Visbreaker
વિસબ્રેકર એ ઓઇલ રિફાઇનરીમાં એક પ્રક્રિયા એકમ છે, જેનો હેતુ કાચા તેલના નિસ્યંદનમાં ઉત્પાદિત અવશેષ તેલના જથ્થાને ઘટાડવાનો અને રિફાઇનરી દ્વારા વધુ મૂલ્યવાન મધ્યમ નિસ્યંદન (હીટિંગ ઓઇલ અને ડીઝલ) ની ઉપજ વધારવાનો છે. વિસબ્રેકર તેની સ્નિગ્ધતા ઘટાડવા અને ઓછા પ્રમાણમાં હળવા હાઇડ્રોકાર્બનનું ઉત્પાદન કરવા માટે ભઠ્ઠીમાં ગરમ કરીને તેલમાં મોટા હાઇડ્રોકાર્બન પરમાણુઓને ઉષ્મીય રીતે તોડી નાખે છે. (એલપીજી અને પેટ્રોલ). "વિસબ્રેકર" નું પ્રક્રિયા નામ એ હકીકતનો ઉલ્લેખ કરે છે કે પ્રક્રિયા અવશેષ તેલની સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે (એટલે કે, તોડે છે). આ પ્રક્રિયા બિન-ઉત્પ્રેરક છે. પ્રક્રિયાના ઉદ્દેશો વિઝબ્રેકિંગના ઉદ્દેશો છેઃ ફીડ સ્ટ્રીમની સ્નિગ્ધતા ઘટાડવીઃ સામાન્ય રીતે આ કાચા તેલના વેક્યૂમ નિસ્યંદનમાંથી અવશેષો છે પરંતુ તે હાઇડ્રોસ્કીમિંગ કામગીરીઓમાંથી અવશેષો, જમીન અથવા ટાર રેતીમાં સીપ્સમાંથી કુદરતી બિટ્યુમેન અને કેટલાક ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવતા કાચા તેલ પણ હોઈ શકે છે. રિફાઇનરી દ્વારા ઉત્પાદિત અવશેષ બળતણ તેલનું પ્રમાણ ઘટાડવુંઃ અવશેષ બળતણ તેલને સામાન્ય રીતે ઓછા મૂલ્યના ઉત્પાદન તરીકે ગણવામાં આવે છે. શેષ ઇંધણની માંગમાં સતત ઘટાડો થઈ રહ્યો છે કારણ કે તેને તેના પરંપરાગત બજારોમાં બદલવામાં આવે છે, જેમ કે પાવર સ્ટેશનોમાં વરાળ ઉત્પન્ન કરવા માટે જરૂરી ઇંધણ, કુદરતી ગેસ જેવા વૈકલ્પિક ઇંધણને વધુ સ્વચ્છ રીતે બાળીને. રિફાઇનરી ઉત્પાદનમાં મધ્યમ નિસ્યંદનનું પ્રમાણ વધારવુંઃ મધ્યમ નિસ્યંદનનો ઉપયોગ શેષ તેલ સાથે મંદક તરીકે થાય છે જેથી તેમની સ્નિગ્ધતા વેચાણપાત્ર સ્તર સુધી નીચે લાવી શકાય. વિસબ્રેકરમાં અવશેષ પ્રવાહની સ્નિગ્ધતા ઘટાડીને, ઓછા મંદકનો ઉપયોગ કરીને બળતણ તેલ બનાવી શકાય છે અને બચેલા મધ્યમ નિસ્યંદનને ઉચ્ચ મૂલ્યના ડીઝલ અથવા ગરમ તેલના ઉત્પાદનમાં ફેરવી શકાય છે. ટેક્નોલોજી કોઇલ વિઝબ્રેકિંગ કોઇલ (અથવા ભઠ્ઠી) વિઝબ્રેકિંગ શબ્દ એવા એકમોને લાગુ પડે છે જ્યાં ભઠ્ઠીની નળીઓ (અથવા "કોઇલ") માં તિરાડ પ્રક્રિયા થાય છે. ભઠ્ઠીમાંથી બહાર નીકળતી સામગ્રીને તિરાડ પડવાની પ્રતિક્રિયાઓને રોકવા માટે શાંત કરવામાં આવે છેઃ વારંવાર આ ભઠ્ઠીમાં ભરવામાં આવતી કુમારિકા સામગ્રી સાથે ગરમીના વિનિમય દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે, જે બદલામાં એક સારી ઊર્જા કાર્યક્ષમતા પગલું છે, પરંતુ કેટલીકવાર ઠંડા તેલ (સામાન્ય રીતે ગેસ તેલ) નો પ્રવાહ સમાન અસર માટે વપરાય છે. ગેસનું તેલ પુનઃપ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે અને તેનો ફરીથી ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ભઠ્ઠીની નળીઓમાંથી તેલના પ્રવાહની ગતિના નિયમન દ્વારા તિરાડ પ્રતિક્રિયાની હદ નિયંત્રિત થાય છે. બગડેલું તેલ પછી ફ્રેક્શનેટરમાં પસાર થાય છે જ્યાં ક્રેકિંગના ઉત્પાદનો (ગેસ, એલપીજી, ગેસોલિન, ગેસ તેલ અને ટાર) અલગ કરવામાં આવે છે અને પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે. સોકર વિઝબ્રેકિંગ સોકર વિઝબ્રેકિંગમાં, ક્રેકિંગ પ્રતિક્રિયાનો મોટો ભાગ ભઠ્ઠીમાં નહીં પરંતુ ભઠ્ઠીની પાછળ સ્થિત ડ્રમમાં થાય છે જેને સોકર કહેવાય છે. અહીં તેલને ઊંચા તાપમાને પૂર્વ-નિર્ધારિત સમયગાળા માટે રાખવામાં આવે છે જેથી તેને સળગાવતા પહેલા તિરાડ પડી શકે. તેલ પછી ફ્રેક્શનેટરમાં પસાર થાય છે. સોકર વિઝબ્રેકિંગમાં, કોઇલ વિઝબ્રેકિંગ કરતાં નીચા તાપમાનનો ઉપયોગ થાય છે. તેના બદલે ક્રેકિંગ પ્રતિક્રિયાના તુલનાત્મક લાંબા સમયગાળાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. પ્રક્રિયા વિકલ્પો વિસબ્રેકર ટારને વેક્યૂમ ફ્રેક્શનેટરને ખવડાવીને વધુ શુદ્ધ કરી શકાય છે. અહીં વધારાના ભારે ગેસ તેલને પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે અને રિફાઇનરી પરના ઉત્પ્રેરક ક્રેકિંગ, હાઇડ્રોક્રેકિંગ અથવા થર્મલ ક્રેકિંગ એકમોમાં મોકલી શકાય છે. વેક્યૂમ-ફ્લેશ્ડ ટાર (કેટલીકવાર પિચ તરીકે ઓળખાય છે) પછી ઇંધણ તેલ મિશ્રણ માટે મોકલવામાં આવે છે. કેટલાક રિફાઇનરી સ્થળોએ, વિસબ્રેકર ટારને એનોડ કોક અથવા સોય કોક જેવા ચોક્કસ નિષ્ણાત કોકના ઉત્પાદન માટે વિલંબિત કોકરમાં મોકલવામાં આવે છે. સોકર વિઝબ્રેકિંગ વિરુદ્ધ કોઇલ વિઝબ્રેકિંગ ઉપજના દૃષ્ટિકોણથી, બે અભિગમો વચ્ચે પસંદગી કરવા માટે બહુ ઓછું અથવા કંઈ નથી. જો કે, દરેક ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં નોંધપાત્ર ફાયદા આપે છેઃ ડી-કોકિંગઃ ક્રેકિંગ પ્રતિક્રિયા પેટ્રોલિયમ કોકને આડપેદાશ તરીકે બનાવે છે. કોઇલ વિઝબ્રેકિંગમાં, આ ભઠ્ઠીની નળીઓમાં જમા થાય છે અને આખરે નળીઓને દૂષિત અથવા અવરોધિત કરવા તરફ દોરી જાય છે. સોકર વિઝબ્રેકરના ડ્રમમાં પણ આવું જ થશે, જો કે સોકર ડ્રમમાં વપરાતા નીચા તાપમાનથી ખૂબ ધીમા દરે અશુદ્ધિ થાય છે. તેથી કોઇલ વિસ્બ્રેકર્સને વારંવાર ડી-કોકિંગની જરૂર પડે છે. આ ખૂબ જ શ્રમ-સઘન છે, પરંતુ તેને નિયમિત રીતે વિકસાવી શકાય છે જ્યાં વિઝબ્રેકિંગ ઓપરેશનને બંધ કરવાની જરૂર વગર ટ્યુબ્સને ક્રમિક રીતે ડી-કોક્ડ કરવામાં આવે છે. સોકર ડ્રમ્સને ઘણી ઓછી વારંવાર ધ્યાન આપવાની જરૂર પડે છે પરંતુ તેમને સેવામાંથી દૂર કરવા માટે સામાન્ય રીતે કામગીરીને સંપૂર્ણ રીતે અટકાવવાની જરૂર પડે છે. જે વધુ વિક્ષેપકારક પ્રવૃત્તિ છે તે રિફાઇનરીથી રિફાઇનરીમાં બદલાશે. બળતણ અર્થતંત્રઃ સોકર અભિગમમાં ઉપયોગમાં લેવાતા નીચા તાપમાનનો અર્થ એ છે કે આ એકમો ઓછા બળતણનો ઉપયોગ કરે છે. એવા કિસ્સાઓમાં કે જ્યાં રિફાઇનરી પ્રક્રિયા કામગીરીને ટેકો આપવા માટે બળતણ ખરીદે છે, બળતણ વપરાશમાં કોઈપણ બચત અત્યંત મૂલ્યવાન હોઈ શકે છે. આવા કિસ્સાઓમાં, સોકર વિઝબ્રેકિંગ ફાયદાકારક હોઈ શકે છે. ગુણવત્તા અને ઉપજ ફીડની ગુણવત્તા અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા વિસબ્રેકરમાં જતા ફીડની ગુણવત્તા રિફાઇનરી પ્રક્રિયા કરી રહી છે તે કાચા તેલના પ્રકાર સાથે નોંધપાત્ર રીતે બદલાશે. અરેબિયન પ્રકાશના વેક્યૂમ નિસ્યંદન અવશેષો માટે નીચેની લાક્ષણિક ગુણવત્તા છે (સાઉદી અરેબિયાના કાચા તેલ અને વિશ્વભરમાં વ્યાપકપણે શુદ્ધ કરાયેલ): એકવાર આ સામગ્રીને વિસબ્રેકર દ્વારા ચલાવવામાં આવે (અને, ફરીથી, વિસબ્રેકરથી વિસબ્રેકરમાં નોંધપાત્ર તફાવત હશે કારણ કે કોઈ બે બરાબર સમાન પરિસ્થિતિઓમાં કામ કરશે નહીં) સ્નિગ્ધતામાં ઘટાડો નાટકીય છેઃ ઉપજ વિવિધ હાઇડ્રોકાર્બન ઉત્પાદનોની ઉપજ વિસબ્રેકર ભઠ્ઠીમાં તેલને ગરમ કરવામાં આવે છે તે તાપમાન દ્વારા નિર્ધારિત ક્રેકિંગ ઓપરેશનની "તીવ્રતા" પર આધારિત હશે. સ્કેલના નીચલા છેડે, ભઠ્ઠીને 425 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ગરમ કરવાથી માત્ર હળવી તિરાડ પડશે, જ્યારે 500 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પરની કામગીરીને ખૂબ જ ગંભીર ગણવામાં આવશે. અરેબિયન હળવા કાચા અવશેષો જ્યારે 450 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ભળી જાય છે ત્યારે તે લગભગ 76 ટકા (વજન દ્વારા) ટાર, 15 ટકા મધ્યમ નિસ્યંદન, 6 ટકા ગેસોલિન અને 3 ટકા ગેસ અને એલપીજી પેદા કરે છે. બળતણ તેલની સ્થિરતા વિસબ્રેકર કામગીરીની તીવ્રતા સામાન્ય રીતે વિસબ્રેકર ટાર ઉત્પન્ન કરવાની જરૂરિયાત દ્વારા મર્યાદિત હોય છે જેને સ્થિર બળતણ તેલ બનાવવા માટે મિશ્રિત કરી શકાય છે. આ કિસ્સામાં સ્થિરતાનો અર્થ એ થાય છે કે જ્યારે સંગ્રહિત કરવામાં આવે ત્યારે બળતણ તેલ કાંપ ઉત્પન્ન કરે છે. આ કાંપ અનિચ્છનીય છે કારણ કે તે સમય માંગી લેતી જાળવણી માટે જરૂરી તેલને ખસેડવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા પંપના ગાળકોને ઝડપથી દૂષિત કરી શકે છે. વિસબ્રેકરને ખવડાવવામાં આવતા વેક્યૂમના અવશેષોને નીચેનામાંથી બનેલા હોવાનું ગણી શકાયઃ એસ્ફાલ્ટીન્સઃ મોટા પોલીસાયક્લિક અણુઓ કે જે કોલાઇડલ સ્વરૂપમાં તેલમાં લટકાવવામાં આવે છે રેઝિનઃ પણ પોલીસાયક્લિક પરંતુ એસ્ફાલ્ટીન્સ કરતા ઓછા પરમાણુ વજનના સુગંધિત હાઇડ્રોકાર્બન્સઃ બેન્ઝિન, ટોલ્યુઇન અને ઝાયલેન્સના વ્યુત્પન્ન પેરાફિનિક હાઇડ્રોકાર્બન્સઃ આલ્કેન વિસબ્રેકિંગ પ્રાધાન્યમાં એલિફેટિક સંયોજનોમાં તિરાડો કરે છે જે પ્રમાણમાં ઓછી સલ્ફર સામગ્રી, ઓછી ઘનતા અને ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે અને તેમના દૂર કરવાની અસર ફીડ અને ઉત્પાદન વચ્ચેની ગુણવત્તામાં ફેરફારમાં સ્પષ્ટ રીતે જોઈ શકાય છે. વિસબ્રેકરમાં ખૂબ જ તીવ્ર તિરાડ પડવાથી ડામરનું કોલોઇડ મેટાસ્ટેબલ બનશે. તૈયાર ઇંધણ તેલના ઉત્પાદન માટે મંદકનો અનુગામી ઉમેરો કોલાઇડને તૂટી જવાનું કારણ બની શકે છે, કાદવ તરીકે ડામરને અવક્ષેપિત કરી શકે છે. એવું જોવામાં આવ્યું છે કે પેરાફિનિક મંદન સુગંધિત કરતાં વરસાદ પેદા કરે તેવી શક્યતા વધુ હોય છે. બળતણ તેલની સ્થિરતાનું મૂલ્યાંકન સંખ્યાબંધ માલિકી પરીક્ષણો (ઉદાહરણ તરીકે "પી" મૂલ્ય અને એસએચએફ પરીક્ષણો) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. અર્થશાસ્ત્ર સ્નિગ્ધતા મિશ્રણ વિવિધ સ્નિગ્ધતા ધરાવતા બે અથવા વધુ પ્રવાહીનું સ્નિગ્ધતા મિશ્રણ એ ત્રણ તબક્કાની પ્રક્રિયા છે. પ્રથમ પગલું એ છે કે નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણના દરેક ઘટકના સ્નિગ્ધતા મિશ્રણ સૂચકાંક (VBI) ની ગણતરી કરવી (જેને રેફુટાસ સમીકરણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે): (1) VBN = 14.534 × ln [ln (v + 0.8)] + 10.975 જ્યાં v એ ચોરસ મિલીમીટર પ્રતિ સેકન્ડ (mm2/s) અથવા સેન્ટિસ્ટોક્સ (cSt) માં સ્નિગ્ધતા છે અને ln એ કુદરતી લઘુગણક (લોગ) છે. તે મહત્વનું છે કે મિશ્રણના દરેક ઘટકની સ્નિગ્ધતા સમાન તાપમાને પ્રાપ્ત થાય. આગળનું પગલું આ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણના વી. બી. એન. ની ગણતરી કરવાનું છેઃ (2) વી. બી. એન. બ્લેન્ડ = [ડબલ્યુ. એ. × વી. બી. એન. એ.] + [ડબલ્યુ. બી. × વી. બી. એન. બી.] + [ડબલ્યુ. એક્સ. × વી. બી. એન. એક્સ.] જ્યાં ડબલ્યુ એ મિશ્રણના દરેક ઘટકનો વજનનો અપૂર્ણાંક (એટલે કે, 100 ટકા) છે. એકવાર સમીકરણ (2) નો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણની સ્નિગ્ધતા સંમિશ્રણ સંખ્યાની ગણતરી કરવામાં આવે તે પછી, અંતિમ પગલું સમીકરણ (1): (3) v = ee (VBN-10.975) ± 14.534 − 0.8 નો ઉપયોગ કરીને મિશ્રણની સ્નિગ્ધતા નક્કી કરવાનું છે, જ્યાં VBN એ મિશ્રણની સ્નિગ્ધતા સંમિશ્રણ સંખ્યા છે અને e એ દિવ્ય સંખ્યા 2.71828 છે, જેને યુલરની સંખ્યા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. બે ઘટકોના મિશ્રણ માટે અર્થશાસ્ત્રનું ઉદાહરણ એક વેચાણક્ષમ બળતણ તેલ, જેમ કે પાવર સ્ટેશનને બળતણ આપવા માટે, 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર 40 સેન્ટિસ્ટોકની સ્નિગ્ધતા હોવી જરૂરી હોઈ શકે છે. તે ઉપર વર્ણવેલ વર્જિન અથવા વિઝબ્રોકન અવશેષનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરી શકાય છે, જે નિસ્યંદિત મંદન ("કટર સ્ટોક") સાથે જોડાય છે. આવા કટર સ્ટોકમાં સામાન્ય રીતે 1.3 સેન્ટિસ્ટોકની 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર સ્નિગ્ધતા હોઈ શકે છે. સરળ બે ઘટક મિશ્રણ માટે ઉપરનું સમીકરણ (2) ફરીથી ગોઠવવું દર્શાવે છે કે મિશ્રણમાં જરૂરી કટરસ્ટોકની ટકાવારી આના દ્વારા જોવા મળે છેઃ (4)% કટર સ્ટોક = [VBN40−VBNresidue] ± [VBNcutter સ્ટોક −VBNresidue] ઉપરના કોષ્ટકોમાં ટાંકવામાં આવેલી સ્નિગ્ધતાનો ઉપયોગ કરીને આરબ હળવા કાચા તેલના અવશેષો માટે અને સમીકરણ (1) અનુસાર VBN ની ગણતરી કરવાથી મળે છેઃ કુમારિકા અવશેષો માટે (એટલે કે, વિસબ્રેકરને અપરિવર્તિત ફીડ): 27.5% મિશ્રણમાં કટર સ્ટોક. બજારમાં મધ્યમ નિસ્યંદનનું મૂલ્ય ઇંધણના તેલ કરતાં ઘણું વધારે હોવાથી, તે જોઈ શકાય છે કે વિસબ્રેકરનો ઉપયોગ ઇંધણના તેલના ઉત્પાદનના અર્થશાસ્ત્રમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરશે. ઉદાહરણ તરીકે, જો કટર સ્ટોકનું મૂલ્ય ટન દીઠ 300 ડોલર અને ઇંધણ તેલનું મૂલ્ય ટન દીઠ 150 ડોલર ગણવામાં આવે (તેલની કિંમતો કુદરતી રીતે ઝડપથી બદલાય છે, પરંતુ આ કિંમતો અને વધુ મહત્ત્વની રીતે તેમની વચ્ચેના તફાવતો અવાસ્તવિક નથી), તો આ ઉદાહરણમાં વિવિધ અવશેષોના મૂલ્યની ગણતરી કરવી સરળ બાબત છેઃ વર્જિન અવશેષઃ ટન દીઠ 93.1 ડોલર વિસ્બ્રોકન અવશેષઃ ટન દીઠ $127.0 બાહ્ય લિંક્સ શેલ થર્મલ કન્વર્ઝન ઇંધણ તેલ સ્થિરતા પરીક્ષણ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ રિફાઇનરીઓ તેલ નિસ્યંદન