চীন: হাইড্রোকার্বন থেকে হাইড্রোজেন - প্রযুক্তি এবং বাস্তুবিদ্যা? 

যখন লোকেরা চীনে হাইড্রোজেন সম্পর্কে কথা বলে, তখন অনেক লোক অবিলম্বে "সবুজ" কল্পনা করে। তড়িৎ বিশ্লেষণ কিন্তু পৃথিবীর বাস্তবতা, বিশেষ করে শিল্প স্কেলে, এখনও ভিন্ন। প্রধান ভলিউম এখনও হাইড্রোকার্বন থেকে হাইড্রোজেন, এবং এখানে অনেক সূক্ষ্মতা রয়েছে যেগুলি প্রায়শই শিল্পের প্রতিবেদনে লুকিয়ে থাকে। আমি নিজেও বাষ্প মিথেন রূপান্তর নিয়ে বেশ কয়েকটি প্রকল্পে কাজ করেছি, এবং আমি বলতে পারি: এখানে বাস্তুবিদ্যা সম্পর্কে কথোপকথনকে সাধারণ স্লোগানগুলিতে হ্রাস করা যায় না। এটি অর্থনীতি, উপলব্ধ প্রযুক্তি এবং সেই কার্বন পদচিহ্নের মধ্যে একটি ধ্রুবক লেনদেন যা এখন প্রত্যেকেই খুব তীব্রভাবে উদ্বিগ্ন।

প্রযুক্তিগত ভিত্তি: শুধুমাত্র SMR নয়

হ্যাঁ, স্টিম মিথেন রিফর্মিং (এসএমআর) একটি ক্লাসিক। তবে চীনে এটি স্থানীয় কাঁচামালের সাথে সামঞ্জস্য করে বাস্তবায়ন করা হচ্ছে। আমরা প্রায়শই আদর্শ প্রাকৃতিক গ্যাস নিয়ে কাজ করি না, তবে সংশ্লিষ্ট পেট্রোলিয়াম গ্যাস বা এমনকি কোক ওভেন গ্যাসের সাথে কাজ করি। রচনাটি অস্থির, তাই অনুঘটকের সাথে মাথাব্যথা। আমি শানসিতে একটি প্রকল্পের কথা মনে করি, যেখানে, কাঁচামালে উচ্চ সালফার সামগ্রীর কারণে, প্রাক-চিকিত্সা প্রকল্পটি সম্পূর্ণরূপে সংশোধন করতে হয়েছিল। স্ট্যান্ডার্ড সমাধান উপযুক্ত ছিল না; ফলস্বরূপ, জিঙ্ক অক্সাইড এবং জিওলাইটের উপর ভিত্তি করে শোষণকারীর সাথে একটি হাইব্রিড সিস্টেম তৈরি করা হয়েছিল। দক্ষতা স্তরে পৌঁছেছে, তবে রূপান্তর অনুঘটকের পরিষেবা জীবন এখনও 15% হ্রাস পেয়েছে। এই অভিযোজন মূল্য.

আংশিক জারণ (POX) ভারী ফিডস্টকের জন্য একটি ভিন্ন গল্প। প্রযুক্তিটি শক্তি-নিবিড় এবং একটি জটিল এবং ব্যয়বহুল অক্সিজেন ইউনিট প্রয়োজন। কিন্তু কিছু ক্ষেত্রে আপনি এটি ছাড়া করতে পারবেন না। লিয়াওনিংয়ের একটি শোধনাগারে, তারা শুধু আলকাতরা প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি POX ইউনিট চালু করছিল। মূল সমস্যাটি প্রক্রিয়ার মধ্যেও ছিল না, তবে সহকারী সরঞ্জামগুলিতে - চুল্লি এবং তাপ এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য তাপ-প্রতিরোধী অ্যালোয়গুলি। ক্ষয় এবং ক্ষয় সঙ্গে ধ্রুবক সমস্যা. চাইনিজ অ্যানালগগুলি সবসময় ধরে রাখে না; ব্যয়বহুল আমদানিকৃত উপকরণ ক্রয় করতে হয়েছিল, যা প্রথমে প্রকল্পের অর্থনৈতিক সুবিধাগুলিকে অস্বীকার করেছিল।

একটি আরো নমনীয় প্রযুক্তি হিসাবে অটোথার্মাল রিফর্মিং (এটিআর) এর চারপাশে বর্তমানে অনেক গুঞ্জন রয়েছে। এটা হাইড্রোজেন ফলন এবং নির্গমন পরিপ্রেক্ষিতে ভাল বলা হয়. কাগজে - হ্যাঁ। কিন্তু বাস্তবে, চাবিকাঠি হল অক্সিজেন/বাষ্প/খাদ্য অনুপাতের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ। সামান্যতম ব্যর্থতা এবং সর্বোত্তম প্রক্রিয়ার পরিবর্তে আপনি হয় কালি বা অপরিবর্তিত মিথেন দিয়ে শেষ করবেন। আমি একটি পাইলট কমপ্লেক্সে এই ধরনের ইনস্টলেশন চালু করার একটি প্রচেষ্টা দেখেছি। আদর্শ পরীক্ষাগারের অবস্থার অধীনে নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা "তীক্ষ্ণ" হয়েছিল, কিন্তু বাস্তবে, গ্যাস লাইনে চাপের ওঠানামা সবকিছুকে ধ্বংস করে দিয়েছে। অ্যালগরিদম সূক্ষ্ম-টিউন করতে এক মাস লেগেছে। সুতরাং প্রযুক্তিটি প্রতিশ্রুতিশীল, তবে এখনও অনেক "দৌড়তে" প্রয়োজন। মাঠে

ইকোলজিক্যাল প্যারাডক্স এবং সিসিএস ট্রিক

এটি মূল হোঁচট। মিথেন থেকে হাইড্রোজেন তৈরি করলে অনিবার্যভাবে CO2 উৎপন্ন হয়। অনেক। অতএব, এখন চীনের সমস্ত প্রকল্প যা "নিম্ন কার্বন" বলে দাবি করে তার উপসর্গ "CCS-রেডি?" বা?কার্বন ক্যাপচার করা? কিন্তু প্রস্তুতি এক জিনিস, এবং বাস্তব বাস্তবায়ন অন্য জিনিস। মূল সমস্যাটি এমনকি ক্যাপচার প্রযুক্তিও নয় (যদিও এটি ব্যয়বহুল), তবে লজিস্টিক এবং স্টোরেজ। এই CO2 কোথায় যেতে হবে? কারখানার কাছাকাছি শিল্প স্কেলে স্টোরেজের জন্য অনেক ভূতাত্ত্বিক গঠন নেই।

প্রকল্প মূল্যায়ন জড়িত ছিলহাইড্রোকার্বন থেকে হাইড্রোজেনজিনজিয়াং-এ সম্পূর্ণ চক্র CCS সহ। প্রযুক্তিগতভাবে, সবকিছু গণনা করা হয়: 90% ক্যাপচার, একটি ক্ষয়প্রাপ্ত গ্যাস ক্ষেত্রে CO2 150 কিলোমিটার পরিবহনের জন্য একটি পাইপলাইন। কিন্তু অর্থনীতি নড়বড়ে। প্রতি টন CO2 ক্যাপচার করা এবং কবর দেওয়া খরচ "পরিষ্কার" CO2 থেকে সমস্ত সম্ভাব্য মুনাফা খেয়ে ফেলে। হাইড্রোজেন বৃহত্তর সরকারী ভর্তুকি বা কার্বন কোটার জন্য উচ্চ মূল্যের অপেক্ষায় প্রকল্পটি শেষ পর্যন্ত স্থবির হয়ে পড়ে। এখন পর্যন্ত, চীনে সিসিএস একটি গণ অনুশীলনের চেয়ে একটি প্রদর্শনী প্রকল্প।

আরেকটি বিষয় হল পরোক্ষ নির্গমন। প্রত্যেকে রূপান্তর প্রক্রিয়া থেকেই কার্বন গণনা করে, কিন্তু তারা প্রায়ই "ধূসর" অংশটি ভুলে যায়। কম্প্রেসার, পাম্প, কন্ট্রোল সিস্টেমের অপারেশনের জন্য বিদ্যুতের উৎপাদন থেকে পদচিহ্ন। যদি প্ল্যান্টটি এমন একটি অঞ্চলে অবস্থিত যেখানে নেটওয়ার্কটি কয়লার সাথে সংযুক্ত থাকে, তাহলে সামগ্রিক নির্গমন চিত্র 20-25% দ্বারা খারাপ হয়। অতএব, এখন, ডিজাইন করার সময়, তারা ক্রমবর্ধমানভাবে তাদের নিজস্ব পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ইনস্টলেশন ব্যবহার করছে, অন্তত আংশিকভাবে প্রয়োজনগুলিকে কভার করতে। কিন্তু এতে আবার দাম বেড়ে যায়।

সরঞ্জাম এবং স্থানীয়করণ: আমরা এখন কোথায়?

পূর্বে, মূল সরঞ্জাম - সংস্কারক, সিঙ্গাস কম্প্রেসার, পিএসএ সিস্টেম - সক্রিয়ভাবে লিন্ডে, এয়ার প্রোডাক্টস, টপসো থেকে কেনা হয়েছিল। বর্তমান প্রবণতা সম্পূর্ণ স্থানীয়করণের দিকে। চীনা নির্মাতারা ইতিমধ্যে সিন্থেসিস গ্যাস কলাম, হিট এক্সচেঞ্জার এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা তৈরিতে একটি ভাল স্তরে পৌঁছেছে। তবে উচ্চ-তাপমাত্রা অঞ্চলের জন্য অনুঘটক এবং কিছু বিশেষ সংকর ধাতুগুলির সাথে এখনও অসুবিধা রয়েছে।

সাথে কাজ করছেচেংডু ইজি টেকনোলজি কো.(এটি হুয়াক্সি প্রযুক্তি দ্বারা তৈরি একটি ডিজাইন ইনস্টিটিউট), তাদের পদ্ধতি পর্যবেক্ষণ করেছে। তারা কেবল প্রস্তুত-তৈরি সমাধানের প্রতিলিপি করে না, তবে প্রায়শই ক্লায়েন্টের নির্দিষ্ট কাঁচামালের জন্য প্রযুক্তি প্যাকেজগুলিকে মানিয়ে নেয়। তাদের ওয়েবসাইটyzkjhx.ruআসলে, এই ধরনের অ-মানক প্রকল্পের একটি পোর্টফোলিও। তাদের নিজস্ব বিকাশ রয়েছে - সালফার বিষক্রিয়ার বর্ধিত প্রতিরোধের সাথে মিথেন রূপান্তরের জন্য একটি বহুস্তর অনুঘটক। সিচুয়ানে একটি ইনস্টলেশনে প্রয়োগ করা হয়েছে। ফলাফল খারাপ নয়, কিন্তু আবার, আদর্শ অবস্থার জন্য। লোডের আকস্মিক পরিবর্তনের সাথে, ক্রিয়াকলাপ আমদানি করা অ্যানালগের চেয়ে দ্রুত হ্রাস পেয়েছে। অগ্রগতি আছে, কিন্তু পূর্ণ সমতায় পৌঁছানোর জন্য আমাদের এখনও কাজ করতে হবে।

একটি আকর্ষণীয় কেস হল নিম্ন এবং মাঝারি শক্তির রেডিমেড মডুলার ইনস্টলেশনের ব্যবহার। এটি বিকেন্দ্রীকৃত হাইড্রোজেন উৎপাদনের একটি প্রবণতা, উদাহরণস্বরূপ গ্যাস স্টেশনগুলির জন্য। ইজি টেকনোলজি সহ চীনা কোম্পানিগুলো এখানে খুবই সক্রিয়। একত্রিত, সংযুক্ত, চালু করা হয়েছে। কিন্তু উত্তর চীনের তীব্র শীতে বা দক্ষিণে উচ্চ আর্দ্রতায় এই ধরনের "বাক্সের বাইরে" সমাধানগুলির নির্ভরযোগ্যতা একটি বড় প্রশ্ন। ঘন ঘন রক্ষণাবেক্ষণ বন্ধ এবং ফিল্টার প্রতিস্থাপন. নির্ভরযোগ্যতা এখনও বড় স্থির কমপ্লেক্স থেকে নিকৃষ্ট।

মধ্যবর্তী: সংশ্লেষণ গ্যাসের ভূমিকা

যা প্রায়ই উপেক্ষা করা হয় তা হল হাইড্রোজেন উৎপাদন করা সবসময় শেষ লক্ষ্য নয়। সংশ্লেষণ গ্যাস নিজেই একটি মূল্যবান কাঁচামাল। চীনে, তার শক্তিশালী রাসায়নিক শিল্পের সাথে, এটি সমালোচনামূলকভাবে গুরুত্বপূর্ণ। অনেক প্রকল্প প্রাথমিকভাবে নমনীয় উত্পাদন হিসাবে কল্পনা করা হয়: আজ আমরা শোধনাগারগুলির জন্য হাইড্রোজেনের ফলন সর্বাধিক করি, আগামীকাল আমরা মিথানল বা অ্যামোনিয়া উত্পাদনের জন্য মোড স্যুইচ করব।

আমি এমন একটি পরিস্থিতির মুখোমুখি হয়েছি যেখানে, বাজারের অবস্থার পরিবর্তনের কারণে (হাইড্রোজেনের দাম কমেছে, মিথানলের দাম বেড়েছে), অপারেটিং সিস্টেমটি জরুরিভাবে পরিবর্তন করতে হয়েছিল। এটি কেবল একটি সেটআপ নয়, হাইড্রোজেন ফাইন পিউরিফিকেশন সিস্টেম (পিএসএ) এবং কম্প্রেসার সিস্টেমের পুনরায় সমন্বয়ে কার্টিজের একটি শারীরিক প্রতিস্থাপন ছিল। ডাউনটাইম প্রায় এক মাস ছিল। এখন, নতুন ইনস্টলেশন ডিজাইন করার সময়, অনেক বেশি নমনীয়তা তৈরি করা হয়, কিন্তু এর অর্থ আবার মূলধন খরচ বৃদ্ধি।

আরেকটি দিক হল হাইড্রোজেনের বিশুদ্ধতা। জ্বালানী কোষগুলির সর্বোচ্চ ডিগ্রী পরিশোধন প্রয়োজন (99.999% পর্যন্ত)। হাইড্রোকার্বন কাঁচামাল ব্যবহার করে এটি অর্জন করা কঠিন এবং ব্যয়বহুল। প্রধান অমেধ্য - CO এবং CO2 - জ্বালানী কোষের অনুঘটকের বিষ। স্ট্যান্ডার্ড শোষণ পদ্ধতি সবসময় পছন্দসই ফলাফল দেয় না। আপনাকে একত্রিত করতে হবে: উচ্চ-তাপমাত্রার রূপান্তর, তারপর নিম্ন-তাপমাত্রার রূপান্তর, তারপর PSA, এবং কখনও কখনও ঝিল্লি বিচ্ছেদ। প্রতিটি অতিরিক্ত পর্যায় চাপ, শক্তি এবং অবশ্যই অর্থের ক্ষতি। অতএব, "পরিবহনের জন্য হাইড্রোজেন?" মিথেন থেকে এখনও তেল পরিশোধনের জন্য একই হাইড্রোজেনের সাথে দামে প্রতিযোগিতা করতে পারে না, যেখানে বিশুদ্ধতার প্রয়োজনীয়তা কম।

সামনের দিকে তাকিয়ে: এই বিভাগে কি হবে?

সবুজ হাইড্রোজেনের চারপাশে সমস্ত হাইপ থাকা সত্ত্বেও, হাইড্রোকার্বনের ধূসর এবং নীল রেখাগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য চীনকে আয়ত্ত করবে। কারণগুলি হল অবকাঠামো, খরচ এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, কাঁচামালের প্রাপ্যতা। প্রশ্ন হল পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ থেকে এই প্রক্রিয়াটিকে কীভাবে গ্রহণযোগ্য করা যায়। আমি মনে করি ভবিষ্যত কোনো একটি অগ্রগতির মধ্যে নয়, বরং কিছু ব্যবস্থার মধ্যে রয়েছে: CCS এর ক্রমশ প্রবর্তন যেখানে এটি ভৌগলিক এবং অর্থনৈতিকভাবে ন্যায়সঙ্গত; ইনস্টলেশনের বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সগুলির সাথে হাইব্রিডাইজেশন; এবং পণ্যের প্রতি ইউনিট কাঁচামাল এবং শক্তি খরচ কমাতে অনুঘটক এবং তাপ সার্কিটের দক্ষতার উপর অবিচ্ছিন্ন কাজ।

কার্বন মূল্য নীতির উপর অনেক কিছু নির্ভর করবে। যদি CO2 নির্গমনের খরচ তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে, তাহলে প্রকল্পগুলির অর্থনীতি নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হবে। এখন অনেক সিদ্ধান্ত দীর্ঘমেয়াদী বাস্তুশাস্ত্রের পরিবর্তে স্বল্পমেয়াদী অর্থনীতির উপর ভিত্তি করে নেওয়া হয়।

ব্যক্তিগতভাবে, আমি হাইড্রোজেনের জন্য হাইড্রোকার্বন ফিডস্টকের আসন্ন সম্পূর্ণ পরিত্যাগ সম্পর্কে সন্দিহান। বরং আমরা এর কুলুঙ্গি দেখব। বৃহৎ, আধুনিক, সম্ভবত হাইব্রিড (আংশিকভাবে বায়োমিথেন ব্যবহার করে) কমপ্লেক্স ব্যবহার কেন্দ্র বা CO2 স্টোরেজ সাইটের কাছাকাছি। এবং দূরবর্তী বা ছোট ভোক্তাদের জন্য, নবায়নযোগ্য শক্তির উত্স দ্বারা চালিত ইলেক্ট্রোলাইজার তৈরি করা হবে। কিন্তু ভিত্তি - রাসায়নিক শিল্প, তেল পরিশোধন - আরও 20-30 বছর ধরে মিথেন এবং এর অ্যানালগগুলির রূপান্তর করার জন্য প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে থাকবে। প্রধান জিনিসটি সমস্যাগুলি বন্ধ করা নয়, তবে পরিবেশগত খরচ সহ সমস্ত খরচ বিবেচনা করে তাদের উপর সততার সাথে কাজ করা।