রিফাইনারি হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টর কী? নীতি, প্রকারভেদ ও প্রয়োগ

মূল প্রশ্নের উত্তর:রিফাইনারি হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টর কী এবং এটি কীভাবে ভারী অপরিশোধিত তেলের অংশগুলিকে পরিষ্কার পরিবহন জ্বালানীতে রূপান্তরিত করে? একটি রিফাইনারি হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টর হল একটি ভারী-প্রাচীরযুক্ত, উচ্চ-চাপের শিল্প পাত্র যা কঠিন অনুঘটকের উপস্থিতিতে উচ্চ-বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন গ্যাসের সাথে পেট্রোলিয়াম অংশগুলিকে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। আধুনিক পেট্রোলিয়াম পরিশোধনের একটি ভিত্তি হিসাবে, এই রিঅ্যাক্টরগুলি পরিবেশ দূষণকারী (যেমন সালফার, নাইট্রোজেন এবং ধাতু) অপসারণ করে এবং ভারী হাইড্রোকার্বনগুলিকে আল্ট্রা-লো-সালফার ডিজেল (ULSD), জেট ফুয়েল এবং গ্যাসোলিনের মতো হালকা, উচ্চ-মূল্যের পণ্যগুলিতে ভেঙে দেয়।

হাইড্রোপ্রসেসিং অপারেশনগুলি তীব্র তাপ এবং চাপের অধীনে পরিচালিত বিশেষ অনুঘটক বিক্রিয়ার উপর নির্ভর করে:

• ট্রিকল-বেড মেকানিক্স: বেশিরভাগ শিল্প হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টর ট্রিকল-বেড রিঅ্যাক্টর হিসাবে কাজ করে যেখানে তরল হাইড্রোকার্বন ফিড এবং উচ্চ-চাপের হাইড্রোজেন গ্যাস কঠিন, অত্যন্ত সক্রিয় ধাতব অনুঘটক (যেমন নিকেল, মলিবডেনাম বা কোবাল্ট) এর একটি স্থির বিছানার উপর দিয়ে একই দিকে প্রবাহিত হয়।
• হেটেরোঅ্যাটম অপসারণ (হাইড্রোট্রিটিং): হাইড্রোজেন তেল থেকে সালফার, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন এবং ধাতব অপদ্রব্যের সাথে বিক্রিয়া করে, সেগুলিকে হাইড্রোজেন সালফাইড ($H_2S$) এবং অ্যামোনিয়া ($NH_3$) এর মতো সহজে পৃথকীকরণযোগ্য গ্যাসে রূপান্তরিত করে।
• আণবিক সম্পৃক্তি এবং ক্র্যাকিং: প্রক্রিয়াটি ওলেফিনিক এবং অ্যারোমেটিক রিংগুলিকে হাইড্রোজেন দিয়ে সম্পৃক্ত করে এবং আরও গুরুতর পরিস্থিতিতে, বড়, ভারী অণুগুলিকে ছোট, উচ্চ-অকটেন অংশে ভেঙে দেয়।

রিফাইনারিগুলি নির্দিষ্ট ফিডস্টক এবং আপগ্রেডিং উদ্দেশ্যগুলির উপর নির্ভর করে বিভিন্ন হাইড্রোপ্রসেসিং কনফিগারেশন ব্যবহার করে:

• হাইড্রোট্রিটিং (হাইড্রোডেসালফারাইজেশন - HDS) রিঅ্যাক্টর: মাঝারি চাপ এবং তাপমাত্রায় পরিচালিত, এই ইউনিটগুলি কঠোর পরিবেশগত সালফার স্পেসিফিকেশন পূরণের জন্য মধ্যবর্তী ডিস্টিলেট এবং গ্যাস তেলগুলিকে বিশুদ্ধ করার উপর প্রাথমিকভাবে মনোযোগ দেয়।
• হাইড্রোক্র্যাকিং রিঅ্যাক্টর: অনেক বেশি চাপ (২০ MPa বা ৩,০০০ psi পর্যন্ত) এবং তাপমাত্রায় পরিচালিত, এই রিঅ্যাক্টরগুলি ভারী ভ্যাকুয়াম গ্যাস তেল এবং অবশিষ্টাংশগুলিকে প্রিমিয়াম গ্যাসোলিন এবং জেট ফুয়েল উপাদানে ভেঙে দেয়।
• রেসিডিউ হাইড্রোপ্রসেসিং ইউনিট: অ্যাস্ফাল্টিন এবং ভারী ধাতুর উচ্চ ঘনত্বযুক্ত সম্পূর্ণ ভারী অপরিশোধিত তেল এবং বায়ুমণ্ডলীয় অবশিষ্টাংশ প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রকৌশলী বিশেষ ভারী-শুল্ক রিঅ্যাক্টর।

প্রশ্ন: একটি রিফাইনারি হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টরের প্রাথমিক উদ্দেশ্য কী?

উত্তর: একটি হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টর পেট্রোলিয়াম অংশ থেকে সালফার এবং নাইট্রোজেনের মতো অপদ্রব্য অপসারণ করতে এবং ভারী হাইড্রোকার্বনগুলিকে পরিষ্কার, হালকা পরিবহন জ্বালানীতে ভাঙতে হাইড্রোজেন গ্যাস এবং অনুঘটক ব্যবহার করে।

প্রশ্ন: হাইড্রোট্রিটিং এবং হাইড্রোক্র্যাকিং এর মধ্যে পার্থক্য কী?

উত্তর: হাইড্রোট্রিটিং প্রাথমিকভাবে অপদ্রব্য (সালফার, নাইট্রোজেন) অপসারণ এবং অলিফিনগুলিকে সম্পৃক্ত করার উপর মনোযোগ দেয়, আণবিক ওজন উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন না করে, যেখানে হাইড্রোক্র্যাকিং হালকা, আরও মূল্যবান পণ্যগুলিতে ভারী অণু ভাঙতে উচ্চ চাপ এবং তাপমাত্রা ব্যবহার করে।

প্রশ্ন: হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টরগুলি কেন ভারী-প্রাচীরযুক্ত ক্রোম-মলিবডেনাম স্টিল দিয়ে তৈরি করা হয়?

উত্তর: এগুলিকে ২০ MPa পর্যন্ত চরম অপারেটিং চাপ, উচ্চ হাইড্রোজেন আংশিক চাপ এবং উন্নত তাপমাত্রা সহ্য করতে হবে এবং একই সাথে হাইড্রোজেন এমব্রিটলমেন্ট এবং ক্ষয় প্রতিরোধ করতে হবে।

প্রশ্ন: হাইড্রোপ্রসেসিং রিঅ্যাক্টরের ভিতরে হাইড্রোজেন কীভাবে পরিচালিত হয়?

উত্তর: উচ্চ-বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন গ্যাস তরল হাইড্রোকার্বন ফিডের সাথে মিশ্রিত হয় এবং রিঅ্যাক্টরে প্রবেশ করানো হয়, যেখানে এটি রাসায়নিক পরিশোধন এবং হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়া চালানোর জন্য অনুঘটক বেডের মধ্য দিয়ে নিচের দিকে প্রবাহিত হয়।