বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন ক্রোমিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম অনুঘটকের একটি তরল বা চলমান বিছানায় সঞ্চালিত হয়। প্রক্রিয়াটি 550 থেকে 575 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়। প্রতিক্রিয়ার বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে, আমরা প্রযুক্তিগত শৃঙ্খলের ধারাবাহিকতা লক্ষ্য করি৷
প্রযুক্তি বৈশিষ্ট্য
Butane ডিহাইড্রোজেনেশন প্রধানত যোগাযোগ diabatic চুল্লি বাহিত হয়. প্রতিক্রিয়াটি জলীয় বাষ্পের উপস্থিতিতে সঞ্চালিত হয়, যা মিথস্ক্রিয়াকারী বায়বীয় পদার্থের আংশিক চাপকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। এন্ডোথার্মিক তাপীয় প্রভাবের জন্য পৃষ্ঠের প্রতিক্রিয়া যন্ত্রপাতিগুলিতে ক্ষতিপূরণ ফ্লু গ্যাস সহ পৃষ্ঠের মাধ্যমে তাপ সরবরাহের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়।
সরলীকৃত সংস্করণ
সবচেয়ে সহজ উপায়ে বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশনের সাথে ক্রোমিক অ্যানহাইড্রাইড বা পটাসিয়াম ক্রোমেটের দ্রবণে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইডের গর্ভধারণ জড়িত।
ফলিত অনুঘটক একটি দ্রুত এবং উচ্চ-মানের প্রক্রিয়ায় অবদান রাখে। এই রাসায়নিক প্রক্রিয়া ত্বরক একটি মূল্য সীমার মধ্যে সাশ্রয়ী মূল্যের৷
উৎপাদন প্রকল্প
Butane ডিহাইড্রোজেনেশন এমন একটি বিক্রিয়া যাতে কোনো উল্লেখযোগ্য অনুঘটক খরচ প্রত্যাশিত হয় না। পণ্যপ্রারম্ভিক উপাদানের ডিহাইড্রোজেনেশন নিষ্কাশন পাতন ইউনিটে নিয়ে যাওয়া হয়, যেখানে প্রয়োজনীয় ওলেফিনিক ভগ্নাংশ বিচ্ছিন্ন করা হয়। একটি বাহ্যিক গরম করার বিকল্প সহ একটি নলাকার চুল্লিতে বিউটেন থেকে বুটাডিনের ডিহাইড্রোজেনেশন একটি ভাল পণ্যের ফলনের অনুমতি দেয়৷
প্রতিক্রিয়াটির নির্দিষ্টতা এর আপেক্ষিক নিরাপত্তার পাশাপাশি জটিল স্বয়ংক্রিয় সিস্টেম এবং ডিভাইসগুলির ন্যূনতম ব্যবহারে। এই প্রযুক্তির সুবিধার মধ্যে, কেউ ডিজাইনের সরলতা, সেইসাথে একটি সস্তা অনুঘটকের কম খরচ উল্লেখ করতে পারে৷
প্রসেস বৈশিষ্ট্য
বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন একটি বিপরীত প্রক্রিয়া, এবং মিশ্রণের আয়তনের বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়। লে চ্যাটেলিয়ার নীতি অনুসারে, এই প্রক্রিয়ায় রাসায়নিক ভারসাম্যকে মিথস্ক্রিয়া পণ্য প্রাপ্তির দিকে স্থানান্তরিত করার জন্য, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে চাপ কমাতে হবে।
মিশ্রিত ক্রোমিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম অনুঘটক ব্যবহার করার সময় 575 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপ সর্বোত্তম। যেহেতু রাসায়নিক প্রক্রিয়ার ত্বরণকারী কার্বন-ধারণকারী পদার্থের পৃষ্ঠে জমা হয়, যা মূল হাইড্রোকার্বনের গভীর ধ্বংসের পার্শ্ব প্রতিক্রিয়ার সময় গঠিত হয়, এর কার্যকলাপ হ্রাস পায়। এর আসল ক্রিয়াকলাপ পুনরুদ্ধার করতে, অনুঘটকটিকে বায়ু দিয়ে ফুঁ দিয়ে পুনরায় তৈরি করা হয়, যা ফ্লু গ্যাসের সাথে মিশ্রিত হয়।
প্রবাহের অবস্থা
বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশনের সময় নলাকার চুল্লিতে অসম্পৃক্ত বিউটিন তৈরি হয়। চুল্লিতে বিশেষ গ্যাস বিতরণ গ্রিড ইনস্টল করা আছেঘূর্ণিঝড় যা অনুঘটক ধূলিকণা ক্যাপচার করে গ্যাসের প্রবাহ দ্বারা বয়ে নিয়ে যায়।
বিউটেন থেকে বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন হল অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন উৎপাদনের জন্য শিল্প প্রক্রিয়ার আধুনিকীকরণের ভিত্তি। এই মিথস্ক্রিয়া ছাড়াও, প্যারাফিনের জন্য অন্যান্য বিকল্পগুলি পেতে একটি অনুরূপ প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। এন-বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন আইসোবুটেন, এন-বিউটিলিন, ইথাইলবেনজিন উৎপাদনের ভিত্তি হয়ে উঠেছে।
প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে কিছু পার্থক্য রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, অনেকগুলি প্যারাফিনের সমস্ত হাইড্রোকার্বন ডিহাইড্রোজেনেটিং করার সময়, অনুরূপ অনুঘটক ব্যবহার করা হয়। ইথাইলবেনজিন এবং ওলেফিন উৎপাদনের মধ্যে সাদৃশ্য শুধুমাত্র একটি প্রসেস অ্যাক্সিলারেটরের ব্যবহারেই নয়, একই ধরনের যন্ত্রপাতির ব্যবহারেও।
ক্যাটালিস্ট ব্যবহারের সময়
বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশনের বৈশিষ্ট্য কী? এই প্রক্রিয়ার জন্য ব্যবহৃত অনুঘটকের সূত্রটি হল ক্রোমিয়াম অক্সাইড (3)। এটি অ্যামফোটেরিক অ্যালুমিনার উপর ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। প্রসেস অ্যাক্সিলারেটরের স্থায়িত্ব এবং সিলেক্টিভিটি বাড়ানোর জন্য, এটি পটাসিয়াম অক্সাইড দিয়ে অনুকরণ করা হবে। সঠিক ব্যবহারে, অনুঘটকের একটি পূর্ণাঙ্গ অপারেশনের গড় সময়কাল হল এক বছর৷
যেমন এটি ব্যবহার করা হয়, অক্সাইডের মিশ্রণে কঠিন যৌগগুলির একটি ধীরে ধীরে জমা পরিলক্ষিত হয়। বিশেষ রাসায়নিক প্রক্রিয়া ব্যবহার করে সময়মতো সেগুলো পুড়িয়ে ফেলতে হবে।
জলীয় বাষ্পের সাথে অনুঘটক বিষক্রিয়া ঘটে। অনুঘটকের এই মিশ্রণেই বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন ঘটে। প্রতিক্রিয়া সমীকরণ স্কুলে জৈব কোর্সে বিবেচনা করা হয়রসায়ন।
তাপমাত্রা বৃদ্ধির ক্ষেত্রে রাসায়নিক প্রক্রিয়ার ত্বরণ পরিলক্ষিত হয়। তবে একই সময়ে, প্রক্রিয়াটির নির্বাচনীতাও হ্রাস পায় এবং অনুঘটকের উপর কোকের একটি স্তর জমা হয়। এছাড়াও, উচ্চ বিদ্যালয়ে, নিম্নলিখিত কাজটি প্রায়শই দেওয়া হয়: বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন, ইথেনের দহনের প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি সমীকরণ লিখুন। এই প্রক্রিয়াগুলি কোন বিশেষ অসুবিধার সাথে জড়িত নয়৷
ডিহাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়ার সমীকরণটি লিখুন, এবং আপনি বুঝতে পারবেন যে এই বিক্রিয়াটি দুটি পরস্পর বিপরীত দিকে চলে। বিক্রিয়া অ্যাক্সিলারেটরের আয়তনের এক লিটারের জন্য, প্রতি ঘন্টায় গ্যাসীয় আকারে প্রায় 1000 লিটার বিউটেন থাকে, এভাবেই বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন ঘটে। হাইড্রোজেনের সাথে অসম্পৃক্ত বিউটিনের সংমিশ্রণের প্রতিক্রিয়া হল স্বাভাবিক বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশনের বিপরীত প্রক্রিয়া। প্রত্যক্ষ বিক্রিয়ায় বিউটিলিনের ফলন গড়ে 50 শতাংশ। ডিহাইড্রোজেনেশনের পর 100 কিলোগ্রাম প্রারম্ভিক অ্যালকেন থেকে প্রায় 90 কিলোগ্রাম বিউটিলিন তৈরি হয় যদি প্রক্রিয়াটি বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং প্রায় 60 ডিগ্রি তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়।
উৎপাদনের জন্য কাঁচামাল
আসুন বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশনকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে দেখে নেওয়া যাক। প্রক্রিয়া সমীকরণ তেল পরিশোধনের সময় গঠিত ফিডস্টক (গ্যাসের মিশ্রণ) ব্যবহারের উপর ভিত্তি করে। প্রাথমিক পর্যায়ে, বিউটেন ভগ্নাংশটি পেন্টেনস এবং আইসোবুটেনেস থেকে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে বিশুদ্ধ হয়, যা ডিহাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়ার স্বাভাবিক গতিপথে হস্তক্ষেপ করে।
কিভাবে বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেট করে? এই প্রক্রিয়ার সমীকরণে বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত। বিশুদ্ধকরণের পরে, শুদ্ধের ডিহাইড্রোজেনেশনবুটেনেস থেকে বুটাডিন 1, 3। চারটি কার্বন পরমাণু সম্বলিত ঘনত্ব, যা এন-বিউটেনের অনুঘটক ডিহাইড্রোজেনেশনের ক্ষেত্রে প্রাপ্ত হয়েছিল, এতে বিউটেন-1, এন-বিউটেন এবং বিউটেন-2 রয়েছে।
মিশ্রণটির আদর্শ পৃথকীকরণ করা বেশ সমস্যাযুক্ত। দ্রাবক দিয়ে নিষ্কাশন এবং ভগ্নাংশ পাতন ব্যবহার করে, এই ধরনের বিচ্ছেদ করা যেতে পারে এবং এই বিচ্ছেদের কার্যকারিতা উন্নত করা যেতে পারে।
বড় বিভাজক ক্ষমতা সহ যন্ত্রপাতিগুলিতে ভগ্নাংশ পাতন করার সময়, বিউটিন-1 এবং সেইসাথে বিউটিন-2 থেকে স্বাভাবিক বিউটেন সম্পূর্ণরূপে আলাদা করা সম্ভব হয়।
অর্থনৈতিক দৃষ্টিকোণ থেকে, অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন থেকে বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটিকে একটি সস্তা উত্পাদন হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এই প্রযুক্তিটি মোটর পেট্রল, সেইসাথে রাসায়নিক দ্রব্যের বিশাল বৈচিত্র্য প্রাপ্ত করা সম্ভব করে৷
সাধারণত, এই প্রক্রিয়াটি কেবলমাত্র সেই সমস্ত এলাকায় পরিচালিত হয় যেখানে একটি অসম্পৃক্ত অ্যালকিন প্রয়োজন, এবং বিউটেনের দাম কম। ব্যয় হ্রাস এবং বিউটেনের ডিহাইড্রোজেনেশন পদ্ধতির উন্নতির কারণে, ডায়োলেফিন এবং মনোলেফিন ব্যবহারের সুযোগ উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত হয়েছে৷
বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটি এক বা দুটি পর্যায়ে সঞ্চালিত হয়, বিক্রিয়াবিহীন ফিডস্টক রিঅ্যাক্টরে ফিরে আসে। সোভিয়েত ইউনিয়নে প্রথমবারের মতো, বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেশন একটি অনুঘটক বিছানায় করা হয়েছিল৷
বিউটেনের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
পলিমারাইজেশন প্রক্রিয়া ছাড়াও, বিউটেনের একটি জ্বলন প্রতিক্রিয়া রয়েছে। ইথেন, প্রোপেন, অন্যান্যপ্রাকৃতিক গ্যাসে স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বনের যথেষ্ট প্রতিনিধি রয়েছে, তাই এটি দহন সহ সমস্ত রূপান্তরের কাঁচামাল।
বুটেনে, কার্বন পরমাণুগুলি sp3-হাইব্রিড অবস্থায় থাকে, তাই সমস্ত বন্ধন একক, সরল। এই গঠন (টেট্রাহেড্রাল আকৃতি) বিউটেনের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
এটি অতিরিক্ত বিক্রিয়ায় প্রবেশ করতে সক্ষম নয়, এটি শুধুমাত্র আইসোমারাইজেশন, প্রতিস্থাপন, ডিহাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়া দ্বারা চিহ্নিত করা হয়৷
ডায়াটমিক হ্যালোজেন অণুগুলির সাথে প্রতিস্থাপন একটি র্যাডিকাল প্রক্রিয়া অনুসারে পরিচালিত হয় এবং এই রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়া বাস্তবায়নের জন্য বরং গুরুতর অবস্থা (অতিবেগুনী বিকিরণ) প্রয়োজন। বিউটেনের সমস্ত বৈশিষ্ট্যের মধ্যে, এর দহন, পর্যাপ্ত পরিমাণে তাপ প্রকাশের সাথে, ব্যবহারিক গুরুত্ব। উপরন্তু, স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বনের ডিহাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটি উৎপাদনের জন্য বিশেষ আগ্রহের বিষয়।
ডিহাইড্রোজেনেশন সুনির্দিষ্ট
Butane ডিহাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়া একটি স্থির অনুঘটকের উপর বাহ্যিক উত্তাপ সহ একটি নলাকার চুল্লিতে বাহিত হয়। এই ক্ষেত্রে, বিউটিলিনের ফলন বৃদ্ধি পায়, উৎপাদন অটোমেশন সরলীকৃত হয়।
এই প্রক্রিয়ার প্রধান সুবিধার মধ্যে রয়েছে ন্যূনতম অনুঘটক খরচ। ত্রুটিগুলির মধ্যে, খাদযুক্ত ইস্পাতগুলির একটি উল্লেখযোগ্য ব্যবহার, উচ্চ মূলধন বিনিয়োগ উল্লেখ করা হয়েছে। উপরন্তু, বিউটেনের অনুঘটক ডিহাইড্রেশনে উল্লেখযোগ্য সংখ্যক ইউনিট ব্যবহার করা হয়, কারণ তাদের উৎপাদনশীলতা কম।
উৎপাদনের কম উৎপাদনশীলতা আছে, তাইযেহেতু চুল্লিগুলির অংশটি ডিহাইড্রোজেনেশনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং দ্বিতীয় অংশটি পুনর্জন্মের উপর ভিত্তি করে। উপরন্তু, উৎপাদনে বিপুল সংখ্যক কর্মচারীকেও এই প্রযুক্তিগত চেইনের একটি অসুবিধা হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এটা অবশ্যই মনে রাখতে হবে যে প্রতিক্রিয়াটি এন্ডোথার্মিক, তাই প্রক্রিয়াটি একটি উচ্চ তাপমাত্রায়, একটি জড় পদার্থের উপস্থিতিতে এগিয়ে যায়।
কিন্তু এমন পরিস্থিতিতে দুর্ঘটনার আশঙ্কা রয়েছে। সরঞ্জামের সিলগুলি ভেঙে গেলে এটি সম্ভব। চুল্লিতে যে বায়ু প্রবেশ করে, হাইড্রোকার্বনের সাথে মিশে তখন একটি বিস্ফোরক মিশ্রণ তৈরি করে। এই ধরনের পরিস্থিতি প্রতিরোধ করার জন্য, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণে জলীয় বাষ্প প্রবর্তন করে রাসায়নিক ভারসাম্য ডানদিকে স্থানান্তরিত হয়।
এক-পদক্ষেপ প্রক্রিয়া বৈকল্পিক
উদাহরণস্বরূপ, জৈব রসায়নের কোর্সে, নিম্নলিখিত কাজটি দেওয়া হয়: বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি সমীকরণ লিখ। এই জাতীয় কাজটি মোকাবেলা করার জন্য, স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন শ্রেণীর হাইড্রোকার্বনের মৌলিক রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি স্মরণ করা যথেষ্ট। আসুন বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেশনের এক-পর্যায় প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বুটাডিন পাওয়ার বৈশিষ্ট্যগুলি বিশ্লেষণ করি৷
বুটেন ডিহাইড্রোজেনেশন ব্যাটারিতে বেশ কয়েকটি পৃথক চুল্লি রয়েছে, তাদের সংখ্যা অপারেশন চক্রের পাশাপাশি বিভাগগুলির আয়তনের উপর নির্ভর করে। মূলত, পাঁচ থেকে আটটি চুল্লি ব্যাটারিতে অন্তর্ভুক্ত থাকে।
ডিহাইড্রোজেনেশন এবং পুনর্জন্মের প্রক্রিয়াটি 5-9 মিনিট, বাষ্প ফুঁতে 5 থেকে 20 মিনিট সময় লাগে।
ডিহাইড্রোজেনেশনের কারণেবুটেন একটি ক্রমাগত চলমান স্তরে সঞ্চালিত হয়, প্রক্রিয়াটি স্থিতিশীল। এটি উত্পাদনের কর্মক্ষমতার উন্নতিতে অবদান রাখে, চুল্লির উত্পাদনশীলতা বাড়ায়।
এন-বিউটেনের এক-পর্যায়ের ডিহাইড্রোজেনেশন প্রক্রিয়াটি কম চাপে (0.72 এমপিএ পর্যন্ত), অ্যালুমিনিয়াম-ক্রোমিয়াম অনুঘটক দ্বারা উত্পাদনের জন্য ব্যবহৃত তাপমাত্রার চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় সঞ্চালিত হয়।
যেহেতু প্রযুক্তিতে একটি পুনরুজ্জীবিত ধরনের চুল্লি ব্যবহার জড়িত, তাই বাষ্পের ব্যবহার বাদ দেওয়া হয়। বিটাডিন ছাড়াও, বিউটিনগুলি মিশ্রণে গঠিত হয়, তারা বিক্রিয়া মিশ্রণে পুনরায় প্রবর্তিত হয়।
একটি পর্যায় গণনা করা হয় কন্টাক্ট গ্যাসের বিউটেনের অনুপাতের সাথে চুল্লি চার্জে তাদের সংখ্যার মাধ্যমে।
বুটেন ডিহাইড্রোজেনেশনের এই পদ্ধতির সুবিধার মধ্যে, আমরা উত্পাদনের একটি সরলীকৃত প্রযুক্তিগত স্কিম, কাঁচামালের ব্যবহার হ্রাস, সেইসাথে প্রক্রিয়াটির জন্য বৈদ্যুতিক শক্তির ব্যয় হ্রাস লক্ষ্য করি।
এই প্রযুক্তির নেতিবাচক পরামিতিগুলি প্রতিক্রিয়াকারী উপাদানগুলির সংক্ষিপ্ত সময়ের যোগাযোগ দ্বারা উপস্থাপিত হয়। এই সমস্যা সমাধানের জন্য অত্যাধুনিক অটোমেশন প্রয়োজন। এমনকি এই ধরনের সমস্যাগুলির মধ্যেও, একক-পর্যায়ে বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেশন একটি দ্বি-পর্যায় উত্পাদনের চেয়ে বেশি অনুকূল প্রক্রিয়া৷
এক পর্যায়ে বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেটিং করার সময়, ফিডস্টকটি 620 ডিগ্রি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। মিশ্রণটি চুল্লিতে পাঠানো হয়, এটি অনুঘটকের সাথে সরাসরি যোগাযোগে থাকে।
চুল্লীতে বিরলতা সৃষ্টি করতে,ভ্যাকুয়াম কম্প্রেসার ব্যবহার করা হয়। যোগাযোগের গ্যাস চুল্লি থেকে শীতল করার জন্য ছেড়ে যায়, তারপরে এটি বিচ্ছেদে পাঠানো হয়। ডিহাইড্রোজেনেশন চক্র সম্পন্ন হওয়ার পর, কাঁচামাল পরবর্তী চুল্লিতে স্থানান্তরিত হয় এবং যেখান থেকে রাসায়নিক প্রক্রিয়া ইতিমধ্যেই চলে গেছে, সেখানে ফুঁ দিয়ে হাইড্রোকার্বন বাষ্প অপসারণ করা হয়। পণ্যগুলি খালি করা হয় এবং চুল্লিগুলিকে বিউটেন ডিহাইড্রোজেনেশনের জন্য পুনরায় ব্যবহার করা হয়৷
উপসংহার
স্বাভাবিক বিউটেনের প্রধান ডিহাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া হল হাইড্রোজেন এবং বিউটিনের মিশ্রণের অনুঘটক উত্পাদন। প্রধান প্রক্রিয়া ছাড়াও, অনেক পার্শ্ব প্রক্রিয়া থাকতে পারে যা প্রযুক্তিগত চেইনকে উল্লেখযোগ্যভাবে জটিল করে তোলে। ডিহাইড্রোজেনেশনের ফলে প্রাপ্ত পণ্য একটি মূল্যবান রাসায়নিক কাঁচামাল হিসাবে বিবেচিত হয়। এটি উৎপাদনের চাহিদা যা সীমিত সিরিজের হাইড্রোকার্বনকে অ্যালকেনে রূপান্তরের জন্য নতুন প্রযুক্তিগত চেইন অনুসন্ধানের প্রধান কারণ।
