आधुनिक कोयला-रसायन उद्योग में कौन-सा मार्ग सबसे अधिक आशाजनक है?

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आधुनिक कोयला-रसायन उद्योग में कौन-सा मार्ग सबसे अधिक आशाजनक है? डीएमटीओ के प्रमुख वैज्ञानिक, अकादमिशियन लियू झोंगमिन की राय क्या है?
लेखक/स्रोत: तारीख: 2016-05-04; क्लिक्स: 37
कई विशेषज्ञों एवं उद्योग के लोगों ने आधुनिक कोयला-रसायन उद्योग की तकनीकी एवं आर्थिक संभावनाओं के बारे में अपनी राय दी है। लेकिन ये अनुमान ज्यादातर ऊँचे तेल-मूल्यों के समय के आधार पर ही लगाए गए हैं। इसके अलावा, विभिन्न विशेषज्ञों के निष्कर्ष भी एक-दूसरे से बहुत अलग हैं। कम तेल कीमतों के मद्देनजर, आधुनिक कोयला-रसायन उद्योग संबंधी कौन-सा मार्ग अधिक प्रतिस्पर्धी है? इसका विकास किस दिशा में होना चाहिए? हाल ही में, चीनी इंजीनियरिंग अकादमी के सदस्य एवं DMTO तकनीक के विशेषज्ञ लियू झोंगमिन ने कोयला-आधारित DMTO, कोयले से तेल बनाना, कोयले से इथिलीन ग्लाइकॉल बनाना, कोयले से प्राकृतिक गैस बनाना, कोयले से एरोमैटिक्स बनाना, एवं थर्मल विघटन के माध्यम से कोयले का उपयोग जैसे आधुनिक कोयला-रसायन उद्योग संबंधी मुद्दों पर विश्लेषण किया। 　　कोयला-आधारित DMTO में अभी भी काफी विकास की संभावनाएँ हैं। लियू झोंगमिन का कहना है कि तेल की कीमतों में गिरावट के बाद, कोयला-आधारित DMTO, कोयले से तेल बनाने की प्रक्रियाएँ, कोयले से इथेनोल बनाने की प्रक्रियाएँ, कोयले से प्राकृतिक गैस बनाने की प्रक्रियाएँ, कोयले से एरोमैटिक्स बनाने की प्रक्रियाएँ, एवं थर्मल विघटन के माध्यम से कोयले का उपयोग करने संबंधी प्रक्रियाओं की लागत, आर्थिक दक्षता एवं प्रतिस्पर्धात्मकता में काफी अंतर है। 2015 में विभिन्न उपकरणों के प्रदर्शन को देखते हुए, कोयला-आधारित DMTO अभी भी काफी प्रतिस्पर्धी है। चूँकि पॉलीप्रोपाइलीन/एथिलीन की कीमतों में गिरावट, तेल की कीमतों में होने वाली गिरावट के साथ समन्वित नहीं है; एवं तेल की कीमतों में गिरावट अधिक है, जबकि पॉलीओलेफिन की कीमतों में गिरावट कम है, इस कारण अधिकांश DMTO परियोजनाओं को अच्छा लाभ हुआ। चीन में एलीन्स की कमी होने, एवं मांग में लगातार वृद्धि होने के कारण, DMTO के लिए अभी भी बहुत विकास की संभावनाएँ हैं। 　　अब तक, DMTO तकनीक को 20 सेटों के रूप में विदेशों को लाइसेंस दिया जा चुका है; इनकी कुल उत्पादन क्षमता 11.26 मिलियन टन/वर्ष है। वहीं, 9 परियोजनाएँ पहले ही स्थापित एवं संचालित हो चुकी हैं; इनकी कुल उत्पादन क्षमता 5.2 मिलियन टन/वर्ष है। इन सभी परियोजनाओं से अच्छे आर्थिक एवं सामाजिक लाभ हुए हैं। विशेष रूप से 2015 में, जब अंतरराष्ट्रीय तेल की कीमतें लगातार गिर रही थीं, एवं कई कोयला-आधारित रासायनिक उत्पादन परियोजनाओं को भारी नुकसान हो रहा था, फिर भी DMTO परियोजना ने अच्छा लाभ हासिल किया। कुछ कोयला-आधारित ऑलिफिन उत्पादन संयंत्रों का शुद्ध लाभ तो हर साल 1 अरब युआन से भी अधिक है। बाजार ने DMTO तकनीक एवं इसके औद्योगिक उपकरणों की मजबूत प्रतिस्पर्धात्मकता एवं अच्छे भविष्य की संभावनाओं की पुष्टि की है। 　　आर्थिक दक्षता, किसी तकनीक की सफलता हेतु सबसे मूलभूत एवं व्यावहारिक आवश्यकता है। डीएमटीओ तकनीक का वास्तविक मूल्य एवं उपयोगिता केवल इसकी आर्थिक दक्षता में ही नहीं, बल्कि कोयला-समृद्ध क्षेत्रों में तेल के बजाय अल्कीन उत्पादन हेतु एक नया मार्ग उपलब्ध कराने में भी है। इससे अल्कीन उत्पादन हेतु आवश्यक कच्चे माल के स्रोत विविध हो गए हैं। पहले संसाधनों की कमी के कारण विकास में बाधाओं का सामना करने वाला अल्कीन उद्योग अब विकास के नए अवसर प्राप्त कर रहा है; इससे निचले स्तर पर उत्पादित विशिष्ट रासायनिक उत्पादों का विकास भी संभव हो गया है। इसी कारण, जब DMTO तकनीक विकसित हुई, तो यूरोप, अमेरिका एवं जापान जैसे देशों ने इस पर गहरा ध्यान दिया। क्योंकि उन्हें पता था कि चीन में आधुनिक कोयला-रसायन तकनीकों के उपयोग से चीन की तेल संसाधनों पर निर्भरता बदल जाएगी, एवं इससे अन्य उत्पादों की आपूर्ति एवं मांग में भी बदलाव आ सकता है। चूँकि विश्व में कोयले के संसाधन तेल की तुलना में कहीं अधिक हैं, एवं इनकी कीमतें भी कम हैं; इसलिए यदि ऐसे क्षेत्र जहाँ कोयला या प्राकृतिक गैस प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है, वहाँ कोयले या प्राकृतिक गैस का उपयोग करके पेट्रोकेमिकल उत्पाद एवं अन्य उत्पाद बनाए जाएँ, तो ऐसे क्षेत्रों की ऊर्जा संरचना में परिवर्तन हो जाएगा। इसका प्रभाव विश्व की ऊर्जा व्यवस्था पर भी पड़ सकता है। 　　कोयले से इथेनॉल निर्माण – DMTO की तुलना में कम नहीं है
लियू झोंगमिन का कहना है कि कोयले से इथेनॉल निर्माण संबंधी तकनीक की संभावनाएँ एवं महत्व, वस्तुनिष्ठ रूप से देखा जाए तो DMTO तकनीक की तुलना में कम नहीं है। एक ओर, स्वच्छ ईंधन के रूप में वाहनों में इथेनॉल की मांग बहुत अधिक है। इथेनॉल में ऑक्सीजन की मात्रा अधिक होती है; इस कारण यह पेट्रोल के ऑक्टेन स्तर एवं दहन दक्षता को बढ़ाने में मदद करता है, साथ ही कार्बन मोनोऑक्साइड एवं हाइड्रोकार्बन जैसे प्रदूषकों के उत्सर्जन को भी कम करता है। इसके अलावा, यह बेहद निर्विष है, इसलिए यह भूजल को प्रदूषित नहीं करता। इसी कारण यूरोपीय संघ, संयुक्त राज्य अमेरिका, ब्राजील आदि कई देशों में इसका उपयोग ऑटोमोबाइल ईंधन या पेट्रोल में मिलाने हेतु किया जाता है। हमारे देश में 2005 से कुछ प्रांतों/राज्यों में इथेनॉल-आधारित पेट्रोल का उपयोग बढ़ावा दिया जा रहा है; वर्तमान में 11 प्रांतों/राज्यों में इथेनॉल-आधारित पेट्रोल का उपयोग व्यापक रूप से किया जा रहा है। हमारे देश में हर साल 100 मिलियन टन से अधिक पेट्रोल की खपत होती है। यदि इथेनॉल-युक्त पेट्रोल का उपयोग किया जाए, तो न केवल तेल की बचत होगी, बल्कि ऑटोमोबाइलों से निकलने वाले धुएँ से वायुमंडल पर पड़ने वाले प्रभावों को भी कम किया जा सकेगा। 　　घरेलू एवं विदेशी स्तर पर इथेनॉल उत्पादन हेतु वर्तमान में लगभग 3 विधियाँ उपयोग में आ रही हैं। पहली विधि में, कोयले को गैस में बदलकर सीधे ही इथेनॉल उत्पन्न किया जाता है। दूसरी विधि में, कोयले को गैस में बदलकर पहले मेथनॉल बनाया जाता है, फिर उससे एसिटिक एसिड उत्पन्न किया जाता है; अंत में इस एसिटिक एसिड को हाइड्रोजनीकरण करके इथेनॉल बनाया जाता है। तीसरी विधि में, एसिटिक एसिड क लेकिन अब तक, इन 3 प्रक्रियाओं का परीक्षण किसी बड़े औद्योगिक संयंत्र में नहीं किया गया है। वर्तमान में, दाहुआ रिसर्च इंस्टीट्यूट, यानलियांग पेट्रोलियम ग्रुप के सहयोग से, शान्शी के शिंगपिंग में 100,000 टन/वर्ष की क्षमता वाला दुनिया का पहला “कोयले से इथेनॉल बनाने हेतु औद्योगिक प्लांट” बना रहा है। यह प्लांट इस वर्ष अक्टूबर में तैयार होकर कार्य करना शुरू कर देगा। 　　इसके अलावा, मेथनॉल की तुलना में इथेनॉल के लिए आगे की प्रसंस्करण प्रक्रियाएँ अधिक हैं, एवं इसके व्युत्पन्नों का मूल्य भी अधिक है। इथेनॉल से न केवल एथिलीन एवं एथिलबेंजीन जैसे रसायन बन सकते हैं, बल्कि ईथर, एस्टर एवं अन्य अल्कोहल जैसे कई अन्य रसायन भी बन सकते हैं। इसलिए इथेनॉल के उपयोग की संभावनाएँ बहुत ही व्यापक हैं। विशेष रूप से, यदि इथेनॉल से एथिलीन बनाने की प्रक्रिया को कम लागत वाली कोयला-आधारित इथेनॉल उत्पादन तकनीकों की मदद से लागू किया जा सके, तो इस प्रक्रिया में ऊर्जा की खपत कम होगी, प्रक्रिया अधिक संक्षिप्त होगी, एकल चरण में रूपांतरण दर अधिक होगी, एवं इसकी आर्थिक एवं प्रतिस्पर्धात्मक क्षमता भी बढ़ जाएगी। कोयले से इथेनॉल बनाने की तकनीक के उज्ज्वल भविष्य को देखते हुए, कई विकसित देशों ने वर्षों से इस क्षेत्र पर ध्यान दिया है; वे चाहते हैं कि हमारा देश इस क्षेत्र में पहले ही तकनीकी उपलब्धियाँ हासिल करे। 　　कोयले से इथिलीन ग्लाइकॉल बनाना – बड़े पैमाने पर औद्योगीकरण हेतु आवश्यक चुनौतियाँ
सैद्धांतिक रूप से, सिंथेटिक गैस से इथिलीन ग्लाइकॉल बनाना सबसे उचित तरीका है; इसके विकास की बहुत संभावनाएँ हैं। हमारा देश इस क्षेत्र में औद्योगीकरण करने वाला पहला देश रहा। लेकिन तकनीकी दृष्टि से अभी भी कुछ चुनौतियाँ हैं; खासकर बड़े पैमाने पर औद्योगीकरण संबंधी तकनीकों के क्षेत्र में जल्द से जल्द प्रगति करना आवश्यक वर्तमान में, कोयले से इथिलीन ग्लाइकॉल उत्पादन हेतु उपयोग में आने वाले रिएक्टरों की क्षमता पर्याप्त नहीं है। बड़े रासायनिक उद्योगों की अवधारणा एवं उससे जुड़े लाभों की तुलना में यह क्षमता बहुत कम है; इस कारण कोयले से इथिलीन ग्लाइकॉल उत्पादन की प्रतिस्पर्धात्मकता प्रभावित हो रही है। यदि 5 लाख टन/वर्ष की क्षमता वाली, कोयले से इथिलीन ग्लाइकॉल बनाने हेतु औद्योगिक तकनीकें एवं उपकरण विकसित किए जा सकें, तो कोयले से इथिलीन ग्लाइकॉल बनाने के क्षेत्र में वास्तविक रूप से विकास की संभावनाएँ खुल जाएँगी। 　　इसके अलावा, तकनीकी दृष्टि से, उत्प्रेरकों में और सुधार की आवश्यकता है; खासकर गैर-मूल्यवान धातुओं से बने उत्प्रेरकों के विकास की, एवं कार्बन मोनोऑक्साइड या हाइड्रोजन जैसे पदार्थों के प्रति उत्प्रेरकों की सहनशीलता में वृद्धि की। 　　कोयले से एरोमैटिक्स बनाना – कोयले के थर्मल विघटन की प्रक्रिया अधिक किफायती है। नेफ्था जैसी कच्ची सामग्री की कमी के कारण, हमारे देश में एरोमैटिक्स का उत्पादन पर्याप्त नहीं है। लियू झोंगमिन को कोयले से एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन बनाने का विचार पसंद है, लेकिन वह कोयले के थर्मल विघटन के माध्यम से ही ऐसे हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने के उन्होंने समझाया कि कोयले में पहले से ही बड़ी मात्रा में एरोमैटिक रिंग संरचनाओं वाले पदार्थ मौजूद होते हैं। थर्मल विघटन के बाद इसे अलग कर लेने पर, यह एक उत्कृष्ट एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन सामग्री बन जाती है। इससे न केवल कोयले का गुणवत्तापूर्ण उपयोग संभव होता है, बल्कि एरोमेटिक हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने की लागत भी कम हो जाती है। परमाणु-आर्थिकता एवं निवेश-आर्थिकता दोनों दृष्टिकोणों से यह विधि काफी लाभदायक है। 　　लियू झोंगमिन ने मेथनॉल से आरोमैटिक हाइड्रोकार्बन बनाने के विचार का विरोध किया। उन्होंने कहा कि मुख्य रूप से कच्चे माल एवं उत्पादों में कार्बन-हाइड्रोजन संतुलन संबंधी समस्याओं के कारण आरोमैटिक हाइड्रोकार्बनों का उत्पादन बढ़ाना कठिन है। इसके अलावा, चूँकि उत्पाद मिश्रित आरोमैटिक हाइड्रोकार्बन ही होते हैं, इसलिए पैराक्सीलीन जैसे उच्च मूल्य वाले उत्पादों को बनाने हेतु और अधिक प्रसंस्करण एवं जटिल शुद्धिकरण प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है; ऐसे में आर्थिक दृष्टि से समस्याएँ उत्पन्न हो सकती हैं। बेशक, एक नई तकनीकी पद्धति के रूप में इसका अन्वेषण करना उचित है; इसकी आर्थिक व्यवहार्यता के लिए बड़े पैमाने पर औद्योगीकरण एवं बाजार परीक्षण आवश्यक हैं। यदि सिंथेटिक गैस से सीधे एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन बनाए जा सकें, तो यह एक आदर्श तकनीकी विधि होगी। 　　कोयले से तेल एवं गैस उत्पादन हेतु तकनीकी आधार का होना बहुत ही महत्वपूर्ण है। लियू झोंगमिन के अनुसार, ऊर्जा सुरक्षा के दृष्टिकोण से, आवश्यक तकनीकी आधार एवं औद्योगिक प्रदर्शन हमारे देश के लिए निस्संदेह महत्वपूर्ण हैं। लेकिन वर्तमान में निर्मित एवं निर्माणाधीन कुछ कोयला-आधारित प्राकृतिक गैस उत्पादन संयंत्रों में विदेशी तकनीकों का ही उपयोग किया गया है; इनमें कोई वास्तविक तकनीकी प्रगति या नवाचार नहीं हुआ है। इसलिए, विदेशी तकनीकों को अपनाकर उन्हें अपने देश में विकसित करने का रास्ता अपनाने की आवश्यकता नहीं है 　　कोयले से तेल बनाने के क्षेत्र में, हमारा देश पहले से ही अग्रणी है। हालाँकि, जब तेल की कीमतें कम होती हैं, तो आर्थिक प्रतिस्पर्धा में टिकना मुश्किल हो जाता है। निश्चित रूप से, यदि कोयले से तेल उत्पादन करते समय तेल शोधन उद्योग एवं पेट्रोकेमिकल उद्योग के बीच संतुलन बनाया जा सके, तो ऐसे उत्पादों का उत्पादन किया जा सकता है जिन्हें तेल शोधन प्रक्रिया से प्राप्त नहीं किया जा सकता – जैसे उच्च शुद्धता वाले मोम, उच्च घनत्व वाले एयरोस्पेस उद्देश्यों हेतु उपयोगी तेल, या हमारे देश में कमी वाले उच्च गुणवत्ता वाले लुब्रिकेंट तेल। इस तरह पेट्रोकेमिकल उद्योग की कमियों की भरपाई की जा सकेगी, और इसका भविष्य अच्छा होने की संभावना है। 　　कोयले का गुणवत्तानुसार उपयोग – थर्मल डिस्टिलेशन द्वारा प्राप्त तेलों के वर्गीकृत उपयोग पर ध्यान देना आवश्यक है। लियू झोंगमिन के अनुसार, कोयले का गुणवत्तानुसार उपयोग एक बेहतरीन विचार है; यह कोयले के कुशल एवं स्वच्छ उपयोग हेतु भी एक प्रभावी तरीका है। लेकिन थर्मोलिसिस करना कठिन होने के कारण, देश की संबंधित अनुसंधान संस्थाओं एवं उद्यमों ने अपना मुख्य ध्यान इसी क्षेत्र पर केंद्रित किया, एवं थर्मोलिसिस तेल के बेहतर उपयोग की ओर ध्यान नहीं दिया। वर्तमान में, अधिकांश उद्योगों में थर्मल डिस्टिलेशन द्वारा प्राप्त तेलों के संसाधन हेतु अपेक्षाकृत असंवेदनशील तरीके ही अपनाए जा रहे हैं। मूल्यवान, आरोमैटिक यौगिकों से युक्त टार को, चाहे वह हल्का हो या भारी, सीधे हाइड्रोजनीकरण किया जाता है; इस प्रक्रिया में डीजल तो तैयार हो जाता है, लेकिन पेट्रोल में मौजूद मूल्यवान आरोमैटिक यौगिक कम मूल्य वाले नेफ्था तेल में बदल जात 　　उनका सुझाव है कि बड़े पैमाने पर एवं कुशल तरीकों से उत्पादन करते समय, डीजल के अलावा उच्च ऑक्टेन वाला पेट्रोल या आरोमैटिक हाइड्रोकार्बन भी उत्पन्न किए जाएं। चाहे संसाधनों के उचित उपयोग के दृष्टिकोण से हो, या निवेश की आर्थिक दक्षता के दृष्टिकोण से हो, यह अधिक वैज्ञानिक एवं उचित है।