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आधुनिक रिफाइनरी में क्रैकिंग उपकरण की कार्यक्षमता को समझना

Mar 03, 2025

रिफाइनरी में थर्मल और कैटलास्टिक क्रैकिंग की विधियां

थर्मल क्रैकिंग: सिद्धांत और अनुप्रयोग

थर्मल क्रैकिंग तेल शोधन में मुख्य विधियों में से एक है, जो बड़े हाइड्रोकार्बन अणुओं को छोटे टुकड़ों में तोड़ती है, जिनसे हल्के ईंधन, जैसे पेट्रोल का निर्माण होता है। इस प्रक्रिया में मूल रूप से हाइड्रोकार्बन को लगभग 400 से 900 डिग्री सेल्सियस के बीच के अत्यधिक उच्च तापमान पर उछाला जाता है, जिससे जटिल आण्विक संरचनाएं सरल पदार्थों में विभाजित हो जाती हैं। ईंधन निर्माण के लिए आवश्यक उत्पादों, जैसे ओलिफिन्स और विभिन्न हल्के पेट्रोलियम व्युत्पन्नों के उत्पादन में शोधन संयंत्र इस विधि पर काफी हद तक निर्भर करते हैं। अधिकांश उद्योग विश्लेषण थर्मल क्रैकिंग की प्रभावशीलता पर बल देते हैं, जब उत्पादन बढ़ाने की बात आती है। कुछ वास्तविक आंकड़े यह भी दर्शाते हैं कि कुछ स्थापनाओं में, शोधन संयंत्रों को वास्तव में अपने उत्पादन में लगभग 70% तक की वृद्धि देखने को मिल सकती है, जिसके कारण यह तकनीक पूरे विश्व में आधुनिक कच्चे तेल प्रसंस्करण संचालन के लिए पूर्णतया महत्वपूर्ण बन जाती है।

कैटलिस्टिक क्रैकिंग: प्रक्रिया अनुकूलन

उत्प्रेरक क्रैकिंग उन ज़िद्दी हाइड्रोकार्बन को तोड़ने का एक बेहतर तरीका प्रदान करती है, जिससे तेल शोधन संयंत्रों को 500 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर भी प्रभावी ढंग से काम करने में मदद मिलती है। यह प्रक्रिया रासायनिक रूप से क्रिया को तेज़ करने वाली विशेष उत्प्रेरक सामग्री पर निर्भर करती है, जो मोटी कच्चे तेल की धाराओं को हल्के और बाजार योग्य पेट्रोलियम उत्पादों में बदल देती है। पिछले दशक में, इस क्षेत्र में आए नए विकास के चलते शोधन संयंत्रों को काफी लाभ हुआ है। हम वास्तव में नैनो-स्तर के उत्प्रेरक कणों और उन्नत जियोलाइट संरचनाओं जैसी चीजों की बात कर रहे हैं, जो रूपांतरण के चयन में बेहतर काम करते हैं। ये सुधार इस बात की गारंटी देते हैं कि संयंत्र अपनी कच्ची सामग्री से काफी अधिक उपयोगी उत्पाद प्राप्त कर रहे हैं। हालिया उद्योग रिपोर्टों के अनुसार, कुछ सुविधाएं अब पुरानी तकनीकों की तुलना में लगभग 20% या उससे अधिक उत्पादन वृद्धि प्राप्त कर रही हैं, जिससे ऑपरेटर्स के लिए अर्थव्यवस्था में काफी अंतर आता है।

क्रैकिंग विधियों का तुलनात्मक विश्लेषण

तापीय तुलना के बीच एक तुलनात्मक विश्लेषण प्रत्येक तकनीक के लिए फ़र्ज़ियों और लागत कفاءत के संदर्भ में अलग-अलग फायदे और सीमाएं चित्रित करता है।

  1. तापीय ट्रैकिंग:

    • उच्च तापमान सीमा (400 से 900 डिग्री सेल्सियस)

    • बड़े हाइड्रोकार्बन को तोड़ने के लिए प्रभावी

    • पेट्रोल के लिए हल्के अंशों का महत्वपूर्ण उत्पादन

    • 70% तक फ़र्ज़ सुधार कर सकता है

  2. कैटलिस्टिक क्रैकिंग:

    • कम संचालन तापमान (लगभग 450 डिग्री सेल्सियस)

    • अभिक्रिया दरों को बढ़ाने के लिए कैटलिस्ट का उपयोग करता है

    • उन्नत तकनीक कفاءत में सुधार प्रस्तावित करती है

    • उत्पादन यील्ड प्रतिशत को 20% से अधिक बढ़ाया गया

तेल शोधन क्षेत्र में उत्प्रेरक अपघटन (कैटालिटिक क्रैकिंग) को आगामी रिफाइनरियों के लिए गेमचेंजर के रूप में देखा जा रहा है। विशेषज्ञ यह बताते हैं कि यह तकनीक कई अनुप्रयोगों में दक्षता बढ़ाने के साथ-साथ पर्यावरणीय नुकसान को कम करने में कैसे सहायता करती है। थर्मल क्रैकिंग भी अपनी सरल प्रक्रिया और अच्छी उपज दरों के कारण अपना स्थान बनाए हुए है, विशेष रूप से तब जब रिफाइनरियों को बहुत अधिक तापमान पर सामग्री को संसाधित करने की आवश्यकता होती है। आज कई संयंत्रों में दोनों विधियों का सह-अस्तित्व देखा जा रहा है। इन अपघटन तकनीकों के विकास का तरीका यह दर्शाता है कि पिछले कुछ वर्षों में पूरे शोधन क्षेत्र में कितनी गतिशीलता आई है।

उच्च-प्रदर्शन क्रैकिंग इकाइयों के मूलभूत घटक

रिएक्टर डिज़ाइन और सामग्री पर विचार

रिएक्टरों के डिज़ाइन का उच्च प्रदर्शन वाली क्रैकिंग इकाइयों के कार्य और सुरक्षा के स्तर में महत्वपूर्ण भूमिका होती है। रिफाइनरी रिएक्टरों को इतना मजबूत बनाया जाना चाहिए कि वे वहां हर समय आने वाली कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकें, जिसमें तेज गर्मी और तीव्र दबाव वाली स्थितियां शामिल हैं। अधिकांश इंजीनियर विशेष धातु मिश्र धातुओं या सिरेमिक घटकों जैसी सामग्रियों को अपनाते हैं क्योंकि ये पदार्थ समय के साथ खराब या संक्षारित हुए बिना मानसूनी उपचार का सामना कर सकते हैं। उद्योग के लोग इन चीजों की निगरानी कई सालों से कर रहे हैं, और जो उन्हें मिल रहा है, वह काफी प्रभावशाली है। बेहतर रिएक्टर डिज़ाइनों ने विफलताओं को काफी हद तक कम कर दिया है। हाल के सुरक्षा आंकड़ों पर एक नज़र डालें और स्पष्ट हो जाएगा कि ऑपरेटरों को इन सुधारों पर इतनी चिंता क्यों है। बेहतर सामग्री के साथ-साथ कुछ स्मार्ट डिज़ाइन संशोधनों को शामिल करने वाले रिएक्टरों ने विफलता की घटनाओं को लगभग 20 प्रतिशत तक कम कर दिया है। जटिल रिफाइनिंग ऑपरेशन को दिन-प्रतिदिन चलाने के मामले में ऐसी विश्वसनीयता काफी अंतर ला रही है।

ऊर्जा कुशलता के लिए ऊष्मा विनिमय प्रणाली

दुनियाभर में रिफाइनरियों की क्रैकिंग इकाइयों में, ऊर्जा दक्षता के मामले में हीट एक्सचेंजर सिस्टम काफी अंतर ला रहे हैं। जब संयंत्र अपशिष्ट ऊष्मा को फिर से प्राप्त करते हैं और उसका पुन: उपयोग करते हैं बजाय उसे बर्बाद होने देने के, तो वे अपनी कुल ऊर्जा आवश्यकताओं को कम कर देते हैं और साथ ही प्रक्रियाओं को अधिक सुचारु रूप से चलाते हैं। तकनीक में आए हालिया सुधारों में पारंपरिक काउंटरकरंट मॉडल के साथ-साथ क्रॉस-फ्लो डिज़ाइन भी शामिल हैं, जो ऑपरेटर्स को सिस्टम के तापमान प्रबंधन पर अधिक नियंत्रण प्रदान करते हैं। कुछ सुविधाओं में अपने ऊष्मा रिकवरी बुनियादी ढांचे को अपग्रेड करने के बाद ऊर्जा उपयोग में लगभग 25-30% की कमी की सूचना दी है, हालांकि वास्तविक परिणाम विशिष्ट संयंत्र की स्थितियों और रखरखाव प्रथाओं पर निर्भर करते हैं। इस तरह की बचत क्षमता को देखते हुए, आज उद्योग में लागत को कम करने और बढ़ती कठोर पर्यावरण विनियमन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई रिफाइनरी प्रबंधक गुणवत्ता वाले हीट एक्सचेंजर समाधानों में निवेश को आवश्यक मानते हैं।

कैटलिस्ट रीज़नरेशन प्रौद्योगिकियाँ

उचित पुन: उत्पादन के माध्यम से उत्प्रेरकों को सक्रिय रखना क्रैकिंग इकाइयों से अच्छे परिणाम प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। मूल रूप से यहाँ जो होता है, हम उत्प्रेरक की ठीक से काम करने की क्षमता को पुन: प्राप्त करते हैं ताकि उत्पादन स्थिर बना रहे और उत्पादन अपेक्षित हो। ऑपरेटर इस कार्य को करने के कई तरीकों का उपयोग करते हैं, जैसे उत्प्रेरक सामग्री को गर्म करना या इसके माध्यम से विशेष सफाई घोल प्रवाहित करना। हाल ही में कुछ काफी दिलचस्प सुधार आए हैं जो वास्तव में इन पुन: उत्पादन प्रक्रियाओं को पहले की तुलना में बेहतर बनाते हैं। उदाहरण के लिए नए निम्न तापमान पुन: उत्पादन दृष्टिकोण, जिन्होंने उत्प्रेरकों के जीवनकाल को लगभग 15 प्रतिशत तक बढ़ा दिया है, साथ ही साथ पूरे प्रणाली के प्रदर्शन को भी बेहतर बनाया है। उद्योग के संदर्भ में, इस तरह के तकनीकी अपग्रेड काफी महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये संयंत्रों को स्वच्छ चलाने और अधिक उत्पादन करने में मदद करते हैं बिना उत्प्रेरकों को अक्सर बदले।

संचालन की कुशलता और पर्यावरणीय अनुमोदन

क्रैकिंग प्रक्रियाओं में उत्सर्जन नियंत्रण रणनीतियाँ

सुधार संयंत्रों को पर्यावरणीय नुकसान को कम करने और नियामक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए क्रैकिंग प्रक्रियाओं के दौरान उत्सर्जन को नियंत्रित करना महत्वपूर्ण है। ये क्रैकिंग इकाइयाँ वायुमंडल में विभिन्न प्रकार के प्रदूषकों को छोड़ती हैं, जिनमें VOCs से लेकर SOx और NOx तक शामिल हैं। इस समस्या का सामना करने के लिए, कई सुविधाओं में अब नाइट्रोजन ऑक्साइड के लिए SCR प्रणाली और सल्फर यौगिकों को संभालने के लिए FGD उपकरण स्थापित किए जा रहे हैं। इसके बाद क्या होगा, यह मुख्य रूप से सरकारी नियमों पर निर्भर करता है, विशेष रूप से EPA दिशानिर्देशों पर, जो उत्सर्जन के लिए सख्त सीमा निर्धारित करते हैं। इन लक्ष्यों को प्राप्त करने में शुरुआत में धन खर्च होता है, लेकिन रिफाइनरी स्थलों के आसपास के वातावरण को साफ करने के लिए लंबे समय में यह लाभदायक साबित होता है। केवल कानूनों का पालन करने के अलावा, उचित उत्सर्जन नियंत्रण कंपनियों को आज के बाजार परिदृश्य में पर्यावरण के अनुकूल जिम्मेदार खिलाड़ी के रूप में स्थापित करने में मदद करता है।

खतरे को कम करने के लिए सुरक्षा प्रोटोकॉल

सुरक्षा उपायों का कड़ाई से पालन करना क्रैकिंग यूनिट में खतरों को कम करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। वास्तव में ये नियम कैसे दिखते हैं? इनमें उपकरणों को अच्छी स्थिति में रखना, नियमित जांच करना जिसके बारे में हर कोई बात करता है, और आपातकालीन स्थितियोंैसे आग लगना, विस्फोट होना या रसायनों का फैल जाना के लिए योजनाएं तैयार रखना शामिल है। आंकड़े भी एक कहानी सुनाते हैं। उद्योग के आंकड़ों से पता चलता है कि समस्याओं में कमी आई है। कुछ स्थानों ने तो ठोस सुरक्षा कार्यक्रम लागू करने के बाद से दुर्घटनाओं में लगभग 40 प्रतिशत की कमी की है। कार्यस्थल सुरक्षा पर केंद्रित समूह, निश्चित रूप से OSHA के साथ, लगातार कर्मचारियों के प्रशिक्षण सत्रों और जोखिमों के प्रबंधन के लिए साबित तरीकों का पालन करने के लिए प्रेरित कर रहे हैं। इससे रिफाइनरी संचालन में दिन-प्रतिदिन सुरक्षित परिस्थितियों का निर्माण होता है।

ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रणालियां

सुधार इकाइयों में पाए जाने वाले ऊर्जा रिकवरी सिस्टम इस बात को लेकर काफी अंतर ला रहे हैं कि तेलशोधन संयंत्र कितनी दक्षता से काम करते हैं। अपशिष्ट ऊष्मा रिकवरी और सह-जनन को उदाहरण के लिए लें, ये प्रक्रियाएं तेलशोधन संयंत्रों को सामान्य संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त ऊष्मा को पकड़ने और उसे फिर से उपयोगी चीजों में बदलने की अनुमति देती हैं, जैसे बिजली या भाप, जिससे पूरे ऊर्जा आवश्यकताओं में कमी आती है। कुछ वास्तविक दुनिया के आंकड़े दिखाते हैं कि इस तरह के सिस्टम वास्तव में ऊर्जा लागत में लगभग 20% तक की बचत कर सकते हैं, जिसका मतलब है लाभ में काफी बचत के साथ-साथ उन परेशान करने वाले कार्बन उत्सर्जन को कम करने में भी मदद। जैसे हम आगे आने वाले क्षेत्रों पर नजर डालते हैं, इस क्षेत्र में भी रोमांचक विकास हो रहे हैं। पारंपरिक ऊर्जा रिकवरी विधियों के साथ-साथ नवीकरणीय स्रोतों और स्मार्टर ग्रिड एकीकरण के संयोजन वाली नई तकनीकों पर काम चल रहा है। यद्यपि यह अभी शुरुआती दौर में है, लेकिन ये नवाचार अंततः तेलशोधन संयंत्रों को अपनी ऊर्जा खपत को और बेहतर ढंग से प्रबंधित करने में मदद कर सकते हैं, बिना खर्च बढ़ाए या लंबे समय में पर्यावरण को नुकसान पहुंचाए।

अभिनव क्रैकिंग उपकरण समाधान

ट्रैकिंग सामग्री: अपशिष्ट टायर पाइरोलिसिस प्रणाली

कचरा टायर पायरोलिसिस रिफाइनरियों के लिए एक गेम चेंजिंग तकनीक है जो कचरा प्रवाह को बेहतर ढंग से संभालना चाहती हैं। यह प्रक्रिया पुराने टायरों को ईंधन तेल, कार्बन ब्लैक अवशेष और स्टील के तारों में तोड़ देती है जब इसे ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में गर्म किया जाता है। पर्यावरण की दृष्टि से, ये प्रणाली लैंडफिल में कचरे को कम करती हैं और उन सामग्रियों को पुनः प्राप्त करती हैं जो अन्यथा बर्बाद हो जातीं, जिससे पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने में वास्तविक अंतर आता है। कुछ सुविधाओं ने अपने टायर कचरा निपटान की आवश्यकताओं में लगभग 40 प्रतिशत की कमी बताई है, जो पहले प्रदूषण की समस्याओं को बाजार में बेचने योग्य वस्तुओं में बदल देता है। विशेष रूप से यूरोपीय संचालन की ओर देखते हुए, कई रिफाइनरियों ने इन प्रणालियों को स्थापित करने के बाद अपनी सामग्री लागत में 30% से अधिक की गिरावट देखी, जो यह साबित करता है कि ग्रीन होना वास्तव में पैसे बचा सकता है।

निरंतर क्रैकिंग उपकरण रबर प्रसंस्करण के लिए

लगातार क्रैकिंग उपकरण रबर रीसाइक्लिंग में वास्तव में अच्छा प्रदर्शन करते हैं क्योंकि ये चीजों को चिकनी गति से चलाते हैं बिना उन तकलीफ देने वाले ठहराव के जो सबकुछ धीमा कर देते हैं। जब संचालन इस तरह से निरंतर चलता है, तो दक्षता में काफी वृद्धि हो जाती है जो महत्वपूर्ण है जब बड़ी मात्रा में सामग्री का सामना करना पड़ता है। ये मशीनें रबर की सभी तरह की सामग्री को भी संभाल सकती हैं, इसलिए वे विभिन्न ग्रेड की प्रक्रिया कर सकते हैं जबकि अभी भी अच्छे उत्पादन स्तर प्राप्त कर रहे हैं और अपशिष्ट में कमी कर रहे हैं। कुछ नए मॉडल में बेहतर फ़ीडिंग तंत्र और सुधारित हीटिंग सिस्टम भी आते हैं जो वास्तव में बैचों के बीच बंद समय को कम करते हैं और कुल मिलाकर काफी ऊर्जा बचाते हैं। आइए उद्योग में वर्तमान में जो कुछ हो रहा है, उस पर नज़र डालें - व्यवसाय जो इन प्रणालियों में स्विच कर चुके हैं, अक्सर उनके उत्पादन में लगभग 15% की वृद्धि देखते हैं। कार्यस्थल पर काम करने वाले श्रमिक भी इन्हें पसंद करते हैं क्योंकि दैनिक संचालन में अधिक लचीलापन होता है और रखरखाव लागतें पुरानी तकनीकों की तुलना में कम रहती हैं।

उच्च-कुशलता रबर पाइरोलिसिस मशीनें

बेहतर परिणाम प्राप्त करने और एक समय में धन बचाने के लिए रबर रीसाइक्लिंग को वास्तव में उच्च दक्षता वाली पायरोलिसिस मशीनों की आवश्यकता होती है। उन्हें खास क्या बनाता है? खैर, वे ऊर्जा कुशल प्रक्रियाओं पर चलती हैं और ऐसे रिएक्टर डिज़ाइन के साथ आती हैं जो वास्तव में पुराने संस्करणों की तुलना में बेहतर काम करते हैं। संख्याएं भी यही कहानी सुनाती हैं – दक्षता परीक्षणों में पुराने समय की तुलना में लगभग 35 प्रतिशत कम ऊर्जा का उपयोग होना दर्ज हुआ। और जब कंपनियां इस तरह से ऊर्जा बचाती हैं, तो उनकी तिजोरी स्वस्थ रहती है और साथ ही संसाधनों का बुद्धिमानी से उपयोग होता है। उन व्यवसायों के लिए, जो पैसे की बचत किए बिना पर्यावरण के अनुकूल बनना चाहते हैं, ये मशीनें काफी मूल्यवान कुछ प्रदान करती हैं – निवेश पर अच्छा रिटर्न, पर्यावरण संरक्षण के उद्देश्यों का त्याग किए बिना।

मुख्य घटक-आधारित पाइरोलिसिस प्रणाली

पायरोलिसिस प्रणालियों के हृदय को वास्तव में लाभ मिलता है जब इनके मुख्य भागों को कुशलतापूर्वक काम करने के लिए बनाया जाता है। अब उपयोग की जा रही नई सामग्री में इन विशेष मिश्र धातुओं का उपयोग शामिल है, जिनसे ऐसे रिएक्टर बनाए जाते हैं जो समय के साथ कठिन परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं। इंजीनियरों ने ऐसी सुधार की हैं जो इन प्रणालियों को लंबे समय तक चलाने की अनुमति देते हैं, जिससे भागों को ठीक करने या बदलने की आवश्यकता नहीं होती, जिसका अर्थ है कुल मिलाकर बेहतर उत्पादन और बैचों के बीच कम प्रतीक्षा समय। क्षेत्र में कुछ कंपनियों ने वास्तव में अपने उपकरणों के 20 प्रतिशत अधिक समय तक चलने का अनुभव किया, जो मुख्य घटकों पर स्मार्ट डिज़ाइन के कारण हुआ। वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में इस तरह की विश्वसनीयता सब कुछ बदल देती है, जहां बंद रहने का समय पैसे का नुकसान करता है और निरंतर प्रदर्शन ही वह चीज़ है जो ग्राहकों को वापस लाती है।

PLC-नियंत्रित निरंतर फीड पायरोलाइज़र्स

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) पायरोलिसिस सिस्टम के स्वचालित कार्य को बदल रहे हैं, जिससे वे काफी सटीक हो जाते हैं और मानव त्रुटियों को कम करते हैं। जब इन नियंत्रकों को स्थापित किया जाता है, तो वे प्रक्रिया के दौरान सही स्थितियों को बनाए रखकर सभी कार्यों को बिना किसी बाधा के चलाने में सहायता करते हैं। इसका अर्थ है कि काम तेजी से पूरा होता है और मशीनों के काम न करने के कारण होने वाली धन हानि कम होती है। कुछ वास्तविक उदाहरणों से पता चलता है कि पायरोलिसिस उपकरणों के लिए पीएलसी का उपयोग करने वाले कारखानों में पुराने सेटअप की तुलना में लगभग 25% कम बंदी का अनुभव होता है। पारंपरिक बैच प्रसंस्करण और पीएलसी द्वारा नियंत्रित निरंतर संचालन की तुलना करने पर यह अंतर और भी स्पष्ट हो जाता है। उद्योगों के लिए, जो आजकल अपनी उत्पादकता बढ़ाने की कोशिश कर रहे हैं, इस तरह के स्वचालन के साथ परिचित होना दक्षता के साथ-साथ लागत के दृष्टिकोण से भी उचित साबित होता है।

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