अमीन गैस उपचार: Difference between revisions

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{{Short description|Removal of impurities from gases by scrubbing them in aqueous solutions of various alkylamines}}
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'''अमीन गैस उपचार''', जिसे, '''अमीन स्क्रबिंग,''' '''गैस स्वीटनिंग''' और '''अम्लगैस हटाने''' के रूप में भी जाना जाता है,  हाइड्रोजन सल्फाइड (H<sub>2</sub>S) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) को हटाने के लिए विभिन्न एल्केलामाइन (सामान्यतः  केवल एमाइन के रूप में संदर्भित) के जलीय घोल का उपयोग करने वाली प्रक्रियाओं के एक समूह को संदर्भित करता है। ) गैसों से।।<ref name=Kohl>{{cite book|author1=Arthur Kohl |author2=Richard Nielson |title=Gas Purification|edition=5th|publisher=Gulf Publishing|year=1997|isbn=0-88415-220-0}}</ref><ref name=Gary>{{cite book|author1=Gary, J.H.  |author2=Handwerk, G.E.|title=Petroleum Refining Technology and Economics|edition=2nd|publisher=Marcel Dekker, Inc|year=1984|isbn=0-8247-7150-8}}</ref><ref>{{cite patent
'''अमीन गैस उपचार''', जिसे, '''अमीन मार्जन,''' '''गैस मधुरण''' और '''अम्लगैस हटाने''' के रूप में भी जाना जाता है,  हाइड्रोजन सल्फाइड (H<sub>2</sub>S) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) को हटाने के लिए विभिन्न एल्केलामाइन (सामान्यतः  केवल एमाइन के रूप में संदर्भित) के जलीय घोल का उपयोग करने वाली गैसों से अभिक्रियाओं के एक समूह को संदर्भित करता है।<ref name=Kohl>{{cite book|author1=Arthur Kohl |author2=Richard Nielson |title=Gas Purification|edition=5th|publisher=Gulf Publishing|year=1997|isbn=0-88415-220-0}}</ref><ref name=Gary>{{cite book|author1=Gary, J.H.  |author2=Handwerk, G.E.|title=Petroleum Refining Technology and Economics|edition=2nd|publisher=Marcel Dekker, Inc|year=1984|isbn=0-8247-7150-8}}</ref><ref>{{cite patent
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}}</ref> यह [[तेल शोधशाला]] में उपयोग की जाने वाली एक सामान्य [[इकाई प्रक्रिया]] है, और इसका उपयोग शैलरसायन संयंत्रों, [[प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण]] और अन्य उद्योगों में भी किया जाता है।


हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाने वाली तेल रिफाइनरियों या रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों के भीतर होने वाली प्रक्रियाओं को मीठा बनाने की प्रक्रिया कहा जाता है क्योंकि हाइड्रोजन सल्फाइड की अनुपस्थिति से प्रसंस्कृत उत्पादों की गंध में सुधार होता है। अमीन्स के उपयोग के विकल्प में [[झिल्ली प्रौद्योगिकी]] सम्मिलित है। यद्यपि, अपेक्षाकृत उच्च पूंजी और परिचालन लागत के साथ-साथ अन्य तकनीकी कारकों के कारण झिल्ली पृथक्करण कम आकर्षक है।<ref>{{cite journal | last1 = Baker | first1 = R. W. | year = 2002 | title = Future Directions of Membrane Gas Separation Technology | journal = Ind. Eng. Chem. Res. | volume = 41 | issue = 6| pages = 1393–1411 | doi = 10.1021/ie0108088 }}</ref>
हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाने वाली तेल रिफाइनरियों या रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों के भीतर होने वाली अभिक्रियाओं को मीठा बनाने की प्रक्रिया कहा जाता है क्योंकि हाइड्रोजन सल्फाइड की अनुपस्थिति से प्रसंस्कृत उत्पादों की गंध में सुधार होता है। अमीन्स के उपयोग के विकल्प में [[झिल्ली प्रौद्योगिकी]] सम्मिलित है। यद्यपि, अपेक्षाकृत उच्च पूंजी और परिचालन लागत के साथ-साथ अन्य तकनीकी कारकों के कारण झिल्ली पृथक्करण कम आकर्षक है।<ref>{{cite journal | last1 = Baker | first1 = R. W. | year = 2002 | title = Future Directions of Membrane Gas Separation Technology | journal = Ind. Eng. Chem. Res. | volume = 41 | issue = 6| pages = 1393–1411 | doi = 10.1021/ie0108088 }}</ref>


गैस उपचार में कई अलग-अलग अमाइन का उपयोग किया जाता है:
गैस उपचार में कई अलग-अलग अमाइन का उपयोग किया जाता है:
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औद्योगिक संयंत्रों में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली अमाइन अल्कानोलामाइन डीईए, एमईए और एमडीईए हैं। [[रसोई गैस]] (एलपीजी) जैसे तरल हाइड्रोकार्बन से [[खट्टी गैस|खट्टी गैसो]] को हटाने के लिए इन अमाइन का उपयोग कई तेल रिफाइनरियों में भी किया जाता है।
औद्योगिक संयंत्रों में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली अमाइन अल्कानोलामाइन डीईए, एमईए और एमडीईए हैं। [[रसोई गैस]] (एलपीजी) जैसे तरल हाइड्रोकार्बन से [[खट्टी गैस|खट्टी गैसो]] को हटाने के लिए इन अमाइन का उपयोग कई तेल रिफाइनरियों में भी किया जाता है।


== एक विशिष्ट अमीन ट्रीटर का विवरण ==
== एक विशिष्ट अमीन वार्ताकार का विवरण ==


हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण उद्योगों में  {{H2S}}या {{H2S}}और CO<sub>2</sub>दोनों युक्त गैसों को सामान्यतः खट्टा गैसों या अम्ल गैसों के रूप में जाना जाता है।
हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण उद्योगों में  {{H2S}} या {{H2S}} और CO<sub>2</sub> दोनों युक्त गैसों को सामान्यतः [[खट्टी गैस|खट्टी]] गैसों या अम्ल गैसों के रूप में जाना जाता है।


ऐसी गैसों के अमीन उपचार में सम्मिलित रसायन विशेष अमीन के उपयोग के साथ कुछ भिन्न होता है। अधिक सामान्य अमाइनों में से एक के लिए, मोनोएथेनॉलैमाइन (एमईए) को ''''RNH<sub>2</sub>'''<nowiki/>' के रूप में निरूपित किया जाता है, अम्ल-क्षार अभिक्रिया में ऐमीन इलेक्ट्रॉन युग्म के प्रोटोनीकरण से धनावेशित अमोनियम समूह (RNH{{su|p=+|b=3}}) बनता है।) के रूप में व्यक्त किया जा सकता है:
ऐसी गैसों के अमीन उपचार में सम्मिलित रसायन विशेष अमीन के उपयोग के साथ कुछ भिन्न होता है। अधिक सामान्य अमाइनों में से एक के लिए, मोनोएथेनॉलैमाइन (एमईए) को ''''RNH<sub>2</sub>'''<nowiki/>' के रूप में निरूपित किया जाता है, अम्ल-क्षार अभिक्रिया में ऐमीन इलेक्ट्रॉन युग्म के प्रोटोनीकरण से धनावेशित अमोनियम समूह (RNH{{su|p=+|b=3}}) बनता है। जिसे इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:


: RNH<sub>2</sub>  + {{H2S}} {{eqm}} RNH{{su|p=+|b=3}}+HS<sup>−</sup>
: RNH<sub>2</sub>  + {{H2S}} {{eqm}} RNH{{su|p=+|b=3}}+HS<sup>−</sup>
:RNH<sub>2</sub> + {{chem|H|2|CO|3}} {{eqm}} RNH{{su|p=+|b=3}} + {{chem|HCO|3|−}}
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घोल में अधिक घुलनशील होने के कारण परिणामी पृथक्कृत और आयनित प्रजातियाँ अमीन घोल द्वारा फँस जाती हैं, या साफ़ हो जाती हैं और इतनी आसानी से गैस चरण से हटा दी जाती हैं। अमीन स्क्रबर के निर्गमिका पर, मीठी गैस इस प्रकार {{H2S}} और {{CO2}} में समाप्त हो जाती है।
घोल में अधिक घुलनशील होने के कारण परिणामी पृथक्कृत और आयनित प्रजातियाँ अमीन घोल द्वारा फँस जाती हैं, या साफ़ हो जाती हैं और आसानी से गैस चरण से हटा दी जाती हैं। अमीन स्क्रबर के निर्गमिका पर, मीठी गैस इस प्रकार {{H2S}} और {{CO2}} में समाप्त हो जाती है।


एक विशिष्ट अमाइन गैस उपचार प्रक्रिया (गिरबोटोल प्रक्रिया, जैसा कि नीचे प्रक्रिया प्रवाह आरेख में दिखाया गया है) में एक अवशोषक इकाई और एक पुनर्योजी इकाई के साथ-साथ सहायक उपकरण सम्मिलितहैं। अवशोषक में, डाउनफ्लोइंग अमाइन समाधान एक उत्पाद के रूप में एक मीठी गैस धारा (यानी, हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड से मुक्त गैस) और अवशोषित अम्ल गैसों में समृद्ध एक अमीन समाधान का उत्पादन करने के लिए अपफ्लोइंग खट्टा गैस से {{H2S}}और {{CO2}}को अवशोषित करता है। परिणामी समृद्ध अमीन को पुनर्जीवित या दुबले अमाइन का उत्पादन करने के लिए पुनर्योजी (एक विपट्टक के साथ एक पुनर्वाष्पित्र) में भेजा जाता है जिसे अवशोषक में पुन: उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। पुनर्योजित्र से निकाली गई उपरिव्यय गैस सांद्रितH<sub>2</sub>S और CO<sub>2</sub>है।
एक विशिष्ट अमाइन गैस उपचार प्रक्रिया (गिरबोटोल प्रक्रिया, जैसा कि नीचे प्रक्रिया प्रवाह आरेख में दिखाया गया है) में एक अवशोषक इकाई और एक पुनर्योजी इकाई के साथ-साथ सहायक उपकरण सम्मिलित हैं। अवशोषक में, डाउनफ्लोइंग अमाइन समाधान एक उत्पाद के रूप में एक मीठी गैस धारा (यानी, हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड से मुक्त गैस) और अवशोषित अम्ल गैसों में समृद्ध एक अमीन समाधान का उत्पादन करने के लिए अपफ्लोइंग [[खट्टी गैस|खट्टी]] गैस से {{H2S}} और {{CO2}}को अवशोषित करता है। परिणामी समृद्ध अमीन को पुनर्जीवित या दुबले अमाइन का उत्पादन करने के लिए पुनर्योजी (एक विपट्टक के साथ एक पुनर्वाष्पित्र) में भेजा जाता है जिसे अवशोषक में पुन: उपयोग के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। पुनर्योजित्र से निकाली गई उपरिव्यय गैस सांद्रित H<sub>2</sub>S और CO<sub>2</sub> है।


[[Image:AmineTreating.svg|frame|center|पेट्रोलियम रिफाइनरियों, प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्रों और अन्य औद्योगिक सुविधाओं में उपयोग की जाने वाली एक विशिष्ट अमाइन उपचार प्रक्रिया का '''प्रक्रिया प्रवाह आरेख'''।]]
[[Image:AmineTreating.svg|frame|center|पेट्रोलियम रिफाइनरियों, प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण संयंत्रों और अन्य औद्योगिक सुविधाओं में उपयोग की जाने वाली एक विशिष्ट अमाइन उपचार प्रक्रिया का '''प्रक्रिया प्रवाह आरेख'''।]]


=== वैकल्पिक प्रक्रियाएं ===
=== वैकल्पिक प्रक्रियाएं ===
वैकल्पिक विपट्टक कॉन्फ़िगरेशन में मैट्रिक्स, आंतरिक विनिमय, स्फुरण निवेशांक और विखंडन निवेशांक के साथ बहुदबाव सम्मिलित हैं। इनमें से कई कॉन्फ़िगरेशन विशिष्ट विलायक या परिचालन स्थितियों के लिए अधिक ऊर्जा दक्षता प्रदान करते हैं। निर्वात ऑपरेशन अवशोषण के कम ताप वाले विलायक का समर्थन करता है जबकि सामान्य दबाव पर ऑपरेशन अवशोषण के उच्च ताप वाले  विलायक का समर्थन करता है। अवशोषण के उच्च ताप वाले विलायक को निश्चित क्षमता पर तापमान प्रदोलन से अलग करने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। मैट्रिक्स विपट्टक 40% की वसूली करता है {{CO2}} एक उच्च दबाव पर और बहुदबाव विपट्टक से जुड़ी अक्षमताएँ नहीं हैं। ऊर्जा और लागत कम हो जाती है क्योंकि पुनर्वाष्पित्र कृत्य चक्र सामान्य दबाव विपट्टकसे थोड़ा कम होता है। एक आंतरिक एक्सचेंज विपट्टक में जल वाष्प का एक छोटा अनुपात होता है {{CO2}} ओवरहेड प्रवाह से, और इसलिए कम भाप की आवश्यकता होती है। विखंडन निवेशांक के साथ बहुदबाव कॉन्फ़िगरेशन प्रवाह को नीचे के खंड में कम कर देता है, जिससे समकक्ष कार्य भी कम हो जाता है। स्फुरण निवेशांक को कम गर्मी निविष्ट की आवश्यकता होती है क्योंकि यह स्तंभ के तल पर विपट्टक में प्रवेश करने वाली समृद्ध धारा में कुछ CO<sub>2</sub> को हटाने में मदद करने के लिए जल वाष्प की गुप्त गर्मी का उपयोग करता है।अवशोषण के उच्च ताप वाले विलायक के लिए बहुदबाव कॉन्फ़िगरेशन अधिक आकर्षक है।<ref name="Oyenekan2007">{{cite journal|last1=Oyenekan|first1=Babatunde|last2=Rochelle|first2=Gary T.|title=Alternative Stripper Configurations for CO2 Capture by Aqueous Amines|journal=AIChE Journal|volume=53|issue=12|year=2007|pages=3144–154 |doi=10.1002/aic.11316}}</ref>
वैकल्पिक विपट्टक विन्यास में मैट्रिक्स, आंतरिक विनिमय, स्फुरण निवेशांक और विखंडन निवेशांक के साथ बहुदबाव सम्मिलित हैं। इनमें से कई विन्यास विशिष्ट विलायक या परिचालन स्थितियों के लिए अधिक ऊर्जा दक्षता प्रदान करते हैं। निर्वात ऑपरेशन अवशोषण के कम ताप वाले विलायक का समर्थन करता है जबकि सामान्य दबाव पर ऑपरेशन अवशोषण के उच्च ताप वाले  विलायक का समर्थन करता है। अवशोषण के उच्च ताप वाले विलायक को निश्चित क्षमता पर तापमान प्रदोलन से अलग करने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। मैट्रिक्स विपट्टक 40% की वसूली करता है {{CO2}} एक उच्च दबाव पर और बहुदबाव विपट्टक से जुड़ी अक्षमताएँ नहीं हैं। ऊर्जा और लागत कम हो जाती है क्योंकि पुनर्वाष्पित्र कृत्य चक्र सामान्य दबाव विपट्टक से थोड़ा कम होता है। एक आंतरिक विनिमय विपट्टक में जल वाष्प का एक छोटा अनुपात होता है {{CO2}} ओवरहेड प्रवाह से, और इसलिए कम भाप की आवश्यकता होती है। विखंडन निवेशांक के साथ बहुदबाव विन्यास प्रवाह को नीचे के खंड में कम कर देता है, जिससे समकक्ष कार्य भी कम हो जाता है। स्फुरण निवेशांक को कम गर्मी निविष्ट की आवश्यकता होती है क्योंकि यह स्तंभ के तल पर विपट्टक में प्रवेश करने वाली समृद्ध धारा में कुछ CO<sub>2</sub> को हटाने में मदद करने के लिए जल वाष्प की गुप्त गर्मी का उपयोग करता है। अवशोषण के उच्च ताप वाले विलायक के लिए बहुदबाव विन्यास अधिक आकर्षक है।<ref name="Oyenekan2007">{{cite journal|last1=Oyenekan|first1=Babatunde|last2=Rochelle|first2=Gary T.|title=Alternative Stripper Configurations for CO2 Capture by Aqueous Amines|journal=AIChE Journal|volume=53|issue=12|year=2007|pages=3144–154 |doi=10.1002/aic.11316}}</ref>
== अमीन ==
== अमीन ==


शोषक जलीय घोल में अमीन सांद्रता अमीन गैस उपचार प्रक्रिया के योजनाबद्ध और संचालन में एक महत्वपूर्ण मापदण्ड है। निम्नलिखित चार अमाइनों में से किस एक इकाई को उपयोग करने के लिए योजनाबद्धकिया गया था और किस गैस को हटाने के लिए योजनाबद्ध किया गया था, इसके आधार पर, ये कुछ विशिष्ट अमीन सांद्रता हैं, जो जलीय घोल में शुद्ध अमीन के वजन प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती हैं:<ref name=Kohl/>
शोषक जलीय घोल में अमीन सांद्रता अमीन गैस उपचार प्रक्रिया के योजनाबद्ध और संचालन में एक महत्वपूर्ण मापदण्ड है। निम्नलिखित चार अमाइनों में से किस एक इकाई को उपयोग करने के लिए योजनाबद्ध किया गया था और किस गैस को हटाने के लिए योजनाबद्ध किया गया था, इसके आधार पर, ये कुछ विशिष्ट अमीन सांद्रता हैं, जो जलीय घोल में शुद्ध अमीन के वजन प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती हैं:<ref name=Kohl/>


:* मोनोएथेनॉलमाइन: {{H2S}} और {{CO2}} को हटाने के लिए लगभग 20%, और केवल CO<sub>2</sub> को हटाने के लिए लगभग 32%.
:* मोनोएथेनॉलमाइन: {{H2S}} और {{CO2}} को हटाने के लिए लगभग 20%, और केवल CO<sub>2</sub> को हटाने के लिए लगभग 32%.
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परिसंचारी जलीय घोल में अमीन सांद्रता का चुनाव कई कारकों पर निर्भर करता है और यह काफी मनमाना हो सकता है। यह सामान्यतः केवल अनुभव के आधार पर बनाया जाता है। इसमें सम्मिलित कारकों में सम्मिलित है कि क्या अमीन इकाई कच्चे [[प्राकृतिक गैस]] या [[पेट्रोलियम शोधन प्रक्रियाएं]] द्वारा उप-उत्पाद गैसों का उपचार कर रही है जिसमें दोनों  {{H2S}} और {{CO2}} की अपेक्षाकृत कम सांद्रता होती है  या इकाई उच्च प्रतिशत {{CO2}} के साथ गैसों का उपचार कर रही है या नहीं जैसे कि [[अमोनिया उत्पादन]] में उपयोग की जाने वाली भाप सुधार प्रक्रिया से निकलने वाली गैसें या पारंपरिक कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र से निकलने वाली गैसें।<ref name=Kohl/>
परिसंचारी जलीय घोल में अमीन सांद्रता का चुनाव कई कारकों पर निर्भर करता है और यह काफी मनमाना हो सकता है। यह सामान्यतः केवल अनुभव के आधार पर बनाया जाता है। इसमें सम्मिलित कारकों में सम्मिलित है कि क्या अमीन इकाई कच्चे [[प्राकृतिक गैस]] या [[पेट्रोलियम शोधन प्रक्रियाएं]] द्वारा उप-उत्पाद गैसों का उपचार कर रही है जिसमें दोनों  {{H2S}} और {{CO2}} की अपेक्षाकृत कम सांद्रता होती है  या इकाई उच्च प्रतिशत {{CO2}} के साथ गैसों का उपचार कर रही है या नहीं जैसे कि [[अमोनिया उत्पादन]] में उपयोग की जाने वाली भाप सुधार प्रक्रिया से निकलने वाली गैसें या पारंपरिक कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र से निकलने वाली गैसें।<ref name=Kohl/>


दोनों {{H2S}} और {{CO2}}अम्ल गैसें हैं और इसलिए [[कार्बन स्टील]] के लिए संक्षारक हैं। यद्यपि, एक अमीन उपचार इकाई में, CO<sub>2</sub> दोनों का प्रबल अम्ल है। {{H2S}}  स्टील की सतह पर [[आयरन सल्फाइड]] की एक फिल्म बनाता है जो स्टील की सुरक्षा का काम करती है। CO<sub>2</sub>के उच्च प्रतिशत के साथ गैसों का इलाज करते समय, संक्षारण अवरोधकों का अक्सर उपयोग किया जाता है और यह परिसंचारी विलयन में अमीन की उच्च सांद्रता के उपयोग की अनुमति देता है।
दोनों {{H2S}} और {{CO2}}अम्ल गैसें हैं और इसलिए [[कार्बन स्टील]] के लिए संक्षारक हैं। यद्यपि, एक अमीन उपचार इकाई में, CO<sub>2</sub> दोनों का प्रबल अम्ल है। {{H2S}}  स्टील की सतह पर [[आयरन सल्फाइड]] की एक फिल्म बनाता है जो स्टील की सुरक्षा का काम करती है। CO<sub>2</sub> के उच्च प्रतिशत के साथ गैसों का इलाज करते समय, संक्षारण अवरोधकों का प्रायः उपयोग किया जाता है और यह परिसंचारी विलयन में अमीन की उच्च सांद्रता के उपयोग की अनुमति देता है।
 
अमीन सांद्रता को चुनने में सम्मिलित एक अन्य कारक चयनित अमीन में {{H2S}} और {{CO2}} की सापेक्ष घुलनशीलता है।<ref name=Kohl/>अमीन के प्रकार की पसंद अमीन समाधान की आवश्यक परिसंचरण दर, पुनर्जनन के लिए ऊर्जा की खपत और यदि वांछित हो तो अकेले {{H2S}} या अकेले {{CO2}} को चुनिंदा रूप से हटाने की क्षमता। अमीन एकाग्रता का चयन करने के बारे में अधिक जानकारी के लिए, पाठक कोहल और नील्सन की किताब को संदर्भित करता है।
 
=== विदेश मंत्रालय और डीईए ===
MEA और DEA प्राथमिक और द्वितीयक अमाइन हैं। वे बहुत प्रतिक्रियाशील हैं और उच्च प्रतिक्रिया दर के कारण गैस की उच्च मात्रा को प्रभावी ढंग से हटा सकते हैं। हालांकि, [[स्तुईचिओमेटरी]] के कारण, लोडिंग क्षमता 0.5 मोल सीओ तक सीमित है<sub>2</sub> अमीन के प्रति मोल।<ref name="Idem2006">{{cite journal|last1=Idem|first1=Raphael|title=Pilot Plant Studies of the CO<sub>2</sub> Capture Performance of Aqueoues MEA and Mixed MEA/MDEA Solvents at the University of Regina CO<sub>2</sub> Capture Technology Development Plant and the Boundary Dam CO<sub>2</sub> Capture Demonstration Plant|journal=Ind. Eng. Chem. Res.|volume=45|year=2006|issue=8|pages=2414–2420|doi=10.1021/ie050569e}}</ref> MEA और DEA को भी CO को हटाने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है<sub>2</sub> पुनर्जनन के दौरान, जो कुल परिचालन लागत का 70% तक हो सकता है। वे अन्य अमाइन की तुलना में अधिक संक्षारक और रासायनिक रूप से अस्थिर भी हैं।<ref name="Idem2006"/>


अमीन सांद्रता को चुनने में सम्मिलित एक अन्य कारक चयनित अमीन में {{H2S}} और {{CO2}} की सापेक्ष घुलनशीलता है।<ref name=Kohl/>अमीन के प्रकार की पसंद अमीन समाधान की आवश्यक परिसंचरण दर, पुनर्जनन के लिए ऊर्जा की खपत और यदि वांछित हो तो अकेले {{H2S}} या अकेले {{CO2}} को चुनिंदा रूप से हटाने की क्षमता। अमीन सांद्रता का चयन करने के बारे में अधिक जानकारी के लिए, पाठक कोहल और नील्सन की किताब को संदर्भित करता है।


=== एमईए और डीईए ===
MEA और DEA प्राथमिक और द्वितीयक अमाइन हैं। वे बहुत अभिक्रियाशील हैं और उच्च अभिक्रिया दर के कारण गैस की उच्च मात्रा को प्रभावी ढंग से हटा सकते हैं यद्यपि,रससमीकरणमिति के कारण, लोडिंग क्षमता 0.5 मोल CO<sub>2</sub> प्रति मोल अमीन तक सीमित है।<ref name="Idem2006">{{cite journal|last1=Idem|first1=Raphael|title=Pilot Plant Studies of the CO<sub>2</sub> Capture Performance of Aqueoues MEA and Mixed MEA/MDEA Solvents at the University of Regina CO<sub>2</sub> Capture Technology Development Plant and the Boundary Dam CO<sub>2</sub> Capture Demonstration Plant|journal=Ind. Eng. Chem. Res.|volume=45|year=2006|issue=8|pages=2414–2420|doi=10.1021/ie050569e}}</ref> पुनर्जनन के दौरान, MEA और DEA को भी CO<sub>2</sub> को हटाने के लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो कुल परिचालन लागत का 70% तक हो सकता है। वे अन्य अमाइन की तुलना में अधिक संक्षारक और रासायनिक रूप से अस्थिर भी हैं।<ref name="Idem2006"/>
== उपयोग ==
== उपयोग ==
तेल रिफाइनरियों में, छीनी गई गैस ज्यादातर एच होती है<sub>2</sub>एस, जिनमें से अधिकांश अक्सर सल्फर हटाने वाली प्रक्रिया से आता है जिसे [[हाइड्रोडीसल्फराइजेशन]] कहा जाता है। यह एच<sub>2</sub>एस-रिच स्ट्रिप्ड गैस स्ट्रीम को सामान्यतः [[क्लॉस प्रक्रिया]] में रूट किया जाता है ताकि इसे मौलिक [[गंधक]] में परिवर्तित किया जा सके। वास्तव में, 2005 में दुनिया भर में उत्पादित 64,000,000 मीट्रिक टन सल्फर का विशाल बहुमत रिफाइनरियों और अन्य हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण संयंत्रों से उप-उत्पाद सल्फर था।<ref>[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/sulfur/sulfumcs06.pdf Sulfur production report] by the [[United States Geological Survey]]</ref><ref>[http://www.agiweb.org/geotimes/july03/resources.html Discussion of recovered byproduct sulfur]</ref> एक अन्य सल्फर हटाने की प्रक्रिया WSA प्रक्रिया है जो किसी भी रूप में केंद्रित सल्फ्यूरिक अम्लके रूप में सल्फर को पुनः प्राप्त करती है। कुछ पौधों में, एक से अधिक अमीन अवशोषक इकाई एक सामान्य पुनर्योजी इकाई साझा कर सकते हैं।
तेल रिफाइनरियों में, विपट्टित गैस ज्यादातर H<sub>2</sub>S होती है, जिनमें से अधिकांश प्रायः सल्फर हटाने वाली प्रक्रिया से आता है जिसे [[हाइड्रोडीसल्फराइजेशन]] कहा जाता है। यह H<sub>2</sub>S-समृद्ध विपट्टित गैस स्ट्रीम को सामान्यतः [[क्लॉस प्रक्रिया]] में रूट किया जाता है जिससे इसे मौलिक [[गंधक]] में परिवर्तित किया जा सके। वास्तव में, 2005 में दुनिया भर में उत्पादित 64,000,000 मीट्रिक टन सल्फर का विशाल बहुमत रिफाइनरियों और अन्य हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण संयंत्रों से उप-उत्पाद सल्फर था।<ref>[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/sulfur/sulfumcs06.pdf Sulfur production report] by the [[United States Geological Survey]]</ref><ref>[http://www.agiweb.org/geotimes/july03/resources.html Discussion of recovered byproduct sulfur]</ref> एक अन्य सल्फर हटाने की प्रक्रिया WSA प्रक्रिया है जो किसी भी रूप में केंद्रित सल्फ्यूरिक अम्ल के रूप में सल्फर को पुनः प्राप्त करती है। कुछ पौधों में, एक से अधिक अमीन अवशोषक इकाई एक सामान्य पुनर्योजी इकाई साझा कर सकते हैं। जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्रों द्वारा उत्सर्जित ग्रिप गैसों से CO<sub>2</sub> को हटाने के लिए अमीन्स का उपयोग करने में बहुत रुचि पैदा की है। (यह भी देखें: कार्बन अधिकृतऔर भंडारण और पारंपरिक कोयला आधारित बिजली संयंत्र)।
वर्तमान में सीओ को हटाने पर जोर दिया जा रहा है<sub>2</sub> जीवाश्म ईंधन बिजली संयंत्रों द्वारा उत्सर्जित फ्लू गैसों से सीओ को हटाने के लिए अमीन्स का उपयोग करने में बहुत रुचि पैदा हुई है<sub>2</sub> (यह भी देखें: कार्बन कैप्चर और भंडारण और पारंपरिक कोयला आधारित बिजली संयंत्र)।


[[अमोनिया]] के औद्योगिक संश्लेषण के विशिष्ट मामले में, गैसीय [[हाइड्रोजन]] का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोकार्बन की [[भाप सुधार]] प्रक्रिया के लिए, अमीन उपचार गैसीय हाइड्रोजन के अंतिम शुद्धिकरण में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए सामान्यतः इस्तेमाल की जाने वाली प्रक्रियाओं में से एक है।
[[अमोनिया]] के औद्योगिक संश्लेषण के विशिष्ट मामले में, गैसीय [[हाइड्रोजन]] का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोकार्बन की [[भाप सुधार]] प्रक्रिया के लिए, अमीन उपचार गैसीय हाइड्रोजन के अंतिम शुद्धिकरण में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने के लिए सामान्यतः इस्तेमाल की जाने वाली अभिक्रियाओं में से एक है।


[[बायोगैस]] उत्पादन में कभी-कभी बायोगैस से कार्बन डाइऑक्साइड को निकालना आवश्यक होता है ताकि इसे प्राकृतिक गैस के साथ तुलनीय बनाया जा सके। बायो गैस जलाने के बाद धातु के हिस्सों के क्षरण को रोकने के लिए हाइड्रोजन सल्फाइड की कभी-कभी उच्च सामग्री को हटाना आवश्यक है।<ref name="AbatzoglouBoivin2009">{{cite journal|last1=Abatzoglou|first1=Nicolas|last2=Boivin|first2=Steve|title=A review of biogas purification processes|journal=Biofuels, Bioproducts and Biorefining|volume=3|issue=1|year=2009|pages=42–71|issn=1932-104X|doi=10.1002/bbb.117}}</ref>
[[बायोगैस]] उत्पादन में कभी-कभी बायोगैस से कार्बन डाइऑक्साइड को निकालना आवश्यक होता है जिससे इसे प्राकृतिक गैस के साथ तुलनीय बनाया जा सके। बायो गैस जलाने के बाद धातु के हिस्सों के क्षरण को रोकने के लिए हाइड्रोजन सल्फाइड की कभी-कभी उच्च सामग्री को हटाना आवश्यक है।<ref name="AbatzoglouBoivin2009">{{cite journal|last1=Abatzoglou|first1=Nicolas|last2=Boivin|first2=Steve|title=A review of biogas purification processes|journal=Biofuels, Bioproducts and Biorefining|volume=3|issue=1|year=2009|pages=42–71|issn=1932-104X|doi=10.1002/bbb.117}}</ref>
=== कार्बन अधिकृत और भंडारण ===
प्राकृतिक गैस उत्पादन से लेकर खाद्य और पेय उद्योग तक विभिन्न क्षेत्रों में CO<sub>2</sub> को हटाने के लिए अमाइन का उपयोग किया जाता है, और यह साठ वर्षों से अधिक समय से है।<ref name="Rochelle2009">{{cite journal|last1=Rochelle|first1=G. T.|title=Amine Scrubbing for CO<sub>2</sub> Capture|journal=Science|volume=325|issue=5948|year=2009|pages=1652–1654|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.1176731|pmid=19779188|bibcode=2009Sci...325.1652R|s2cid=206521374}}</ref>


अमाइन के कई वर्गीकरण हैं, जिनमें से प्रत्येक में CO<sub>2</sub>अधिकृत से संबंधित अलग-अलग विशेषताएं हैं। उदाहरण के लिए, मोनोएथेनॉलमाइन (MEA) CO<sub>2</sub> जैसी अम्ल गैसों के साथ दृढ़ता से अभिक्रिया करता है और तेज अभिक्रिया करने का समय है और कम CO<sub>2</sub> सांद्रता पर भी CO<sub>2</sub> के उच्च प्रतिशत को हटाने की क्षमता हैं। सैद्धांतिक रूप से, मोनोएथेनॉलमाइन (MEA) कोयले से चलने वाले संयंत्र की ग्रिप गैस से CO<sub>2</sub> के 85% से 90% तक कब्जा कर सकता है, जो CO<sub>2</sub> को अधिकरण के लिए सबसे प्रभावी विलायक में से एक है<ref name="folger">{{cite journal| first = P. | last = Folger| title =Carbon Capture: a Technology Assessment | journal = Congressional Research Service Report for Congress | volume= 5 | year= 2009 | pages = 26–44}}</ref>


=== कार्बन कैप्चर और स्टोरेज ===
अमीन का उपयोग कर कार्बन अधिकरण की चुनौतियों में सम्मिलित हैं:
सीओ को हटाने के लिए अमीन्स का उपयोग किया जाता है<sub>2</sub> विभिन्न क्षेत्रों में प्राकृतिक गैस उत्पादन से लेकर खाद्य और पेय उद्योग तक, और साठ से अधिक वर्षों से हैं।<ref name="Rochelle2009">{{cite journal|last1=Rochelle|first1=G. T.|title=Amine Scrubbing for CO<sub>2</sub> Capture|journal=Science|volume=325|issue=5948|year=2009|pages=1652–1654|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.1176731|pmid=19779188|bibcode=2009Sci...325.1652R|s2cid=206521374}}</ref>
* कम दबाव वाली गैस CO<sub>2</sub> को गैस से अमीन में स्थानांतरित करने में कठिनाई को बढ़ाती है
अमाइन के कई वर्गीकरण हैं, जिनमें से प्रत्येक में सीओ से संबंधित अलग-अलग विशेषताएं हैं<sub>2</sub> कब्ज़ा करना। उदाहरण के लिए, मोनोएथेनॉलमाइन (MEA) CO जैसी  अम्लगैसों के साथ दृढ़ता से प्रतिक्रिया करता है<sub>2</sub> और तेजी से प्रतिक्रिया करने का समय है और सीओ के उच्च प्रतिशत को दूर करने की क्षमता है<sub>2</sub>, कम सीओ पर भी<sub>2</sub> सांद्रता। सामान्यतः, मोनोएथेनॉलमाइन (MEA) CO के 85% से 90% तक कब्जा कर सकता है<sub>2</sub> कोयले से चलने वाले संयंत्र की ग्रिप गैस से, जो सीओ को पकड़ने के लिए सबसे प्रभावी विलायकों में से एक है<sub>2</sub>.<ref name=folger>{{cite journal| first = P. | last = Folger| title =Carbon Capture: a Technology Assessment | journal = Congressional Research Service Report for Congress | volume= 5 | year= 2009 | pages = 26–44}}</ref>
* गैस की ऑक्सीजन सामग्री अमीन गिरावट और अम्ल गठन का कारण बन सकती है
अमीन का उपयोग कर कार्बन कैप्चर की चुनौतियों मेंसम्मिलितहैं:
* CO<sub>2</sub> प्राथमिक (और माध्यमिक) अमीन्स का क्षरण
* निम्न दाब वाली गैस से CO स्थानांतरित करने में कठिनाई होती है<sub>2</sub> गैस से अमीन में
* गैस की ऑक्सीजन सामग्री अमीन गिरावट और अम्लगठन का कारण बन सकती है
* सीओ<sub>2</sub> प्राथमिक (और माध्यमिक) अमीन्स का क्षरण
* उच्च ऊर्जा खपत
* उच्च ऊर्जा खपत
* बहुत बड़ी सुविधाएं
* बहुत बड़ी सुविधाएं
* हटाए गए सीओ को निपटाने के लिए एक उपयुक्त स्थान (बढ़ी हुई तेल वसूली, गहरे खारे जलभृत, बेसाल्टिक चट्टानें ...) खोजना<sub>2</sub><ref name="WuCarroll2011">{{cite book|first1=Ying |last1=Wu|first2=John J.|last2= Carroll|title=Carbon Dioxide Sequestration and Related Technologies|url=https://books.google.com/books?id=TrTpKKHj7zgC|date=5 July 2011|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-470-93876-8 | pages= 128–131}}</ref>
* हटाए गए CO<sub>2</sub> को व्यवस्थित करने, के लिए एक उपयुक्त स्थान (बढ़ी हुई तेल पुन:प्राप्ति, गहरे खारे जलभृत, बेसाल्टिक चट्टानें ...) खोजना<ref name="WuCarroll2011">{{cite book|first1=Ying |last1=Wu|first2=John J.|last2= Carroll|title=Carbon Dioxide Sequestration and Related Technologies|url=https://books.google.com/books?id=TrTpKKHj7zgC|date=5 July 2011|publisher=John Wiley & Sons|isbn=978-0-470-93876-8 | pages= 128–131}}</ref>
आंशिक दबाव CO को स्थानांतरित करने के लिए प्रेरक शक्ति है<sub>2</sub> तरल चरण में। कम दबाव के तहत, यह स्थानांतरण पुनर्वाष्पित्र हीट कृत्य को बढ़ाए बिना प्राप्त करना कठिन है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च लागत आएगी।<ref name="WuCarroll2011" />
आंशिक दबाव CO<sub>2</sub> को तरल चरण में स्थानांतरित करने के लिए प्रेरक शक्ति है। कम दबाव के तहत, यह स्थानांतरण पुनर्वाष्पित्र के ताप कृत्य को बढ़ाए बिना प्राप्त करना कठिन है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च लागत आएगी।<ref name="WuCarroll2011" />
 
प्राथमिक और द्वितीयक ऐमीन, उदाहरण के लिए, MEA और DEA, CO के साथ अभिक्रिया करेंगे<sub>2</sub> और क्षरण उत्पाद बनाते हैं। हे<sub>2</sub> इनलेट गैस से भी गिरावट का कारण होगा। अवक्रमित अमाइन अब CO को पकड़ने में सक्षम नहीं है<sub>2</sub>, जो समग्र कार्बन कैप्चर दक्षता को कम करता है।<ref name="WuCarroll2011" />
 
वर्तमान में, सीओ में उपयोग के लिए समग्र गुणों के अधिक वांछनीय सेट को प्राप्त करने के लिए विभिन्न प्रकार के अमीन मिश्रणों को संश्लेषित और परीक्षण किया जा रहा है।<sub>2</sub> कैप्चर सिस्टम। एक प्रमुख ध्यान विलायक पुनर्जनन के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करने पर है, जिसका प्रक्रिया लागत पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। हालांकि, विचार करने के लिए ट्रेडऑफ़ हैं। उदाहरण के लिए, पुनर्जनन के लिए आवश्यक ऊर्जा सामान्यतः उच्च कैप्चर क्षमता प्राप्त करने के लिए ड्राइविंग बलों से संबंधित होती है। इस प्रकार, पुनर्जनन ऊर्जा को कम करने से ड्राइविंग बल कम हो सकता है और इस प्रकार सीओ की दी गई मात्रा को पकड़ने के लिए विलायक की मात्रा और अवशोषक के आकार में वृद्धि हो सकती है।<sub>2</sub>, इस प्रकार, पूंजीगत लागत में वृद्धि।<ref name=folger />


प्राथमिक और द्वितीयक ऐमीन, उदाहरण के लिए, MEA और DEA, CO<sub>2</sub> के साथ अभिक्रिया करते और क्षरण उत्पाद बनाते हैं। इनलेट गैस से O<sub>2</sub> भी गिरावट का कारण बनेगा। अवक्रमित अमाइन अब CO<sub>2</sub> को अधिकृत करने में सक्षम नहीं है, जो समग्र कार्बन अधिकृतदक्षता को कम करता है।<ref name="WuCarroll2011" />


वर्तमान में, CO<sub>2</sub> में उपयोग के लिए समग्र गुणों के अधिक वांछनीय सेट को प्राप्त करने के लिए विभिन्न प्रकार के अमीन मिश्रणों को संश्लेषित और परीक्षण किया जा रहा है। एक प्रमुख ध्यान विलायक पुनर्जनन के लिए आवश्यक ऊर्जा को कम करने पर है, जिसका प्रक्रिया लागत पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। यद्यपि, विचार करने के लिए दुविधा हैं। उदाहरण के लिए, पुनर्जनन के लिए आवश्यक ऊर्जा सामान्यतः उच्च अधिकृत क्षमता प्राप्त करने के लिए  प्रेरक बल से संबंधित होती है। इस प्रकार, पुनर्जनन ऊर्जा को कम करने से प्रेरक बल कम हो सकता है और इस प्रकार CO<sub>2</sub> की दी गई मात्रा अधिकरण के लिए विलायक की मात्रा और अवशोषक के आकार में वृद्धि हो सकती है। इस प्रकार, पूंजीगत लागत में वृद्धि होगी।<ref name=folger />
== यह भी देखें ==
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*[[रेक्टिसोल]]
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*अमीन
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* [[कार्बन कैप्चर में आयनिक तरल पदार्थ]]
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* [[कार्बन कैप्चर के लिए ठोस शर्बत]]
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==संदर्भ==
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{{Petroleum refining}}
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Latest revision as of 11:34, 26 April 2023

अमीन गैस उपचार, जिसे, अमीन मार्जन, गैस मधुरण और अम्लगैस हटाने के रूप में भी जाना जाता है, हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) को हटाने के लिए विभिन्न एल्केलामाइन (सामान्यतः केवल एमाइन के रूप में संदर्भित) के जलीय घोल का उपयोग करने वाली गैसों से अभिक्रियाओं के एक समूह को संदर्भित करता है।[1][2][3] यह तेल शोधशाला में उपयोग की जाने वाली एक सामान्य इकाई प्रक्रिया है, और इसका उपयोग शैलरसायन संयंत्रों, प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण और अन्य उद्योगों में भी किया जाता है।

हाइड्रोजन सल्फाइड को हटाने वाली तेल रिफाइनरियों या रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों के भीतर होने वाली अभिक्रियाओं को मीठा बनाने की प्रक्रिया कहा जाता है क्योंकि हाइड्रोजन सल्फाइड की अनुपस्थिति से प्रसंस्कृत उत्पादों की गंध में सुधार होता है। अमीन्स के उपयोग के विकल्प में झिल्ली प्रौद्योगिकी सम्मिलित है। यद्यपि, अपेक्षाकृत उच्च पूंजी और परिचालन लागत के साथ-साथ अन्य तकनीकी कारकों के कारण झिल्ली पृथक्करण कम आकर्षक है।[4]

गैस उपचार में कई अलग-अलग अमाइन का उपयोग किया जाता है: