শিল্প অনুঘটকের তাত্পর্য এবং সুযোগ। সারাংশ এবং অনুঘটক প্রকার

রাসায়নিক শিল্প এবং সংশ্লিষ্ট শিল্পে (পেট্রোকেমিস্ট্রি, ইত্যাদি), বিদ্যমান এবং নতুন প্রবর্তিত প্রযুক্তির 90% এরও বেশি অনুঘটক প্রক্রিয়া। অনুঘটক ব্যবহার করে, অ্যামোনিয়া, নাইট্রিক এবং সালফিউরিক অ্যাসিড, মিথানল, বুটাডিন, স্টাইরিন ইত্যাদি সহ হাজার হাজার ধরণের অজৈব এবং জৈব পণ্য উত্পাদিত হয়, মোটর জ্বালানী উৎপাদনের জন্য প্রতিশ্রুতিশীল পদ্ধতি, বর্জ্য জল এবং গ্যাস নির্গমন। বাহিত হচ্ছে

বেশিরভাগ অনুঘটক প্রক্রিয়া অবিচ্ছিন্ন, বর্জ্য-মুক্ত, কম শক্তি হিসাবে সংগঠিত হতে পারে। তারা উচ্চ প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সূচক দ্বারা আলাদা করা হয়, লক্ষ্য পণ্যের একটি উচ্চ ফলন প্রদান করে। অনুঘটকগুলির ব্যবহার রাসায়নিক-প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলিকে তীব্র করা, এমন রূপান্তরগুলি সম্পাদন করা সম্ভব করে যা অনুঘটক ছাড়া বাস্তবে প্রয়োগ করা যায় না উচ্চ শক্তিসক্রিয়করণ, প্রক্রিয়াটিকে সঠিক দিকে পরিচালিত করে, উত্পাদিত পণ্যগুলির গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করে (উদাহরণস্বরূপ, সিন্থেটিক রাবার এবং প্লাস্টিকের উত্পাদনে স্টেরিওস্পেসিফিক অনুঘটক)। বিশেষ গুরুত্ব হল বিপরীতমুখী এক্সোথার্মিক প্রক্রিয়াগুলিতে অনুঘটকগুলির ব্যবহার, যেখানে প্রতিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করার জন্য তাপমাত্রার বৃদ্ধি তীব্রভাবে রূপান্তরের ভারসাম্যের মাত্রা হ্রাস করে এবং প্রতিক্রিয়াটিকে তাপগতিগতভাবে অমীমাংসিত করে তোলে। এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলিতে, অনুঘটকের ভূমিকা সর্বোপরি।

রাসায়নিক প্রক্রিয়াকে তীব্রতর করে এমন অন্যান্য কারণের বিপরীতে, একটি অনুঘটক শুধুমাত্র রাসায়নিক বিক্রিয়ার হারকে প্রভাবিত করে এবং তাপগতিবিদ্যাকে প্রভাবিত করে না, শুধুমাত্র একটি ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থার অর্জনকে ত্বরান্বিত করে।

একটি অনুঘটক হল এমন একটি পদার্থ যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার হার পরিবর্তন করে এবং বিক্রিয়ার শেষে অপরিবর্তিত থাকে। এই ক্ষেত্রে, অনুঘটক প্রসারণ প্রক্রিয়াগুলিকে ত্বরান্বিত করে না এবং শুধুমাত্র গতিশীল অঞ্চলে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির হারকে প্রভাবিত করে।

অনুঘটক প্রক্রিয়া বিভক্ত করা হয়:

সমজাতীয়, যেখানে বিক্রিয়ক এবং অনুঘটক এক পর্যায় গঠন করে;
ভিন্নধর্মী, যেখানে বিক্রিয়ক এবং অনুঘটক বিভিন্ন পর্যায়ে রয়েছে;
microheterogeneous, কলয়েডাল অবস্থায় অনুঘটকদের অংশগ্রহণের সাথে তরল পর্যায়ে প্রবাহিত হয়;
এনজাইমেটিকএনজাইমগুলির প্রভাবের অধীনে জৈবিক সিস্টেমে ঘটে।

রাসায়নিক শিল্পে, সবচেয়ে সাধারণ হল ভিন্নধর্মী অনুঘটক প্রক্রিয়া, যেখানে ফেজের সীমানা একটি বায়বীয় বা তরল পর্যায়ের সংস্পর্শে একটি কঠিন অনুঘটকের পৃষ্ঠ।

অনুঘটক পৃষ্ঠের রাসায়নিক বিক্রিয়া হল একটি জটিল প্রক্রিয়া যা রাসায়নিক ও ভৌত প্রকৃতির মধ্যে ভিন্ন ভিন্ন ধারাবাহিক প্রাথমিক পর্যায়গুলি নিয়ে গঠিত:

অনুঘটক শস্যের পৃষ্ঠে প্রবাহ থেকে বিকারকগুলির বিচ্ছুরণ (বাহ্যিক প্রসারণ পর্যায়);
অনুঘটকের ছিদ্রগুলিতে বিক্রিয়ক অণুর বিচ্ছুরণ (অভ্যন্তরীণ প্রসারণের পর্যায়);
শারীরিক শোষণ বা রসায়ন (সক্রিয় শোষণ) আকারে অনুঘটক পৃষ্ঠে বিক্রিয়ক অণুর শোষণ; রসায়নের পর্যায়টি একটি বিকারক এবং একটি অনুঘটকের সক্রিয় কমপ্লেক্স গঠনে গঠিত এবং অনুঘটক বিক্রিয়ায় অনুঘটকের নির্দিষ্টতা নির্ধারণ করে;
একটি সক্রিয় কমপ্লেক্সের পুনর্বিন্যাস বা একটি শোষিত বিকারকের অণুর সাথে অন্যটির অণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করার ফলে পৃষ্ঠের রাসায়নিক বিক্রিয়া;
অনুঘটকের পৃষ্ঠ থেকে ফলস্বরূপ প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলির শোষণ;
অনুঘটকের ছিদ্র থেকে এর বাইরের পৃষ্ঠে পণ্যের প্রসারণ (বিপরীত অভ্যন্তরীণ প্রসারণ);
অনুঘটক পৃষ্ঠ থেকে প্রবাহে পণ্যের বিস্তার।

রাসায়নিক-প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলিতে, পৃথক অনুঘটকভাবে সক্রিয় পদার্থ ব্যবহার করা হয় না, তবে জনগণের সাথে যোগাযোগ করুন, জটিল সিস্টেমের প্রতিনিধিত্ব করে, যার উপাদানগুলির গঠন এবং প্রকৃতি অনুঘটক প্রক্রিয়ার সবচেয়ে দক্ষ এবং স্থিতিশীল প্রবাহ নিশ্চিত করা উচিত। যোগাযোগের ভর একটি অনুঘটকভাবে সক্রিয় পদার্থ (অনুঘটক), একটি সক্রিয়কারী এবং একটি বাহক নিয়ে গঠিত।

ভিন্নধর্মী অনুঘটকের প্রকৃতি খুবই বৈচিত্র্যময় এবং অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার ধরনের উপর নির্ভর করে। অনুঘটক হিসাবে, প্রধানত মুক্ত অবস্থায় ধাতু (প্ল্যাটিনাম, রূপা, তামা, লোহা) এবং ধাতব অক্সাইড (জিঙ্ক, ক্রোমিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, মলিবডেনাম, ভ্যানাডিয়াম) ব্যবহৃত হয়। সেসব ক্ষেত্রে যখন সিস্টেমে বিভিন্ন পদার্থের দ্বারা অনুঘটককৃত দুটি বিক্রিয়া একযোগে ঘটতে থাকে, তখন দ্বিবিধ অনুঘটক ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে দুটি অনুরূপ উপাদান থাকে (উদাহরণস্বরূপ, ডিহাইড্রেশন প্রক্রিয়ায় জিঙ্ক অক্সাইড এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড এবং ইথানল থেকে বুটাডিনে ডিহাইড্রোজেনেশন)।

অ্যাক্টিভেটর (প্রবর্তক)- অনুঘটকের ক্রিয়াকলাপ বাড়াতে এবং এর সময়কাল বাড়াতে যোগাযোগের ভরের মধ্যে প্রবর্তিত পদার্থকে বলা হয়। অ্যাক্টিভেটরগুলির একটি নির্বাচনী প্রভাব রয়েছে, তাই তাদের প্রকৃতি অনুঘটকের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে।

বাহক (ট্রাইব্র্যাচ)- যে উপাদানটির উপর অনুঘটক প্রয়োগ করা হয় তার পৃষ্ঠকে বাড়ানোর জন্য, ভরকে একটি ছিদ্রযুক্ত কাঠামো দিতে, এর যান্ত্রিক শক্তি বাড়াতে এবং যোগাযোগের ভরের খরচ কমাতে বলে। পিউমিস, অ্যাসবেস্টস, সিলিকা জেল, ডায়াটোমাসিয়াস আর্থ, ছিদ্রযুক্ত সিরামিকগুলি যোগাযোগের বাহক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

যোগাযোগ জনগণ পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত হয়:

পরবর্তী গঠন এবং ক্যালসিনেশন সহ লবণের দ্রবণ থেকে হাইড্রক্সাইড এবং কার্বনেটের বৃষ্টিপাত;
একটি বাইন্ডারের সাথে উপাদানগুলির মিশ্রণের যৌথ চাপ;
উপাদানের সংমিশ্রণ;
অনুঘটক এবং অ্যাক্টিভেটরের সমাধান সহ ছিদ্রযুক্ত ক্যারিয়ারের গর্ভধারণ।

কন্টাক্ট ভরগুলি দানা, ট্যাবলেট বা বিভিন্ন কনফিগারেশনের উপাদানগুলির আকারে তৈরি করা হয়। ধাতব অনুঘটকগুলি সূক্ষ্ম জালের আকারে তৈরি এবং ব্যবহার করা হয়।

2. কঠিন অনুঘটকের প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য

শিল্প ভিন্নধর্মী অনুঘটক প্রক্রিয়ায় অনুঘটক ব্যবহারের দক্ষতা মূলত তাদের প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। এর মধ্যে রয়েছে: কার্যকলাপ, ইগনিশন তাপমাত্রা, কর্মের নির্বাচন, বিষের প্রতিরোধ, ছিদ্র, যান্ত্রিক শক্তি, তাপ পরিবাহিতা, প্রাপ্যতা এবং কম খরচ।

1. অনুঘটক কার্যকলাপ (A)- একটি প্রদত্ত রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পর্কিত এর ত্বরিত প্রভাবের একটি পরিমাপ। এটি অনুঘটক এবং অ-অনুঘটক বিক্রিয়ার হার ধ্রুবকের অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়:

যে ক্ষেত্রে অনুঘটক এবং অ-অনুঘটক বিক্রিয়াগুলি একই ক্রমে এবং তাই, তাদের জন্য অ্যারেনিয়াস সমীকরণে প্রাক-সূচক সহগ সমান (а 1 =а 2), অনুঘটক কার্যকলাপ (1) থেকে নির্ধারিত হয় যেমন:

প্রতিক্রিয়ার সক্রিয়করণ শক্তি হ্রাস করে, অনুঘটক এটিকে ত্বরান্বিত করে অনেক মাত্রার আদেশ দ্বারা। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, প্রতিক্রিয়ার জন্য:

এতে ব্যবহৃত ভ্যানডিয়াম অনুঘটকের ক্রিয়াকলাপ, অর্থাৎ, প্রতিক্রিয়া হার শত শত কোটি গুণ বৃদ্ধি পায়।

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, অনুঘটকটি প্রতিক্রিয়ার ক্রমও হ্রাস করে এবং আরও বেশি করে, এর কার্যকলাপ তত বেশি। সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, যদি অনুঘটক ছাড়া উপরের বিক্রিয়ার ক্রম 3 হয়, তবে একটি ভ্যানডিয়াম অনুঘটকের উপস্থিতিতে এটি শুধুমাত্র 1.8।

2. অনুঘটক ইগনিশন তাপমাত্রা T 3- সর্বনিম্ন তাপমাত্রা যেখানে প্রক্রিয়াটি প্রযুক্তিগত উদ্দেশ্যে পর্যাপ্ত হারে এগিয়ে যেতে শুরু করে। অনুঘটকের ক্রিয়াকলাপ যত বেশি হবে, এর ইগনিশন তাপমাত্রা তত কম হবে, অর্থাৎ:

কম ইগনিশন তাপমাত্রায়, T 3 এবং প্রক্রিয়া তাপমাত্রা শাসনের মধ্যে অপারেটিং ব্যবধান বাড়ানো হয়, চুল্লি নকশা সরলীকৃত হয়, বিকারকগুলিকে গরম করার জন্য তাপ খরচ হ্রাস করা হয় এবং প্রযুক্তিগত শাসন স্থিতিশীল হয়। T 3 এর একটি নির্দিষ্ট মানের এক্সোথার্মিক অনুঘটক বিক্রিয়ার জন্য তাপ নিঃসরণের হার তাপ অপসারণের হারের সমান হয় (প্রতিক্রিয়ার মিশ্রণকে গরম করার জন্য তাপ খরচ এবং প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলির সাথে তাপ অপসারণ)। এই ক্ষেত্রে, T 3 সর্বনিম্ন তাপমাত্রার প্রতিনিধিত্ব করে যেখানে প্রক্রিয়াটি অটোথার্মাল।

3. সিলেক্টিভিটি (সিলেক্টিভিটি)অনুঘটক - একটি প্রতিক্রিয়াকে বেছে বেছে ত্বরান্বিত করার ক্ষমতা, যদি সিস্টেমে বেশ কয়েকটি প্রতিক্রিয়া তাপগতিগতভাবে সম্ভব হয়। স্কিম অনুযায়ী একটি জটিল সমান্তরাল প্রতিক্রিয়ার জন্য:

এবং A→B এবং A→C প্রতিক্রিয়া সহ, যা যথাক্রমে k 1 এবং k 2 এবং সক্রিয়করণ শক্তি E 1 এবং E 2 দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, A→ B দিকনির্দেশের নির্বাচনীতা এইভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:

এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে একটি প্রদত্ত তাপমাত্রায় T, এটি সম্ভব, একটি অনুঘটক নির্বাচন করে, পার্থক্য E 2 - E 1 পরিবর্তন করা এবং তাই, লক্ষ্য পণ্য গঠনের দিকে প্রক্রিয়াটিকে নির্দেশ করা।

নাইট্রিক অ্যাসিড উত্পাদনে অ্যামোনিয়ার অক্সিডেশন, জৈব সংশ্লেষণের বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মতো রাসায়নিক এবং প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলিতে অনুঘটকের নির্বাচনীতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। অনুঘটক ব্যবহার করে, সাধারণ কাঁচামাল থেকে বিভিন্ন লক্ষ্য পণ্য প্রাপ্ত করা সম্ভব হয়, উদাহরণস্বরূপ:

অনুঘটকের ছিদ্রতা তার নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটিকে চিহ্নিত করে এবং তাই, বিকারকগুলির সাথে অনুঘটকের যোগাযোগের পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করে। অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলির জন্য, বিক্রিয়কগুলির জন্য একটি কঠিন অনুঘটকের পৃষ্ঠের প্রাপ্যতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু যোগাযোগের পৃষ্ঠ যত বড় হবে, একই অনুঘটকের প্রতি ইউনিট সময়ে লক্ষ্য পণ্যগুলিতে তাদের রূপান্তরের হার তত বেশি।

অনুঘটকের ছিদ্রকে অনুঘটকের মোট আয়তনের সাথে ছিদ্রের মুক্ত আয়তনের অনুপাত হিসাবে প্রকাশ করা হয় এবং এটির নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, অর্থাৎ, প্রতি একক ভর বা অনুঘটকের আয়তনের পৃষ্ঠ। আধুনিক অনুঘটকগুলির একটি অত্যন্ত উন্নত নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ রয়েছে, যা 10-100 m 2 /g পর্যন্ত পৌঁছায়।

5. যান্ত্রিক শক্তিযোগাযোগের ভর অবশ্যই এমন হতে হবে যে এটি একটি স্থির অনুঘটক বিছানা সহ যন্ত্রপাতিগুলিতে তার নিজের ওজনের ক্রিয়ায় ভেঙে পড়ে না এবং চলন্ত অনুঘটক বিছানা এবং "কেএস" যন্ত্রপাতিগুলির সাথে যন্ত্রপাতিগুলিতে পরিধান না করে।

6. যোগাযোগের বিষের প্রতিরোধ. ভিন্নধর্মী অনুঘটক প্রক্রিয়ার ব্যবহারিক ব্যবহার প্রক্রিয়া চলাকালীন অনুঘটক কার্যকলাপ হ্রাসের ঘটনা দ্বারা বাধাগ্রস্ত হয়। এর কারণগুলি হল:

অনুঘটকের সক্রিয় পৃষ্ঠের হ্রাস যখন ধুলো বা প্রতিক্রিয়া পণ্য এটিতে জমা হয়;
অনুঘটকের যান্ত্রিক ধ্বংস;
অনুঘটক (যোগাযোগ) বিষের সাথে অনুঘটক বিষ

অনুঘটক বিষক্রিয়া- অল্প পরিমাণে নির্দিষ্ট পদার্থের প্রভাবে এর কার্যকলাপের আংশিক বা সম্পূর্ণ ক্ষতি - বিষের সাথে যোগাযোগ করুন. যোগাযোগের বিষগুলি অনুঘটকের সক্রিয় সাইটগুলির সাথে পৃষ্ঠের রাসায়নিক যৌগ গঠন করে এবং তাদের ব্লক করে, অনুঘটকের কার্যকলাপ হ্রাস করে। অনুঘটকের প্রতিটি গ্রুপের জন্য, নির্দিষ্ট ধরণের যোগাযোগের বিষ রয়েছে।

অনুঘটক বিষক্রিয়া হতে পারে বিপরীতযখন যোগাযোগের বিষগুলি অনুঘটকের ক্রিয়াকলাপকে সাময়িকভাবে হ্রাস করে যখন তারা অনুঘটকের অঞ্চলে থাকে এবং অপরিবর্তনীয়যখন অনুঘটক অঞ্চল থেকে যোগাযোগের বিষ অপসারণের পরে অনুঘটকের কার্যকলাপ পুনরুদ্ধার করা হয় না। অনুঘটক প্রক্রিয়ায় সরবরাহ করা রিএজেন্টগুলিতে যোগাযোগের বিষগুলি থাকতে পারে এবং প্রক্রিয়াতেই উপ-পণ্য হিসাবে গঠিত হয়। যোগাযোগের বিষের প্রতিরোধ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সম্পত্তিশিল্প অনুঘটক রাসায়নিক-প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলিতে যোগাযোগের জনসাধারণের পরিষেবা জীবন বাড়ানোর জন্য, ক্ষতিকারক অমেধ্য থেকে বিকারকগুলির পুঙ্খানুপুঙ্খ পরিশোধনের একটি পর্যায় এবং একটি অনুঘটক পুনর্জন্ম অপারেশন সরবরাহ করা হয় (উদাহরণস্বরূপ, অনুঘটকের প্রক্রিয়াগুলিতে একটি উচ্চ-কার্বন পলিমার ফিল্ম এনভেলপিং অনুঘটক দানা পোড়ানো। ক্র্যাকিং, তেল পণ্য, জৈব যৌগের আইসোমারাইজেশন এবং ডিহাইড্রোজেনেশন)।

আমরা এখন যে দ্রুত শিল্প বৃদ্ধির সম্মুখীন হচ্ছি তা নতুন রাসায়নিক প্রযুক্তির বিকাশ ছাড়া সম্ভব হত না। বৃহৎ পরিমাণে, এই অগ্রগতি অনুঘটকগুলির ব্যাপক ব্যবহার দ্বারা নির্ধারিত হয়, যার সাহায্যে নিম্ন-গ্রেডের কাঁচামালগুলি উচ্চ-মূল্যের পণ্যগুলিতে রূপান্তরিত হয়। রূপকভাবে বলা, প্রভাবক- এটি আধুনিক আলকেমিস্টের দার্শনিকের পাথর, শুধুমাত্র তিনি সীসাকে সোনায় পরিণত করেন না, তবে কাঁচামালকে ওষুধ, প্লাস্টিক, রাসায়নিক, জ্বালানী, সার এবং অন্যান্য দরকারী পণ্যগুলিতে পরিণত করেন। সম্ভবত, প্রথম অনুঘটক প্রক্রিয়ামানুষ যে গাঁজন ব্যবহার করতে শিখেছে. অ্যালকোহলযুক্ত পানীয় তৈরির রেসিপিগুলি 3500 খ্রিস্টপূর্বাব্দে সুমেরীয়দের কাছে পরিচিত ছিল। ওয়াইন দেখুন; বিয়ার

অনুঘটকের ব্যবহারিক প্রয়োগের একটি মাইলফলকহয়ে ওঠে মার্জারিন উত্পাদনউদ্ভিজ্জ তেলের অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন। এই প্রতিক্রিয়াটি প্রথম শিল্প স্কেলে 1900 সালের দিকে বাহিত হয়েছিল। এবং 1920 সাল থেকে, প্রাপ্তির জন্য অনুঘটক পদ্ধতি নতুন জৈব উপকরণবিশেষ করে প্লাস্টিক। মূল বিষয় ছিল ওলেফিন, নাইট্রিল, এস্টার, অ্যাসিড ইত্যাদির অনুঘটক উত্পাদন। - প্লাস্টিকের রাসায়নিক "বিল্ডিং" এর জন্য "ইট"। অনুঘটক প্রক্রিয়ার শিল্প ব্যবহারের তৃতীয় তরঙ্গ 1930 এর অন্তর্গত এবং তেল পরিশোধনের সাথে যুক্ত. আয়তনের দিক থেকে, এই উৎপাদন শীঘ্রই অন্য সকলকে অনেক পিছনে ফেলে দিয়েছে। তেল পরিশোধন বিভিন্ন অনুঘটক প্রক্রিয়া নিয়ে গঠিত:

ফাটল,

সংস্কার,

হাইড্রোসালফোনেশন,

হাইড্রোক্র্যাকিং,

আইসোমারাইজেশন,

পলিমারাইজেশন

অ্যালকিলেশন।

এবং পরিশেষে চতুর্থ তরঙ্গঅনুঘটক ব্যবহার পরিবেশ সুরক্ষার সাথে সম্পর্কিত. এই এলাকার সবচেয়ে বিখ্যাত অর্জন গাড়ির নিষ্কাশন গ্যাসের জন্য একটি অনুঘটক রূপান্তরকারী তৈরি করা. ক্যাটালিটিক কনভার্টার, যা 1975 সাল থেকে গাড়িতে ইনস্টল করা হয়েছে, বায়ুর গুণমান উন্নত করতে একটি বড় ভূমিকা পালন করেছে এবং এইভাবে অনেক জীবন বাঁচিয়েছে।

ক্যাটালাইসিস এবং সংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রে কাজের জন্য প্রায় এক ডজন নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়েছে। অনুঘটক প্রক্রিয়ার ব্যবহারিক তাত্পর্য সত্য যে ভাগ দ্বারা প্রমাণিত হয় নাইট্রোজেন, যা শিল্পগতভাবে প্রাপ্ত নাইট্রোজেন-ধারণকারী যৌগগুলির অংশ, সমস্ত নাইট্রোজেনের প্রায় অর্ধেক যা খাদ্য পণ্যের অংশ। প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন নাইট্রোজেন যৌগের পরিমাণ সীমিত, যাতে খাদ্যের প্রোটিন উৎপাদন নির্ভর করে সার সহ মাটিতে প্রয়োগ করা নাইট্রোজেনের পরিমাণের উপর। এটা ছাড়া মানবতার অর্ধেকও খাওয়ানো অসম্ভব সিন্থেটিক অ্যামোনিয়া, যা প্রায় একচেটিয়াভাবে অনুঘটক দ্বারা উত্পাদিত হয় হ্যাবার-বশ প্রক্রিয়া. অনুঘটকের পরিধি ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে। এটাও গুরুত্বপূর্ণ যে অনুঘটক উল্লেখযোগ্যভাবে পূর্বে উন্নত প্রযুক্তির দক্ষতা বৃদ্ধি করতে পারে. একটি উদাহরণ হল ব্যবহারের মাধ্যমে অনুঘটক ক্র্যাকিংয়ের উন্নতি জিওলাইটস.

হাইড্রোজেনেশন।একটি হাইড্রোজেন পরমাণু এবং অন্যান্য কিছু অণুর সক্রিয়করণের সাথে বিপুল সংখ্যক অনুঘটক বিক্রিয়া জড়িত থাকে, যার ফলে তাদের রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া ঘটে। এই প্রক্রিয়াটিকে হাইড্রোজেনেশন বলা হয় এবং এটি তেল পরিশোধন এবং কয়লা থেকে তরল জ্বালানি উৎপাদনের অনেক স্তরের অন্তর্গত। বার্গিয়াস প্রক্রিয়া) দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় জার্মানিতে কয়লা থেকে বিমানের গ্যাসোলিন এবং মোটর জ্বালানীর উৎপাদন বিকশিত হয়েছিল, যেহেতু এই দেশে কোন তেল ক্ষেত্র নেই। বার্গিয়াস প্রক্রিয়া হল কার্বনে হাইড্রোজেন সরাসরি যোগ করা। হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে কয়লাকে চাপে উত্তপ্ত করা হয় এবং একটি তরল পণ্য পাওয়া যায়, যা পরবর্তীতে বিমানের পেট্রল এবং মোটর জ্বালানীতে প্রক্রিয়া করা হয়। আয়রন অক্সাইড একটি অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, সেইসাথে টিন এবং মলিবডেনামের উপর ভিত্তি করে অনুঘটক। যুদ্ধের সময়, বার্গিয়াস প্রক্রিয়া ব্যবহার করে 12টি জার্মান কারখানায় প্রতিদিন প্রায় 1,400 টন তরল জ্বালানী পাওয়া যায়। আরেকটি প্রক্রিয়া, ফিশার-ট্রপসচ, দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত। প্রথমত, কয়লা গ্যাসীকৃত হয়, অর্থাৎ জলীয় বাষ্প এবং অক্সিজেনের সাথে এর প্রতিক্রিয়া সম্পাদন করুন এবং হাইড্রোজেন এবং কার্বন অক্সাইডের মিশ্রণ পান। লোহা বা কোবাল্টযুক্ত অনুঘটক ব্যবহার করে এই মিশ্রণটি তরল জ্বালানিতে রূপান্তরিত হয়। যুদ্ধ শেষ হওয়ার সাথে সাথে জার্মানিতে কয়লা থেকে কৃত্রিম জ্বালানি উৎপাদন বন্ধ হয়ে যায়। 1973-1974 সালের তেল নিষেধাজ্ঞার পরে তেলের দাম বৃদ্ধির ফলে, কয়লা থেকে পেট্রল উৎপাদনের জন্য একটি অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর পদ্ধতি বিকাশের জন্য জোর প্রচেষ্টা চালানো হয়েছিল। এইভাবে, কয়লার সরাসরি তরলকরণ একটি দ্বি-পর্যায়ের প্রক্রিয়া ব্যবহার করে আরও দক্ষতার সাথে করা যেতে পারে যেখানে কয়লা প্রথমে তুলনামূলকভাবে কম এবং তারপরে উচ্চ তাপমাত্রায় একটি অ্যালুমিনা-কোবাল্ট-মলিবডেনাম অনুঘটকের সাথে যোগাযোগ করা হয়। এই জাতীয় সিন্থেটিক পেট্রোলের দাম তেল থেকে প্রাপ্তির চেয়ে বেশি।

অ্যামোনিয়া.রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে সবচেয়ে সহজ হাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি হল হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেন থেকে অ্যামোনিয়ার সংশ্লেষণ। নাইট্রোজেন একটি অত্যন্ত জড় পদার্থ। এর অণুতে N–N বন্ধন ভাঙতে 200 kcal/mol শক্তির প্রয়োজন হয়। যাইহোক, নাইট্রোজেন পারমাণবিক অবস্থায় লোহা অনুঘটকের পৃষ্ঠের সাথে আবদ্ধ হয় এবং এর জন্য প্রয়োজন মাত্র 20 kcal/mol। লোহার সাথে হাইড্রোজেন বন্ধন আরও সহজে। অ্যামোনিয়ার সংশ্লেষণ নিম্নরূপ হয়:

এই উদাহরণটি ব্যাখ্যা করে একটি অনুঘটকের ক্ষমতা এগিয়ে এবং বিপরীত উভয় প্রতিক্রিয়া সমানভাবে গতি বাড়ানোর জন্য, অর্থাৎ ব্যাপারটা হচ্ছে অনুঘটক রাসায়নিক বিক্রিয়ার ভারসাম্যের অবস্থান পরিবর্তন করে না.

উদ্ভিজ্জ তেলের হাইড্রোজেনেশন. অনুশীলনে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি হল মার্জারিন, রান্নার তেল এবং অন্যান্য খাদ্য পণ্যে উদ্ভিজ্জ তেলের অসম্পূর্ণ হাইড্রোজেনেশন। উদ্ভিজ্জ তেল সয়াবিন, তুলা বীজ এবং অন্যান্য ফসল থেকে পাওয়া যায়। এর মধ্যে রয়েছে এস্টার, যেমন বিভিন্ন মাত্রার অসম্পৃক্ততা সহ ফ্যাটি অ্যাসিডের ট্রাইগ্লিসারাইড। অলিক অ্যাসিড CH 3 (CH 2) 7 CH \u003d CH (CH 2) 7 COOH এর একটি ডাবল বন্ড C \u003d C, লিনোলিক অ্যাসিড দুটি এবং লিনোলিক অ্যাসিড তিনটি। এই বন্ধন ভাঙ্গার জন্য হাইড্রোজেন যোগ করা তেলগুলিকে অক্সিডাইজ করা (র্যান্সিডিটি) থেকে বাধা দেয়। এটি তাদের গলনাঙ্ক বাড়ায়। প্রাপ্ত বেশিরভাগ পণ্যের কঠোরতা হাইড্রোজেনেশন ডিগ্রির উপর নির্ভর করে। হাইড্রোজেনেশন একটি সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত নিকেল পাউডারের উপস্থিতিতে একটি স্তর বা নিকেলে জমা করা হয় রানি অনুঘটকএকটি অত্যন্ত বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন বায়ুমণ্ডলে।

ডিহাইড্রোজেনেশন।ডিহাইড্রোজেনেশন একটি শিল্পগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ অনুঘটক প্রতিক্রিয়া, যদিও এর প্রয়োগের স্কেল তুলনামূলকভাবে ছোট। এর সাহায্যে, উদাহরণস্বরূপ, স্টাইরিন, একটি গুরুত্বপূর্ণ মনোমার, প্রাপ্ত হয়। এটি করার জন্য, আয়রন অক্সাইড ধারণকারী একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে ডিহাইড্রোজেনেট ইথাইলবেনজিন; পটাসিয়াম এবং কিছু স্ট্রাকচারাল স্টেবিলাইজারও প্রতিক্রিয়ায় অবদান রাখে। একটি শিল্প স্কেলে, প্রোপেন, বিউটেন এবং অন্যান্য অ্যালকেনগুলি ডিহাইড্রোজেনেটেড হয়। অ্যালুমিনা-ক্রোমিয়াম অনুঘটকের উপস্থিতিতে বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন বিউটিন এবং বুটাডিন তৈরি করে।

অ্যাসিড অনুঘটক।একটি বড় শ্রেণীর অনুঘটকের অনুঘটক কার্যকলাপ তাদের অম্লীয় বৈশিষ্ট্যের কারণে। অনুসারে I. Bronsted এবং T. Loryএকটি অ্যাসিড একটি যৌগ যা একটি প্রোটন দান করতে পারে। শক্তিশালী অ্যাসিডগুলি সহজেই তাদের প্রোটনগুলি ঘাঁটিতে দান করে। কাজগুলিতে অম্লতার ধারণাটি আরও বিকশিত হয়েছিল জি লুইস, যিনি এই ইলেক্ট্রন জোড়ার সামাজিকীকরণের কারণে একটি সমযোজী বন্ধন গঠনের সাথে একটি দাতা পদার্থ থেকে একটি ইলেক্ট্রন জোড়া গ্রহণ করতে সক্ষম পদার্থ হিসাবে একটি অ্যাসিডকে সংজ্ঞায়িত করেছেন।

এই ধারণাগুলি, কার্বেনিয়াম আয়ন গঠনের সাথে প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে ধারণাগুলির সাথে, বুঝতে সাহায্য করেছিল বিভিন্ন অনুঘটক বিক্রিয়ার প্রক্রিয়া, বিশেষ করে যারা হাইড্রোকার্বন জড়িত। একটি প্রোটন যোগ করার সময় রঙ পরিবর্তন করে এমন একটি বেস ব্যবহার করে অ্যাসিডের শক্তি নির্ধারণ করা যেতে পারে। দেখা যাচ্ছে যে কিছু শিল্পগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ অনুঘটক খুব শক্তিশালী অ্যাসিডের মতো আচরণ করে। এই অনুঘটক অন্তর্ভুক্ত ফ্রিডেল-কারুশিল্প প্রক্রিয়া, যেমন HCl–AlCl 2 O 3 (বা HAlCl 4), এবং অ্যালুমিনোসিলিকেট। অ্যাসিড শক্তি- এটা খুব গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য, যেহেতু প্রোটোনেশনের হার, অ্যাসিড অনুঘটক প্রক্রিয়ার একটি মূল ধাপ, এটির উপর নির্ভর করে। তেল ক্র্যাকিংয়ে ব্যবহৃত অ্যালুমিনোসিলিকেটের মতো অনুঘটকের কার্যকলাপ তাদের পৃষ্ঠে ব্রনস্টেড এবং লুইস অ্যাসিডের উপস্থিতি দ্বারা নির্ধারিত হয়। তাদের গঠন সিলিকা (সিলিকন ডাই অক্সাইড) এর গঠনের অনুরূপ, যেখানে কিছু Si 4+ পরমাণু Al 3+ পরমাণু দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। এই ক্ষেত্রে উদ্ভূত অতিরিক্ত নেতিবাচক চার্জ সংশ্লিষ্ট ক্যাটেশন দ্বারা নিরপেক্ষ করা যেতে পারে। যদি ক্যাটেশনগুলি প্রোটন হয়, তবে অ্যালুমিনোসিলিকেটের মতো আচরণ করে ব্রনস্টেড অ্যাসিড:

অ্যাসিড অনুঘটক কার্যকলাপ শর্তযুক্ততাদের হাইড্রোকার্বনের সাথে বিক্রিয়া করার ক্ষমতা মধ্যবর্তী হিসাবে কার্বেনিয়াম আয়ন গঠন করে। অ্যালকাইলকারবেনিয়াম আয়নগুলিতে তিনটি অ্যালকাইল গ্রুপ এবং/অথবা হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে যুক্ত একটি ইতিবাচক চার্জযুক্ত কার্বন পরমাণু থাকে। জৈব যৌগ জড়িত অনেক বিক্রিয়ায় গঠিত মধ্যবর্তী হিসাবে তারা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অ্যাসিড অনুঘটকের কর্মের প্রক্রিয়া HCl–AlCl 3 বা Pt–Cl–Al 2 O 3 এর উপস্থিতিতে n-বিউটেনের আইসোবিউটেন থেকে আইসোমারাইজেশন বিক্রিয়ার উদাহরণ দ্বারা চিত্রিত করা যেতে পারে। প্রথমত, অল্প পরিমাণ C 4 H 8 ওলেফিন অ্যাসিড অনুঘটকের ধনাত্মক চার্জযুক্ত হাইড্রোজেন আয়নকে সংযুক্ত করে একটি তৃতীয় কার্বেনিয়াম আয়ন তৈরি করে। তারপর নেতিবাচক চার্জযুক্ত হাইড্রাইড আয়ন H - আইসোবুটেন এবং সেকেন্ডারি বিউটাইলকারবেনিয়াম আয়ন গঠনের সাথে এন-বিউটেন থেকে বিভক্ত হয়। পরেরটি, পুনর্বিন্যাসের ফলস্বরূপ, একটি তৃতীয় কার্বেনিয়াম আয়নে পরিণত হয়। এই চেইনটি পরবর্তী এন-বিউটেন অণু থেকে হাইড্রাইড আয়ন নির্মূল করার সাথে চলতে পারে:

উল্লেখযোগ্যভাবে, টারশিয়ারি কার্বেনিয়াম আয়নগুলি প্রাথমিক বা গৌণ আয়নগুলির চেয়ে বেশি স্থিতিশীল। ফলস্বরূপ, এগুলি প্রধানত অনুঘটক পৃষ্ঠে উপস্থিত থাকে এবং তাই বিউটেন আইসোমারাইজেশনের প্রধান পণ্যটি আইসোবুটেন। অ্যাসিড অনুঘটকতেল শোধনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় - ক্র্যাকিং, অ্যালকিলেশন, পলিমারাইজেশন এবং হাইড্রোকার্বনের আইসোমারাইজেশন (এছাড়াও দেখুন রসায়ন এবং তেল পরিশোধনের পদ্ধতি)।

ইনস্টল করা হয়েছে কার্বেনিয়াম আয়নগুলির কর্মের প্রক্রিয়াএই প্রক্রিয়াগুলিতে অনুঘটকের ভূমিকা পালন করে। একই সময়ে, তারা অনেকগুলি প্রতিক্রিয়াতে অংশগ্রহণ করে, যার মধ্যে রয়েছে বড়গুলিকে বিভক্ত করে ছোট অণু তৈরি করা, অণুর সংমিশ্রণ (ওলেফিনের সাথে ওলেফিন বা আইসোপ্যারাফিনের সাথে ওলেফিন), আইসোমারাইজেশনের মাধ্যমে কাঠামোগত পুনর্বিন্যাস, প্যারাফিন এবং সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন গঠন। হাইড্রোজেন স্থানান্তর দ্বারা। অ্যাসিড ক্যাটালাইসিসের সর্বশেষ শিল্প প্রয়োগগুলির মধ্যে একটি হল আইসোবিউটিলিন বা আইসোমাইলিনের সাথে অ্যালকোহল যুক্ত করে সীসাযুক্ত জ্বালানীর উত্পাদন। গ্যাসোলিনের সাথে অক্সিজেনযুক্ত যৌগ যোগ করার ফলে নিষ্কাশন গ্যাসগুলিতে কার্বন মনোক্সাইডের ঘনত্ব কমে যায়। মিথাইল টারশিয়ারি বিউটাইল ইথার (MTBE) একটি মিশ্রিত অকটেন সংখ্যা 109 এর সাথে পেট্রলে টেট্রাইথাইল সীসা প্রবর্তনের অবলম্বন না করে একটি উচ্চ-কম্প্রেশন অটোমোবাইল ইঞ্জিন চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ-অকটেন জ্বালানি পাওয়া সম্ভব করে তোলে। অকটেন সংখ্যা 102 এবং 111 সহ জ্বালানী উত্পাদনও সংগঠিত হয়।

প্রধান অনুঘটক।অনুঘটক কার্যকলাপ শর্তযুক্ততাদের প্রধান বৈশিষ্ট্য। এই জাতীয় অনুঘটকের একটি পুরানো এবং সুপরিচিত উদাহরণ সোডিয়াম হাইড্রক্সাইডসাবান উৎপাদনে চর্বিকে হাইড্রোলাইজ বা স্যাপোনিফাই করতে ব্যবহৃত হয় এবং একটি সাম্প্রতিক উদাহরণ হল পলিউরেথেন প্লাস্টিক এবং ফোম উৎপাদনে ব্যবহৃত অনুঘটক। ইউরেথেন আইসোসায়ানেটের সাথে অ্যালকোহলের মিথস্ক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয় এবং মৌলিক অ্যামাইনগুলির উপস্থিতিতে এই প্রতিক্রিয়াটি ত্বরান্বিত হয়। প্রতিক্রিয়া চলাকালীন, বেসটি আইসোসায়ানেট অণুতে কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত থাকে, যার ফলস্বরূপ নাইট্রোজেন পরমাণুর উপর একটি নেতিবাচক চার্জ উপস্থিত হয় এবং অ্যালকোহলের ক্ষেত্রে এর ক্রিয়াকলাপ বৃদ্ধি পায়। একটি বিশেষভাবে কার্যকর অনুঘটক হল triethylenediamine. পলিউরেথেন প্লাস্টিকগুলি পলিওল (পলিয়ালকোহল) এর সাথে ডাইসোসায়ানেট বিক্রিয়া করে প্রাপ্ত হয়। যখন আইসোসায়ানেট পানির সাথে বিক্রিয়া করে, তখন পূর্বে গঠিত ইউরেথেন পচে CO 2 নিঃসরণ করে। যখন পলিঅ্যালকোহল এবং জলের মিশ্রণ ডাইসোসায়ানেটের সাথে বিক্রিয়া করে, ফলে পলিউরেথেন ফেনা বায়বীয় CO 2 এর সাথে ফেনা হয়।

দ্বৈত কর্ম অনুঘটক. এই অনুঘটকগুলি দুটি ধরণের প্রতিক্রিয়ার গতি বাড়ায় এবং বিক্রিয়কগুলিকে দুটি রিঅ্যাক্টরের মধ্য দিয়ে সিরিজে যাওয়ার চেয়ে ভাল ফলাফল দেয় যার প্রতিটিতে কেবল এক ধরণের অনুঘটক থাকে। এই যে কারণে ডাবল অ্যাক্টিং অনুঘটকের সক্রিয় সাইটগুলি একে অপরের খুব কাছাকাছি, এবং তাদের একটিতে গঠিত মধ্যবর্তী পণ্যটি অবিলম্বে অন্যটিতে চূড়ান্ত পণ্যে পরিণত হয়। একটি হাইড্রোজেন অ্যাক্টিভেটিং ক্যাটালিস্টকে হাইড্রোকার্বন আইসোমারাইজেশন প্রমোটিং ক্যাটালিস্টের সাথে একত্রিত করলে ভালো ফলাফল পাওয়া যায়। হাইড্রোজেন সক্রিয়করণকিছু ধাতু, এবং হাইড্রোকার্বন - অ্যাসিডের আইসোমারাইজেশন চালায়। একটি কার্যকর দ্বৈত-অভিনয় অনুঘটক যা তেল পরিশোধনে ন্যাফথাকে পেট্রলে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয় সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত প্ল্যাটিনাম অ্যাসিড অ্যালুমিনার উপর জমা. ন্যাপথা উপাদানের রূপান্তর যেমন মিথাইলসাইক্লোপেন্টেন (আইসিপি, বেনজিনে গ্যাসোলিনের অকটেন সংখ্যা বৃদ্ধি করে। প্রথম আইসিপিঅনুঘটকের প্ল্যাটিনাম অংশে ডিহাইড্রোজেনেট একই কার্বন মেরুদণ্ড সহ একটি ওলেফিনে; তারপর ওলেফিন অনুঘটকের অ্যাসিড অংশে চলে যায়, যেখানে এটি সাইক্লোহেক্সিনে আইসোমেরাইজ হয়। পরেরটি প্ল্যাটিনাম অংশে যায় এবং বেনজিন এবং হাইড্রোজেনে ডিহাইড্রোজেনেট করে। দ্বৈত কর্ম অনুঘটক উল্লেখযোগ্যভাবে তেল সংস্কার ত্বরান্বিত. এগুলি সাধারণ প্যারাফিনকে আইসোপ্যারাফিন থেকে আইসোমেরাইজ করতে ব্যবহৃত হয়। পরেরটি, গ্যাসোলিন ভগ্নাংশের মতো একই তাপমাত্রায় ফুটন্ত, মূল্যবান কারণ স্ট্রেইট হাইড্রোকার্বনের তুলনায় তাদের অকটেন সংখ্যা বেশি। উপরন্তু, এন-বিউটেন থেকে আইসোবুটেনে রূপান্তর ডিহাইড্রোজেনেশনের সাথে, এমটিবিই উৎপাদনে অবদান রাখে।

স্টেরিওস্পেসিফিক পলিমারাইজেশন. ক্যাটালাইসিসের ইতিহাসে একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক ছিল স্টেরিওরেগুলার পলিমার গঠনের সাথে এ-ওলেফিনের অনুঘটক পলিমারাইজেশন আবিষ্কার। স্টেরিওস্পেসিফিক পলিমারাইজেশন অনুঘটক কে. জিগলার আবিষ্কার করেছিলেন যখন তিনি পলিমারের অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেছিলেন। অন্য একজন রসায়নবিদ, জে. নাট্টা পরামর্শ দিয়েছিলেন যে জিগলার পলিমারগুলির স্বতন্ত্রতা তাদের স্টেরিওগুলারিটি দ্বারা নির্ধারিত হয়। এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন পরীক্ষায় দেখা গেছে যে জিগলার অনুঘটকের উপস্থিতিতে প্রোপিলিন থেকে প্রস্তুত পলিমারগুলি অত্যন্ত স্ফটিক এবং প্রকৃতপক্ষে একটি স্টেরিওরেগুলার গঠন রয়েছে। নট্টা এই ধরনের আদেশকৃত কাঠামোকে বর্ণনা করার জন্য "আইসোট্যাকটিক" এবং "সিনডিওট্যাকটিক" শব্দগুলি প্রবর্তন করেছিলেন। যে ক্ষেত্রে কোনও আদেশ নেই, সেখানে "অ্যাট্যাক্টিক" শব্দটি ব্যবহার করা হয়:

স্টেরিওস্পেসিফিক প্রতিক্রিয়া পৃষ্ঠে ঘটেএকটি আংশিকভাবে অক্সিডাইজড অবস্থায় গ্রুপ IVA-VIII (যেমন Ti, V, Cr, Zr) এর ট্রানজিশন ধাতু এবং কার্বন বা হাইড্রোজেন ধারণকারী যেকোন যৌগ, যা I-III গ্রুপের একটি ধাতুর সাথে যুক্ত কঠিন অনুঘটক। এই জাতীয় অনুঘটকের একটি সর্বোত্তম উদাহরণ হল হেপটেনে TiCl 4 এবং Al(C 2 H 5) 3-এর মিথস্ক্রিয়া চলাকালীন তৈরি হওয়া অবক্ষেপ, যেখানে টাইটানিয়ামকে ত্রয়ী অবস্থায় হ্রাস করা হয়। এই অত্যন্ত সক্রিয় সিস্টেম স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে প্রোপিলিনের পলিমারাইজেশনকে অনুঘটক করে।

অনুঘটক জারণ।অক্সিডেশন প্রক্রিয়ার রসায়ন নিয়ন্ত্রণ করতে অনুঘটকের ব্যবহার অত্যন্ত বৈজ্ঞানিক এবং ব্যবহারিক গুরুত্বের। কিছু ক্ষেত্রে, অক্সিডেশন সম্পূর্ণ হতে হবে, উদাহরণস্বরূপ, যখন গাড়ী নিষ্কাশন গ্যাসগুলিতে CO এবং হাইড্রোকার্বন দূষকগুলিকে নিরপেক্ষ করে। যাইহোক, প্রায়শই এটি অক্সিডেশন অসম্পূর্ণ হওয়া প্রয়োজন, উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোকার্বনগুলিকে মূল্যবান মধ্যবর্তী পণ্যগুলিতে রূপান্তর করার জন্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত অনেক প্রক্রিয়ায় -CHO, -COOH, -C-CO, -CN এর মতো কার্যকরী গ্রুপ রয়েছে। . এই ক্ষেত্রে, সমজাতীয় এবং ভিন্নধর্মী উভয় অনুঘটক ব্যবহার করা হয়। একটি সমজাতীয় অনুঘটকের একটি উদাহরণ হল একটি ট্রানজিশন মেটাল কমপ্লেক্স যা প্যারা-জাইলিনকে টেরেফথালিক অ্যাসিড থেকে অক্সিডাইজ করতে ব্যবহৃত হয়, যার এস্টারগুলি পলিয়েস্টার ফাইবার তৈরির ভিত্তি।

ভিন্নধর্মী জারণ জন্য অনুঘটক.এই অনুঘটকগুলি সাধারণত জটিল কঠিন অক্সাইড। অনুঘটক জারণ দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়। প্রথমত, অক্সাইড অক্সিজেন অক্সাইড পৃষ্ঠে শোষিত একটি হাইড্রোকার্বন অণু দ্বারা বন্দী হয়। হাইড্রোকার্বন জারিত হয় এবং অক্সাইড কমে যায়। হ্রাসকৃত অক্সাইড অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে এবং তার আসল অবস্থায় ফিরে আসে। একটি ভ্যানডিয়াম অনুঘটক ব্যবহার করে, ন্যাপথলিন বা বিউটেনের আংশিক জারণ দ্বারা ফ্যাথ্যালিক অ্যানহাইড্রাইড পাওয়া যায়।

মিথেন ডিহাইড্রোডাইমারাইজেশন দ্বারা ইথিলিন উত্পাদন। ডিহাইড্রোডাইমারাইজেশনের মাধ্যমে ইথিলিনের সংশ্লেষণ প্রাকৃতিক গ্যাসকে আরও সহজে পরিবহনযোগ্য হাইড্রোকার্বনে রূপান্তরিত করতে দেয়। প্রতিক্রিয়া

2CH 4 + 2O 2 → C 2 H 4 + 2H 2 O

বিভিন্ন অনুঘটক ব্যবহার করে 850 ডিগ্রি সেলসিয়াসে সঞ্চালিত হয়; Li-MgO অনুঘটক দিয়ে সেরা ফলাফল পাওয়া যায়। সম্ভবত, মিথেন অণু থেকে একটি হাইড্রোজেন পরমাণুকে বিভক্ত করে একটি মিথাইল র‌্যাডিকাল গঠনের মাধ্যমে বিক্রিয়াটি এগিয়ে যায়। ক্লিভেজ অসম্পূর্ণভাবে কমে যাওয়া অক্সিজেন দ্বারা বাহিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, O 2 2–। গ্যাস পর্যায়ে মিথাইল র্যাডিকেলগুলি পুনরায় একত্রিত হয়ে একটি ইথেন অণু তৈরি করে এবং পরবর্তী ডিহাইড্রোজেনেশনের সময় ইথিলিনে রূপান্তরিত হয়। অসম্পূর্ণ অক্সিডেশনের আরেকটি উদাহরণ হল রূপালী বা আয়রন-মলিবডেনাম অনুঘটকের উপস্থিতিতে মিথানলকে ফর্মালডিহাইডে রূপান্তর করা।

জিওলাইটসজিওলাইট তৈরি করে ভিন্নধর্মী অনুঘটকের একটি বিশেষ শ্রেণীর. এগুলি হল অ্যালুমিনোসিলিকেট যার একটি অর্ডার করা মধুচক্র গঠন, যার কোষের আকার অনেক জৈব অণুর আকারের সাথে তুলনীয়। তাদেরও বলা হয় আনবিক ফাক. সর্বাধিক আগ্রহের বিষয় হল জিওলাইট, যার ছিদ্রগুলি 8-12টি অক্সিজেন আয়ন সমন্বিত রিং দ্বারা গঠিত হয় (চিত্র 2)। কখনও কখনও ছিদ্রগুলি ওভারল্যাপ করে, যেমন ZSM-5 জিওলাইট (চিত্র 3), যা মিথানলকে পেট্রল ভগ্নাংশ হাইড্রোকার্বনে অত্যন্ত নির্দিষ্ট রূপান্তরের জন্য ব্যবহৃত হয়। গ্যাসোলিনের মধ্যে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন রয়েছে এবং তাই উচ্চ অকটেন সংখ্যা রয়েছে। নিউজিল্যান্ডে, উদাহরণস্বরূপ, সমস্ত গ্যাসোলিনের এক তৃতীয়াংশ এই প্রযুক্তি ব্যবহার করে প্রাপ্ত হয়। মিথেনল আমদানি করা মিথেন থেকে পাওয়া যায়।

ছবি 2 - বড় এবং ছোট ছিদ্র সহ জিওলাইটের গঠন।

ছবি 3 - জিওলাইট জেডএসএম-5। ছেদকারী টিউব আকারে কাঠামোর পরিকল্পিত উপস্থাপনা।

যে অনুঘটকগুলি Y-জিওলাইটগুলির গ্রুপ তৈরি করে তারা তাদের অস্বাভাবিক অ্যাসিডিক বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে প্রাথমিকভাবে অনুঘটক ক্র্যাকিংয়ের দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। জিওলাইটের সাথে অ্যালুমিনোসিলিকেট প্রতিস্থাপন করা গ্যাসোলিনের ফলন 20% এরও বেশি বৃদ্ধি করা সম্ভব করে তোলে। উপরন্তু, জিওলাইটগুলি প্রতিক্রিয়াশীল অণুর আকারের ক্ষেত্রে নির্বাচনী। তাদের সিলেক্টিভিটি ছিদ্রগুলির আকারের কারণে যার মাধ্যমে শুধুমাত্র নির্দিষ্ট আকার এবং আকারের অণুগুলি যেতে পারে। এটি প্রারম্ভিক উপকরণ এবং প্রতিক্রিয়া পণ্য উভয় ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। উদাহরণস্বরূপ, স্টেরিক সীমাবদ্ধতার কারণে, প্যারা-জাইলিন বাল্কিয়ার অর্থো এবং মেটা আইসোমারের তুলনায় আরও সহজে গঠিত হয়। পরবর্তীগুলি জিওলাইটের ছিদ্রগুলিতে "লক" থাকে (চিত্র 4)।

চিত্র 4 - বিকারক (a) এবং পণ্য (b) সম্পর্কিত জিওলাইটের নির্বাচনীতা ব্যাখ্যা করে।

জিওলাইটের ব্যবহার কিছু শিল্প প্রযুক্তিতে একটি বাস্তব বিপ্লব করেছে - ডিওয়াক্সিংগ্যাস তেল এবং ইঞ্জিন তেল, সুগন্ধযুক্ত অ্যালকিলেশন, জাইলিন আইসোমারাইজেশন, টলুইনের অসামঞ্জস্য এবং তেলের অনুঘটক ক্র্যাকিং দ্বারা প্লাস্টিক উত্পাদনের জন্য রাসায়নিক মধ্যবর্তী প্রাপ্তি। জিওলাইট জেডএসএম -5 এখানে বিশেষভাবে কার্যকর।

পেট্রোলিয়াম পণ্য dewaxing- পেট্রোলিয়াম পণ্য (ডিজেল জ্বালানী, তেল) থেকে প্যারাফিন এবং সেরেসিন নিষ্কাশন, যার ফলস্বরূপ তাদের গুণমান উন্নত হয়, বিশেষত, ঢালা বিন্দু হ্রাস পায়।

প্যারাফিন(জার্মান প্যারাফিন, ল্যাট থেকে। পারম - সামান্য এবং অ্যাফিনিস - সম্পর্কিত), প্রধানতঃ স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন C 18 -C 35 এর মিশ্রণ। একটি mol সঙ্গে স্বাভাবিক গঠন. মি. 300-400; t pl সঙ্গে বর্ণহীন স্ফটিক. \u003d 45–65 o C, ঘনত্ব 0.880–0.915 g/cm 3 (15 o C)।

সেরেসিন(lat. cera - wax থেকে), কঠিন হাইড্রোকার্বনের মিশ্রণ (প্রধানত অ্যালকাইলসাইক্লেন এবং অ্যালকেন), যা ওজোসারাইটের পরিশোধনের পরে প্রাপ্ত। ঘনত্ব, রঙ (সাদা থেকে বাদামী), গলনাঙ্ক (65-88 ডিগ্রি সেলসিয়াস) এবং সান্দ্রতা দ্বারা, সেরেসিন মোমের মতো।

অনুঘটক এবং পরিবেশ সুরক্ষা।বায়ু দূষণ কমাতে অনুঘটকের ব্যবহার 1940 এর দশকের শেষের দিকে শুরু হয়েছিল। 1952 সালে, এ. হেগেন-স্মিথ দেখতে পান যে হাইড্রোকার্বন এবং নাইট্রোজেন অক্সাইড, যা নিষ্কাশন গ্যাসের অংশ, আলোতে প্রতিক্রিয়া করে অক্সিডেন্ট তৈরি করে (বিশেষত, ওজোন), যা চোখ জ্বালা করে এবং অন্যান্য অবাঞ্ছিত প্রভাব দেয়। প্রায় একই সময়ে, Y. Houdry CO এবং হাইড্রোকার্বনকে CO 2 এবং H 2 O তে অক্সিডাইজ করে নিষ্কাশন গ্যাসের অনুঘটক পরিশোধনের জন্য একটি পদ্ধতি তৈরি করেছিলেন। 1970 সালে, ক্লিন এয়ার ডিক্লারেশন প্রণয়ন করা হয়েছিল (1977 সালে সংশোধিত, 1990 সালে প্রসারিত), যা অনুসারে 1975 মডেল থেকে শুরু করে সমস্ত নতুন গাড়িকে নিষ্কাশন গ্যাস অনুঘটক রূপান্তরকারী দিয়ে সজ্জিত করতে হবে। নিষ্কাশন গ্যাসের গঠনের জন্য নিয়ম প্রতিষ্ঠিত হয়েছে। যেহেতু সীসা যৌগগুলি গ্যাসোলিন বিষের অনুঘটকগুলিতে যোগ করে, একটি ফেজ-আউট প্রোগ্রাম গৃহীত হয়েছে। নাইট্রোজেন অক্সাইডের বিষয়বস্তু হ্রাস করার প্রয়োজনীয়তার দিকেও দৃষ্টি আকর্ষণ করা হয়েছিল। অনুঘটকগুলি বিশেষত স্বয়ংচালিত রূপান্তরকারীদের জন্য তৈরি করা হয়েছে, যেখানে সক্রিয় উপাদানগুলি মৌচাকের কাঠামো সহ একটি সিরামিক সাবস্ট্রেটে জমা হয়, যার কোষগুলির মধ্য দিয়ে নিষ্কাশন গ্যাসগুলি চলে যায়। সাবস্ট্রেটটি ধাতব অক্সাইডের একটি পাতলা স্তর দিয়ে আবৃত থাকে, যেমন Al2O3, যার উপর একটি অনুঘটক প্রয়োগ করা হয় - প্ল্যাটিনাম, প্যালাডিয়াম বা রোডিয়াম। তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রে প্রাকৃতিক জ্বালানীর দহনের সময় গঠিত নাইট্রোজেন অক্সাইডের বিষয়বস্তু ফ্লু গ্যাসগুলিতে অল্প পরিমাণে অ্যামোনিয়া যোগ করে এবং টাইটানিয়াম-ভ্যানডিয়াম অনুঘটকের মধ্য দিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে হ্রাস করা যেতে পারে।

এনজাইম।এনজাইমগুলি প্রাকৃতিক অনুঘটক যা জীবন্ত কোষে জৈব রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলি নিয়ন্ত্রণ করে। তারা শক্তি বিনিময় প্রক্রিয়া, পুষ্টির ভাঙ্গন, জৈব সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। অনেক জটিল জৈব প্রতিক্রিয়া তাদের ছাড়া এগোতে পারে না। এনজাইমগুলি সাধারণ তাপমাত্রা এবং চাপে কাজ করে, খুব উচ্চ নির্বাচনীতা রয়েছে এবং আটটি মাত্রার দ্বারা প্রতিক্রিয়ার হার বাড়াতে সক্ষম। এই সুবিধা থাকা সত্ত্বেও, 15,000টি পরিচিত এনজাইমের মধ্যে মাত্র 20টিই বড় আকারে ব্যবহৃত হয়। মানুষ হাজার হাজার বছর ধরে রুটি বেক করতে, অ্যালকোহলযুক্ত পানীয়, পনির এবং ভিনেগার তৈরি করতে এনজাইম ব্যবহার করে আসছে। এখন এনজাইমগুলি শিল্পেও ব্যবহৃত হয়: চিনির প্রক্রিয়াকরণে, সিন্থেটিক অ্যান্টিবায়োটিক, অ্যামিনো অ্যাসিড এবং প্রোটিন তৈরিতে। প্রোটিওলাইটিক এনজাইমগুলি যা হাইড্রোলাইসিস প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে তা ডিটারজেন্টে যোগ করা হয়। ক্লোস্ট্রিডিয়াম অ্যাসিটোবিউটিলিকাম ব্যাকটেরিয়ার সাহায্যে, এইচ. ওয়েইজম্যান স্টার্চকে অ্যাসিটোন এবং বিউটাইল অ্যালকোহলে এনজাইমেটিক রূপান্তর করেছিলেন। অ্যাসিটোন প্রাপ্তির এই পদ্ধতিটি প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় ইংল্যান্ডে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, ইউএসএসআর-এর সাহায্যে বুটাডিন রাবার তৈরি করা হয়েছিল। পেনিসিলিনের সংশ্লেষণের জন্য অণুজীব দ্বারা উত্পাদিত এনজাইমগুলির পাশাপাশি স্ট্রেপ্টোমাইসিন এবং ভিটামিন বি 12 ব্যবহার করে একটি ব্যতিক্রমী বড় ভূমিকা পালন করা হয়েছিল। এনজাইম্যাটিকভাবে উত্পাদিত ইথাইল অ্যালকোহল একটি স্বয়ংচালিত জ্বালানী হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। ব্রাজিলে, আনুমানিক 10 মিলিয়ন গাড়ির এক তৃতীয়াংশেরও বেশি আখ থেকে প্রাপ্ত 96% ইথাইল অ্যালকোহল এবং বাকিগুলি গ্যাসোলিন এবং ইথাইল অ্যালকোহলের (20%) মিশ্রণে চলে। জ্বালানি উৎপাদনের প্রযুক্তি, যা পেট্রল এবং অ্যালকোহলের মিশ্রণ, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ভালভাবে উন্নত। 1987 সালে, ভুট্টা থেকে প্রায় 4 বিলিয়ন লিটার অ্যালকোহল পাওয়া গিয়েছিল, যার মধ্যে প্রায় 3.2 বিলিয়ন লিটার জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন এছাড়াও তথাকথিত পাওয়া যায়. অচল এনজাইম। এই এনজাইমগুলি সিলিকা জেলের মতো কঠিন বাহকের সাথে যুক্ত, যার উপর দিয়ে রিএজেন্টগুলি পাস করা হয়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে এটি এনজাইমের সাথে সাবস্ট্রেটের দক্ষ যোগাযোগ, পণ্যের বিচ্ছেদ এবং এনজাইম সংরক্ষণ নিশ্চিত করে। অচল এনজাইমগুলির শিল্প ব্যবহারের একটি উদাহরণ হল ডি-গ্লুকোজ থেকে ফ্রুক্টোজের আইসোমারাইজেশন।

সাহিত্য

1. গেটস বি.কে. অনুঘটক প্রক্রিয়ার রসায়ন। এম।, 1981

2. বোরেসকভ জি.কে. ক্যাটালাইসিস। তত্ত্ব এবং অনুশীলনের প্রশ্ন। নভোসিবিরস্ক, 1987

3. Gankin V.Yu., Gankin Yu.V. অনুঘটকের নতুন সাধারণ তত্ত্ব। এল., 1991

4. টোকাবে কে. অনুঘটক এবং অনুঘটক প্রক্রিয়া। এম।, 1993

5. কোলিয়ারস এনসাইক্লোপিডিয়া। - উন্মুক্ত সমাজ। 2000

অনুঘটকের ঘটনার উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্যগুলি, যেমন, অনুঘটক শক্তি ব্যবহার না করে এবং কার্যত অনুঘটক পদার্থকে ব্যবহার না করেই রাসায়নিক রূপান্তরকে ত্বরান্বিত করে, ক্যাটালাইসিসকে শিল্পে রাসায়নিক রূপান্তর সম্পাদনের একটি অত্যন্ত মূল্যবান মাধ্যম করে তোলে।

আসুন সংক্ষিপ্তভাবে কিছু অনুঘটক শিল্প প্রক্রিয়া সম্পর্কে আলোচনা করা যাক। যদিও ক্যাটালাইসিসের ঘটনা প্রকৃতিতে খুব বিস্তৃত এবং মানুষকে অনেক আগেই তাদের মোকাবেলা করতে হয়েছিল, শিল্পে ক্যাটালাইসিসের ব্যাপক ব্যবহার শুধুমাত্র বর্তমান শতাব্দীতে শুরু হয়েছিল।

অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলি হাইড্রোজেন উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়, যা রাসায়নিক প্রযুক্তিতে অ্যামোনিয়া এবং অন্যান্য অনেক শিল্পের সংশ্লেষণের কাঁচামাল হিসাবে কাজ করে। হাইড্রোজেনের সবচেয়ে সস্তা উৎস হল প্রাকৃতিক গ্যাস। হাইড্রোজেন উৎপাদনের প্রথম পর্যায়ে 1130-1270 K তাপমাত্রায় অক্সিজেন বা বাতাসের আংশিক যোগের সাথে জলীয় বাষ্পের সাথে মিথেনের মিথস্ক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত। তাপ-প্রতিরোধী বাহকগুলিতে জমা হওয়া নিকেল একটি অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

এই প্রতিক্রিয়ার ফলে, হাইড্রোজেনের সাথে, উল্লেখযোগ্য পরিমাণে কার্বন মনোক্সাইড গঠিত হয়। কম তাপমাত্রায় জলীয় বাষ্পের সাথে কার্বন মনোক্সাইড বিক্রিয়া করে, অক্সাইড অনুঘটক ব্যবহার করে, CO থেকে CO2 জারিত করা সম্ভব হয় এবং হাইড্রোজেন তৈরি হয়। সম্প্রতি অবধি, ক্রোমিয়াম অক্সাইড সংযোজন সহ Fe3O4 এই প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। এই ধরনের একটি অনুঘটক শুধুমাত্র 670 K এর উপরে তাপমাত্রায় যথেষ্ট সক্রিয় থাকে। এই তাপমাত্রায় বিক্রিয়ার ভারসাম্য

এমনকি অতিরিক্ত জলীয় বাষ্পের সাথেও, এটি উল্লেখযোগ্যভাবে বাম দিকে স্থানান্তরিত হয় এবং চূড়ান্ত প্রতিক্রিয়ার মিশ্রণে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে কার্বন মনোক্সাইড থাকে, যার উপস্থিতি অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ অনুঘটকের কার্যকলাপকে তীব্রভাবে হ্রাস করে। অবশিষ্ট CO অপসারণের জন্য, চাপে Cu2O এর অ্যামোনিয়া দ্রবণ দিয়ে গ্যাসের মিশ্রণের জটিল ধোয়া ব্যবহার করা প্রয়োজন ছিল।

প্রতি গত বছরগুলোজলীয় বাষ্পের সাথে কার্বন মনোক্সাইডের মিথস্ক্রিয়া করার জন্য নতুন অনুঘটক ছিল এবং পাওয়া গেছে, যেখানে বিভিন্ন স্পিনেল বা অন্যান্য অক্সাইড যৌগের আকারে তামা রয়েছে। এই ধরনের অনুঘটকগুলি ইতিমধ্যেই 450-560 K তাপমাত্রায় উচ্চ হারে কার্বন মনোক্সাইড রূপান্তর প্রদান করে। এর কারণে, কার্বন মনোক্সাইডের চূড়ান্ত উপাদান এক শতাংশের দশমাংশে হ্রাস করা যেতে পারে এবং জটিল ওয়াশিং অপারেশনটি একটি সহজ প্রক্রিয়া দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। অবশিষ্ট কার্বন মনোক্সাইডকে অনুঘটকের জন্য ক্ষতিকারক হিসাবে রূপান্তরিত করা, যার মধ্যে অ্যামোনিয়া, মিথেন সহ এবং সংশ্লেষণ করা:

এই প্রক্রিয়াটিও নিকেল অনুঘটক ব্যবহার করে অনুঘটকভাবে সঞ্চালিত হয়। সুতরাং, আরও সক্রিয় অনুঘটকের বিকাশ প্রযুক্তিগত স্কিমটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে সরল করা সম্ভব করেছে।

আরেকটি উদাহরণ হল তেল পরিশোধনের অনুঘটক প্রক্রিয়া। 1920-এর দশকে, অনুঘটকের ব্যবহার ছাড়াই উচ্চ তাপমাত্রায়, তথাকথিত থার্মাল ক্র্যাকিংকে উত্তপ্ত করার সময় তেল পরিশোধন সীমাবদ্ধ ছিল সংশোধন এবং পচন। এটি 1930 এর দশকের শেষের দিকে তেল পরিশোধনের জন্য অনুঘটক প্রক্রিয়া ব্যবহার করার প্রথম প্রচেষ্টা করা হয়নি।

অনুঘটক ক্র্যাকিংয়ের উদ্ভাবক, ফরাসি প্রকৌশলী গুডরি, ক্যাটালাইসিস সম্পর্কিত II আন্তর্জাতিক কংগ্রেসের একটি প্রতিবেদনে এই বিষয়টির প্রতি দৃষ্টি আকর্ষণ করেছিলেন যে আমেরিকান পেট্রোলিয়াম ইনস্টিটিউটের রাষ্ট্র এবং তেল পরিশোধন শিল্পের সম্ভাবনার পর্যালোচনাতে, 1935 সালে প্রকাশিত হয়েছিল, "ক্যাটালাইসিস" শব্দটি কখনই উল্লেখ করা হয়নি, কিন্তু কয়েক বছর ধরে অনুঘটক পদ্ধতি এই শিল্পের একটি মৌলিক রূপান্তর ঘটিয়েছে। ক্যাটালাইসিস ব্যবহারের দক্ষতা এতটাই তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে উঠেছে যে কয়েক বছরের মধ্যে তেল পরিশোধন শিল্পে একটি প্রকৃত প্রযুক্তিগত বিপ্লব ঘটেছিল, যা অনুঘটকের ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে ফলন এবং উৎপাদন উভয়ই নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি করা সম্ভব করেছিল। ফলে মোটর জ্বালানীর গুণমান।

বর্তমানে, অনুঘটক ক্র্যাকিং, সংস্কার, সালফার যৌগের হাইড্রোজেনোলাইসিস, হাইড্রোক্র্যাকিং এবং অন্যান্য অনুঘটক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে 80% এরও বেশি তেল প্রক্রিয়া করা হয়। টেবিলে. 2.1 তেল পরিশোধনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আধুনিক অনুঘটক প্রক্রিয়া দেখায়।

সিন্থেটিক এবং প্রাকৃতিক অ্যালুমিনোসিলিকন, সিলিকন-ম্যাগনেসিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম-সিলিকন-জিরকোনিয়াম এবং অন্যান্য অ্যাসিডিক অনুঘটক ব্যবহার করে 670-770 K তাপমাত্রায় অনুঘটক ক্র্যাকিং আগে করা হয়েছিল। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, স্ফটিক সিন্থেটিক জিওলাইটের উপর ভিত্তি করে অনুঘটকগুলি ব্যাপক শিল্প ব্যবহার পেয়েছে। এই অনুঘটকগুলির কার্যকলাপ, বিশেষ করে যেগুলি বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির অক্সাইড ধারণ করে, নিরাকার অ্যালুমিনোসিলিকেট অনুঘটকের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি।

অনুঘটকের ব্যবহার শুধুমাত্র কম আণবিক ওজনের হাইড্রোকার্বন গঠনের হার বৃদ্ধি করা সম্ভব করে না, তবে তাপীয় ক্র্যাকিংয়ের তুলনায় মূল্যবান ভগ্নাংশের ফলনও বৃদ্ধি করে।

কোক-সদৃশ আমানত গঠনের ফলে, ক্র্যাকিংয়ের সময় অনুঘটকগুলির কার্যকলাপ দ্রুত হ্রাস পায়, তবে অক্সিজেনযুক্ত পরিবেশে রোস্ট করে সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করা যায়।

এটি একটি সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত অনুঘটকের একটি তরলযুক্ত বিছানায় ক্র্যাকিং চালানোর জন্য বিশেষভাবে কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে, যার ফলে অনুঘটকটিকে চুল্লি এবং পুনর্জন্মকারীর মাধ্যমে সহজেই সঞ্চালিত হতে পারে।

ক্যাটালিটিক ক্র্যাকিং হল সবচেয়ে উচ্চ-টনেজ শিল্প অনুঘটক প্রক্রিয়া। এটি বর্তমানে প্রতি বছর 300 মিলিয়ন টন তেল প্রক্রিয়া করে, যার জন্য বার্ষিক খরচ প্রায় 300 হাজার টন অনুঘটক প্রয়োজন।

কিছুটা পরে, 1950 এর দশকে, অনুঘটক সংস্কার তেল পরিশোধন শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতে শুরু করে। পূর্বে, এই প্রক্রিয়াটি 740-790 K তাপমাত্রা এবং 1.5-4 MPa চাপে পরিচালিত হয়েছিল, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডে প্রধানত প্ল্যাটিনাম সমর্থিত অনুঘটক হিসাবে ব্যবহার করা হয়েছিল, অ্যাসিড বৈশিষ্ট্যগুলিকে বাড়ানোর জন্য হাইড্রোজেন ক্লোরাইড দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল। বর্তমানে, নতুন পলিমেটালিক অনুঘটক ব্যবহারের কারণে প্রক্রিয়াটি 0.8-1.5 MPa এ সঞ্চালিত হয়।

সংস্কার প্রক্রিয়া চলাকালীন, সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনে ন্যাপথিনের ডিহাইড্রোজেনেশন, প্যারাফিন এবং ওলেফিনের সাইক্লাইজেশন এবং পাঁচ-সদস্যীয় চক্রীয় হাইড্রোকার্বনকে ছয়-সদস্যের মধ্যে আইসোমারাইজেশনের প্রতিক্রিয়া ঘটে।

বর্তমানে, প্রতি বছর 200 মিলিয়ন টন তেল প্রক্রিয়াকরণের জন্য অনুঘটক সংস্কার ব্যবহার করা হয়। এটির ব্যবহার শুধুমাত্র মোটর জ্বালানির গুণমান উন্নত করতেই নয়, রাসায়নিক শিল্পের প্রয়োজনের জন্য উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন উত্পাদন করতেও অনুমতি দেয়।

হাইড্রোজেন অনুঘটক সংস্কারের একটি মূল্যবান উপজাত। সস্তা হাইড্রোজেনের উপস্থিতি H2S আকারে মুক্তির সাথে সালফারযুক্ত পেট্রোলিয়াম পণ্যগুলির অনুঘটক হাইড্রোট্রিটমেন্টকে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে। এই উদ্দেশ্যে বিভিন্ন হাইড্রোজেনেশন অনুঘটক ব্যবহার করা যেতে পারে। সর্বাধিক ব্যবহৃত অনুঘটকগুলি অ্যালুমিনাতে জমা কোবাল্ট এবং মলিবডেনামের অক্সাইড থেকে প্রস্তুত করা হয়। উপরন্তু, প্রতিশ্রুতিশীল অনুঘটক একই অনুঘটক রচনা, কিন্তু জিওলাইট যোগ সঙ্গে.

প্রক্রিয়ার শর্তগুলি শুদ্ধ করার জন্য কাঁচামালের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই 600-680 K এবং 3-5 MPa এর মধ্যে থাকে। বছরে প্রায় 300 মিলিয়ন টন তেল পণ্য হাইড্রোট্রিটেড করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সালফার প্রাপ্ত করা সম্ভব করে, পরবর্তী অনুঘটক তেল পরিশোধন প্রক্রিয়াগুলিকে সহজতর করে এবং মোটর জ্বালানীর দহনের সময় নিষ্কাশন গ্যাসের দ্বারা বায়ুমণ্ডলীয় দূষণও হ্রাস করে।

সম্প্রতি, হাইড্রোক্র্যাকিং প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্য বিকাশ পেয়েছে, যেখানে ক্র্যাকিং, আইসোমারাইজেশন এবং হাইড্রোট্রিটমেন্ট প্রতিক্রিয়া একই সাথে সঞ্চালিত হয়। অনুঘটকের ব্যবহার 520-740 কে, প্রায় 5-15 MPa এর চাপে এই প্রক্রিয়াটি সম্পাদন করা এবং উচ্চ সিটেন নম্বর সহ ডিজেল জ্বালানীর উল্লেখযোগ্য ফলন পাওয়া সম্ভব করে তোলে। অনুঘটক হিসাবে, টাংস্টেন সালফাইড, ক্যারিয়ারে মিশ্র টংস্টেন নিকেল সালফাইড অনুঘটক, অ্যালুমিনায় কোবাল্ট-মলিবডেনাম অনুঘটক, নি, পিটি, পিডি এবং নিরাকার বা স্ফটিক জিওলাইটে অন্যান্য ধাতুর সংযোজন সহ ব্যবহৃত হয়।

গ্যাসোলিনের গুণমান উন্নত করতে, বিভিন্ন ক্যারিয়ারে প্ল্যাটিনাম এবং প্যালাডিয়াম অনুঘটক ব্যবহার করে অনুঘটক আইসোমারাইজেশন প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়।

পূর্বোক্ত থেকে, আমরা উপসংহারে আসতে পারি যে অনুঘটক পদ্ধতিগুলি বর্তমানে তেল পরিশোধনে একটি অগ্রণী অবস্থান দখল করে আছে। ক্যাটালাইসিসের জন্য ধন্যবাদ, তেল থেকে প্রাপ্ত পণ্যের মূল্য কয়েকগুণ বৃদ্ধি করা হয়েছে। উল্লেখ্য, এই প্রবণতা আজও অব্যাহত রয়েছে। তেলের দাম বৃদ্ধির সাথে সম্পর্কিত, এর সমস্ত উপাদানগুলির সর্বাধিক ব্যবহার করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। এটি অবশ্যই ধরে নেওয়া উচিত যে তেলের দামের বৃদ্ধি অব্যাহত থাকবে, কারণ এটিকে ধীরে ধীরে তেলের এমন উত্সগুলিতে যেতে হবে, যা শোষণের জন্য বড় অসুবিধা উপস্থাপন করে। অতএব, তেল থেকে মূল্যবান পণ্য নিষ্কাশনের ডিগ্রী বাড়ানো অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যা উন্নত অনুঘটকগুলির ব্যাপক ব্যবহার দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে।

এটি অবশ্যই স্বীকার করতে হবে যে তেল পরিশোধনের গভীরতা এখনও কম, এটি পেট্রোলিয়াম পণ্যগুলির ভারসাম্যের মতো প্রযুক্তিগত অসুবিধার কারণে নয়, যার বেশিরভাগই বয়লার জ্বালানী। অর্থনৈতিকভাবে, অন্তত দীর্ঘমেয়াদে, এটি অলাভজনক। তেল পরিশোধনে গৌণ অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলির অংশকে তীব্রভাবে বৃদ্ধি করা প্রয়োজন। তরল বয়লার জ্বালানীর প্রয়োজনীয়তা অবশ্যই কয়লা ব্যবহার করে পূরণ করতে হবে।

তেল শোধনে অনুঘটক পদ্ধতির আরও আশাব্যঞ্জক সম্ভাবনা হল তেলে পাওয়া সমস্ত জটিল যৌগের আধুনিক প্রক্রিয়ার অন্তর্নিহিত বৈশ্বিক রূপান্তরকে প্রত্যাখ্যান করা। এইভাবে, সমস্ত সালফার যৌগগুলি হাইড্রোজেন সালফাইডের মুক্তির সাথে হাইড্রোজেনোলাইসিস করে। ইতিমধ্যে, তাদের অনেকগুলি যথেষ্ট স্বাধীন মূল্যের। নাইট্রোজেন-ধারণকারী, ধাতু-জটিল এবং অন্যান্য অনেক যৌগের ক্ষেত্রেও একই কথা সত্য। মূল্যবান পণ্যগুলি পাওয়ার জন্য এই পদার্থগুলিকে আলাদা করা বা পৃথক অনুঘটক রূপান্তরের অধীন করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। একটি উদাহরণ হল সালফার-ধারণকারী নিষ্কাশন যেমন সালফক্সাইড এবং সালফোনের উত্পাদন, যা তেল এবং বয়লার জ্বালানীতে থাকা সালফার যৌগগুলির অনুঘটক জারণের সময় গঠিত হয়। নিঃসন্দেহে, অনুঘটকের এই উপায়টি তেল পরিশোধনের দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করবে।

অনুঘটকের প্রয়োগের ক্ষেত্রটি দ্রুত প্রসারিত হতে থাকে এবং গবেষকরা নতুন গুরুত্বপূর্ণ কাজের মুখোমুখি হন। তেলের দামে তীব্র বৃদ্ধির সাথে, কয়লা থেকে তরল জ্বালানী পাওয়ার জন্য ব্যাপক উন্নয়ন চলছে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় জার্মানিতে ব্যবহৃত পুরানো অনুঘটক পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে (চিত্র 2.1)। হাইড্রোজেনেশন পদ্ধতিতে নতুন হল একটি ভারী তেল পাওয়ার জন্য কয়লার জৈব পদার্থের নিষ্কাশন, যা আরও চাপে অনুঘটক হাইড্রোজেনেশনের শিকার হয়। জলীয় বাষ্পের সাথে কয়লার গ্যাসীকরণের মাধ্যমে প্রাপ্ত কার্বন মনোক্সাইড এবং হাইড্রোজেন সমন্বিত গ্যাস থেকে তরল জ্বালানীর সংশ্লেষণের পদ্ধতিগুলিও খুব প্রতিশ্রুতিশীল। ফিশার ট্রপশ পদ্ধতি বর্তমানে দক্ষিণ আফ্রিকায় ব্যবহৃত হয়। এর অসুবিধা হল যে পেট্রলটি প্রধানত সাধারণ প্যারাফিনগুলি নিয়ে গঠিত, তাই একটি কম অকটেন সংখ্যা রয়েছে এবং পুনর্ব্যবহার করা প্রয়োজন। ভাল জ্বালানী বৈশিষ্ট্য সহ ডিজেল ভগ্নাংশের একটি উচ্চ ঢালা বিন্দু রয়েছে, যা আমাদের দেশের পরিস্থিতিতে এর ব্যবহার বাদ দেয়।

আরও আকর্ষণীয় হল হাইড্রোকার্বন সংশ্লেষণের রুট, যা মূলত আমেরিকান কোম্পানি মোবিল দ্বারা প্রস্তাবিত, মিথানল গঠনের মাধ্যমে এবং এর পরবর্তী পচন একটি অনুঘটকের উপর অতি উচ্চ-সিলিকা জিওলাইট রয়েছে। মিথানলের সংশ্লেষণ একটি অক্সাইড কপার-ধারণকারী অনুঘটকের উপর 5-10 MPa চাপে সঞ্চালিত হয়। মিথানলের ডিহাইড্রেশনের জন্য উচ্চতর চাপের প্রয়োজন হয় না এবং ডাইমিথাইল ইথারের মাধ্যমে ওলেফিন তৈরির মাধ্যমে এগিয়ে যায়। হাইড্রোজেনের পুনর্বন্টনের ফলে একই অনুঘটকের উপর অলিফিনগুলি আইসোপ্যারাফিন এবং সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনের মিশ্রণ তৈরি করে। পেট্রোল ভগ্নাংশের আউটপুট 90-95 এর অকটেন সংখ্যার সাথে 60-70% পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে। এই অবস্থার অধীনে ডিজেল ভগ্নাংশ প্রায় 10% এবং cetane সংখ্যা এবং ঢালা বিন্দু পরিপ্রেক্ষিতে ভাল গুণাবলী আছে.

মিথানল নিষ্কাশনের পর্যায়কে বাইপাস করে সংশ্লেষণ গ্যাস থেকে হাইড্রোকার্বন পাওয়াও সম্ভব। মিথানলে সংশ্লেষণ গ্যাসের রূপান্তরের ডিগ্রি প্রতিক্রিয়ার বিপরীতযোগ্যতার দ্বারা সীমাবদ্ধ এবং আধুনিক উদ্ভিদে প্রতি চক্রে 4% এর বেশি হয় না। পলিফাংশনাল ক্যাটালিস্টের ব্যবহার যা মিথানলের সংশ্লেষণ এবং এর হাইড্রোকার্বনে রূপান্তর উভয়ই সম্পাদন করে তা প্রতি চক্রের রূপান্তরকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করা এবং প্রক্রিয়াটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে সরল করা সম্ভব করে তোলে। এই পদ্ধতিটি ধ্রুপদী ফিশার-ট্রপস প্রক্রিয়া থেকে ইতিবাচকভাবে এর ফলে গ্যাসোলিনের গুণমান এবং খুব কম মিথেন গঠনের দ্বারা পৃথক, কিন্তু মবিল প্রক্রিয়ার বিপরীতে, এটি বাস্তবায়নের সময় 3-5 MPa এর বর্ধিত চাপ প্রয়োজন।

প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে তরল জ্বালানি তৈরি করতে মিথানলের মাধ্যমে এবং সরাসরি পলিফাংশনাল ক্যাটালিস্ট ব্যবহার করে হাইড্রোকার্বন উৎপাদনের জন্য বর্ণিত পদ্ধতিগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে। জ্বালানী পরিবহনের সুবিধার্থে বড় গ্যাস ক্ষেত্রের কাছাকাছি এই ধরনের উত্পাদন সুবিধা তৈরি করার পরামর্শ দেওয়া হয়, যেহেতু তরল জ্বালানী সরানোর জন্য পাইপলাইনগুলি গ্যাস সরানোর তুলনায় অনেক সস্তা। উপরন্তু, তারা গ্যাস সহ অনেক প্রত্যন্ত অঞ্চলে তরল জ্বালানী সরবরাহের জন্য দরকারী, যেখানে তরল জ্বালানী পরিবহন করা কঠিন।

আগামী বছরগুলিতে, জ্বালানী জ্বলনের জন্য কঠিন অনুঘটকের ব্যবহার নিঃসন্দেহে ব্যাপক হয়ে উঠবে। বর্তমানে, কম তাপ দক্ষতার সাথে 1470-1870 K তাপমাত্রায় প্রধানত জ্বালানী চুল্লিতে জ্বালানী পোড়ানো হয়। প্রয়োজনীয় উদ্দেশ্যে একযোগে তাপ অপসারণের সাথে একটি তরল অনুঘটক বিছানায় একটি অনুঘটক চুল্লিতে জ্বালানী পোড়ানোর জন্য একটি পদ্ধতি প্রস্তাব করা হয়েছে। একটি অনুঘটকের উপস্থিতির কারণে, পর্যাপ্ত কম তাপমাত্রায় অতিরিক্ত বায়ু ছাড়াই জ্বালানি দহন সম্পূর্ণরূপে সঞ্চালিত হয় - 670-970 কে। প্রতিক্রিয়ার পরিমাণের তাপীয় চাপ ফ্লেয়ার ফার্নেসের তুলনায় অনেক বেশি, যা কয়েকগুণ কমাতে দেয়। ইনস্টলেশনের আকার এবং ওজন। কম দহন তাপমাত্রা ক্ষতিকারক নাইট্রিক অক্সাইড গঠন দূর করে। অনুঘটক তাপ জেনারেটরের ভিত্তিতে, ছোট আকারের বাষ্প বয়লার, জল গরম করার যন্ত্র, তেল পরিশোধন প্রক্রিয়ায় তেলের ভগ্নাংশ বাষ্পীভূত করার জন্য, তাপ চিকিত্সার জন্য, কঠিন পদার্থের বিচ্ছুরণ এবং সক্রিয়করণ, গুঁড়া পদার্থের শুকানোর জন্য, শস্যের শোষণ-সংযোগ শুকানোর জন্য। , কৃষি পণ্য এবং উপকরণ তৈরি করা যেতে পারে। অতিরিক্ত গরম করার জন্য সংবেদনশীল, এবং অন্যান্য উদ্দেশ্যে।

ক্যাটালাইসিস প্রয়োগের একটি বিস্তৃত ক্ষেত্র হল শিল্প এবং পরিবহন থেকে নির্গমনের নিরপেক্ষকরণ। শিল্প প্রতিষ্ঠান থেকে গ্যাস নির্গমনে কার্বন মনোক্সাইড এবং বেশিরভাগ জৈব যৌগগুলির অনুঘটক দহনের সমস্যা ইতিমধ্যেই নির্ভরযোগ্যভাবে সমাধান করা হয়েছে। নাইট্রোজেন অক্সাইডের অনুঘটক হ্রাসের সমস্যা, অক্সিজেনযুক্ত মিশ্রণে অ্যামোনিয়ার সাথে নির্বাচনী হ্রাস সহ, মৌলিকভাবে সমাধান করা হয়েছে।

নাইট্রোজেন অক্সাইড হ্রাস এবং জৈব যৌগ এবং কার্বন মনোক্সাইডের সম্পূর্ণ অক্সিডেশনের জন্য প্রয়োজনীয় অবস্থার পার্থক্যের কারণে গাড়ির নিষ্কাশন গ্যাসগুলিকে নিরপেক্ষ করার কাজটি অনেক বেশি কঠিন। উল্লেখযোগ্য অসুবিধাগুলি নিষ্কাশন গ্যাসগুলির সংমিশ্রণের পরিবর্তনশীলতার দ্বারা তৈরি হয়, যা যানবাহনের অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে। যাইহোক, অনুঘটক ক্লিনার তৈরি করা হয়েছে যা কার্বন মনোক্সাইড এবং জৈব যৌগ থেকে নিষ্কাশন গ্যাসের প্রায় সম্পূর্ণ পরিশোধন করতে দেয় এবং নাইট্রোজেন অক্সাইডের ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে।

একটি আরও কঠিন কাজ হল অনুঘটক বর্জ্য জল চিকিত্সা। সম্প্রতি, কিছু কিছু শিল্পের বর্জ্য জলকে ফিনল, সালফার যৌগ এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক উপাদানগুলি থেকে অনুঘটক হিসাবে নির্দিষ্ট রূপান্তর ধাতুর কমপ্লেক্স ব্যবহার করে, সেইসাথে ক্যারিয়ারগুলিতে স্থির জটিল অনুঘটকগুলি ব্যবহার করে কিছু সাফল্য অর্জিত হয়েছে৷

খাদ্য সমস্যা সমাধানে অনুঘটক পদ্ধতিগুলিও উল্লেখযোগ্য বিকাশ লাভ করবে। সার উৎপাদনের পাশাপাশি, ক্যাটালাইসিস পশু খাদ্য, ভেষজনাশক, পোকামাকড় নাশক এবং ফসল উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় অন্যান্য ওষুধের উন্নতির জন্য প্রয়োজনীয় অ্যামিনো অ্যাসিড উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে। শিল্পে রাসায়নিক রূপান্তর বাস্তবায়নের জন্য ক্যাটালাইসিস সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি। বর্তমানে, সমস্ত রাসায়নিক পণ্যের প্রায় 80% অনুঘটক উপায়ে উত্পাদিত হয়। রাসায়নিক রূপান্তরের জটিলতা শিল্প দ্বারা আয়ত্ত হওয়ায় এই শেয়ারটি দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছে। নতুন শিল্পের মধ্যে, অনুঘটক প্রক্রিয়ার অংশ 90% ছাড়িয়ে গেছে। রাসায়নিক এবং শিল্পের অন্যান্য শাখার অগ্রগতি মূলত অনুঘটকের বিকাশের উপর নির্ভর করে। অনেকগুলি তাপগতিগতভাবে সম্ভব এবং অর্থনৈতিকভাবে লাভজনক প্রক্রিয়ার বাস্তবায়ন, নতুন পণ্যের উত্পাদন, আরও উন্নত প্রযুক্তিগত স্কিমগুলির বাস্তবায়ন, উপলব্ধ কাঁচামালের ব্যবহার ইতিমধ্যে ব্যবহৃত অনুঘটকগুলির নতুন অনুসন্ধান এবং উন্নতির জন্য সমস্ত প্রতিশ্রুতিশীল কাজ।

উল্লিখিত উদাহরণগুলি শিল্পে ব্যবহৃত অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলির একটি খুব ছোট অনুপাতকে কভার করে। যাইহোক, কিছু সাধারণ সিদ্ধান্ত তাদের থেকে স্পষ্টভাবে অনুসরণ করে।

1. ক্যাটালাইসিস রাসায়নিক রূপান্তরকে তীব্র করা সম্ভব করে, যার মধ্যে সেই প্রতিক্রিয়াগুলিও রয়েছে যা অনুঘটক ছাড়া লক্ষণীয় হারে এগিয়ে যায় না।

অনুঘটকগুলি আপনাকে একটি রাসায়নিক রূপান্তরকে একটি নির্দিষ্ট, পছন্দসই পণ্য তৈরির দিকে নির্দেশ করার অনুমতি দেয় সম্ভাব্য অনেকগুলি থেকে।

উচ্চ-আণবিক-ওজন পণ্যগুলির গঠনের দিকে পরিচালিত প্রতিক্রিয়াগুলিতে, অনুঘটকের বৈশিষ্ট্যগুলির পরিবর্তনের মাধ্যমে, ফলে পদার্থের গঠন এবং এর কারণে, চূড়ান্ত পদার্থের বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।

ক্যাটালাইসিস একটি নির্দিষ্ট ঘটনা। সাধারণ আকারে অনুঘটক বৈশিষ্ট্য থাকবে এমন কোনো পদার্থ নেই। প্রতিটি প্রতিক্রিয়া অবশ্যই তার নিজস্ব নির্দিষ্ট অনুঘটক ব্যবহার করতে হবে।

ক্যাটালাইসিস হল বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির সবচেয়ে গতিশীল এবং দ্রুত উন্নয়নশীল ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি। নতুন অনুঘটক সিস্টেমগুলি ক্রমাগত বিকশিত হচ্ছে এবং বিদ্যমানগুলিকে উন্নত করা হচ্ছে, নতুন অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলি প্রস্তাব করা হচ্ছে, তাদের যন্ত্রগুলি পরিবর্তিত হচ্ছে এবং অনুঘটকগুলি অধ্যয়নের জন্য নতুন ভৌত রাসায়নিক পদ্ধতিগুলি উন্নত করা হচ্ছে এবং প্রদর্শিত হচ্ছে। পেট্রোকেমিক্যাল এবং তেল পরিশোধন কমপ্লেক্সের উদ্যোগে জড়িত বেশিরভাগ রাসায়নিক প্রক্রিয়া অনুঘটক। অনুঘটক এবং অনুঘটক প্রযুক্তির বিকাশ মূলত বাজারে পেট্রোকেমিক্যাল পণ্যগুলির প্রতিযোগিতামূলকতা নির্ধারণ করে। অতএব, পেট্রোকেমিস্ট্রির জন্য অনুঘটকের ক্ষেত্রে উচ্চ যোগ্যতাসম্পন্ন বিশেষজ্ঞদের প্রশিক্ষণের প্রয়োজনীয়তার একটি তীব্র সমস্যা রয়েছে।

রাসায়নিক শিল্পে অনুঘটকের প্রয়োগ. অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলি হাইড্রোজেন উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়, যা অ্যামোনিয়া এবং অন্যান্য রাসায়নিক প্রযুক্তি শিল্পের একটি সংখ্যক সংশ্লেষণের কাঁচামাল হিসাবে কাজ করে। মিথেন রূপান্তর।হাইড্রোজেনের সবচেয়ে সস্তা উৎস হল প্রাকৃতিক গ্যাস। হাইড্রোজেন উৎপাদনের প্রথম পর্যায়ে 800-1000°C (প্রতিক্রিয়া 2.1) তাপমাত্রায় অক্সিজেন বা বাতাসের আংশিক যোগের সাথে জলীয় বাষ্পের সাথে মিথেনের মিথস্ক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত। তাপ-প্রতিরোধী অ্যালুমিনা বাহকগুলিতে নিকেল সমর্থিত (করোন্ডাম - a-Al 2 O 3) একটি অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

CH 4 + H 2 O ⇄ 3H 2 + CO (2.1)

CO + H 2 O ⇄ CO 2 + H 2 (2.2)

এই প্রতিক্রিয়ার ফলে, হাইড্রোজেনের সাথে, কার্বন মনোক্সাইড উল্লেখযোগ্য পরিমাণে গঠিত হয়।

CO রূপান্তর।জলীয় বাষ্পের সাথে কার্বন মনোক্সাইডের মিথস্ক্রিয়া অক্সাইড অনুঘটক (প্রতিক্রিয়া 2.2) ব্যবহার করে তাপমাত্রা হ্রাসে দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়, যখন অতিরিক্ত হাইড্রোজেন তৈরি হয়। প্রথম পর্যায়ে, একটি মাঝারি-তাপমাত্রা (435-475°C) আয়রন-ক্রোমিয়াম অনুঘটক (Cr 2 O 3 সংযোজন সহ Fe 3 O 4) ব্যবহার করা হয়েছিল; দ্বিতীয়টিতে, একটি নিম্ন-তাপমাত্রা (230-280°C) অনুঘটক (অ্যালুমিনিয়াম, তামা, ক্রোমিয়াম এবং জিঙ্কের অক্সাইডের মিশ্রণ)। কার্বন মনোক্সাইডের চূড়ান্ত সামগ্রী, যার উপস্থিতি অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণের জন্য আয়রন অনুঘটকের কার্যকলাপকে তীব্রভাবে হ্রাস করে, এক শতাংশের দশমাংশে হ্রাস করা যেতে পারে।

অবশিষ্ট CO অপসারণের জন্য, 120-320 atm উচ্চ চাপে এবং 5-20 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিম্ন তাপমাত্রায় Cu 2 O এর অ্যামোনিয়া দ্রবণ দিয়ে গ্যাসের মিশ্রণের একটি জটিল ধোয়া প্রয়োগ করা প্রয়োজন ছিল।

প্রস্তুতিতে শিল্প উত্পাদন CO থেকে গ্যাস নির্গমনের বিশুদ্ধকরণ কিউ-অ্যামোনিয়া লবণের (কপার ফরমেট এবং কার্বনেট) দ্রবণ দ্বারা শোষণের মাধ্যমে সম্পন্ন হয়, যা CO এর সাথে জটিল যৌগ গঠন করার ক্ষমতা রাখে। যেহেতু ফর্মেটগুলি খুব স্থিতিশীল নয়, তাই কার্বনেট সমাধানগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়।

তামার প্রারম্ভিক কার্বনেট-অ্যামোনিয়া কমপ্লেক্সের নিম্নলিখিত রচনা রয়েছে (kmol / m 3): Cu + - 1.0 - 1.4; Cu 2+ - 0.08 - 0.12; NH 3 - 4.0 - 6.0; CO 2 - 2.4 - 2.6।

CO সাপেক্ষে শোষণ ক্ষমতা একচেটিয়া তামা লবণ দ্বারা আবিষ্ট হয়। Cu 2+ cations, একটি নিয়ম হিসাবে, শোষণে অংশ নেয় না। যাইহোক, দ্রবণে Cu 2+ এর ঘনত্ব কমপক্ষে 10 wt বজায় রাখতে হবে। Cu + বিষয়বস্তুর %। পরেরটি মৌলিক তামার জমার গঠন রোধ করতে সহায়তা করে, যা পাইপলাইনগুলিকে আটকাতে পারে এবং শোষকের ক্রিয়াকলাপকে ব্যাহত করতে পারে। দ্রবণে কপার কার্বনেট-অ্যামোনিয়া কমপ্লেক্স Cu 2+ এর উপস্থিতি বিক্রিয়ার ভারসাম্যকে (1) Cu + : Cu 2+ + Cu ⇄ 2 Cu + (1) গঠনের দিকে সরিয়ে দেয়।

CO শোষণের জন্য ব্যবহৃত কার্বনেট-অ্যামোনিয়া কপার কমপ্লেক্সের দ্রবণে 2 CO 3 থাকে; CO 3; (NH 4) 2 CO 3; বিনামূল্যে NH 3 এবং CO 2।

তামার কার্বনেট-অ্যামোনিয়া কমপ্লেক্স দ্বারা CO শোষণের প্রক্রিয়াটি বিক্রিয়া অনুসারে এগিয়ে যায়: + + CO + NH 3 ⇄ + - DH (2)

একই সাথে CO এর সাথে, CO2ও সমীকরণ অনুযায়ী শোষিত হয়:

2 NH 3 + H 2 O + CO 2 ⇄ (NH 4) 2 CO 3 - DH 1 (3)

মেটানাইজেশন।একটি নতুন সক্রিয় নিকেল অনুঘটকের বিকাশের সাথে, অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণ অনুঘটকের (প্রতিক্রিয়া 2.3) জন্য কার্বন মনোক্সাইড অবশিষ্টাংশকে মিথেন জড়তে রূপান্তর করার একটি সহজ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে জটিল ওয়াশিং অপারেশনটি 250-350 ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে:

CO + 3H 2 ⇄ CH 4 + H 2 O (2.3)

এইভাবে, আরও সক্রিয় অনুঘটকের বিকাশ প্রযুক্তিগত স্কিমটিকে উল্লেখযোগ্যভাবে সরল করা এবং অ্যামোনিয়া উত্পাদনের দক্ষতা বৃদ্ধি করা সম্ভব করেছে।

তেল পরিশোধন শিল্পে অনুঘটকের প্রয়োগ. ক্যাটালাইসিস ব্যবহারের দক্ষতা এতটাই তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে উঠেছে যে কয়েক বছরের মধ্যে তেল পরিশোধন শিল্পে একটি প্রকৃত প্রযুক্তিগত বিপ্লব ঘটেছিল, যা এর ভিত্তিতে প্রাপ্ত মোটর জ্বালানীর ফলন এবং গুণমান উভয়ই নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি করা সম্ভব করেছিল। অনুঘটক ব্যবহার.

বর্তমানে, 80% এরও বেশি তেল অনুঘটক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে প্রক্রিয়া করা হয়: হাইড্রোকার্বনের ক্র্যাকিং, সংস্কার, আইসোমারাইজেশন এবং হাইড্রোজেনেশন, সালফারযুক্ত যৌগ থেকে তেলের ভগ্নাংশের হাইড্রোট্রিটমেন্ট, হাইড্রোক্র্যাকিং। সারণী 2.1 তেল পরিশোধনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আধুনিক অনুঘটক প্রক্রিয়ার তালিকা দেয়।

ক্র্যাকিং।তেল বা এর ভগ্নাংশের অনুঘটক ক্র্যাকিং একটি ধ্বংসাত্মক প্রক্রিয়া যা 490-540 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় একটি অ্যাসিডিক প্রকৃতির সিন্থেটিক এবং প্রাকৃতিক অ্যালুমিনোসিলিকেট অনুঘটকগুলিতে 98-92 এর অকটেন রেটিং সহ উচ্চ মানের পেট্রল তৈরি করে, যা উল্লেখযোগ্য পরিমাণে স্যাচুরেটেড এবং অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন C 3 - C 4 , কেরোসিন-গ্যাস তেল ভগ্নাংশ, কার্বন কালো এবং কোক ধারণকারী গ্যাস।

অক্টেন নম্বর (O.ch.) - কার্বুরেটর ইঞ্জিনগুলিতে জ্বলনের সময় আলো (পেট্রোল, কেরোসিন) মোটর জ্বালানীর বিস্ফোরণ প্রতিরোধের একটি শর্তসাপেক্ষ সূচক। রেফারেন্স ফুয়েল হল আইসোকটেন (O.p. = 100), সাধারণ হেপটেন (O.p. = 0)। পেট্রোলের অকটেন সংখ্যা হল এন-হেপটেন-এর সাথে এই জাতীয় মিশ্রণে আইসোকটেনের শতাংশ (ভলিউম অনুসারে), যা একটি বিশেষ একক-সিলিন্ডার ইঞ্জিনে স্ট্যান্ডার্ড পরীক্ষার শর্তে, পরীক্ষিত পেট্রলের মতো একইভাবে বিস্ফোরিত হয়।

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, স্ফটিক সিন্থেটিক জিওলাইটের উপর ভিত্তি করে অনুঘটকগুলি ব্যাপক শিল্প ব্যবহার পেয়েছে। এই অনুঘটকগুলির কার্যকলাপ, বিশেষ করে যেগুলি বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির অক্সাইডের মিশ্রণ ধারণ করে (СеО 2 , La 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Dy 2 O 3 এবং অন্যান্য), নিরাকার অ্যালুমিনোসিলিকেট অনুঘটকের তুলনায় অনেক বেশি।

অনুঘটকের ব্যবহার শুধুমাত্র ন্যাপথেন থেকে কম আণবিক ওজনের হাইড্রোকার্বন গঠনের হার 500-4000 গুণ বৃদ্ধি করা সম্ভব করেনি, বরং তাপীয় ক্র্যাকিংয়ের তুলনায় মূল্যবান ভগ্নাংশের ফলনও বৃদ্ধি করেছে।

সংস্কার।অনুঘটক সংস্কার করা হয় 470-520°C তাপমাত্রায় এবং Pt-এ 0.8-1.5 MPa চাপে, অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডে সমর্থিত রি-ক্যাটালিস্ট, অ্যাসিড বৈশিষ্ট্য বাড়ানোর জন্য হাইড্রোজেন ক্লোরাইড দিয়ে চিকিত্সা করা হয়। সংস্কার হল পেট্রোলিয়াম পণ্য প্রক্রিয়াকরণের একটি পদ্ধতি, প্রধানত পেট্রোল এবং তেলের ন্যাফথা ভগ্নাংশ (তিনটি প্রধান শ্রেণীর হাইড্রোকার্বন C 6 -C 9: প্যারাফিন, ন্যাপথেনিক এবং সুগন্ধযুক্ত) যাতে উচ্চ-অকটেন মোটর গ্যাসোলিন, সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন (বেনজিন, টলুইন)। , xylene, ethylbenzene) এবং প্রযুক্তিগত হাইড্রোজেন। সংস্কার প্রক্রিয়া চলাকালীন, সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বনে ন্যাপথিনের ডিহাইড্রোজেনেশন, প্যারাফিন এবং ওলেফিনের সাইক্লাইজেশন এবং পাঁচ-সদস্যীয় চক্রীয় হাইড্রোকার্বনকে ছয়-সদস্যের মধ্যে আইসোমারাইজেশনের প্রতিক্রিয়া ঘটে। বর্তমানে, প্রতি বছর 200 মিলিয়ন টন তেল প্রক্রিয়াকরণের জন্য অনুঘটক সংস্কার ব্যবহার করা হয়। এটির ব্যবহার শুধুমাত্র মোটর জ্বালানীর গুণমান উন্নত করতেই নয়, রাসায়নিক শিল্পের জন্য উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সুগন্ধযুক্ত হাইড্রোকার্বন উত্পাদন করতেও অনুমতি দেয়। অনুঘটক সংস্কারের উপজাতগুলি হল জ্বালানী গ্যাস, যার মধ্যে প্রধানত মিথেন এবং ইথেন, সেইসাথে তরলীকৃত গ্যাস - প্রোপেন-বিউটেন ভগ্নাংশ

পেট্রোলিয়াম পণ্যের হাইড্রোট্রিটিং।হাইড্রোজেন অনুঘটক সংস্কারের একটি মূল্যবান উপজাত। সস্তা হাইড্রোজেনের উপস্থিতি সালফার-, নাইট্রোজেন- এবং অক্সিজেনযুক্ত যৌগগুলি থেকে পেট্রোলিয়াম পণ্যগুলির অনুঘটক হাইড্রোট্রিটমেন্টকে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে, যথাক্রমে সহজে অপসারণযোগ্য H 2 S, NH 3 এবং H 2 O গঠনের সাথে (প্রতিক্রিয়া 2.4 - 2.7):

CS 2 + 4H 2 ⇄ 2H 2 S + CH 4 (2.4)

RSH + H 2 ⇄ H 2 S + RH (2.5)

COS + 4H 2 ⇄ H 2 S + CH 4 + H 2 O (2.6)

RNH + 3/2H 2 ⇄ NH 3 + RH (2.7)

একই সময়ে, ডায়েনের হাইড্রোজেনেশন ঘটে, যা পণ্যের স্থায়িত্ব বাড়ায়। এই উদ্দেশ্যে, কোবাল্টের অক্সাইড (2-5 wt.%) এবং মলিবডেনাম (10-19 wt.%) বা γ-অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডে জমা হওয়া নিকেল এবং মলিবডেনামের অক্সাইডগুলি থেকে তৈরি অনুঘটকগুলি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়৷

হাইড্রোট্রিটিং প্রতি বছর 250-300 হাজার টন মৌলিক সালফার প্রাপ্ত করা সম্ভব করে তোলে। এটি করার জন্য, ক্লজ প্রক্রিয়াটি বাস্তবায়ন করুন:

2H 2 S + 3O 2 ⇄ 2SO 2 + 2H 2 O (2.8)

2H 2 S + SO 2 ⇄ 3S + 2H 2 O (2.9)

H 2 S এর অংশ বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন দ্বারা γ-Al 2 O 3 এ 200-250°C (প্রতিক্রিয়া 2.8) তে জারিত হয়; H 2 S এর অন্য অংশ সালফার ডাই অক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে সালফার তৈরি করে (প্রতিক্রিয়া 2.9)।

হাইড্রোট্রিটমেন্টের শর্তগুলি শুদ্ধ করা কাঁচামালের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই 330-410°C এবং 3-5 MPa-এর মধ্যে থাকে। বছরে প্রায় 300 মিলিয়ন টন তেল পণ্য (পেট্রোল এবং কেরোসিন ভগ্নাংশ, ডিজেল জ্বালানী, ভ্যাকুয়াম ডিস্টিলেটস, প্যারাফিন এবং তেল) হাইড্রোট্রিট করা হয়। তেল শোধনে হাইড্রোট্রিটিং পর্যায়ের বাস্তবায়নের ফলে অনুঘটক সংস্কার (পেট্রোল) এবং ক্র্যাকিং (ভ্যাকুয়াম ডিস্টিলেট) এর জন্য কাঁচামাল প্রস্তুত করা সম্ভব হয়েছে, কম সালফার আলোর কেরোসিন এবং জ্বালানী পাওয়া, পণ্যের গুণমান উন্নত করা (প্যারাফিন এবং তেল) , এবং এর একটি উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত প্রভাব রয়েছে, যেহেতু নিষ্কাশন গ্যাসের সাথে বায়ুমণ্ডলীয় দূষণ হ্রাস পায়। মোটর জ্বালানীর দহন থেকে গ্যাস।হাইড্রোট্রিটমেন্ট প্রবর্তনের ফলে পেট্রোলিয়াম পণ্য প্রাপ্তির জন্য উচ্চ-সালফার তেল ব্যবহার করা সম্ভব হয়েছিল।

হাইড্রোক্র্যাকিং।সম্প্রতি, হাইড্রোক্র্যাকিং প্রক্রিয়াটি উল্লেখযোগ্য বিকাশ পেয়েছে, যেখানে ক্র্যাকিং, আইসোমারাইজেশন এবং হাইড্রোট্রিটমেন্ট প্রতিক্রিয়া একই সাথে সঞ্চালিত হয়। হাইড্রোক্র্যাকিং হল হালকা পেট্রোলিয়াম পণ্যগুলি পাওয়ার জন্য হাইড্রোজেনের উপস্থিতিতে বিভিন্ন ভগ্নাংশের কাঁচামালের গভীর রূপান্তরের একটি অনুঘটক প্রক্রিয়া: পেট্রল, জেট এবং ডিজেল জ্বালানী, তরল গ্যাস C 3 -C 4।পলিফাংশনাল ক্যাটালিস্টের ব্যবহার 400-450°C তাপমাত্রায় এবং প্রায় 5-15 MPa চাপে এই প্রক্রিয়াটি চালানো সম্ভব করে তোলে। টাংস্টেন সালফাইড, ক্যারিয়ারে মিশ্র টংস্টেন-নিকেল সালফাইড অনুঘটক, অ্যালুমিনাতে কোবাল্ট-মলিবডেনাম অনুঘটক, নি, পিটি, পিডি এবং নিরাকার বা স্ফটিক জিওলাইটে অন্যান্য ধাতুর সংযোজন অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

সারণী 2.1 - তেল পরিশোধনের আধুনিক অনুঘটক প্রক্রিয়া

আইসোমারাইজেশন।পেট্রলের গুণমান উন্নত করতে, উচ্চ অকটেন নম্বর সহ 10-15 wt.% আইসোমেরাইজেট যোগ করুন। আইসোমেরাইজেট হল স্যাচুরেটেড অ্যালিফ্যাটিক (অণুতে কোন চক্র নেই) আইসোস্ট্রাকচারের হাইড্রোকার্বনের মিশ্রণ (65 wt.% 2-মিথাইলবুটেন; আইসোহেক্সেন) অ্যালকেন (সাধারণ স্যাচুরেটেড প্যারাফিন) এর আইসোমারাইজেশন দ্বারা প্রাপ্ত। আইসোমারাইজেশনের কাঁচামাল হল তেলের সরাসরি পাতনের একটি হালকা পেট্রল ভগ্নাংশ, যা 62-85°C রেঞ্জে ফুটন্ত এবং প্রধানত পেন্টেন এবং হেক্সেন ধারণ করে, সেইসাথে অনুঘটক ক্র্যাকিং দ্বারা প্রাপ্ত একটি ভগ্নাংশ (75-150°C)। অনুঘটক আইসোমারাইজেশন প্রক্রিয়াগুলি দ্বি-ফাংশনাল অনুঘটকের উপস্থিতিতে এগিয়ে যায়: হ্যালোজেন (Cl, F) দ্বারা প্রচারিত বিভিন্ন অ্যাসিডিক বাহকের (γ-Al 2 O 3 , zeolite) উপর প্ল্যাটিনাম বা প্যালাডিয়াম। আইসোমারাইজেশন হল জৈব পদার্থকে ভিন্ন কাঠামোর যৌগিক (স্ট্রাকচারাল আইসোমেরিজম) বা মহাকাশে পরমাণু বা গোষ্ঠীর একটি ভিন্ন বিন্যাস (স্থানিক আইসোমেরিজম) গঠন এবং আণবিক ওজন পরিবর্তন না করেই রূপান্তর।

এইভাবে, অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলি তেল পরিশোধনে একটি অগ্রণী অবস্থান দখল করে। ক্যাটালাইসিসের জন্য ধন্যবাদ, তেল থেকে প্রাপ্ত পণ্যের মূল্য কয়েকগুণ বৃদ্ধি করা হয়েছে।

ভিন্নধর্মী অনুঘটক

লেকচার 2

গত কয়েক দশক ধরে, রাসায়নিক এবং তেল পরিশোধন শিল্পগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে এবং দেশগুলির অর্থনীতিতে শক্তিশালী প্রভাব ফেলেছে। উদাহরণস্বরূপ, তেল পরিশোধন বিশ্ব অর্থনীতির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ খাতগুলির মধ্যে একটি: বার্ষিক 500 বিলিয়ন মার্কিন ডলারেরও বেশি মূল্যের প্রায় 3.5 বিলিয়ন টন তেল বিশ্বে প্রক্রিয়াজাত করা হয় এবং তেল পরিশোধন পণ্যের মূল্য ট্রিলিয়ন ডলার। আধুনিক রাসায়নিক এবং তেল পরিশোধন শিল্পের মূল ভিত্তি হল অনুঘটক প্রযুক্তি এবং প্রক্রিয়া।

নতুন অনুঘটক এবং sorbents উন্নয়ন, তাদের পরিসীমা পুনর্নবীকরণ, তাদের ব্যবহারের সম্প্রসারণ বিভিন্ন এলাকায়দেশের অর্থনীতির প্রযুক্তিগত স্তর এবং অগ্রগতি নির্ধারণ করুন। অনুঘটক এবং sorbents ক্রস-শিল্প অ্যাপ্লিকেশন উচ্চ বিজ্ঞান-নিবিড় পণ্য, কারণ তাদের ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে রাসায়নিক, পেট্রোকেমিক্যাল, তেল পরিশোধন, খাদ্য, আলো, ধাতুবিদ্যা শিল্প, যা সমস্ত ধরণের শিল্পের পরিবেশগত দিকগুলিকে প্রভাবিত করে।

বর্তমানে, রাশিয়ায় অনুঘটক ব্যবহার করে জিডিপির (মোট দেশীয় পণ্য) 15% এরও বেশি উত্পাদিত হয়, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এই অংশটি 50% এর বেশি। অনুঘটক ব্যবহার করে তৈরি করা পণ্যগুলির ব্যয়ের ক্ষেত্রে, তাদের ভাগ 0.5 - 1.0% এর বেশি নয়, তবে, এটি অনুঘটক যা মূলত পণ্যগুলির চূড়ান্ত মূল্য এবং গুণমান নির্ধারণ করে। তাদের নির্ণায়ক গুরুত্ব, প্রথমত, বৃহৎ টনেজ শিল্প মৌলিক উত্পাদনের সম্পদ সংরক্ষণ এবং শক্তি দক্ষতাকে প্রভাবিত করে এবং অনুঘটকের একটি প্রজন্ম থেকে আরও অত্যন্ত দক্ষ অনুঘটক সিস্টেমে রূপান্তর দ্বারা গঠিত উপ-পণ্যের পরিমাণে উল্লেখযোগ্য হ্রাস প্রদান করে। বেশ কয়েকবার. বিশ্বে অনুঘটকের বাজারের মোট আয়তন প্রায় 15-20 বিলিয়ন মার্কিন ডলার, বিভিন্ন শিল্পে অনুঘটক ব্যবহার করে 2 ট্রিলিয়ন ডলারেরও বেশি মূল্যের পণ্য উত্পাদিত হয়। আমেরিকা. নেতৃস্থানীয় কোম্পানি ক্রমাগত নতুন উন্নয়নশীল এবং বিদ্যমান অনুঘটক উন্নতি. গড়ে, বিশ্ব বাজারে অনুঘটকগুলির পরিসর 15-20% দ্বারা আপডেট করা হয় এবং বিদেশী অনুঘটকের পরিসর দেশীয় তালিকার চেয়ে কয়েকগুণ বেশি।

অনুঘটকের ব্যবহার হল পরিবেশগত সমস্যা সমাধানের সবচেয়ে কার্যকর এবং লাভজনক উপায় এবং সম্পদের যৌক্তিক ব্যবহার তাদের প্রক্রিয়াকরণকে গভীর করে এবং অব্যবহৃত উপ-পণ্যকে যুক্ত করে।

কৌশলগতভাবে গুরুত্বপূর্ণ শিল্পগুলিতে অনুঘটক প্রক্রিয়াগুলির ভাগ - মোটর জ্বালানী, মনোমার (ইথিলিন, প্রোপিলিন, বিউটিনস, বুটাডিন এবং অন্যান্য), সুগন্ধযুক্ত যৌগগুলির উত্পাদন - 90% ছুঁয়েছে, যখন গার্হস্থ্য অনুঘটকগুলির ব্যবহার 50% এর বেশি নয়। আন্তর্জাতিক পরিচালন এবং পরিবেশগত প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে এমন উচ্চ-মানের পণ্যগুলির উত্পাদন গৌণ প্রক্রিয়াগুলির উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল, যেখানে অনুঘটকের ভূমিকা এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি সর্বাগ্রে।

রাসায়নিক ও তেল পরিশোধন শিল্পের সবচেয়ে বড় আকারের উৎপাদন হল সালফিউরিক এবং নাইট্রিক অ্যাসিড, অ্যামোনিয়া, মিথানল, ক্যাটালিটিক ক্র্যাকিং, রিফর্মিং, হাইড্রোট্রিটিং এবং অন্যান্য। এই প্রক্রিয়াগুলির জন্য অনুঘটক রাসায়নিক গঠন, প্রস্তুতি এবং ব্যবহারের পদ্ধতি এবং কর্মের সময়কালের মধ্যে ভিন্ন।

এইভাবে, উদাহরণস্বরূপ, ক্র্যাকিং অনুঘটকগুলি চলন্ত বিছানার অবস্থার অধীনে কাজ করে, চুল্লি থেকে পুনরুত্পাদনে চলে যায়, যখন অনুঘটক কণাগুলির গুরুতর বিকৃতি ঘটে এবং এটি চুল্লি এবং পুনর্জন্মকারীর ঘূর্ণিঝড়ের মাধ্যমে বাহিত হয়। গড়ে, ইনস্টলেশনের ধরণের উপর নির্ভর করে, অনুঘটক ক্র্যাকিং সিস্টেমে একবারে 250 থেকে 400 টন অনুঘটক লোড করা হয় এবং প্রতি 1 টন হাইড্রোকার্বন ফিডস্টকের অপূরণীয় ক্ষতি 0.2 থেকে 1.0 কেজি পর্যন্ত হয়। মোট, ক্র্যাকিং ইউনিটের একটি লোড 500 থেকে 1000 টন তাজা অনুঘটক।

হাইড্রোট্রেটিং অনুঘটক (অ্যালুমিনিয়াম-কোবাল্ট-মলিবডেনাম, অ্যালুমিনিয়াম-নিকেল-মলিবডেনাম এবং অন্যান্য পরিবর্তিত অনুঘটক) এবং সংস্কার (অ্যালুমিনিয়াম-প্ল্যাটিনাম এবং প্ল্যাটিনাম-ভিত্তিক পলিমেটালিক অনুঘটক) ক্র্যাকিং অনুঘটক (জিওলাইট-ধারণকারী অনুঘটক) থেকে খুব আলাদা। এগুলি দীর্ঘমেয়াদী অনুঘটক, এগুলি প্রতি 5-10 বছরে একবার চুল্লিতে লোড করা হয়, তবে এই অনুঘটকগুলির ব্যয় 3-4 গুণ বেশি।

এই বিষয়ে, অনুঘটক সবচেয়ে সঙ্গে উপস্থাপন করা হয় উচ্চ প্রয়োজনীয়তা:

ফিডস্টকের রূপান্তরে তাদের অবশ্যই উচ্চ কার্যকলাপ থাকতে হবে,

তারা লক্ষ্য পণ্য গঠনে অত্যন্ত নির্বাচনী হতে হবে, অন্তত 85-90%, কারণ নিম্ন নির্বাচনের ক্ষেত্রে, উপ-পণ্যের ফলন ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়, যা প্রক্রিয়াটির লাভজনকতা হ্রাস করে,

তাদের অবশ্যই স্থিতিশীল হতে হবে এবং যথেষ্ট উচ্চ পুনরুত্থান চালানো এবং পরিষেবা জীবন থাকতে হবে।