خام تیل کی پیشِ عملیات میں فائبر-مائع جھلی ٹیکنالوجی کے استعمال سے متعلق تحقیقات

Thread Content

خلاصہ: اس مقالے میں، فائبر-مائع پرت کے ذریعہ خام تیل کی پیشِ عملی صفائی کے عمل کے اصولوں کی وضاحت کی گئی ہے، نیز صنعتی تجربات اور خام تیل کی مناسبت سے متعلق تحقیقات بھی کی گئی ہیں۔ نتائج سے پتا چلا کہ خام تیل کو تین مراحل میں فائبر-مائع فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد، نمک کی مقدار 3.0 ملی گرام NaCl/لیٹر سے کم ہو جاتی ہے، پانی کی مقدار 0.2 فیصد سے کم ہو جاتی ہے، کیلشیئم اور آئرن کی مقدار 10.0 مائکرو گرام/گرام سے کم ہو جاتی ہے، جبکہ پانی اور تیل کا تناسب 150 ملی گرام/لیٹر سے کم ہو جاتا ہے۔ یہ تمام اشاریے صنعتی پیداوار کے معیارات کے مطابق ہیں، اور یہ عمل الیکٹرولیٹک ڈی سالینیشن کے عمل سے بہتر ہے۔ 1۔ تعارف: مائع جھلی کی تقسیم کی تکنیک (Liquid Membrane Permeation، LMP)، مخلوط مادہ کے مختلف اجزاء کی نفوذپذیری کے فرق کا استعمال کرکے ان کی الگ تقسیم، خالص کرنے یا گاڑھا کرنے کی ایک تکنیک ہے۔ یہ بایولوجیکل جھلیوں کے مادہ منتقلی کے عمل کی نقل کرنے والی ایک جدید تقسیمی تکنیک ہے؛ یہ تقسیم کے عوامل، انتخابی صلاحیت وغیرہ سے متعلق مسائل کو حل کرتی ہے۔ یہ تصور 1968 میں امریکی کمپنی “ایکسون” کے امریکی-چینی النسل ڈاکٹر لی نیانزھی نے پیش کیا۔ مائع فلم تفریقی ٹیکنالوجی، ٹھوس فلم تفریقی ٹیکنالوجی کے مقابلے میں زیادہ موثر، تیز رفتار، زیادہ انتخابی صلاحیت والی، اور توانائی کی بچت والی ہے؛ جبکہ یہ مائع سے مائع کی نکالنے کی عمل کے مقابلے میں، نکالنے اور الٹ نکالنے کے عمل کو ایک ساتھ انجام دینے کی صلاحیت رکھتی ہے، اس کے علاوہ اس کا تفریق اور تغلیظ کرنے کا عمل بہتر ہے، استعمال ہونے والے ایگزیکٹنٹ کی مقدار کم ہے، اور حل کے نقصان کی شرح بھی کم ہے۔ ان میں سے، فائبر-مائع پرت کی تقسیم کی ٹیکنالوجی کا استعمال حالیہ برسوں میں ہمارے ملک میں تیل کی صفائی کے شعبے میں تیزی سے بڑھ رہا ہے۔ ۲- فائبر لیقوڈ فلم کے ذریعہ خام تیل کی پیشِ علاجی صفائی کے عمل میں، بڑی تعداد میں خاص قسم کے ہائڈروفیلک فائبروں کو سہارے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ تیل اور پانی کی سطحوں پر موجود کشیدگی کے فرق کی وجہ سے، پانی فائبروں کی سطح پر ایک بہت پتلی لیقوڈ فلم کی شکل اختیار کر لیتا ہے۔ خام تیل، اس پانی کی لیقوڈ فلم کے درمیان فائبروں کے راستے نیچے کی جانب بہتا ہے؛ اس طرح ایک بہت بڑی سطح حاصل ہوتی ہے جہاں مادہ منتقل ہو سکتا ہے، اور مادہ کی منتقلی کا فاصلہ بھی کم ہوتا ہے۔ اس طریقے سے، دونوں فیزوں کے الگ ہونے کی مشکلات سے بچا جا سکتا ہے۔ خام تیل میں موجود نمکیات، کثافت کے فرق کی وجہ سے پانی کی سطح کی جانب منتقل ہوتی ہیں۔ ان میں سے پانی میں حل ہونے والے غیرنامیاتی نمکیات براہِ راست پانی کی سطح میں داخل ہو جاتے ہیں، جبکہ تیل میں حل ہونے والے نامیاتی نمکیات پہلے پانی کی سطح پر موجود نمک ہٹانے والے اجزاء کے ساتھ ردِعمل دے کر غیرنامیاتی نمکیات میں تبدیل ہو جاتے ہیں، اس کے بعد ہی وہ پانی کی سطح میں داخل ہو پاتے ہیں۔ اس طریقے سے خام تیل سے نمک ہٹایا جاتا ہے۔ روایتی خام تیل کی الیکٹرک ڈی سالینیشن تکنیک کے مقابلے میں، فائبر لیکوئڈ میمبرین کی مدد سے خام تیل کی ڈی سالینیشن کی تکنیک میں درج ذیل تکنیکی خصوصیات ہیں: یہ عمل بہت آسان ہے، اور اس کے لئے کسی بیرونی الیکٹرک فیلڈ یا ڈی مرجنٹ کی ضرورت نہیں ہے۔ ； مادہ کی منتقلی کی کارکردگی بہت اچھی ہے؛ پانی، نمک، کیلشیئم اور آئرن کو خارج کرنے کا عمل بھی بہت مؤثر ہے۔ ； دونوں فیزوں کے درمیان مخلوط مواد کی مقدار کم ہے؛ خام تیل سے پانی الگ کرنے کے بعد، تیل میں پانی کی مقدار اور COD کی قیمت بھی کم ہوتی ； ہوا کی رفتار زیادہ، پروسیسنگ کی صلاحیت بھی زیاد ； چلانے کے اخراجات کم ہیں، تکنیکی اور معاشی لحاظ سے بہترین ہے۔ ； یہ عمل ماحول دوست ہے، اور اس کی بنیادی سطح پر حفاظتی خصوصیات بھی بہت اچھ شکل 1: فائبر-مائع پرت کے ذریعہ خام تیل کی پیشِ علاجی صفائی کے عمل کا اصولی نظام۔
3. صنعتی تجربات: چائنا پیٹرولیم کارپوریشن کی چانگلنگ شاخ نے فائبر-مائع پرت کی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے 8×103 کلو ٹن/سال کی صلاحیت والا ایک صنعتی تجرباتی آلہ تیار کیا؛ یہ آلہ مئی 2014 میں کامیابی سے چلانے میں کامیاب ہوا، اور اب بھی بہترین طریقے سے کام کر رہا ہے۔ اس آلے میں استعمال ہونے والا خام مواد، “ییچانگ پائپ لائن” سے حاصل کیا جاتا ہے؛ اس کی خصوصیات جدول 1 میں درج ہیں۔
**جدول 1: ییچانگ پائپ لائن سے حاصل کیے گئے خام تیل کی خصوصیات**
| خصوصیت | قیمت |
|----------|-------|
| کثافت (Kg/m³) | 963.8 |
| گندھک (m%) | 0.9271 |
| 100℃ پر چپچپاہٹ (mm²/s) | 56.3 |
| نائٹروجن (m%) | 0.5558 |
| رالیاتی مواد (m%) | 21.3 |
| نکل (μg/g) | 35.5 |
| اسفالٹی مواد (m%) | 11.5 |
| وینیڈیم (μg/g) | 245.0 |

3.1. نمک کو ختم کرنے کا عمل شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ صنعتی تجربات سے پتا چلا کہ تین مراحل میں فائبر میمبرین کے ذریعہ خام تیل کی تیاری کے بعد، اس میں نمک کی مقدار 3.0 mgNaCl/L سے کم ہو جاتی ہے؛ اوسطاً یہ مقدار صرف 1.5 mgNaCl/L ہے، جو صنعتی پیداوار کے معیارات کے مطابق ہے۔ شکل 2: صنعتی تجربات میں، خام تیل کو تین مراحل میں فائبر لیقوئد فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد اس میں نمک کی مقدار 3.2 فیصد رہ جاتی ہے۔ پانی کی مقدار کو کم کرنے کے نتائج شکل 3 میں دکھائے گئے ہیں؛ صنعتی تجربات میں، خام تیل کو تین مراحل میں فائبر لیقوئد فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد اس میں پانی کی مقدار 0.2 فیصد سے بھی کم رہ جاتی ہے، جو صنعتی پیداوار کے تقاضوں کے مطابق ہے۔ شکل 3: صنعتی تجربات میں، خام تیل کو تین مراحل میں فائبر لیقویڈ فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد اس میں موجود پانی کی مقدار 3.3 ہے۔ دھاتوں کو ختم کرنے کے نتائج شکل 4 میں دکھائے گئے ہیں۔ صنعتی تجربات میں KJ-FMT1 نامی خصوصی ڈی میٹالائزنگ ایجنٹ استعمال کیا گیا۔ تین مراحل میں پروسس کرنے کے بعد خام تیل میں کیلشیئم اور آئرن کی مقدار تقریباً <10.0 μg/g کے درمیان رہ گئی؛ جس میں کیلشیئم کو ختم کرنے کی شرح >80% اور آئرن کو ختم کرنے کی شرح >70% رہی۔ یہ نتائج صنعتی پیداوار کے تقاضوں کو پورا کرتے ہیں۔ شکل 4: صنعتی تجربات میں، خام تیل کو تین مراحل میں فائبر لیقویڈ فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد، کیلشیئم اور آئرن کی مقدار 3.4 ہوتی ہے؛ جبکہ پانی سے الگ ہونے والے تیل کی مقدار شکل 5 میں دکھائی گئی ہے۔ صنعتی تجربات میں، خام تیل کو تین مراحل میں فائبر لیقویڈ فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد، پانی سے الگ ہونے والے تیل کی مقدار 150 ملی گرام/لیٹر سے کم ہوتی ہے، جو صنعتی پیداوار کے معیارات کے مطابق ہے۔ شکل 5: صنعتی تجربات میں، خام تیل کو تین درجاتی فائبر لیقوئد فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد اس میں موجود پانی اور تیل کی مقدار۔ صنعتی آلات سے حاصل کردہ اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ خام تیل کو تین درجاتی فائبر لیقوئد فلم کے ذریعہ پروسس کرنے کے بعد، تمام معیارات صنعتی پیداوار کے تقاضوں کے مطابق ہو جاتے ہیں۔ الیکٹرک ڈی سالینیشن عمل کے مقابلے میں، ڈی املسفائرز کے استعمال اور بیرونی الیکٹرک فیلڈ کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے، جس کی وجہ سے آپریشنل لاگت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ ； پانی میں موجود چربی کی مقدار اور COD کی سطح، الیکٹرک ڈی سالینیشن عمل کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم ہے؛ لہذا اس سے ماحولیاتی فوائد بھی حاصل ہوتے ہیں۔ ٹھوس فلمی تکنیک کے ذریعہ خام تیل کی پیشِ عملیاتی تیاری سے متعلق تحقیقات، ملک کے ریفائنریوں میں استعمال ہونے والے ناقص معیار کے خام تیلوں کے لئے کی گئی ہیں۔ جیسا کہ شکل 6 میں دکھایا گیا ہے، ماری آئل کو تین مراحل میں فائبر-مائع فلم کے ذریعہ پیشِ علاج کیا جاتا ہے، اور اس کے بعد اس میں پانی کی مقدار صرف 0.03% رہ جاتی ہے۔ ； نمک کی مقدار 6.20 ملی گرام NaCl/لیٹر ہے، جبکہ نمک خارج کرنے کی شرح 97.05% ہے۔ ； پانی میں تیل کی مقدار 118.50 ملی گرام/لیٹر ہے۔ شکل 6: ماری آئل فائبر لیقوم کے ذریعہ پیشگی علاج کے اثرات۔ جیسا کہ شکل 7 میں دکھایا گیا ہے، تاہے کے خام تیل کو تین مراحل میں فائبر لیقوم کے ذریعہ پیشگی علاج کے بعد، اس میں پانی کی مقدار 0.2% پر مستحکم رہتی ہے۔ ； نمک کی مقدار کا اوسط 7.9 ملی گرام NaCl/لیٹر ہے، جبکہ نمک خارج کرنے کی شرح 98 فیصد سے زیادہ ہے۔ ； پانی میں فیٹی آئل کی مقدار کم سے کم 6.8 ملی گرام/لیٹر، اور زیادہ سے زیادہ 93.8 ملی گرام/لیٹر ہے؛ اوسطاً یہ مقدار 36.9 ملی گرام/لیٹر ہے۔ تمام اشاریے، اسی عرصے کے دوران استعمال ہونے والے الیکٹرک ڈی سالینیشن پلانٹس کے مقابلے میں بہتر ہیں۔ شکل 7: تاہے کے خام تیل کی فائبر-مائع فلم کے ذریعہ پیشِ علاج کے اثرات
مذکورہ تجربات سے پتا چلتا ہے کہ فائبر-مائع فلم ٹیکنالوجی، خام تیل کی پیشِ علاج کے لحاظ سے بہت مفید ہے؛ کیوں کہ اس کی خصوصیات میں خام تیل کے ساتھ بہترین سازگاری، نمک اور پانی کو دور کرنے کی بہتر صلاحیت، اور تیل اور پانی کی مقدار کو کم رکھنا شامل ہے۔ 5- نتیجہ یہ ہے کہ جیسے جیسے خام تیل مزید بھاری اور ناقص معیار کا ہوتا جارہا ہے، ملکی ریفائنریوں کو خام تیل سے نمک ہٹانے کے لئے الیکٹرک ڈی سالینیشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے وقت مزید مشکلات کا سامنا کرنا پڑ رہا ہے۔ فائبر لیکوئڈ میمبرین ٹیکنالوجی، ایک جدید اور مؤثر مادہ منتقلی کی تکنیک ہے۔ خام تیل کی پیشِ عملیاتی تیاری کے عمل میں اس ٹیکنالوجی کے استعمال سے مادہ منتقلی کے عمل میں درکار توانائی کی کھپت کم ہو جاتی ہے، نیز غیرضروری مواد کی مقدار بھی کم ہو جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، یہ ٹیکنالوجی سرمایہ کی بچت، جگہ کی بچت، اور آپریشنل اخراجات میں کمی کے لحاظ سے بھی فائدہ مند ہے۔ ساتھ ہی، خام تیل کے ساتھ اس ٹیکنالوجی کی سازگاری بہت اچھی ہے، لہذا اس کے استعمال کے بہترین مواقع موجود ہیں۔ ہونان چانگلنگ پیٹرولیم اور کیمیکل ٹیکنالوجی ڈویلپمنٹ کمپنی لمیٹڈ کی جانب سے 2016 میں منعقد ہونے والی قومی پیٹرولیم اور کیمیکل صنعت سے متعلق جدید تکنالوجیوں پر بین الاقوامی کانفرنس میں پیش کیے گئے بہترین مقالات