मेथनॉल उत्पादन के कौन-कौन से तरीके हैं?

देश में मीथेनॉल बनाने हेतु तीन तरीके इस्तेमाल किए जाते हैं – कोयले से, प्राकृतिक गैस से, एवं कोक फर्नेस गैस से।

विभिन्न मानदंडों के आधार पर इसका वर्गीकरण अलग-अलग तरीकों से किया जाता है।
**कच्चे माल के आधार पर:** प्राकृतिक गैस, कोयला (कोक फर्नेस गैस, गैस), तेल; अन्य (जिसमें आइसलैंड से प्राप्त CO₂, जैव-ईंधन आदि शामिल हैं)।
**दबाव के आधार पर:** उच्च दबाव, मध्यम दबाव, निम्न दबाव।
**उत्पादन के पैमाने के आधार पर:** बड़े पैमाने पर, मध्यम पैमाने पर, छोटे पैमाने पर।
**प्रक्रिया-तकनीक के आधार पर:** घरेलू (लिंडा, हुआचांग, अनचुन, जूटो आदि); विदेशी (डेविड, रूची, टोपसो, कासाली, टोयो आदि)। । । । । ।

विदेशों में मेथनॉल उत्पादन हेतु प्रयुक्त तकनीकों के संबंध में, वहाँ 92% मेथनॉल प्राकृतिक गैस को कच्चे माल के रूप में उपयोग करके ही उत्पादित किया जाता है, जबकि कोयले का उपयोग करके मेथनॉल उत्पादन की दर केवल 2.3% है। इसलिए, विदेशी कंपनियों की मेथनॉल उत्पादन संबंधी तकनीकें मुख्य रूप से प्राकृतिक गैस का उपयोग करके ही विकसित की गई हैं। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर व्यापक रूप से उपयोग में आने वाली उन्नत मेथनॉल उत्पादन तकनीकों में DAVY (पूर्व में I.C.I.), OPSOE, UHDE, LURGI आदि की तकनीकें शामिल हैं। विभिन्न मेथनॉल उत्पादन तकनीकों में ऊर्जा खपत में बहुत अंतर नहीं होता; मुख्य अंतर तो उपयोग किए जाने वाले मेथनॉल संश्लेषण उपकरणों के प्रकार में ही होता है। 1. DAV Y मेथनॉल तकनीक की विशेषताएँ: DAV Y की कम-दबाव वाली मेथनॉल संश्लेषण तकनीक की खूबी यह है कि इसमें उत्कृष्ट गुणवत्ता वाले कैटालिस्टों का उपयोग किया जाता है। संश्लेषण हेतु आवश्यक दबाव: 5.0–10 मेगापास्कल; जबकि बड़े पैमाने पर मेथनॉल उत्पादन हेतु आवश्यक दबाव 8–10 मेगापास्कल होता है। संश्लेषण टावरों के प्रकार हैं: पहला, कूल्ड-कैटलिस्ट वाला संश्लेषण टावर। इस टावर की उत्पादन क्षमता अधिक होती है, एवं इससे प्राप्त मेथनॉल की सांद्रता लगभग 4–6% वॉल्यूम होती है। दूसरा प्रकार है – आंतरिक ऊष्मा-आदान वाला कूलिंग-ट्यूब वाला मेथनॉल संश्लेषण टॉ पाइप-आधारित संश्लेषण टॉवर भी विकसित किए गए। आमतौर पर डिस्टिलेशन हेतु दो टॉवरों का उपयोग किया जाता है; कभी-कभी तीन टॉवरों का भी उपयोग किया जाता है। इसका निर्णय भाप सिस्टम की व्यवस्था को ध्यान में वाष्प प्रणाली: इसे तीन स्तरों में विभाजित किया गया है – उच्च दबाव 10.5 मेगापास्कल, मध्यम दबाव 2.8 मेगापास्कल, एवं निम्न दबाव 0.45 मेगापास्कल। रूपांतरण के दौरान उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त ऊष्मा, एवं रूपांतरण भट्टी से निकलने वाली धुएँ से उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग, 10.5 मेगा पास्कल, 510℃ दबाव वाली उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करने हेतु किया जाता है। उच्च दबाव वाली अतितापित भाप का उपयोग सिंथेसिस कंप्रेसरों के स्टीम टर्बाइनों को चलाने हेतु किया जाता है; जबकि मध्यम दबाव वाली भाप का उपयोग उपकरणों में ऊर्जा प्रदान करने हेतु किया ज 2. लूर्जी मेथनॉल तकनीक – लूर्जी कंपनी की संश्लेषण प्रक्रिया में अपनी विशेषताएँ हैं; अर्थात्, इसके लिए उसके पास खुद के पेटेंट भी हैं। इसकी विशेषता यह है कि संश्लेषण टॉवर पाइप-आधारित होता है; इसमें अतिरिक्त भाप उत्पन्न होती है। पाइपों के अंदर लुर्जी संश्लेषण उत्प्रेरक होता है, जबकि पाइपों के बीच में बॉयलर का पानी होता है। इससे 3.5–4.0 मेगापास्कल दबाव वाली संतृप्त मध्यम-दबाव वाली भाप उत्पन्न होती है। चूँकि 2000 मेगाटन/दिन जैसी बड़ी क्षमता वाले संश्लेषण टॉवरों का व्यास बहुत बड़ा होता है, इसलिए आमतौर पर दो संश्लेषण टॉवरों को समानांतर रूप से उपयोग में लाया जाता है। यदि आकार और बड़ा हो, तो कॉलम-टाइप सिंथेसिस टॉवर का उपयोग किया जाता है; इसके बाद एक कोल्ड-ट्यूब या हीट-ट्यूब सिंथेसिस टॉवर भी जोड़ा जाता है। साथ ही, दो सिरीज़ के सिंथेसिस टॉवरों को भी समानांतर रूप से उपयोग में लाया जा सकता है। लुर्जी प्रक्रिया में आसवन हेतु तीन टॉवरों का उपयोग किया जाता है; या फिर तीन टॉवरों के उपयोग के बाद एक अतिरिक्त टॉवर का उपयोग करके पदार्थों को पुनः प्राप्त किया जाता है कभी-कभी दो टॉवरों वाली आसवन प्रक्रिया का भी उपयो त्रिपीर आसवन प्रक्रिया में, पूर्व-आसवन टॉवर एवं दबाव-आधारित आसवन टॉवरों के रीबोइलरों हेतु ऊष्मा स्रोत, रूपांतरित गैसों से प्राप्त अतिरिक्त ऊष्मा ही है। इसलिए, आसवन प्रक्रिया में कम दबाव वाली भाप की ही आवश्यकता होती है। 1. TO PSO E की मेथनॉल उत्पादन संबंधी तकनीकी विशेषताएँ: TO PSO E, अमोनिया एवं मेथनॉल उद्योग में पेटेंट प्राप्त तकनीकों एवं उत्प्रेरकों का प्रमुख निर्माता है। मेथनॉल उत्पादन हेतु इस कंपनी द्वारा उपयोग की जाने वाली तकनीकों में BWR सिंथेसिस टॉवर (जिसमें ट्यूबों के माध्यम से भाप उत्पन्न होती है), या CMD मल्टी-बेड इनसुलेटेड सिंथेसिस टॉवर शामिल हैं। इस प्रक्रिया की विशेषताएँ इस प्रकार हैं: अक्षीय ऊष्मा-रोधी बेड का उपयोग किया जाता है; टॉवरों के बीच ऊष्मा-आदान हेतु एक्सचेंजर लगे होते हैं; अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग बॉयलर में पानी को पहले से गर्म करने, या संतृप्त प्रणाली में पानी को टॉवर में प्रवेश करते समय तापमान 220℃ होता है। एकल मार्ग में रूपांतरण दर उच्च है, उत्प्रेरक की मात्रा कम है, संश्लेषण टॉवर की संरचना सरल है, एवं एक ही श्रृंखला में उत्पादन क्षमता अधिक है। संश्लेषण दबाव: 5.0 से 10.0 मेगापास्कल; यह उपकरण की क्षमता के अनुसार अनुकूलित किया जाता है। निसान का 2000 टन/दिन क्षमता वाला मेथनॉल उत्पादन संयंत्र; संश्लेषण हेतु आवश्यक दबाव लगभग 8 मेगापास्कल है। तीन या चार टॉवरों (रिसाइक्लिंग टॉवर सहित) की प्रक्रिया तकनीक का उपयोग किया जाता है। 1. 4 TEC मेथनॉल तकनीक की विशेषताओं में, इसके संश्लेषण हेतु IC I निम्न-दबाव वाली मेथनॉल तकनीक का उपयोग किया जाता है। आसवन हेतु लुर्जी कंपनी की तकनीक का उपयोग किया जाता है। संश्लेषण हेतु IC I नामक कम-दबाव वाला मेथनॉल संश्लेषण उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है। संश्लेषण टॉवर: TEC का उपयोग करके बनाया गया MRF-Z संश्लेषण टॉवर (बहु-स्तरीय रेडियल संश्लेषण टॉवर); इसमें आउटपुट में मेथनॉल की सांद्रता 8% वॉल्यूम प्रतिशत तक हो सकती है। सिंथेसिस टॉवर में प्रतिरोध कम है; यह 0.1 मेगापास्कल है। मेथनॉल संश्लेषण के दौरान उत्पन्न होने वाली अतिरिक्त ऊष्मा का उपयोग 3.5–4.0 मेगापास्कल दबाव वाली मध्यम दबाव वाली भाप उत्पन्न करने हेतु किया जाता है। इस मध्यम दबाव वाली भाप का उपयोग प्रक्रिया हेतु किया जा सकता है; या फिर इसे अतितापित करके टर्बाइनों को चलाने हेतु भी उपयोग में लाया जा सकता है 1. मित्सुबिशी हेवी इंडस्ट्रीज की मेथनॉल उत्पादन तकनीक की विशेषताएँ: मित्सुबिशी की मेथनॉल उत्पादन तकनीक, I.C.I. प्रक्रिया के समान ही है। इसकी विशेषता यह है कि इसमें अनूठी संरचना वाले “सुपर मेथनॉल सिंथेसिस टॉवर” का उपयोग किया जाता है। संश्लेषण दबाव, मेथनॉल उत्पादन सुविधाओं की क्षमता से संबंधित होता है। निसान का 2000 टन/दिन क्षमता वाला मेथनॉल उत्पादन संयंत्र; संश्लेषण हेतु आवश्यक दबाव लगभग 8.0 मेगापास्कल है। सुपर मेथनॉल संश्लेषण टैंक की विशेषताएँ हैं – इसमें डबल स्किन डिज़ाइन का उपयोग किया गया है; उत्प्रेरक का तापमान समान रहता है; एकल चरण में ही उच्च दर पर रूपांतरण होता है; एवं संश्लेषण टैंक के आउटलेट पर घनत्व 14% वॉल्यूम तक हो सकता है। यह सिंथेसिस टॉवर, 3.5–4.0 मेगापास्कल के मध्यम दबाव वाली भाप उत्पन्न करता है; इसके आउटपुट में घोल की सांद्रता 8–10% वॉल्यूम प्रतिशत तक होती है। सिंथेसिस प्रणाली में चक्रीय प्रवाह की मात्रा, पारंपरिक तकनीकों की तुलना में काफी कम होती है; इसलिए आवश्यक अतिरिक्त गैस की मात्रा भी न्यूनतम होती है। भाप प्रणाली की व्यवस्था के आधार पर, 2 टॉवर या 3 टॉवर वाली आसवन प्रणाली का उपयोग किया जाता है। 6. वुड कंपनी की मेथनॉल उत्पादन तकनीक में I.C.I. की कम-दबाव वाली संश्लेषण प्रक्रिया एवं उत्प्रेरकों का उपयोग किया जाता है। 2000 मेथनॉल प्रति दिन उत्पन्न करने हेतु आवश्यक संश्लेषण दबाव 8.0 मेगापास्कल है। संश्लेषण टॉवर: वुड कंपनी, सुधारित गैस-शीतलित आकार के रॉबिन-आकार के रिएक्टरों, समतापीय संश्लेषण टॉवरों, एवं ठंडी पाइपों वाले संश्लेषण टॉवरों का उपयोग करती है। CA SAL E कंपनी के ARC सिंथेसिस टॉवर (बहु-स्तरीय अक्षीय सिंथेसिस टॉवर) में, प्रति श्रृंखला 3000 MTPD तक उत्पादन किया जा सकता है। सिंथेटिक अपशिष्ट ऊष्मा पुनर्प्राप्ति विधि: बॉयलर में पानी को पहले से गर्म किया जाता है; इससे उपकरणों में निवेश कम होता है। आइसोथर्मल सिंथेसिस टॉवर: यह एक ट्यूब-शेल प्रकार का सिंथेसिस टॉवर है, जिसमें मध्यम दबाव वाली भाप उत्पन्न होती है; मध्यम दबाव वाली भाप का दबाव 3.5–4.0 मेगापास्कल होता है। इस टॉवर की अधिकतम उत्पादन क्षमता 1200 मेगाटन/दिन है। उपकरणों में निवेश अधिक है। कोल्ड-ट्यूब टाइप सिंथेसिस टॉवर: अक्षीय प्रकार का, कोल्ड-ट्यूबों के माध्यम से अप्रत्यक्ष ऊष्मा-आदान; एक ही टॉवर से 2000 MTPD तक उत्पादन किया जा सकता है। उपकरणों में निवेश कम है। 2 टॉवरों, 3 टॉवरों या 4 टॉवरों का उपयोग आसवन हेतु किया जा सकता है। इनकी तुलना निम्नलिखित है: 2 टॉवरों के उपयोग से मेथनॉल की पुनर्प्राप्ति दर 98.5% होती है; 1 टन मेथनॉल बनाने हेतु 1.2 टन निम्न-दबाव वाली भाप की आवश्यकता होती है। 3-स्तरीय वर्षीकरण प्रक्रिया में, मेथनॉल की पुनर्प्राप्ति दर 99% है; 1 टन मेथनॉल बनाने हेतु 0.47 टन कम दबाव वाली भाप की आवश्यकता होती है। 4. टॉवर डिस्टिलेशन प्रक्रिया में, मेथनॉल पुनर्प्राप्ति हेतु एक टॉवर का उपयोग किया जाता है; मेथनॉल की पुनर्प्राप्ति दर 99.5% है। 1 टन मेथनॉल प्राप्त करने हेतु 0.45 टन कम दबाव वाली भाप की आवश्यकता होती है। 1. लिंडे कंपनी की मेथनॉल उत्पादन तकनीक की विशेषताओं में I.C.I. निम्न-दबाव संश्लेषण प्रक्रिया एवं उत्प्रेरकों का उपयोग शामिल है। इसमें उप-उत्पादित भाप का उपयोग करके सर्पिल-ट्यूब प्रकार के समतापीय संश्लेषण टैंकों का उपयोग किया जाता है; ट्यूबों में बॉयलर का पानी होता है, एवं मध्यम दबाव वाली भाप का दबाव 3.5–4.0 मेगापास्कल होता है। इससे गैसों का प्रतिरोध कम हो जाता है। शेष भाग, IC I कम-दबाव वाले मेथनॉल के समान ही है।