একটি শোধনাগারে হাইড্রোক্র্যাকিং প্রক্রিয়া কী? নীতি, পর্যায় ও প্রয়োগ

মূল প্রশ্নের উত্তর:একটি পেট্রোলিয়াম শোধনাগারে হাইড্রোক্রেকিং প্রক্রিয়া কী, এবং এটি কীভাবে ভারী ভগ্নাংশগুলিকে পরিষ্কার জ্বালানীতে রূপান্তর করে?Hydrocracking is an advanced catalytic two-stage petroleum refining process that combines the breaking (cracking) of heavy hydrocarbon molecules with the simultaneous addition (hydrogenation) of hydrogen gasহাইড্রোক্রেকিং উচ্চ চাপ এবং উচ্চ তাপমাত্রার অধীনে কাজ করে, নিম্ন মূল্যের ভারী কাঁচামালগুলিকে উচ্চ-উৎপাদনযোগ্য তেলে রূপান্তর করে, যেমন ভ্যাকুয়াম গ্যাস তেল এবং বায়ুমণ্ডলীয় অবশিষ্টাংশ।অতি-নিম্ন সালফারযুক্ত ডিজেল (ULSD) সহ উচ্চ অক্টান পরিবহন জ্বালানী, কেরোসিন, এবং জেট জ্বালানী।

হাইড্রোক্রেকিং তাপীয়-ক্যাটালাইটিক ক্র্যাকিং এবং রাসায়নিক পরিপূর্ণতার একটি সূক্ষ্ম ভারসাম্যের উপর নির্ভর করেঃ

• বিফাংশনাল ক্যাটালাইজার মেকানিজম:হাইড্রোক্র্যাকিং অনুঘটকগুলির একটি দ্বৈত প্রকৃতি রয়েছে। তাদের একটি অ্যাসিড সমর্থন রয়েছে (যেমন জিওলিট বা সিলিকা-অ্যালুমিনা) যা কার্বন-কার্বন বন্ড ক্র্যাকিং এবং আইসোমেরাইজেশনকে প্রচার করে,একটি ধাতব উপাদান (যেমন নিকেল) সঙ্গে একত্রিত, টংস্টেন, বা মূল্যবান ধাতু) যা হাইড্রোজেনাইজেশন চালায় এবং অত্যধিক কক্স গঠন রোধ করে।

• হাইড্রোজেনেশন এবং বিশুদ্ধকরণঃপ্রতিক্রিয়া অঞ্চলে উচ্চ বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন গ্যাস প্রবর্তন করে, অস্যাচুরেটেড ওলেফিনিক রিংগুলি স্যাচুরেটেড হয় এবং হেরোট্রোঅ্যাটমগুলি (সালফার এবং নাইট্রোজেন) হাইড্রোজেন সালফাইড এবং অ্যামোনিয়া হিসাবে সরিয়ে ফেলা হয়।

• এক্সোথার্মিক তাপীয় ব্যবস্থাপনাঃহাইড্রোক্রেকিং প্রতিক্রিয়াটি অত্যন্ত বহির্মুখী। অনুঘটক দীর্ঘায়ু রক্ষা এবং তেল কাঁচামালের তাপীয় অবক্ষয় রোধ করার জন্য তাপ মুক্তি পরিচালনা করা গুরুত্বপূর্ণ।

বাণিজ্যিক পেট্রোলিয়াম শোধনাগারগুলি একটি কাঠামোগত বহু-পদক্ষেপের ক্রমের মাধ্যমে হাইড্রোক্রেকিং সম্পাদন করেঃ

1. কাঁচামাল প্রস্তুতকরণ এবং ডিসলফুরাইজেশনঃভারী অপরিশোধিত ভগ্নাংশগুলি ট্র্যাক ধাতু এবং স্থির পদার্থগুলি অপসারণের জন্য প্রাক-পরিশোধিত হয় যা অন্যথায় ডাউনস্ট্রিম অনুঘটকগুলিকে বিষাক্ত করতে পারে।

2. প্রথম পর্যায়ের প্রতিক্রিয়া (হাইড্রোট্রেটিং এবং আংশিক ক্র্যাকিং):প্রস্তুত কাঁচামাল উচ্চ বিশুদ্ধতা পুনর্ব্যবহারযোগ্য হাইড্রোজেন সঙ্গে মিশ্রিত করা হয়, প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা পর্যন্ত গরম,এবং একটি উচ্চ চাপের ড্রিপল বেড রিঅ্যাক্টরে ভর্তি করা হয় যেখানে প্রাথমিক heteroatom অপসারণ এবং আংশিক ক্র্যাকিং ঘটে.

3. দ্বিতীয় পর্যায়ের ক্যাটালাইটিক ক্র্যাকিং:অপরিশোধিত জল সক্রিয় দ্বি-কার্যকরী অনুঘটক দিয়ে লোড প্রধান হাইড্রোক্রেকিং চুল্লিতে চলে যায়,যেখানে ভারী অণুগুলি সঠিক তাপমাত্রা এবং চাপ নিয়ন্ত্রণের অধীনে হালকা ভগ্নাংশে গভীরভাবে ক্র্যাক করা হয়.

4. ফ্রেকশন এবং বিচ্ছেদঃপ্রতিক্রিয়া মিশ্রণটি উচ্চ এবং নিম্ন চাপ বিভাজকগুলির মধ্য দিয়ে যায় যাতে প্রতিক্রিয়াহীন হাইড্রোজেন গ্যাস পুনরুদ্ধার করা যায় (যা স্ক্রাব করা হয় এবং পুনর্ব্যবহার করা হয়),এর পরে ফ্যাকশনাল ডিস্টিলেশন কলাম যা তরল পণ্য প্রবাহকে গ্যাসে বিভক্ত করে, ন্যাফটা, কেরোসিন, এবং ডিজেল।