यह ब्लॉग पोस्ट बड़ी शांति से जमीन की गहराई से कच्चे तेल की यात्रा का विश्लेषण करता है, जो शोधन प्रक्रिया के माध्यम से गैस और ईंधन में परिवर्तित होकर आधुनिक समाज को ऊर्जा प्रदान करने वाला स्रोत बनता है।
सुबह की किरणें दिन की शुरुआत का संकेत देती हैं। आप बत्ती जलाते हैं, गर्म पानी से नहाते हैं, फिर नाश्ते के लिए गैस स्टोव पर सूप गर्म करते हैं। साफ कपड़े पहनकर बाहर निकलते ही, काली सड़कों पर गाड़ियाँ एक-दूसरे से सटी खड़ी नज़र आती हैं। यह वही जाना-पहचाना सुबह का नज़ारा है जो हम रोज़ देखते हैं। लेकिन अगर इस नज़ारे से एक चीज़ गायब हो जाए, तो यह सारी दिनचर्या पल भर में अंधेरे में डूब जाएगी। वह एक चीज़ है तेल।
तेल आधुनिक समाज की जीवनरेखा है। यह बिजली संयंत्रों को ऊर्जा प्रदान करता है, शहरों को जीवंत बनाता है, और साथ ही उन सड़कों के निर्माण में सहायक डामर का भी काम करता है जो इन शहरों को आपस में जोड़ती हैं। कभी एक गाढ़ा, काला तरल पदार्थ हुआ करता था, जो अब हल्की गैसों और साफ तेलों में परिवर्तित हो चुका है और शहर के हर कोने में बहता है। जमीन के गहरे नीचे दबा हुआ वह गंदा तरल पदार्थ आधुनिक समाज को ऊर्जा प्रदान करने वाली जीवनरेखा कैसे बन गया? यह सब कच्चे तेल के शोधन की प्रक्रिया के 'हृदय' के कारण ही संभव हो पाया है।
प्राकृतिक रूप में कच्चा तेल, जिसे पेट्रोलियम कहते हैं, विभिन्न आणविक भार वाले कई हाइड्रोकार्बन यौगिकों से बना एक मिश्रित तरल पदार्थ है। इस कच्चे तेल को विभिन्न पेट्रोलियम उत्पादों में परिवर्तित करने की प्रक्रिया को कच्चे तेल का शोधन कहते हैं। शोधन प्रक्रिया को मोटे तौर पर तीन भागों में बांटा जा सकता है।
पहली प्रक्रिया है टॉपिंग प्रक्रिया। यह संपूर्ण शोधन प्रक्रिया का आरंभिक बिंदु और आधार है, जिसमें आसवन द्वारा कच्चे तेल को उसके विभिन्न घटकों में अलग किया जाता है। इस प्रक्रिया का मुख्य उपकरण वायुमंडलीय आसवन टावर है। यह टावर वायुमंडलीय दबाव की स्थिति में आसवन करता है और इसमें कई प्लेटें या ट्रे लगी होती हैं, जिनसे तरल पदार्थ गुजरता है। टावर में प्रवेश करने वाला कच्चा तेल इन प्लेटों के साथ नीचे की ओर बहता है, जबकि उच्च तापमान वाली गैस इनके बीच से ऊपर की ओर गुजरती है। गैस तरल घटकों को ऊष्मा स्थानांतरित करती है, जिससे कुछ संघनित होकर द्रव बन जाते हैं। इसके विपरीत, कम क्वथनांक वाले तरल घटक जो ऊष्मा अवशोषित कर लेते हैं, वाष्पीकृत होकर ऊपर उठते हैं, जबकि उच्च क्वथनांक वाले घटक प्लेटों से नीचे की ओर बहते हैं। इस दोहराई जाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से, सबसे कम क्वथनांक वाली एलपीजी गैस आसवन टावर के शीर्ष पर जमा हो जाती है। जैसे-जैसे नीचे की ओर बढ़ते हैं, गैसोलीन, केरोसिन और डीजल जैसे हल्के तेल क्रमिक रूप से अलग हो जाते हैं। सबसे भारी, उच्चतम क्वथनांक वाला अवशिष्ट तेल टावर के निचले भाग में रह जाता है।
दूसरा चरण हाइड्रो-स्किमिंग प्रक्रिया है। इससे पहले की टॉपिंग प्रक्रिया में अलग किए गए उत्पादों में सल्फर और नाइट्रोजन जैसी अशुद्धियाँ अधिक मात्रा में होती हैं, जिसके कारण उनकी गुणवत्ता और कीमत कम होती है। इसलिए, इन अशुद्धियों को दूर करने और ईंधन की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए एक अतिरिक्त शोधन प्रक्रिया आवश्यक है। इसे हाइड्रो-स्किमिंग प्रक्रिया या हाइड्रोजन उपचार प्रक्रिया कहा जाता है। इस प्रक्रिया का मूल भाग हाइड्रो-ट्रीटमेंट या हाइड्रोजन उपचार अभिक्रिया है। इसमें कार्बन अणुओं के बीच बंधे सल्फर और नाइट्रोजन जैसे अशुद्ध तत्वों को हटाने के लिए हाइड्रोकार्बन यौगिकों में उत्प्रेरक और हाइड्रोजन गैस डाली जाती है। आधुनिक शोधन प्रक्रियाओं में मुख्य रूप से कोबाल्ट-मोलिब्डेनम या निकेल-मोलिब्डेनम श्रृंखला के उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाता है। ये उत्प्रेरक अशुद्धियों को हटाने की दक्षता बढ़ाने और ईंधन की पर्यावरणीय उपयुक्तता में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
अंतिम चरण क्रैकिंग प्रक्रिया है। टॉपिंग प्रक्रिया के निचले भाग से प्राप्त भारी तेल कुल उत्पाद का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होता है, जो लगभग 40-60% होता है। हालांकि, इस भारी तेल का आणविक भार और क्वथनांक अत्यधिक उच्च होता है, जिससे वायुमंडलीय दबाव की स्थिति में इसका आसवन मुश्किल हो जाता है। इसमें अशुद्धियों की सांद्रता भी अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप इसका आर्थिक मूल्य कच्चे तेल से कम होता है। इसलिए, इस भारी तेल को पुन: संसाधित करने और अतिरिक्त हल्का तेल उत्पन्न करने के लिए एक प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। इसे क्रैकिंग इकाई या अपग्रेडिंग प्रक्रिया कहा जाता है। हल्के तेल में भारी तेल के समान तत्व होते हैं, लेकिन इसकी आणविक संरचना सरल होती है और आणविक भार कम होता है। दूसरे शब्दों में, भारी तेल के बड़े अणुओं को छोटे टुकड़ों में तोड़कर हल्का तेल प्राप्त किया जाता है। यही अपग्रेडिंग प्रक्रिया का मूल सिद्धांत है, और इसे संभव बनाने वाली प्रतिनिधि अभिक्रिया हाइड्रोक्रैकिंग है। जब उच्च तापमान और दबाव में एक बहुलक हाइड्रोकार्बन यौगिक को उत्प्रेरक और हाइड्रोजन गैस की आपूर्ति की जाती है, तो हाइड्रोजन परमाणु कार्बन परमाणुओं के बीच प्रवेश करते हैं और बंधों को तोड़ते हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, कार्बन की लंबी श्रृंखलाएं टूट जाती हैं, और भारी कच्चे तेल का द्रव्यमान हल्के घटकों में अलग हो जाता है। फिर इन हल्के घटकों को आसवन स्तंभ में पुनः अलग किया जाता है, और बचे हुए अवशिष्ट घटकों का उपयोग अंततः डामर के प्राथमिक कच्चे माल के रूप में किया जाता है।
इसके अलावा, शोधन प्रक्रिया में कई सहायक प्रक्रियाएं भी शामिल हैं। इनमें एचएमयू प्रक्रिया शामिल है, जो अभिक्रियाओं के लिए आवश्यक हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करती है; बीटीएक्स प्रक्रिया, जो पेट्रोकेमिकल उत्पादों के लिए आधार सामग्री के रूप में काम करने वाले सुगंधित यौगिकों का निर्माण करती है; और एएलके प्रक्रिया, जो तेल योजकों और स्नेहकों के लिए कच्चे माल का उत्पादन करती है। ये विविध प्रक्रियाएं एक विशाल शोधन संयंत्र के निर्माण में एकीकृत हैं। इस संपूर्ण जटिल और विशाल प्रणाली के डिजाइन, संचालन और प्रबंधन के लिए जिम्मेदार इकाई रासायनिक अभियंता है। रासायनिक अभियंता न केवल संयंत्र की संरचना का डिजाइन तैयार करते हैं और दैनिक कार्यों की देखरेख करते हैं, बल्कि दक्षता में सुधार के लिए अनुसंधान भी करते हैं और निरंतर निरीक्षण और रखरखाव भी करते हैं। रासायनिक अभियंताओं की उपस्थिति के कारण ही शोधन संयंत्र बिना किसी रुकावट के चल सकते हैं, जिससे आधुनिक समाज निरंतर सांस ले पाता है। इसी कारण से, शोधन प्रक्रिया एक पल के लिए भी नहीं रुक सकती। इस प्रकार, रासायनिक अभियंता इस समय शोधन प्रक्रिया की रोशनी को निरंतर प्रज्वलित रखते हैं, चुपचाप मानव समाज के वर्तमान और भविष्य को प्रकाशित करते हुए।
