--ارومیٹکس ٹیکنالوجی کا تجزیہ (حصہ دوم)

Thread Content

--ارومیٹکس کی تکنیکی راہوں کا تجزیہ (حصہ دوم)
مصنف/ماخذ: تاریخ: 2016-08-26
کلکس کی تعداد: 8
ارومیٹکس کی منڈی میں پیدا ہونے والی کمی کو پورا کرنے کے لئے، صنعت نے نہ صرف تیل کے بجائے کوئلے کے راستے کو اختیار کیا، بلکہ بایوماس کے راستے کو بھی نظرانداز نہیں کیا۔ “چائنا میکس 2025” میں بیان کردہ اہم شعبوں کے لئے تکنیکی راستوں میں، خاص طور پر پولیمر مواد کے شعبے میں حیاتیاتی بنیادوں پر ارومیٹکس کی تخلیق کی تکنیک میں پیشرفت حاصل کرنے پر زور دیا گیا ہے۔ اگست کے وسط میں منعقد ہونے والے 2016 کے “چائنا آرومیٹکس انڈسٹری ڈویلپمنٹ کانفرنس” میں، شرکت کرنے والے ماہرین نے بایوماس سے آرومیٹکس تیار کرنے کے اس رجحان کی بھرپور تعریف کی۔ لیکن مستقبل کے بارے میں ان کا رویہ ایک جملے میں بیان کیا جا سکتا ہے: راستہ دشوار اور طویل ہے، لیکن جاری رہنے سے ہی منزل تک پہنچا جا سکتا ہے۔ ملکی سطح پر: نئی تکنالوجیاں ابھی صرف ظاہر ہونا شروع ہوئی ہیں۔ “ہمارے ملک میں ہر سال پیدا ہونے والے کچرے اور فصلوں کے ڈنڈوں سے سالانہ 170 ملین ٹن پیٹرول، ڈیزل اور آرومیٹکس تیار کیے جاسکتے ہیں۔” ”شرقی چین کی سائنس اور ٹیکنالوجی یونیورسٹی کے پروفیسر وانگ ہوالن نے آرومیٹک ہائڈروکاربنز کی حیاتیاتی تخلیق کے مستقبل کے بارے میں بات کی۔ یہ اعداد و شمار بے بنیاد نہیں ہیں، بلکہ یہ اس نئے طریقہ کار پر مبنی ہیں جس کے ذریعے وہ بائیوماس سے بینزین جیسے مرکبات تیار کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔ یہ دراصل تیل کی صفائی اور کیمیائی/بایوکیمیائی عملوں کو یکجا کرنے والا ایک جدید طریقہ کار ہے۔ خاص طور پر، اس طریقہ کار میں استعمال نہ ہونے والی فصلوں کی باقیات اور صنعتی فضلے کو استعمال کرکے پٹرول، ڈیزل اور آرومیٹکس تیار کئے جاتے ہیں۔ جسے “معدنیاتی کچرا” کہا جاتا ہے، وہ دراصل وہ کچرا ہے جو زمین کے نیچے مختلف سالوں تک رہنے کے بعد مضبوط ہو جاتا ہے۔ وانگ ہوالن کے مطابق، 6 ٹن تنکے سے 1 ٹن پیٹرول، ڈیزل اور آرومیٹکس حاصل کیے جاسکتے ہیں۔ ہمارے ملک میں سالانہ 700 ملین ٹن سے زیادہ تنکہ پیدا ہوتا ہے، جس کے برابر 100 ملین ٹن سے زیادہ پیٹرول، ڈیزل اور آرومیٹکس موجود ہیں۔ اسی طرح، ہمارے ملک میں ہر سال شہروں سے تقریباً 300 ملین ٹن کچرا پیدا ہوتا ہے، جس میں تقریباً 70 ملین ٹن پیٹرول، ڈیزل اور آرومیٹکس موجود ہوتے ہیں۔ یہ بہت ہی دلچسپ بات ہے کہ، ہمارے ملک کے شہروں میں پیدا ہونے والا صفراء کا فضلہ، تیل کی ریفائنریوں کی جگہوں سے بالکل مطابقت رکھتا ہے؛ اسی وجہ سے تیل کی ریفائنریوں اور کیمیائی/بایوکیمیائی صنعتوں کو آپس میں جوڑنے والی ٹیکنالوجیوں کا استعمال ممکن ہو گیا ہے۔ “تنکے کو ہائڈروجن کے ذریعے توڑ کر پٹرول، ڈیزل اور آرومیٹکس حاصل کرنے کے عمل کا تصور یہ ہے کہ تنکے اور گھریلو فضلہ کو مولیکیولر سطح پر تبدیل کیا جاتا ہے؛ اس عمل میں لجن کو ہائڈروجن کے ذریعے ڈی آکسیکرن کرکے آرومیٹکس کا خام مال حاصل کیا جاتا ہے، جبکہ سیلولوز اور سیمی سیلولوز کو بھی ہائڈروجن کے ذریعے ڈی آکسیکرن کرکے پٹرول اور ڈیزل کا خام مال حاصل کیا جاتا ہے۔ ”وانگ ہوالن نے کہا۔ محققین نے اس خیال کی بنیاد پر دو آلات تیار کئے؛ ایک وہ آلہ ہے جو چارے کو ہائڈروجن کے ذریعہ توڑ کر ڈیزل، پٹرول اور آرومیٹکس بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ فی الحال 3 ٹن فی گھنٹہ کی صلاحیت والا ایک تیز رفتار تحقیقی آلہ تیار کیا گیا ہے؛ یہ آلہ تیل کی پروسیسنگ اور کیمیائی صنعتوں میں استعمال ہونے والے کیٹالیٹک کریکنگ آلات سے مشابہ ہے۔ ； دوسرا آلہ، ہینان کی ایک کمپنی نے تیار کیا ہے؛ یہ 1 لیٹر/گھنٹہ کی رفتار سے کام کرنے والا بُلبلہ-بیڈ ہائڈروجنیشن-ڈی آکسیجنیشن – فکسڈ-بیڈ ہائڈروجنیشن پروسیسنگ ٹیسٹنگ ڈیوائس ہے۔ پائلٹ ٹیسٹوں کے نتائج سے پتا چلا کہ بائیوماس سے حاصل ہونے والے تیل میں الکینز، آرومیٹکس، اولیفینز، فینول وغیرہ جیسے عناصر موجود ہیں۔ ہائڈروجنیشن کے عمل کے بعد، اس تیل میں 46.44% آرومیٹکس، 35.09% الکینز، اور 8.56% فینول موجود ہے۔ اسے مزید عمل دے کر آرومیٹکس حاصل کیا جاسکتا ہے، جبکہ ہائڈروجنیشن کے ذریعے پٹرول اور ڈیزل بھی حاصل کیا جاسکتا ہے۔ صنعت کے ماہرین کے مطابق، مجموعی طور پر دیکھا جائے تو، ملک میں بائیوماس سے آرومیٹک ہائڈروکاربنز تیار کرنے کی ٹیکنالوجی کی ترقی ابھی ابتدائی مرحلے میں ہے۔ بیرونِ ملک: صنعتیکرن کا عمل جاری ہے۔ ملکی سطح کے مقابلے میں، بیرونِ ملک تحقیق و ترقی اور صنعتیکرن کے کاموں میں حصہ لینے والی کمپنیاں زیادہ ہیں، اور تحقیق و ترقی کا کام بھی وہاں پہلے ہی شروع ہو چکا ہے۔ رپورٹروں کے مطابق، فی الحال بیرونی کمپنیوں نے بائیوماس سے خوشبو دار ہائڈروکاربنز تیار کرنے کی کچھ ٹیکنالوجیاں تیار کی ہیں، اور ان کی پیداوار چھوٹے پیمانے پر تجارتی مقاصد کے لئے شروع ہو چکی ہے۔ ریاست ہائے متحدہ کی میساچوسٹس یونیورسٹی کی جانب سے سیلولوز بائیوماس سے آرومیٹک کمپاؤنڈز تیار کرنے کے لئے استعمال کیے جانے والے ایک مرحلہ والے پروڈکشن عمل میں حاصل کی گئی پیش رفت نے صنعتی حلقوں میں بہت توجہ حاصل کی۔ انہوں نے بائیوماس سے آرومیٹکس تیار کرنے کا عمل تیار کیا، اور اینیلوٹیک نامی کمپنی قائم کی تاکہ اس عمل کو صنعتی پیمانے پر استعمال کیا جاسکے۔ یہ ٹیکنالوجی، تیز رفتار حرارتی تحلیل کے عمل پر مبنی ہے؛ اس میں فلوئڈائزڈ بیڈ ری ایکٹر کے ذریعے بائیوماس کو تیزی سے گرم کرکے آکسائڈز میں تبدیل کیا جاتا ہے، پھر خصوصی زیولائٹ کیٹالسٹ کی مدد سے ان مرکبات کو کیمیائی سطح کے آرومیٹکس میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ یہ ٹیکنالوجی، تیل کو خام مال کے طور پر استعمال کرکے آرومیٹکس تیار کرنے کے روایتی طریقوں کے مقابلے میں کم لاگت والی ہے۔ اس سال جنوری میں، اینیلوٹیک کمپنی نے اس ٹیکنالوجی کو صنعتی پیمانے پر استعمال کرنا شروع کیا۔ ان کے حسابات کے مطابق، جب تیل کی قیمت 60 ڈالر فی بیرل سے زیادہ ہوتی ہے، تو یہ ٹیکنالوجی لاگت کے لحاظ سے فائدہ مند ثابت ہوتی ہے۔ صنعت کے ماہرین کے مطابق، موجودہ بائیولوجیکل آرومیٹکس تیار کرنے کے طریقوں میں، اینیلوٹیک کا “بائیوماس کو حرارت دے کر آرومیٹکس تیار کرنے” کا طریقہ، لاگت اور معاشی فوائد کے لحاظ سے سب سے بہترین طریقہ ہے۔ امریکی کمپنی وائرینٹ نے وسکونسن-میڈیسن یونیورسٹی کے تعاون سے “بائیوفارمنگ” نامی عمل تیار کیا ہے۔ چونکہ اس عمل کو موجودہ کیمیائی پلانٹس میں بھی استعمال کیا جاسکتا ہے، لہذا اس میں سرمایہ کاری کے لحاظ سے بہت فوائد ہیں۔ یہ عمل چینی کو خام مواد کے طور پر استعمال کرتا ہے؛ پودوں سے حاصل ہونے والے ریشوں کو ہائڈرولائز کرکے اسے روایتی کیٹالیٹک ہائڈروجنیشن تکنیک کے ساتھ جوڑا جاتا ہے۔ اس طریقے سے پودوں سے حاصل ہونے والے شکر سے بینزین، ٹولوین اور ڈائی ٹولوین جیسے مرکبات تیار کئے جاسکتے ہیں، اور بعد میں انہیں مزید پروسس کرکے ڈائی ٹولوین بنایا جاسکتا ہے۔ اس عمل کا فائدہ یہ ہے کہ مائع حالت میں تبدیلی کی تکنیک (APR) کو روایتی کیٹالیٹک ہائڈروجنیشن، کنڈینسیشن وغیرہ جیسی تکنیکوں کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے؛ اس طرح موجودہ پروسیسنگ سہولیات کو بغیر کسی تبدیلی کے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہر گیلن مصنوعات کی تیاری پر صرف 1.75 سے 3 ڈالر کا خرچ آتا ہے۔ ； ثانوی الکینز کو نہ تو ثانوی مصنوعات کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے، اور نہ ہی پلانٹس کو توانائی فراہم کرنے کے لئے؛ لیکن اس عمل سے معاشی فوائد حاصل ہوتے ہیں۔ بائیوماس کو براہِ راست ارومیٹکس میں تبدیل کرنے کے بجائے، حالیہ برسوں میں کچھ پروڈیوسرز نے دوسرا راستہ اختیار کیا ہے؛ یعنی پہلے بائیوماس کو کم قیمت والے نامیاتی کیمیکلز میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور پھر ان نامیاتی کیمیکلز کو زیادہ قیمت والے ارومیٹکس مصنوعات میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ ان میں سے، امریکی کمپنی گیوو کی جانب سے تیار کردہ “GIFT” نامی عمل سب سے زیادہ اہم ہے؛ یہ عمل قابل تجدید خام مواد کے ذریعے الکحل تیار کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ GIFT عمل میں، پہلے بائیوماس خام مواد کو آئسوبیوٹول میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور پھر ڈی ہائڈروجنیشن کے عمل سے آئسوبیوٹین حاصل کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں آئسوبیوٹول کی تبدیلی کی شرح 99 فیصد سے زیادہ ہوتی ہے۔ ； حاصل ہونے والا آئسو بیوٹین، پولیمرائزیشن ری ایکٹر کے ذریعہ C8 الکین میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ ； C8 الائنز کو ڈی ہائڈروجنیشن اور رنگیفیکیشن کے عمل سے PX مصنوعات حاصل کی جاتی ہے؛ اس عمل میں PX کی پیداوار کی شرح 75 فیصد سے زیادہ ہوتی ہے، جبکہ اس کی خالصیت 99 فیصد تک ہوتی ہے۔ گیووو کمپنی نے جاپانی کمپنی ٹوئیو ٹیکسٹائل انڈسٹریز کے ساتھ مل کر صنعتی آلات تیار کیے ہیں۔ اس عمل کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ یہ نرم ماحول میں اعلیٰ خالصیت والے PX کی براہِ راست پیداوار کو ممکن بناتا ہے؛ اس طرح ہائڈروجنیشن، آرومیٹکس کی الگ تھلگ کرنے جیسے پیچیدہ عملوں کی ضرورت نہیں رہتی، اور پیداواری عمل نسبتاً آسان ہو جاتا ہے۔ رکاوٹیں: خام مواد، کیٹالسٹ، ری ایکٹر۔ صحافیوں کے انٹرویوز سے پتا چلا کہ بائیوماس سے آرومیٹکس تیار کرنے کے طریقوں کی تحقیق و ترقی کے لحاظ سے، اگرچہ یہ راستہ بہت پُرکشش ہے اور اس میں کافی پیش رفت بھی ہوئی ہے، لیکن زیادہ تر منصوبے اب بھی ترقیاتی مرحلے میں ہی ہیں۔ اگرچہ کچھ جگہوں پر چھوٹے پیمانے پر صنعتی پیداوار ممکن ہو چکی ہے، لیکن پیمانے کے لحاظ سے روایتی تیل کی پیداواری شرح کے مقابلے میں اب بھی بہت فرق موجود ہے، اور اب بھی بہت سے مسائل ہیں جن کا فوری حل ضروری ہے۔ سب سے پہلے، بائیوماس کے خام مواد کی مستقل فراہمی، بائیوکیمیکل صنعت کی ترقی میں ایک بڑی رکاوٹ رہی ہے؛ یہ مسئلہ بائیو آرومیٹکس کے لحاظ سے بھی اتنا ہی اہم ہے۔ بائیوماس کے خام مواد کی مقدار بہت زیادہ ہے، اور یہ بکھرے ہوئے حالت میں موجود ہیں؛ نیز ان کی سا بایولوجیکل طریقوں سے آرومیٹک ہائڈروکاربنز کی پیداوار کو بڑھانے کے لئے، مناسب اور مستحکم خام مال کی فراہمی ضروری ہے۔ موجودہ صورتحال میں، ہمارے ملک کی زرعی پیداواری صلاحیتوں کے پیش نظر، اس مسئلے کے حل کے لئے مختلف فریقوں کے درمیان تعاون ضروری ہے، تاکہ ایک مناسب اور قابل عمل طریقہ تلاش کیا جاسکے۔ دوسری بات یہ کہ، بائیوماس سے آرومیٹکس تیار کرنے کے متعدد عملوں میں، حرارتی تحلیل اور ہائڈرولیسس کے عملوں میں استعمال ہونے والے کیٹالسٹ اور ری ایکٹر بھی ایک بڑی مشکل ہیں۔ اجلاس میں شرکت کرنے والے نمائندوں نے صحافیوں سے کہا کہ اگرچہ وہ بائیوماس سے آرومیٹکس تیار کرنے میں دلچسپی رکھتے ہیں، لیکن موجودہ عملیات میں مصنوعات کی تخلیق کی شرح اور خالصیت بہت کم ہے؛ اس لیے اس طریقے سے تیل کے مقابلے میں مقابلہ کرنا مشکل ہے۔ اور ان دونوں اشاریوں کو بہتر بنانے کے لئے، متعلقہ کیٹالسٹوں اور ری ایکٹرز کی تیاری میں پیشرفت ضروری ہے۔ تاہم، کچھ ماہرین کا خیال ہے کہ ہوادونگ انسٹیٹیوٹ آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی جیسے اداروں میں بایوکیمیکلز کو روایتی تیل پروسیسنگ اور کیمیکل پروڈکشن کے ساتھ جوڑنا بھی ایک اچھی کوشش ہے۔ موجودہ تحلیلی آلات کا استعمال کرتے ہوئے، بائیوماس کو خام مواد کے طور پر استعمال کرکے، فوسل ایندھنوں کی جگہ کچھ حد تک آرومیٹکس کی پیداوار کرنا قابل توجہ ہے۔