【संदर्भ】कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तानुसार उपयोग संबंधी प्रौद्योगिकियों के विकास एवं अनुप्रयोग में सकारात्मक प्र

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परिचय: संसाधनों एवं पर्यावरणीय प्रतिबंधों में लगातार वृद्धि होने के कारण, खासकर घने कोहरे जैसी मौसमी स्थितियों के कारण, कोयले का स्वच्छ एवं कुशल उपयोग हमारी ऊर्जा रणनीति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन गया है। कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तापूर्ण उपयोग संबंधी तकनीकों में भी लगातार प्रगति हो रही है। कोयले का थर्मोलिसिस, कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तानुसार उपयोग हेतु एक महत्वपूर्ण तकनीक है कोयले के आकार संबंधी आवश्यकताओं के आधार पर, इसे ब्लॉक कोयले के लिए थर्मोलिसिस तकनीक एवं पाउडर कोयले के लिए थर्मोलिसिस तकनीक में विभाजित किया जा सकता है हमारे देश में ब्लॉक कोयले के थर्मोलिसिस हेतु ऊर्ध्वाधर भट्टियों का उपयोग किया जाता है; यह तकनीक परिपक्व है। शान्सी के यूलिन, इनर मंगोलिया के वुहाई आदि स्थानों पर इसका बड़े पैमाने पर उपयोग किया जा रहा है। इसकी उत्पादन क्षमता लगभग 50 मिलियन टन/वर्ष है। लेकिन यह तकनीक काफी पुरानी है; प्रत्येक उपकरण की उत्पादन क्षमता 10 मिलियन टन/वर्ष से कम है। प्रदूषण नियंत्रण हेतु उचित उपाय नहीं किए जा रहे हैं, जिससे पर्यावरण पर बुरा प्रभाव पड़ रहा है। साथ ही, चूँकि हमारे देश में कोयले का बड़े पैमाने पर यांत्रिक तरीकों से खनन किया जा रहा है, इसलिए कोयला खदानों से प्राप्त होने वाले ठोस कोयले का अनुपात लगातार कम होता जा रहा है (20% से भी कम)। जब पारंपरिक ब्लॉक कोयले के थर्मोलिसिस में विकास संबंधी समस्याएँ आ रही थीं, उसी समय पाउडर कोयले के थर्मोलिसिस तकनीक में प्रगति हुई। हमारा देश 1950 के दशक से ही कोयले के थर्मल विघटन संबंधी तकनीकों पर अनुसंधान कर रहा है। “863”, “973” जैसी योजनाओं के समर्थन से, झेजियांग विश्वविद्यालय द्वारा विकसित “सर्कुलेटिंग फ्लो-बेड तकनीक”, दालियान विश्वविद्यालय द्वारा विकसित “ठोस थर्मल कैरियर तकनीक”, बीजिंग कोलिन्सडा टेक्नोलॉजी कंपनी द्वारा विकसित “बेल्ट-फर्नेस तकनीक”, डाटांग हुआयिन पावर कंपनी एवं चाइना वुहुआन इंजीनियरिंग कंपनी द्वारा संयुक्त रूप से विकसित “स्वच्छ कोयला तकनीक (LCC)”, बीजिंग शेनवू एनवायरनमेंटल एनर्जी टेक्नोलॉजी ग्रुप द्वारा विकसित “रिजर्वेटिव थर्मल कैरियर-रहित रोटेटिंग बेड तकनीक”, शेनहुआ द्वारा विकसित “मॉड्यूलर ठोस थर्मल कैरियर तकनीक”, एवं गुआंगदोंग के झाओकिंग शहर में स्थित शुनशिन कोयला रसायन उद्योग कंपनी द्वारा विकसित “ब्राउन कोयले के थर्मल विघटन हेतु उत्प्रेरक तकनीक” – ऐसी कई कोयला-थर्मल विघटन संबंधी तकनीकें अब परीक्षण चरण में हैं; इनके माध्यम से कुछ महत्वपूर्ण तकनीकी चुनौतियों का समाधान किया गया है। यह ध्यान देने योग्य है कि इन तकनीकों का बड़े पैमाने पर औद्योगिक उपयोग संभव नहीं हो पाया, क्योंकि कोयले का चूर्ण एवं टार आसानी से आपस में मिलकर थर्मोलिसिस भट्टियों की दीवारों पर जम जाते हैं, जिससे अवरोध उत्पन्न हो जाता है। वर्ष 2014 में, हेनान लोंगचेंग समूह द्वारा कम-गुणवत्ता वाले कोयले के उपयोग हेतु निम्न-तापमान पर थर्मोलिसिस तकनीक पर अनुसंधान किया गया, एवं इस तकनीक के माध्यम से कोयले के थर्मोलिसिस संबंधी तकनीकी समस्याओं का समाधान किया गया। बहु-पाइप दहन तकनीक एवं सामग्री एवं बहु-दहन पाइपों के बीच गतिशील ऊष्मा-आदान-प्रदान तकनीक के माध्यम से, गैस का बहु-पाइपों के माध्यम से चरणबद्ध रूप से उपयोग करके ऊष्मा प्रदान की जा सकती है; साथ ही, सटीक तापमान नियंत्रण भी संभव ह ； उच्च-दक्षता वाली साइक्लोन-विशेष झिल्ली आधारित पृथक्करण प्रक्रिया के माध्यम से, 4 माइक्रोमीटर से बड़े ठोस कणों को पुनः प्राप्त किया जा सकता है, एवं तेल एवं गैसों को भी अलग किया जा सकता है। इस प्रक्रिया से कोयले को गर्म करने में होने वाली समस्याओं, एवं कोयले में ऊष्मा स्थानांतरण में होने वाली द ； उच्च तापमान पर घूर्णन आधारित गतिशील सीलिंग तकनीक के द्वारा, तेल-गैसों के बाहर निकलने एवं हवा के अंदर घुसने की समस्याओं का समाधान किया गया। साथ ही, विशेष निष्कर्षण प्रक्रियाओं एवं निष्कर्षकों के उपयोग से तेल-फेनॉल का समन्वित निष्कर्षण संभव हो जाता है; इससे थर्मोलिसिस द्वारा उत्पन्न अपशिष्ट जल जैव-रासायनिक उपचार के मानकों को पूरा कर लेता है। इसे परिपक्व जैव-रासायनिक उपचार तकनीकों के साथ जोड़कर पुनर्उपयोग एवं लगभग शून्य उत्सर्जन संभव हो जाता है। चीनी पेट्रोलियम एवं रसायन उद्योग संघ द्वारा किए गए मूल्यांकन के अनुसार, इस तकनीक का उपयोग करके निर्मित ऐसी उत्पादन लाइनें, जो प्रति वर्ष लाखों टन कोयले को संसाधित कर सकती हैं, लंबे समय तक स्थिर रूप से कार्य कर सकती हैं। इन लाइनों में शुद्ध कोयले का उत्पादन 71.53%, कोयला-टार का उत्पादन 11.05%, एवं गैस का उत्पादन 9.87% है। ऊर्जा-दक्षता 90.70% है। ； 10 मिलियन टन/वर्ष की क्षमता वाली, कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तानुसार उसके प्रभावी उपयोग संबंधी परियोजना का निर्माण प्रारंभिक चरण में ही पूरा हो चुका है। यह परियोजना, हमारे देश में कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तानुसार उसके उपयोग के क्षेत्र में विकास हेतु एक उत्कृष्ट उदाहरण साबित हुई ह इसके अलावा, तकनीक एवं उपकरणों में निवेश की लागत के मामले में, प्रमुख कोयला-रसायन उद्योगों की तुलना में, कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तात्मक उपयोग से होने वाला निवेश-लाभ अनुपात अधिक है, एवं आर्थिक दृष्टि से भी यह अधिक लाभदायक है। कोयले से गैस/तेल बनाने हेतु आवश्यक तकनीकों एवं उपकरणों पर होने वाला खर्च, कुल निवेश का 80% से अधिक है। जबकि कोयले के वर्गीकरण एवं गुणवत्तात्मक उपयोग संबंधी परियोजनाओं में ऐसे तकनीकों एवं उपकरणों पर होने वाला खर्च 68% है। इसके अलावा, महत्वपूर्ण उपकरणों का निर्माण घरेलू स्तर पर ही किया जाता है। ऐसी परियोजनाओं में लागत कम होती है, एवं इसमें और कमी लाने की संभावनाएँ भी हैं; इसलिए ऐसी परियोजनाओं में आर्थिक लाभ भी अधिक होता है। लोंगचेंग समूह की “कम-गुणवत्ता वाले कोयले के लिए रोटरी बेड विधि से कम तापमान पर थर्मोलिसिस करके ऊर्जा प्राप्त करने” वाली तकनीक के उदाहरण के आधार पर, अध्ययनों से पता चला है कि इस विधि से तैयार होने वाले ईंधन की लागत 1944.64 युआन/टन है; जो कि कोयले को सीधे तरल रूप में बदलने की लागत का आधा ही है। वहीं, LNG तैयार करने की लागत 1.48 युआन/घन मीटर है; जो कि कोयले से गैस तैयार करने की लागत का दो-तिहाई है। ； इसका निवेश स्तर केवल 0.7 करोड़ युआन/टन तेल है, जबकि शेनहुआ एवं इताई की कोयला-आधारित तेल उत्पादन परियोजनाओं में यह आंकड़ा क्रमशः 1.39 एवं 1.75 करोड़ युआन/टन तेल है। स्रोत: चीनी कोयला उद्योग संघ का सलाहकार केंद्र
लेखक: डॉ. ली वेईमिंग, राष्ट्रीय विकास अनुसंधान केंद्र के संसाधन एवं पर्यावरण नीति विभाग में उप-शोधकर्ता ； रेन शीहुआ, कोयला विज्ञान अनुसंधान संस्थान, कोयला रणनीतिक योजना अनुसंधान केंद्र