জিওলাইট অনুঘটকের অ্যাপ্লিকেশন কি?
জিওলাইট অনুঘটকগুলি অ্যাসিড অনুঘটক, আকৃতি-নির্বাচিত অনুঘটক এবং অক্সিডেশন অনুঘটকের ক্ষেত্রে অসামান্য কার্যকারিতা প্রদর্শন করে, একাধিক শিল্প প্রক্রিয়ার সবুজায়ন এবং দক্ষতার প্রচার করে। আসুন বিভিন্ন শিল্পে জিওলাইট অনুঘটকের নির্দিষ্ট প্রয়োগগুলি অন্বেষণ করি।
অনুঘটক হিসাবে জিওলাইটের বৈশিষ্ট্য
- কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য: জিওলাইট TO দ্বারা গঠিত4টেট্রাহেড্রা, 1 ন্যানোমিটারের কম ছিদ্র ব্যাস সহ নিয়মিত ছিদ্র গঠন করে। তাদের বিভিন্ন টপোলজি (যেমন, FAU, MFI, ইত্যাদি) অনুঘটক প্রতিক্রিয়ার জন্য অনন্য পথ প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, FAU-গঠিত Y-টাইপ জিওলাইট আণবিক চালনি, যার তিন-মাত্রিক, বারো-মেম্বারযুক্ত রিং ছিদ্র, ম্যাক্রোমলিকুলার ক্র্যাকিংয়ের জন্য উপযুক্ত এবং পেট্রোলিয়াম পরিশোধনের একটি মূল উপাদান।
- কার্যকরী সুবিধা: জিওলাইটগুলির সামঞ্জস্যযোগ্য অম্লতা রয়েছে, তাদের সিলিকা অ্যালুমিনা অনুপাত অ্যাসিড শক্তিকে প্রভাবিত করে, বিভিন্ন অনুঘটক চাহিদার সাথে খাপ খাইয়ে নেয়। এবং উচ্চ তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিরভাবে কাজ করতে পারে। জিওলাইট শক্তিশালী আকৃতি প্রদর্শন করে-নির্বাচিত অনুঘটক বৈশিষ্ট্য। উদাহরণস্বরূপ, ZSM-5 জিওলাইটের দশটি-মেম্বারড রিং ছিদ্রগুলি বিক্রিয়ক অণুগুলির প্রবেশ এবং প্রস্থানকে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করে, পণ্য নির্বাচনের উন্নতি করে।
পেট্রোলিয়াম পরিশোধনে জিওলাইট অনুঘটক
- Y-টাইপ জিওলাইট (FAU গঠন) আণবিক চালনী হল FCC অনুঘটকের মূল। এর ত্রি-মাত্রিক বারো-মেম্বারড রিং চ্যানেলগুলি ভারী তেল ক্র্যাকিংয়ের জন্য উপযুক্ত এবং উচ্চ ক্রিয়াকলাপ অফার করে৷ বিরল আর্থ আয়ন এক্সচেঞ্জ এবং ডিলুমিনাইজড আল্ট্রা-স্টেবল ওয়াই (ইউএসওয়াই) এর মতো পরিবর্তন প্রযুক্তিগুলি এর স্থায়িত্ব এবং নির্বাচনীতাকে আরও উন্নত করে এবং বিশ্বব্যাপী এফসিসি প্ল্যান্টে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
- একটি অনুঘটক উপাদান হিসাবে, Y-টাইপ জিওলাইট আণবিক চালনী, তাদের উচ্চ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা এবং অ্যাসিডিক সাইট সহ, ভারী তেল এবং অবশিষ্ট তেল প্রক্রিয়াকরণে হাইড্রোক্র্যাকিংয়ের জন্য দক্ষ অনুঘটক সাইট সরবরাহ করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ভারী তেল হাইড্রোক্র্যাকিং ইউনিটে, Y-টাইপ জিওলাইট আণবিক চালনিগুলি 80% এর বেশি ভারী তেল রূপান্তর হার অর্জন করতে পারে, যার ফলে হালকা তেলের ফলন বৃদ্ধি পায়।
- ZSM-5 জিওলাইট (MFI স্ট্রাকচার) আণবিক চালনী FCC-তে ওলেফিন কমাতে এবং প্রোপিলিন উৎপাদন বৃদ্ধির জন্য একটি সংযোজন হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এর দশ-সদস্যযুক্ত রিং ছিদ্রগুলি প্রতিক্রিয়া পথকে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করে। 10% ZSM-5 যোগ করলে প্রোপিলিনের ফলন 9%-এর বেশি হতে পারে, যা শোধনাগার অর্থনীতিতে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নতি ঘটাতে পারে এবং আধুনিক এফসিসি প্রক্রিয়াগুলিতে এটি একটি মূল্যবান সংযোজন করে তোলে।
পেট্রোলিয়াম রাসায়নিক জিওলাইট অনুঘটক
- প্যারা-জাইলিন সংশ্লেষণ: আকৃতি-জেডএসএম-5 জিওলাইট আণবিক চালনি প্যারা-জাইলিন সিলেক্টিভিটি 90% ছাড়িয়ে যেতে সক্ষম করে, যেমন মবিলের PxMaxSM প্রক্রিয়া দ্বারা উদাহরণ, যা উচ্চ উত্পাদন দক্ষতার গর্ব করে৷ মর্ডেনাইট এবং ZSM-5 এর সংমিশ্রণ, যেমন XyMaxTM ডুয়াল-বেড প্রক্রিয়া, প্যারা-জাইলিনের ফলন বাড়ায় এবং শক্তি খরচ কমায়।
- ইথাইলবেনজিন এবং কিউমিন উৎপাদন: ঐতিহ্যবাহী তরল অ্যাসিডের পরিবর্তে ZSM-5 জিওলাইট আণবিক চালনি (গ্যাস ফেজ প্রক্রিয়া) এবং জিওলাইট আণবিক চালনি (তরল ফেজ প্রক্রিয়া) পরিবেশ বান্ধব এবং দক্ষ। উদাহরণস্বরূপ, পাতলা ইথিলিন-থেকে-ইথিলবেনজিন উৎপাদন প্রযুক্তি ন্যানো এমএফআই আণবিক চালনী ব্যবহার করে, শিল্পের উন্নতির জন্য।
- অনুঘটক জারণ: অনুঘটক হিসাবে, TS-1 টাইটানিয়াম সিলিকালাইট আণবিক চালনী প্রোপিলিন অক্সাইড (HPPO) উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। এবং ক্যাপ্রোল্যাক্টাম উৎপাদনে, TS-1 আণবিক চালনী সাইক্লোহেক্সানোনের অক্সিমেশনকে অনুঘটক করে, যখন সিলিকালাইট-1 আণবিক চালনী বেকম্যানের পুনর্বিন্যাসকে অনুঘটক করে।
সূক্ষ্ম রাসায়নিক মধ্যে জিওলাইট অনুঘটক
- পাইরিডিন বেস সংশ্লেষণ: মাল্টিস্টেজ পোর জিওলাইট আণবিক চালনী অনুঘটকগুলি ভর স্থানান্তর দক্ষতা উন্নত করে, প্রতিক্রিয়ার তাপমাত্রা কম করে এবং পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া কমিয়ে দেয়, উল্লেখযোগ্যভাবে পণ্যের গুণমান এবং ফলন বাড়ায়।
- ডাইথানোলামাইন সংশ্লেষণ: ZSM-5 জিওলাইট আণবিক চালনী নির্বাচনীভাবে ট্রাইথানোলামাইন গঠনকে সীমাবদ্ধ করে, পণ্যের বিশুদ্ধতা এবং নির্বাচনীতা উন্নত করে, শক্তি এবং উপাদানের ব্যবহার হ্রাস করে, যা সূক্ষ্ম রাসায়নিকের সবুজ এবং দক্ষ বিকাশের প্রবণতার সাথে সারিবদ্ধ করে।
- হাইড্রোকুইনোন সংশ্লেষণ: টিএস-১/এইচ2O2এক-পদক্ষেপ পদ্ধতি (EniChem প্রক্রিয়া) 30% এর একটি ফেনল রূপান্তর হার এবং 90% এর বেশি একটি নির্বাচনীতা অর্জন করে, যা প্রথাগত প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত একাধিক প্রতিক্রিয়া পদক্ষেপ এবং প্রচুর পরিমাণে দ্রাবককে দূর করে।
কয়লা রাসায়নিক জিওলাইট অনুঘটক
- মিথানল থেকে ওলেফিনস (MTO): SAPO-34 জিওলাইট (CHA স্ট্রাকচার, 0.4nm অক্টাহেড্রাল ছিদ্র) আণবিক চালনি DMTO প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়, S-MTO প্রযুক্তি ন্যানো-শীট SAPO-34 ব্যবহার করে, কয়লা শিল্পের উন্নয়নের প্রচার করে।
- মিথানল থেকে পেট্রল (MTG): ZSM-5 আণবিক চালনী (মোবিল প্রযুক্তি) দক্ষতার সাথে মিথানলকে পেট্রলে রূপান্তরিত করে, রূপান্তর হার 90% এর বেশি অর্জন করে। এর উচ্চ গ্যাসোলিন সিলেক্টিভিটি কয়লা-ভিত্তিক তরল জ্বালানি উৎপাদনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করে।
- অলেফিনের সাথে সিঙ্গাস: অক্সাইড/SAPO-34 যৌগিক অনুঘটক ফিশারের নির্বাচনী সীমা ভেদ করে-Tropsch সংশ্লেষণ, C2 অর্জন করে-C4 ওলেফিন উৎপাদন ৮০%-এর বেশি, যা উচ্চ-মূল্যের রাসায়নিক পণ্য উৎপাদনের জন্য একটি নতুন পথ খুলে দেয়।
পরিবেশগত রাসায়নিক জিওলাইট অনুঘটক
- এনএইচ3-SCR ডিনাইট্রিফিকেশন: Cu-SSZ-13 আণবিক চালনী (CHA স্ট্রাকচার) ঐতিহ্যগত অনুঘটককে প্রতিস্থাপন করে, একটি বিস্তৃত তাপমাত্রার উইন্ডো এবং উচ্চ হাইড্রোথার্মাল স্থিতিশীলতা প্রদান করে। ডিজেল নিষ্কাশন চিকিত্সা প্রয়োগ করা হলে, এটি উচ্চ ডিনাইট্রিফিকেশন দক্ষতা প্রদান করে, NO সম্বোধন করেxদূষণ
- VOCs চিকিত্সা: MCM-41 আণবিক চালনী শোষণকারী উদ্বায়ী জৈব যৌগ (VOC) চিকিত্সার জন্য ব্যবহৃত হয়। এর ম্যাক্রোপোরাস গঠন এবং উচ্চ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠ এলাকা শক্তিশালী শোষণ ক্ষমতা প্রদান করে, 90% এর বেশি VOC অপসারণের হার সক্ষম করে, কার্যকরভাবে বায়ু দূষণ হ্রাস করে।
- জল চিকিত্সা: বর্জ্য জলে ভারী ধাতু আয়ন শোষণের জন্য ZSM-5 আণবিক চালুনি প্রয়োগ করা হয়। এর ছিদ্র কাঠামো নির্দিষ্ট আয়নগুলির (যেমন তামা এবং সীসা ইত্যাদি) নির্বাচনী শোষণের জন্য অনুমতি দেয়, জল দূষণ নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি প্রদান করে।
