কয়লার হাইড্রোজেনেশন। ধ্বংসাত্মক কয়লা হাইড্রোজেনেশন

কঠিন বা ভারী তরল জ্বালানি থেকে হালকা তরল জ্বালানি - পেট্রল এবং কেরোসিন - পাওয়ার জন্য ধ্বংসাত্মক হাইড্রোজেনেশন করা হয়। এর রসায়ন দ্বারা, এটি একটি অত্যন্ত জটিল প্রক্রিয়া, যেখানে উচ্চ-আণবিক যৌগগুলির (কয়লা ম্যাক্রোমোলিকিউলস) বিভাজন (ধ্বংস) একই সাথে ঘটে সরল স্যাচুরেটেড এবং অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন এবং টুকরোগুলির গঠন এবং খণ্ডগুলিতে হাইড্রোজেন যোগ করার সাথে - এ ডাবল বন্ড এবং সুগন্ধি হাইড্রোকার্বন সাইট. ডিপোলিমারাইজেশন এবং অন্যান্য প্রক্রিয়াগুলিও ঘটে।
হাইড্রোজেন সংযোজন (হাইড্রোজেনেশন) ভলিউম হ্রাস এবং তাপ প্রকাশের সাথে থাকে। হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়াগুলির সংঘটন চাপ বৃদ্ধি এবং প্রতিক্রিয়া তাপ অপসারণের দ্বারা প্রচারিত হয়।
সাধারণত কয়লার হাইড্রোজেনেশন 2000-7000 ncm2 এবং 380-490 ° C তাপমাত্রায় বাহিত হয়। প্রতিক্রিয়ার গতি বাড়ানোর জন্য অনুঘটক ব্যবহার করা হয় - বিভিন্ন অ্যাক্টিভেটর সহ আয়রন, টাংস্টেন, মলিবডেনামের অক্সাইড এবং সালফাইড।
হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার জটিলতার কারণে, কয়লা - গ্যাসোলিন এবং কেরোসিন - থেকে হালকা জ্বালানী প্রাপ্তির প্রক্রিয়া দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয় - তরল এবং বাষ্প পর্যায়ে। হাইড্রোজেনেশনের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত হল তরুণ কালো এবং বাদামী কয়লা যাতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে হাইড্রোজেন থাকে। কয়লাগুলিকে সেরা হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যেখানে কার্বন এবং হাইড্রোজেনের মধ্যে অনুপাত 16-17 এর বেশি নয়। ক্ষতিকারক অমেধ্য হল সালফার, আর্দ্রতা এবং ছাই। অনুমোদিত আর্দ্রতার পরিমাণ 1-2%, ছাই 5-6%, সালফারের পরিমাণ ন্যূনতম হওয়া উচিত। হাইড্রোজেনের উচ্চ খরচ এড়াতে, অক্সিজেন-সমৃদ্ধ জ্বালানী (যেমন কাঠ) হাইড্রোজেনেটেড হয় না।
হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার প্রযুক্তি নিম্নরূপ। কাঙ্খিত ছাই উপাদান সহ সূক্ষ্মভাবে স্থল কয়লা (1 মিমি পর্যন্ত) একটি অনুঘটকের সাথে মিশ্রিত করা হয়, প্রায়শই আয়রন অক্সাইড, শুকনো এবং সাবধানে তেল দিয়ে একটি পেস্টল মিলের মধ্যে মেশানো হয়, যা হাইড্রোজেনেশন পণ্যগুলি আলাদা করে প্রাপ্ত হয়। পেস্টে কয়লার পরিমাণ 40-50% হওয়া উচিত। পেস্টটি প্রয়োজনীয় চাপে একটি পেস্টেল পাম্প দিয়ে হাইড্রোজেনেশন ইউনিটে খাওয়ানো হয়; তাজা এবং সঞ্চালনকারী হাইড্রোজেন সেখানে কম্প্রেসার 2 এবং 3 দ্বারা সরবরাহ করা হয়। মিশ্রণটি তাপ দ্বারা হিট এক্সচেঞ্জার 4 এ প্রিহিট করা হয়
হাইড্রোজেনেশন কলাম থেকে আসছে, বাষ্প এবং গ্যাস, এবং তারপর একটি নল চুল্লিতে 5 থেকে 440 ° সে এবং হাইড্রোজেনেশন কলাম 6 এ প্রবেশ করে, যেখানে প্রতিক্রিয়ার তাপের কারণে তাপমাত্রা 480 ° পর্যন্ত বেড়ে যায়। এর পরে, প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি বিভাজকের মধ্যে পৃথক করা হয়, যার উপরের অংশটি বাষ্প এবং গ্যাস ছেড়ে যায় এবং নীচের অংশ থেকে স্লাজ।
গ্যাস-বাষ্পের মিশ্রণটি হিট এক্সচেঞ্জার 4 এবং ওয়াটার কুলারের 8 থেকে 50 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ঠাণ্ডা করা হয় এবং 9 আলাদা করা হয়। চাপ সরানোর পরে, কনডেনসেটটি পাতিত হয়, একটি "বিস্তৃত ভগ্নাংশ" (300-350°) এবং ভারী হয়। তেল. এটি থেকে ফেনল নিষ্কাশনের পরে বিস্তৃত ভগ্নাংশটি হাইড্রোজেনেশনের দ্বিতীয় পর্যায়ে প্রবেশ করে। বিভাজক 7-এ বিভক্ত স্লাজ সেন্ট্রিফিউগেশনের মাধ্যমে একটি ভারী তেল এবং একটি কঠিন অবশিষ্টাংশে বিভক্ত হয়, যা আধা-কোকিংয়ের শিকার হয়। ফলস্বরূপ, একটি ভারী তেল এবং একটি ভগ্নাংশ গঠিত হয়, যা বিস্তৃত একটিতে যোগ করা হয়। ছাইয়ের অবশিষ্টাংশ জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পাস্তা তৈরিতে ভারী তেল ব্যবহার করা হয়। চাপযুক্ত তেল দ্বারা স্ক্রাবার 10-এ হাইড্রোকার্বন শোষণের পরে বিভাজক 9-এ পৃথক করা গ্যাসগুলি সঞ্চালন পাম্প 3 এর মাধ্যমে প্রক্রিয়ায় ফিরে আসে।
দ্বিতীয় পর্যায়ে হাইড্রোজেনেশন প্রায়শই WSo-এর উপস্থিতিতে 360-445°C তাপমাত্রায় 3000 nm2 চাপের মধ্যে বাহিত হয়। গ্যাসোলিন এবং কেরোসিন বা ডিজেল জ্বালানী হাইড্রোজেনেশন পণ্য থেকে বিচ্ছিন্ন হয়। হাইড্রোজেনেশন দ্বারা প্রাপ্ত জ্বালানীতে কোন অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন নেই, এবং সালফার হাইড্রোজেন সালফাইড আকারে থাকে, যা ক্ষার দিয়ে এবং তারপর জল দিয়ে ধুয়ে সহজেই অপসারণ করা হয়। ধ্বংসাত্মক হাইড্রোজেনেশন ক্রোমিয়াম, নিকেল, মলিবডেনামযুক্ত খাদ স্টিলের তৈরি কলামগুলিতে সঞ্চালিত হয়। দেয়ালের বেধ 200 l পর্যন্ত এবং উচ্চতা 18 মিটার পর্যন্ত এবং ব্যাস 1 মিটার। বাষ্প পর্যায়ে হাইড্রোজেনেশনের জন্য কলামগুলিতে, অনুঘটকটি জালের তাকগুলিতে স্থাপন করা হয়।
গ্যাসোলিনের ফলন কয়লার দাহ্য ভর প্রতি 50-53% পৌঁছতে পারে।

প্রকৃতিতে কয়লার মজুদ উল্লেখযোগ্যভাবে তেলের মজুদের চেয়ে বেশি। পৃথিবীর অন্ত্র থেকে 3.5 ট্রিলিয়ন টন জীবাশ্ম জ্বালানীর মধ্যে 80% হল কয়লা। বিশ্বের অর্ধেক কয়লা মজুদ আমাদের দেশে অবস্থিত।

কয়লা হল জৈব পদার্থের একটি জটিল মিশ্রণ যা লক্ষ লক্ষ বছর ধরে কাঠ এবং উদ্ভিদের অবশিষ্টাংশের পচনের ফলে গঠিত হয়েছে। শক্ত কয়লার প্রক্রিয়াকরণ তিনটি প্রধান দিকে যায়: কোকিং, হাইড্রোজেনেশন এবং অসম্পূর্ণ দহন।

কয়লার কোকিং কোক ওভেনে করা হয়, যা চেম্বার, যার উপরের অংশে কয়লা লোড করার জন্য খোলা থাকে (চিত্র 5)। দেয়াল গরম করে চেম্বারগুলো একে অপরের থেকে আলাদা করা হয়। তারা চেম্বারের নীচে অবস্থিত রিজেনারেটরগুলিতে প্রিহিটেড গ্যাস পোড়ায়।

1 - ঘনীভবন পণ্যের জন্য গ্যাস সংগ্রাহক; 2 - উদ্বায়ী কোকিং পণ্য অপসারণ; 3 - কয়লা লোড করার জন্য হ্যাচ; 4 - কোকিং চেম্বার;

5 - গরম দেয়াল; 6 - জ্বালানী গ্যাস এবং বায়ু গরম করার জন্য পুনর্জন্মকারী (তাপ এক্সচেঞ্জার)

চিত্র 5 - একটি কোক ওভেনের একটি পৃথক উপাদানের স্কিম

চেম্বারগুলির তাপমাত্রা 1000-1200 ডিগ্রি সেলসিয়াস। এই তাপমাত্রায়, বাতাসে প্রবেশ না করেই, কয়লা জটিল রাসায়নিক রূপান্তরের মধ্য দিয়ে যায়, যার ফলে কোক এবং উদ্বায়ী পণ্য তৈরি হয়। কয়লা কোকিং একটি পর্যায়ক্রমিক প্রক্রিয়া: কোক আনলোড করার পরে, কয়লার একটি নতুন অংশ চেম্বারে লোড করা হয়। ফলে কোক জল দিয়ে quenched হয়. ঠাণ্ডা করা কোক ধাতুবিদ্যার উদ্ভিদে পাঠানো হয়, যেখানে এটি পিগ আয়রন উৎপাদনে একটি হ্রাসকারী এজেন্ট হিসেবে ব্যবহৃত হয়। যখন উদ্বায়ী পণ্য (কোক ওভেন গ্যাস) ঠান্ডা হয়, তখন কয়লা আলকাতরা এবং অ্যামোনিয়া জল ঘনীভূত হয়। অ্যামোনিয়া, বেনজিন, হাইড্রোজেন, মিথেন, কার্বন মনোক্সাইড (II), নাইট্রোজেন, ইথিলিন এবং অন্যান্য পদার্থ অপরিণত থাকে। সালফিউরিক অ্যাসিডের দ্রবণের মাধ্যমে এই গ্যাসগুলিকে পাস করার মাধ্যমে, অ্যামোনিয়া অ্যামোনিয়াম সালফেট আকারে নির্গত হয়। অ্যামোনিয়াম সালফেট নাইট্রোজেন সার হিসেবে ব্যবহৃত হয়। দ্রাবকের মধ্যে বেনজিন নেওয়া হয় এবং তারপর দ্রবণ থেকে পাতিত করা হয়। অ্যামোনিয়া এবং বেনজিন থেকে বিচ্ছিন্ন হওয়ার পরে, কোক ওভেন গ্যাস জ্বালানী হিসাবে বা রাসায়নিক কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কয়লা আলকাতরা অল্প পরিমাণে গঠিত হয় (3% পর্যন্ত)। কিন্তু, কোক উৎপাদনের মাপকাঠিতে, কয়লা আলকাতরাকে অনেকগুলি জৈব পদার্থের শিল্প উত্পাদনের জন্য একটি কাঁচামাল হিসাবে বিবেচনা করা হয়। বেনজিন এবং এর ডেরিভেটিভস, ন্যাপথালিন, ফেনল এবং অন্যান্য সুগন্ধযুক্ত যৌগগুলি কয়লা আলকাতরা থেকে প্রাপ্ত হয়। কয়লা কোকিংয়ের সময় প্রাপ্ত প্রধান পণ্যগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে (ছবি 6)।

যদি 350 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত ফুটন্ত পণ্যগুলিকে রজন থেকে দূরে সরিয়ে দেওয়া হয়, তবে একটি শক্ত ভর অবশিষ্ট থাকে - পিচ। এটি বার্নিশ (পিচ বার্নিশ) তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়, লোহা এবং কাঠের কাঠামো পেইন্টিংয়ের জন্য অপরিহার্য।

একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে 25 MPa পর্যন্ত হাইড্রোজেন চাপে 400-600°C তাপমাত্রায় কয়লার হাইড্রোজেনেশন করা হয়। এই ক্ষেত্রে, তরল হাইড্রোকার্বনের মিশ্রণ তৈরি হয়, যা মোটর জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এই পদ্ধতির সুবিধা হল নিম্ন-গ্রেডের সস্তা বাদামী কয়লা হাইড্রোজেনেট করার সম্ভাবনা, যার মজুদ আমাদের দেশে বিশাল।

চিত্র 6 - কয়লা কোকিং থেকে প্রাপ্ত প্রধান পণ্য

কয়লার অসম্পূর্ণ দহন কার্বন মনোক্সাইড (II) উৎপন্ন করে। হাইড্রোজেন এবং কার্বন মনোক্সাইড (II) থেকে স্বাভাবিক বা উচ্চ চাপে একটি অনুঘটক (নিকেল, কোবাল্ট) এর উপর স্যাচুরেটেড এবং অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনযুক্ত পেট্রল পাওয়া সম্ভব:

nCO + (2n+1)H 2 ® C n H 2 n +2 + nH 2 O

nCO + 2nH 2 ® C n H 2 n + nH 2 O

ডি.আই. মেন্ডেলিভ কয়লাকে গ্যাসীয় জ্বালানীতে রূপান্তরিত করার জন্য একটি প্রগতিশীল পদ্ধতির প্রস্তাব করেছিলেন যা সরাসরি সংঘটনের জায়গায় (ভূগর্ভে) গ্যাসীকরণ করে। বর্তমানে আমাদের দেশে ও বিদেশে কয়লার ভূগর্ভস্থ গ্যাসীকরণের কাজ চলছে।

কয়লার হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণ সরাসরি তরলীকরণের সবচেয়ে বহুমুখী পদ্ধতি। তাত্ত্বিক ভিত্তিচাপে থাকা জৈব যৌগের উপর হাইড্রোজেনের প্রভাব 20 শতকের শুরুতে বিকশিত হয়েছিল। শিক্ষাবিদ ভিএন ইপাতিয়েভ। কয়লা প্রক্রিয়াকরণে হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার প্রয়োগের উপর প্রথম বিস্তৃত গবেষণা জার্মান বিজ্ঞানীরা 1910-1920-এর দশকে সম্পন্ন করেছিলেন। 1920-1940 এর দশকে। জার্মানিতে, এই প্রযুক্তির ভিত্তিতে বেশ কয়েকটি শিল্প প্রতিষ্ঠান তৈরি করা হয়েছিল। 1930-1950 এর দশকে। হাইড্রোজেনেশন পদ্ধতিতে কয়লার সরাসরি তরলকরণের জন্য পরীক্ষামূলক এবং শিল্প স্থাপনাগুলি ইউএসএসআর, ইংল্যান্ড, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং অন্যান্য কিছু দেশে নির্মিত হয়েছিল।

হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের ফলে, কয়লার জৈব ভর দ্রবীভূত হয় এবং হাইড্রোজেনের সাথে পরিপূর্ণ হয় যা লক্ষ্য পণ্যের উদ্দেশ্যের উপর নির্ভর করে। বাষ্প-ফেজ হাইড্রোজেনেশন পদ্ধতি দ্বারা প্রথম (তরল-ফেজ) পর্যায়ে প্রাপ্ত তরল পণ্যগুলি প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে বাণিজ্যিক মোটর জ্বালানীর উত্পাদন নিশ্চিত করা হয়।

300-500°C তাপমাত্রার পরিসরে কয়লার তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের সময়, কয়লার জটিল ম্যাট্রিক্স ধ্বংস হয়ে যায়, যার সাথে রাসায়নিক বন্ধন ভেঙ্গে যায় এবং সক্রিয় মুক্ত র্যাডিকেল তৈরি হয়। পরেরটি, হাইড্রোজেন দ্বারা স্থিতিশীল হয়ে প্রাথমিক ম্যাক্রোমোলিকুলের তুলনায় ছোট অণু গঠন করে। ফ্রি র‌্যাডিক্যালের পুনর্মিলনও ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগ গঠনের দিকে পরিচালিত করে। হাইড্রোজেন, র্যাডিকালগুলির স্থিতিশীলতার জন্য প্রয়োজনীয়, আংশিকভাবে দ্রাবক - হাইড্রোজেন দাতা ব্যবহার দ্বারা সরবরাহ করা হয়। এগুলি এমন যৌগ যা, কয়লার সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, উচ্চ তাপমাত্রায় ডিহাইড্রোজেনেড হয় এবং এই ক্ষেত্রে মুক্তিপ্রাপ্ত পারমাণবিক হাইড্রোজেন কয়লা ধ্বংসের পণ্যগুলিতে যোগ দেয়। হাইড্রোজেন দাতা দ্রাবকও একটি পেস্ট-গঠনকারী এজেন্ট। তরল পর্যায়ে হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার অবস্থায় থাকতে, এটির অবশ্যই 260°C এর উপরে একটি ফুটন্ত বিন্দু থাকতে হবে। ঘনীভূত সুগন্ধযুক্ত যৌগ, প্রাথমিকভাবে টেট্রালিন, ভাল হাইড্রোজেন-দাতা বৈশিষ্ট্য আছে। এই গোষ্ঠীর উচ্চ-ফুটন্ত যৌগগুলি (ন্যাপথালিন এবং ক্রেসোল) কম সক্রিয়, কিন্তু যখন তারা টেট্রালিনের সাথে মিশ্রিত হয়, তখন একটি সিনেরজিস্টিক প্রভাব ঘটে: টেট্রালিন এবং ক্রেসোলের সমান অংশের মিশ্রণে আলাদাভাবে ডোনার ক্ষমতা বেশি থাকে।

বাস্তবে, স্বতন্ত্র পদার্থ নয়, বরং ঘনীভূত সুগন্ধযুক্ত যৌগগুলির উচ্চ উপাদান সহ কয়লা তরল পণ্যগুলির পাতন ভগ্নাংশগুলি হাইড্রোজেন দাতা দ্রাবক হিসাবে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। দ্রাবকগুলিতে ক্ষতিকারক অমেধ্য হল মেরু যৌগ, যেমন ফেনল, সেইসাথে অ্যাসফাল্টিন, যার সামগ্রী 10-15% এর বেশি হওয়া উচিত নয়। দাতার বৈশিষ্ট্য বজায় রাখার জন্য, সঞ্চালনকারী দ্রাবক হাইড্রোজেনেশনের মধ্য দিয়ে যায়। একটি দ্রাবকের সাহায্যে, সাধারণত হাইড্রোজেনের 1.5% (ভর) এর বেশি না কয়লায় "স্থানান্তর" করা সম্ভব। সরাসরি চুল্লিতে গ্যাসীয় আণবিক হাইড্রোজেন প্রবর্তন করে কয়লার জৈব ভরের রূপান্তরের গভীরতা বৃদ্ধি করা হয়।

অসংখ্য গবেষণার উপর ভিত্তি করে, এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যে তরল পণ্যগুলিতে হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের জন্য রূপান্তরের নিম্ন পর্যায়ের কয়লাগুলি পছন্দনীয়।

টেবিল 3.5। কানস্ক-অচিনস্কের বাদামী কয়লা এবং কুজনেত্স্ক অববাহিকার শক্ত কয়লার বৈশিষ্ট্য

আমানত, জেলা

কানস্কো-আচিনস্ক বেসিন

মাঠ

বারা' ড্যানিশ
Itatian
বেরেজভসকো
ইরশা-বোরোডিনো
নাজারভস্কয়
নিষিদ্ধ
উরিউপিন্সকো
	কুজনেটস্কি
লেনিনবাদী
ইয়েরুনাকভস্কি
টেরসিনস্কি
প্লটনিকভস্কি

মা এবং বাদামী কয়লা যার ভিট্রিনাইট প্রতিফলন সূচক L° = 0.35-0.95 এবং নিষ্ক্রিয় পেট্রোগ্রাফিক মাইক্রোকম্পোনেন্টগুলির বিষয়বস্তু 15% (wt.) এর বেশি নয়। এই কয়লায় অবশ্যই 65-86% (wt.) কার্বন, 5% (wt.) হাইড্রোজেন এবং জৈব ভরের উপর ভিত্তি করে 30% (wt.) এর কম উদ্বায়ী পদার্থ থাকতে হবে। এগুলিতে ছাইয়ের পরিমাণ 10% (wt.) এর বেশি হওয়া উচিত নয়, যেহেতু উচ্চ ছাই উপাদান প্রক্রিয়াটির উপাদান ভারসাম্যকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করে এবং সরঞ্জামগুলি পরিচালনা করা কঠিন করে তোলে। আমাদের দেশে, কান-স্কো-অচিনস্কের বাদামী কয়লা এবং কুজনেত্স্ক অববাহিকার শক্ত কয়লা এই প্রয়োজনীয়তাগুলি সর্বাধিক পরিমাণে পূরণ করে (সারণী 3.5)।

হাইড্রোজেনেশনের মাধ্যমে তরল জ্বালানি উৎপাদনের জন্য কয়লার উপযুক্ততা প্রাথমিক রচনা ডেটা থেকে অনুমান করা যেতে পারে। I. B. Rapoport আবিষ্কার করেছে যে কয়লার জৈব ভর প্রতি তরল হাইড্রোজেনেশন পণ্যের ফলন তার গঠনে কার্বন থেকে হাইড্রোজেনের ভর অনুপাত বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় এবং C:H = 16-এ ন্যূনতম মান (72%) পৌঁছায়। রচনা এবং আমেরিকান কয়লা তরল করার ক্ষমতার পরিসংখ্যানগত বিশ্লেষণ তরল পণ্যের ফলনের নিম্নলিখিত রৈখিক নির্ভরতার সাথে 0.86 এর পারস্পরিক সম্পর্ক স্থাপন করা সম্ভব করেছে [C? g, % (wt.)] বিষয়বস্তু থেকে [% (wt.)] (হাইড্রোজেন এবং জৈব সালফারের প্রাথমিক ডিমিনারিলাইজড কার্বনে:

অস্ট্রেলিয়ান কয়লার গবেষণায় 0.85 এর পারস্পরিক সম্পর্কের সাথে একটি সামান্য ভিন্ন রৈখিক সম্পর্ক পাওয়া গেছে:

বাদামী কয়লাগুলি সহজেই তরলীকৃত হয়, তবে, একটি নিয়ম হিসাবে, এতে প্রচুর অক্সিজেন থাকে (প্রতি WMD 30% পর্যন্ত), যা অপসারণের জন্য হাইড্রোজেনের উল্লেখযোগ্য ব্যবহার প্রয়োজন। একই সময়ে, তাদের মধ্যে নাইট্রোজেনের পরিমাণ, যা অপসারণের জন্য হাইড্রোজেনও প্রয়োজন, বিটুমিনাস কয়লার তুলনায় কম।

গুরুত্বপূর্ণ শারীরিক বৈশিষ্ট্য হল ছিদ্রতা এবং দ্রাবক ভেজাতা। কয়লার তরলকরণের ডিগ্রি উল্লেখযোগ্যভাবে তাদের মধ্যে থাকা খনিজ অমেধ্য এবং ক্ষুদ্র উপাদানগুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়। তরল প্রক্রিয়ায় একটি শারীরিক এবং অনুঘটক প্রভাব প্রদান করে, তারা তরল পণ্যের ফলন এবং কয়লার জৈব অংশের গঠনের মধ্যে সরাসরি সম্পর্ক লঙ্ঘন করে।

কয়লার তরলতা এবং তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশন দ্বারা প্রাপ্ত পণ্যের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান পরামিতিগুলি হল তাপমাত্রা এবং চাপ যেখানে প্রক্রিয়াটি সম্পন্ন হয়। তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের জন্য সর্বোত্তম তাপমাত্রা ব্যবস্থা 380-430°C এর মধ্যে এবং প্রতিটি নির্দিষ্ট কয়লার জন্য তার নিজস্ব সংকীর্ণ পরিসরে থাকে। 460 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায়, গ্যাস গঠন এবং চক্রীয় কাঠামোর গঠনে তীব্র বৃদ্ধি ঘটে। প্রক্রিয়া চাপ বৃদ্ধির সাথে, কয়লা তরলীকরণের হার বৃদ্ধি পায়।

সিন্থেটিক মোটর জ্বালানী পাওয়ার জন্য কয়লার তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণ বাস্তবায়নের জন্য দুটি পদ্ধতি পরিচিত - তাপীয় দ্রবীভূতকরণ এবং অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন।

তাপীয় দ্রবীভূতকরণ কয়লার রাসায়নিক রূপান্তরের একটি হালকা রূপ। দ্রাবক-হাইড্রোজেন দাতার সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়, কয়লার জৈব পদার্থের কিছু অংশ দ্রবণে চলে যায় এবং কঠিন অবশিষ্টাংশ আলাদা করার পরে, এটি সাধারণত খনিজ, সালফার-, অক্সিজেন থেকে মুক্ত কয়লার একটি উচ্চ-ফুটন্ত নির্যাস উপস্থাপন করে। নাইট্রোজেনযুক্ত যৌগ এবং অন্যান্য অবাঞ্ছিত অমেধ্য। কয়লা রূপান্তরের ডিগ্রি বাড়ানোর জন্য, সমাধানে হাইড্রোজেন গ্যাস সরবরাহ করা যেতে পারে। প্রাথমিক কয়লা, দ্রাবক, এবং প্রক্রিয়া অবস্থার ধরনের উপর নির্ভর করে, বিভিন্ন উদ্দেশ্যে পণ্য তাপ দ্রবীভূত করা যেতে পারে।

প্রথমবারের মতো, কয়লার তাপ দ্রবীভূত করার প্রযুক্তিটি 1920 এর দশকে এ. পট এবং এক্স ব্রোচেট দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। 1940 এর দশকের শুরুতে, জার্মানিতে এই প্রযুক্তির ভিত্তিতে প্রতি বছর 26.6 হাজার টন নিষ্কাশনের ক্ষমতা সম্পন্ন একটি প্ল্যান্ট কাজ করছিল।

এই প্ল্যান্টে, চূর্ণ কয়লার একটি অংশ এবং একটি দ্রাবকের দুটি অংশ সমন্বিত একটি পেস্ট একটি নল চুল্লিতে 10-15 এমপিএ চাপে 430 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করা হয়েছিল। তরল পণ্যগুলি 150 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এবং 0.8 এমপিএ চাপে পরিস্রাবণের মাধ্যমে দ্রবীভূত কয়লা এবং এর খনিজ অংশ থেকে আলাদা করা হয়েছিল। কয়লা টার পিচের তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের tstraline, cresol এবং মাঝারি তেলের মিশ্রণ দ্রাবক হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। 220°C নরম করার বিন্দু এবং 0.15-0.20% (wt.) ছাই এর উপাদান সহ একটি নির্যাসের ফলন ছিল কয়লার জৈব পদার্থের প্রায় 75% (wt.)। নির্যাস প্রধানত উচ্চ মানের ইলেক্ট্রোড কোক প্রাপ্তির জন্য একটি কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহৃত হয়.

1960 এর দশক থেকে, বেশ কয়েকটি দেশ কয়লার তাপীয় দ্রবীভূতকরণের উপর ভিত্তি করে একটি নতুন প্রজন্মের প্রক্রিয়াগুলি পাইলট এবং প্রদর্শনী প্ল্যান্টে বিকাশ ও প্রয়োগ করেছে। উদ্দিষ্ট উদ্দেশ্য অনুসারে, এগুলিকে দুটি প্রকারে ভাগ করা যেতে পারে: 1) প্রক্রিয়া যেখানে শুধুমাত্র প্রাথমিক কঠিন বা তরল পণ্যগুলি সাধারণ অবস্থায় পাওয়া যায়, একটি নিয়ম হিসাবে, পাওয়ার প্ল্যান্টের চুল্লিগুলিতে জ্বলনের উদ্দেশ্যে, এবং 2) প্রক্রিয়াগুলি জড়িত থার্মাল প্রসেসিং, হাইড্রোজেনেশন এবং রিফাইনিং এর সেকেন্ডারি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রাথমিক পণ্যগুলিকে আরও যোগ্য (প্রাথমিকভাবে মোটর) জ্বালানীতে প্রক্রিয়াকরণ।

SRC-I মৌলিক সংস্করণে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বিকশিত কয়লা এসআরসি (সলভেন্ট রিফাইন্ড কোআব) এর নিষ্কাশন পরিশোধনের প্রক্রিয়াটি 425-470 ডিগ্রি সেলসিয়াসের চুল্লিতে একটি তাপমাত্রায়, 7-10 এমপিএ চাপে এবং একটি "30 মিনিটের প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে বসবাসের সময়। প্রক্রিয়াটির প্রধান পণ্য হল সালফার থেকে বিশুদ্ধ একটি কয়লা নির্যাস, যা 150-200 °C তাপমাত্রায় শক্ত হয়।

SRC-II প্রক্রিয়ার একটি পরিবর্তিত সংস্করণে, যার স্কিমটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3.2, চাপকে 14 MPa-এ বৃদ্ধি করে এবং প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে কার্বন পেস্টের বসবাসের সময় বৃদ্ধি করে, একটি বিস্তৃত ভগ্নাংশের সংমিশ্রণ সহ তরল জ্বালানী প্রধান লক্ষ্য পণ্য হিসাবে প্রাপ্ত হয়। গ্রাইন্ডিং এবং শুকানোর পর প্রাথমিক কয়লা গরম কয়লা সাসপেনশনের সাথে মেশানো হয়। ফলস্বরূপ পেস্ট, হাইড্রোজেনের সাথে একসাথে, একটি ফায়ার হিটারের মধ্য দিয়ে যায় এবং তারপরে চুল্লিতে পাঠানো হয়। হাইড্রোজেনের প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা এবং আংশিক চাপ চুল্লির কয়েকটি পয়েন্টে ঠান্ডা হাইড্রোজেন সরবরাহ করে বজায় রাখা হয়। প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি প্রথমে গ্যাস বিভাজকগুলিতে পৃথক করা হয়। হাইড্রোজেন সালফাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইডের সংমিশ্রণ সহ প্রধানত (পর্যায় I) হাইড্রোজেন এবং বায়বীয় হাইড্রোকার্বন সমন্বিত তরল পণ্য থেকে পৃথক করা গ্যাস, 38 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ঠান্ডা হওয়ার পরে, অ্যাসিড গ্যাস পরিশোধন ব্যবস্থায় পাঠানো হয়। ক্রায়োজেনিক প্ল্যান্টে, গ্যাসীয় হাইড্রোকার্বন C 3 -C 4 এবং বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন নির্গত হয় (এটি প্রক্রিয়ায় ফিরে আসে)। এতে থাকা কার্বন মনোক্সাইডের মিথেনেশনের পরে অবশিষ্ট মিথেন ভগ্নাংশ জ্বালানী নেটওয়ার্কে খাওয়ানো হয়। তরল প্রো-

ভাত। 3.2। BIS-I কয়লার তাপ দ্রবীভূতকরণ প্রক্রিয়ার পরিকল্পনা:

1 - পাস্তা তৈরির জন্য মিক্সার; 2 - পেস্ট গরম করার জন্য চুল্লি; 3 - চুল্লি; 4 - গ্যাস বিভাজক ব্লক; 5 - অ্যাসিড গ্যাস শোষক; 6 - ক্রায়োজেনিক গ্যাস বিচ্ছেদ; 7 - জ্বালানী গ্যাস পরিশোধন ইউনিট; 8 - বায়বীয় হাইড্রোকার্বন বিচ্ছেদ; 9-সিনগাস এবং হাইড্রোজেন বিবর্তনের বিশুদ্ধকরণের জন্য ইউনিট; 10 - সালফার পুনরুদ্ধার ইউনিট; II - অবশিষ্টাংশ গ্যাসীকরণ চুল্লি; 12 - বায়ুমণ্ডলীয় কলাম; 13 - ভ্যাকুয়াম'কলাম;

1 - শুকনো গুঁড়ো কয়লা; II - হাইড্রোজেন; III - কয়লা সাসপেনশন; IV - প্রক্রিয়া জ্বালানী; ভি - সালফার; VI - অক্সিজেন: VII - জলীয় বাষ্প; VIII - জড় অবশিষ্টাংশ; IX - কয়লার বাকি খনিজ অংশ; এক্স - গ্যাস বিচ্ছেদ পরে তরল পণ্য; LU - জ্বালানী গ্যাস; এইচসি - ইথেন; XIII - প্রোপেন; XIV - বুটেনস; XV - পরিশোধন এবং সংস্কারের জন্য গ্যাসোলিন ভগ্নাংশ; XVI - পরিশোধন জন্য মধ্যম পাতন; XVII-

গ্যাস বিভাজক থেকে ভারী পাতন পণ্য বায়ুমণ্ডলীয় স্তম্ভে প্রবেশ করে, যেখানে তারা পেট্রল ভগ্নাংশ (28-193°C), মধ্যম পাতন (193-216°C) এবং ভারী পাতন (216-482°C) এ বিভক্ত হয়। গ্যাস বিভাজকগুলির মধ্যে পৃথকীকরণের প্রথম পর্যায়ে গঠিত, কয়লা সাসপেনশন দুটি প্রবাহে বিভক্ত: একটি মূল কয়লা দিয়ে স্থানচ্যুতিতে খাওয়ানো হয়, অন্যটি - ভ্যাকুয়াম কলামে। ভ্যাকুয়াম কলামের উপর থেকে, সাসপেনশনে থাকা তরল পাতনের কিছু অংশ বায়ুমণ্ডলীয় স্তম্ভে নিঃসৃত হয়, এবং বাকী অংশ নিচ থেকে হাইড্রোজেন বা জ্বালানী তৈরি করতে ব্যবহৃত সংশ্লেষণ গ্যাস পেতে যায়,

ড্রাই ডেশড বিটুমিনাস কয়লার উপর ভিত্তি করে, 4.4% (wt.) হাইড্রোজেন খরচে EIS-C প্রক্রিয়ায় পণ্যের ফলন হল [% (wt.)] :

কয়লা ইডিএস ("এক্সন ডোনার সলভেন্ট") এর তাপীয় দ্রবীভূতকরণের প্রক্রিয়াটি মোটর জ্বালানীতে পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের সাথে কৃত্রিম তেল উৎপাদনের উদ্দেশ্যে। এই প্রযুক্তি অনুসারে, কয়লা পিষে এবং শুকানোর পরে একটি গরম হাইড্রোজেন দাতা দ্রাবকের সাথে মেশানো হয়। পরবর্তী হিসাবে, প্রক্রিয়াটির তরল পণ্যের 200-430°C এর একটি ভগ্নাংশ ব্যবহার করা হয়, যা কো-মো অনুঘটকের একটি স্থির স্তর সহ একটি যন্ত্রপাতিতে প্রাথমিকভাবে হাইড্রোজেনেটেড হয়। মিশ্রণটিকে গ্যাসীয় হাইড্রোজেন সহ একটি আরোহী প্রবাহ চুল্লিতে খাওয়ানো হয়, যেখানে কয়লার তাপ দ্রবীভূত হয় 430-480°C তাপমাত্রায় এবং 14-17 MPa চাপে। প্রাপ্ত পণ্যগুলিকে (গ্যাস বিভাজক এবং ভ্যাকুয়াম পাতনের মাধ্যমে) গ্যাস এবং ভগ্নাংশে বিভক্ত করা হয় যা 540°C পর্যন্ত ফুটতে থাকে এবং একটি অবশিষ্টাংশ >540°C পর্যন্ত ফুটে থাকে, যার মধ্যে প্রতিক্রিয়াহীন কয়লা এবং ছাইও থাকে। পণ্যের ফলন, রূপান্তর হার এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া পরামিতিগুলি প্রক্রিয়াজাত করা কয়লার প্রকারের উপর নির্ভর করে। তরল পণ্যের ফলন এবং গঠনও অবশিষ্টাংশের পুনর্ব্যবহার দ্বারা প্রভাবিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, এ. প্রক্রিয়াটির বিভিন্ন প্রযুক্তিগত নকশায় (অবশিষ্ট-I এবং অবশিষ্টাংশ - II-এর পুনঃপ্রবর্তন ছাড়া), ভগ্নাংশের ফলন হল: [% (wt.)] :

কাঁচামালের প্রকারের উপর নির্ভর করে, অবশিষ্টাংশের সম্পূর্ণ পুনঃসঞ্চালন সহ শুষ্ক এবং মৃত কয়লার তরল পণ্যের ফলন 42 থেকে 51% (wt.) এবং গ্যাস Ci-C 3-এর ফলন 11 থেকে 21 পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। % (wt.) সালফার এবং নাইট্রোজেন অপসারণের জন্য সমস্ত ফলস্বরূপ ভগ্নাংশগুলিকে অবশ্যই হাইড্রোট্রিটেড করতে হবে। ভগ্নাংশের স্ফুটনাঙ্কের বৃদ্ধির সাথে হেটেরোকম্পাউন্ডের বিষয়বস্তু বৃদ্ধি পায়।

ইডিএস প্রক্রিয়ার প্রযুক্তিগত স্কিমের দুটি রূপ প্রস্তাবিত, হাইড্রোজেন এবং জ্বালানী গ্যাস উৎপাদনের পদ্ধতিতে ভিন্ন। প্রথম বৈকল্পিকটিতে, প্রক্রিয়াজাত পণ্যের অংশ হালকা গ্যাসের বাষ্প সংস্কারের মাধ্যমে হাইড্রোজেন উত্পাদিত হয় এবং কোক গ্যাসিফিকেশন ("ফ্লেক্সিকোকিং) সহ একটি কোকিং ইউনিটে প্রক্রিয়াটির তরল পণ্যের ভ্যাকুয়াম পাতনের অবশিষ্টাংশ প্রক্রিয়াকরণ করে জ্বালানী গ্যাস পাওয়া যায়। ”), যা একই সাথে অতিরিক্ত পরিমাণে হালকা তরল পণ্য তৈরি করে। এই ধরনের একটি প্রক্রিয়ার তাপ দক্ষতা প্রায় 56%।

দ্বিতীয় বিকল্পটি পণ্যের পরিসরে সর্বাধিক নমনীয়তা প্রদান করে। ভ্যাকুয়ামের অবশিষ্টাংশের প্রায় অর্ধেক ফ্লেক্সিকোকিং ইউনিটে তরল পণ্য এবং জ্বালানী গ্যাস পাওয়ার জন্য প্রক্রিয়া করা হয় এবং অবশিষ্ট পরিমাণ থেকে হাইড্রোজেন তৈরি করা হয়। সুতরাং, তাপীয় দ্রবীভূতকরণ দ্বারা প্রাপ্ত হালকা হাইড্রোকার্বন গ্যাসগুলি একটি বাণিজ্যিক পণ্য। এই বিকল্পের তাপ দক্ষতা 63% পৌঁছেছে।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ইডিএস প্রযুক্তির ভিত্তিতে, 1980 সালে প্রতিদিন 250 টন কয়লা ধারণক্ষমতা সহ একটি প্রদর্শনী প্ল্যান্ট চালু করা হয়েছিল, যার নির্মাণে মূলধন বিনিয়োগের পরিমাণ ছিল $370 মিলিয়ন। $1.4 বিলিয়ন (1982 মূল্যে) .

তাপীয় দ্রবীভূতকরণ প্রক্রিয়াগুলির সুবিধার মধ্যে রয়েছে কয়লা পাইরোলাইসিসের তুলনায় কম অপারেটিং তাপমাত্রা এবং প্রক্রিয়ার পরামিতিগুলি পরিবর্তন করে তুলনামূলকভাবে বিস্তৃত পরিসরে ফলস্বরূপ তরল পণ্যের গুণমান পরিবর্তিত হওয়ার সম্ভাবনা। একই সময়ে, তাপীয় দ্রবীভূত হওয়ার সময়, উচ্চ প্রক্রিয়ার চাপে কয়লার গভীর রূপান্তর অর্জন করা হয় এবং ফলস্বরূপ পণ্যগুলির সংমিশ্রণে ম্যাক্রোমোলিকুলার যৌগগুলি প্রাধান্য পায়। পরেরটির উপস্থিতি এই কারণে যে ইতিমধ্যে কম তাপমাত্রায়, ফলস্বরূপ মুক্ত র্যাডিকেলগুলির পুনর্মিলনের প্রক্রিয়াগুলি ঘটতে শুরু করে, যার সাথে একটি সুগন্ধযুক্ত প্রকৃতির গৌণ কাঠামো তৈরি হয়, কয়লার প্রাথমিক জৈব পদার্থের তুলনায় কম প্রতিক্রিয়াশীল। . প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে পেস্টে দ্রবীভূত হাইড্রোজেন দাতা এবং আণবিক হাইড্রোজেনের উপস্থিতি এই প্রক্রিয়াগুলিকে পর্যাপ্তভাবে প্রতিরোধ করতে পারে না। এই পদ্ধতির শিল্প বাস্তবায়নে, বেশ কয়েকটি অসুবিধা দেখা দেয়। একটি কঠিন প্রযুক্তিগত সমস্যা হল তরল পণ্য থেকে প্রতিক্রিয়াহীন কয়লা এবং ছাই আলাদা করা। ফলস্বরূপ লক্ষ্য পণ্য প্রক্রিয়া অবস্থার অধীনে তরল, কিন্তু স্বাভাবিক অবস্থায় এটি আধা-কঠিন এবং এমনকি কঠিন হতে পারে, যা পরিবহন, সংরক্ষণ এবং চূড়ান্ত পণ্যগুলিতে প্রক্রিয়া করা কঠিন।

অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন। কয়লা রূপান্তরের ডিগ্রি বৃদ্ধি, ফলস্বরূপ তরল পণ্যগুলির সংমিশ্রণে উন্নতি এবং হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার চাপ হ্রাস অনুঘটক ব্যবহার করে সম্ভব। পরেরটি দ্রাবক থেকে কার্বনে হাইড্রোজেন স্থানান্তরে অবদান রাখে এবং আণবিক হাইড্রোজেনকে সক্রিয় করে, একে পারমাণবিক আকারে রূপান্তর করে।

অনুঘটক ব্যবহার করে কয়লার সরাসরি হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে গবেষণা জার্মান বিজ্ঞানী এফ. বার্গিয়াস এবং এম. পিয়ার দ্বারা 1912 সালে শুরু হয়েছিল। এই কাজের ফলস্বরূপ, 1927 সালে, কয়লার অনুঘটক হাইড্রোজেনেশনের জন্য প্রথম শিল্প স্থাপনের ক্ষমতা ছিল। প্রতি বছর 100 হাজার টন তরল পণ্য তৈরি করা হয়েছিল (বার্গিয়াস-পিয়ার প্রক্রিয়া)। 1940-এর দশকের শুরুতে, জার্মানিতে ইতিমধ্যেই এই ধরনের 12টি উদ্যোগ কাজ করছিল, যা প্রতি বছর 4.2 মিলিয়ন টন মোটর জ্বালানি তৈরি করত, প্রাথমিকভাবে বিমানের পেট্রল। 1935 সালে, ইংল্যান্ডে কয়লার হাইড্রোজেনেশনের জন্য একটি উদ্যোগ নির্মিত হয়েছিল এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, 1949-1953 সময়কালে একটি বড় পাইলট প্ল্যান্টে এই অঞ্চলে কাজ করা হয়েছিল।

সোভিয়েত ইউনিয়নে, গার্হস্থ্য কয়লার হাইড্রোজেনেশনের উপর গবেষণা 1929 সালে N.M. Karavaev এবং I.B. Rapoport দ্বারা শুরু হয়েছিল। পরে, A.D. Petrov, A.V. Lozovoy, B.N. Dolgov এই কাজের উন্নয়নে গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখেন। , D. I. Orochko, A. V. Frost , V. I. Karzhev এবং অন্যান্য সোভিয়েত বিজ্ঞানীদের একটি সংখ্যা. 1937 সালে, বাদামী কয়লার হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের জন্য আমাদের দেশে প্রথম প্ল্যান্টটি ডিজাইন করা হয়েছিল এবং খারকভ শহরে চালু করা হয়েছিল। 1950 এর দশকের শুরুতে, আরও বেশ কয়েকটি অনুরূপ উদ্যোগ নির্মিত হয়েছিল।

সেই বছরের শিল্প স্থাপনায়, তিন- এবং চার-পর্যায়ের কয়লা প্রক্রিয়াকরণ প্রকল্পগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল। তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের পর্যায়ে, পেস্ট - 40% কয়লা এবং 60% উচ্চ-ফুটন্ত কয়লা পণ্য একটি লোহা অনুঘটক যোগ করার সাথে - 450-490 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এবং উচ্চ চাপে হাইড্রোজেন গ্যাসের সংস্পর্শে আসে। তিন বা চারটি ধারাবাহিকভাবে সাজানো চুল্লির সিস্টেমে 70 এমপিএ। তরল পণ্য এবং গ্যাসে কয়লার রূপান্তরের মাত্রা ছিল 90-95% (wt.)। যেহেতু সেই সময়ে অনুঘটক পুনর্জন্মের অর্থনৈতিক পদ্ধতিগুলি বিকশিত হয়নি, তাই বেশিরভাগ ক্ষেত্রে আয়রন অক্সাইড এবং সালফাইডের উপর ভিত্তি করে সস্তা কম-অ্যাক্টিভিটি অনুঘটক ব্যবহার করা হয়েছিল। 440-450 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় চুল্লি এবং গরম বিভাজক সিস্টেমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, সঞ্চালনকারী হাইড্রোজেনযুক্ত গ্যাস এবং তরল পণ্যগুলিকে উপরে থেকে সরিয়ে দেওয়া হয়েছিল। তারপরে, ঠান্ডা বিভাজকটিতে, গ্যাসটি তরল থেকে আলাদা করা হয়েছিল এবং ধোয়ার পরে, তাজা হাইড্রোজেনের সাথে মিশ্রিত চক্রে ফিরিয়ে দেওয়া হয়েছিল। হাইড্রোকার্বন গ্যাস এবং জলকে পৃথক করার জন্য দুই-পর্যায়ের চাপ হ্রাসের পরে, তরল পণ্যটি 320-350 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত শেষ স্ফুটনাঙ্ক এবং একটি অবশিষ্টাংশ (ভারী তেল, এটি ছিল সেন্ট্রিফিউগেশনের আগে হাইড্রোজেনেশন স্লাজ পাতলা করতে ব্যবহৃত হয়)।

তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশন দুটি স্কিম অনুসারে পরিচালিত হয়েছিল: পেস্ট-গঠনকারী এজেন্টের মাধ্যমে একটি বদ্ধ চক্র (সম্পূর্ণ পুনঃসঞ্চালন) এবং অতিরিক্ত ভারী তেল দিয়ে। প্রথম স্কিম অনুসারে, বেশিরভাগ হাইড্রোজেনেশন প্ল্যান্ট পরিচালিত হয়, প্রধানত পেট্রল এবং ডিজেল জ্বালানী উৎপাদনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। অতিরিক্ত ভারী তেলের সাথে কাজ করার সময়, কয়লার জন্য ইনস্টলেশনের ক্ষমতা 1.5-2 গুণ বেড়ে যায়, তবে ভারী তেলকে হালকা-ফুটন্ত পণ্যগুলিতে আলাদা হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের শিকার হতে হয়েছিল বা ইলেক্ট্রোড কোক তৈরি করতে ব্যবহার করতে হয়েছিল।

পেস্ট-ফর্মিং এজেন্ট অনুসারে বন্ধ চক্রের সাথে কয়লা প্রক্রিয়াকরণের সময়, 320 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ফুটন্ত তরল পণ্যগুলির ফলন ছিল 55-61% (ভর) হাইড্রোজেন খরচ 6% পর্যন্ত (ভর) ) 10-15% ফেনল, 3-5% নাইট্রোজেনাস বেস এবং 30-50% অ্যারোমেটিক্স সমন্বিত এই পণ্যগুলিকে তখন হাইড্রোক্র্যাকিং ক্যাটালিস্টের একটি নির্দিষ্ট বিছানায় দ্বি-পর্যায়ের বাষ্প পর্যায়ে হাইড্রোজেনেশন করা হয়েছিল। মোটর পদ্ধতি অনুসারে 80-85 এর অকটেন সংখ্যা সহ পেট্রোলের মোট ফলন 35% (ভর) এ পৌঁছেছে এবং একই সাথে পেট্রোল এবং ডিজেল জ্বালানী উৎপাদনের সাথে তাদের মোট ফলন ছিল প্রায় 45% (ভর) প্রাথমিক কয়লা; কয়লা বা আধা-কোকের গ্যাসীকরণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন পাওয়া যেত।

25% পর্যন্ত কঠিন পদার্থ সমন্বিত স্লাজ প্রক্রিয়াকরণের জন্য পাঠানো হয়েছিল, যা সমগ্র প্রযুক্তি চক্রের সবচেয়ে কষ্টকর এবং শক্তি-নিবিড় পর্যায় ছিল। 12-16% (wt.) এর কঠিন উপাদানে হাইড্রোজেনেটের একটি ভারী ভগ্নাংশ দিয়ে পাতলা করার পরে, স্লাজটি সেন্ট্রিফিউগেশনের শিকার হয়েছিল। প্রায় 40% এর কঠিন উপাদানের অবশিষ্টাংশ 10-15 t/h ক্ষমতার ড্রাম রোটারি ভাটিতে আধা-কোকিং দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়েছিল এবং হালকা তরল কোকিং পণ্যগুলিকে হাইড্রোজেনেটের পাতন ভগ্নাংশের সাথে মিশ্রিত করা হয়েছিল। সেন্ট্রিফিউগেশন দ্বারা প্রাপ্ত ভারী তেল পাতন পাস্তা চক্রে ফিরে আসে।

অনুঘটকের কম ক্রিয়াকলাপ, স্লাজ প্রক্রিয়াকরণে অসুবিধা এবং অন্যান্য কারণগুলি প্রক্রিয়ায় উচ্চ চাপ এবং প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোজেন ব্যবহার করার প্রয়োজন করে। ইনস্টলেশনগুলির একটি কম ইউনিট উত্পাদনশীলতা ছিল, তারা একটি উল্লেখযোগ্য শক্তি তীব্রতা দ্বারা আলাদা করা হয়েছিল।

বিভিন্ন ক্ষেত্রে, I S ° Z Dany p ° দ্বিতীয় প্রজন্মের R ° ঝুঁটি বিভিন্ন দেশে এবং প্রাথমিকভাবে ইউএসএসআর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং জার্মানিতে

এই প্রক্রিয়াগুলির বিকাশে, গবেষণার প্রধান ফোকাস হয়েছে সরঞ্জাম উত্পাদনশীলতার চাপ হ্রাস করা, ব্যয় হ্রাস করা এবং স্লাজ প্রক্রিয়াকরণ এবং অনুঘটক পুনর্জন্মের উন্নতি করা। আজ অবধি, প্রায় 20টি বিকল্প প্রস্তাব করা হয়েছে প্রযুক্তিগত নকশার জন্য প্রসেসগুলির প্রত্যক্ষ হাইড্রোজেনেশন অনুঘটক তরলীকরণের জন্য এলম প্ল্যান্টে, পরীক্ষাগার থেকে ডেমোস্ট্রেশন প্ল্যান্ট পর্যন্ত, যার ক্ষমতা 50 থেকে 600 টন / দিন পি কয়লার জন্য।

BergiusN-Pipia FRG কয়লা হাইড্রোজেনেশনের জন্য তথাকথিত "নতুন জার্মান প্রযুক্তি" একটি অ-পুনরুদ্ধারযোগ্য লোহা অনুঘটক ব্যবহার করে পূর্বে ব্যবহৃত Pyr প্রক্রিয়ার ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে। পুরানো প্রক্রিয়ার বিপরীতে, একটি প্রচলন মধ্যম পাতন একটি পেস্ট তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় (সেন্ট্রিফিউজ ওভারফ্লো পরিবর্তে)। তরল পণ্যগুলিকে ভ্যাকুয়াম পাতন (সেন্ট্রিফিউগেশনের পরিবর্তে) দ্বারা কঠিন অবশিষ্টাংশ থেকে পৃথক করা হয় এবং হাইড্রোজেন তৈরি করতে স্লাজ গ্যাসীকৃত হয়। এর ভিত্তিতে বটট্রপে (জার্মানি) নতুন

বিদেশে বিকশিত কয়লার অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে, শিল্প বাস্তবায়নের জন্য সবচেয়ে প্রস্তুত হল H-Coa1 প্রক্রিয়া (USA)। এই প্রযুক্তি অনুসারে, চিত্রে দেখানো স্কিম অনুসারে তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশন একটি সক্রিয় সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত কো-মো অনুঘটকের একটি তরলযুক্ত বিছানা ব্যবহার করে সঞ্চালিত হয়। 3.3।

শুকনো চূর্ণ কয়লা পুনর্ব্যবহৃত হাইড্রোজেনেশন পণ্যের সাথে মিশ্রিত করা হয় যাতে 35-50% (wt.) কয়লা যুক্ত একটি পেস্ট তৈরি করা হয়, যার মধ্যে সংকুচিত হাইড্রোজেন প্রবর্তন করা হয়। ফলস্বরূপ মিশ্রণ একটি তরল অনুঘটক বিছানা সঙ্গে চুল্লী মধ্যে বিতরণ grate অধীনে উত্তপ্ত এবং খাওয়ানো হয়. প্রক্রিয়াটি 425-480 °C তাপমাত্রা এবং প্রায় 20 MPa চাপে বাহিত হয়। বিক্রিয়া পণ্য এবং অপরিবর্তিত কয়লা ক্রমাগত উপরের চুল্লি থেকে সরানো হয়, এবং নীচে ব্যয়িত অনুঘটক। অনুঘটকের ধ্রুবক সঞ্চালন এবং পুনর্জন্ম নিশ্চিত করে যে এর উচ্চ কার্যকলাপ বজায় রাখা হয়।

চুল্লি থেকে সরানো বাষ্প, ঘনীভবনের পরে, হাইড্রোজেন, হাইড্রোকার্বন গ্যাস এবং হালকা পাতনে বিভক্ত হয়। গ্যাসগুলি পরিশোধনের জন্য এবং হাইড্রোজেনকে পুনর্সঞ্চালনের জন্য পাঠানো হয়। চুল্লির শীর্ষ থেকে তরল পণ্যগুলি বিভাজকটিতে প্রবেশ করে, যেখানে একটি ভগ্নাংশ পৃথক করা হয়, যা হালকা এবং ভারী পাতন পাওয়ার জন্য পাতনের শিকার হয়। প্রথম থেকে, পেট্রল এবং ডিজেল ভগ্নাংশ প্রাপ্ত হয়। বিভাজকের নিচ থেকে নিঃসৃত অবশিষ্ট পণ্যটি হাইড্রোসাইক্লোনগুলিতে দুটি প্রবাহে বিভক্ত হয়: নিম্ন এবং উচ্চতর কঠিন পদার্থের সাথে।

প্রথম প্রবাহটি পেস্ট-গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং দ্বিতীয়টি একটি প্রিসিপিটেটর দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, এবং 50% পর্যন্ত কঠিন কণা সমন্বিত পৃথক করা স্লাজকে হাইড্রোজেন তৈরি করার জন্য গ্যাসীকৃত করা হয়। স্লাজ আলাদা করার পরে অবশিষ্ট তরল পণ্য একটি ভারী পাতন এবং বয়লার জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত অবশিষ্টাংশ পেতে ভ্যাকুয়াম পাতনের শিকার হয়।

"H-Coa1" প্রক্রিয়ায় লক্ষ্য পণ্যের ফলন পেট্রল ভগ্নাংশ (28-200°C) -25.2% (wt.), মধ্য পাতন (200 -) সহ কয়লার জৈব ভরের উপর 51.4% (wt.) পৌঁছেছে। 260°C) - 12.9% (wt.) এবং ভারী পাতন - 13.3% (wt.)। তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের জন্য হাইড্রোজেন খরচ হল 4.7% (wt.)। প্রতিদিন 600 টন কয়লা ক্ষমতা সহ একটি পাইলট প্ল্যান্টে প্রক্রিয়াটি কাজ করা হয়েছে।

আমাদের দেশে, ইনস্টিটিউট অফ দহনশীল জীবাশ্ম (আইজিআই), গ্রোজগিপ্রোনেফটেখিম এবং ভিএনআইআইনেফতেমাশ ইনস্টিটিউটের সাথে 1970 এর দশকে তরলে কয়লার হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে বিস্তৃত গবেষণা চালিয়েছিল।

ভাত। 3.3। কয়লা "H-Coa1" এর হাইড্রোজেনেশন তরলীকরণ প্রক্রিয়ার স্কিম:

কয়লা প্রস্তুতির 1 পর্যায়; 2 - হিটার; 3 - অনুঘটক একটি তরল বিছানা সঙ্গে চুল্লি; 4 - ক্যাপাসিটর; 5 - হাইড্রোজেন নিষ্কাশন ইউনিট; 6 - উচ্চ গতির বিভাজক; 7 - বায়ুমণ্ডলীয় কলাম; 8 - হাইড্রোসাইক্লোস; 9 - বিভাজক; 10 - ভ্যাকুয়াম কলাম; 1 - কয়লা; II - হাইড্রোজেন; III - পুনর্ব্যবহৃত ভারী পাতন; IV - পেস্ট; V হল হাইড্রোজেনেটের স্তর; VI - তরল অনুঘটক স্তর; VII - পুনর্জন্ম অনুঘটক; VIII - বাষ্প-গ্যাস ফেজ; IX - ঘনীভূত ফেজ; এক্স - ব্যয়িত অনুঘটক; XI - তরল; XII - resins; XIII - সালফার পৃথকীকরণ এবং উৎপাদনের জন্য বায়বীয় হাইড্রোকার্বন, অ্যামোনিয়া এবং হাইড্রোজেন সালফাইড; XIV - পরিশোধন জন্য হালকা পাতন; XV - ভারী পাতন; XVI - হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য অ-পুনর্ব্যবহারযোগ্য তেলের অবশিষ্টাংশ; পরিশোধন জন্য XVII- ভারী পাতন; XVIII-

অবশিষ্ট জ্বালানী কিউ জ্বালানী। গবেষণার ফলে একটি নতুন প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া(IGI প্রক্রিয়া), যাতে, একটি পুনরুত্থিত সক্রিয় অনুঘটক এবং প্রতিরোধক সংযোজন ব্যবহার করার জন্য ধন্যবাদ, উন্নত স্লাজ প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির ব্যবহার এবং অন্যান্য প্রযুক্তিগত সমাধানগুলির একটি সংখ্যা, উচ্চ মাত্রা নিশ্চিত করার সাথে সাথে চাপ কমিয়ে 10 এমপিএ করা সম্ভব হয়েছিল। তরল হাইড্রোজেনেশন পণ্যের ফলন। প্রক্রিয়াটির চাপ কমিয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে নির্দিষ্ট মূলধন এবং অপারেশনাল খরচ কমিয়েছে এবং 250-500 m3 ক্ষমতার উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন চুল্লি ব্যবহার করা সম্ভব করেছে, যা ইতিমধ্যে তেল পরিশোধন শিল্পে ব্যবহৃত হয়েছে। বড় পাইলট প্ল্যান্টে IGI প্রক্রিয়া পরীক্ষা করা হচ্ছে।

IGI প্রযুক্তি অনুসারে, কয়লাকে প্রাথমিকভাবে 5-13 মিমি কণার আকারে চূর্ণ করা হয়, যা ঘূর্ণি চেম্বারে উচ্চ গতিতে শুকিয়ে 1.5% (wt.) এর অবশিষ্ট আর্দ্রতার উপর নির্ভর করে, তারপর এটি দ্বিতীয়ভাবে চূর্ণ করা হয়। 100 মাইক্রনের কম কণা আকারে কম্পন নাকাল।

পাল্ভারাইজড কয়লায় 0.2% Mo এবং 1.0% Fe(III) এর অনুঘটক প্রয়োগ করা হয়। এই সংমিশ্রণটি 83% পর্যন্ত কয়লার জৈব ভরের রূপান্তরের একটি ডিগ্রি অর্জন করা সম্ভব করে তোলে। অনুঘটকের সর্বাধিক কার্যকলাপ নিশ্চিত করা হয় যখন এটি দ্রবণ থেকে শুকনো কয়লার উপর প্রয়োগ করা হয়। কয়লা এবং অনুঘটক লবণের যৌথ ভাইব্রো-গ্রাইন্ডিংও কার্যকর, কারণ এটি কয়লার জৈব ভরের কাঠামোর মাইক্রোপোরগুলি খুলে দেয় এবং কয়লার পৃষ্ঠে অনুঘটকের সম্পূর্ণ এবং অভিন্ন জমা নিশ্চিত করে।

অনুঘটক ছাড়াও, ইনহিবিটরগুলি প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে প্রবর্তন করা যেতে পারে, যেমন কুইনোলিন, অ্যানথ্রাসিন এবং অন্যান্য যৌগ যা মুক্ত র্যাডিকেলগুলিকে স্থিতিশীল করে এবং তাদের পচনের সময় পারমাণবিক হাইড্রোজেন মুক্তির কারণে কয়লার জৈব অংশের ধ্বংস সক্রিয় করে। এই সংযোজনগুলির 1-5% প্রবর্তন কয়লার রূপান্তরের ডিগ্রি এবং তরল পণ্যের ফলন 10-15% বৃদ্ধি করে।

এটিতে প্রয়োগ করা একটি অনুঘটক সহ কয়লা পাস্তা প্রস্তুতি পদ্ধতিতে প্রবেশ করে। একটি পেস্ট-গঠনকারী এজেন্ট হিসাবে, 300-400°C এর স্ফুটনাঙ্ক সহ কয়লা পাতন ব্যবহার করা হয়, যা প্রাথমিকভাবে একটি পৃথক পর্যায়ে 10 MPa এর চাপে হাইড্রোজেনেটেড হয়। প্রক্রিয়াটির স্বাভাবিক আচরণের জন্য, পেস্টটি কয়লা এবং দ্রাবকের সমান অনুপাতের সাথে প্রস্তুত করা হয়; কয়লার একটি উচ্চ সামগ্রী সহ, সিস্টেমে পেস্টের পরিবহন উচ্চ সান্দ্রতার কারণে কঠিন। কয়লা-তেল পেস্ট, যার মধ্যে বায়বীয় হাইড্রোজেন প্রবর্তন করা হয়, একটি নলাকার চুল্লিতে প্রি-হিট করা হয় এবং 1.0-1.5 h -1 এর স্পেস বেগে ফাঁপা আনহিটেড রিঅ্যাক্টরের সিস্টেমে প্রবেশ করে। চুল্লিতে পেস্ট থাকার সময় (30-60 মিনিট), কয়লা হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়া হাইড্রোকার্বন গ্যাস (% -C4, অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন সালফাইড এবং কার্বন অক্সাইড [10% পর্যন্ত (wt.)], জলের গঠনের সাথে এগিয়ে যায়। এবং তরল পণ্য। প্রক্রিয়াটি তাপ নিঃসরণের সাথে সাথে এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য চুল্লিতে একটি ঠান্ডা হাইড্রোজেনযুক্ত গ্যাস খাওয়ানো হয়; এটি একটি মিশ্রণ এজেন্ট হিসাবেও কাজ করে।

চুল্লি থেকে হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া পণ্য একটি গরম বিভাজক পাঠানো হয়. বিভাজকের উপরে থেকে, গ্যাস এবং হালকা তরল পণ্য ধারণকারী একটি বাষ্প-গ্যাস স্ট্রিম নিষ্কাশন করা হয়, এবং নীচে থেকে - স্লাজ, যার মধ্যে 300-325 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে ফুটন্ত তরল পণ্য, প্রতিক্রিয়াহীন কয়লা, ছাই এবং একটি অনুঘটক থাকে।

এই স্লাজের মোট কঠিন উপাদান 10-15% (wt.)। গ্যাস-বাষ্প প্রবাহকে ঠান্ডা করে একটি তরল অংশে আলাদা করা হয় এবং একটি হাইড্রোকার্বন গ্যাস যাতে 75-80% (ভলিউম) হাইড্রোজেন, C1-C4 হাইড্রোকার্বন, অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন সালফাইড এবং কার্বন অক্সাইড থাকে। সংক্ষিপ্ত চক্র শোষণ দ্বারা অন্যান্য গ্যাস পৃথকীকরণের পরে, হাইড্রোজেন প্রক্রিয়ায় ফিরে আসে। হাইড্রোকার্বন গ্যাস প্রক্রিয়ায় তার খরচের 50-60% পরিমাণে হাইড্রোজেন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। অবশিষ্ট প্রয়োজনীয় হাইড্রোজেন একটি পৃথক প্ল্যান্টে কয়লা গ্যাসীকরণ বা স্লাজ প্রক্রিয়াকরণ থেকে অবশিষ্টাংশ দ্বারা উত্পাদিত হয়।

টেবিল 3.6। তেলের সাথে তুলনা করে বিভিন্ন কয়লা হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার তরল পণ্যের বৈশিষ্ট্য

স্লাজ প্রক্রিয়াকরণ, প্রক্রিয়াটির সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে জটিল ধাপগুলির মধ্যে একটি, IGI স্কিমে দুটি পর্যায়ে সম্পন্ন করা হয়। প্রথম পর্যায়ে, স্লাজটি প্রায় 30% (wt.) এর অবশিষ্ট কঠিন পদার্থে ফিল্টার করা হয় এবং দ্বিতীয় পর্যায়ে এটি 50-70% (wt.) কঠিন পদার্থের জন্য ভ্যাকুয়াম পাতনের শিকার হয়। . এই অবশিষ্ট পণ্যটি একটি তরল নীচের সাইক্লোন ফার্নেসে পুড়িয়ে ফেলা হয়। দহনের সময়, মলিবডেনাম 97-98% গ্যাস পর্যায়ে চলে যায় (1M02O3) এবং ছাইতে জমা হয়, যেখান থেকে এটি পুনরায় ব্যবহারের জন্য হাইড্রোমেটালার্জি পদ্ধতিতে বের করা হয়। দহনের সময় নির্গত তাপ 2.5-2.8 হাজার kWh বিদ্যুৎ, বা প্রতি টন স্লাজের অবশিষ্টাংশে 11 টন বাষ্প উৎপন্ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

কয়লা হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের তরল পণ্যগুলি মৌলিক গঠন এবং নিম্ন হাইড্রোজেন সামগ্রীতে সাধারণ তেল থেকে ভিন্ন, সেইসাথে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে নাইট্রোজেন- এবং অক্সিজেনযুক্ত যৌগ এবং অ্যালকিনের উপস্থিতিতে (সারণী 3.6)। অতএব, বাণিজ্যিক মোটর জ্বালানী প্রাপ্ত করার জন্য, তাদের অবশ্যই সেকেন্ডারি গ্যাস-ফেজ হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের শিকার হতে হবে।

আইজিআই প্রক্রিয়ার স্কিমে, 400 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত স্ফুটনাঙ্ক সহ তরল-ফেজ কয়লা হাইড্রোজেনেশনের বিস্তৃত পাতনের হাইড্রোট্রিটমেন্টটি চুল্লির দুটি তাপমাত্রা অঞ্চলে 10 এমপিএ ক্রমিক চাপের অধীনে করা হয়। অবাঞ্ছিত পলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়া এড়ান যা উচ্চ-ফুটন্ত যৌগ গঠনের দিকে পরিচালিত করে। প্রথম জোনে 230-250°С

অ্যালকিনের হাইড্রোজেনেটেড অংশ, পলিমারাইজেশনের জন্য সবচেয়ে প্রবণ। তারপর, 400 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, অ্যালকিনের প্রধান ভর এবং আংশিকভাবে সুগন্ধযুক্ত যৌগগুলি হাইড্রোজেনেটেড হয়; সালফার-, অক্সিজেন- এবং নাইট্রোজেন-যুক্ত যৌগগুলির ধ্বংসও ঘটে। তেল পরিশোধনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম-কোবাল্ট-মলিবডেনাম অনুঘটকের উপস্থিতিতে হাইড্রোট্রিটিং করা হয়। যাইহোক, বেশ কিছু ক্ষেত্রে, কয়লা পাতনে হেটেরোটমিক যৌগগুলির উচ্চ সামগ্রীর কারণে, এই অনুঘটকগুলি যথেষ্ট দক্ষ নয় বা দ্রুত বিষাক্ত হয়ে যায়। অতএব, নতুন স্থিতিশীল অনুঘটক প্রয়োজন।

আইজিআই প্রযুক্তি ব্যবহার করে বাদামী কয়লা হাইড্রোজেনেশনের প্রাথমিক পাতনের বৈশিষ্ট্য এবং এর হাইড্রোট্রিটমেন্টের পণ্যগুলি টেবিলে দেওয়া হয়েছে। 3.7। তরল-ফেজ কয়লা হাইড্রোজেনেশনের প্রাথমিক পাতন পণ্যগুলি অস্থির। সংরক্ষণের সময়, তারা রঙ পরিবর্তন করে এবং অদ্রবণীয় অবক্ষেপণ তৈরি করে, যা উপস্থিতির কারণে ঘটে

সারণি 3.7। বাদামী কয়লার তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশন এবং এর হাইড্রোট্রিটমেন্টের পণ্যগুলির পাতনের বৈশিষ্ট্য এবং ফলন

	হাইড্রোজেনেশন ডিস্টিলেট	ডিস্টিলেট হাইড্রোট্রিটিং পণ্য
সূচক		যোগফল ar-th	এবং. k. -180 °С
ঘনত্ব, kg/m 3 বিষয়বস্তু,
নাইট্রোজেন ঘাঁটি
আয়োডিন সংখ্যা, গ্রুপ হাইড্রোকার্বন রচনা, প্যারাফিন এবং ন্যাপথেনিস সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন ভগ্নাংশের রচনা, °С: 50% (vol.) c.c. মৌলিক রচনা, প্রাথমিক পাতনে ফলন, % (wt.)			86.01 13,98 0,01

অ-মৌলিক প্রকৃতির নাইট্রোজেন-ধারণকারী যৌগের ক্ষুদ্র পরিমাণে রচনা, যেমন পাইরোল। এই যৌগগুলি হাইড্রোট্রিটমেন্টের সময় সম্পূর্ণরূপে অপসারণ নাও হতে পারে এবং পর্যাপ্ত স্থিতিশীল পণ্যগুলি পাওয়ার জন্য, প্রক্রিয়াটির সাধারণ স্কিমে একটি বিস্তৃত হাইড্রোজেনেশন ডিস্টিলেট বা এর ভগ্নাংশগুলির শোষণ এবং নিষ্কাশনযোগ্য ডিনাইট্রোজেনেশন অন্তর্ভুক্ত করার পরামর্শ দেওয়া হয়।

ভগ্নাংশ i. k.- 180 ° C হাইড্রোট্রিটেড ডিস্টিলেটের একটি অকটেন সংখ্যা 66 (মোটর পদ্ধতি) থাকে এবং এটি প্রকৃত রেজিন এবং নাইট্রোজেনাস যৌগের বর্ধিত সামগ্রী দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। উচ্চ-অকটেন মোটর গ্যাসোলিনের একটি উপাদান পেতে, এর গভীর হাইড্রোট্রিটমেন্ট এবং পরবর্তী সংস্কার প্রয়োজন। ডিজেল ভগ্নাংশ, সুগন্ধি হাইড্রোকার্বনের উচ্চ বিষয়বস্তুর কারণে, তুলনামূলকভাবে কম সিটেন সংখ্যা রয়েছে। 300-400°C এর স্ফুটনাঙ্ক বিশিষ্ট একটি ভগ্নাংশ, যার একটি অংশ পেস্ট-গঠনকারী উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এটি গ্যাসোলিন এবং ডিজেল ভগ্নাংশ তৈরি করতে হাইড্রোক্র্যাকিংয়ের জন্য একটি ফিডস্টক হিসাবে কাজ করতে পারে। আইজিআর প্রযুক্তির দুটি রূপ অনুসারে কানস্ক-অচিনস্ক বেসিনের বাদামী কয়লার হাইড্রোজেনেশনের উপাদান ভারসাম্য নীচে উপস্থাপন করা হয়েছে (অঙ্ক I বিকল্পে - 70% কঠিন পদার্থে স্লাজ প্রক্রিয়াকরণ, হর II বিকল্পে - একই, 50%):

~ প্রাপ্ত

নেওয়া [% (wt.)] [% (wt.)]

সহ:		ডিজেল জ্বালানী
		বয়লার জ্বালানী
প্রভাবক		উৎপাদনের জন্য গ্যাস
ইনহিবিটার
হাইড্রোজেন (সহ		হাইড্রোজেন সালফাইড
		কার্বন - ডাই - অক্সাইড

যেমন দেখা যায়, কয়লার সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াকরণের সাথে, মোটর জ্বালানী এবং রাসায়নিক পণ্যগুলির 45-55% (ভর) প্রাপ্ত হয়।

TS-1 প্রকারের জেট ফুয়েল আইজিআর পদ্ধতিতে কয়লা তরলীকরণের পণ্য থেকেও পাওয়া যেতে পারে। এটি করার জন্য, "ডিফেনোলাইজেশন" এর পরে তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের মোট পাতন থেকে বিচ্ছিন্ন 120-230°C ভগ্নাংশকে ধারাবাহিকভাবে তিনটি পর্যায়ে যেতে হবে: নিম্ন-তাপমাত্রা হাইড্রোজেনেশন (6 MPa, 230°C, প্রশস্ত-ছিদ্র অ্যালুমিনিয়াম- নিকেল-মলিবডেনাম অনুঘটক), হাইড্রোট্রিটমেন্ট (6 MPa, 380°C এবং একই অনুঘটক) এবং অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বনের হাইড্রোজেনেশন (6 MPa, 290°C, বাণিজ্যিক অ্যালুমিনিয়াম প্যালাডিয়াম সালফাইড অনুঘটক)। তৃতীয় পর্যায় প্রয়োজন যদি হাইড্রোট্রিটেড ভগ্নাংশ 120-230°C এর মধ্যে 22% এর বেশি থাকে

ভাত। 3.4। আইজিআই প্রযুক্তি ব্যবহার করে কয়লার হাইড্রোজেনেশনের মাধ্যমে মোটর জ্বালানি উৎপাদনের পরিকল্পনা - গ্রোজগিপ্রো-নেফতেখিম:

1-কয়লার প্রস্তুতি; 2 - কয়লা তরলকরণ; 3 -- হাইড্রোজেন উৎপাদন; 4 - কঠিন অবশিষ্টাংশের বিচ্ছিন্নতা; 5 6, 10 - সংশোধন; 7 - স্লাজ নিষ্পত্তি ইউনিট; 8 - phenols বিচ্ছিন্নতা; 9 - হাইড্রোজেনেশন; 11 - হাইড্রোট্রিটিং এবং সংস্কার; 12, 14 - হাইড্রোক্র্যাকিং; 13 - আইসোমারাইজেশন এবং হাইড্রোজেনেশন;

1 - কয়লা; 11 - সাবেক পেস্ট; III - অনুঘটক; IV-হাইড্রোজেন; V - গ্যাস C 4 এবং CO; VI - হাইড্রোজেনেশনের তরল পণ্য; VII - Г4Нз, Нг$ এবং CO2; VIII - ভগ্নাংশ >400 °С; IX - কঠিন অবশিষ্টাংশ; এক্স - জল; XI - feiol, cresols; XII - "n এর ভগ্নাংশ। k. - 180 ° С; XIII - ভগ্নাংশ 180-300 °C; XIV - ভগ্নাংশ 300-400 °C; XV - বিল্ডিং উপকরণ উত্পাদন জন্য ছাই; XVI - প্রক্রিয়া বাষ্প; XVII - বিদ্যুৎ; XVIII - পেট্রল; XIX - জেট জ্বালানী; XX - ডিজেল জ্বালানী

^ ভর।) সুগন্ধি হাইড্রোকার্বন। কিন্তু ডেটা।

IGI প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেনেটেড পণ্য এবং এর ভগ্নাংশের প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রক্রিয়াগুলির বিভিন্ন সেটের প্রযুক্তিগত স্কিম অন্তর্ভুক্ত করে, ফলে পেট্রল এবং ডিজেল জ্বালানীর অনুপাত পরিবর্তন করা সম্ভব - 1: 0 থেকে 1: 2.6 পর্যন্ত। পেট্রল উত্পাদন সর্বাধিক করতে, ডিজেল ভগ্নাংশ হাইড্রোক্র্যাক করা যেতে পারে। আইজিআই প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে বিকল্পগুলির মধ্যে একটি অনুসারে মোটর জ্বালানী পাওয়ার স্কিমটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3.4। এই স্কিমের অধীনে প্রতি বছর 3 মিলিয়ন টন মোটর জ্বালানীর উত্পাদন সংগঠিত করার সময়, কানস্ক-আচিনস্ক বেসিন থেকে প্রতি বছর 19.7 মিলিয়ন টন বাদামী কয়লার প্রয়োজন হবে, যার মধ্যে 9 মিলিয়ন টন হাইড্রোজেনেশন, 3 মিলিয়ন টন গ্যাসীয়করণের জন্য হাইড্রোজেন তৈরি করা উচিত। এবং শক্তির প্রয়োজনের জন্য 7.3 মিলিয়ন টন। এই ক্ষেত্রে, নিম্নলিখিত পণ্যগুলি উত্পাদিত হতে পারে (প্রতি বছর মিলিয়ন টন): পেট্রল - 1.45, ডিজেল জ্বালানী - 1.62, তরল গ্যাস - 0.65, অ্যামোনিয়া - 0.07 এবং সালফার - 0.066। তাপীয় k. এবং. এই ধরনের উৎপাদনের 55%।

কয়লা হাইড্রোজেনেশনের বিদেশী প্রক্রিয়াগুলিতেও এটি ব্যবহারের পরিকল্পনা করা হয়েছে বিভিন্ন বিকল্পপরিশোধন এবং তরল পণ্য পুনর্ব্যবহারযোগ্য. উদাহরণস্বরূপ, BIS-I প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে প্রতিদিন 30 হাজার টন বিটুমিনাস কয়লা প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি কমপ্লেক্সের প্রকল্পে, সমস্ত তরল হাইড্রোজেনেশন পণ্যগুলি প্রায় 50% রূপান্তরের ডিগ্রি সহ হাইড্রোক্র্যাকিংয়ের শিকার হয়। অতিরিক্ত হাইড্রোট্রিটমেন্টের পরে প্রাপ্ত পেট্রল ভগ্নাংশটি 100 এর অকটেন রেটিং (গবেষণা পদ্ধতি) সহ একটি মোটর গ্যাসোলিন উপাদান পাওয়ার জন্য সংস্কারে পাঠানো উচিত। সাধারণভাবে, কমপ্লেক্সটি নিম্নলিখিত পণ্যগুলি (প্রতি হাজার টন প্রতি দিন) পাবে বলে আশা করা হচ্ছে: মোটর পেট্রল - 2.78, মধ্য পাতন - 8.27, ভারী জ্বালানী তেল - 4.75, তরলীকৃত গ্যাস - 0.64 এবং সালফার - 0.12। কমপ্লেক্স নির্মাণের জন্য মূলধন খরচ অনুমান করা হয়েছে $5.7 বিলিয়ন (1982 মূল্যে)। 90% ক্ষমতার লোডে বার্ষিক অপারেটিং খরচ হবে (মিলিয়ন ডলারে): কয়লার খরচ - 420, শক্তি খরচ - 101, অনুঘটক এবং রাসায়নিক - 77, অপারেটিং উপকরণ - 114, কর্মী রক্ষণাবেক্ষণ (1900 জন) - 79।

উপলভ্য অনুমানগুলি দেখায়, আজ অবধি উন্নত প্রযুক্তিগুলি ব্যবহার করে হাইড্রোজেনেশন পদ্ধতির মাধ্যমে কয়লা থেকে মোটর জ্বালানী উৎপাদনের জন্য হ্রাসকৃত খরচ পরবর্তী উৎপাদনের গড় খরচ সহ পেট্রোলিয়াম ফিডস্টক থেকে সেগুলি পাওয়ার খরচের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি। যাইহোক, উৎপাদিত তেল থেকে উৎপাদিত জ্বালানীর সাথে তুলনা করলে খরচের পার্থক্য কমানো যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, ব্যয়বহুল বর্ধিত তেল পুনরুদ্ধার কৌশল বা গভীর সমুদ্রের তাক থেকে।

অনেক দেশে কয়লা হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াকরণের ক্ষেত্রে চলমান গবেষণা এবং উন্নয়ন কাজের লক্ষ্য হল প্রক্রিয়াগুলির প্রযুক্তিগত এবং যন্ত্রগত নকশা উন্নত করা, নতুন অনুঘটক এবং সংযোজন বিকাশ, বৃদ্ধি শক্তির দক্ষতাসমস্ত পর্যায়। এই অনুসন্ধানগুলি কয়লা থেকে মোটর জ্বালানী প্রাপ্তির ইউনিট খরচ হ্রাস প্রদান করতে পারে। কয়লা হাইড্রোজেনেশন এবং গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ার সংমিশ্রণ একক প্রবাহে তরলীকরণ পণ্য পৃথকীকরণের পর্যায়গুলিকে জটিল না করে এবং কাঁচামাল গরম করার জন্য ব্যয় করা শক্তির ক্ষতি ছাড়াই আশাব্যঞ্জক হিসাবে বিবেচনা করা উচিত।

কয়লার গ্যাসীকরণ এবং হাইড্রোকার্বন জ্বালানীর সংশ্লেষণ

পরোক্ষ তরলীকরণের মাধ্যমে কয়লা থেকে মোটর জ্বালানি প্রাপ্ত করার সময়, প্রথম পর্যায়ে গ্যাসীকরণ হয়।

সলিড ফুয়েল গ্যাসিফিকেশন হল একটি তাপীয় প্রক্রিয়া যার সময় অক্সিডাইজিং এজেন্টের (বায়ু বা প্রযুক্তিগত অক্সিজেন, জলীয় বাষ্প) উপস্থিতিতে জ্বালানির জৈব অংশকে দাহ্য গ্যাসের মিশ্রণে রূপান্তরিত করা হয়।

ইতিমধ্যে 19 শতকের শুরুতে, কয়লা পাতনের মাধ্যমে প্রাপ্ত গ্যাস বিশ্বের প্রধান শহরগুলিতে রাস্তায় আলোকিত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। প্রাথমিকভাবে, এটি কোকিং প্রক্রিয়ায় প্রাপ্ত হয়েছিল, তবে শতাব্দীর মাঝামাঝি নাগাদ, কোক এবং কয়লার অবশিষ্টাংশ-মুক্ত গ্যাসীকরণ একটি শিল্প স্কেলে চক্রাকারে এবং তারপরে ক্রমাগত গ্যাস জেনারেটরগুলিতে পরিচালিত হয়েছিল। এই শতাব্দীর শুরুতে, কয়লা গ্যাসীকরণ বিশ্বের অনেক দেশে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল, প্রাথমিকভাবে শক্তি গ্যাস উৎপাদনের জন্য। 1958 সাল নাগাদ, ইউএসএসআর-এ বিভিন্ন আকার এবং ডিজাইনের প্রায় 2,500টি গ্যাস জেনারেটর কাজ করছিল, যা প্রতি বছর প্রায় 35 বিলিয়ন m3 শক্তি এবং বিভিন্ন ধরণের কঠিন জ্বালানী থেকে গ্যাস প্রক্রিয়াজাতকরণ নিশ্চিত করেছিল। যাইহোক, প্রাকৃতিক গ্যাসের উত্পাদন এবং পরিবহনে পরবর্তী দ্রুত বৃদ্ধির কারণে, আমাদের দেশে এবং বিদেশে উভয়ই কঠিন জ্বালানির গ্যাসীকরণের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে।

কয়লা গ্যাসীকরণ উচ্চ তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয় এবং এটি একটি মাল্টিস্টেজ ভিন্নধর্মী ভৌত ও রাসায়নিক প্রক্রিয়া। কয়লার জৈব ভর, প্রাথমিকভাবে কার্বন, যা এর অংশ, গ্যাসীয় অক্সিডাইজারের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এই ক্ষেত্রে, অক্সিজেন এবং জলীয় বাষ্পের সাথে কার্বনের নিম্নলিখিত প্রাথমিক প্রতিক্রিয়াগুলি ঘটে:

তাদের গরম করার প্রথম পর্যায়ে কয়লার গ্যাসীকরণের সময় নির্দেশিত প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলি ছাড়াও, পাইরোলাইসিস পণ্যগুলি গঠিত হয়।

* বিক্রিয়ার তাপ 15 °C তাপমাত্রায় এবং 0.1 MPa চাপে দেওয়া হয়।

লিসা। গ্যাসীকরণের সময়, একটি নিয়ম হিসাবে, কয়লার প্রায় পুরো জৈব অংশ গ্যাসে পরিণত হয় এবং কিছু ক্ষেত্রে, আংশিকভাবে আলকাতরায় পরিণত হয় এবং খনিজ অংশটি অপ্রতিক্রিয়াহীন জ্বালানীর একটি ছোট মিশ্রণে ছাই বা তরল স্ল্যাগ তৈরি করে।

হাইড্রোজেনেশনের বিপরীতে, গ্যাসিফিকেশন প্রক্রিয়াগুলির জন্য কাঁচামালের প্রয়োজনীয়তাগুলির রূপান্তর এবং পেট্রোগ্রাফিক রচনার পর্যায়ে উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা নেই, তবে যান্ত্রিক এবং তাপীয় শক্তি, সিন্টারিং, আর্দ্রতা, ছাই এবং সালফারের ভূমিকা অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ। কয়লার প্রাক-চিকিত্সা-শুষ্ককরণ, জারণ ইত্যাদির পরে এই পরামিতিগুলির উপর অনেকগুলি বিধিনিষেধ হ্রাস করা হয়। নির্দিষ্ট গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ায় কয়লার ব্যবহারের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য সূচক হল ছাই অবশিষ্টাংশের গলে যাওয়া তাপমাত্রা। এটি প্রধান প্রক্রিয়ার তাপমাত্রা পরিসীমা এবং ছাই অপসারণ ব্যবস্থার পছন্দ নির্ধারণ করে।

কঠিন জ্বালানির ক্রিয়াকলাপ এবং গ্যাসীকরণের হার মূলত অনুঘটক হিসাবে কাজ করে এমন খনিজ উপাদানগুলির উপর নির্ভর করে। গ্যাসীকরণের সময় জীবাশ্ম কয়লার ট্রেস উপাদানগুলির আপেক্ষিক অনুঘটক প্রভাব নিম্নলিখিত সিরিজ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে:

কঠিন জ্বালানীর গ্যাসীকরণের পৃথক প্রক্রিয়ার বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রধান পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছে: প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে তাপ সরবরাহের পদ্ধতি; একটি গ্যাসফাইং এজেন্ট সরবরাহের জন্য একটি পদ্ধতি; গ্যাসফাইং এজেন্টের প্রকার; প্রক্রিয়া তাপমাত্রা এবং চাপ;

খনিজ অবশিষ্টাংশ গঠনের পদ্ধতি এবং তার আনলোডিং। এই সমস্ত পরামিতিগুলি আন্তঃসংযুক্ত এবং মূলত গ্যাস জেনারেটরের নকশা বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়।

জলীয় বাষ্পের সাথে কার্বনের প্রতিক্রিয়ার এন্ডোথার্মিক প্রভাবের ক্ষতিপূরণের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ সরবরাহের পদ্ধতি অনুসারে, গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়াগুলি অটোথার্মাল এবং অ্যালোথার্মিকে বিভক্ত। অটোথার্মাল প্রক্রিয়া সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়; তাদের মধ্যে, প্রক্রিয়ায় প্রবর্তিত কয়লার অংশ পুড়িয়ে তাপ পাওয়া যায়। অ্যালোথার্মিক প্রক্রিয়ায়, তাপ সরবরাহ করা হয় কয়লার সরাসরি উত্তাপের মাধ্যমে সঞ্চালিত কঠিন, তরল বা বায়বীয় কুল্যান্টের মাধ্যমে, চুল্লির প্রাচীরের মাধ্যমে কুল্যান্টের পরোক্ষ উত্তাপ বা চুল্লিতে নিমজ্জিত একটি গরম করার উপাদানের মাধ্যমে।

চুল্লিতে জ্বালানী এবং অক্সিডাইজারের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়া সংগঠিত করার জন্য, মোটা কয়লার একটি অবিচ্ছিন্ন চলমান স্তর, কয়লার একটি সমসাময়িক প্রবাহ এবং এনট্রেনমেন্ট মোডে অক্সিডাইজার এবং সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত কয়লার একটি তরলযুক্ত বিছানা ব্যবহার করা হয়। একটি অবিচ্ছিন্ন বিছানা সহ গ্যাস জেনারেটরে, গলিত জ্বালানীর নিম্নগামী আন্দোলন এবং গরম গ্যাসের প্রবাহের ঊর্ধ্বমুখী আন্দোলন সংগঠিত হয়। এই নীতিটি প্রক্রিয়াটির উচ্চ রাসায়নিক এবং তাপীয় কার্যকলাপ নির্ধারণ করে এবং কেকিং কয়লা বাদ দিয়ে বেশিরভাগ ধরণের কয়লাকে গ্যাসীকরণ করা সম্ভব করে তোলে। এই ধরনের গ্যাস জেনারেটরগুলির নির্দিষ্ট উত্পাদনশীলতা কয়লার সূক্ষ্ম ভগ্নাংশের প্রবেশের দ্বারা সীমাবদ্ধ, যা চাপ বৃদ্ধির দ্বারা আংশিকভাবে অফসেট হয়। কয়লা স্তরের উপরের অংশে মাঝারি তাপমাত্রার কারণে পণ্যের গ্যাসে মিথেনের পরিমাণ বৃদ্ধি পায় [10-12% পর্যন্ত (ভলিউম)], সেইসাথে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে উপ-পণ্য যেমন টারস, তরল তৈরি হয়। হাইড্রোকার্বন এবং ফেনল।

চূর্ণ কয়লা একটি তরলযুক্ত বিছানা সহ গ্যাস জেনারেটরে লোড করা হয় - কণার আকার 0.5-8.0 মিমি। তরলকরণ মোড একটি গ্যাসফাইং এজেন্ট সরবরাহ দ্বারা সমর্থিত হয়। বিছানায় ভাল মেশানো তাপ এবং ভর স্থানান্তরের উচ্চ হার প্রদান করে এবং গ্যাসীকরণের সময় কার্যত কোন উপজাত তরল পণ্য তৈরি হয় না। ফলে গ্যাসে মিথেনের পরিমাণ সাধারণত 4% (ভলিউম) এর বেশি হয় না। একই সময়ে, তরলযুক্ত বিছানা প্রক্রিয়াগুলিতে, ছোট জ্বালানী কণাগুলি বহন করা হয়, যা এক পাসে রূপান্তরের ডিগ্রি হ্রাস করে এবং পরবর্তী প্রযুক্তিগত পর্যায়ের সরঞ্জামগুলির ক্রিয়াকলাপকে জটিল করে তোলে।

পাল্ভারাইজড কয়লা এনট্রেনমেন্ট গ্যাস জেনারেটরে প্রক্রিয়াজাত করা হয়। এটি বাষ্প-অক্সিজেন বিস্ফোরণের সাথে একটি সমসাময়িক প্রবাহে চুল্লিতে প্রবর্তন করা হয়, যখন প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে তাপমাত্রা 2000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছায়। এই ধরনের গ্যাস জেনারেটরে সব ধরনের কয়লা প্রক্রিয়া করা সম্ভব। তাদের মধ্যে প্রতিক্রিয়া একটি উচ্চ হারে সঞ্চালিত হয়, যা একটি উচ্চ নির্দিষ্ট উত্পাদনশীলতা নিশ্চিত করে। পণ্যের গ্যাসে কার্যত মিথেন, টার এবং তরল হাইড্রোকার্বন থাকে না। কিন্তু উচ্চ পরিচালন তাপমাত্রার কারণে, এই ধরনের গ্যাস জেনারেটরে অক্সিজেন খরচ একটি ক্রমাগত বা তরলযুক্ত জ্বালানী বেড সহ গ্যাস জেনারেটরের তুলনায় বেশি এবং উচ্চ তাপ দক্ষতা নিশ্চিত করার জন্য একটি দক্ষ তাপ পুনরুদ্ধার ব্যবস্থা প্রয়োজন। এই জাতীয় গ্যাস জেনারেটরগুলি পরিচালনা করার সময়, একজনকে কাঁচামাল সরবরাহের মোডটি কঠোরভাবে পর্যবেক্ষণ করা উচিত, যেহেতু চুল্লিতে একই সাথে অল্প পরিমাণে কয়লা অবস্থিত হওয়ার কারণে, মোডের যে কোনও লঙ্ঘন প্রক্রিয়া বন্ধ করে দেয়।

প্রবেশদ্বার গ্যাসীকরণের একটি বিকল্প হল শুকনো পাল্ভারাইজড জ্বালানির পরিবর্তে জল-কয়লার স্লারি ব্যবহার করা। এটি চুল্লিতে জ্বালানী সরবরাহের সুবিধা দেয় এবং এর লোডিংয়ের জন্য বাঙ্কার সিস্টেম ব্যবহার করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে।

সাধারণত, গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ায় গ্যাসীকরণকারী এজেন্টগুলি হল বায়ু, অক্সিজেন এবং বাষ্প। বাষ্প-বায়ু বিস্ফোরণের সাথে, বায়ু পৃথকীকরণ ইউনিটের কোন প্রয়োজন নেই, যা প্রক্রিয়াটির ব্যয় হ্রাস করে, তবে এর ফলে গ্যাসটি কম-ক্যালোরিযুক্ত, কারণ এটি বায়ুমণ্ডলীয় নাইট্রোজেনের সাথে অত্যন্ত মিশ্রিত। অতএব, গ্যাসীকরণ স্কিমগুলিতে, বাষ্প-অক্সিজেন বিস্ফোরণকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয় এবং অক্সিজেনের সাথে বাষ্পের অনুপাত শর্ত দ্বারা নির্ধারিত হয়। প্রক্রিয়া বহন করে। হাইড্রোগ্যাসিফিকেশন প্রক্রিয়ায়, হাইড্রোজেন গ্যাসীয়করণ এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং মিথেন সমৃদ্ধ একটি উচ্চ-ক্যালোরিযুক্ত গ্যাস পাওয়া যায়।

গ্যাসীকরণ তাপমাত্রা, নির্বাচিত প্রযুক্তির উপর নির্ভর করে, ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হতে পারে - 850 থেকে 2000 °C পর্যন্ত। কয়লার প্রতিক্রিয়া, ছাইয়ের গলিত তাপমাত্রা এবং ফলে গ্যাসের প্রয়োজনীয় সংমিশ্রণ দ্বারা তাপমাত্রা শাসন নির্ধারিত হয়। অটোথার্মাল প্রক্রিয়ায়, চুল্লির তাপমাত্রা বাষ্পের অনুপাত দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়: বিস্ফোরণে অক্সিজেন। অ্যালোথার্মিক প্রক্রিয়াগুলির জন্য, এটি কুল্যান্টের সর্বাধিক সম্ভাব্য গরম করার তাপমাত্রা দ্বারা সীমাবদ্ধ।

বিভিন্ন গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ায়, চাপ বায়ুমণ্ডলীয় থেকে 10 MPa পর্যন্ত পরিবর্তিত হতে পারে। চাপ বৃদ্ধি প্রক্রিয়ার তাপমাত্রা এবং শক্তি দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য অনুকূল পরিস্থিতি তৈরি করে এবং পণ্য গ্যাসে মিথেনের ঘনত্ব বৃদ্ধিতে অবদান রাখে। গ্যাস প্রাপ্তির ক্ষেত্রে চাপের অধীনে গ্যাসীকরণ বাঞ্ছনীয়, যা পরে সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়, যা উচ্চ চাপে সঞ্চালিত হয় (সংশ্লেষণ গ্যাস সংকোচনের জন্য খরচ হ্রাস করা হয়)। চাপ বৃদ্ধির সাথে, গ্যাসীকরণের হার এবং গ্যাস জেনারেটরগুলির ইউনিট শক্তি বৃদ্ধি করা সম্ভব। গলিত এবং মোটা-দানাযুক্ত জ্বালানী গ্যাসীকরণ করার সময়, গ্যাসীকরণের হার চাপের মানের বর্গমূলের সমানুপাতিক হয় এবং যখন সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত এবং পাল্ভারাইজড জ্বালানীকে গ্যাসীকরণ করা হয়, তখন এটি চাপের মানের সমানুপাতিক হয়।

তরল ছাই অপসারণ সহ গ্যাস জেনারেটরে, প্রক্রিয়াটি ছাই গলনাঙ্কের উপরে তাপমাত্রায় (সাধারণত 1300-1400 °C এর উপরে) সম্পন্ন হয়। "শুষ্ক-ছাই" গ্যাস জেনারেটর কম তাপমাত্রায় কাজ করে, এবং ছাই কঠিন আকারে তাদের থেকে সরানো হয়।

কার্বন মনোক্সাইড এবং হাইড্রোজেন ছাড়াও, গ্যাসীকরণ গ্যাসে সালফার এবং অ্যামোনিয়াযুক্ত যৌগ থাকে, যা পরবর্তী সংশ্লেষণের জন্য অনুঘটকের জন্য বিষ, সেইসাথে ফেনল, রজন এবং তরল হাইড্রোকার্বন। এই যৌগগুলি গ্যাস জেনারেটর অনুসরণ করে পরিশোধন পর্যায়ে সরানো হয়। শিল্প গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়াগুলিতে, এই উপাদানগুলির ভৌত এবং রাসায়নিক শোষণের পদ্ধতিগুলি সালফার যৌগ এবং কার্বন ডাই অক্সাইড থেকে সংশ্লেষণ গ্যাস পরিষ্কার করতে ব্যবহৃত হয়। মিথানল, প্রোপিলিন কার্বনেট, এন-মিথাইলপাইরোলিডোন, সালফোলেন এবং ডাইসোপ্রোপানোলামাইন, ডাইমিথাইল এবং পলিথিন গ্লাইকল, ইথানোলামাইন ইত্যাদি শোষক হিসেবে ব্যবহৃত হয়।

সংশ্লেষণ গ্যাসে CO: Hg এর সর্বোত্তম অনুপাত নিশ্চিত করতে, প্রযুক্তিগত স্কিম সাধারণত একটি বিশেষ অন্তর্ভুক্ত করে

চিত্র। "3.5. কয়লা গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ার স্কিম 1 - কয়লা শুকানো এবং নাকাল; 2_ - বায়ু পৃথকীকরণ; 3 - গ্যাসীকরণ; 4 - ছাই বা স্ল্যাগ ব্যবহার; 5 - কাঁচা গ্যাস পরিষ্কার; 6 - CO রূপান্তর;

আমি - কয়লা; II - জলীয় বাষ্প; III - নাইট্রোজেন; IV-অক্সিজেন; ভি - ছাই বা স্ল্যাগ; VI - কাঁচা গ্যাস; VII - পরিশোধিত গ্যাস; VIII - NgB, GShz, রেজিন; /.X - সংশ্লেষণ গ্যাস; X - C0 3

বাষ্পের সাথে কার্বন মনোক্সাইডের অনুঘটক রূপান্তরের জন্য ny ইউনিট।

আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রস্তুত সংশ্লেষণ গ্যাস উত্পাদন সহ গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ার স্কিম চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3.5।

সর্বোচ্চ তাপ দক্ষতা অর্জন এবং. ই. প্রক্রিয়া, গ্যাস জেনারেটরকে অবশ্যই উচ্চ চাপে কাজ করতে হবে, অক্সিজেন এবং জলীয় বাষ্পের কম খরচ এবং কম তাপের ক্ষতি সহ। এটাও বাঞ্ছনীয় যে গ্যাসীকরণের সময় ন্যূনতম পরিমাণ উপ-পণ্য পাওয়া যায় এবং প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন কয়লা প্রক্রিয়াকরণের জন্য উপযুক্ত। যাইহোক, এই কারণগুলির মধ্যে কিছু পারস্পরিক একচেটিয়া। উদাহরণস্বরূপ, অক্সিজেনের কম খরচ নিশ্চিত করা এবং এইভাবে উপ-পণ্যগুলি এড়ানো অসম্ভব। অতএব, প্রতিটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে, প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির সর্বোত্তম সমন্বয় নির্বাচন করা প্রয়োজন।

বর্তমানে, 50 টিরও বেশি ধরণের গ্যাস জেনারেটর তৈরি করা হয়েছে, তবে তাদের মধ্যে মাত্র * চারটি শিল্প অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেয়েছে: লুর্গি, উইঙ্কলার, কপার্স-টোটজেক এবং টেক্সাকো গ্যাস জেনারেটর। এই ডিভাইসগুলির ভিত্তিতে সম্পাদিত গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়াগুলির প্রধান সূচকগুলি টেবিলে দেওয়া হয়েছে। 3.8।

লুর্গি প্রক্রিয়াটি প্রথম 1936 সালে জার্মানিতে শিল্প স্কেলে প্রয়োগ করা হয়েছিল। 1952 সালে, এই ধরণের গ্যাস জেনারেটরগুলির দ্বিতীয় প্রজন্ম তৈরি করা হয়েছিল এবং আজ অবধি, বিভিন্ন দেশে লুর্গি জেনারেটর সহ 100 টিরও বেশি ইনস্টলেশন তৈরি করা হয়েছে। শুষ্ক গ্যাসের জন্য একটি একক ইউনিটের উৎপাদনশীলতা 8 থেকে 75 হাজার m 3/h বেড়েছে।

লুর্গি গ্যাস জেনারেটরগুলিতে, গলিত কয়লা একটি সিল করা হপারের মাধ্যমে প্রতিক্রিয়া অঞ্চলে প্রবেশ করা হয় এবং একটি বিপরীত বাষ্প-অক্সিজেন মিশ্রণে গ্যাসীকৃত হয়। পরেরটি ঝাঁঝরির নীচে খাওয়ানো হয়, যা কয়লার স্তরকে সমর্থন করে; শুকনো ছাই একই ঝাঁঝরির মাধ্যমে নিঃসৃত হয়। বাষ্পের আয়তন-অনুপাত:অক্সিজেন এমনভাবে বেছে নেওয়া হয় যে কয়লা বিছানার তাপমাত্রা ছাইয়ের গলনাঙ্কের নিচে থাকে। জেনারেটরের কুলিং জ্যাকেটে, স্যাচুরেটেড জলীয় বাষ্প তৈরি হয়।

গ্যাসিফায়ারে প্রবেশ করা কয়লা পরপর তিনটি হিটিং জোনের মধ্য দিয়ে যায়। প্রথম জোনে - প্রতিক্রিয়া উপরের অংশ

	গ্যাস জেনারেটর
সূচক কয়লার বৈশিষ্ট্য: টাইপ কণার আকার, মিমি আর্দ্রতা, চুল্লিতে কয়লার % (ভর) অবস্থা কাজের চাপ, এমপিএ গ্যাস জেনারেটরে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা, °সে বিস্ফোরণের ধরন অ্যাশ কন্ডিশন গ্যাস জেনারেটরে কয়লা থাকার সময় কার্বন রূপান্তরের ডিগ্রী, গ্যাস জেনারেটরের % সর্বাধিক ইউনিট শক্তি: কয়লা, t/h WMD গ্যাসের জন্য, হাজার মি 3 / ঘন্টা খরচ, t/t WMD: বাষ্প অক্সিজেন বাষ্প/অক্সিজেন আয়তনের অনুপাত কাঁচা গ্যাস গঠন*, % (ভলিউম): গড় H2: গ্যাসে CO অনুপাত গ্যাসের ক্যালোরিফিক মান (সর্বোচ্চ), MJ/m3 গ্যাস জেনারেটরের তাপীয় দক্ষতা, %	কোকিং ছাড়া সব কয়লা 6-40 স্থির স্তর 2.0-3.0 শুকনো 1-3 ঘন্টা 99	লিগনাইট এবং সাববিটুমিনাস 0.1-8 ছদ্ম তরলীকৃত স্তর 0.12-0.21 P a r o k i s 20-40 মিনিট 60-90	কোরেজিবি- কাটিং মোড পোর্টলি লিকুইড 0.5-10 s 90-96	"টেক্সাসো" কয়লা 0.1-10 40 পর্যন্ত এনট্রেনমেন্ট মোডে জল-কয়লা সাসপেনশন 3.5-4.0 স্ল্যাগ 1-10 s 99

তোরা - 350 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, এটি গরম গ্যাস দিয়ে শুকানো হয়, মাঝখানে - l তাপমাত্রায়; 600 ডিগ্রি সেলসিয়াসে, কয়লা গ্যাস, আলকাতরা এবং আধা-কোক তৈরির সাথে আধা-কোকিং হয় .. তৃতীয় জোন, গ্যাস জেনারেটরের গোড়ায় অবস্থিত, 870 ° C তাপমাত্রায়, বাষ্প এবং অক্সিজেনের সাথে জ্বালানীর প্রতিক্রিয়া হিসাবে, একটি গ্যাস তৈরি হয় যাতে কার্যত কোন মিথেন থাকে না। গ্যাস নিচ থেকে উপরে কয়লার বিছানার মধ্য দিয়ে যায়, যখন এর তাপমাত্রা হ্রাস পায় এবং মিথেন গঠনের প্রতিক্রিয়া চুল্লির ঠান্ডা অঞ্চলে ঘটতে শুরু করে। এইভাবে, ফলস্বরূপ পণ্যের গ্যাসে অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন এবং রজন রয়েছে, যার জন্য বাধ্যতামূলক গ্যাস পরিশোধন প্রয়োজন এবং অবাঞ্ছিত উপাদানগুলিকে শীতল করার এবং অপসারণের জন্য জলের উচ্চ ব্যবহার ঘটায়। এছাড়াও গ্যাসে মিথেনের বর্ধিত পরিমাণ রয়েছে [8-12% পর্যন্ত (ভলিউম)] 1।

লুর্গি গ্যাসিফিকেশন প্রক্রিয়াটি উচ্চ মাত্রার কার্বন রূপান্তর দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা 99% পর্যন্ত পৌঁছায়। গ্যাস জেনারেটরের তাপীয় দক্ষতা 75-85%। লুর্গি প্রক্রিয়ার সুবিধা হল যে এটি উচ্চ চাপে সঞ্চালিত হয়, যা উল্লেখযোগ্যভাবে গ্যাস জেনারেটরের ইউনিট উত্পাদনশীলতা বৃদ্ধি করে এবং যখন এটি আরও সংশ্লেষণে ব্যবহার করা হয় তখন গ্যাস সংকোচনের খরচ হ্রাস করে।

উইঙ্কলার প্রক্রিয়া হল প্রথম বাণিজ্যিক কয়লা গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়া। এই ধরণের গ্যাস জেনারেটরের অপারেটিং ইউনিটের ক্ষমতা বর্তমানে প্রতি ঘন্টায় 33 হাজার m3 গ্যাস। প্রক্রিয়াটি বায়ুমণ্ডলীয় চাপে একটি তরলযুক্ত বিছানায় কয়লা প্রক্রিয়াকরণের উপর ভিত্তি করে। বিছানার তাপমাত্রা ছাইয়ের নরম হওয়া তাপমাত্রার 30-50 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে বজায় রাখা হয়, যা শুষ্ক আকারে চুল্লি থেকে সরানো হয়।

উইঙ্কলার গ্যাস জেনারেটর হল একটি যন্ত্র যা ভিতরে থেকে একটি অবাধ্য উপাদান দিয়ে রেখাযুক্ত, একটি তরলযুক্ত বিছানা তৈরি করা হয় চূর্ণ কয়লার মাধ্যমে বাষ্প-অক্সিজেন মিশ্রণে ফুঁ দিয়ে। বৃহত্তর কয়লা কণা সরাসরি বিছানায় গ্যাসীকৃত হয়, যখন সূক্ষ্ম কণা বাহিত হয়। এটি এবং চুল্লির উপরের অংশে 1000-1100°C তাপমাত্রায় গ্যাসীকৃত হয়, যেখানে গ্যাসীকরণ এজেন্ট অতিরিক্ত সরবরাহ করা হয়। চুল্লিতে নিবিড় তাপ এবং ভর স্থানান্তরের কারণে, ফলে গ্যাস পাইরোলাইসিস পণ্যগুলির সাথে দূষিত হয় না এবং এতে সামান্য মিথেন থাকে। প্রায় 30% ছাই চুল্লির নিচ থেকে একটি স্ক্রু পরিবাহক ব্যবহার করে একটি শুকনো আকারে সরানো হয়, বাকিটি গ্যাস প্রবাহ দ্বারা বাহিত হয় এবং একটি ঘূর্ণিঝড় এবং স্ক্রাবারগুলিতে বন্দী হয়।

উইঙ্কলার প্রক্রিয়া উচ্চ উত্পাদনশীলতা, বিভিন্ন কয়লা প্রক্রিয়াকরণ এবং শেষ পণ্যগুলির সংমিশ্রণ নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা প্রদান করে। যাইহোক, এই প্রক্রিয়ায়, বিক্রিয়াবিহীন *কয়লার ক্ষতি বেশি হয় - চুল্লি থেকে 25-30% (wt.) পর্যন্ত বাহিত হয়, যার ফলে তাপের ক্ষতি হয় এবং প্রক্রিয়াটির শক্তি দক্ষতা হ্রাস পায়। তরলযুক্ত বিছানা প্রক্রিয়া শাসনের পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, এবং নিম্নচাপ গ্যাস জেনারেটরের কর্মক্ষমতা সীমিত করে।

এনট্রেনমেন্ট মোডে pulverized জ্বালানী গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ার প্রতিনিধি হল প্রক্রিয়া "Korregv-T^gek"। 1952 সালে প্রতি ঘন্টায় 4 হাজার মি 3 ক্ষমতা সহ এই ধরণের শিল্প গ্যাস জেনারেটর তৈরি করা হয়েছিল; আধুনিক গ্যাস জেনারেটরের গ্যাস ক্ষমতা 36-50 হাজার m3/h।

গ্যাস জেনারেটর একটি জল-শীতল শঙ্কু যন্ত্র। এটি একে অপরের বিপরীতে অবস্থিত দুই বা চারটি বার্নার দিয়ে সজ্জিত এবং তাপ-প্রতিরোধী উপাদান দিয়ে ভিতরে থেকে রেখাযুক্ত। চেম্বারের বিপরীত দিক থেকে জ্বালানী মিশ্রণের পাল্টা-প্রবাহ সরবরাহের মাধ্যমে অর্জিত বিক্রিয়কগুলির উচ্চ অশান্তি, প্রতিক্রিয়াগুলি উচ্চ হারে এগিয়ে যাওয়া নিশ্চিত করে এবং ফলে গ্যাসের গঠন উন্নত করে।

কয়লা 0.1 মিমি-এর বেশি না হওয়া কণাগুলিতে আগে থেকে চূর্ণ করা হয় এবং 8% (wt.) এর বেশি না হওয়া অবশিষ্ট আর্দ্রতার পরিমাণে শুকানো হয়। বাঙ্কার থেকে কয়লা ধূলিকণা প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় অক্সিজেনের একটি অংশের প্রবাহ সহ বার্নারগুলিতে সরবরাহ করা হয়। বাকি অক্সিজেন জলীয় বাষ্পে পরিপূর্ণ হয়, উত্তপ্ত হয় এবং সরাসরি চেম্বারে ইনজেকশন দেওয়া হয়। সুপারহিটেড জলীয় বাষ্প চুল্লিতে একটি নলাকার জ্যাকেটের মাধ্যমে প্রবেশ করানো হয়, যা একটি পর্দা তৈরি করে যা চুল্লির দেয়ালকে উচ্চ তাপমাত্রা থেকে রক্ষা করে। 2000°C পর্যন্ত দহন অঞ্চলে গ্যাসের তাপমাত্রায়, জ্বালানির কার্বন 1 সেকেন্ডে প্রায় সম্পূর্ণভাবে বিক্রিয়া করে। গরম জেনারেটর গ্যাস বর্জ্য তাপ বয়লারে 300°C তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা করা হয় এবং 10 মিলিগ্রাম/মি 3 এর কম ধুলোর পরিমাণে স্ক্রাবারে জল দিয়ে "ধুয়ে" যায়। কয়লায় থাকা সালফার 90% হাইড্রোজেন সালফাইডে এবং 10% কার্বন সালফাইডে রূপান্তরিত হয়। স্ল্যাগ তরল আকারে সরানো হয় এবং তারপর দানাদার।

প্রক্রিয়াটির উচ্চ তাপমাত্রার কারণে, কেকিং কয়লা সহ যে কোনও ধরণের কয়লা গ্যাসীকরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এর ফলে তৈরি গ্যাস মিথেনে দুর্বল এবং এতে ঘনীভূত হাইড্রোকার্বন থাকে না, যা এর পরবর্তী "পরিষ্কার" সহজতর করে। প্রক্রিয়াটির অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে নিম্নচাপ এবং বর্ধিত অক্সিজেন খরচ।

টেক্সাসো প্রক্রিয়াটি 4 MPa পর্যন্ত চাপে চালিত একটি উল্লম্ব রেখাযুক্ত গ্যাস জেনারেটরে কয়লা-জলের স্লারির গ্যাসীকরণের উপর ভিত্তি করে। এটি পাইলট প্ল্যান্টে পরীক্ষা করা হয়েছে এবং বেশ কয়েকটি বড় বাণিজ্যিক গ্যাস জেনারেটর নির্মাণাধীন রয়েছে। টেক্সাসো প্রক্রিয়ার জন্য কয়লার প্রাথমিক শুকানোর প্রয়োজন হয় না এবং কাঁচামালের সাসপেনশন ফর্ম তার সরবরাহ ইউনিটের নকশাকে সহজ করে তোলে। প্রক্রিয়াটির অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে জ্বালানী এবং অক্সিজেনের বর্ধিত ব্যবহার, যা জলের বাষ্পীভবনের জন্য অতিরিক্ত তাপ সরবরাহের কারণে হয়।

বর্তমানে অটোথার্মাল প্রক্রিয়াগুলিকে উন্নত করার জন্য যে কাজ করা হচ্ছে তা মূলত গ্যাসিফিকেশন চাপ বৃদ্ধি, ইউনিট শক্তি এবং তাপ দক্ষতা বৃদ্ধির লক্ষ্যে। চুল্লি, উপ-পণ্য গঠন কমিয়ে. অটোথার্মাল গ্যাসিফিকেশন প্রক্রিয়াগুলিতে, 30% পর্যন্ত কয়লা গ্যাস গঠনে নয়, প্রয়োজনীয় তাপ পাওয়ার জন্য ব্যয় করা হয়। এটি প্রক্রিয়া অর্থনীতিতে নেতিবাচক প্রভাব ফেলে, বিশেষ করে যখন কয়লা খনির খরচ বেশি হয়। অতএব, ধাতু গলে যাওয়া বা উচ্চ-তাপমাত্রার পারমাণবিক চুল্লি থেকে প্রাপ্ত তাপ ব্যবহার করে কঠিন জ্বালানীর অ্যালোথার্মাল গ্যাসিফিকেশনের জন্য স্কিমগুলির বিকাশের দিকে সম্প্রতি যথেষ্ট মনোযোগ দেওয়া হয়েছে।

গলিত প্রক্রিয়াগুলি কয়লা গ্যাসীকরণের একটি বৈকল্পিক যা প্রবেশন মোডে। তাদের মধ্যে, কয়লা এবং একটি গ্যাসিফাইং এজেন্ট গলিত ধাতু, স্ল্যাগ বা লবণের পৃষ্ঠে খাওয়ানো হয়, যা তাপ বাহকের ভূমিকা পালন করে। সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল প্রক্রিয়া হল লোহা গলিয়ে, যেহেতু লৌহঘটিত ধাতুবিদ্যায় বেশ কয়েকটি দেশে উপলব্ধ অক্সিজেন রূপান্তরকারীর বিনামূল্যে ক্ষমতা ব্যবহার করা সম্ভব। এই প্রক্রিয়ায়, গ্যাস জেনারেটর হল একটি ফাঁপা, অবাধ্য-রেখাযুক্ত যন্ত্রপাতি-কনভার্টার যা গলিত (তাপমাত্রা 1400-1600°C) লোহার স্নান সহ। অক্সিজেন এবং জলীয় বাষ্পের সাথে মিশ্রিত কয়লা ধুলো উচ্চ গতিতে গলিত যন্ত্রের উপরিভাগ থেকে লম্বভাবে খাওয়ানো হয়। এই প্রবাহ, যেমন ছিল, গলিত পৃষ্ঠের উপর গঠিত কাদাকে উড়িয়ে দেয় এবং গলিত মিশ্রিত করে, কয়লার সাথে এর যোগাযোগের পৃষ্ঠকে বাড়িয়ে তোলে। উচ্চ তাপমাত্রার কারণে, গ্যাসীকরণ খুব দ্রুত হয়। কার্বন রূপান্তরের ডিগ্রী 98% এবং তাপ দক্ষতায় পৌঁছেছে। ঘ. 75-80%। ধারণা করা হয় যে লোহা গ্যাসীকরণ অনুঘটকের ভূমিকাও পালন করে। গলে চুন যোগ করা হলে, পরবর্তীটি কয়লা সালফারের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, ক্যালসিয়াম সালফাইড তৈরি করে, যা ক্রমাগত স্ল্যাগের সাথে সরানো হয়। ফলস্বরূপ, কয়লার মধ্যে থাকা সালফার থেকে 95% দ্বারা সংশ্লেষণ গ্যাস মুক্ত করা সম্ভব। গলিত প্রক্রিয়ায় প্রাপ্ত সংশ্লেষণ গ্যাসে 67% (ভলিউম) CO এবং 28% (vol.) H 2 রয়েছে। লোহার ক্ষতি, যা অবশ্যই পূরণ করতে হবে, 5-15 গ্রাম/মি 3 গ্যাস।

কঠিন জ্বালানির গ্যাসীকরণের জন্য উচ্চ-সম্ভাব্য তাপের একটি প্রতিশ্রুতিশীল বড় আকারের এবং তুলনামূলকভাবে সস্তা উত্স হতে পারে একটি উচ্চ-তাপমাত্রার গ্যাস-কুলড পারমাণবিক চুল্লি, যা বর্তমানে বিকাশ এবং পাইলট পরীক্ষার অধীনে রয়েছে। চুল্লিটি কয়লা গ্যাসীকরণ প্রক্রিয়ার জন্য উচ্চ-সম্ভাব্য তাপ (950°C) সরবরাহ করে। মধ্যবর্তী হিলিয়াম সার্কিট থেকে তাপ সরাসরি কয়লায় বাষ্প গ্যাসীকরণ চুল্লিতে স্থানান্তরিত হবে, যা জলীয় বাষ্পের প্রভাবে সংশ্লেষণ গ্যাসে পরিণত হবে। উচ্চ-তাপমাত্রার পারমাণবিক চুল্লির তাপীয় শক্তি ব্যবহার করে গ্যাসীকরণের সময়, অটোথার্মাল প্রক্রিয়াগুলির তুলনায় সমান পরিমাণে সংশ্লেষণ গ্যাস উত্পাদন করতে কয়লার প্রয়োজনীয়তা 30-50% হ্রাস পাবে, যখন প্রক্রিয়াটির পরিবেশগত পরিচ্ছন্নতা বৃদ্ধি পাবে।

সংশ্লেষণ গ্যাস থেকে, প্রক্রিয়ার অবস্থা এবং ব্যবহৃত অনুঘটকের উপর নির্ভর করে, হাইড্রোকার্বন এবং অক্সিজেনযুক্ত যৌগগুলির বিস্তৃত পরিসর পাওয়া যেতে পারে। একটি শিল্প স্কেলে, সংশ্লেষণ গ্যাসের উপর ভিত্তি করে, বর্তমানে মিথানল, তরল হাইড্রোকার্বন ইত্যাদির মতো পণ্যগুলির উত্পাদন করা হয়।

1925 সালে, এফ. ফিশার এবং এইচ. ট্রপসচ CO এবং H 2 থেকে অ্যালিফ্যাটিক হাইড্রোকার্বনগুলির সংশ্লেষণ করেছিলেন, যা তাদের নামে নামকরণ করা হয়েছিল। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং 250-300 °C তাপমাত্রায় আয়রন এবং কোবাল্ট অনুঘটকের উপর সংশ্লেষণ করা হয়েছিল। গবেষণা এবং শিল্প অনুশীলনে, কোবাল্ট এবং লোহা অনুঘটকের পরিবর্তন, ডায়াটোমেশিয়াস আর্থের উপর মিশ্রিত, সিন্টারযুক্ত, সিমেন্ট করা এবং জমা করা, কাওলিন এবং বিভিন্ন কাঠামোগত (A1 2 Oz, V2O5, Si0 2) এবং রাসায়নিক (CuO, CaO, ZnO, K2O) প্রবর্তক"। লোহা অনুঘটকের উপস্থিতিতে, ওলেফিন এবং অক্সিজেন-যুক্ত যৌগগুলির গঠন বৃদ্ধি পায়। কোবাল্ট অনুঘটকগুলি প্রধানত সাধারণ অ্যালকেন গঠনে অবদান রাখে, যা মূলত উচ্চ আণবিক ওজন।

ফিশার-ট্রপস সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার পরামিতি এবং ফলস্বরূপ পণ্যগুলির গঠন ব্যবহৃত চুল্লিগুলির নকশা দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়। একটি স্থির অনুঘটক বিছানা সহ যন্ত্রপাতিগুলিতে, কম তাপমাত্রায় কাজ করে, প্রধানত আলিফ্যাটিক হাইড্রোকার্বন পাওয়া যায়। ফ্লুইডাইজড বেড রিঅ্যাক্টরগুলিতে, যেখানে প্রতিক্রিয়াগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়, পণ্যগুলিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে অলিফিন এবং অক্সিজেনেট উপস্থিত থাকে।

ফিশার-ট্রপস সংশ্লেষণের জন্য প্রথম শিল্প স্থাপনাগুলি জার্মানি এবং ইংল্যান্ডে 1930-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে চালু করা হয়েছিল। 1943 সালের মধ্যে, এই পদ্ধতিতে মোটর জ্বালানী উৎপাদনের জন্য তৈরি ইনস্টলেশনের মোট ক্ষমতা প্রতি বছর 750 হাজার টন ছাড়িয়ে গেছে। তাদের বেশিরভাগই একটি স্থির কোবাল্ট অনুঘটক বিছানা ব্যবহার করেছিল। 1948-1953 সালে প্রতি বছর 365 হাজার টন হাইড্রোকার্বন পণ্যের ক্ষমতা সহ একটি লোহার অনুঘটকের একটি তরলযুক্ত বিছানা সহ একটি পাইলট প্ল্যান্ট পরিচালিত হয়েছিল। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ফিশার-ট্রপস সংশ্লেষণের জন্য গার্হস্থ্য পাইলট প্ল্যান্টটি 1937 সাল থেকে জারজিনস্কে বহু বছর ধরে পরিচালিত হচ্ছে। 1952 সাল থেকে, নভোচেরকাস্কে সংশ্লেষণ গ্যাস থেকে হাইড্রোকার্বন উৎপাদন চলছে, যেখানে কোবাল্ট অনুঘটকের একটি নির্দিষ্ট বিছানা সহ চুল্লিতে সংশ্লেষণ করা হয় এবং লক্ষ্য পণ্যগুলি হল তরল হাইড্রোকার্বন দ্রাবক, ডিটারজেন্টের কাঁচামাল এবং অন্যান্য রাসায়নিক পণ্য।

1954-1957 সালে। তরল মোটর জ্বালানীতে কয়লা প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি শিল্প উদ্যোগ SLAB-1 দক্ষিণ আফ্রিকায় প্রতি বছর 230 হাজার টন তরল পণ্যের ক্ষমতা সহ নির্মিত হয়েছিল। পরবর্তীতে, একই জায়গায় আরও দুটি অনুরূপ উদ্যোগ তৈরি করা হয়েছিল - BABO-P (1981) এবং BABO-SH (1983), যার নামমাত্র ক্ষমতা প্রতি বছর 2200 হাজার টন তরল পণ্য।

সমস্ত উদ্যোগে, 1% সালফারযুক্ত উচ্চ-ছাই (30% পর্যন্ত) বিটুমিনাস কয়লার গ্যাসীকরণ এবং 23 MJ/kg এর ক্যালোরিফিক মান চাপযুক্ত গ্যাস জেনারেটরে বাহিত হয়। FUNCTION এর মৌলিক প্রযুক্তিগত স্কিমটি চিত্রে দেখানো হয়েছে। 3.6। এখানে, দুটি ডিজাইনের চুল্লি ব্যবহার করা হয়: একটি অনুঘটকের একটি স্থির এবং তরলযুক্ত বিছানা সহ (অন্যান্য উদ্ভিদে - শুধুমাত্র একটি তরলযুক্ত বিছানা সহ চুল্লি)। প্রতিটি ফিক্সড বেড রিঅ্যাক্টরে, অনুঘটকটি পাইপে স্থাপন করা হয় (2000 এর বেশি টুকরা, 12 মিটার লম্বা এবং 50 মিমি ভিতরের ব্যাস)। গ্যাসটি উচ্চ রৈখিক বেগে পাইপের মধ্য দিয়ে যায়, যা দ্রুত প্রতিক্রিয়া তাপ অপসারণ নিশ্চিত করে এবং পাইপের প্রায় পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর প্রায় আইসোথার্মাল অবস্থার সৃষ্টি করে। 2.7 MPa এর চুল্লিতে কাজের চাপ এবং প্রায় 230 °C তাপমাত্রায়, অ্যালকেনগুলির সর্বাধিক ফলন অর্জন করা হয়।

ভাত। 3.6। পতিত উদ্ভিদের পরিকল্পনা:

1 - অক্সিজেন উত্পাদন; 2 - গ্যাস জেনারেটর 3 - পাওয়ার স্টেশন; 4 - প্রক্রিয়া "Fenosolvan"; 5 - বিচ্ছেদ; 6 - রজন এবং তেল প্রক্রিয়াকরণ; 7 - প্রক্রিয়া "Rectizol>; 8, 9 - যথাক্রমে একটি স্থির এবং তরল অনুঘটক বিছানা সহ ফিশার-ট্রপস সংশ্লেষণ চুল্লি; 10 - রূপান্তর; 11 - অক্সিজেনযুক্ত যৌগগুলির মুক্তি; 12 - প্যারাফিন পরিশোধন; 13 - তরল পণ্য প্রক্রিয়াকরণ; 14 - olefins এর oligomerization; 15 - ক্রায়োজেনিক বিচ্ছেদ; 16 - অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ;

আমি - বায়ু; II - কয়লা; III - জল; IV - পিচ; V - creosote; VI - বেনজিন-টলুইন-ক্রেসোল ভগ্নাংশ; VII - প্রশস্ত পেট্রল ভগ্নাংশ; VIII - phenols; IX - অ্যালকোহল; ketones; XI - তরল পণ্য; XII - পরিশোধিত প্যারাফিন; XIII - বয়লার জ্বালানী; XIV - ডিজেল জ্বালানী; XV - পেট্রল; XVI - শহরের নেটওয়ার্কে জ্বালানী গ্যাস; XVII - 0 2 ; XVIII - N2; XIX - গ্যাস সি 3 -সি 4; XX - H 2 ; XXI - টক সরীসৃপ:

XXII - YHz; XXIII - (MVDgBO

একটি তরল অনুঘটক বিছানা (ব্যাস 2.2 মিটার এবং উচ্চতা 36 মিটার) সহ চুল্লিগুলিতে 300-350 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা এবং 2-3 এমপিএ চাপে সংশ্লেষণ করা হয়, চুল্লিতে গ্যাসের প্রবাহ 100 হাজার মিটার 3 এ পৌঁছে যায়। /ঘ. প্রতিক্রিয়া দ্রব্যগুলি বসতি বিভাগে প্রবেশ করে এবং তারপরে আটকে থাকা অনুঘটক ধূলিকণাকে আলাদা করতে ঘূর্ণিঝড়ে পরিণত হয়। কাঁচা সংশ্লেষণ গ্যাসে Hg:CO এর অনুপাত হল 2.4-2.8, ফলস্বরূপ তরল পণ্যগুলি ওলেফিনের উচ্চ উপাদান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। BABOB প্ল্যান্টের সব ধরনের চুল্লি ক্ষার-উন্নত লোহা-ভিত্তিক অনুঘটক ব্যবহার করে; এই অনুঘটকগুলি সস্তা এবং মিথেনের কম ফলন প্রদান করে; 1 টন তরল পণ্য প্রাপ্তির জন্য কয়লা খরচ হয় 5.6-6.4 টন। তেল থেকে জ্বালানীর মানগুলির প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এমন মোটর জ্বালানি পেতে, প্রাপ্ত পণ্যগুলি পরিশোধন করা হয়: পেট্রল ভগ্নাংশ - পরিশোধন এবং সংস্কার, প্রোপিলিন এবং বিউটিন - পলিমারাইজেশন . তাপ দক্ষতা Fischer-Tropsch সংশ্লেষণ ব্যবহার করে মোটর জ্বালানীতে কয়লা প্রক্রিয়াকরণের জন্য জটিল 35-40%। বিভিন্ন ধরণের চুল্লিতে প্রাপ্ত গ্যাসোলিন এবং ডিজেল ভগ্নাংশের বৈশিষ্ট্যগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক (সারণী 3.9)। মোটর জ্বালানির পাশাপাশি, এই উদ্ভিদগুলি অ্যামোনিয়া, সালফার এবং অন্যান্য রাসায়নিক পণ্য উত্পাদন করে।

অন্যান্য তরলীকরণ প্রক্রিয়ার মতো, গ্যাসীকরণের মাধ্যমে কয়লা প্রক্রিয়াকরণ এবং মোটর জ্বালানীর সংশ্লেষণের জন্য উচ্চ মূলধন এবং অপারেটিং খরচ প্রয়োজন। উদাহরণস্বরূপ, ZABOL-P প্ল্যান্ট নির্মাণের জন্য মূলধন বিনিয়োগের পরিমাণ প্রায় 4 বিলিয়ন ডলার (1980 মূল্যে)। 8,000 ঘন্টার অপারেশন সহ, এই প্ল্যান্টের মোট অপারেটিং খরচ প্রতি বছর $987 মিলিয়ন (1980 মূল্যে), সহ:

• কয়লার দাম 125 টাকা
• স্টাফ রক্ষণাবেক্ষণ 80
• বিদ্যুৎ 80
• অনুঘটক এবং বিকারক 24
• জল 2
• অক্জিলিয়ারী উপকরণ 80 এবং মেরামত
• ওভারহেড 80
• অবচয় চার্জ 520

হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার তুলনায়, ফিশার-ট্রপস সংশ্লেষণের মাধ্যমে কয়লা তরলীকরণের পদ্ধতিটি উপকরণ এবং অপারেটিং অবস্থার দিক থেকে সহজ, তবে এর তাপীয় দক্ষতা প্রায় 15% কম।

কঠিন জ্বালানীর হাইড্রোজেনেশন (হাইড্রোজেনেশন) হল জ্বালানীর জৈব অংশকে হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ তরল পণ্যে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়া এবং তরল জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কঠিন জ্বালানী হাইড্রোজেনেশনের সমস্যা দেখা দিয়েছে তেলের বর্ধিত ব্যবহার এবং দক্ষতার সাথে কম-ক্যালোরি এবং উচ্চ-ছাই-ফসিল কয়লা ব্যবহার করার প্রয়োজনীয়তার কারণে, যা পোড়ানো কঠিন। শিল্প স্কেলে, কঠিন জ্বালানীর হাইড্রোজেনেশন প্রথম 1930-এর দশকে জার্মানিতে সংগঠিত হয়েছিল এবং মোটর জ্বালানী উৎপাদনের জন্য উচ্চ সালফার সামগ্রী সহ ভারী রজনী তেল ব্যবহার করার প্রয়োজনের কারণে এটি তৈরি করা হয়েছিল। বর্তমানে, বিভিন্ন দেশে 200 থেকে 1600 টন / দিন ক্ষমতা সহ জ্বালানীর ধ্বংসাত্মক ডিহাইড্রোজেনেশনের জন্য ইনস্টলেশনগুলি কাজ করছে।

কঠিন জ্বালানির হাইড্রোজেনেশন হল একটি ধ্বংসাত্মক অনুঘটক প্রক্রিয়া যা 20-10 MPa এর হাইড্রোজেন চাপে 400-560°C তাপমাত্রায় ঘটে। এই অবস্থার অধীনে, জ্বালানীর জৈব ভরে আন্তঃআণবিক এবং আন্তঃআণবিক (ভ্যালেন্স) বন্ধনগুলি ভেঙে যায় এবং কয়লার উচ্চ-আণবিক কাঠামোর ধ্বংস এবং ডিপোলিমারাইজেশনের প্রতিক্রিয়াগুলি এগিয়ে যায়।

কঠিন জ্বালানী হাইড্রোজেনেশনের সমস্যা দেখা দিয়েছে তেলের বর্ধিত ব্যবহার এবং দক্ষতার সাথে কম-ক্যালোরি এবং উচ্চ-ছাই-ফসিল কয়লা ব্যবহার করার প্রয়োজনীয়তার কারণে, যা পোড়ানো কঠিন। শিল্প স্কেলে, কঠিন জ্বালানীর হাইড্রোজেনেশন প্রথম 1930-এর দশকে জার্মানিতে সংগঠিত হয়েছিল এবং মোটর জ্বালানী উৎপাদনের জন্য উচ্চ সালফার সামগ্রী সহ ভারী রজনী তেল ব্যবহার করার প্রয়োজনের কারণে এটি তৈরি করা হয়েছিল। বর্তমানে, বিভিন্ন দেশে 200 থেকে 1600 টন / দিন ক্ষমতা সহ জ্বালানীর ধ্বংসাত্মক ডিহাইড্রোজেনেশনের জন্য ইনস্টলেশনগুলি কাজ করছে।

কঠিন জ্বালানির হাইড্রোজেনেশন হল একটি ধ্বংসাত্মক অনুঘটক প্রক্রিয়া যা 400-560°C তাপমাত্রায় 20-এর হাইড্রোজেন চাপে ঘটে।

10 এমপিএ। এই অবস্থার অধীনে, জ্বালানীর জৈব ভরে আন্তঃআণবিক এবং আন্তঃআণবিক (ভ্যালেন্স) বন্ধন ভেঙ্গে যায় এবং নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়াগুলি ঘটে:

কয়লার উচ্চ-আণবিক কাঠামোর ধ্বংস এবং ডিপোলিমারাইজেশন

(C)n + nH2 → CnH2n;

ফলে অ্যালকিনের হাইড্রোজেনেশন;

পরবর্তী অ্যালকেনগুলির হাইড্রোজেনেশন এবং নিম্ন আণবিক ওজনের অ্যালকেনগুলির গঠনের সাথে উচ্চতর অ্যালকেনগুলির ধ্বংস

CnH2n+2 → CmH2m+2 + CpH2p + H2 → CpH2p+2;

ঘনীভূত সুগন্ধি সিস্টেমের হাইড্রোজেনেশন এবং রিং ব্রেকিং এবং ডিলকিলেশন

আইসোলকেন এবং অন্যান্য গঠনের সাথে পাঁচ-সদস্যের রিং খোলা।

যেহেতু হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটি হাইড্রোজেনের অতিরিক্ত পরিমাণে এগিয়ে যায়, তাই প্রাথমিক অবক্ষয় পণ্যগুলির পলিমারাইজেশন এবং পলিকনডেনসেশন প্রতিক্রিয়াগুলি দমন করা হয় এবং যথেষ্ট উচ্চ হাইড্রোজেন/কার্বন অনুপাতের সাথে, কম্প্যাকশন পণ্যগুলি প্রায় তৈরি হয় না।

একই সাথে কার্বন যৌগগুলির হাইড্রোজেনেশনের সাথে, সালফার, অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনযুক্ত যৌগগুলির হাইড্রোজেনেশনের প্রতিক্রিয়াগুলি পেট্রোলিয়াম পণ্যগুলির হাইড্রোট্রিটমেন্টের প্রতিক্রিয়াগুলির অনুরূপ প্রতিক্রিয়া অনুসারে এগিয়ে যায় (অধ্যায় VII)।

হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটি অনুঘটক। অনুঘটক হিসাবে, বিভিন্ন অ্যাক্টিভেটর সহ মলিবডেনাম, নিকেল বা লোহার যৌগের উপর ভিত্তি করে যোগাযোগের জনগণ ব্যবহার করা হয়, উদাহরণস্বরূপ:

MoO3 + NiS + CaO + BaO + A12O3।

অনুঘটক অ্যাক্টিভেটর ক্যারিয়ার

প্রক্রিয়ার পরামিতি (তাপমাত্রা, চাপ, যোগাযোগের সময়) এবং অনুঘটকের সংমিশ্রণ পরিবর্তন করে, হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটি একটি প্রদত্ত রচনার পণ্যগুলি পাওয়ার দিকে পরিচালিত হতে পারে। কঠিন জ্বালানী হাইড্রোজেনেশনের তরল এবং বায়বীয় পণ্যের ফলন মূলত এতে উদ্বায়ী পদার্থের বিষয়বস্তুর উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ এর সমন্বিতকরণের মাত্রার উপর। হাইড্রোজেনেশনের জন্য উচ্চ মাত্রার কয়লা (অ্যানথ্রাসাইট, চর্বিহীন কয়লা) কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা যাবে না। এই উদ্দেশ্যে উপযুক্ত জ্বালানী হল বাদামী কয়লা বা শক্ত কয়লা যার হাইড্রোজেন/কার্বন অনুপাত কমপক্ষে 0.06 এবং ছাই এর পরিমাণ 0.13 wt এর বেশি নয়। আমেরিকান ডলার

কঠিন জ্বালানীর হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়া তরল বা বাষ্প পর্যায়ে বাহিত হতে পারে। তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের জন্য অনেক প্রযুক্তিগত স্কিমগুলির মধ্যে, সবচেয়ে লাভজনক হল সাইক্লিক স্কিম। এটি নিম্ন হাইড্রোজেন খরচ, নিম্ন প্রক্রিয়া তাপমাত্রা এবং চাপ দ্বারা অন্যদের থেকে পৃথক, এবং প্রক্রিয়াকৃত কাঁচামালের সমস্ত উপাদানের সম্পূর্ণ ব্যবহারের অনুমতি দেয়। এই ধরনের একটি হাইড্রোজেনেশন প্ল্যান্টের একটি পরিকল্পিত চিত্র চিত্র 1.8 এ দেখানো হয়েছে।

সমস্ত ধরণের কঠিন জ্বালানীর হাইড্রোজেনেশনের ফলে, আইসোঅ্যালকেনস এবং ন্যাফথিন সমন্বিত একটি তরল পণ্য তৈরি হয়, যা অনুঘটক সংস্কার এবং হাইড্রোক্র্যাকিংয়ের পাশাপাশি বয়লার জ্বালানী এবং গ্যাসের জন্য ফিডস্টক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

চিত্র 1.8। জ্বালানীর তরল-ফেজ হাইড্রোজেনেশনের চক্রীয় স্কিম: 1 - কাঁচামাল প্রস্তুত করার জন্য যন্ত্রপাতি; 2 - পাস্তা জন্য পাম্প; 3 - হাইড্রোজেনেশন চুল্লি; 4 - সেন্ট্রিফিউজ; 5, 6 - পাতন গাছপালা; 1 - নিউট্রালাইজার; 8 - হাইড্রোট্রিটিং চুল্লি

কয়লা থেকে মূল্যবান রাসায়নিক যৌগগুলি পেতে, তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া (আধা-কোকিং, কোকিং) বা চাপে হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে তাপ চিকিত্সা (হাইড্রোজেনেশন) ব্যবহার করা হয়।

কয়লার তাপীয় পচনের সাথে কোক, টার এবং গ্যাস (প্রধানত মিথেন) তৈরি হয়। কয়লা আধা-কোকিং রেজিনে প্রধানত সুগন্ধযুক্ত যৌগ থাকে। বাদামী কয়লা আধা-কোকিং টারস, সুগন্ধযুক্ত যৌগের সাথে, এছাড়াও উল্লেখযোগ্য পরিমাণে স্যাচুরেটেড সাইক্লোয়ালকেন এবং অ্যালকেন রয়েছে। কোক আধা-কোকিংয়ের লক্ষ্য পণ্য। হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে কয়লার তাপ প্রক্রিয়াকরণের সময়, কয়লার জৈব ভরকে প্রায় সম্পূর্ণরূপে তরল এবং বায়বীয় হাইড্রোকার্বনে রূপান্তর করা সম্ভব।

এইভাবে, কয়লা হাইড্রোজেনেশন শুধুমাত্র মোটর এবং বিমান জ্বালানীই নয়, প্রধান পেট্রোকেমিক্যাল কাঁচামালও পেতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

কয়লার হাইড্রোজেনেশন তরলীকরণ একটি জটিল প্রক্রিয়া, যার মধ্যে একদিকে, তাপমাত্রার প্রভাবে সর্বনিম্ন শক্তিশালী ভ্যালেন্স বন্ড ভেঙে কয়লার জৈব ভরের কাঠামোর বিচ্ছিন্নতা এবং অন্যদিকে, হাইড্রোজেনেশন ভাঙ্গা এবং অসম্পৃক্ত বন্ধন. প্রত্যক্ষ হাইড্রোজেনেশনের কারণে পণ্যে H:C অনুপাত বাড়াতে এবং নির্মূল ম্যাক্রোমোলিকিউলসের অবক্ষয় পণ্যগুলিকে স্থিতিশীল করতে উভয়ই হাইড্রোজেনের ব্যবহার প্রয়োজনীয়।

তুলনামূলকভাবে কম চাপে কয়লা হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়ার বাস্তবায়ন - 10 MPa পর্যন্ত - একটি হাইড্রোজেন ডোনার-পেস্ট ব্যবহার করে যা তেল বা কয়লা উৎপত্তি হয় এবং দক্ষ অনুঘটক ব্যবহার করে।

কয়লা তরলীকরণের প্রধান সমস্যাগুলির মধ্যে একটি হল হাইড্রোজেন স্থানান্তর প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশন ডোনার-পেস্ট ফরমার্স থেকে কয়লা পদার্থে। দাতা অণুগুলির হাইড্রোজেন স্যাচুরেশনের একটি সর্বোত্তম ডিগ্রি রয়েছে। পেস্ট গঠনকারী এজেন্টে কয়লা তরল পণ্যের তুলনায় 1-2% বেশি হাইড্রোজেন থাকা উচিত। দাতাদের কাঠামোর মধ্যে বিভিন্ন ধরণের বিকল্পের প্রবর্তন তাপগতি এবং গতিগত বৈশিষ্ট্য উভয়কেই প্রভাবিত করে। দাতাদের থেকে বাহক, সুগন্ধি যৌগের অণুতে হাইড্রোজেন স্থানান্তর, ফ্রি র‌্যাডিক্যাল মেকানিজমের মাধ্যমে ধাপে ধাপে এগিয়ে যায়।

কম চাপে (10 এমপিএ পর্যন্ত), দাতাদের ব্যবহার কয়লাকে 1.5% এর বেশি হাইড্রোজেন যোগ করতে দেয় না এবং কয়লার গভীর তরলকরণের জন্য (90% বা তার বেশি), এটি 3% পর্যন্ত হাইড্রোজেন যোগ করা প্রয়োজন, যা গ্যাস ফেজ থেকে এটি প্রবর্তন দ্বারা করা যেতে পারে.

লোহা এবং অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে সংমিশ্রণে ব্যবহৃত মলিবডেনাম অনুঘটকটি উল্লেখযোগ্যভাবে প্রক্রিয়াটিকে তীব্র করে, কয়লার তরলীকরণের গভীরতা বাড়ায় এবং পণ্যগুলির আণবিক ওজন হ্রাস করে।

কয়লা হাইড্রোজেনেশনের প্রধান প্রধান পণ্য হল হাইড্রোজেনেট এবং স্লাজ যাতে ~15% কঠিন পদার্থ (ছাই, অপরিবর্তিত কয়লা, অনুঘটক) থাকে। C1-C4 হাইড্রোকার্বন, অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন সালফাইড, হাইড্রোজেনের সাথে মিশ্রিত কার্বন অক্সাইডযুক্ত গ্যাসীয় হাইড্রোজেনেশন পণ্যগুলিকে শর্ট-সাইকেল শোষণের মাধ্যমে পরিশোধনের জন্য পাঠানো হয় এবং 80-85% হাইড্রোজেন সামগ্রী সহ গ্যাস প্রক্রিয়ায় ফেরত দেওয়া হয়।

হাইড্রোজেনেটের ঘনীভবনের সময়, জল আলাদা করা হয়, এতে দ্রবীভূত অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন সালফাইড এবং ফেনল (মনো- এবং পলিহাইড্রিকের মিশ্রণ) থাকে।

নীচে কয়লার রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণের একটি পরিকল্পিত চিত্র (স্কিম 2.3)।

ওয়াটার কনডেনসেটে নিম্নলিখিত কম্পোজিশনের 12-14 গ্রাম/লি ফিনল থাকে (% (wt. এ):

ফেনোলস, সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন এবং ওলেফিনগুলি পাওয়ার জন্য, কয়লা তরল পণ্যগুলির রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি স্কিম তৈরি করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে: বিপি থেকে ভগ্নাংশকে আলাদা করার জন্য পাতন। 513 কে পর্যন্ত; বিচ্ছিন্নতা এবং অশোধিত phenols প্রক্রিয়াকরণ; বিপি সহ ডিফেনোলাইজড ব্রড ভগ্নাংশের হাইড্রোট্রিটমেন্ট। 698 কে পর্যন্ত; বিপি সহ ভগ্নাংশে হাইড্রোট্রিটেড পণ্যের পাতন। 333, 333-453, 453-573 এবং 573-673 কে পর্যন্ত; গ্যাসোলিন ভগ্নাংশের ফলন বাড়ানোর জন্য মাঝারি ভগ্নাংশের হাইড্রোক্র্যাকিং; bp সহ ভগ্নাংশের অনুঘটক সংস্কার। 453 কে পর্যন্ত; সুগন্ধি হাইড্রোকার্বন নিষ্কাশন; রাফিনেট গ্যাসোলিনের পাইরোলাইসিস।

কানস্কো-অচিনস্ক কয়লা বেসিনের বোরোডিনো ডিপোজিট থেকে বাদামী কয়লা প্রক্রিয়াকরণের সময়, কয়লার শুকনো ওজনের পরিপ্রেক্ষিতে, নিম্নলিখিত যৌগগুলি পাওয়া যেতে পারে (wt. %)):

উপরন্তু, C1-C2 হাইড্রোকার্বন গ্যাসের 14.9% বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে; 13.4% - তরল হাইড্রোকার্বন গ্যাস C 3 -C 4, সেইসাথে 0.7% অ্যামোনিয়া এবং 1.6% হাইড্রোজেন সালফাইড।