চীন: মিথানল থেকে হাইড্রোজেন - প্রযুক্তি এবং বাস্তুবিদ্যা? 

আপনি যখন "মিথানল থেকে হাইড্রোজেন" সম্পর্কে শোনেন, তখন অনেকেই পরীক্ষাগার ইনস্টলেশন বা দূরবর্তী পাইলট প্রকল্পগুলি সম্পর্কে চিন্তা করেন। প্রকৃতপক্ষে, চীনে এটি আর কেবল একটি প্রযুক্তি নয়, একটি সম্পূর্ণ শিল্প যা দুটি স্তম্ভের উপর নির্ভর করে: প্রক্রিয়াটির প্রকৃত অর্থনীতি এবং এর পরিবেশগত গ্রহণযোগ্যতা। এবং এই খুঁটির মধ্যে অনেকগুলি সূক্ষ্মতা রয়েছে যা প্রায়শই প্রতিবেদনে মিস হয়। আমি নিজে দীর্ঘদিন ধরে এই জাতীয় সিস্টেমগুলিকে মূল্যায়ন করছি, এবং আমি বলব: মূল ভুল ধারণাটি বিশ্বাস করা যে মিথানল রূপান্তর প্রতিক্রিয়া কয়েক দশক ধরে পরিচিত, তাই বাস্তবায়ন সহজ। এটি সবই বিশদ বিবরণে নেমে আসে: কাঁচামালের বিশুদ্ধতা থেকে আপনি কীভাবে উপ-পণ্য CO2 ব্যবহার করেন।

তত্ত্ব থেকে অনুশীলন পর্যন্ত: যেখানে প্রকল্পগুলি হোঁচট খায়

মিথানলের ক্লাসিক বাষ্প সংস্কারের কথা নেওয়া যাক। পাঠ্যপুস্তকের সূত্রগুলি মার্জিত দেখায়, কিন্তু বাস্তবে মূল পরামিতি হল বিতরণের ধারাবাহিকতা। যদি মিথানল ট্যাঙ্কে একটি সুবিধায় পরিবহন করা হয় এবং সেখানে বাধা থাকে, তাহলে অনুঘটক ক্লান্ত হয়ে যেতে পারে। হিটিং-কুলিং চক্র থেকে। আমি Shandong সাইটের একটিতে একটি কেস দেখেছি: ইনস্টলেশনমিথানল রূপান্তর500 Nm3/h হাইড্রোজেনের নকশা ক্ষমতা প্রথম মাসগুলিতে চমৎকার পরিসংখ্যান তৈরি করেছিল, কিন্তু ছয় মাস অপারেশনের পরে কার্যকলাপ প্রায় 15% কমে যায়। কারণটি একটি ছোট জিনিস হিসাবে প্রমাণিত হয়েছিল - রসদের কারণে কাঁচামালগুলিতে পর্যায়ক্রমে ক্লোরাইডের চিহ্ন পাওয়া গিয়েছিল, যা সরবরাহকারী নীরব ছিল।

বা অন্য দিক - তাপ ভারসাম্য। একটি এন্ডোথার্মিক প্রতিক্রিয়ার জন্য তাপের সুনির্দিষ্ট সরবরাহ প্রয়োজন। তাত্ত্বিকভাবে, আপনি ফ্লু গ্যাস বা বৈদ্যুতিক হিটারের তাপ ব্যবহার করেন। কিন্তু শীতকালে উত্তর প্রদেশে, যখন সাইটের তাপমাত্রা -20 ডিগ্রি সেলসিয়াসে নেমে আসে, তখন চুল্লির খাঁড়িতে একটি স্থিতিশীল তাপমাত্রা বজায় রাখা একটি পৃথক কাজ হয়ে যায়। এটি নিরোধক এবং প্রিহিটিং সিস্টেমের পুনর্বিবেচনা করা প্রয়োজন - এটি মূলধন খরচ বাড়ায়, যা প্রাথমিক সম্ভাব্যতা অধ্যয়নে সর্বদা বিবেচনায় নেওয়া হয় না।

এখানে চেংডু ইজি টেকনোলজি কোং এর সহকর্মীদের অভিজ্ঞতা উল্লেখ করা উচিত (তাদের ওয়েবসাইট হলhttps://www.yzkjhx.ru) এটি হুয়াক্সি প্রযুক্তি দ্বারা নির্মিত একটি গুরুতর অনুমোদিত মূলধন সহ একটি ডিজাইন ইনস্টিটিউট। তারা বিস্তৃত প্রকৌশল সমাধানগুলিতে ফোকাস করে, এবং শুধুমাত্র ইনস্টলেশন বিক্রি করার উপর নয়। তাদের পদ্ধতির একটি গুরুত্বপূর্ণ বিশদ দৃশ্যমান: তারা প্রায়শই একটি নির্দিষ্ট উদ্ভিদ থেকে আসল কাঁচামালের উপর ক্লায়েন্টদের ট্রায়াল রান অফার করে। এই আপনি? ধরতে পারবেন? দেরী ব্যয়বহুল পরিবর্তন এড়িয়ে, একই অমেধ্য এবং প্রাথমিক পর্যায়ে প্রযুক্তিগত স্কিম সমন্বয়.

বাস্তুশাস্ত্র: শুধুমাত্র CO2 সম্পর্কে নয়

মানুষ যখন পরিবেশ নিয়ে কথা বলে, সবাই তখনই কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমনের কথা ভাবে। হ্যাঁ, CO2 মিথেনল রূপান্তরের সময় গঠিত হয়। কিন্তু প্রাকৃতিক গ্যাসের ঐতিহ্যগত বাষ্প সংস্কারের তুলনায়, কার্বন পদচিহ্ন ভিন্ন হতে পারে - এটি কতটা সবুজ তার উপর নির্ভর করে। নিজেই মিথানলের উৎস। যদি মিথানল বায়োমাস থেকে সংশ্লেষিত হয় বা CO2 ক্যাপচার করা হয়, তাহলে চেইন অনেক বেশি পরিষ্কার হয়ে যায়। চীন এখন সক্রিয়ভাবে এই জাতীয় "সবুজ মিথানল" প্রকল্পগুলি বিকাশ করছে। প্রচুর বায়োমাস সহ অঞ্চলে, যেমন গুয়াংজি।

যাইহোক, একটি কম সুস্পষ্ট পরিবেশগত দিক আছে - স্থানীয় নির্গমন। ইনস্টলেশনহাইড্রোজেন উত্পাদনমিথানল থেকে তৈরি এটি কমপ্যাক্ট, এটি ভোক্তার কাছাকাছি রাখা যেতে পারে (বলুন, একটি হাইড্রোজেন ফিলিং স্টেশনে বা একটি কাচের কারখানায়)। এটি সংকুচিত বা তরলীকৃত হাইড্রোজেন পরিবহনের সাথে যুক্ত রসদ এবং ঝুঁকি হ্রাস করে। কিন্তু একই সময়ে, মিথানল এবং প্রতিক্রিয়া পণ্যগুলির সম্ভাব্য মাইক্রো-লিকগুলি খুব কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা প্রয়োজন। মিথানল, যদিও কিছু হাইড্রোকার্বনের তুলনায় কম উদ্বায়ী, তবুও এটি বিষাক্ত।

সাংহাইয়ের কাছে একটি অপটিক্যাল গ্লাস উত্পাদন কেন্দ্রে, আমরা কাঁচামাল নিষ্কাশন এবং সংরক্ষণের পর্যায়ে একটি অতিরিক্ত বাষ্প শোষণ ব্যবস্থার সাথে ইনস্টলেশন সজ্জিত করার প্রয়োজনের মুখোমুখি হয়েছিলাম। এটি মূল প্রকল্পে নির্দিষ্ট করা হয়নি, তবে স্থানীয় পরিবেশগত তত্ত্বাবধানের প্রয়োজনীয়তাগুলি আরও কঠোর হয়ে উঠেছে। আমাদের দ্রুত মডিউলটিকে সক্রিয় কার্বনের সাথে সংহত করতে হয়েছিল। এই ধরনের সূক্ষ্ম বিষয়গুলি খুব কমই সম্মেলনগুলিতে আলোচনা করা হয়, তবে তারা নির্ধারণ করে যে একটি প্রকল্প সত্যিই টেকসই এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ হবে কিনা।

প্রযুক্তিগত বৈচিত্র্য: শুধুমাত্র সংস্কার নয়

বাষ্প সংস্কার প্রধান রুট, কিন্তু শুধুমাত্র এক নয়. অটোথার্মাল রিফর্মিং, যেখানে মিথানলের একটি অংশ বায়ু দ্বারা অক্সিডাইজ করা হয়, গতি লাভ করে, এন্ডোথার্মিক রিফর্মিং প্রতিক্রিয়ার জন্য তাপ প্রদান করে। এটি দ্রুত র‌্যাম্প-আপ দেয় এবং পরিবর্তনশীল লোড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আরও উপযুক্ত। কিন্তু একটি মাথাব্যথা আছে - অক্সিডেশন জোনে বায়ু এবং তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের সুনির্দিষ্ট ডোজ, যাতে কার্বন মনোক্সাইডের মতো উপজাতগুলি আদর্শের বাইরে না যায়।

আরেকটি দিক হল ঝিল্লি চুল্লি, যেখানে হাইড্রোজেন সরাসরি প্রতিক্রিয়ার সময় নির্গত হয়, ভারসাম্য পরিবর্তন করে। প্রযুক্তি দক্ষতার পরিপ্রেক্ষিতে প্রতিশ্রুতি দেখায়, কিন্তু ঝিল্লি (প্রায়শই প্যালাডিয়াম) সালফার এবং ক্লোরিন বিষক্রিয়ার জন্য সংবেদনশীল। চীনে, চেংদু ইজি টেকনোলজি কোং সহ বেশ কয়েকটি বৈজ্ঞানিক গোষ্ঠী এবং সংস্থাগুলি আরও প্রতিরোধী যৌগিক ঝিল্লির উপর কাজ করছে। তাদের প্রোফাইলটি সঠিকভাবে রাসায়নিক প্রযুক্তির নকশা এবং বাস্তবায়ন, তাই তাদের গবেষণা প্রায়শই পাইলট শিল্প নমুনাগুলিতে দ্রুত পথ খুঁজে পায়।

আমরা কি এই চেষ্টা করেছি? হ্যাঁ, 50 Nm3/h এ একটি ছোট ইনস্টলেশনের জন্য একটি মেমব্রেন মডিউল সহ একটি পাইলট প্রকল্প ছিল। প্রধান অসুবিধাটি নিজেই ঝিল্লিতে নয়, তবে মিথানলকে "অতি-উচ্চ বিশুদ্ধতার" স্তরে প্রাক-বিশুদ্ধ করার সিস্টেমে পরিণত হয়েছিল। এই প্রাক-প্রস্তুতির খরচ ক্রমবর্ধমান রূপান্তর থেকে সমস্ত অর্থনৈতিক সুবিধা খেয়ে ফেলেছে। প্রকল্পটি হিমায়িত করা হয়েছিল, এই উপসংহারে যে বাজারের বর্তমান অবস্থা এবং এই অঞ্চলে মিথানলের দামের জন্য, আউটলেটে হাইড্রোজেনের মাল্টি-স্টেজ শোষণ শোষণের সাথে প্রমাণিত বাষ্প সংস্কার করা আরও সাশ্রয়ী।

অর্থনীতি: যখন সংখ্যা কথা বলা শুরু করে

প্রযুক্তি সম্পর্কে যে কোনও কথোপকথন অর্থের দিকে নেমে আসে। খরচমিথানল থেকে হাইড্রোজেনচীন অঞ্চলের সাথে দৃঢ়ভাবে আবদ্ধ। যেসব প্রদেশে বড় আকারের মিথানল উৎপাদন হয় (নিংজিয়া, ইনার মঙ্গোলিয়া), কাঁচামালের দাম দক্ষিণের তুলনায় 30-40% কম হতে পারে, যেখানে এটি পরিবহন করা প্রয়োজন। অতএব, কোন আদর্শ অর্থনৈতিক গণনা নেই - প্রতিটি প্রকল্পের স্থানীয় অবস্থার রেফারেন্স প্রয়োজন।

একটি গুরুত্বপূর্ণ পয়েন্ট সম্পর্কিত পণ্য। বিশুদ্ধ CO2, যা প্রক্রিয়ায় মুক্তি পায়, তা ফেলে দেওয়া যাবে না, তবে একই খাদ্য শিল্প উদ্যোগে বা ঢালাইয়ের জন্য বিক্রি করা যেতে পারে। তবে এর জন্য পরিষ্কার, সংকোচন এবং বিতরণ ব্যবস্থায় অতিরিক্ত বিনিয়োগের প্রয়োজন। একটি ছোট ইনস্টলেশনের জন্য এটি প্রায়শই অলাভজনক, তবে প্রতিদিন কয়েক হাজার Nm3/h ক্ষমতা সহ বড় সুবিধাগুলির জন্য এটি ইতিমধ্যে উল্লেখযোগ্য অতিরিক্ত আয় প্রদান করতে পারে।

পেব্যাক বিকল্পের উপরও ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। যদি কাছাকাছি কোন প্রাকৃতিক গ্যাস পাইপলাইন না থাকে, এবং ইলেক্ট্রোলাইজারের জন্য একটি ব্যয়বহুল "সবুজ" প্রয়োজন হয়। বিদ্যুত এবং বড় এলাকা, তারপর মিথানল উদ্ভিদ খুব প্রতিযোগিতামূলক দেখায়. বিশেষ করে ফার্মাসিউটিক্যাল ইন্টারমিডিয়েট বা ধাতব তাপ চিকিত্সার মতো শিল্পের জন্য, যেখানে তুলনামূলকভাবে উচ্চ বিশুদ্ধতা হাইড্রোজেন প্রয়োজন, কিন্তু অগত্যা পাঁচ-নয়টি নয়।

সামনের দিকে তাকিয়ে: কোন দিকে বাতাস বইছে

প্রবণতা সুস্পষ্ট - একীকরণ. ইনস্টলেশনমিথানল-হাইড্রোজেনএকটি বিচ্ছিন্ন যন্ত্রপাতি হতে বন্ধ. এটি ক্রমবর্ধমান একটি বৃহত্তর শক্তি বা রাসায়নিক ব্যবস্থার অংশ হিসাবে দেখা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, স্টিল মিলগুলিতে যেখানে কোক ওভেন গ্যাসের আধিক্য রয়েছে, এটি মিথানল সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং লোহা কমাতে মিথানল থেকে হাইড্রোজেন পাওয়া যেতে পারে। এর ফলে যোগ মান সহ একটি বন্ধ চক্র হয়।

আরেকটি ভেক্টর হল পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্সের সাথে একটি সংযোগ। অতিরিক্ত বায়ু বা সৌর উৎপাদনের সময়, "সবুজ" বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য বিদ্যুৎ ব্যবহার করা যেতে পারে। মিথানল (“সবুজ” H2 উৎপাদনের মাধ্যমে এবং পরবর্তীতে সংশ্লেষণের মাধ্যমে ক্যাপচার করা CO2)। এবং তারপরে এই মিথানলটিকে একটি সুবিধাজনক শক্তি বাহক এবং হাইড্রোজেনের উত্স হিসাবে ব্যবহার করুন যখন সূর্য বা বাতাস থাকে না। এটি RES ইন্টারমিটেন্সির সমস্যা সমাধান করে। চীনে, এই ধরনের প্রদর্শনী প্রকল্প ইতিমধ্যেই চালু করা হয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, গানসু প্রদেশে।

এরপর কি? আমি মনে করি আমাদের জন্য যা অপেক্ষা করছে তা বিপ্লব নয়, বিবর্তন। অনুঘটক উন্নত করা (অমেধ্যের জন্য বৃহত্তর প্রতিরোধ, কম অপারেটিং তাপমাত্রা), সূক্ষ্ম পরিচ্ছন্নতার সিস্টেমের খরচ কমানো, বিভিন্ন ক্ষমতার জন্য মডুলার সমাধান মানক করা। এবং, অবশ্যই, সমগ্র চেইনের সামগ্রিক কার্বন পদচিহ্ন কমাতে নিয়ন্ত্রক চাপ। প্রযুক্তিটি প্রতিশ্রুতিশীল বিভাগ থেকে ব্যবহারিক বিভাগে চলে যাচ্ছে, তবে এর সাফল্য সুন্দর উপস্থাপনা দ্বারা নয়, প্রকৌশলীদের প্রতিটি ইউয়ান গণনা করার ক্ষমতা এবং এটির প্রবর্তনের এক বছর আগে সাইটের সমস্যাগুলির পূর্বাভাসের দ্বারা নির্ধারিত হবে। চেংডু ইজি টেকনোলজি কোং-এ তারা ঠিক এটিই করে, যা আপনি তাদের ওয়েবসাইটে আরও পড়তে পারেন। তাদের দৃষ্টিভঙ্গি - মালিকানার সমগ্র জীবনকালের ব্যয়ের দিকে নজর রেখে ডিজাইন করা, এবং শুধুমাত্র সরঞ্জামের মূল্য ট্যাগ নয় - সম্ভবত সমগ্র শিল্পের জন্য সাম্প্রতিক বছরগুলির প্রধান পাঠ।