વિભંજન (cracking)

વિભંજન (cracking) : ઉષ્મા વડે ઉચ્ચ અણુભારવાળાં રાસાયણિક સંયોજનો(ખાસ કરીને હાઇડ્રોકાર્બનો)નું વિઘટન કરી ઓછા અણુભારવાળાં સંયોજનો મેળવવાની પ્રવિધિ. સંયોજનોમાંના રાસાયણિક આબંધો(બંધનો, bonds)ને તોડી હાઇડ્રોકાર્બનોના અણુભાર ઘટાડવા માટે પેટ્રોલિયમ ઉદ્યોગમાં તે વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. ગૅસોલીન માટેના શાખાન્વિત (branched) હાઇડ્રોકાર્બનો તથા ઇથીન અને અન્ય આલ્કીનો(alkenes)ના સ્રોતરૂપ હોવાથી તે એક અગત્યની પ્રવિધિ છે.

કુદરતી ખનિજતેલ સ્નિગ્ધ (viscous), પીળાથી કાળાશ પડતા રંગનું, અનેક ઘટકો ધરાવતું સંકીર્ણ પ્રવાહી છે. આમાં પૅરેફિન હાઇડ્રોકાર્બનો, ઓલિફિન, એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનો અને તેમનાં વ્યુત્પન્નો વગેરે રહેલાં હોય છે. કાચા અથવા અપરિષ્કૃત (crude) પેટ્રોલિયમમાંથી ઉપયોગી પદાર્થો અલગ પાડવા તેનું રિફાઇનરીમાં વિભાગીય (fractional) નિસ્યંદન કરી તેમાંથી નૅપ્થા, ગૅસોલીન, કેરોસીન, ડીઝલ, ઇંધનતેલ (fuel oil), આસ્ફાલ્ટ વગેરે મેળવવામાં આવે છે. ગૅસોલીન અને મધ્ય-નિસ્યંદિતો(middle distillates)ની વધતી જતી માંગનો પુરવઠો જાળવી રાખવા વિભંજનપ્રવિધિ મહત્વની બની રહે છે.

વિભંજનપદ્ધતિના ત્રણ મુખ્ય પ્રકાર છે : (i) ઉષ્મીય (thermal) વિભંજન, (ii) ઉદ્દીપનીય (catalytic) વિભંજન અને (iii) હાઇડ્રોજની વિભંજન (hydrocracking).

ઉષ્મીય વિભંજન : અપરિષ્કૃત પેટ્રોલિયમ(કાચા તેલ)ના ભારે અંશો(heavy portions)ને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરતાં તેઓ વિઘટન પામે છે. શિકાગો નજીક સ્ટાન્ડર્ડ ઑઇલ કંપનીની વ્હાઇટિંગ રિફાઇનરી ખાતે 1913માં બર્ટન પ્રવિધિના ઉપયોગથી ઉદ્યોગમાં વિભંજનવિધિની શરૂઆત થઈ. 1937માં ઉદ્દીપનીય વિભંજનપ્રવિધિ શોધાવાને કારણે તથા કુદરતી વાયુ મોટા પ્રમાણમાં પ્રાપ્ત થતાં પેટ્રોરસાયણ ઉદ્યોગનો સારો વિકાસ થયો છે.

ઊંચા તાપમાને માત્ર ગરમીની અસરથી જ હાઇડ્રોકાર્બનોના અણુભારોમાં પરિવર્તન કરવા માટેની પ્રક્રિયાને તાપ-અપઘટન (pyrolysis) કહે છે. તેમાં મોટા અણુઓના વિભંજનથી નાના અણુઓ મેળવવાનો હેતુ સમાયેલો છે. જોકે સાથે સાથે ઊંચા અણુભારવાળાં સંયોજનો પણ બને છે. ખાસ કરીને ઉદ્દીપક વિના કરેલા ઉષ્મીય વિભંજનમાં આમ થતું જોવા મળે છે.

ઉષ્મીય વિભંજન એ એક એવી પ્રવિધિ છે કે જેમાં હાઇડ્રોકાર્બન જેવાં સંયોજનોમાંનાં કાર્બન-કાર્બન બંધનો માત્ર ગરમીની અસર હેઠળ તૂટે છે. પેટ્રોલિયમના કોઈ પણ અંશને ઊંચા તાપમાને (800°થી 1000° સે.) ગરમ કરવાથી ઉષ્મીય મુક્ત-મૂલક (free radical) ક્રિયાવિધિ દ્વારા ઉષ્મીય વિઘટન થાય છે. તે પછી શીતન (cooling), સંઘનન (condensation) તથા પ્રક્રિયાની નીપજોના ભૌતિક અલગીકરણ જેવી ક્રિયાઓને અનુસરવામાં આવે છે.

280°થી 400° સે. તાપમાન વચ્ચે ઉત્કલનબિંદુ ધરાવતા નિસ્યંદિતોના ઉષ્મીય ભંજનથી વાયુઓ, ગૅસોલીન, ભંજિત તેલના ગાળામાં જેમનાં ઉત્કલનબિંદુ હોય તેવી નીપજો અને ડામર જેવી અવશેષી (residual) નીપજો મળે છે. આ વિધિ કાચા તેલના પ્રાથમિક નિસ્યંદનથી મળેલાં ભારે નિસ્યંદિતો (heavier distillates) અને અવશેષમાંથી વિભંજન દ્વારા ગૅસોલીનની ઊપજ વધારવાનું શક્ય બનાવે છે.

પેટ્રોલિયમ નીપજોના પ્રવાહીરૂપ ભરણસંગ્રહો(charging stocks)નું 450°થી 550° સે.ની અને વાયુમય હાઇડ્રોકાર્બનોનું 600°થી 700° સે. તાપમાનની પરાસમાં ઉષ્મીય વિભંજન કરવામાં આવે છે. આ ક્રિયાનો દર (rate) પ્રથમ ક્રમ(first order)ની પ્રક્રિયાના દરની નિકટતમ રહે છે, જ્યારે સક્રિયન (activation) ઊર્જા 57,000 કિ. કૅલરી જેટલી હોય છે. 500° સે.ની આસપાસ વિભંજનનો વેગ તાપમાનના દર 12° સે.ના વધારાથી બેવડાય છે. આમાં દબાણની ખાસ અસર થતી નથી (તે મુખ્યત્વે દ્વિતીયક પ્રક્રિયાઓને અસર કરે છે.) પણ ઉષ્માવિનિમય, સ્થાનિક અતિતાપન(overheating)નું દૂર થવું, અધિસ્થાપન (installations)ની સંહતતા (compactness) વગેરે પર દબાણની સાનુકૂળ અસર થતી હોવાથી ઔદ્યોગિક વિભંજનમાં સારું એવું ઊંચું દબાણ (30થી 50 વાતાવરણ) રાખવામાં આવે છે.

વિભંજનની ક્રિયા માટે સમય પણ એક અન્ય ક્રાંતિક અવયવ (critical factor) છે. દા.ત., ગૅસ-તેલ(gas oil)ના વિભંજન વડે 20 % જેટલું (કદથી) ગૅસોલીન મેળવવા માટેની સમયમર્યાદા નીચે મુજબ હોય છે :

400° સે. તાપમાને… 4 કલાક

450° સે. તાપમાને… 14 મિનિટ

500° સે. તાપમાને… 70 સેકન્ડ

આથી ઉષ્મીય વિભંજન આધારિત ઘણી રિફાઇનરી-પ્રવિધિઓ એવી છે, જે મુખ્યત્વે ઉષ્મીય પરિસ્થિતિની તીવ્રતા અને ભરણસંગ્રહ(feed stock)ના પ્રબંધની બાબતમાં વિભિન્નતા ધરાવે છે.

ઉષ્મીય વિભંજનનો એક વિશિષ્ટ ઉપયોગ એ ભારે તેલના હળવા વિભંજન દ્વારા તેમની શ્યાનતા ઘટાડી તેમનું પંપિંગ સરળ બનાવવાનો છે. આને શ્યાનખંડન (શ્યાનવિભંજન, visbreaking) કહે છે. 454°થી 510° સે.ના તાપમાને પ્રચાલન કરવાથી અવશેષી ભરણ(residuum feed)ના 20 %થી 25 %નું મધ્ય નિસ્યંદિત (mid-distillate) અને હલકાં દ્રવ્યોમાં રૂપાંતર થાય છે.

ગૅસ-તેલ (gas oil) અથવા નૅપ્થાનું ઉષ્મીય વિભંજન એ જરા વધુ મુશ્કેલ પ્રચાલન છે. 510°થી 593° સે. તાપમાને કરવાથી ભરણ(feed)ના 45 % અથવા વધુ પ્રમાણનું નીચા અણુભારવાળાં સંયોજનોમાં પરિવર્તન થાય છે. અવશેષ(residuum)નું આ સંજોગોમાં વિભંજન કરવા જતાં નળીઓમાં કોક (coke) જામી જાય છે.

વરાળ-વિભંજન (steam cracking) પણ અતિ મુશ્કેલ વિભંજન છે. તે 593°થી 760° સે.એ કરવામાં આવે છે. આમાં હાઇડ્રોકાર્બનનું આંશિક દબાણ નીચું રાખવા વરાળનો મંદક તરીકે ઉપયોગ થાય છે. પ્રાથમિક નીપજો તરીકે ઇથિલિન, પ્રોપિલિન અને બ્યુટાડાઇન જેવાં ઑલિફિન સંયોજનો મેળવવાં તેનો ઉપયોગ થાય છે.

તરલ-કોકિંગ (fluid coking) એવું ઉષ્મીય પ્રચાલન છે, જેમાં અવશેષનું 510° સે.થી નીચા તાપમાને ઊકળતી ગૅસ-તેલ નીપજો અને કોકમાં સંપૂર્ણ રૂપાંતર થાય છે. અહીં રિઍક્ટરમાં 510° સે. અને 2.1થી 3.5 કિગ્રા./સેમી.² દબાણે કોકના કણોના તરલીકૃત સંસ્તર(fluidized bed)ની સપાટી પર અવશેષી તેલ વહેવડાવવાથી કણો ઉપર કોક જામે છે, જ્યારે હલકા અંશો બહાર આવે છે.

વિલંબિત કોકિંગ(delayed coking)માં તેલ અથવા અવશેષને 510° સે. તાપમાને ગરમ કરી કોકડ્રમમાં લઈ જવામાં આવે છે. અહીં પ્રવાહીને લાંબા સમય સુધી રાખવાથી તે ઓછા (નીચા) અણુભારવાળાં હાઇડ્રોકાર્બનોમાં ફેરવાઈ નિસ્યંદન પામી બહાર આવે છે; જ્યારે કોકમાં ફેરવાયેલો ભાગ ડ્રમમાં રહે છે, જેને અવારનવાર બહાર કાઢી લેવામાં આવે છે. તરલ-કોકિંગ અને વિલંબિત કોકિંગમાં અવશેષી ભરણના અતિ ઊંચા ઉત્કલન-બિંદુવાળા અંતભાગોનું સંપૂર્ણ રૂપાંતરણ થાય છે.

ઉષ્મીય વિભંજનમાં મુક્ત-મૂલક શૃંખલા પ્રક્રિયા થાય છે, જે નીચે પ્રમાણે સમજાવી શકાય :

જો મોટો આલ્કિલ-સમૂહ હોય તો તેમાંથી ઑલિફિન અણુ અને મિથાઇલ જેવો નાનો મુક્ત-મૂલક છૂટો પડે છે, જે (ક)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે પ્રક્રિયા કરે છે અને પુન: ઉત્પન્ન થાય છે. આવા મુક્ત-મૂલકો એકમેકની સાથે પ્રક્રિયા કરે અથવા રિઍક્ટરની સપાટી સાથે અથડાય તો પ્રક્રિયા બંધ પડે છે.

ઉદ્દીપનીય વિભંજન : દુનિયાના મોટાભાગના તેલ-ઉદ્યોગમાં વપરાતી આ મુખ્ય પ્રવિધિ છે. તેના વડે મધ્ય (intermediate) અને ઉચ્ચ ઉત્કલની (high boiling) પેટ્રોલિયમ નિસ્યંદિતોનું નીચા અણુભારવાળી પેદાશોમાં રૂપાંતર કરી ઉચ્ચ ઑક્ટેન ગુણવત્તાવાળા ગૅસોલીનનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. ઉષ્મીય વિભંજનની અમુક મર્યાદાઓને લીધે તેમાં સુધારાઓ કરવા દ્વારા ઉદ્દીપનીય વિભંજન અને ઉદ્દીપકીય પુનરુદ્ભવન(પુનરુત્પાદન, reforming)ની રીતો શોધાઈ હતી.

ત્રીસીના દાયકામાં ફ્રાંસમાં યુજીન જે. હાઉડ્રીએ ઉચ્ચતાપસહ-માટી(refractory-clay)નો ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ કરી પ્રયોગો શરૂ કરેલા અને એ રીતે હાઉડ્રી વિભંજનપ્રવિધિ શોધાઈ. અમેરિકન તેલ-કંપનીઓ દ્વારા વ્યાપક ઇજનેરી વિકસન દ્વારા તે વ્યાપારી ધોરણે અસ્તિત્વમાં આવી. શરૂઆતમાં ઉદ્દીપક તરીકે બેન્ટોનાઇટ, કેઓલિન જેવી કુદરતી માટીનો ઉપયોગ થતો હતો. પરંતુ પાછળથી ઍસિડમય સિલિકા-ઍલ્યુમિના ઝિયોલાઇટનો ઉદ્દીપક તરીકે ઉપયોગ વધુ કાર્યક્ષમ માલૂમ પડ્યો. આ વિધિમાં ગૅસ-તેલ, નિષ્કર્ષિત ડામર તેમજ નિસ્યંદન પછીનો જાડો રગડો વાપરી શકાય છે. પ્રવિધિમાં તાપમાન 450°થી 551° સે. અને દબાણ 70થી 250 કિ. પાસ્કલ રાખવામાં આવે છે. આ પ્રવિધિ દ્વારા ઉષ્મીય વિભંજનની સરખામણીમાં ઊંચા ઑક્ટેન આંકવાળું ગૅસોલીન મળે છે.

ઉદ્દીપનીય વિભંજનની સફળતા જોઈ તેમાં વધુ સુધારા કરવામાં આવ્યા છે. ગતિશીલ સંસ્તર (moving bed) વિધિ તરીકે ઓળખાતી એક પદ્ધતિમાં તેલ-વિભંજક પાત્રમાં અને ત્યારબાદ પુનરુદ્ભવન-ભઠ્ઠી(regenerating kiln)માં ઉદ્દીપકની નાની (3થી 4 મિમી.) ગુટિકાઓ (pellets) અથવા મણકા(beads)ના સતત ખસતા સંસ્તરનો ઉપયોગ થાય છે. રિઍક્ટરના મથાળેથી ગરમ ઉદ્દીપક નીચે આવે છે. આમાંથી ગરમ બાષ્પિત નિસ્યંદિતો પસાર થાય છે. ઉદ્દીપકની હાજરીમાં તેલની બાષ્પનું 430°થી 500° સે. તાપમાને અને 0.4થી 1.0 વાતાવરણના દબાણે વિભંજન થાય છે. ઉદ્દીપક અને તેલનો ગુણોત્તર સામાન્ય રીતે 4થી 7 : 1નો હોય છે. વપરાયેલો ઉદ્દીપક તળિયેથી કાઢી લઈ જુદી ભઠ્ઠીમાં પુનર્જનિત કરી ફરીવાર પ્રક્રિયાકક્ષની ટોચ ઉપર વાતિલ ઉત્થાપક (pneumatic lift) વડે મોકલવામાં આવે છે. આ રીત હવે વપરાશમાં નથી.

તરલ સંસ્તર (fluid bed) [અથવા તરલિત સંસ્તર (fluidized bed)] તરીકે ઓળખાતી પદ્ધતિમાં ઉદ્દીપક 20થી 80 મેશ(જાળી, mesh)ના પાઉડર રૂપે વાપરવામાં આવે છે. આ પાઉડર અગાઉથી ગરમ કરેલ તેલની બાષ્પ સાથે પ્રક્રિયાકક્ષમાં દાખલ થાય છે. વિભંજનકક્ષમાં ઉદ્દીપક અને તેલની બાષ્પ વચ્ચે ગાઢ સંપર્ક રહે તેનો ખ્યાલ રાખવામાં આવે છે. યોગ્ય કદના રજકણો ગતિમાન વાયુ સાથે ઘનિષ્ઠ રીતે મિશ્ર થાય ત્યારે પ્રવાહી ગુણધર્મોવાળી ઘન  વાયુની સમાંગી પ્રણાલી બને છે તે સિદ્ધાંતનો અહીં ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રવાહીની અંદર તેની ગરમ બાષ્પનું વિભંજન થાય છે. આ માટે તાપમાન 544°થી 510 સે. અને દબાણ 0.7થી 1.4 કિગ્રા./સેમી.2 રાખવામાં આવે છે. જ્યારે ઉદ્દીપક અને તેલનું પ્રમાણ 5થી 30 : 1 હોય છે. તેલની બાષ્પ ઉદ્દીપકના સંસર્ગમાં અલ્પ સમય માટે રહે છે અને તેનું ચોક્કસ નિયમન કરવામાં આવે છે. વિભંજન પામેલી બાષ્પ ઉપરના ભાગમાંથી વિભાગીય નિસ્યંદન માટે બહાર લઈ જવામાં આવે છે. અંદર દાખલ થયેલા પ્રવાહની ગતિ કંઈક મંદ પડતાં થોડોઘણો ઉદ્દીપક પ્રવાહમાંથી નીચે બેસી જાય છે, જે પ્રવાહી પ્રાવસ્થા સાથે બહાર નીકળી જાય છે. વપરાયેલો ઉદ્દીપક અલગ પાડી હવાના પ્રવાહ વડે પુનર્જનિત્ર(regenerator)માં મોકલવામાં આવે છે. જ્યાં તેના ઉપર જામેલી મેશ (કાર્બન) બાળી નાખવામાં આવે છે. આ રીતે સક્રિય બનેલો ઉદ્દીપક ફરીથી વપરાય છે.

ઉપર્યુક્ત બંને પ્રવિધિઓમાં પરિસંચારી (circulating) ઉદ્દીપક વિભંજન માટેની ગરમી પૂરી પાડે છે. ઉદ્દીપનીય વિભંજન દ્વારા જુદી જુદી જાતના અપરિષ્કૃત તેલ-અંશોમાંથી ટેટ્રાઇથાઇલ લેડ રહિત 90થી 95 સંશોધન ઑક્ટેન આંક(research octane number)વાળા ગૅસોલીનનું ઉત્પાદન કરાય છે. સાથે સાથે મોટા જથ્થામાં ઉત્પન્ન થતા વાયુમય હાઇડ્રોકાર્બનો (મુખ્યત્વે પ્રોપિલીન અને બ્યુટીલિન) અન્ય વપરાશ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ ઉપરાંત ગૅસોલીનથી ઊંચા ઉત્કલનબિંદુવાળું ઉદ્દીપકીય રીતે ભંજિત ગૅસ-તેલ પણ બીજી મુખ્ય નીપજ ગણાય છે. તેમાં મુખ્યત્વે બહુચક્રીય ઍરોમૅટિક સંયોજનો હોય છે. તેમનું આગળ વિભંજન થઈ શકતું નથી.

હલકા (lighter) ભાગનો સીધેસીધો ઉપયોગ કરાય છે અથવા સીધા નિસ્યંદિત(straight run)ની સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે. ઉત્કલનબિંદુની આ પરાસવાળાં ઉષ્મીય રીતે ભંજિત નિસ્યંદિતો ડીઝલ, તેમના ઘટકો અને તાપનતેલો (heating oils) તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ભારે અંશ(heavier portion)નો અમુક ભાગ તાજા ભરણસંગ્રહ (feedstock) સાથે પુનશ્ર્ચક્રિત કરી (recycled) હલકી નીપજોમાં વધારાનું રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.

ઉદ્દીપકીય વિભંજનમાં C₁ અને C₂ અંશો (fractions) ઉત્પન્ન થતા નથી પણ પેટ્રોલમાં જરૂરી એવા દ્વિતીયક અને તૃતીયક શ્રેણીનાં હાઇડ્રોકાર્બનો બને છે. કૉક-કાર્બન(coke-carbon)નું પ્રમાણ પણ ઓછું હોય છે.

ઉદ્દીપકીય વિભંજન ક્રિયાવિધિ (mechanism) : ઉદ્દીપકીય વિભંજનમાં વપરાતા એસિડિક ઉદ્દીપકને લીધે આયનિક પ્રક્રિયા થાય છે. કાર્બોનિયમ આયનની પ્રક્રિયા વડે તે સમજાવી શકાય છે. (મુક્ત- મૂલક કરતાં આ આયનમાં એક ઇલેક્ટ્રૉન ઓછો હોય છે.)

(i) કાર્બોનિયમ આયનનું નિર્માણ :

CH₃CH = CH₂ + H⁺ (ઍસિડ ઉદ્દીપકીય) → CH₃C⁺HCH₃ મૂળ તેલમાં ઑલિફિન ન હોય તો ઉષ્મીય ભંજનથી બનવા જોઈએ.

(ii) H⁺ વિનિમય :

CH₃C⁺HCH₃ + CH₃CH₂ (CH₂)_nCH₃ → CH₃CH₂CH₃ + CH₃C⁺H(CH₂)nCH₃

(iii) વિભંજનપ્રક્રિયા

CH₃C⁺H(CH₂)_nCH₃ → CH₃CH = CH₂ + R⁺

[R = (CH₃)₂ – C+ – (CH₂)_n–3 CH₃ અથવા CH₃ – C+H – (CH₂)n₃ = CH₃]

R⁺નું આગળ વિભંજન થઈ ઑલિફિનના નાના અણુઓ બને છે.

CH₃C⁺HCH₃R´ → CH₃CH = CH₂ અથવા (CH₃)₂C⁺CH₂R´ → (CH₃)₂C = CH₂

પુન:ઉદ્ભવન (reforming) : આ પ્રક્રમમાં ભારે અણુઓના વિઘટન ઉપરાંત વિહાઇડ્રોજનીકરણ, કાર્બન શૃંખલાઓનું ચક્રીકરણ (cyclisation), સમાવયવીકરણ અથવા અણુઓમાં કાર્બન પરમાણુઓનો પુનર્વિન્યાસ તથા આલ્કિલેશન જેવી પ્રક્રિયાઓ સંકળાયેલી છે. ઉષ્મીય અને ઉદ્દીપનીય પુનરુદ્ભવન પ્રક્રમમાં નીચા ઑક્ટેનવાળા ગૅસોલીન ઘટકોને ઊંચા ઑક્ટેન આંક ધરાવતા અંશોમાં રૂપાંતરિત કરવાનો હેતુ સમાયેલો છે. આ પ્રક્રમ મોટેભાગે 95° સે.થી 205° સે.ની ઉત્કલન પરાસમાં આવેલાં સીધાંનિસ્યંદિત (પેરેફિનિક) ભાગોને લાગુ પાડવામાં આવે છે.

ઉષ્મીય પુનરુદ્ભવન 1930ના દાયકાની શરૂઆતમાં દાખલ કરાયેલું. તેમાં નીચા ઑક્ટેનવાળા ભરણને બાષ્પમાં ફેરવવામાં આવે છે અને તાપમાન લગભગ 500° સે.થી 570° સે. જેટલું લઈ જવામાં આવે છે. દબાણ 35થી 70 કિગ્રા./સેમી2ની પરાસમાં રખાય છે. આ વિધિ દ્વારા 80 % ભરણનું સંપૂર્ણ ઉત્કલની પરાસવાળા ગૅસોલીનમાં રૂપાંતર થાય છે. જ્યાં ગૅસોલીન એ ઇચ્છનીય નીપજ હોય ત્યાં ઍલ્યુમિના અથવા સિલિકાઍલ્યુમિના પર રહેલા પ્લેટિનમ ઉદ્દીપક ઉપર આ પ્રવિધિ કરવામાં આવે છે. ઉદ્દીપનીય પુનરુદ્ભવન પ્રક્રમનો ઉપયોગ ઊંચા ઑક્ટેન આંકવાળા ઍરોમૅટિક સંયોજનો (દા.ત., ટૉલ્યુઇન, ઑક્ટેન આંક 104) બનાવવા માટે પણ થાય છે. આ માટે કાચા તેલમાંથી નિસ્યંદન દ્વારા મેળવાયેલા નૅપ્થા, કોકિંગ નૅપ્થા તથા ઉદ્દીપકીય રીતે મેળવાયેલ નૅપ્થા વપરાય છે. પેટ્રોરસાયણ ઉદ્યોગો માટે જરૂરી એવા ઍરોમૅટિક ભરણ-સંગ્રહો (feed stocks) માટે પણ આ પદ્ધતિ વપરાય છે.

ઉદ્દીપકના પ્રકાર મુજબ પ્રક્રિયાઓ થાય છે. નિકલ અને કોબાલ્ટ વડે સમાવયવીકરણ (ઑક્સાઇડ રૂપે), મોલિબ્ડેનમ અને ક્રોમિયમ વડે વિહાઇડ્રોજનીકરણ અને વિહાઇડ્રોચક્રીકરણ (dehydrocyclisation); પ્લૅટિનમ, ઇરિડિયમ, પેલેડિયમ અને રહોડિયમ ધાતુઓ દ્વારા વિહાઇડ્રોજનીકરણ, સમાવયવીકરણ, હાઇડ્રોવિભંજન (hydrocracking) અને હાઇડ્રોચક્રીકરણ જેવી પ્રક્રિયાઓ થાય છે. પ્રક્રિયાઓ સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજન વાયુની હાજરીમાં થાય છે.

(i) વિહાઇડ્રોજનીકરણ (ઉષ્માશોષક) :

(iv) હાઇડ્રોવિઆલ્કિલીકરણ (hydrodealkylation) : પેટ્રોલિયમ તેલના પુનરુદ્ભવન પ્રક્રમ દ્વારા બેન્ઝિન ટૉલ્યુઇન અને ઝાયલીન લગભગ સરખા પ્રમાણમાં મળે છે. આ પૈકી બેન્ઝિનની જરૂરિયાત વધુ હોવાથી બેન્ઝિનશ્રેણીના અન્ય આલ્કિલબેન્ઝિનોમાંથી હાઇડ્રોજનીકરણ અને વિઆલ્કિલીકરણ એમ બંને પ્રક્રિયાઓ સાથે કરીને બેન્ઝિન બનાવવામાં આવે છે.

C₆H₅CH₃ + H₂ → C₆H₆ + CH₄

   ટૉલ્યુઇન                 બેન્ઝિન

C₆H₄(CH₃)₂ + 2H₂ → C₆H₆ + 2CH₄

C₁₀H_(8–x)(CH₃)_x + xH₂ → C₁₀H₈ + xCH₄

પ્રક્રિયા ઉદ્દીપક વગર ઊંચા તાપમાને જ્યારે ઉદ્દીપકની હાજરીમાં નીચા તાપમાને અને દબાણે થાય છે.

(v) વિહાઇડ્રોચક્રીકરણ (dehydrocyclisation) : વિવિધ પ્રકારનાં (n–હેપ્ટેન અને n–હેક્ઝેન જેવાં) પૅરેફિનોમાંથી તેમજ પૅરેફિનમય ગૅસોલીનમાંથી ઉદ્દીપકની પ્રક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજનનો એક અણુ દૂર થઈ ચક્રીય (cyclic) સંયોજનો તેમજ તેમાંથી હાઇડ્રોજનના વધુ અણુઓ ઓછા થવાથી ઍરોમૅટિક સંયોજનો બને છે; દા.ત.,

હાઇડ્રોવિભંજન (hydrocracking) અથવા હાઇડ્રોપ્રક્રમણ (hydroprocessing) : હાઇડ્રોવિભંજન એ ઉદ્યોગમાં પ્રમાણમાં પાછળથી દાખલ થયેલી પ્રવિધિ છે. જ્યારે કોઈ પ્રક્રિયા હાઇડ્રોજન  વાયુની હાજરીમાં થાય ત્યારે કાર્બન ઉત્પન્ન થવા માટે જવાબદાર એવી પ્રચ્છન્ન પ્રક્રિયાઓ અવરોધાય છે. કાર્બન-કાર્બન બંધનોને તોડવા તથા ઑલિફિની બંધનોને સંતૃપ્ત કરવા માટે હાઇડ્રોજન મૂલકના ઉદ્ભવન પર આ વિધિ આધારિત છે. 1930 પૂર્વે જર્મનોએ તેનો ઉપયોગ લિગ્નાઇટનું ગૅસોલીનમાં રૂપાંતર કરવા માટે કરેલો. 1982 પછી આ પદ્ધતિ યુ.એસ. જેવા દેશોમાં વધુ પ્રચલિત બની છે. તે મધ્યવર્તી અને ઉચ્ચ ઉત્કલની (high-boiling) નિસ્યંદિતોનું પૅરેફિન-સમૃદ્ધ (paraffin rich) અને પ્રમાણમાં ઓછાં ચક્રીય સંયોજનો (cyclics) અને ઑલિફિનો ધરાવતા મધ્ય નિસ્યંદિતો(middle distillates)માં રૂપાંતર કરે છે. વળી તે ભારે પુનરુત્પાદિતો(heavy reformates)માં રહેલા આલ્કિલ-એરાઇલ ઘટકોનું હાઇડ્રોવિઆલ્કિલેશન પણ કરે છે અને બેન્ઝિન, નૅપ્થેલિન ઉત્પન્ન કરે છે. તેમાં સમઘટકીકરણ, વિહાઇડ્રોજનીકરણ, ચક્રીકરણ જેવી ઇચ્છનીય પ્રક્રિયાઓની સાથે કેટલીક વણજોઈતી પ્રક્રિયાઓ (દા.ત., બહુલીકરણ, સંઘનન વગેરે) પણ થાય છે. આવી પ્રક્રિયાઓ ઓછી કરવા માટે હાઇડ્રોજન વાયુનું દબાણ ઊંચું, 150 વાતાવરણ જેટલું અને તાપમાન 370° સે. થી 450° સે. રાખવામાં આવે છે. પ્રક્રિયામાં નિકલ, કોબાલ્ટ, ટંગસ્ટન, મોલિબ્ડેનમ, પ્લૅટિનમ કે પેલેડિયમ (ધાતુ અથવા સલ્ફાઇડ સ્વરૂપે) ઉદ્દીપક મારફતે હાઇડ્રોજનીકરણ અથવા વિહાઇડ્રોજનીકરણ જેવી પ્રક્રિયાઓ થાય છે. વિભંજન સમઘટકીકરણ જેવી પ્રક્રિયાઓમાં જરૂરી અમ્લતા Al₂O₃, SiO₂ – Al₂O₃/MgO/TiO₂/B₂O₃/ZrO₂ ઝિયોલાઇટ વગેરે દ્વારા મેળવાય છે. અહીં પ્રવાહી ઇંધનોની નીપજ વધુ તથા મળતી પેદાશોમાં પૅરેફિનોનું પ્રમાણ ઍરોમૅટિક કરતાં વધુ હોય છે. પ્રક્રિયાથી મળતાં ઇંધનો પ્રદૂષણ માટે જવાબદાર એવા સલ્ફર અને નાઇટ્રોજનથી મુક્ત હોય છે અને તેઓ હાઇડ્રોજનસંતૃપ્ત હોવાથી વધારાની કોઈ રાસાયણિક વિધિની જરૂર રહેતી નથી.

પ્ર. બે. પટેલ