घरेलू स्तर पर कोक भट्टियों में नाइट्रोजन निष्कासन संबंधी तकनीकों में तुरंत सुधार की आवश्यकता है – तकनीकी नवाचारों से ही उद्यमों को आर्थिक लाभ प्राप्त हो सक

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इस पोस्ट को सबसे अंत में angryant ने 2016-8-2, 19:30 पर संपादित किया। चीनी कोकिंग उद्योग संघ के विशेषज्ञ झेंग वेनहुआ के अनुसार, वर्तमान में देश भर में 600 से अधिक कोकिंग कारखाने हैं, एवं पिछले वर्ष कोक का उत्पादन 447.8 मिलियन टन रहा। पिछले कुछ वर्षों में, देश के विभिन्न कोकिंग प्लांटों में उत्पन्न होने वाली धुएँ की गैसों में NOx की औसत सांद्रता लगभग 650 मिलीग्राम/नैनोमीटर³ है। यदि ये धुएँ **कोकिंग उद्योग के NOx उत्सर्जन मानकों** के अनुरूप हों (सामान्य क्षेत्रों में 500 मिलीग्राम/नैनोमीटर³, विशेष क्षेत्रों में 150 मिलीग्राम/नैनोमीटर³), तो औसत सांद्रता 450 मिलीग्राम/नैनोमीटर³ मानकर, प्रतिवर्ष लगभग 265,000 टन NOx कम उत्सर्जित हो सकता है। यह मात्रा, देशभर में औद्योगिक क्षेत्रों से होने वाले नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन का 1.9% है। (“राष्ट्रीय पर्यावरण सांख्यिकी बुलेटिन, 2014” के अनुसार, औद्योगिक क्षेत्रों से होने वाला नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन 14,048,000 टन है।) 　　इसके आधार पर, विशेषज्ञों का अनुमान है कि यदि वर्तमान उत्पादन क्षमता के आधार पर कोकिंग उद्योग में सभी कोकिंग भट्टियों में डी-नाइट्रोजनेशन उपकरण लगा दिए जाएं, तो बाजार का कुल मूल्य लगभग 200 अरब रुपये होगा। 　　हालाँकि, प्रबंधन तकनीकों के मामले में इस उद्योग में अभी भी कमजोरियाँ मौजूद हैं। जानकारी के अनुसार, वर्तमान तकनीकों के हिसाब से, धूल हटाने एवं सल्फर हटाने संबंधी प्रक्रियाएँ काफी विकसित हो चुकी हैं; इनके द्वारा मानकों के अनुरूप उत्सर्जन संभव है। और अधिकांश कोक भट्टियों में नाइट्रोजन ऑक्साइड (NOx) को हटाने के मामले में नए मानकों को पूरा करना बहुत कठिन है; पारंपरिक नाइट्रोजन ऑक्साइड हटाने की तकनीकें अब बाजार की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पा रही हैं। 　　“वर्तमान में, हमारे देश के कोकिंग उद्योग में डी-नाइट्रोजनीकरण संबंधी कई अवसर मौजूद हैं, जिनका उपयो घरेलू पर्यावरण संरक्षण एवं प्रबंधन कंपनियों के लिए यह एक अवसर भी है और चुनौती भी। उन्हें अनुसंधान एवं विकास पर अधिक ध्यान देने, उत्कृष्ट तकनीकों को हासिल करने की आवश्यकता है, ताकि वे अपने लिए बड़े बाजार हासिल कर सकें। ”उद्योग के विशेषज्ञों का कहना है। 　　पारंपरिक तकनीकें उपयुक्त नहीं हैं; मानकों को पूरा करने हेतु नई तकनीकों का विकास आवश्यक है। पारंपरिक डी-नाइट्रोजनीकरण तकनीकें, कोक ओवनों में डी-नाइट्रोजनीकरण हेतु आवश्यक मांगों को पूरा नाइट्रोजन निष्कासन से पहले, कोक भट्टियों से निकलने वाली गैसों का तापमान आमतौर पर 180℃ से 300℃ के बीच होता है; यह तापमान पारंपरिक तकनीकों में नाइट्रोजन निष्कासन हेतु आवश्यक तापमान से कम होता है। कोक भट्टियों से निकलने वाली गैसों में मौजूद प्रदूषक तत्व, कोयला-आधारित बिजली उत्पादन उद्योग में पाए जाने वाले प्रदूषक तत्वों से अलग होते हैं।
रिपोर्टरों को पता चला कि वर्तमान में कोयला-आधारित बिजली उत्पादन उद्योग में गैसों से नाइट्रोजन निष्कासन हेतु उपयोग की जाने वाली तकनीकें काफी विकसित हो चुकी हैं। इन तकनीकों को मुख्य रूप से “शुष्क विधि”, “अर इनमें से, शुष्क प्रक्रियाओं में चयनात्मक उत्प्रेरक अपचयन (SCR), अचयनात्मक उत्प्रेरक अपचयन (SNCR) आदि शामिल हैं। अर्ध-शुष्क प्रक्रियाओं में सक्रिय कार्बन का उपयोग करके सल्फर एवं नाइट्रोजन यौगिकों को हटाने की प्रक्रिया आदि शामिल हैं। आर्द्र प्रक्रियाओं में ओजोन ऑक्सीकरण एवं अवशोषण आदि प्रक्रियाएँ शामिल हैं। 　　हालाँकि, उद्योग संबंधी अनुसंधानों से पता चलता है कि कोयला-आधारित बिजली उत्पादन उद्योग में उपयोग की जाने वाली ऐसी तकनीकें, कोक भट्टियों में धुएँ में मौजूद नाइट्रोजन ऑक्साइडों को कम करने हेतु पर्याप्त नहीं हैं; इसलिए कोक भट्टियों में प्रभावी ढं मुख्य रूप से 3 कारण हैं। सबसे पहले, कोक भट्टियों से निकलने वाली गैसों का तापमान, नाइट्रोजन हटाने की प्रक्रिया से पहले आमतौर पर 180°C से 300°C के बीच होता है। कोयला-आधारित बिजली उत्पादन संयंत्रों से निकलने वाली गैसों का तापमान नाइट्रोजन हटाने से पहले 300°C से 450°C के बीच होता है। कोक भट्टियों से निकलने वाली गैसों का तापमान, पारंपरिक प्रक्रियाओं की आवश्यक तापमान सीमाओं के अनुरूप नहीं होता; इस कारण कोक भट्टियों से निकलने वाली गैसों में नाइट्रोजन हटाने हेतु कुछ तकनीकों का उपयोग संभव नहीं हो पाता। 　　दूसरी बात यह है कि कोक भट्टियों से निकलने वाली धुएँ में मौजूद प्रदूषक तत्व, कोयला-आधारित बिजली उत्पादन उद्योग में मौजूद प्रदूषक तत्वों से अलग होते हैं। कोयला-आधारित बिजली उत्पादन उद्योग में धुएँ में SO2 की मात्रा अधिक होती है, जबकि NOx की मात्रा कम होती है। वहीं, कोक भट्टियों से निकलने वाली धुएँ में NOx की मात्रा अधिक होती है, जबकि SO2 की मात्रा कम होती है। इसके अलावा, इस धुएँ में टार, हाइड्रोजन सल्फाइड (H2S), कार्बन मोनोऑक्साइड, मीथेन, मुक्त कार्बन आदि जैसे घटक भी होते हैं। इस कारण, उच्च सल्फर एवं कम नाइट्रोजन वाली धुएँ की स्थितियों के लिए उपयुक्त विधियाँ, जैसे एक्टिवेटेड कार्बन का उपयोग करके सल्फर एवं नाइट्रोजन हटाने की विधियाँ, कोक उद्योग में लागू करना कठिन हो जाता है। 　　तीसरा, कोकिंग फर्नेस के चिमनी के अंदर का तापमान 130℃ से अधिक होना आवश्यक है (कोकिंग उद्योग में इसे “चिमनी का ऊष्मा-संरक्षण” कहा जाता है)। जब एक्सहॉस्ट फैन में कोई खराबी आ जाती है, तब भी कोकिंग फर्नेस की चिमनी, कोकिंग प्रक्रिया के लिए आवश्यक स्थिर दबाव-स्थितियाँ प्रदान करने में सक्षम रहती है; इससे पूरी कोकिंग फर्नेस के उत्पादन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता। इसी कारण, कम तापमान वाली वेट प्रक्रियाओं का उपयोग कोकिंग उद्योग में सीमित ही है। 　　“वर्तमान में, देश में 20 से अधिक कंपनियाँ कोक भट्टियों से निकलने वाली धुएँ में मौजूद सल्फर एवं नाइट्रोजन को हटाने हेतु तकनीकों का विकास कर रही हैं। कोक उद्योग में पारंपरिक नाइट्रोजन हटाने संबंधी तकनीकों के सामने आने वाली कठिनाइयों को दूर करने हेतु, ये कंपनियाँ अनुसंधान कर रही हैं; ताकि बाजार की मांगों को पूरा किया जा सके, एवं कोक भट्टियों से नाइट्रोजन हटाने संबंधी बाजार में अधिक से अधिक हिस्सा ह ”उद्योग जगत के लोगों के अनुसार, कुछ कंपनियाँ तो कोक निर्माण करने वाली कंपनियों द्वारा स्थापित प्रबंधन कंपनियाँ हैं; जबकि कुछ ऐसी तृतीय-पक्ष प्रबंधन कंपनियाँ भी हैं, जो विशेष रूप से कोक भट्टियों से निकलने वाले धुएँ के प्रबंधन में विशेषज्ञ हैं। इन सभी कंपनियों की अपनी-अपनी विशेषताएँ हैं। 　　उद्यमों के नेतृत्व में, पारंपरिक डी-नाइट्रोजनीकरण तकनीकों संबंधी समस्याओं को दूर किया जा रहा है। उद्यमों ने मिलकर सह-उत्प्रेरक (एडिटिव्स) विकसित किए हैं; इनका उपयोग पारंपरिक वैनेडियम-टाइटेनियम आधारित उत्प्रेरकों के साथ मिलकर कोक भट्टियों में कम तापमान पर डी-नाइट्रोजनीकरण करने हेतु किया जा रहा है। साथ ही, धुएँ का भी प्रभावी ढंग से निपटान किया जा रहा है। ऐसे में, बड़े बाजारों का विकास किया जा रहा है। “वर्तमान में, देश की कई कंपनियाँ कोक भट्टियों में पारंपरिक डी-नाइट्रोजनीकरण तकनीकों संबंधी समस्याओं के समाधान हेतु अनुसंधान कर रही हैं, एवं इस क्षेत्र में विभिन्न स्तरों पर सफलताएँ हासिल की गई हैं।” ”झेंग वेनहुआ ने बताया कि कुछ कंपनियाँ, कोक भट्टियों से निकलने वाली गैसों के तापमान 180℃ से 300℃ के बीच होने की स्थिति में उपयोग में आ सकने वाली कम-तापमान वाली डी-नाइट्रोजनीकरण तकनीकों का विकास करने की कोशिश कर रही हैं उदाहरण के लिए, झोंगये जियाओनाई (डालियान) इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी कंपनी ने “शुष्क/अर्ध-शुष्क विधि से डीसल्फराइजेशन + कम तापमान पर नाइट्रोजन निष्कासन एवं धूल हटाने हेतु एकीकृत तकनीक” विकसित की। बीजिंग शोउगांग इंटरनेशनल इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी कंपनी ने “कम तापमान पर उत्प्रेरक विधि से नाइट्रोजन निष्कासन + अतिरिक्त ऊष्मा का उपयोग + आर्द्र विधि से डीसल्फराइजेशन एवं धूल हटाने हेतु एकीकृत तकनीक” विकसित की। चेंगदू गुओहुआ एनवायरनमेंटल प्रोटेक्शन टेक्नोलॉजी कंपनी ने “नई उत्प्रेरक विधि से डीसल्फराइजेशन एवं कम तापमान पर SCR विधि से नाइट्रोजन निष्कासन हेतु तकनीक” विकसित की। 　　“उपरोक्त तकनीकों में से कुछ का औद्योगिक रूप से उपयोग पहले ही शुरू हो चुका है; इनके द्वारा कोक भट्टियों से प्रभावी एवं स्थिर तरीके से नाइट्रोजन निकाला जा सकता है। अनुसंधान करने वाली कंपनियाँ इन तकनीकों को बाजार में ल कुछ परीक्षणात्मक चरण में हैं। ”झेंग वेनहुआ ने आगे बताया कि मेसी जियाओनाई की तकनीक का औद्योगिकरण हो चुका है; बीजिंग शौगांग इंटरनेशनल इंजीनियरिंग कंपनी की तकनीक का भी पायलट परीक्षण सफल रहा है। चेंगदू गुओहुआ एनवायरनमेंटल प्रोटेक्शन टेक्नोलॉजी कंपनी द्वारा विकसित तकनीक का भी पायलट परीक्षण हो चुका है, अब इसका औद्योगिकरण होना शेष है। 　　जानकारी के अनुसार, झोंगये जियाओनाई द्वारा विकसित की गई कोक भट्टियों में नाइट्रोजन एवं सल्फर हटाने संबंधी तकनीक को “वर्ल्ड मेटल गाइड” द्वारा 2015 में “विश्व इस्पात उद्योग की दस प्रमुख तकनीकी उपलब्धियों” में शामिल किया गया। इसे कोक उद्योग में नाइट्रोजन हटाने संबंधी एक महत्वपूर्ण प्रगति माना गया। वास्तव में, झोंगये जियाओनाई की डीसल्फराइजेशन/डीनाइट्रिफिकेशन तकनीक का उपयोग न केवल इस्पात उद्योग में स्थित कोक भट्टियों के प्रबंधन हेतु किया जा सकता है, बल्कि स्वतंत्र कोक उत्पादन संयंत्रों की आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु भी इ 　　झेंग वेनहुआ ने बताया कि झोंगये जियाओनाई ने संबंधित अनुसंधान संस्थानों के सहयोग से ऐसा उत्प्रेरक विकसित किया है, जिसमें विशेष सह-उत्प्रेरक (अतिरिक्त पदार्थ) शामिल हैं। इस उत्प्रेरक की वजह से, सामान्य वैनेडियम-टाइटेनियम आधारित उत्प्रेरक, 180°C से 300°C के तापमान पर भी अपनी सक्रियता, चयनात्मकता एवं स्थिरता बनाए रख पाते हैं; इनमें विषाक्तता की संभावना कम होती है, एवं ये उच्च दक्षता से नाइट्रोजन डाइऑक्साइड को हटाने में सहायक होते हैं। 　　“हमारे द्वारा विकसित उपकरण, कोक भट्टियों से निकलने वाली धुएँ में सल्फर, धूल एवं नाइट्रोजन ऑक्साइड को हटाने में सहायक है। वर्तमान में, बाओस्टील झानजियांग स्टील कोकिंग, शांडोंग टीशियोंग शिनशा कोकिंग सहित कई परियोजनाओं में कोक भट्ठी के धुएँ की शुद्धिकरण प्रक्रिया औद्योगिक स्तर पर की जा रही है। ” झोंगये जियाओनाई के प्रोफेसर-स्तरीय वरिष्ठ इंजीनियर यिन हुआ ने बताया। 　　“हालाँकि, उपरोक्त प्रबंधन करने वाली कंपनियों को तकनीकों के औद्योगिकीकरण एवं उनके परिणामों के प्रसार जैसे क्षेत्रों में और अधिक प्रयास करने की आवश्यकता है, ताकि कोक फर्नेसों से नाइट्रोजन उत्सर्जन कम करने संबंधी उद्योग का विक ”उद्योग के विशेषज्ञों का कहना है। पृष्ठभूमि जानकारी: “हिमयुग” के दौरान बाजार के सुस्थिर विकास हेतु नीतिगत प्रोत्साहन आवश्यक हैं। पर्यावरण-अनुकूल सब्सिडी योजनाओं को लागू करने, एवं नई तकनीकों को विभिन्न तरीकों से फैलाने की सलाह दी जाती है। आर्थिक दबाव के कारण कुछ उद्यम, निविदा प्रक्रिया में गुणवत्ता को ध्यान में न रखकर केवल सबसे कम कीमत पर ही ठेका हासिल करने की कोशिश करते हैं; इस कारण कई खराब गुणवत्ता वाली तकनीकें एवं उपकरण पर्यावरण-अनुकूल बाजार में पहुँच जाते हैं। ” प्रोफेसर स्तर के वरिष्ठ इंजीनियर, यिन हुआ, को हाल ही में बाजार विकसित करते समय ऐसी कई समस्याओं का सामना करना पड़ा। कुछ छोटी कंपनियों द्वारा निर्मित डीसल्फराइजेशन/डीनाइट्रिफिकेशन संबंधी परियोजनाओं में न केवल प्रक्रियाएँ अविश्वसनीय थीं, बल्कि उपकरण भी खराब गुणवत्ता के थे। ऐसे उपकरण थोड़े समय बाद ही क्षय के कारण नष्ट हो जाते थे, जिससे भारी नुकसान होता था। 　　“पिछले दो वर्षों में, इस्पात उद्योग जैसे ऊपरी एवं निचले स्तर के उद्योगों की मंदी के कारण, कोकिंग उद्यमों का लाभ मार्जिन पहले की तुलना में काफी कम हो गया है। कई मालिक तो पर्यावरण संरक्षण हेतु आवश्यक सुविधाओं को विकसित करने के लिए तैयार हैं, लेकिन आर्थिक दबाव के कारण उन्हें प्रदूषण नियंत्रण हेतु आवश्यक धन जुटाने में कठिनाई हो रही है; इसलिए सल्फर एवं नाइट्रोजन निकालने हेतु आवश्यक उपकरणों का निर्माण ”उद्योग के विशेषज्ञों का मानना है। 　　इस संबंध में, यिन हुआ का कहना है कि चूँकि कोक भट्टियों से डीसल्फराइजेशन एवं डीनाइट्रोजनेशन की प्रक्रिया में कम ही अपशिष्ट पदार्थ उत्पन्न होते हैं, इसलिए कोक उत्पादन करने वाली कंपनियों को पर्यावरण संरक्षण हेतु आवश्यक सुविधाओं का निर्माण एवं संचालन करने में आर्थिक रूप से बहुत नुकसान होता है। इसलिए उनका सुझाव है कि **बिजली उद्योग के मॉडल को अपनाकर पर्यावरण संरक्षण हेतु सब्सिडी दी जानी चाहिए; अर्थात् पुरस्कार के रूप में ही सहायता दी जानी चाहिए, न कि दंड के रूप में।** उन उद्यमों की मदद करना, जो वास्तव में उत्सर्जन कम करने के इच्छुक हैं; ताकि वे कोकिंग उद्योग के “हिमयुग” से बाहर निकल सकें। इससे अधिक उद्यमों को परिपक्व एवं कुशल तकनीकों का उपयोग करने का अवसर मिलेगा, साथ ही बाजार में गतिशीलता आएगी एवं बाजार का सकारात्मक विकास होगा। 　　“इंजीनियरिंग कंपनियों को भी मालिकों को विभिन्न सहयोग मॉडल उपलब्ध कराने चाहिए, ताकि मालिक कम निवेश के साथ ही उन्नत तकनीकों का लाभ उठा सकें। ”यिन हुआ ने बताया कि गुइझोउ की ‘क्वियानगुई तियाननेंग’ डीसल्फराइजेशन/डीनाइट्रोजनेशन परियोजना के उदाहरण के रूप में, स्थानीय अधिकारी उद्यमों के स्वच्छ उत्पादन हेतु बहुत ही ध्यान एवं समर्थन देते हैं। विभिन्न विकल्पों का मूल्यांकन करने के बाद, निविदा के माध्यम से ‘झोंगये जियाओनाई’ को इस परियोजना का सेवा प्रदाता चुना गया। इस परियोजना में ईपीसी (EPC) मॉडल का उपयोग किया गया है; इससे न केवल कुल लागत में छूट दी जा सकती है, बल्कि कोकिंग उद्यमों को अपने दैनिक प्रबंधन पर ध्यान केंद्रित करने का अवसर भी मिलता है, ताकि उन्हें निर्माण प्रक्रिया में अतिरिक्त परिश्रम न करना पड़े। वर्तमान में, इस परियोजना का निर्माण तेज गति से चल रहा है। “ईपीसी (EPC) मॉडल के अलावा, डिज़ाइन-सप्लाई (EP) मॉडल, उन मालिकों के लिए निस्संदेह एक अधिक किफायती विकल्प है, जिनके पास निर्माण करने की क्षमता है। ”यिन हुआ ने आगे बताया कि, उपरोक्त पारंपरिक सहयोग मॉडलों के अलावा, हाल के वर्षों में विकसित हुआ BOT (निर्माण-संचालन-हस्तांतरण) मॉडल भी, तत्काल समस्याओं को हल करने एवं मालिकों एवं ठेकेदारों पर पड़ने वाले वित्तीय दबाव को कम करने हेतु एक अच्छा विकल्प है।