जेएईएस लर्निंग

एक पेट्रोलियम रिफाइनरी के हार्ट में डिस्टिलेशन कॉलम के अंदर एक दिलचस्प प्रोसेस चल रहा होता है। चैलेंज यह है कि यहां बहुत सारे मिक्स गाइसिंग होती है। हम इन्हें कैसे सेपरेट करें? अगर आप इस प्रॉब्लम का सॉल्यूशन दे पाते हैं तो रॉ क्रूड ऑयल को कई यूज़फुल कंपोनेंट्स में सेपरेट किया जा सकता है। सिंपलीसिटी के लिए मान लेते हैं कि सिर्फ तीन गैसेस है। अब इंजीनियर्स का क्लेवर सॉल्यूशन है कंट्रोल कूलिंग। आईडिया यह है कि टेंपरेचर को धीरे-धीरे रिड्यूस किया जाए। सिर्फ एक गैस के बॉइलिंग पॉइंट तक। ओला। वहीं स्पेसिफिक गैस लिक्विड में कंडेंस हो जाती है और बाकी गैसेस से इंस्टेंटली सेपरेट हो जाती है। नेक्स्ट गैस को आइसोलेट करने के लिए टेंपरेचर को और रिड्यूस कर दीजिए अगले बॉईलिंग पॉइंट तक। लेकिन अगर आप डिस्टिलेशन टावर को जूम करके देखें सरप्राइज। वहां आपको कोई कूलिंग कॉइल्स नहीं दिखेंगी। उसकी जगह आपको गैस सेपरेशन का एक इंजीनियस मेथड दिखेगा। बबल कैप्स का यूज करके डिस्टिलेशन कॉलम की जीनियस इंजीनियरिंग समझने के लिए पहले हमें यह अस्यूम करना होगा कि यह सारी ट्रेज कंडेंस्ड लिक्विड से भरी हुई है। टॉप पर लोएस्ट टेंपरेचर वाला लिक्विड होता है और बॉटम पर हाईएस्ट टेंपरेचर वाला लिक्विड क्रूड ऑयल को सबसे पहले फर्नेस में फीड किया जाता है। यहां ज्यादातर लिक्विड वेपराइज हो जाता है। अब यह फ्लूइड जो मोस्टली वेपर होता है और थोड़ा लिक्विड भी होता है। डिस्टिलेशन कॉलम में एंटर करता है। अस्यूम कीजिए कि फर्स्ट ट्रे पर लिक्विड का टेंपरेचर 370 डिग्री सेल्सियस मेंटेन किया गया है। और जो फ्लूइड एंटर कर रहा है उसका टेंपरेचर 400 डिग्री सेल्सियस है। यहां से सिर्फ वेपर ऊपर की तरफ राइज करता है। अब बबल कैप डिजाइन का मैजिक शुरू होता है। इस डिजाइन की वजह से वेपर पार्टिकल्स को एक स्पेसिफिक पथ फॉलो करना पड़ता है। जो गैस इस ट्यूब के थ्रू एंटर करती है उसे ट्रे में मौजूद लिक्विड के अंदर से पास करना पड़ता है। याद रखिए यह लिक्विड काफी लोअर टेंपरेचर पर होता है। मान लीजिए गैस का एक कंपोनेंट है जिसका बॉइलिंग पॉइंट 375 डिग्री सेल्सियस है। तो ये कंपोनेंट इस लिक्विड पूल के अंदर आते ही कंडेंस हो जाएगा। इसी तरह गैस के सारे कॉमोनेंट्स जिनका बॉइलिंग टेंपरेचर 370 डिग्री सेल्सियस और 400 डिग्री सेल्सियस के बीच है वह सब यही कंडेंस हो जाते हैं। जिन गैसेस का बोइलिंग टेंपरेचर 370 डिग्री सेल्सियस से कम होता है। वह इस लिक्विड पूल से एस्केप कर जाती है और ऊपर की तरफ राइज करती है। यहां उनके लिए अगला लिक्विड पूल वेटिंग में होता है। जिसका टेंपरेचर और भी कम होता है। मान लीजिए 300 डिग्री सेल्सियस। यही प्रोसेस फिर रिपीट होता है और जिन गैसेस का बॉईलिंग पॉइंट 300 डिग्री सेल्सियस से 375 डिग्री सेल्सियस तक होता है वह सब इस लिक्विड पूल में कंडेंस हो जाती है। इसी तरह इंजीनियर्स क्रूड ऑयल को अलग-अलग कॉमोनेंट्स में सेपरेट करते हैं। एक प्रैक्टिकल डिस्टिलेशन टावर में लगभग 15 ऐसी ट्रेस होती है जितना मॉलिक्यूल हैवी होता है। उसका बॉईलिंग पॉइंट उतना ही ज्यादा होता है। इसका मतलब यह है कि क्रूड ऑयल के सारे हैवी कंपोनेंट्स टावर के बॉटम में मिलते हैं और लाइटर कंपोनेंट्स टॉप की तरफ होते हैं। उदाहरण के लिए डिस्टिलेशन टावर के टॉप रीजन में आपको गैसोलिन मिलेगी और बॉटम रीजन में इंडस्ट्रियल फ्यूल ऑयल टावर के बिल्कुल टॉप पर एक कंडेंसर लगाया जाता है। यह एक्टिव कूलिंग के अंडर होता है। जब गैस इन कॉइल से होकर गुजरती है तो उसका कुछ हिस्सा कंडेंस हो जाता है। जो गैस बच जाती है जिसका बॉईलिंग पॉइंट बहुत ही लो होता है। उसे सबसे ऊपर से पेट्रोलियम गैस के रूप में कलेक्ट किया जाता है। दुर्भाग्य से क्रूड ऑयल सेपरेशन की यह इंटरेस्टिंग फिजिक्स इतनी परफेक्टली काम नहीं करती। बॉटम मोस्ट ट्रे को देखिए। थ्योरी के हिसाब से जिन गैसेस का बोइलिंग पॉइंट 370 डिग्री सेल्सियस से ज्यादा है उन्हें यही कंडेंस होना चाहिए। लेकिन प्रैक्टिकली कुछ गैस मॉलिक्यूल्स जिनका बोइलिंग पॉइंट 370 डिग्री सेल्सियस से ज्यादा होता है, वह इस तरल पुल से एस्केप कर जाती है और इवेंचुअली टॉप ट्रे तक पहुंच जाती है। जबकि उन्हें वहां होना ही नहीं चाहिए। अब इंजीनियर्स का अगला ट्रिकी सॉल्यूशन आता है। इस तरल को एक पाइप के थ्रू वापस बॉटम ट्रे में भेज दिया जाता है। यह ट्रे हायर टेंपरेचर पर होती है जिससे वह मॉलिक्यूल्स वेपराइज हो जाती है जो एक्चुअली अपर ट्रे में होनी चाहिए और सिर्फ रिक्वायर्ड मॉलिक्यूल्स को ही ट्रैप किया जाता है। इस तरह का सेपरेशन और रिसर्कुलेशन डिस्टिलेशन कॉलम के अंदर कंटीन्यूसली चलता रहता है। अब चलिए डिस्टिलेशन कॉलम के बॉटम में गिरे रेड्यू पर फोकस करते हैं। इस रेजिड्यू में भी कुछ यूज़फुल प्रोडक्ट्स होते हैं। इसमें मौजूद फ्रैक्शंस का बॉइलिंग पॉइंट बहुत ज्यादा होता है। कुछ तो 1000 डिग्री सेल्सियस से भी ऊपर बॉईल होते हैं। लेकिन इतनी हाई टेंपरेचर पर बॉईल होने से पहले ही मॉलिक्यूल्स क्रैक हो जाते हैं। इंजीनियर्स फिर भी रेड्यू के सारे फ्रैक्शंस को बॉईल करना चाहते हैं। लेकिन लोअर टेंपरेचर पर यहां एक इजी एग्जांपल