तैयार कोयला टार: तकनीक और पर्यावरण रुझान? 

आप तैयार कोयला टार के बारे में सुनते हैं और क्षेत्र के बाहर के अधिकांश लोग अभी भी कुछ पुराने स्कूल, गंदे उपोत्पाद संचालन की कल्पना करते हैं। यह पहली ग़लतफ़हमी है. यह अब केवल कोक ओवन से निकलने वाली चीज़ों को इकट्ठा करने के बारे में नहीं है। तैयार हिस्सा वह है जहां असली खेल अब है - यह शुरू से ही लानत-मलामत की चीज़ को तैयार करने, विशिष्ट डाउनस्ट्रीम आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आसवन वक्र और संरचना को बदलने के बारे में है, न कि केवल एक सामान्य थोक वस्तु को बेचने के बारे में। दबाव सिर्फ तकनीकी भी नहीं है; यह अल्ट्रा-हाई-पावर इलेक्ट्रोड जैसी चीजों के लिए प्रदर्शन विनिर्देशों को सही करने और पर्यावरणीय अनुपालन लागतों पर दबाव न डालने के बीच निरंतर धक्का-मुक्की है। यह एक संतुलनकारी कार्य है जिसने पूरी आपूर्ति श्रृंखला को नया आकार दिया है।

तैयार भाग सिर्फ एक लेबल नहीं है

जब हम बात करते हैं तैयार कोयला टार आज, हम वास्तव में फीडस्टॉक विशिष्टता के बारे में बात कर रहे हैं। एक दशक पहले, एक अनुबंध में केवल चिपचिपाहट और घनत्व निर्दिष्ट किया जा सकता था। अब, यह क्यूआई (क्विनोलिन अघुलनशील) सामग्री, बीटा-रेज़िन मान और सॉफ्टनिंग पॉइंट विंडो के बारे में है। सुई कोक उत्पादन के लिए उपयुक्त टार बनाम कार्बन ब्लैक के लिए उपयुक्त टार के बीच अंतर बहुत बड़ा है, और यह इस बात से शुरू होता है कि आप कोक ओवन गैस से कच्चे टार को कैसे संभालते हैं। यदि आप प्रारंभिक संक्षेपण और संग्रह तापमान को ठीक से प्रबंधित नहीं करते हैं, तो आप एक उच्च प्राथमिक क्यूआई में लॉक हो जाते हैं जिसे बाद में उच्च-स्तरीय उपयोगों के लिए संभालना एक दुःस्वप्न है। मैंने ऐसे पौधे देखे हैं जहां लाइनों को साफ रखने के लिए उन्होंने सब कुछ गर्म कर दिया, लेकिन इससे हर उस ग्राहक के लिए समस्या खड़ी हो गई, जिन्हें प्रीमियम ग्रेफाइट के लिए कम-क्यूआई सामग्री की आवश्यकता थी।

यहां एक तकनीकी बारीकियां है जो छूट जाती है। इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस स्टीलमेकिंग की ओर बदलाव ने यूएचपी (अल्ट्रा हाई पावर) ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड की मांग को बढ़ा दिया है, जिसके बदले में उच्च गुणवत्ता वाले सुई कोक की आवश्यकता होती है। उस कोक का मुख्य अग्रदूत? एक विशिष्ट प्रकार का तैयार कोयला टार एक विशेष सुगंधित संरचना और अशुद्धता प्रोफ़ाइल के साथ। टार होना पर्याप्त नहीं है; आपको सही टार की आवश्यकता है। इसने उत्पादकों को पीछे की ओर एकीकृत होने या कम से कम कोकिंग संयंत्रों के साथ अधिक निकटता से काम करने के लिए मजबूर किया है। यह अब साधारण खरीद-बिक्री वाला संबंध नहीं रह गया है। जैसे कुछ अधिक एकीकृत खिलाड़ी हेबेई याओफा कार्बन कंपनी, लिमिटेड।, इस श्रृंखला को नियंत्रित करने के लिए अपने दीर्घकालिक उत्पादन अनुभव का लाभ उठाएं। इलेक्ट्रोड और एडिटिव्स में कार्बन सामग्री का गहरा ज्ञान होने से, वे स्रोत से आवश्यक टार विशेषताओं को निर्दिष्ट कर सकते हैं, जो एक बड़ा फायदा है। आप इस दृष्टिकोण को उनके पोर्टफोलियो में परिलक्षित देख सकते हैं https://www.yaofatansu.com - यह केवल टार या इलेक्ट्रोड बेचने के बारे में नहीं है, बल्कि एक से दूसरे तक सामग्री के प्रवाह को समझने के बारे में है।

हमने एक बार एक परियोजना का प्रयास किया था, जिसमें एक अनुमानित तैयार मिश्रण के मिश्रण के लिए कई छोटे कोकरों से जेनेरिक टार की सोर्सिंग की गई थी। यह एक लागत-बचत विचार था. बुरी तरह असफल रहे. कच्चे माल में असंगतता - अलग-अलग अमोनिया सामग्री, पानी, कण - ने एक स्थिर, विशिष्ट-तैयार उत्पाद का उत्पादन असंभव बना दिया। सम्मिश्रण सुविधा एक रासायनिक दुःस्वप्न में बदल गई, और इसके परिणामस्वरूप कोक अप्रत्याशित था। उस व्यावहारिक विफलता ने इस बात को स्पष्ट कर दिया: संग्रह के पहले क्षण से ही निरंतरता शुरू हो जाती है। आप डाउनस्ट्रीम तैयारी के माध्यम से ख़राब कच्चे टार को ठीक नहीं कर सकते; आप केवल कुछ मुद्दों को ऊंची लागत पर ही कम कर सकते हैं।

तकनीकी छलांगें वहां नहीं हैं जहां आप उम्मीद करेंगे

अधिकांश आर एंड डी सुर्खियाँ आकर्षक कार्बन अनुप्रयोगों पर जाती हैं, लेकिन वास्तविक, गंभीर प्रगति होती है कोल तार तकनीक अलगाव और शुद्धिकरण में रही है। सटीक भाटा नियंत्रण के साथ उन्नत आंशिक आसवन अब टेबल स्टेक है। मुख्य पिच उत्पादन से पहले कार्बोज़ोल या एन्थ्रेसीन तेल जैसे विशिष्ट उच्च-मूल्य वाले घटकों को बाहर निकालने के लिए विलायक निष्कर्षण तकनीकों और डी-एशिंग प्रौद्योगिकियों में दिलचस्प बात है। सेंट्रीफ्यूज बेहतर हो गए हैं, लेकिन लिथियम-आयन बैटरी एनोड अग्रदूतों के लिए आवश्यक वास्तव में कम राख वाली सामग्री के लिए, रासायनिक या थर्मल उपचार कदम उठाए जा रहे हैं। यह निश्चित रूप से पूंजीगत व्यय जोड़ रहा है।

फिर डेटा पक्ष है। प्रक्रिया नियंत्रण बुनियादी पीएलसी से उन प्रणालियों में स्थानांतरित हो गया है जो कॉलम मापदंडों को समायोजित करने के लिए वास्तविक समय चिपचिपाहट और ढांकता हुआ निरंतर माप का उपयोग करते हैं। यह मामूली लगता है, लेकिन बैच दर बैच लगातार 108°C ± 2°C के नरम बिंदु पर पहुंचना, ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड निर्माता को अपनी बेकिंग भट्टियों को कुशलतापूर्वक चलाने की अनुमति देता है। यहां तक ​​कि 5 डिग्री का बदलाव भी बेकिंग चक्र और अंतिम इलेक्ट्रोड घनत्व के साथ खिलवाड़ कर सकता है। तो तकनीक अक्सर इस अस्वाभाविक, वृद्धिशील प्रक्रिया को सख्त बनाती है। यह आविष्कार के बारे में नहीं है, यह अथक निरंतरता के बारे में है, जो सुनने में जितना कठिन लगता है, उससे कहीं अधिक कठिन है जब आपका फीडस्टॉक स्वाभाविक रूप से परिवर्तनशील होता है।

एक विशिष्ट समस्या जिससे हम जूझ रहे थे वह थी हल्के अंशों में नेफ़थलीन प्रबंधन। कुछ बाज़ार स्थितियों में, नेफ़थलीन को पुनर्प्राप्त करना और बेचना लाभदायक है। दूसरों में, यह एक लागत है। यहां तकनीकी प्रवृत्ति लचीलेपन की है: प्रारंभिक आसवन ट्रेन को या तो तेज नेफ़थलीन कटौती को पुनर्प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन करना या इसे डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण के लिए तेल अंश में रहने देना, यह सब वास्तविक समय के अर्थशास्त्र पर आधारित है। इसके लिए अधिक जटिल कॉलम डिज़ाइन और एक निश्चित प्रक्रिया को चलाने से लेकर एक अनुकूली प्रक्रिया को चलाने की मानसिकता में बदलाव की आवश्यकता होती है। सभी पुराने पौधे ऐसा नहीं कर सकते, जिससे बाज़ार में विभाजन पैदा होता है।

इको-प्रेशर मानचित्र को नया आकार दे रहा है

आइए स्पष्ट रहें: कोयला टार के इर्द-गिर्द पर्यावरणीय कथा चुनौतीपूर्ण है। प्रवृत्ति केवल अधिक स्क्रबर या अपशिष्ट जल संयंत्र जोड़ने के बारे में नहीं है - हालांकि यह एक बड़ा लागत केंद्र है। यह संपूर्ण जीवनचक्र के जांच के दायरे में आने के बारे में है। भंडारण टैंकों से वीओसी (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक), कार्यस्थल की हवा में पीएएच (पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन), और पिच अवशेषों का अंतिम भाग्य सभी नियामक फ्लैशप्वाइंट हैं। यूरोप और उत्तरी अमेरिका में, इसके कारण संयंत्र बंद हो गए या बड़े पैमाने पर पुनर्निवेश की आवश्यकता पड़ी। इस प्रवृत्ति ने, एक तरह से, कुंजी के कुछ उत्पादन को भौगोलिक रूप से स्थानांतरित कर दिया है कार्बन सामग्री एकीकृत, आधुनिक सुविधाओं वाले क्षेत्रों में जो शुरू से ही इन नियंत्रणों को ध्यान में रखते हुए बनाए गए थे या फिर से लगाए गए थे।

इससे एक विरोधाभास पैदा होता है. सख्त पर्यावरण नियंत्रण उत्पाद को अधिक महंगा बनाते हैं, लेकिन वे संभावित रूप से हरियाली या अधिक ट्रेसेबल के लिए प्रीमियम भी बनाते हैं तैयार कोयला टार. कुछ इलेक्ट्रोड खरीदार अब उनके द्वारा उपयोग किए जा रहे बाइंडर पिच के पर्यावरणीय पदचिह्न पर दस्तावेज़ीकरण मांग रहे हैं। यह अभी तक मुख्यधारा की मांग नहीं है, लेकिन यह क्षितिज पर है। यह वह जगह है जहां पैमाने और आधुनिक बुनियादी ढांचे वाला एक निर्माता अनुपालन लागत को बाजार लाभ में बदल सकता है। हेबेई याओफ़ा कार्बन जैसी कंपनी, दशकों से इस खेल में काम करने वाली एक बड़ी निर्माता के रूप में, इन दबावों का डटकर सामना कर सकती है। बंद-लूप सिस्टम, उन्नत धूआं कैप्चर और उचित अपशिष्ट उपचार में निवेश करने की उनकी क्षमता सिर्फ अच्छा अभ्यास नहीं है; यह उन ग्राहकों के लिए संचालन का लाइसेंस और संभावित विभेदक बन रहा है जो स्वयं ईएसजी (पर्यावरण, सामाजिक और शासन) निवेशक दबाव में हैं।

मुझे टार आसवन इकाई के लिए एक रेट्रोफिट परियोजना याद आती है जहां सबसे बड़ी लागत चालक नया कॉलम या हीट एक्सचेंजर्स नहीं था - यह नए वायु गुणवत्ता नियमों को पूरा करने के लिए ऑफ-गैसों के लिए वाष्प रिकवरी सिस्टम और थर्मल ऑक्सीडाइज़र था। इसने अनुमानित पूंजीगत व्यय को दोगुना कर दिया। व्यावसायिक मामला केवल इसलिए काम आया क्योंकि हम उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रोड बाजार की सेवा के लिए एक साथ उपज और गुणवत्ता बढ़ा सकते थे। उस प्रीमियम आउटलेट के बिना, संयंत्र फँस गया होता। इसलिए पर्यावरण की प्रवृत्ति सीधे तौर पर तकनीकी उन्नयन के लिए मजबूर कर रही है, लेकिन केवल वहीं जहां अंतिम उच्च-मूल्य वाले उत्पाद का अर्थशास्त्र इसका समर्थन कर सकता है।

बाज़ार खंडित हो रहा है, ख़त्म नहीं हो रहा है

एक आम बाहरी दृष्टिकोण यह है कि कोयला टार एक सूर्यास्त उद्योग है। यह गलत है। यह खंडित है साधारण बाइंडरों या ईंधन के लिए सामान्य, निम्न-विशिष्ट सामग्री वास्तव में दबाव में है और सिकुड़ रही है। लेकिन हाई-स्पेक, सटीक रूप से इंजीनियर किया गया तैयार कोयला टार उन्नत कार्बन उत्पादों के लिए बढ़ रहा है। मांग चालक विद्युतीकरण मेगाट्रेंड है: ईएएफ स्टीलमेकिंग (ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड) और लिथियम-आयन बैटरी (एनोड सुई कोक)। दोनों को प्रीमियम कार्बन की आवश्यकता होती है, जिसके लिए प्रीमियम अग्रदूतों की आवश्यकता होती है।

इस विखंडन का मतलब है कि आपूर्तिकर्ताओं को एक लेन चुननी होगी। क्या आप कम लागत वाले थोक ऑपरेटर हैं, या विशेष रसायन उत्पादक हैं? बीच का रास्ता निचोड़ा जा रहा है. विशिष्ट मार्ग के लिए गहन तकनीकी सेवा की आवश्यकता होती है। यह सिर्फ एक टैंकर पहुंचाना नहीं है; यह ग्राहक के अनुसंधान एवं विकास के साथ काम करने के बारे में है कि आपकी पिच उनके नए भट्टी डिजाइन या उनके नए एनोड फॉर्मूलेशन में कैसे व्यवहार करती है। यहीं पर अनुभव मायने रखता है। एक आपूर्तिकर्ता जो केवल टार बनाता है वह ग्राहक के बेकिंग चक्र में इसके व्यवहार को नहीं समझ सकता है। एक लंबवत एकीकृत कार्बन उत्पादक करता है। यह हेबेई याओफ़ा जैसी कंपनी प्रोफ़ाइल में निहित मूल्य है - कार्बन एडिटिव्स और ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड दोनों का उत्पादन करने में उनके 20+ वर्षों का मतलब है कि उन्होंने आपूर्तिकर्ता और उपयोगकर्ता दोनों ओर से अपनी सामग्रियों का व्यवहार देखा है। वह फीडबैक लूप उत्पाद विकास के लिए अमूल्य है।

हम स्पॉट खरीदारी के बजाय अधिक दीर्घकालिक, सहयोगात्मक समझौते भी देख रहे हैं। एक ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड निर्माता महीने-दर-महीने बदलती बाइंडर पिच गुणवत्ता पर जुआ नहीं खेलना चाहता। उन्हें एक ऐसे साथी की ज़रूरत है जो निरंतरता की गारंटी दे सके और संयुक्त विकास पर काम कर सके। इससे आपूर्ति श्रृंखलाएं अवरुद्ध हो जाती हैं और प्रवेश में बाधाएं बढ़ जाती हैं। नई प्रतियोगिता भविष्य में आने वाला कोई अन्य टार डिस्टिलर नहीं है; यह पेट्रोलियम पिच जैसी वैकल्पिक सामग्री है, या यहां तक ​​​​कि बहुत लंबी अवधि में कार्बन-मुक्त स्टीलमेकिंग जैसे क्रांतिकारी बदलाव भी हैं। हालाँकि, अभी के लिए, कोयला-टार-आधारित कार्बन के प्रदर्शन और लागत संरचना को इसके मुख्य अनुप्रयोगों के लिए हरा पाना कठिन है।

आगे की ओर देखना: वास्तविक प्रश्न

तो यह हमें कहां छोड़ता है? का भविष्य तैयार कोयला टार कुछ व्यावहारिक प्रश्नों पर निर्भर करता है। क्या उद्योग फीडस्टॉक (कोयला) से उपज और गुणवत्ता में सुधार जारी रख सकता है जो स्वयं परिवर्तनशील है? क्या बाज़ार से बाहर अंतिम उत्पादों का मूल्य निर्धारण किए बिना पर्यावरणीय लागतों का प्रबंधन किया जा सकता है? और क्या सामग्री पेट्रोलियम-आधारित विकल्पों के मुकाबले अपनी तकनीकी बढ़त बनाए रख सकती है, खासकर अगर तेल की कीमतें बदलती रहती हैं?

तकनीकी रुझान संभवतः भविष्य कहनेवाला विश्लेषण पर ध्यान केंद्रित करेंगे - बैच चलने से पहले आसवन परिणामों को मॉडल करने के लिए फीडस्टॉक डेटा का उपयोग करना - और प्रत्येक अंश से अधिकतम मूल्य निकालने के लिए और भी बेहतर आणविक पृथक्करण पर। इको रुझान पूर्ण जन-संतुलन लेखांकन और शायद कोकिंग संयंत्रों में कार्बन कैप्चर एकीकरण की ओर बढ़ेगा, जो जीवनचक्र पदचिह्न के लिए एक गेम-चेंजर होगा।

अंततः, यह एक ऐसा उद्योग है जो अपनी कमोडिटी त्वचा को त्याग रहा है। शब्द तैयार कोयला टार एक साधारण संसाधित सामग्री से एक उच्च तकनीक आपूर्ति श्रृंखला में एक निर्दिष्ट, प्रदर्शन-महत्वपूर्ण घटक में विकसित हो रहा है। इसकी प्रासंगिकता अब सीधे तौर पर अंतिम कार्बन उत्पाद की गुणवत्ता और नवीनता से जुड़ी हुई है, चाहे वह स्टील मिल को शक्ति देने वाला एक विशाल इलेक्ट्रोड हो या ईवी बैटरी में एक छोटा एनोड हो। यह कोयले की खुदाई के बारे में कम और इंजीनियरिंग अणुओं के बारे में अधिक है। जो खिलाड़ी उस बदलाव को समझते हैं, जिनके पास पूरी श्रृंखला का व्यावहारिक अनुभव है, वे ही रुझानों को परिभाषित करेंगे, न कि केवल उनका अनुसरण करेंगे।