचे दी गई हैं:

| कंपनी | ESTBP | VCC | HDHPLUS | Uniflex | VRSH |
| कैटलिस्ट | तेल-घुलनशील, पाउडर रूप में; नैनो-स्तरीय आयरन-आधारित, तेल-घुलनशील | मोलिब्डेनम कैटलिस्ट | ठोस कैटलिस्ट | ठोस कैटलिस्ट | ठोस कैटलिस्ट, मोलिब्डेनम कैटलिस्ट |
| अभिक्रिया तापमान/°C | 400–425 | 440–470 | 440–470 | 435–470 | 410–450 |
| अभिक्रिया दबाव/MPa | 10–20 | 18–23 | 17–20 | 12.7–14.1 | 14–21 |
| कच्चा माल | उच्च सल्फर, उच्च धातु, उच्च कार्बन, उच्च एस्फाल्ट वाला खराब गुणवत्ता वाला कच्चा तेल | उत्पाद | अधिक मात्रा में डीजल | अत्यधिक कम सल्फर वाला डीजल | अत्यधिक कम सल्फर वाला डीजल | अधिक मात्रा में डीजल | अधिक मात्रा में डीजल |
| रूपांतरण दर | >97% | 85%–95% | 85%–92% | >90% | लगभग 100% |
| अपरूपांतरित तेल | 2.5%–3.8% | <5% | <10% | <10% | — |

**सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया के लाभ एवं कमियाँ:**
सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया, कच्चे तेल को गहराई से रूपांतरित करने हेतु एक अत्यधिक प्रभावी तकनीक है। इसके निम्नलिखित लाभ हैं:
① कच्चे माल के प्रति इस प्रक्रिया की संवेदनशीलता बहुत अधिक है। ； ②खाली ट्यूब रिएक्टर – इसमें कोई विशेष आंतरिक घटक नहीं होता; संरचना सरल होती है, एवं इसके निर्माण हेतु आवश्यक पूंज ； ③डंप तेल का रूपांतरण दर उच्च है (≥90% की दर पर भी इसका उपयोग संभव है); हल्के तेल की प्राप्ति दर भी अधिक है। ईंधन एवं ऑटोगैस का अनुपात अच्छा है, रासायनिक हाइड्रोजन की आवश्यकता कम है, एवं प्रसंस्करण लागत भी कम है। ； ④यह प्रक्रिया सरल है, एवं इसे लचीले तरीके से चलाया जा सकता है। इसे उच्च रूपांतरण दर पर भी, एवं कम रूपांतरण दर पर भी चलाया जा सकता है। ； ⑤उत्प्रेरक सरल एवं सस्ता होता है; इसे लगातार पुनः भरा एवं निकाला जा सकता है। ； ⑥बेड अवरोधन एवं दबाव-घटाव की समस्याएँ नहीं हैं; रिएक्टर में अतिताप की समस्या भी नहीं है। सस्पेंडेड बेड हाइड्रोक्रैकिंग तकनीक के नुकसान यह हैं कि उत्पाद की गुणवत्ता कम होती है; अपशिष्ट तेल में धातुओं की मात्रा एवं कार्बन की मात्रा बहुत अधिक होती है, एवं इसकी द्वितीयक प्रसंस्करण क्षमता भी कम होती है जब सस्पेंडेड बेड हाइड्रोक्रैकिंग प्रक्रिया उच्च रूपांतरण दर पर संचालित होती है, तो थोड़ी मात्रा में शेष अवशेषों का उपयोग करना कठिन हो जाता है। इसके अलावा, कच्चे माल की खराब गुणवत्ता के कारण रिएक्टर, परिसंचरण पाइपलाइनें एवं पंप उपकरणों में जमाव बनने की संभावना बढ़ जाती है। बड़े पैमाने पर औद्योगिक उपयोग हेतु सस्पेंडेड बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीक के लिए, रिएक्टरों एवं संबंधित इंजीनियरिंग संरचनाओं से जुड़ी तकनीकी समस्याओं का समाधान आवश्यक है। द्वितीय, विदेशों में सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोक्रैकिंग तकनीक संबंधी अनुसंधानों में हुई प्रगति – पिछले कुछ वर्षों में, कुछ अंतरराष्ट्रीय प्रमुख तेल कंपनियों ने कच्चे तेल के प्रसंस्करण की प्रक्रिया को बेहतर बनाने हेतु सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोक्रैकिंग तकनीक पर अधिक शोध एवं निवेश किया। इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है; इस अनुसंधान का फोकस मुख्य रूप से प्रक्रिया-प्रवाह के अनुकूलन, इंजीनियरिंग संबंधी विकास एवं उत्प्रेरकों के विकास जैसे क्षेत्रों पर रहा है। (1) प्रक्रियात्मक दृष्टि से, डंप ऑयल के हाइड्रोजनीकरण/सुधारने की प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि रूपांतरण की प्रक्रिया को उचित तरीके से नियंत्रित किया जाए। ऐसा करने से, अर्बेन्स जैसे बड़े आकार के अणु, पूरे कोलॉइडल प्रणाली को स्थिर रखते हुए धीरे-धीरे रूपांतरित हो जाते हैं; इससे “दूसरा तरल चरण” बनने से बचा जा सकता है, जिससे कोक बनने की समस्या भी नहीं होती। केवल तभी ही, जब प्रतिक्रिया को रूपांतरण सीमा तक नियंत्रित किया जाए, तभी ही पूरे अभिक्रिया-तंत्र में गतिशील संतुलन बना रह सकता है; और इसी तरह ही भारी तेल का चरणबद्ध रूप से रूपांतरण संभव हो पाता है। ईएसटी प्रक्रिया में, अभिक्रिया के दौरान उन्नत नियंत्रण प्रणालियों का उपयोग किया जाता है। साथ ही, कच्चे तेल की गुणवत्ता के आधार पर प्रक्रिया की सख्तियों को अनुकूलित किया जाता है; इससे अवशेष तेल स्थिर अवस्था में रहता है। इस प्रकार, अभिकारकों के रूपांतरण के अंतिम बिंदु तक पहुँचने से पहले ही अभिक्रिया रुक जाती है। इससे एस्बेस्टोस का निक्षेपण एवं उपकरणों पर जमाव रोका जा सकता है, जिससे उपकरणों का दीर्घकालिक संचालन संभव हो पाता है। EST प्रक्रिया में, अपरिवर्तित तेल के पुनर्चक्रण की विधि का उपयोग किया जाता है। डी-एस्टोबेनिसेशन उपकरण से निकलने वाला अपरिवर्तित कचरा तेल, उच्च सुगंधितता वाले ताज़े कच्चे तेल के साथ मिल जाता है; इससे पुनर्चक्रित तेल में कोलॉइडल स्थिरता बहाल हो जाती है। कई बार पुनर्चक्रण के बाद सिस्टम स्थिर अवस्था में आ जाता है, जिससे एस्टोबेनिन का पुनर्परिवर्तन संभव हो जाता है, एवं अभिक्रिया के दौरान कोकिंग की समस्या भी दूर हो जाती है। EST प्रक्रिया में, कच्चे तेल में मौजूद धातुओं (निकल एवं वैनेडियम) के संचय को सीमित करने हेतु, थोड़ी मात्रा में (3% से कम) अपरिवर्तित तेल को बाहर निकालना आवश्यक है। बीपीवीसीसी प्रक्रिया, एक ऐसी एकीकृत प्रक्रिया है जिसमें सस्पेंशन बेड थर्मल रिएक्टर एवं ट्रिकलिंग बेड हाइड्रोजनेशन सिस्टम, एक ही तापमान एवं दबाव पर कार्य करते हैं। इन दोनों प्रणालियों के बीच एक थर्मल सेपरेटर होता है; यह सुनिश्चित करता है कि रूपांतरित उत्पाद एवं अपरिवर्तित तेल पूरी तरह से अलग हो जाएं। अन्य तकनीकों की तुलना में, इस एकीकृत प्रक्रिया के लाभ यह हैं कि इसमें निवेश कम होता है, उत्पाद की गुणवत्ता उच्च होती है, एवं ऊष्मा-दक्षता भी अधिक होती है। BPVCC तकनीक में, प्रतिक्रिया प्रणाली में कई रिएक्टरों को आपस में जोड़कर उपयोग किया जाता है; ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि वापसी होने वाली प्रतिक्रियाओं के नकारात्मक प्रभावों से बचा जा सके। हाल ही में, इंटेवेप (PDVSA का तेल अनुसंधान एवं तकनीकी सहायता केंद्र) एवं IFP कंपनी ने मिलकर HDHPLUS नामक एक उन्नत प्रक्रिया विकसित की है। यह नई प्रक्रिया, अशुद्धियों से भरपूर खराब गुणवत्ता वाले भारी/अपशिष्ट तेलों के उपचार हेतु उपयुक्त है। इस प्रक्रिया के द्वारा कच्चे तेल से सभी धातुएँ हट जाती हैं। पुरानी प्रक्रिया की तुलना में, इस नई प्रक्रिया से अधिक शुद्ध तेल प्राप्त होता है, एवं अपशिष्ट पदार्थों की मात्रा भी काफी कम हो जाती है। यूनिफ्लेक्स प्रक्रिया का मुख्य घटक अपस्ट्रीम रिएक्टर है; रिएक्टर में इनलेट वितरक एवं प्रक्रिया पैरामीटरों का अनुकूलन मिलकर कार्य करते हैं। लगभग रुद्धोष्म परिस्थितियों में होने वाली इस प्रक्रिया से, फीड में मौजूद भारी घटकों का उत्प्रेरक पर निवास समय बढ़ जाता है, एवं द्वितीयक विखंडन अभिक्रियाओं में कमी आती है। यूनिफ्लेक्स प्रक्रिया में, कच्चे तेल एवं चक्रीय हाइड्रोजन को अलग-अलग रूप से अभिक्रिया तापमान तक गर्म किया जाता है। ； अभिक्रिया के उत्पादों को रिएक्टर के निकास बिंदु पर त्वरित शीतलन द्वारा ठंडा करके अभिक्रिया को समाप ； आंशिक रूप से वियुक्त होने के बाद, वह गैस ऑयल पुनः स्लरी-बेड रिएक्टर में भेजा जाता है, ताकि उसका और अधिक रूपांतरण हो सक यूनिफ्लेक्स प्रक्रिया में, अपरिवर्तित अवशेषों का एक हिस्सा निकटवर्ती सीमेंट संयंत्रों में ईंधन तेल के रूप में उपयोग किया जाता है, जिससे भारी तेल का समग्र उपयोग संभव होता है। वीआरएसएच प्रक्रिया में कई रिएक्टरों का उपयोग किया जाता है; इसमें कच्चे तेल का पूर्ण रूप से रूपांतरण होता है। विभिन्न चरणों में होने वाली अभिक्रियाओं/पृथक्करण प्रक्रियाओं के माध्यम से, कच्चे तेल में मौजूद विभिन्न हल्के एवं भारी घटकों का चरणबद्ध रूप से रूपांतरण होता है। इससे अभिक्रियाओं की कठिनाई कम हो जाती है, एवं कोक उत्पन्न होने को नियंत्रित करते हुए हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया निरंतर रूप से चलती रहती है। इसके अलावा, रिएक्टर 1 एवं रिएक्टर 2 के बीच कुछ मात्रा में VGO मिलाया जाता है; इससे कच्चे पदार्थों की कोलॉइडल स्थिरता बढ़ती है, एवं अभिकारकों का जंग बनना रोका जाता है। यह विधि, EST प्रक्रिया के सैद्धांतिक सिद्धांतों के अनुरूप है; हालाँकि तरीका अलग है, लेकिन परिणाम वही है। (2) इस परियोजना में हुई प्रगति के अनुसार, ENI कंपनी दो औद्योगिक संयंत्रों का निर्माण करने की तैयारी कर रही है। पहला संयंत्र इटली के सन्नाज़ारो रिफाइनरी में स्थापित किया गया, जिसकी प्रसंस्करण क्षमता 11.5 लाख टन/वर्ष है। यह संयंत्र 2013 में शुरू हुआ। वर्तमान में, यह ही वह संयंत्र है जो “डंप स्लग सस्पेंशन बेड हाइड्रोक्रैकिंग” तकनीक को औद्योगिक स्तर तक लाने में सबसे निकट है। दूसरा संयंत्र इटली के टारांटो में स्थित है; इसकी उत्पादन क्षमता 7 लाख टन/वर्ष है। इस संयंत्र को चालू करने की तारीख अभी निर्धारित नहीं की गई है। वर्तमान में निर्माणाधीन BPVCC सस्पेंडेड बेड हाइड्रोक्रैकिंग उद्योगिक संयंत्र 3 हैं। पहला संयंत्र चीन के यानचांग पेट्रोलियम ग्रुप में स्थित है; इसकी उत्पादन क्षमता 5 लाख टन/वर्ष है। इसमें कोयला-टार को कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है, एवं मुख्य रूप से डीजल ही उत्पन्न किया जाता है। यह संयंत्र 2013 में शुरू हुआ। ； दूसरा संयंत्र भी हमारे देश के यानलियांग पेट्रोलियम ग्रुप द्वारा ही निर्मित किया गया है। इसकी उत्पादन क्षमता भी 500,000 टन/वर्ष है। इस संयंत्र में रिफाइनरी से प्राप्त डी-वेसल ऑयल एवं कोयले को कच्चे माल के रूप में उपयोग में लाया जाता है, एवं इसके द्वारा मुख्य रूप से डीजल ही उत्पादित किया जाता ； तीसरा औद्योगिक संयंत्र रूस में स्थापित किया जाएगा; इसमें भारी एवं निम्न गुणवत्ता वाले डी-वैक्यूम अर्बन ऑयल का प्रसंस्करण किया जाएगा। इस संयंत्र को 2015 में चालू किए ज 2006 में, वेनेजुएला पेट्रोलियम कंपनी ने फ्रांसीसी कंपनी एक्सेंस के साथ मिलकर दो HDHPLUS औद्योगिक इकाइयों के निर्माण की घोषणा की। पहला संयंत्र वेनेजुएला के प्यूर्टो ला क्रूज़ में स्थित है; यह डी-प्रेशर अर्माटिक ऑयल को प्रसंस्कृत करने हेतु बनाया गया है। इसका निर्माण चल रहा है, एवं यह 2016 में कार्यरत हो जाएगा। ； दूसरी योजना वेनेजुएला के एल-पालिटो रिफाइनरी में बनाई जानी है। यूओपी कंपनी ने यूनिफ्लेक्स उपकरणों के डिज़ाइन में सुधार किया, जिससे इन उपकरणों पर होने वाले निवेश एवं संचालन संबंधी खर्चों में कमी आई। यूनिफ्लेक्स तकनीक का पहला औद्योगिक संयंत्र पाकिस्तान के कराची स्थित तेल शोधन संयंत्र में स्थापित किया गया है; यह वैक्यूम रिड्यूस्ड क्रूड ऑयल का प्रसंस्करण करेगा। इस संयंत्र को 2016 में चालू करने की योजना है; तब यह प्रति वर्ष 2 मिलियन टन डीजल एवं 225,000 टन लुब्रिकेंट्स का उत्पादन करेगा। वीआरएसएच तकनीक का औद्योगिक प्रदर्शन उपकरण (17.5 हजार टन/वर्ष) विकसित किया जा रहा है; लेकिन इसके औद्योगिक उपयोग हेतु अभी लंबा रास्ता तय करना बाकी है। वर्तमान में, चाइना नेशनल ऑफशोर ऑयल कॉर्पोरेशन के अंतर्गत आने वाली सीओपीएल (COPL), शेवरॉन के साथ मिलकर इस तकनीक के औद्योगिक उपयोग एवं वैश्विक बाजार में इसके प्रचार-प्रसार हेतु कार्य कर रही है। (3) उत्प्रेरकों से संबंधित प्रगति: EST प्रक्रिया में तेल-घुलनशील मोलिब्डेनम यौगिकों का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। अभिक्रिया के दौरान, मोलिब्डेनम-आधारित उत्प्रेरक स्थल पर ही विघटित होकर नैनो-स्तरीय MoS2 उत्प्रेरक कणों में बदल जाता है; ये कण कच्चे तेल में समान रूप से वितरित हो जाते हैं, एवं हाइड्रोजन के संपर्क में आकर अभिक्रिया करते हैं। अभिक्रिया तापमान पर, कच्चे तेल में C–C बंधन टूट जाते हैं, जिससे फ्री रेडिकल उत्पन्न होते हैं। कई हजार μg/g तक की सांद्रता वाले उत्प्रेरक, फ्री रेडिकलों के पुनः संयोजन से कोक बनने की प्रक्रिया को प्रभावी ढंग से रोकते हैं। इस प्रकार, हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया की गतिशीलता में वृद्धि होती है, एवं अभिक्रिया के दौरान कोक बनने की प्रक्रिया रोकी जाती है। हाल की रिपोर्टों के अनुसार, BPVCC में उपयोग होने वाला कैटालिस्ट एक गैर-धात्विक पदार्थ है; यह एल्यूमिनियम उत्पादन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाला अपशिष्ट या ब्राउन कोयले से प्राप्त होता है। इसमें निकल एवं लोहा भी होता है, एवं यह पाउडर के रूप में होता है। इसका उपयोग आमतौर पर 2% (द्रव्यमान अनुपात) से अधिक नहीं किया जाता, एवं इसकी लागत भी कम होती है। HDHPLUS में उपयोग होने वाला उत्प्रेरक, वेनेजुएला में पाया जाने वाला एक प्राकृतिक खनिज है; इसमें 4% से 5% वैनेडियम एवं 1% निकल होता है। इसमें न केवल हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया की क्षमता है, बल्कि यह गैसों एवं कोक के निर्माण को भी रोक सकता है; साथ ही, धातुओं को संग्रहीत करने की भी इसकी अच्छी क्षमता ह उत्प्रेरक की मात्रा 2% से 5% है। HDHPLUS के उत्प्रेरकों की लागत बहुत कम है, लेकिन अत्यधिक ठोस अपशिष्ट पैदा न हो, इसलिए इनकी मात्रा को कम रखना आवश्यक है। इंटेवेप कंपनी का दावा है कि 99% ठोस उत्प्रेरकों को, अपरिवर्तित अवशेष तेल से अलग करके पुनः प्राप्त किया जा सकता है। एचडीएचप्लस प्रक्रिया के तहत, परीक्षण स्तर पर दो प्रकार के ठोस अपशिष्टों के निपटान हेतु विधियों का अध्ययन किया गया। इनमें से एक विधि में, अपशिष्ट उत्प्रेरकों को धातु-विज्ञान उद्योग में कच्चे माल के रूप में उपयोग में लाया गया। ； दूसरा तरीका है, खराब हो चुके कैटालिस्टों को पुनः उपयोग में लाना। इन दोनों तरीकों का उपयोग संयुक्त रूप से भी किया यूनिफ्लेक्स प्रक्रिया में सस्ते लौह-आधारित नैनो-विसरित उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाता है। इन उत्प्रेरकों में अच्छी हाइड्रोजनीकरण क्षमता होने के अलावा, इनका विशाल विशिष्ट सतह क्षेत्रफल भी होता है। इस कारण ये उत्प्रेरक कोक निर्माण हेतु आवश्यक पदार्थों के संघनन को रोकते हैं; मध्यवर्ती चरणों के निर्माण को भी रोकते हैं। इसके अतिरिक्त, ये उत्प्रेरक एस्फाल्टेन जैसे बड़े अणुओं को छोटे अणुओं में परिवर्तित करने में भी सहायक होते हैं; इस प्रकार कोक निर्माण की मात्रा कम हो जाती है। वर्तमान में, यूओपी कंपनी द्वितीय पीढ़ी के उत्प्रेरकों का विकास कर रही है। इस उत्प्रेरक का उपयोग करने से वर्तमान उत्प्रेरकों की तुलना में ऊर्जा की खपत 50% तक कम हो जाएगी; साथ ही उत्प्रेरक की कार्यक्षमता भी अधिक रहेगी। इस प्रकार, संचालन लागत और भी कम हो जाएगी। VRSH प्रक्रिया का उत्प्रेरक पुनः उपयोग योग्य है। कम तापमान, मध्यम तापमान एवं उच्च तापमान पर तीन चरणों में सल्फरीकरण के बाद, उत्पन्न हुआ कैटालिस्ट, H2 एवं H2S का मिश्रण कच्चे तेल के साथ मिलकर प्लाज्मा बेड रिएक्टर में भेजा जाता है। हाइड्रोजनीकरण एवं उत्पादों के अलगाव के बाद, डिस्टिलेशन टॉवर से प्राप्त तेल का एक हिस्सा पुनः रिएक्टर में भेजा जाता है ताकि उसका और अधिक रूपांतरण हो सके। भारी घटकों को विलायक द्वारा अलग किया जाता है; कैटालिस्ट एवं निकल-वैनेडियम जैसे धातुओं के सल्फाइडों वाले अवशेषों को आंशिक ऑक्सीकरण क्षेत्र में भेजा जाता है, जहाँ धातु सल्फाइड MoO3, NiO, V2O5 में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके बाद इन्हें अपचयन क्षेत्र में भेजा जाता है, जहाँ V2O5, V2O4 में परिवर्तित हो जाता है। फिर इसे अमोनिया जल में घोला जाता है; MoO3 अमोनिया जल के साथ अभिक्रिया करके घुल जाता है, जबकि NiO एवं V2O4 घुलते नहीं हैं। इस तरह निकल एवं वैनेडियम जैसी धातुओं को हटा दिया जाता है। अतिरिक्त अमोनिया गैस को गर्मी द्वारा हटाया जाता है, एवं कैटालिस्ट मोलिब्डेनम को पुनः प्राप्त किया जाता है। अंत में, कम/मध्यम/उच्च तापमान पर सल्फरीकरण एवं अमोनिया हटाने की प्रक्रियाओं के द्वारा कैटालिस्ट का पुनः उपयोग संभव हो जाता है। इस तरह कैटालिस्ट का चक्रीय उपयोग संभव हो जाता है। तीन, सस्पेंशन बेड अपशिष्ट तेल हाइड्रोक्रैकिंग तकनीक का विकास प्रवाह: सस्पेंशन बेड अपशिष्ट तेल हाइड्रोक्रैकिंग एक ऐसी तकनीक है जिसमें अपशिष्ट तेल के हाइड्रोजनीकरण एवं रूपांतरण की अच्छी संभावनाएँ हैं; इसे और अधिक सुधारने एवं परिष्कृत करने की आवश्यकता है। नई सस्पेंशन बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीकों में हुी प्रगति को ध्यान में रखते हुए, भविष्य में अनुसंधान के विकास की दिशाएँ मुख्य रूप से निम्नलिखित क्षेत्रों में होंगी। (1) डंप ऑयल की कोलॉइडल प्रणाली: डंप ऑयल एक जटिल कोलॉइडल प्रणाली है। अभिक्रिया की प्रक्रिया में, अभिकारकों की मात्रा, गुणधर्मों एवं संरचना के बीच सामंजस्य को समझना आवश्यक है। साथ ही, कच्चे तेल में हाइड्रोजन का घुलनशीलता, अभिक्रिया का तापमान, रूपांतरण की सीमाएँ, एवं उत्प्रेरकों की सांद्रता के बीच के संबंधों को भी समझना आवश्यक है। ऐसा करने से ही सस्पेंशन बेड रिएक्टर के तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। प्रक्रिया को बेहतर बनाकर अवशेषों एवं कोकिंग संबंधी समस्याओं का समाधान किया जा सकता है; साथ ही, इसे मौजूदा हाइड्रोजनीकरण उपकरणों के साथ भी प्रभावी ढंग से एकीकृत किया जा सकता है। (2) रिएक्टर में द्रव-गतिकीय गुणधर्म, द्रव-पदार्थों का स्थानांतरण एवं ऊष्मा-स्थानांतरण की प्रक्रियाएँ – सस्पेंशन बेड हाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया में गैस, तरल एवं ठोस तीनों अवस्थाओं के पदार्थ शामिल होते हैं। सस्पेंशन बेड में अभिक्रिया होने वाले पदार्थों के प्रवाह, द्रव-पदार्थों के स्थानांतरण एवं ऊष्मा-स्थानांतरण की प्रक्रियाओं का अध्ययन, सस्पेंशन बेड के डिज़ाइन एवं औद्योगिक उपयोग हेतु सैद्धांतिक मार्गदर्शन प्रदान कर सकता है। (3) उच्च सक्रियता वाले विघटनकारी उत्प्रेरकों का विकास – वर्तमान में, कई सस्पेंशन बेड हाइड्रोजनीकरण अभिक्रियाओं में उपयोग होने वाले उत्प्रेरकों में मोलिब्डेनम ही सक्रिय घटक है; इसकी लागत अभी भी बहुत अधिक है। इस कारण ऐसे उत्प्रेरकों का पुनर्प्राप्तन एवं पुनः उपयोग आवश्यक हो जाता है। नए प्रकार के उत्प्रेरकों का विकास, एस्फाल्टीन जैसे भारी घटकों पर उत्प्रेरकों की हाइड्रोजनीकरण क्षमता में सुधार, उत्प्रेरकों के पुनर्चक्रण की प्रक्रिया को सरल बनाना, उत्प्रेरकों की मात्रा में कमी लाना एवं उत्प्रेरकों की लागत घटाना भी सस्पेंशन बेड हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया के महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र हैं। (4) अवशेषों का उपयोग एवं पर्यावरण संरक्षण: पुरानी सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीकों से ठोस पाउडर युक्त अवशेष उत्पन्न होते हैं। हालाँकि, नई सस्पेंडेड-बेड हाइड्रोजनीकरण तकनीकों में भारी तेलों के पूर्ण रूपांतरण पर ध्यान दिया जाता है; लेकिन वास्तविक औद्योगिक प्रक्रियाओं में फिर भी कुछ मात्रा में अवशेष/अपशिष्ट तेल उत्पन्न होता है (आमतौर पर <1%)। इन अवशेषों एवं अपशिष्ट तेलों का उचित तरीके से निपटान करके पर्यावरणीय प्रदूषण से बचना भी एक महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र है। http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/V30nKrJZmDSCynvIbYzzicZN1PAUSEeCjr9fs6PMNGtYEV76HxAD6IR9meGBMgD5ktf9waC334KoThibO58qojbg/0?wx_fmt=jpeg
नोट: यह लेख “रसायन उद्योग की प्रगति” नामक पत्रिका से लिया गया है; लेखक: झांग किंगजुन एवं अन्य, फुशुन पेट्रोकेमिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट