उत्प्रेरक सुधार इतिहास की एक सदी के साथ एक प्रगतिशील तकनीक है

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

तेल के उपयोगी गुण मानव जाति को प्राचीन काल से ज्ञात हैं। इसका उपयोग सिंथेटिक फाइबर और प्लास्टिक के उत्पादन के लिए ईंधन और कच्चा माल प्राप्त करने के लिए किया जाता है। साथ ही, मानवता ने हमेशा जीवाश्म ईंधन के प्रसंस्करण से लाभ को अधिकतम करने की मांग की है। इन विधियों में से एक उत्प्रेरक सुधार था, एक ऐसी प्रक्रिया जिसने उच्च गुणवत्ता वाले गैसोलीन और सुगंधित हाइड्रोकार्बन को जन्म दिया।

तेल शोधन की इस पद्धति का आविष्कार 1911 में किया गया था, और 1939 से इस तकनीक का उपयोग औद्योगिक पैमाने पर किया जा रहा है। तब से, जीवाश्म ईंधन के आसवन की विधि में लगातार सुधार किया गया है। आज यह उच्च ऑक्टेन गैसोलीन का उत्पादन करने के सबसे जटिल और कुशल तरीकों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है।

ईंधन आसवन

उत्प्रेरक सुधार निकेल और कुछ की उपस्थिति में छह-सदस्यीय नैफ्थीन के डिहाइड्रोजनीकरण (कार्बनिक यौगिकों से हाइड्रोजन अणु को हटाने) की एक प्रक्रिया है।उच्च तापमान पर प्लैटिनम समूह की अन्य धातुएं, जो सुगंधित यौगिकों के निर्माण की ओर ले जाती हैं। दूसरे शब्दों में, यह एक ऐसी प्रक्रिया है जो उच्च-ऑक्टेन उत्पाद प्राप्त करना संभव बनाती है - सुधार - निम्न गुणवत्ता वाले कच्चे माल से - सीधे चलने वाले गैसोलीन से।

सुधार के इतने व्यापक होने का मुख्य कारण पर्यावरण की चिंता है। इससे पहले, उच्च-ऑक्टेन गैसोलीन का उत्पादन करने के लिए सीसा-आधारित एंटीनॉक एजेंटों का उपयोग किया जाता था। सुधार से लगभग कोई उत्सर्जन नहीं।

प्राप्त उत्पाद

इस तकनीक का उपयोग करके सबसे मूल्यवान पेट्रोकेमिकल कच्चे माल - बेंजीन, टोल्यूनि, सुगंधित हाइड्रोकार्बन निकालना संभव है। आज, उत्प्रेरक सुधार एक ऐसी प्रक्रिया है जो दुनिया भर में प्रति वर्ष 480 मिलियन टन तक पेट्रोकेमिकल का उत्पादन करती है।

उत्पादन चक्र का मुख्य अंतिम उत्पाद रिफॉर्मेट है - 93-102 की ऑक्टेन रेटिंग वाला गैसोलीन।

उसी समय पैराफिनिक उपोत्पाद बनते हैं, साथ ही 90% हाइड्रोजन गैस बनती है, जो अन्य तरीकों से प्राप्त शुद्धतम है।

उत्प्रेरक सुधार के साथ एक अन्य उत्पाद कोक है। यह उत्प्रेरक की सतह पर जमा होता है, उनकी गतिविधि को काफी कम कर देता है। वे इसकी संख्या कम करने की कोशिश कर रहे हैं।

उत्प्रेरक सुधार प्रौद्योगिकी

सीधे चलने वाला गैसोलीन, एक कम ऑक्टेन संख्या वाला ईंधन, उत्प्रेरक सुधार के लिए फीडस्टॉक के रूप में कार्य करता है।पूरी प्रक्रिया 3-4 रिएक्टरों में की जाती है, जिनमें एक निश्चित उत्प्रेरक बिस्तर होता है। रिएक्टर एक जटिल बहु-कक्ष प्रणाली और संक्रमण उत्पाद के ताप के साथ पाइप द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं।

उत्प्रेरक सुधार के लिए उत्प्रेरक एक वाहक - एल्यूमिना (A1203) प्लैटिनम क्रिस्टल के साथ प्रतिच्छेदित हैं। रिएक्टरों में 480-520 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 1.2 से 4 एमपीए के दबाव पर, कच्चे माल को उच्च-ऑक्टेन आइसोपैराफिन और सुगंधित यौगिकों में बदल दिया जाता है।

अक्सर, प्रक्रिया स्थिरता बढ़ाने के लिए, अधिक महंगी धातुओं (रेनियम, जर्मेनियम, इरिडियम), साथ ही हैलोजन - क्लोरीन और फ्लोरीन, को प्रौद्योगिकी में पेश किया जाता है।

उत्प्रेरक सुधार के प्रकार

आज तक, उत्प्रेरक सुधार प्रतिक्रियाओं के माध्यम से उच्च-ऑक्टेन गैसोलीन और सुगंधित हाइड्रोकार्बन का उत्पादन करने के लिए कई तरीकों का आविष्कार किया गया है। प्रत्येक विदेशी कंपनी अपनी उत्पादन पद्धति को गुप्त रखती है। हालाँकि, वे सभी तीन मुख्य विधियों पर आधारित हैं:

1. तेल सुधार एक साथ तीन या चार रिएक्टरों में लगातार किया जाता है। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि प्रक्रिया का उत्प्रेरक पहले अपनी क्षमता को पूरी तरह से विकसित करता है, जिसके बाद रिएक्टरों को तब तक रोक दिया जाता है जब तक कि त्वरक अपने गुणों को बहाल नहीं कर लेता।
2. 2-3 प्रतिष्ठानों में निरंतर प्रतिक्रिया - अभिकर्मक को प्रत्येक सिस्टम में समय-समय पर बहाल किया जाता है क्योंकि यह उत्पादित होता है। उसी समय, प्रक्रिया बंद नहीं होती है, और पुनर्योजी रिएक्टर को "फ्लोटिंग" द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, अतिरिक्त एक।

महानतमपुनरुत्पादक इकाइयों और रिएक्टरों के उपयोग के साथ निरंतर प्रतिक्रिया के साथ उत्पादकता प्राप्त की जा सकती है। उत्प्रेरक, जैसे ही इसके गुण बिगड़ते हैं, एक पुनर्जनन कक्ष में रखा जाता है, और एक "हाल ही में कम किया गया अभिकर्मक" इसके स्थान पर आता है, एल्यूमीनियम-प्लैटिनम यौगिकों का संचलन होता है।

मुख्य समस्या

सुधार के साथ आने वाली मुख्य समस्या कोक की एक बड़ी मात्रा का निर्माण है, जो एल्यूमिना-प्लैटिनम सामग्री की उत्प्रेरक क्षमता को कम कर देता है। इस समस्या का समाधान 300-500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ऑक्सीजन-अक्रिय मिश्रण का उपयोग करके प्रतिक्रियाशील तत्वों की सतह पर कोक जमा को जला देना है। वैज्ञानिक समुदाय में इस प्रक्रिया को पुनर्जनन कहा जाता है।

उत्प्रेरक तत्व को पूरी तरह से बहाल करना असंभव है। जैसा कि इसका उपयोग किया जाता है, यह अपरिवर्तनीय रूप से पुराना हो जाता है, जिसके बाद इसे विशेष कारखानों में भेजा जाता है, जहां से प्लेटिनम और अन्य महंगी धातुएं निकाली जाती हैं।

उत्प्रेरक सुधारक

प्राकृतिक ईंधन के प्रसंस्करण की यह विधि विभिन्न प्रकार के प्रतिष्ठानों द्वारा की जाती है। उनमें से कुछ का नाम लेने के लिए:

• सिलेक्टोफॉर्मिंग। यहां, सुधारक चयनात्मक हाइड्रोक्रैकिंग के साथ एक उत्प्रेरक डिहाइड्रोजनीकरण प्रक्रिया को जोड़ता है।
• प्लेटफॉर्मिंग। इसमें 3 रिएक्टर हैं, और उत्प्रेरक का संचालन समय 6 से 12 महीने तक है।
• अल्ट्राफॉर्मिंग। "फ्लोटिंग" रिएक्टर के साथ पहले प्रतिष्ठानों में से एक, जो अभिकर्मक को कम करने की प्रक्रिया को पूरा करता है।
• आइसोप्लस। के लियेउत्पाद प्राप्त करने के लिए, सुधार और थर्मल क्रैकिंग की प्रक्रियाओं को जोड़ा जाता है।

उत्तरी अमेरिका में सबसे व्यापक तेल सुधार प्राप्त हुआ है - यहां सालाना 180 मिलियन टन प्राकृतिक ईंधन का प्रसंस्करण होता है। दूसरे स्थान पर यूरोप के देश हैं - उनका हिसाब लगभग 93 मिलियन टन है। रूस लगभग 50 मिलियन टन तेल के वार्षिक उत्पादन के साथ शीर्ष तीन को बंद कर देता है।