प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण: तरीके और प्रौद्योगिकी

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

सबसे मूल्यवान कच्चे माल और उच्च गुणवत्ता वाले ऊर्जा वाहक - प्राकृतिक गैस के बिना सबसे बड़े उद्योगों का संभावित विकास असंभव है। इसका उपयोग न केवल कई तकनीकी प्रक्रियाओं को स्वचालित करता है, बल्कि आबादी के रहने की स्थिति में भी काफी सुधार करता है।

प्राकृतिक गैस क्या है?

प्राकृतिक गैस के लिए कोई एक रासायनिक सूत्र नहीं है - प्रत्येक क्षेत्र में इसके घटकों के एक अलग अनुपात के साथ एक संरचना होती है।

प्राकृतिक गैस हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है, जिसमें से अधिकांश मीथेन है। शेष घटक हैं: ब्यूटेन, प्रोपेन, ईथेन, हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड, हीलियम, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड।

प्राकृतिक गैस रंगहीन और गंधहीन होती है, हवा में इसकी उपस्थिति को विशेष उपकरणों की सहायता के बिना निर्धारित नहीं किया जा सकता है। प्रत्येक व्यक्ति की परिचित गंध कृत्रिम साधनों (गंध) द्वारा गैस को दी जाती है। इस प्रक्रिया के माध्यम से हवा में गैस की उपस्थिति को महसूस करना और जीवन के लिए खतरनाक स्थितियों को रोकना संभव है।

उत्पत्ति

गैस की उत्पत्ति के संबंध में एक भी सिद्धांत नहीं है, वैज्ञानिक दो संस्करणों का पालन करते हैं:

• एक जमाने में महाद्वीपों की जगह समुद्र हुआ करता था। मरते हुए, जीवित जीव एक ऐसे स्थान में जमा होते हैं जिसमें कोई हवा और बैक्टीरिया नहीं होते हैं जो अपघटन प्रक्रिया को ट्रिगर करते हैं। भूवैज्ञानिक आंदोलनों के लिए धन्यवाद, संचित द्रव्यमान पृथ्वी के आंतों में गहरे और गहरे डूब गए, जहां, उच्च दबाव और तापमान के प्रभाव में, उन्होंने हाइड्रोजन के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश किया, जिससे हाइड्रोकार्बन का निर्माण हुआ।
• पृथ्वी की गतिशीलता बड़ी गहराई पर स्थित हाइड्रोकार्बन के उदय में योगदान करती है, जहां दबाव का स्तर कम होता है। नतीजतन, गैस या तेल जमा बनते हैं।

उत्पादन

आम धारणा के विपरीत, प्राकृतिक गैस न केवल रिक्त स्थान में भूमिगत हो सकती है, जिसके निष्कर्षण के लिए महत्वपूर्ण सामग्री और ऊर्जा लागत की आवश्यकता नहीं होती है। अक्सर यह चट्टानों के अंदर इतनी महीन छिद्रपूर्ण संरचना के साथ केंद्रित होता है कि इसे मानव आंख से नहीं देखा जा सकता है। निक्षेपों की गहराई छोटी हो सकती है, लेकिन कभी-कभी कई किलोमीटर तक पहुँच जाती है।

गैस उत्पादन प्रक्रिया में कई चरण शामिल हैं:

• भूवैज्ञानिक कार्य, जिसके परिणामस्वरूप जमा का सही स्थान निर्धारित किया जाता है।
• उत्पादन कुओं की ड्रिलिंग। यह पूरे क्षेत्र में किया जाता है, जो जलाशय में गैस के दबाव में एक समान कमी के लिए महत्वपूर्ण है। अधिकतम कुएं की गहराई 12 किमी है।
• उत्पादन। प्रक्रिया विभिन्न स्तरों पर की जाती हैगैस वाले जलाशय और पृथ्वी की सतह में दबाव। कुओं के माध्यम से, गैस बाहर जाती है जहां दबाव कम होता है, तुरंत संग्रह प्रणाली में प्रवेश करता है। इसके अलावा, संबंधित गैस का उत्पादन होता है, जो तेल उत्पादन का उप-उत्पाद है। यह कई उद्योगों के लिए भी महत्वपूर्ण है।
• परिवहन की तैयारी। निकाली गई गैस में कई अशुद्धियाँ होती हैं। यदि उनकी मात्रा नगण्य है, तो आगे की प्रक्रिया के लिए गैस को टैंकरों या पाइपलाइन द्वारा संयंत्र तक पहुँचाया जाता है। क्षेत्र के पास बनाए जा रहे एकीकृत उपचार सुविधाओं में महत्वपूर्ण मात्रा में अशुद्धियों से प्राकृतिक गैस को शुद्ध किया जाता है।

हमें प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण की आवश्यकता क्यों है

प्राकृतिक गैस का निर्माण तेल और कोयले की परतों वाली झरझरा चट्टानों की परतों के निर्माण के दौरान होता है। उद्योग की जरूरतों के लिए महत्वपूर्ण घटकों के अलावा, इसमें अशुद्धियाँ होती हैं जो अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा परिवहन और उपयोग करना मुश्किल बनाती हैं।

उत्पादन के तुरंत बाद, जटिल उपचार संयंत्रों में गैस को निर्जलित किया जाता है, जिसके दौरान उसमें से जल वाष्प और सल्फर निकाला जाता है। प्राकृतिक और संबंधित गैस की आगे की प्रक्रिया रासायनिक और गैस प्रसंस्करण संयंत्रों में की जाती है।

संसाधन प्रसंस्करण का मूल सिद्धांत

प्राकृतिक गैस के प्रसंस्करण में लगे उद्यम का मुख्य कार्य जीवाश्म के सभी घटकों का अधिकतम संभव निष्कर्षण और उन्हें विपणन योग्य स्थिति में लाना है। यह पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुंचाना चाहिए।पर्यावरण और पृथ्वी के आंतरिक भाग और वित्तीय लागतों को न्यूनतम किया जाना चाहिए।

इस नियम के सभी पहलुओं के कार्यान्वयन के कारण प्राकृतिक गैस प्रसंस्कृत उत्पादों को उच्च गुणवत्ता और किफायती माना जाता है।

पुनर्चक्रण के तरीके

निम्नलिखित गैस प्रसंस्करण विधियां हैं:

• शारीरिक और ऊर्जावान;
• रासायनिक उत्प्रेरक;
• थर्मोकेमिकल।

भौतिक-ऊर्जा विधियों का उपयोग गैस को संपीड़ित करने और शीतलन या ताप इकाइयों का उपयोग करके घटकों में अलग करने के लिए किया जाता है। इस प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी का उपयोग अक्सर सीधे खेतों में किया जाता है।

शुरुआत में कम्प्रेसर का उपयोग करके संपीड़न और पृथक्करण की प्रक्रिया को अंजाम दिया गया। आज तक, आर्थिक रूप से कम महंगे उपकरण - इजेक्टर और तेल पंप - का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।

प्राकृतिक गैस के प्रसंस्करण की रासायनिक-उत्प्रेरक विधि में इसके बाद के प्रसंस्करण के लिए मीथेन को संश्लेषण गैस में बदलना शामिल है। यह तीन तरीकों से किया जा सकता है: भाप या कार्बन डाइऑक्साइड सुधार, आंशिक ऑक्सीकरण।

मिथेन के आंशिक ऑक्सीकरण की विधि का प्रयोग प्रायः किया जाता है। यह एक ऑटोथर्मल मोड में प्रक्रिया को पूरा करने की सुविधा के कारण है (जब कच्चे माल को हाइड्रोकार्बन के अधूरे ऑक्सीकरण के दौरान गर्मी छोड़ने के कारण गर्म किया जाता है), प्रतिक्रिया दर और उत्प्रेरक का उपयोग करने की आवश्यकता की अनुपस्थिति (जैसे भाप में) और कार्बन डाइऑक्साइड सुधार)।

परिणामी संश्लेषण गैस को आगे संसाधित नहीं किया जाता हैघटकों में विभाजन।

थर्मोकेमिकल विधियों का अर्थ प्राकृतिक गैस पर तापीय क्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप असंतृप्त हाइड्रोकार्बन (जैसे, एथिलीन, प्रोपलीन) का निर्माण होता है। प्रक्रिया का कार्यान्वयन केवल बहुत उच्च तापमान (लगभग 11 हजार डिग्री सेल्सियस) और कई वायुमंडलों के दबाव पर ही संभव है।

प्रसंस्कृत उत्पाद

कई लोग "गैस" शब्द को ईंधन और गैस स्टोव से जोड़ते हैं। वास्तव में, इसके घटकों का अनुप्रयोग अधिक व्यापक है:

• हीलियम उच्च प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाने वाला एक मूल्यवान कच्चा माल है, जैसे कि परमाणु रिएक्टरों और अंतरिक्ष उपग्रहों के निर्माण में, सार्वजनिक परिवहन में लंबी यात्राओं के लिए चिकित्सा उपकरण और चुंबकीय तकिए के निर्माण में;
• फॉर्मलडिहाइड, मीथेन डेरिवेटिव में से एक, एक कच्चा माल है जो फेनोलिक प्लास्टिक (ब्रेक लाइनिंग, बिलियर्ड बॉल्स) और रेजिन के उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो संरचनात्मक सामग्री (प्लाईवुड, फाइबरबोर्ड) के निर्माण का एक महत्वपूर्ण घटक है।), पेंट और वार्निश और थर्मल इन्सुलेशन उत्पाद;
• अमोनिया - दवा (पानी के घोल), कृषि (उर्वरक) और खाद्य (स्वाद बढ़ाने वाले) उद्योगों में उपयोग किया जाता है;
• इथेन वह कच्चा माल है जिससे पॉलीथीन का उत्पादन होता है;
• एसिटिक एसिड - कपड़ा उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है;
• मेथनॉल वाहनों के लिए ईंधन है।

प्राकृतिक गैस का निष्कर्षण और प्रसंस्करण - प्रक्रियाएं,जिसकी बदौलत उद्योग की सबसे महत्वपूर्ण शाखाएं प्रभावी रूप से विकसित हो रही हैं। सावधानीपूर्वक प्रसंस्करण के बाद अंतिम उपभोक्ता तक गैस पहुंचाई जाती है, इसके उपयोग से रहने की स्थिति में काफी सुधार होता है।