रिफाइनरी झिल्ली प्रणालियाँ
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम तेल रिफाइनरियों में हाइड्रोप्रोसेसिंग अनुप्रयोगों के भीतर हाइड्रोजन पुनर्प्राप्ति में एक महत्वपूर्ण घटक हैं। ये हाइड्रोजन रीसायकल लूप में जमा होने वाले अक्रिय यौगिकों को अस्वीकार करते हैं। इसका अर्थ है कि सिस्टम में हाइड्रोजन संतुलन बनाए रखने के लिए कम मात्रा में निर्मित हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है। हाइड्रोजन लूप को रीफ्रेश करके, प्रक्रिया का संचालन लागत कम हो जाता है।
विशिष्ट PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम में एक प्रीट्रीटमेंट सेक्शन होता है जो मेम्ब्रेन सेपरेटर में प्रवेश करने से पहले उसमें मौजूद तरल पदार्थों को हटाता है और फीड-गैस को पहले से गर्म करता है। प्रमुख प्रक्रिया चर में शामिल हैं: दबाव, तापमान, संदूषकों को हटाना और मेम्ब्रेन का सतही क्षेत्रफल (जो सिस्टम डिज़ाइन में सेपरेटरों की संख्या द्वारा निर्धारित होता है)।
शुद्धता और पुनर्प्राप्ति को अनुकूलित करने के लिए विभिन्न प्रकार के मेम्ब्रेन सेपरेटर कॉन्फ़िगरेशन उपलब्ध हैं। PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम विशिष्ट परिचालन या पूंजीगत आवश्यकताओं के लिए स्केलेबल और अनुकूलनीय हैं।
गैस पृथक्करण के लिए झिल्लियाँ कैसे काम करती हैं
आंशिक दाब अंतर के कारण गैस के अणु खोखले रेशे की झिल्ली की सतह से होकर गुजरते हैं। पारगमन दर घुलनशीलता और विसरण, गैस-पॉलिमर युग्मन और गैस के अलग-अलग घटकों की पारगमन दरों से प्रभावित होती है। पारगम्यता में जितना अधिक अंतर होगा, प्रभावी पृथक्करण उतना ही अधिक होगा।

झिल्ली विभाजक डिजाइन
- प्रत्येक प्रेशर वेसल में सिंगल मेम्ब्रेन बंडल की आसान स्थापना
- सरल और टिकाऊ डिफरेंशियल प्रेशर सील डिज़ाइन
- अक्षीय रूप से पैक किए गए रेशे (कसकर लिपटे हुए विन्यास के बजाय)
- ASME, PED, GOST, GB और अन्य अंतरराष्ट्रीय मानकों के अनुसार निर्मित प्रेशर वेसल
- यह 4 इंच (100 मिमी) और 8 इंच (200 मिमी) व्यास में उपलब्ध है।
रिफाइनरियों में झिल्लियाँ कैसे काम करती हैं
रिफाइनरी संचालन में, हाइड्रोप्रोसेसिंग के लिए उच्च मूल्य वाले हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है। हाइड्रोप्रोसेसर से उच्च दबाव वाली अपशिष्ट गैस उत्पन्न होती है (जिसमें हाइड्रोजन की मात्रा अधिक होती है, लेकिन मीथेन और भारी हाइड्रोकार्बन यौगिकों जैसे अक्रिय पदार्थ भी होते हैं)। इन अक्रिय पदार्थों को अलग करके, हाइड्रोजन प्रवाह को हाइड्रोप्रोसेसर में पुनर्चक्रित किया जा सकता है, जिससे हाइड्रोप्रोसेसिंग के लिए आवश्यक हाइड्रोजन की मात्रा कम हो जाती है।
जब फीड गैस सेपरेटर में प्रवेश करती है, तो तीव्र गैस (हाइड्रोजन) भारी यौगिकों की तुलना में झिल्ली की दीवार को अधिक तेज़ी से पार कर जाती है और खोखले फाइबर झिल्ली बंडल के बोर साइड से बाहर निकल जाती है। यह शुद्ध धारा अतिरिक्त हाइड्रोजन के साथ हाइड्रोप्रोसेसर में वापस भेज दी जाती है।
वह प्रवाह जो तंतुओं से होकर नहीं गुजरता (गैर-पारगम्य), उसमें भी हाइड्रोजन की सांद्रता लगभग 40% होती है, लेकिन यह मीथेन और भारी हाइड्रोकार्बन को वहन करता है, जिन्हें ईंधन गैस नेटवर्क में भेजा जाता है। इन हाइड्रोकार्बन को एक साधारण टर्बो एक्सपेंडर या चिलिंग सिस्टम का उपयोग करके पुनः प्राप्त किया जा सकता है।
प्रिज्म झिल्ली प्रणालियों के तेल शोधन अनुप्रयोग
पर्ज गैस से हाइड्रोजन की पुनर्प्राप्ति
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम के साथ, हाइड्रोप्रोसेसिंग से निकलने वाली पर्ज गैस धाराओं को 85 से 95% की रिकवरी दर पर 92 से 98 मोल% तक हाइड्रोजन शुद्धता तक उन्नत किया जा सकता है। यहां तक कि 20 से 30 मोल% हाइड्रोजन युक्त कैटेलिटिक क्रैकर ऑफ-गैस धाराओं को भी एक चरण पृथक्करण के साथ 70 से 90 मोल% शुद्धता तक या दो चरण प्रणाली के साथ 95 मोल% तक उन्नत किया जा सकता है।
पुनर्चक्रण चक्रों से अक्रिय उपोत्पाद अस्वीकरण
हाइड्रोट्रीटर या हाइड्रोक्रैकर के प्रदर्शन को बेहतर बनाने का एक तरीका यह है कि पर्ज से उच्च शुद्धता वाली हाइड्रोजन को पुनर्प्राप्त करके उसका उपयोग अतिरिक्त मेकअप के रूप में किया जाए। दूसरा तरीका यह है कि अक्रिय उप-उत्पादों (इनर्ट्स) को रीसायकल लूप से अलग कर दिया जाए। रिएक्टर में बनने वाले इनर्ट्स को अलग करके, PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम उच्चतर लूप शुद्धता प्राप्त करते हैं, जो केवल मेकअप हाइड्रोजन के उपयोग से भी अधिक होती है। अक्रिय उप-उत्पादों को अलग करने से ऑपरेटर हाइड्रोजन हानि की चिंता किए बिना, हाइड्रोप्रोसेसर को फीड और उत्पाद विनिर्देशों की एक विस्तृत श्रृंखला के अनुसार समायोजित कर सकता है।
हाइड्रोजन कैस्केड को बेहतर बनाना
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम फीड स्ट्रीम में हाइड्रोजन के आंशिक दबाव को बढ़ाकर हाइड्रोप्रोसेसर उत्प्रेरक के जीवनकाल को बढ़ाते हैं। फीड की शुद्धता बढ़ाकर मौजूदा हाइड्रोप्रोसेसर में उच्च थ्रूपुट या उच्च तीव्रता प्राप्त की जा सकती है।
एक नए हाइड्रोप्रोसेसर संयंत्र में, PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम कम शुद्धता वाले ईंधन स्रोतों या उत्प्रेरक सुधारक से निकलने वाली अपशिष्ट गैस से हाइड्रोजन को पुनर्प्राप्त करता है।
हाइड्रोजन संयंत्र (स्टीम मीथेन रिफॉर्मर)
स्टीम मीथेन रिफॉर्मर की फीड-गैस से उच्च शुद्धता वाली हाइड्रोजन को पुनर्प्राप्त करने के लिए PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम का उपयोग करके अवरोध को दूर किया जाता है। हाइड्रोजन प्राप्त होने के बाद, स्टीम मीथेन रिफॉर्मर में अधिक हाइड्रोकार्बन डाले जा सकते हैं, जिससे हाइड्रोजन उत्पादन में वृद्धि होती है।
गैस पुनर्प्राप्ति
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम से निकलने वाली यह गैस लगभग बिना किसी दबाव हानि के पारगम्य नहीं होती है। इसमें से हाइड्रोजन निकाल दिए जाने के कारण इसका तापीय मान उच्च होता है। इसे आसानी से उच्च दाब वाले ईंधन पाइप में डाला जा सकता है या हाइड्रोजन संयंत्र, पाइपलाइन गैस या एलपीजी संयंत्र के लिए ईंधन के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
विशेषताएँ
लचीला
प्रिज्म मेम्ब्रेन सिस्टम नियोजित या अप्रत्याशित प्रक्रिया परिवर्तनों के समय परिचालन में लचीलापन प्रदान करते हैं। सिस्टम द्वारा कुछ टर्नडाउन अवशोषित कर लिया जाता है और अधिक प्रिज्म मेम्ब्रेन सेपरेटर जोड़कर बढ़ी हुई क्षमता आवश्यकताओं को पूरा किया जाता है। रिकवरी और शुद्धता बनाए रखने के लिए सेपरेटरों को वाल्विंग करके अतिरिक्त टर्नडाउन प्राप्त किया जाता है। परमीएट मैनिफोल्ड से कई टेकऑफ विभिन्न शुद्धता और प्रवाह दरों वाली धाराएँ प्रदान करते हैं। प्रिज्म मेम्ब्रेन सिस्टम को संयंत्र के विभिन्न स्थानों पर ले जाया जा सकता है क्योंकि सेपरेटर असेंबली स्किड माउंटेड होती है।
सघन
यह कॉम्पैक्ट सिस्टम छोटे या भीड़भाड़ वाले कारखानों में आसानी से फिट हो जाता है और फील्ड इंस्टॉलेशन के समय, खर्च और संभावित निर्माण त्रुटियों को कम करता है। साइट की तैयारी न्यूनतम है, जिसके लिए केवल एक साधारण कंक्रीट सपोर्ट पैड और उपयुक्त प्रोसेस और यूटिलिटी लाइनों की आवश्यकता होती है। पहले से असेंबल किए गए सिस्टम से कनेक्शन के लिए आमतौर पर किसी विशेष शटडाउन की आवश्यकता नहीं होती है।
कुशल और किफायती
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम हाइड्रोजन और हाइड्रोकार्बन की उच्च पुनर्प्राप्ति दर प्रदान करते हैं, अधिकांश अनुप्रयोगों में इनकी दक्षता 80-95% तक होती है। चूंकि PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम रिफाइनरी संचालन के समान गैस दाब पर काम करते हैं, इसलिए पृथक्करण प्रक्रिया को संचालित करने के लिए अतिरिक्त संपीड़न ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। उपयोगिता खपत आमतौर पर भाप (तापमान नियंत्रण के लिए), उपकरण वायु और शुद्धिकरण के लिए नाइट्रोजन तक सीमित होती है। अतिरिक्त उपयोगिताओं की आवश्यकता केवल उन अनुप्रयोगों में होती है जहां विशेष फीड गैस पूर्व-उपचार आवश्यक होता है। सिस्टम को चालू और बंद करना सरल है और पुनर्प्राप्ति तुरंत शुरू हो जाती है।
कम रखरखाव
PRISM मेम्ब्रेन सेपरेटर में निगरानी, मरम्मत या बदलने के लिए कोई गतिशील पुर्जा नहीं होता है। सही ढंग से स्थापित और डिज़ाइन की गई स्थितियों के अनुसार संचालित होने पर ये लगभग रखरखाव-मुक्त होते हैं। PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम को किसी समायोजन, रखरखाव या ऑपरेटर के ध्यान की आवश्यकता नहीं होती है। ये विभिन्न प्रक्रिया स्थितियों में भी सही ढंग से काम करते हैं और पानी, अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोकार्बन और एरोमैटिक्स जैसे कुछ संदूषकों को सहन कर सकते हैं।
लंबा जीवन
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम विभिन्न प्रकार की सेवाओं में कार्यरत हैं और इनकी औसत जीवन अवधि सात वर्ष है। वैश्विक स्तर पर प्रोसेस गैस अनुप्रयोगों के लिए 500 से अधिक PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम स्थापित किए जा चुके हैं। इनमें अमोनिया पर्ज गैस रिकवरी में 230 से अधिक सिस्टम, तेल रिफाइनरी अनुप्रयोगों में 90 सिस्टम, कार्बन मोनोऑक्साइड शुद्धिकरण के लिए 60 सिस्टम, मेथनॉल पर्ज गैस रिकवरी के लिए 50 सिस्टम और अन्य पेट्रोकेमिकल अनुप्रयोगों में 50 सिस्टम शामिल हैं।
सामान्य तेल शोधन प्रणालियाँ 90 से 98 मोल% शुद्धता वाला हाइड्रोजन उत्पादित करती हैं। उत्पादित गैस की शुद्धता फीड की संरचना, उपलब्ध आंशिक दाब अंतर और आवश्यक हाइड्रोजन पुनर्प्राप्ति स्तर पर निर्भर करती है। हाइड्रोकार्बन से भरपूर धारा को ईंधन गैस के रूप में उपयोग करने के लिए फीड गैस के लगभग समान दाब पर वापस भेज दिया जाता है।
PRISM मेम्ब्रेन सिस्टम रिफाइनरी फ्लो शीट में आसानी से एकीकृत हो जाते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर हाइड्रोजन रिकवरी, अक्रिय उप-उत्पादों को अलग करने और प्लांट की बाधाओं को दूर करने के लिए किया जाता है।