【प्रश्न-उत्तर, प्रश्न संख्या 209】2016.11.15
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【प्रश्न-उत्तर, प्रश्न संख्या 209】 2016.11.15 – नए कैटालिस्टों के उपयोग से कम नाइट्रोजन वाले तेल का उपयोग करके उत्पादन प्रक्रिया शुरू करने का सिद्धांत बताइए। उत्तर देने के बाद ** संदर्भ दिखाई देगा; महत्वपूर्ण बिंदुओं को उल्लेख करने पर ही अंक मिलेंगे। ताज़े उत्प्रेरकों या पुनर्नवीनीकृत उत्प्रेरकों में, चूँकि उनके सक्रिय केंद्रों पर कोई प्रदूषण नहीं होता, इसलिए उनकी अभिक्रिया-क्षमता बहुत अधिक होती है। साथ ही, अभिक्रिया शुरू होने का समय निर्धारित करना भी कठिन होता है। इसके अलावा, ताज़े उत्प्रेरकों के तेल के संपर्क में आने पर लगभग 5℃ की ऊष्मा उत्पन्न होती है। ； इसलिए, यदि पुराने उत्प्रेरकों का उपयोग करके तेल को उच्च तापमान पर ही उत्प्रेरक के संपर्क में लाया जाए, तो तेल एवं उत्प्रेरक के बीच तीव्र अभिक्रिया हो जाती है, एवं अभिक्रिया का तापमान नियंत्रित नहीं रह पाता। ताज़े कैटलिस्ट के लिए, तेल के प्रवाह हेतु आवश्यक तापमान को पुराने कैटलिस्ट के 320℃ से घटाकर 150℃ करना आवश्यक है। इसके बाद, धीरे-धीरे तापमान बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि बेड लेयर का तापमान नियंत्रणीय सीमा के भीतर रहे। हालाँकि, कम तापमान पर तेल का उपयोग करने से बेडलेयर के तापमान को नियंत्रित करने में सुविधा होती है; लेकिन इससे एक और समस्या भी पैदा होती है – कम तापमान पर शुद्धिकरण हेतु उपयोग में आने वाले उत्प्रेरक प्रभावी ढंग से काम नहीं कर पाते। 150℃ से अभिक्रिया शुरू होने वाले तापमान तक पहुँचने में कुछ समय लगता है। इस कारण, कच्चे पदार्थ में मौजूद अत्यधिक मात्रा में नाइट्रोजन सीधे रिएक्टर में पहुँच जाता है, जिससे उत्प्रेरक स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है। इसलिए, कम तापमान पर रिएक्टर में उच्च नाइट्रोजन वाला तेल डाला नहीं जा सकता; केवल कम नाइट्रोजन वाला ही तेल ही डाला जा सकता है। कम नाइट्रोजन वाले तेल के गुणवत्ता मानक इस प्रकार हैं: ASTM विधि से निर्धारित आपेक्षिक बिंदु ≤ 330℃ होना चाहिए, एवं कुल नाइट्रोजन सांद्रता ≤ 100 ppm होनी चाहिए। 2016 के प्रश्नोत्तर संग्रह (नवंबर तक अपडेटेड) – http://bbs.hcbbs.com/thread-1597792-1-1.html“2016 हैचुआन टॉप 10 सदस्यों का चयन” कार्यक्रम के लिए प्रायोजकों की तलाश – http://bbs.hcbbs.com/thread-1628108-1-1.html
(स्रोत: हैचुआन रसायन फोरम)
उत्प्रेरकों में अत्यधिक तापमान के कारण कार्बन जमा होने से बचने हेतु, नए उत्प्रेरकों की गतिशीलता अधिक होती है; इससे तापमान को नियंत्रित करने में मदद मिलती है। यदि यह फ्यूजन उत्प्रेरक है, तो उच्च नाइट्रोजन सांद्रता के कारण फ्यूजन प्रक्रिया में आवश्यक अम्लीय केंद्र निष्क्रिय हो सकत
तेल डालते समय, कम नाइट्रोजन वाला तेल ही उपयोग में लाना आवश्यक है; अन्यथा अधिक नाइट्रोजन के कारण तीव्र अभिक्रिया होती है, जिससे अत्यधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है। इससे कैटलिस्ट क्षतिग्रस्त हो सकता है, एवं सुरक्षा संबंधी जोखिम भी पैदा हो सकते ह
हाइड्रोक्रैकिंग उत्प्रेरकों में अम्लीय केंद्र होते हैं; जबकि कच्चे पदार्थों में मौजूद नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक पदार्थ क्षारीय होते हैं। ऐसे क्षारीय पदार्थ अम्लीय केंद्रों को नष्ट कर देते हैं, जिससे उत
ताज़े उत्प्रेरकों या पुनर्नवीनीकृत उत्प्रेरकों में, चूँकि उनके सक्रिय केंद्रों पर कोई प्रदूषण नहीं होता, इसलिए उनकी अभिक्रिया-क्षमता बहुत अधिक होती है। साथ ही, अभिक्रिया शुरू होने का समय निर्धारित करना भी कठिन होता है। इसके अलावा, ताज़े उत्प्रेरकों के तेल के संपर्क में आने पर लगभग 5℃ की ऊष्मा उत्पन्न होती है।； इसलिए, यदि पुराने उत्प्रेरकों का उपयोग करके तेल को उच्च तापमान पर ही उत्प्रेरक के संपर्क में लाया जाए, तो तेल एवं उत्प्रेरक के बीच तीव्र अभिक्रिया हो जाती है, एवं अभिक्रिया का तापमान नियंत्रित नहीं रह पाता। ताज़े कैटलिस्ट के लिए, तेल के प्रवाह हेतु आवश्यक तापमान को पुराने कैटलिस्ट के 320℃ से घटाकर 150℃ करना आवश्यक है। इसके बाद, धीरे-धीरे तापमान बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि बेड लेयर का तापमान नियंत्रणीय सीमा के भीतर रहे। हालाँकि, कम तापमान पर तेल का उपयोग करने से बेडलेयर के तापमान को नियंत्रित करने में सुविधा होती है; लेकिन इससे एक और समस्या भी पैदा होती है – कम तापमान पर शुद्धिकरण हेतु उपयोग में आने वाले उत्प्रेरक प्रभावी ढंग से काम नहीं कर पाते। 150℃ से अभिक्रिया शुरू होने वाले तापमान तक पहुँचने में कुछ समय लगता है। इस कारण, कच्चे पदार्थ में मौजूद अत्यधिक मात्रा में नाइट्रोजन सीधे रिएक्टर में पहुँच जाता है, जिससे उत्प्रेरक स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है। इसलिए, कम तापमान पर रिएक्टर में उच्च नाइट्रोजन वाला तेल डाला नहीं जा सकता; केवल कम नाइट्रोजन वाला ही तेल ही डाला जा सकता है। कम नाइट्रोजन वाले तेल के गुणवत्ता मानक इस प्रकार हैं: ASTM विधि से निर्धारित आपेक्षिक बिंदु ≤ 330℃ होना चाहिए, एवं कुल नाइट्रोजन सांद्रता ≤ 100 ppm होनी चाहिए।
कच्चे तेल में मौजूद क्षारीय नाइट्राइड, कैटलिस्ट के अम्लीय केंद्रों से मजबूती से आकर्षित हो जाते हैं। इस कारण नए कैटलिस्टों की गतिविधि बहुत अधिक हो जाती है; अभिक्रिया तेज़ गति से होती है, एवं अभिक्रिया के दौरान उत्पन्न ऊष्मा के कारण कैटलिस्ट की सतह पर बड़ी मात्रा में कार्बन जमा हो जाता है। इससे कैटलिस्ट की गतिविधि में काफी कमी आ जाती है।
ताज़े उत्प्रेरकों या पुनर्नवीनीकृत उत्प्रेरकों में, चूँकि उनके सक्रिय केंद्रों पर कोई प्रदूषण नहीं होता, इसलिए उनकी अभिक्रिया-क्षमता बहुत अधिक होती है। साथ ही, अभिक्रिया शुरू होने का समय निर्धारित करना भी कठिन होता है। इसके अलावा, ताज़े उत्प्रेरकों के तेल के संपर्क में आने पर लगभग 5℃ की ऊष्मा उत्पन्न होती है। इसलिए, यदि पुराने उत्प्रेरकों का उपयोग करके तेल को उच्च तापमान पर ही उत्प्रेरक के संपर्क में लाया जाए, तो तेल एवं उत्प्रेरक के बीच तीव्र अभिक्रिया हो जाती है, एवं अभिक्रिया का तापमान नियंत्रित नहीं रह पाता। ताज़े उत्प्रेरकों के लिए, तेल का प्रवेश तापमान पुराने उत्प्रेरकों के 320℃ के स्तर से घटाकर 150℃ कर दिया जाना चाहिए। इसके बाद धीरे-धीरे तापमान बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि बेडलेयर का तापमान नियंत्रणीय सीमा के भीतर ही रहे।
ताज़े उत्प्रेरकों या पुनर्नवीनीकृत उत्प्रेरकों में, चूँकि उनके सक्रिय केंद्रों पर कोई प्रदूषण नहीं होता, इसलिए उनकी अभिक्रिया-क्षमता बहुत अधिक होती है। साथ ही, अभिक्रिया शुरू होने का समय निर्धारित करना भी कठिन होता है। इसके अलावा, ताज़े उत्प्रेरकों के तेल के संपर्क में आने पर लगभग 5℃ की ऊष्मा उत्पन्न होती है।； इसलिए, यदि पुराने उत्प्रेरकों का उपयोग करके तेल को उच्च तापमान पर ही उत्प्रेरक के संपर्क में लाया जाए, तो तेल एवं उत्प्रेरक के बीच तीव्र अभिक्रिया हो जाती है, एवं अभिक्रिया का तापमान नियंत्रित नहीं रह पाता। ताज़े कैटलिस्ट के लिए, तेल के प्रवाह हेतु आवश्यक तापमान को पुराने कैटलिस्ट के 320℃ से घटाकर 150℃ करना आवश्यक है। इसके बाद, धीरे-धीरे तापमान बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि बेड लेयर का तापमान नियंत्रणीय सीमा के भीतर रहे। हालाँकि, कम तापमान पर तेल का उपयोग करने से बेडलेयर के तापमान को नियंत्रित करने में सुविधा होती है; लेकिन इससे एक और समस्या भी पैदा होती है – कम तापमान पर शुद्धिकरण हेतु उपयोग में आने वाले उत्प्रेरक प्रभावी ढंग से काम नहीं कर पाते। 150℃ से अभिक्रिया शुरू होने के लिए आवश्यक तापमान तक पहुँचने में कुछ समय लगता है। इस कारण, कच्चे पदार्थ में मौजूद अत्यधिक मात्रा में नाइट्रोजन सीधे फ्यूजन रिएक्टर में पहुँच जाता है, जिससे कैटालिस्ट हमेशा के लिए नष्ट हो जाता है। इसलिए, कम तापमान पर रिएक्टर में उच्च नाइट्रोजन वाला तेल डाला नहीं जा सकता; केवल कम नाइट्रोजन वाला ही तेल ही डाला जा सकता है। कम नाइट्रोजन वाले तेल के गुणवत्ता मानक इस प्रकार हैं: ASTM विधि से निर्धारित आपेक्षित उबलने का बिंदु ≥ 330℃ होना चाहिए, एवं कुल नाइट्रोजन सांद्रता ≤ 100 ppm होनी चाहिए।
ताज़े उत्प्रेरकों या पुनर्नवीनीकृत उत्प्रेरकों में, चूँकि उनके सक्रिय केंद्रों पर कोई प्रदूषण नहीं होता, इसलिए उनकी अभिक्रिया-क्षमता बहुत अधिक होती है। साथ ही, अभिक्रिया शुरू होने का समय निर्धारित करना भी कठिन होता है। इसके अलावा, ताज़े उत्प्रेरकों के तेल के संपर्क में आने पर लगभग 5℃ की ऊष्मा उत्पन्न होती है।； इसलिए, यदि पुराने उत्प्रेरकों का उपयोग करके तेल को उच्च तापमान पर ही उत्प्रेरक के संपर्क में लाया जाए, तो तेल एवं उत्प्रेरक के बीच तीव्र अभिक्रिया हो जाती है, एवं अभिक्रिया का तापमान नियंत्रित नहीं रह पाता। ताज़े कैटलिस्ट के लिए, तेल के प्रवाह हेतु आवश्यक तापमान को पुराने कैटलिस्ट के 320℃ से घटाकर 150℃ करना आवश्यक है। इसके बाद, धीरे-धीरे तापमान बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि बेड लेयर का तापमान नियंत्रणीय सीमा के भीतर रहे। हालाँकि, कम तापमान पर तेल का उपयोग करने से बेडलेयर के तापमान को नियंत्रित करने में सुविधा होती है; लेकिन इससे एक और समस्या भी पैदा होती है – कम तापमान पर शुद्धिकरण हेतु उपयोग में आने वाले उत्प्रेरक प्रभावी ढंग से काम नहीं कर पाते। 150℃ से अभिक्रिया शुरू होने वाले तापमान तक पहुँचने में कुछ समय लगता है। इस कारण, कच्चे पदार्थ में मौजूद अत्यधिक मात्रा में नाइट्रोजन सीधे रिएक्टर में पहुँच जाता है, जिससे उत्प्रेरक स्थायी रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है। इसलिए, कम तापमान पर रिएक्टर में उच्च नाइट्रोजन वाला तेल डाला नहीं जा सकता; केवल कम नाइट्रोजन वाला ही तेल ही डाला जा सकता है। कम नाइट्रोजन वाले तेल के गुणवत्ता मानक इस प्रकार हैं: ASTM विधि से निर्धारित आपेक्षिक बिंदु ≤ 330℃ होना चाहिए; कुल नाइट्रोजन सांद्रता ≤ 100 ppm होनी चाहिए।