রাসায়নিক শিল্পের জন্য নতুন উপকরণ: শত শত বার্জের প্রতিযোগিতা

আমার দেশের তেল ও রাসায়নিক শিল্পের বৃহৎ আকারের উৎপাদন থেকে উচ্চ মানের উৎপাদনের দিকে অগ্রগতির প্রক্রিয়ায়, স্বল্প দেশীয় উদ্যোগে স্বল্প অনুপ্রবেশের হার সম্পন্ন নতুন উপকরণের ক্ষেত্রে উদ্ভাবনী ফলাফল ব্যাঙের ছাতার মতো গজিয়ে উঠেছে, এবং তাদের নিজস্ব দুটি ক্ষেত্র, পলিওলেফিন ইলাস্টোমার (পিওই), কার্বন ফাইবার, এবং বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিকের মতো নতুন উপকরণের পরিস্থিতি বেশ আশাব্যঞ্জক। ২০শে এপ্রিল সাংহাইতে অনুষ্ঠিত ৬ষ্ঠ স্কুল-এন্টারপ্রাইজ বৈজ্ঞানিক গবেষণা কর্ম বিনিময় ও সংযোগ সভা এবং চায়না পেট্রোলিয়াম অ্যান্ড কেমিক্যাল ইন্ডাস্ট্রি ফেডারেশনে, পেট্রোকেমিক্যাল ফেডারেশনের বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি এবং সরঞ্জাম বিভাগের উপ-পরিচালক লুও কিমিং এই বিষয়গুলো পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে খতিয়ে দেখেন এবং তালিকাভুক্ত করেন।

মূল জৈব কাঁচামাল যুগান্তকারী সাফল্য অর্জন করেছে।

অ্যাডিপোনাইট্রাইল হলো নাইলন ৬৬-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ কাঁচামাল, যা প্রযুক্তিগতভাবে উৎপাদন করা কঠিন। এখন পর্যন্ত এই পণ্যের বাজারে ইনভিস্টার একচ্ছত্র আধিপত্য ছিল। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, রাসায়নিক ফাইবার, ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে নাইলন ৬৬-এর প্রয়োগক্ষেত্র আরও বিস্তৃত হয়েছে, বেশ কিছু দেশীয় প্রতিষ্ঠান অ্যাডিপোনাইট্রাইলের গবেষণা ও উন্নয়ন এবং শিল্পায়নে যুগান্তকারী সাফল্য অর্জন করেছে এবং অ্যাডিপোনাইট্রাইল প্রকল্প শুরু হয়েছে।

লুও কিমিং জানান যে, দেশে অ্যাডিপডিনাইট্রাইলের গবেষণা ও উন্নয়নে দুটি প্রধান প্রযুক্তিগত পদ্ধতি রয়েছে, যথা অ্যাডিপডিনিক অ্যাসিড পদ্ধতি এবং বিউটাডাইন পদ্ধতি।

চংকিং হুয়াফেং গ্রুপ অ্যাডিপডিনিক অ্যাসিড প্রক্রিয়া ব্যবহার করে, ২০২০ সালে সম্পন্ন হতে যাওয়া ১,০০,০০০-টন অ্যাডিপডিনাইট্রাইল প্ল্যান্টের উপর ভিত্তি করে একটি ২,০০,০০০-টন অ্যাডিপডিনাইট্রাইল প্ল্যান্ট নির্মাণ করছে।

ইনভিস্টাও বিউটাডিন প্রক্রিয়া প্রযুক্তি ব্যবহার করে, যার সুবিধাগুলো হলো সংক্ষিপ্ত প্রক্রিয়াকরণ পথ, কম কাঁচামাল খরচ এবং ভালো পণ্যের গুণমান। বছরের পর বছর গবেষণা ও উন্নয়নের পর, চায়না কেমিক্যাল তিয়ানচেন কিশিয়াং নিউ মেটেরিয়ালস কোং, লিমিটেড, বিউটাডিন ডাইরেক্ট হাইড্রোসায়ানিডেশন প্রযুক্তি ব্যবহার করে বছরে ২,০০,০০০ টন উৎপাদন ক্ষমতাসম্পন্ন অ্যাডিপোনাইট্রাইল ডিভাইস নির্মাণ করে সমগ্র শিল্প শৃঙ্খল উন্মুক্ত করেছে এবং সফলভাবে কার্যক্রম শুরু করেছে।

প্রতিবেদকের মতে, বার্ষিক ৫০ টন বিউটাডিন উৎপাদন ক্ষমতাসম্পন্ন অ্যাডিপিডিনাইট্রাইল প্রকল্পের নির্মাণকাজের কত শতাংশ চলতি বছরের শেষে চালু করা হবে।

পলিওলেফিনের উচ্চ-মানের জাতগুলির গৃহপালন

“গ্যাস-লিকুইড পলিইথিলিন প্রক্রিয়া এবং টিউবুলার পলিপ্রোপিলিন প্রক্রিয়া, যেগুলোর স্বতন্ত্র মেধাস্বত্ব রয়েছে, উভয়ই আমাদের দেশে তৈরি হয়েছে। পিওই (POE) এবং ইউএইচএমডব্লিউপিই (UHMWPE) (আল্ট্রা হাই মলিকিউলার মাস পলিইথিলিন)-এর মতো উচ্চমানের পলিওলেফিন পণ্যগুলো উৎপাদনের ‘ত্বরান্বয়ক বোতাম’ টিপে দেয়।” উচ্চমানের পলিওলেফিন জাতগুলোর উন্নয়ন সম্পর্কে বলতে গিয়ে লুও কিমিং এ কথা বলেন।

POE হলো কৃত্রিম উপাদানগুলোর মধ্যে অন্যতম সর্বনিম্ন ঘনত্বের একটি উপাদান এবং এটি নতুন প্রজন্মের ফটোভোল্টাইক ফিল্ম তৈরির একটি মূল উপাদান। ২০ বছর আগে POE-এর শিল্পায়ন প্রযুক্তি নিয়ে কাজ শুরু করা সিনোপেক এখন এর সুফল ভোগ করছে। প্রতিবেদক জানতে পেরেছেন যে, সদ্য সমাপ্ত ৩৫তম চায়না ইন্টারন্যাশনাল রাবার অ্যান্ড প্লাস্টিক এক্সিবিশনে সিনোপেক POE ইলাস্টোমারসহ একাধিক নতুন পণ্য উন্মোচন করেছে এবং এর মাধ্যমে সিনোপেক POE-এর সম্পূর্ণ স্বাধীন মেধাস্বত্ব অধিকারসহ প্রথম দেশীয় প্রযুক্তি পেটেন্ট প্রদানকারী প্রতিষ্ঠানে পরিণত হয়েছে।

একই সময়ে, ওয়ানহুয়া কেমিক্যাল এবং অন্যান্যদেরও পিওই (POE)-এর শিল্পায়নের জন্য প্রয়োজনীয় শর্ত রয়েছে। তথ্য থেকে দেখা যায় যে, ২০২৩ সালের মার্চ মাস পর্যন্ত চীনে নির্মাণাধীন পরিকল্পিত অভ্যন্তরীণ উৎপাদন ক্ষমতা ২.১ মিলিয়ন টনে পৌঁছেছে। আগামী ২ থেকে ৩ বছরের মধ্যে, আমার দেশ পিওই (POE)-এর উৎপাদন বৃদ্ধির দ্বারপ্রান্তে রয়েছে।

এর চমৎকার কার্যকারিতার কারণে, সাম্প্রতিক বছরগুলোতে পেট্রোকেমিক্যাল এবং জ্বালানি কোম্পানিগুলোর কাছে UHMWPE অধিক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। প্রতিবেদকের মতে, ২০২২ সালের জুলাই থেকে দাকিং পেট্রোকেমিক্যাল, জিয়াংসু স্টারবাং এবং সাংহাই কেমিক্যাল রিসার্চ ইনস্টিটিউট নতুন উৎপাদন অথবা জ্বালানি সম্প্রসারণের মাধ্যমে UHMWPE শিল্পে প্রবেশ করেছে। এদের মধ্যে, দাকিং পেট্রোকেমিক্যালের পণ্যের প্রধান দিক হলো লিথিয়াম ব্যাটারির ডায়াফ্রাম। জিয়াংসু স্টারবাং-এ স্থাপিত ২০,০০০ টন/বছর উৎপাদন ক্ষমতার কারখানার পণ্যের দিকটিও প্রধানত লিথিয়াম ব্যাটারির ডায়াফ্রাম এবং ফাইবার উপাদানের উপর ভিত্তি করে গড়ে উঠেছে। ফাইবার উপাদান, লিথিয়াম ব্যাটারির ডায়াফ্রাম উপাদান এবং মেল্টিং স্পিনিং রেজিন হলো এর প্রধান অংশ।

গত মার্চ মাসেই সাংহাই কেমিক্যাল রিসার্চ ইনস্টিটিউটের ৩০,০০০-টন স্ট্যাসিস রিং টিউবের UHMWPE ডিভাইসটির উৎপাদন শুরু হয়েছে, যা এই বিশ্বসেরা কারুশিল্প ও প্রযুক্তিতে আমার দেশের বড় ধরনের সাফল্যের পরিচায়ক। উচ্চ ফাইবার এবং লিথিয়াম ব্যাটারির ডায়াফ্রাম এর জন্য মৌলিক রেজিন সরবরাহ করে।

শীর্ষস্থানীয় জৈব-পচনশীল উপাদান প্রযুক্তি

প্লাস্টিক ব্যবহারের উপর নিষেধাজ্ঞার আদেশ কার্যকর হওয়া পচনশীল উপকরণের উন্নয়ন ও উৎপাদনে নতুন গতি এনেছে। লুও কিমিং-এর মতে, আমাদের দেশ পলিকোলিক অ্যাসিড (PGA), পলিনক্সিল-বোনল (PBS), পলিফোনিক অ্যাসিড-হেক্সিল-বোনল (PBAT), পলিস্টাইরিন (PLA), পলিকার্বনেট (PCL), পলিকার্বনেট (PPC), পলিঅক্সি ফ্যাটি অ্যাসিড এস্টার (PHA) এবং অন্যান্য শিল্প উৎপাদন প্রযুক্তিতে দক্ষতা অর্জন করেছে, যা পচনশীল প্লাস্টিকের প্রধান বিভাগগুলোকে অন্তর্ভুক্ত করে এবং বিশ্বের পচনশীল প্লাস্টিকের বিভিন্ন প্রকারের একটি সম্পূর্ণ শিল্প ব্যবস্থা গড়ে তুলেছে।

গবেষণা ও প্রয়োগের জন্য পিএলএ বর্তমানে সবচেয়ে সহজে পচনশীল উপাদান। চীনে মূল প্রযুক্তিগুলোতে যুগান্তকারী অগ্রগতি সাধিত হয়েছে এবং এটি আমদানিকৃত পণ্যের সাথে পুরোপুরি প্রতিযোগিতা করতে সক্ষম। এছাড়াও, আমার দেশে প্রথমবারের মতো পচনশীল রেজিনের অনেক নতুন প্রকারভেদ এসেছে, যেমন পিজিএ, পলিটিক বেনজোনাইট ডাইলেট (পিবিএসটি), এবং আমার দেশের প্রথম বায়োডিগ্রেডেবল পলিয়েস্টার রাবার ‘এসেন্স’।

সংবাদদাতাদের মতে, সাংহাই ডং গেং কোম্পানি ইথাইল এস্টার ওপেনিংয়ের বৈধ পিজিএ রুটে নিজস্ব প্রযুক্তি উদ্ভাবন করেছে, যার মাধ্যমে মেডিকেল গ্রেডের পিজিএ পাওয়া যায়; বেইজিং ইউনিভার্সিটি অফ কেমিক্যাল টেকনোলজির অ্যাডভান্সড ইলাস্টিক বডি মেটেরিয়াল রিসার্চ সেন্টার উচ্চ আণবিক ভরবিশিষ্ট বৈচিত্র্যময় সাধারণ পলিমার রাবারের অবিচ্ছিন্ন উৎপাদন প্রক্রিয়ায় যুগান্তকারী সাফল্য অর্জন করেছে এবং পলিয়েস্টার রাবার উপাদানকে পচন ঘটানোর জন্য একটি জৈবিক সাবস্ট্রেট তৈরি করেছে ও হাজার হাজার টনের পাইলট পরীক্ষা সম্পন্ন করেছে।

কৃত্রিম রাবারের নতুন প্রক্রিয়া এই শূন্যস্থান পূরণ করে।

দ্রবীভূত পলিস্টাইরিন বিউটাডিন রাবারের কার্যকরী পরিবর্তন এই ক্ষেত্রের একটি আলোচিত বিষয়, যা রাবার পণ্যের বৈশিষ্ট্যকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে, কিন্তু চীনে এ সংক্রান্ত কোনো শিল্পজাত পণ্য এখনো চালু হয়নি। ২০২১ সালের মে মাসে, পেট্রোচায়না, টংজি বিশ্ববিদ্যালয় এবং ডালিয়ান ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি যৌথভাবে কার্যকরী দ্রবীভূত পলিস্টাইরিন বিউটাডিন রাবার সংশ্লেষণ প্রযুক্তি উদ্ভাবন করে এবং চীনের দুশানজি পেট্রোকেমিক্যালে কার্যকরী দ্রবীভূত পলিস্টাইরিন বিউটাডিন রাবার ডিভাইসের প্রথম সেটটি সম্পন্ন করে। এই পণ্যটি গ্রিন টায়ার ট্রেড রাবারে প্রয়োগ করা হয়েছে।

নিওপ্রিন রাবার জাতীয় অর্থনীতি এবং জাতীয় প্রতিরক্ষা শিল্পের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কৌশলগত উপাদান। কিন্তু নিওপ্রিন রাবারের বিউটাডাইন উৎপাদন প্রক্রিয়াটি জটিল এবং এর মূল সরঞ্জাম প্রযুক্তিও দুরূহ। জিনজিয়াও হাই-টেক (সাংহাই) কোং, লিমিটেড এই ‘কঠিন বাধা’ অতিক্রম করেছে, বিউটাডাইন নিওপ্রিন রাবারের একটি নতুন প্রক্রিয়া উদ্ভাবন করেছে এবং এর পাইলট পরীক্ষা সম্পন্ন করেছে। লুও কিমিং বলেন, “আমাদের প্রচলিত ক্যালসিয়াম কার্বাইড প্রক্রিয়ার তুলনায়, এই প্রক্রিয়াটি উৎপাদন খরচ এবং পণ্যের গুণমান উভয় ক্ষেত্রেই সার্বিকভাবে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করতে সক্ষম।”

ইঞ্জিনিয়ারিং প্লাস্টিক এবং বিশেষ তন্তুগুলির প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি সুস্পষ্ট।

কার্বন ফাইবার, যা ‘নতুন উপকরণের রাজা’ নামে পরিচিত, তা জাতীয় অর্থনীতি এবং জাতীয় প্রতিরক্ষা নির্মাণের জন্য একটি অপরিহার্য কৌশলগত নতুন উপাদান। আমার দেশ এখন জাপান ও যুক্তরাষ্ট্রের পর উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন কার্বন ফাইবার প্রযুক্তিসম্পন্ন তৃতীয় দেশ। লুও কিমিং বলেন, “আমার দেশের টি৩০০-স্তরের কার্বন ফাইবার একই ধরনের বিদেশি পণ্যের পর্যায়ে পৌঁছেছে; টি৭০০ এবং টি৮০০-স্তরের কার্বন ফাইবারের শিল্প উৎপাদন শুরু হয়েছে; টি১০০০ এবং এম৫৫জে-স্তরের কার্বন ফাইবারের মূল প্রযুক্তিতে যুগান্তকারী অগ্রগতি সাধিত হয়েছে এবং এর উৎপাদন শুরু হয়েছে।”

উচ্চ-শক্তি ও উচ্চ-প্রোফাইল পলিটামাইড ফাইবারের বিমান, মহাকাশ, ইলেকট্রনিক্স এবং সুরক্ষার মতো উচ্চ-প্রযুক্তি ক্ষেত্রগুলিতে ব্যাপক প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। বেইজিং ইউনিভার্সিটি অফ কেমিক্যাল টেকনোলজি উচ্চ-শক্তি ও উচ্চ-প্রোফাইল পলিটামাইড ফাইবার উৎপাদন প্রযুক্তি উদ্ভাবন করেছে, যা ব্যবহার করে তারা দেশে ও বিদেশে প্রথম উচ্চ-শক্তি ও উচ্চ-প্রোফাইল পলিটামাইড ফাইবার উৎপাদন লাইন তৈরি করেছে এবং বিভিন্ন ধরনের পণ্য উৎপাদন করছে।

এছাড়াও, ডালিয়ান ইউনিভার্সিটি অফ সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি এবং চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেস ডালিয়ান কেমিক্যালস দ্বারা উদ্ভাবিত ফেনোলিক পলিফোর্ড ইথেরোন কিটোনটিও বিশ্বে প্রথম, এবং এর জন্য সমস্ত শিল্প যন্ত্রপাতি তৈরি করা হয়েছে।

ইলেকট্রনিক রাসায়নিক পদার্থ দ্রুত অগ্রসর হয়।

নতুন শক্তি শিল্পের দ্রুত উত্থান ইলেকট্রনিক রাসায়নিক শিল্পকে বিকাশের সুযোগ এনে দিয়েছে এবং বহু দেশীয় প্রতিষ্ঠানের প্রতিযোগিতা ইলেকট্রনিক রাসায়নিক প্রযুক্তির অগ্রগতিতে দ্রুত এগিয়ে চলেছে।

সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, আমার দেশের শিল্প-গ্রেড এবং খাদ্য-গ্রেড ফসফেট উৎপাদন ক্ষমতা উদ্বৃত্ত ছিল, কিন্তু চিপ উৎপাদনের জন্য অপরিহার্য উপাদান, যেমন অতি-উচ্চ বিশুদ্ধ ইলেকট্রনিক-গ্রেড ফসফেট, সম্পূর্ণরূপে আমদানির উপর নির্ভরশীল ছিল। ১০ বছরেরও বেশি সময় ধরে নিরলস প্রচেষ্টার পর, জিংফা গ্রুপের অতি-উচ্চ বিশুদ্ধ ইলেকট্রনিক-গ্রেড ফসফেট “39” থেকে “99” পর্যন্ত বিশুদ্ধতার স্তর অর্জন করেছে।

ইলেকট্রনিক-গ্রেড হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড প্রধানত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং লার্জ-স্কেল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপের পরিষ্কারকরণ ও ক্ষয়রোধের জন্য ব্যবহৃত হয়। দেশের অন্যতম শীর্ষস্থানীয় ইলেকট্রনিক রাসায়নিক প্রতিষ্ঠানটি ২০২২ সালের মে মাসে আনুষ্ঠানিকভাবে টিএসএমসি (TSMC) কোয়ালিফাইড সাপ্লায়ার সিস্টেমে প্রবেশ করে এবং উচ্চ-বিশুদ্ধ ইলেকট্রনিক রাসায়নিক সামগ্রীর ব্যাচ ডেলিভারি শুরু করে, যেগুলো মূলত সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেডের হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড।

এছাড়াও, সুঝো জিংরুই দ্বারা বিকশিত ও উৎপাদিত কিছু ভেজা ইলেকট্রনিক রাসায়নিক, যেমন হাইড্রোজেন পারক্সাইড ও সালফিউরিক অ্যাসিড, হাওহুয়া গ্যাস, সিনোশিপ ৭১৮ ইনস্টিটিউটের নাইট্রোজেন ট্রাইফ্লুরাইড, তাইহে গ্যাসের উচ্চ বিশুদ্ধ ক্লোরিন গ্যাস ও হাইড্রোজেন ক্লোরাইড, জিয়াংসু জ্যাকের প্রিকার্সর বিশেষ গ্যাস, হুবেই ডিংলং-এর পলিশিং প্যাড এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক রাসায়নিকও উন্নত প্রক্রিয়ার চিপ উৎপাদনের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করেছে।

“উন্নত প্রসেস চিপের জন্য আর্গন ফ্লোরাইড ফটোরেজিস্টের উন্নয়ন, যা সবচেয়ে কঠিন, তা এখনও একটি চ্যালেঞ্জ হিসেবে রয়ে গেছে।” লুও কিমিং বলেন যে, যদিও দেশের অনেক প্রতিষ্ঠান যথাক্রমে রেজিন মনোমার, ফটোইনিশিয়েটর, সলভেন্ট থেকে শুরু করে ফটোরেজিস্ট পর্যন্ত পুরো শিল্প শৃঙ্খলটি নিয়ে কাজ করছে, কিন্তু বর্তমানে তাদের উৎপাদিত পণ্যের কেবল একটি অংশই পরবর্তী পর্যায়ের প্রতিষ্ঠানগুলোতে পরীক্ষার জন্য পাঠানো হচ্ছে।