गैसीकरण उपकरणों का विकास तेजी से हो रहा है; कई नए उपकरण ब

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गैसीकरण प्रौद्योगिकी एवं उपकरण, कोयले के स्वच्छ एवं कुशल रूपांतरण एवं उपयोग हेतु एक महत्वपूर्ण आधार हैं। पिछले कुछ वर्षों में निरंतर स्वदेशी नवाचार एवं तकनीकी विकास के फलस्वरूप, देश में गैसीकरण उपकरणों का विकास तेज़ गति से हुआ है। कोयला-गैसीकरण तकनीकों के विकास की दिशा को समझना, ऐसी तकनीकों एवं उपकरणों का चयन करना आवश्यक है जो कोयले के प्रकार के अनुकूल हों, उत्पादों की मांगों के अनुरूप हों, कम ऊर्जा खपत वाले हों, कम निवेश आवश्यक करें, विश्वसनीय एवं पर्यावरण-अनुकूल हों। यही कोयला-रसायन उद्योग के स्वस्थ विकास हेतु महत्वपूर्ण दिशा है। 29 जुलाई को बीजिंग में आयोजित “2016 चीनी नवीन प्रकार की गैसीकरण तकनीकों एवं संबंधित नवाचारों के विकास” संबंधी सम्मेलन में, उपस्थित विशेषज्ञों ने ऐसे ही विचार एवं सुझाव दिए। विभिन्न प्रकार के गैसीकरण यंत्र लगातार विकसित हो रहे हैं। “विभिन्न प्रकार के गैसीकरण यंत्र, गैसीकरण प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं; ऐसे यंत्र चीन में व्यापक रूप से उपयोग में आ रहे हैं। इन यंत्रों का औद्योगिक विकास अच्छी गति से हुआ है, एवं इनकी तकनीकों की विविधता भी बहुत है।” देश में, उन्नत प्रकार के बड़े एयर-फ्लो बेड आधारित प्रेशराइज्ड गैसीफिकेशन ओवनों की संख्या 300 से अधिक हो गई है। ”पेट्रोलियम एवं रसायन उद्योग नियोजन संस्थान के ऊर्जा-रसायन विभाग की उप-निदेशक हान होंगमेई ने इसके बारे में जानकारी दी। ज्ञात हो कि, गैसीकरण भट्टियों को उनके ठोस पदार्थों के संपर्क के तरीके के आधार पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है – स्थिर बिस्तर (मोबाइल बिस्तर), फ्लुइडाइज्ड बिस्तर (उबलता हुआ बिस्तर) एवं गैस-प्रवाह बिस्तर। कोयले को दबाकर स्थिर बिस्तर पर गैसीकरण करने हेतु उपयोग में आने वाली प्रमुख तकनीकों में रूची फर्नेस, साइडिंग फर्नेस, BGL फर्नेस, युनडिंग YM फर्नेस आदि शामिल हैं। फ्लो-बेड तकनीक का उपयोग कई क्षेत्रों में किया जाता है; इनमें चीन के ICC भट्ठियाँ, एंडर भट्ठियाँ, न्यूपावर भट्ठियाँ आदि शामिल हैं। गैस-स्ट्रीम बेड वाली शुष्क-विधि से पाउडर कोयले को गैस में बदलने हेतु प्रयोग में आने वाली प्रमुख तकनीकों में शेल फर्नेस, जीएसपी फर्नेस, कोलिन फर्नेस, टू-स्टेज फर्नेस (टीपीआरआई), एचटी-एल फर्नेस, ओरिएंटल फर्नेस, हुआली फर्नेस, पेंट-रिंग फर्नेस, निंगमेई फर्नेस, लियूहुआ-कियाओ फर्नेस, शेनगु फर्नेस, जिनझोंग फर्नेस आदि शामिल हैं। गैसीकरण बेड वाली आर्द्र-विधि से कोयला-जल मिश्रण को गैस में बदलने हेतु प्रयोग में आने वाले प्रमुख भट्टियों में GE-TCGP, विपरीत दिशा में स्थित चार नोजल वाली भट्टियाँ, त्सिंगहुआ भट्टियाँ, एवं बहु-कच्चे-पदार्थों वाली भट्टियाँ आदि शामिल हैं। वर्तमान में, हमारे देश ने गैसीकरण उपकरणों के क्षेत्र में उल्लेखनीय उपलब्धियाँ हासिल की हैं। एरोस्पेस चांगजेंग केमिकल इंजीनियरिंग कंपनी लिमिटेड के महाप्रबंधक सहायक, झू यूयिंग ने कहा कि कंपनी द्वारा विकसित एरोस्पेस HT-L भट्टी का लंबी अवधि तक परीक्षण किया गया है, एवं इसके महत्वपूर्ण उपकरणों जैसे गैसीकरण भट्टी, फ्यूजनर, स्लग-टूटाने वाली मशीन, हीट एयर फर्नेस, सुरक्षा वाल्व, विशेष प्रकार के वाल्व (ऑक्सीजन वाल्व, कोयले के चूर्ण हेतु वाल्व, स्लग-लॉकिंग वाल्व, कोयले के चूर्ण के नियंत्रण हेतु वाल्व, डायरेक्शन वाल्व, ब्लैक वॉटर नियंत्रण हेतु वाल्व), उच्च दबाव वाले पंप, तथा उच्च गति वाले पंपों का निर्माण घरेलू स्तर पर ही किया गया है; इनके लिए स्वतंत्र बौद्धिक संपदा भी हासिल की गई है। हुआदोंग विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के प्रोफेसर लिउ हाईफेंग के अनुसार, सीनोपेक निंगबो इंजीनियरिंग कंपनी, निंगबो टेक्नोलॉजी रिसर्च इंस्टीट्यूट एवं हुआदोंग विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय द्वारा संयुक्त रूप से विकसित “सिंगल-नोजल कोल्ड-वॉल फार्मेट में कोयले को गैस में रूपांतरित करने की तकनीक” (SE ओरिएंटल फर्नेस), जियांगसू के नानजिंग में स्थित यांग्जी सीनोपेक के 1000 टन/दिन क्षमता वाले प्रदर्शन संयंत्र में पहले ही उपयोग में आ चुकी है। वहीं, झोंगआन लियूनियन की 17 लाख टन/वर्ष क्षमता वाली कोयले से ऑलिफिन उत्पादन परियोजना में 7×1500 टन/दिन क्षमता वाले गैसीकरण संयंत्रों का उपयोग किया जाएगा; ऐसे संयंत्रों का डिज़ा इस भट्ठी में पाइप-आधारित जल-शीतलन प्रणाली, एकीकृत दहन उपकरण, तापमान वृद्धि हेतु उपकरण, एवं विभिन्न प्रक्रियाओं हेतु आवश्यक उपकरण शामिल हैं। शुद्धिकरण हेतु उपयोग में आने वाली इकाई में मिक्सर, साइक्लोन सेपरेटर, एवं वॉशिंग टॉवर शामिल हैं। वर्षीकृत गर्म पानी के टॉवर में फ्लैश वाष्पीकरण एवं ऊष्मा-आदान प्रक्रियाएँ भी संभव हैं; इससे “काले पानी” के कारण ऊष्मा-आदान प्रणाली में अवरोध उत्पन्न होने एवं ऊष्मा-आदान प्रक्रिया पर प्रभाव पड़ने ज ट्सिंगहुआ विश्वविद्यालय के शान्सी क्लीन एनर्जी रिसर्च इंस्टीट्यूट, शान्सी यांगमेई फेंगशी, एवं शान्सी यांगमेई केमिकल मशीनरी (ग्रुप) लिमिटेड द्वारा संयुक्त रूप से विकसित “जिनहुआ भट्ठी” (सिंथेटिक गैस/भाप उत्पादन हेतु गैसीकरण भट्ठी), 1 अप्रैल, 2016 को यांगमेई फेंगशी की लिनयी शाखा में सफलतापूर्वक चालू की गई। इस भट्टी में शान्सी के “तीन उच्च गुणवत्ता वाले” कोयलों का उपयोग किया जा रहा है, एवं यह 100 से अधिक दिनों से निरंतर कार्यरत है। यह गैसीकरण यंत्र, राख एवं मलबे के जमने से प्रभावी ढंग से बचाता है। ； अनूठे संरचनात्मक डिज़ाइन के कारण, दोनों ओर से ऊष्मा प्राप्त होने की संभावना कम हो जाती है; इससे उपकरणों का आकार एवं निवेश भी कम हो जाता है। ； उच्च तापमान वाली सिंथेटिक गैस की ऊष्मा को पुनः प्राप्त करके, उच्च तापमान एवं दबाव वाली भाप प्राप्त की जा सकती है; इससे गैसीकरण यंत्रों में ऊर्जा रूपांतरण की दक्ष सर्वेक्षण आंकड़ों से पता चलता है कि 2015 के अंत तक, स्थिर-बिस्तर वाले सामान्य दबाव वाले गैसीकरण यंत्रों को छोड़कर, देश में औद्योगिक उद्देश्यों हेतु उपयोग में आने वाले दबावयुक्त गैसीकरण यंत्रों की संख्या 392 थी। इनमें से सबसे अधिक संख्या में उपयोग में आने वाले स्थिर-बिस्तर वाले कोयला-गैसीकरण यंत्रों की संख्या 120 थी, जो कुल संख्या का 77.9% है। फ्लूइडाइज्ड-बिस्तर वाले गैसीकरण यंत्रों की संख्या 20 थी, जो कुल संख्या का 55.5% है। जेट-बिस्तर वाले GE वॉटर-कोयला-गैसीकरण यंत्रों की संख्या 75 थी, जो कुल संख्या का 37.1% है। तकनीकी नवाचार से कमियों को दूर किया जा सकता है। हान होंगमेई का कहना है कि गैसीकरण तकनीक में दशकों तक अनुसंधान एवं प्रयोग किए गए, जिससे इसमें लगातार सुधार हुआ। अब इस तकनीक का स्तर काफी ऊँचा हो गया है। लेकिन जैसे-जैसे देश में कोयला-गैसीकरण के उपयोग के क्षेत्र एवं क्षेत्रीय सीमाएँ बढ़ती जा रही हैं, कोयले से प्राप्त गैस की आवश्यकताएँ भी अधिक विविध होती जा रही हैं। कोयले के प्रकार भी बढ़ रहे हैं, एवं कोयले की गुणवत्ता में भी जटिलताएँ आ रही हैं। पर्यावरण एवं सुरक्षा संबंधी आवश्यकताएँ भी लगातार बढ़ रही हैं; इसलिए कोयला-गैसीकरण तकनीक को अपनी विशेषताओं एवं उत्पादन प्रक्रिया में आने वाली समस्याओं के आधार पर और अधिक सुधारने एवं विकसित करने की आवश्यकता है। बताया गया है कि वर्तमान में उपलब्ध विभिन्न प्रकार के गैसीकरण भट्टियों के समक्ष निम्नलिखित समस्याएँ हैं: पेटेंट युक्त उपकरणों एवं महत्वपूर्ण उपकरणों की खरीद को कम करना एवं उनका स्थानीय स्तर पर निर्माण करना; प्रक्रियाओं एवं नियंत्रण प्रणालियों का अनुकूलन करना; सॉफ्टवेयर संबंधी लागतों (पेटेंट शुल्क + PDP शुल्क + तकनीकी सेवा शुल्क) को कम करना; जल-कोयला-स्लरी के गैसीकरण हेतु दबाव को 6.5–8.7 मेगापास्कल तक बढ़ाना; उपकरणों के आकार को और बढ़ाकर कोयले की मात्रा में वृद्धि करना; उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त भाप के दबाव स्तर को बढ़ाना; शीतलन एवं धूल नियंत्रण प्रणालियों का अनुकूलन करना; ऊर्जा का पुनर्उपयोग करना; सिंथेसिस गैस के शीतलन प्रक्रिया का अनुकूलन करना; हानिकारक अपशिष्ट जल का प्रभावी ढंग से निपटान करना; अपशिष्ट जल प्रणाली का अनुकूलन करना; राख-जल प्रणाली में सुधार करना; कोयला धोने की विधियों में सुधार करके धूल उत्सर्जन को कम करना; राख में शेष कार्बन की मात्रा को कम करना; सूक्ष्म अपशिष्टों के निपटान हेतु अनुसंधान को बढ़ावा देना। “भविष्य में गैसीकरण उपकरणों में होने वाले नवाचारों में घरेलू स्तर पर इन उपकरणों का निर्माण बढ़ाना, निवेश को कम करना, गैसीकरण के दौरान उत्पन्न होने वाले दबाव को बढ़ाना, बड़े आकार के गैसीकरण उपकरणों का विकास करना, ऊर्जा एवं जल की खपत को कम करना, तथा पर्यावरण संरक्षण को बेहतर बनाना शामिल है। ”हान होंगमेई ने कहा। उदाहरण के लिए, जून 2016 तक हमारे देश में 28 शेल वेस्ट टैंक प्रक्रिया वाले गैसीकरण यंत्र लगाए जा चुके थे। वर्तमान में, शेल प्रक्रिया संबंधी 10 प्रमुख उपकरणों में से, कोयले के चूर्ण की गति मापने वाले उपकरण एवं घनत्व मापने वाले उपकरणों को छोड़कर, बाकी सभी उपकरणों के लिए देशीय स्तर पर प्रमाणित निर्माता उपलब्ध हैं; या फिर उन उपकरणों का प्रमाणीकर भविष्य में, प्रमुख उपकरणों के घरेलू निर्माण की प्रक्रिया को और तेज़ करने की आवश्यकता है। ऐसा करने से **गैसीकरण इकाइयों पर होने वाले निवेश एवं संचालन संबंधी खर्चों में कमी आएगी, एवं देश में उपकरणों के निर्माण का स्तर भी सुधरेगा।** पत्रकारों के साक्षात्कारों से पता चला कि भविष्य में गैसीकरण प्रौद्योगिकी में नवाचार का ध्यान उत्प्रेरक-आधारित गैसीकरण, कोयले का भूमिगत गैसीकरण जैसे क्षेत्रों पर केंद्रित रहेगा। हान होंगमेई ने कहा कि उत्प्रेरक गैसीकरण से गैसीकरण तापमान 200℃ से 300℃ तक कम किया जा सकता है, जिससे सौम्य गैसीकरण एवं निर्देशित रूपांतरण संभव होता है। वर्तमान में उत्प्रेरकों के प्रकार, उत्प्रेरक अभिक्रिया के तंत्र एवं उत्प्रेरक गैसीकरण प्रक्रिया पर मुख्य रूप से अनुसंधान की आवश्यकता है। कोयले के भूमिगत वाष्पीकरण संबंधी तकनीकों में वर्तमान में तकनीकी विवरणों को बेहतर बनाने पर ध्यान दिया जा रहा है; इसमें प्रक्रिया-नियंत्रण, भूमिगत वाष्पीकरण हेतु आवश्यक उपकरण/साधन, दहन तकनीक, एवं वाष्पीकरण यंत्रों का डिज़ाइन शामिल है। ； महत्वपूर्ण परिधीय तकनीकों को भी मजबूत बनाने की आवश्यकता है, जैसे कि गैसीकरण एवं पुनर्प्राप्ति, प्रदूषक नियंत्रण आद इसके अलावा, कुछ अन्य अनुसंधान क्षेत्र भी हैं, जैसे हाइड्रोजनीकरण, जैव-ईंधन संवेदकीकरण, चरणबद्ध गैस-प्रवाह बेड विधि से कोयले का वाष्पीकरण (उच्च तापमान पर्यावर्तन के साथ), कोयले का ब्लास्ट फर्नेस के अवशेषों में वाष्पीकरण, अतिसंक्रामक जल विधि से कोयले का वाष्पीकरण, फ्लाई ऐश का द्वितीयक वाष्पीकरण, एवं कोयले के वाष्पीकरण को अन्य प्रक्रियाओं के साथ एकीकृत करना (जैसे मीथेनीकरण के साथ)। गैसीकरण द्वीप, धीरे-धीरे एक महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में उभर रहा है। गैसीकरण तकनीकों में हो रही तेजी से प्रगति, औद्योगिक क्षेत्रों (बड़ी कंपनियों) के आकार में वृद्धि, तथा उद्योगों में हो रहे परिवर्तनों एवं सुधारों के कारण, औद्योगिक क्षेत्रों, खासकर बड़ी कंपनियों को उच्च गुणवत्ता वाली एवं कम लागत वाली सिंथेटिक गैस, हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड जैसी औद्योगिक गैसें उपलब्ध कराने हेतु विशेषीकृत गैसीकरण द्वीपों का उपयोग करना अब एक रुझान बन गया है। 　　　हान होंगमेई का कहना है कि व्यावसायिक तरीके से संचालित गैसीकरण संयंत्र, कोयले की गुणवत्ता में होने वाले परिवर्तनों से निपटने, औद्योगिक गैसों की निरंतर आपूर्ति सुनिश्चित करने, तथा कोयले के उपयोग से होने वाले पर्यावरणीय प्रभावों को दूर करने हेतु सबसे अच्छा उपाय है। गैसीफिकेशन आइलैंडों को, सेवा प्राप्त करने वाले समूहों के आकार के आधार पर, उद्यम-स्तरीय एवं औद्योगिक-पार्क-स्तरीय में वर्गीकृत किया जाता है। गैस की संरचना के आधार पर इन्हें सिंथेसिस गैस प्रकार (CO+H2, H2, CO) एवं औद्योगिक गैस प्रकार में विभाजित किया जाता है। सेवा दी जाने वाली उद्योगों के आधार पर इन्हें रासायनिक उद्योग प्रकार (तेल शोधन/कोयला-रासायनिक उद्योग/अन्य रासायनिक उद्योग आदि) एवं अन्य औद्योगिक प्रकार (सिरेमिक/निर्माण सामग्री/सीमेंट आदि) में भी वर्गीकृत किया जाता है। गैस उपयोगकर्ता उद्यमों को गैस आपूर्ति हेतु “विस्तृत-कैलिबर वाला सार्वभौमिक गैसीकरण मॉडल”, अपनी बड़े पैमाने पर कार्य करने की क्षमता, विशेषज्ञता एवं लचीलेपन के कारण, अधिक से अधिक उद्यमों एवं औद्योगिक क्षेत्रों का ध्यान एवं रुचि आकर्षित कर रहा है। “उन औद्योगिक क्षेत्रों में, जहाँ उद्यमों की संख्या अधिक है एवं औद्योगिक गैसों की मांग भी अधिक है, बड़े पैमाने पर गैसीकरण सुविधाओं का निर्माण एवं संचालन, उत्पादन प्रक्रियाओं को अधिक कुशल एवं सुव्यवस्थित बनाने में मदद करता है। इससे उत्पादन संबंधी सेवाओं का एकीकृत प्रबंधन संभव हो जाता है, एवं विभिन्न उद्यमों द्वारा अलग-अलग गैसीकरण सुविधाओं के निर्माण से होने वाली अनावश्यक लागतों से भी बचा जा सकता है। ऐसा करने से औद्योगिक क्षेत्रों का समन्वित एवं दीर्घकालिक विकास संभव हो पाता है। ”हान होंगमेई ने कहा। जानकारी के अनुसार, वर्तमान में देश-विदेश के बड़े पेट्रोकेमिकल पार्कों में धीरे-धीरे “गैसीफिकेशन आइलैंड” मॉडल को अपनाया जा रहा ह हमारे देश में विकसित की जा रही बड़ी आधुनिक कोयला-रसायन उत्पादन सुविधाओं में, बड़े गैसीकरण संयंत्रों की भी योजना बनाई जा रही है। जुलाई 2014 में, 3 अरब युआन की कुल पूंजी लगाकर पुयांग विकास क्षेत्र में “झोंगयुआन डाहुआ गैसीकरण परियोजना” का निर्माण शुरू हुआ। इस परियोजना के निर्माण में लगभग 36 महीने लगने का अनुमान है। इस परियोजना में मुख्य रूप से कोयले का उपयोग किया जाएगा, एवं उन्नत “वॉटर-कोयला स्लरी प्रेशराइज्ड गैसीकरण तकनीक” का उपयोग किया जाएगा। इसके अलावा, सिंथेटिक गैस की शुद्धिकरण एवं अन्य संबंधित उपकरण भी विकसित किए जाएंगे। इस परियोजना के पूरा होने के बाद, अनुमानित रूप से प्रति वर्ष 2.8 अरब युआन का उत्पादन होगा, एवं 220 मिलियन युआन कर भी एकत्र होगा। झोंगमेई शान्सी कंपनी की यूलिन एनर्जी केमिकल्स लिमिटेड की यूहेंग कोयला-रसायन उत्पादन परियोजना में उपयोग होने वाले गैसीकरण उपकरणों में GE900 घन फुट क्षमता वाले, 6.5 MPa दबाव वाले गैसीकरण प्रक्रिया उपकरणों का उपयोग किया गया है। यहाँ 5 गैसीकरण उपकरण हैं, जिनमें से 2 आरक्षित हैं। प्रतिदिन लगभग 8000 टन कोयला इस प्रक्रिया में उपयोग में आता है। यह गैसीकरण उपकरण अप्रैल 2014 के अंत में ही सफलतापूर्वक स्थापित किया गया। हान होंगमेई का कहना है कि पेशेवर स्तर पर कोयले को गैस में बदलने हेतु, आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त प्रक्रियाओं का चयन करना आवश्यक है; जैसे कि फ्लो-बेड गैसीकरण, एयर-बेड गैसीकरण, या फिक्स्ड-बेड ऑक्सीजन-समृद्ध गैसीकरण। साथ ही, कोयले की उपलब्धता को ध्यान में रखते हुए, पूरी प्रक्रिया की आर्थिक व्यवहार्यता का विश्लेषण भी आवश्यक है… अर्थात् “कोयले की उपलब्धता + गैसीकरण तकनीक + उत्पादों की कीमत”。 (स्रोत: चाइना केमिकल न्यूज़पेपर)