प्राकृतिक गैस। इसके गुण, निष्कर्षण और रासायनिक संरचना। खनिज: प्राकृतिक गैस

गैस सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले खनिजों में से एक है। इसका उपयोग मानव जीवन के कई क्षेत्रों में ईंधन के रूप में किया जाता है और आपको ऐसे कार्य करने की अनुमति देता है जो पहले अप्राप्य थे। प्राकृतिक गैस, जैसे कोयला या तेल, को विशेष उपकरणों का उपयोग करके पृथ्वी के आंतरिक भाग से निकाला जाता है। यह प्रभाव के तहत गठित किया गया था उच्च तापमानऔर हजारों वर्षों से पशु मूल के कार्बनिक पदार्थों के अवशेषों से दबाव।

काफी विषम, स्थान और विभिन्न बाहरी कारकों के आधार पर, इसमें विभिन्न मात्रा में शामिल हो सकते हैं: नाइट्रोजन, ईथेन, ब्यूटेन, प्रोपेन, हाइड्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड, आदि।

आधुनिक दुनिया में गैस का उपयोग कैसे किया जाता है?

मूल रूप से, गैस का उपयोग कारों, ताप विद्युत संयंत्रों, आवासीय और गोदाम परिसर को गर्म करने के लिए ईंधन के साथ-साथ हीटिंग और खाना पकाने के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। यह व्यापक रूप से रासायनिक और ईंधन और ऊर्जा उद्योगों में उपयोग किया जाता है। इसकी सस्ती कीमत और पूर्ण पर्यावरण मित्रता (गैस को प्रकृति में सबसे हानिरहित खनिज ईंधन माना जाता है) के कारण, इसका उपयोग पूरे ग्रह में घरेलू और औद्योगिक दोनों जरूरतों के लिए किया जाता है।

रासायनिक उद्योग में प्राकृतिक गैस का उपयोग कैसे किया जाता है?

भारत में प्राकृतिक गैस का उपयोग रसायन उद्योगपॉलीथीन जैसे पदार्थों को संश्लेषित करना संभव बना दिया, जो पहले प्रकृति में मौजूद नहीं थे। इसके अलावा, इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के कार्बनिक पदार्थों के निर्माण के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है: एसिड, शराब, प्लास्टिक, रबर, आदि।

अपने दम पर प्राकृतिक गैसकोई गंध और रंग नहीं है। इस विशेषता के कारण, इसका शुद्ध रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है, क्योंकि इसका रिसाव पूरी तरह से अदृश्य हो जाएगा। लोगों की रक्षा के लिए, अप्रिय गंध वाले पदार्थ, जैसे कि एथिल मर्कैप्टन, को गैस में मिलाया जाता है।

प्राकृतिक गैस का परिवहन कैसे किया जाता है और इसका उपयोग कहाँ किया जाता है?

कुओं से प्राकृतिक, जिसके बाद इसे विभिन्न अशुद्धियों से शुद्ध किया जाता है, एक स्वाद देने वाला एजेंट जोड़ा जाता है और 75 वायुमंडल के दबाव में पाइपलाइन में खिलाया जाता है। इसे गैस ट्रांसमिशन सिस्टम के माध्यम से वितरण स्टेशनों तक पंप किया जाता है, जहां से इसे बहुत कम दबाव में उपभोक्ताओं को भेजा जाता है।

प्राकृतिक गैस को द्रवीभूत करने की एक विधि भी है, जो इसे विशेष टैंकरों का उपयोग करके ले जाने की अनुमति देती है। ऐसी गैस का आगे उपयोग पिछले संस्करण से अलग नहीं है। बंदरगाह में, गैस को पंप किया जाता है और गैस ट्रांसमिशन सिस्टम में फीड किया जाता है।

हाइड्रोकार्बन का मिश्रण, धार्मिक पूजा की वस्तु, वैज्ञानिकों और सबसे महत्वपूर्ण कच्चे माल के संसाधन के बीच विवाद। यह अदृश्य और गंधहीन है। दुनिया में कहीं और की तुलना में रूस में इसकी संख्या अधिक है।

प्राकृतिक गैस किससे बनी होती है

प्राकृतिक गैस का आधार मीथेन (सीएच 4) है - सबसे सरल हाइड्रोकार्बन (कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से युक्त एक कार्बनिक यौगिक)। आमतौर पर इसमें भारी हाइड्रोकार्बन, मीथेन होमोलॉग्स भी होते हैं: ईथेन (सी 2 एच 6), प्रोपेन (सी 3 एच 8), ब्यूटेन (सी 4 एच 10) और कुछ गैर-हाइड्रोकार्बन अशुद्धियाँ।

प्राकृतिक गैस कुछ के जलाशयों में स्थित गैस जमा के रूप में मौजूद हो सकती है चट्टानों, गैस कैप (तेल के ऊपर) के रूप में, साथ ही भंग या क्रिस्टलीय रूप में।

गैस की गंध

दिलचस्प बात यह है कि इनमें से किसी भी गैस का कोई रंग या गंध नहीं है। रोजमर्रा की जिंदगी में लगभग हर व्यक्ति द्वारा सामना की जाने वाली विशिष्ट अप्रिय गंध कृत्रिम रूप से गैस को दी जाती है और इसे गंध कहा जाता है। गंधक के रूप में, यानी अप्रिय रूप से महक वाले पदार्थ, सल्फर युक्त यौगिकों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है। एक व्यक्ति सबसे आम गंधकों में से एक को सूंघ सकता है - एथेनथिओल - भले ही इस पदार्थ का एक हिस्सा हवा के 50 मिलियन भागों में हो। यह गंध के लिए धन्यवाद है कि गैस रिसाव का आसानी से पता लगाया जा सकता है।

एक गंधक जोड़ने का चरण
एक अप्रिय गंध के साथ।

प्राकृतिक गैस, गंधहीन

प्राकृतिक गैस
एक अप्रिय गंध के साथ

वैज्ञानिकों का विवाद

प्राकृतिक गैस (साथ ही तेल, वैसे) की उत्पत्ति के संबंध में, वैज्ञानिकों के बीच अभी भी कोई सहमति नहीं है। दो मुख्य अवधारणाएँ - बायोजेनिक और खनिज - पृथ्वी के आंत्र में हाइड्रोकार्बन खनिजों के निर्माण के विभिन्न कारण बताते हैं।

खनिज सिद्धांत

रॉक स्ट्रेट में खनिजों का निर्माण पृथ्वी की सड़न प्रक्रिया का हिस्सा है। पृथ्वी की आंतरिक गतिशीलता के कारण, बड़ी गहराई पर स्थित हाइड्रोकार्बन कम से कम दबाव के क्षेत्र में बढ़ जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गैस और तेल जमा हो जाते हैं।

बायोजेनिक सिद्धांत

जीवित जीव जो मर गए और वायुहीन स्थान में विघटित होकर जल निकायों की तह में चले गए। भूगर्भीय हलचलों के कारण गहरे और गहरे डूबने से, विघटित कार्बनिक पदार्थ के अवशेष थर्मोबैरिक कारकों (तापमान और दबाव) के प्रभाव में प्राकृतिक गैस सहित हाइड्रोकार्बन खनिजों में बदल गए।

अदृश्य छिद्र

एक काफी आम गलत धारणा है कि गैस किसी प्रकार की रिक्तियों में भूमिगत होती है, जिससे इसे आसानी से पूरी तरह से निकाला जा सकता है। वास्तव में, गैस चट्टान के अंदर स्थित हो सकती है, जिसकी झरझरा संरचना इतनी छोटी होती है कि इसे मानव आंख से नहीं देखा जा सकता है। अपने हाथों में बलुआ पत्थर का एक टुकड़ा, एक बड़ी गहराई से निकाला गया, यह कल्पना करना काफी मुश्किल है कि प्राकृतिक गैस अंदर निहित है।

गैस पूजा

मानव जाति लंबे समय से प्राकृतिक गैस के अस्तित्व के बारे में जानती है। और, हालांकि पहले से ही चौथी शताब्दी ईसा पूर्व में। इ। चीन में उन्होंने इसे हीटिंग और लाइटिंग के लिए इस्तेमाल करना सीखा, लंबे समय के लिएएक चमकदार लौ जो राख नहीं छोड़ती कुछ लोगों के लिए एक रहस्यमय और धार्मिक पंथ का विषय था। उदाहरण के लिए, 7 वीं शताब्दी में अबशेरोन प्रायद्वीप (अज़रबैजान का आधुनिक क्षेत्र) पर, अग्नि उपासक अतेशगाह का एक मंदिर बनाया गया था, जिसमें सेवाएं 19 वीं शताब्दी तक होती थीं।

वैसे, 1859 में अतेशगाह मंदिर से दूर नहीं, रूस में (बल्कि अल्पकालिक) औद्योगिक उद्देश्यों के लिए प्राकृतिक गैस का उपयोग करने का पहला प्रयास किया गया था - बाकू में एक तेल रिफाइनरी में।

थर्मल लैंप और रूस में पहली गैस

रूसी गैस उद्योग का इतिहास 1811 में शुरू होता है। तब आविष्कारक पीटर सोबोलेव्स्की ने कृत्रिम गैस - थर्मल लैंप के उत्पादन के लिए पहली स्थापना की। अलेक्जेंडर I के फरमान से ऑल-रशियन सोसाइटी ऑफ लवर्स ऑफ लिटरेचर, साइंसेज एंड आर्ट्स की एक बैठक में इस पर एक रिपोर्ट देने के बाद, सोबोलेव्स्की को उनके आविष्कार के लिए एक आदेश दिया गया था। कुछ साल बाद, 1819 में, सेंट पीटर्सबर्ग में आप्टेकार्स्की द्वीप पर पहला गैस लैंप जलाया गया। इस प्रकार, रूस में गैस उद्योग का इतिहास लगभग 200 साल पहले शुरू हुआ - 2011 में इसकी एक वर्षगांठ थी।

1920 के दशक के मध्य में, पूरे यूएसएसआर में 227.7 मिलियन क्यूबिक मीटर गैस का उत्पादन किया गया था। 2010 में, गज़प्रोम समूह ने 508.6 बिलियन क्यूबिक मीटर गैस का उत्पादन किया।

प्राकृतिक गैस के भंडार के मामले में रूस दुनिया में पहले स्थान पर है। इन भंडारों में गज़प्रोम की हिस्सेदारी लगभग 70% है। इस प्रकार, गज़प्रोम के पास दुनिया में सबसे अमीर प्राकृतिक गैस भंडार है।

20 वीं शताब्दी के आगमन के साथ, रूसी गैस उद्योग का सक्रिय विकास शुरू हुआ: पहली बार, गैस क्षेत्र विकसित किए गए, और संबद्ध (पेट्रोलियम) गैस का उपयोग किया गया।

रूसी सरलता

हालांकि, रूस में 20वीं सदी तक, प्राकृतिक गैस तेल उत्पादन का एक उप-उत्पाद था और इसे कहा जाता था संबंधित गैस. यहां तक ​​कि गैस या गैस संघनित क्षेत्रों की अवधारणाएं भी मौजूद नहीं थीं। उन्हें संयोग से खोजा गया था, उदाहरण के लिए, जब आर्टिसियन कुओं की ड्रिलिंग की जाती है। हालांकि, एक मामला है, जब इस तरह के एक कुएं की ड्रिलिंग करते समय, एक साधन संपन्न सेराटोव व्यापारी ने पानी के बजाय एक लौ को देखकर इस साइट पर एक कांच और ईंट कारखाने का निर्माण किया। उद्योगपतियों को धीरे-धीरे यह एहसास होने लगा कि प्राकृतिक गैस बेहद उपयोगी हो सकती है।

प्राकृतिक गैस तलछटी चट्टानों के समूह का एक खनिज है, जो गैसों का मिश्रण है। यह संसाधन पृथ्वी की आंतों में कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुआ। पारिस्थितिक विज्ञानी प्राकृतिक गैस को सबसे स्वच्छ प्रकार के जीवाश्म ईंधन के रूप में पहचानते हैं।

प्राकृतिक गैस के लक्षण और प्रकार

प्राकृतिक गैस की विशेषता इसकी संरचना पर निर्भर करती है। यह हवा से 1.8 गुना हल्का है, ऑटो-इग्निशन तापमान 650 डिग्री सेल्सियस है। शुष्क गैस का घनत्व 0.68 किग्रा/मी 3 से 0.85 किग्रा/मी 3 और तरल 400 किग्रा/मी 3 होता है। मात्रा के हिसाब से गैस और हवा का मिश्रण 5% से 15% तक विस्फोटक होता है। विशिष्ट ऊष्मा 8-12 kWh/m 3 से दहन। आंतरिक दहन इंजन में प्राकृतिक गैस का उपयोग करते समय, ऑक्टेन संख्या 120 से 130 तक होती है।

अधिकांश प्राकृतिक गैस गैसीय हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है। मुख्य भाग मीथेन (सीएच 4 - 98% तक), साथ ही भारी हाइड्रोकार्बन - ईथेन सी 2 एच 6, प्रोपेन सी 3 एच 8, ब्यूटेन सी 4 एच 10 है। संरचना में अन्य गैर-कार्बन पदार्थ भी शामिल हैं: हाइड्रोजन एच 2, हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस, कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2, नाइट्रोजन एन 2, हीलियम हे।

शुद्ध प्राकृतिक गैस रंगहीन और गंधहीन होती है। रिसाव के स्थान को निर्धारित करना आसान बनाने के लिए, इसमें गंधक, एक अप्रिय गंध वाले पदार्थ मिलाए जाते हैं।

प्राकृतिक गैस के प्रकार:

• तरलीकृत (एसयूजी);
• दलदल;
• तेल;
• कार्बोनिक;
• गैस हाइड्रेट्स;
• स्लेट;
• प्रकाश;
• कोक;
• संपीड़ित या संपीड़ित (सीएनजी);
• संबद्ध तेल;
• क्रेटेशियस काल की मिट्टी की परत के स्तरों और उप-स्तरों द्वारा, जहाँ से आज इसका खनन किया जाता है - ट्यूरोनियन, सेनोमेनियन, वैलांगिनियन, अचिमोव।

प्राकृतिक गैस क्षेत्र

मूल रूप से, प्राकृतिक गैस जमा तलछटी खोल में होती है पृथ्वी की पपड़ी. प्राकृतिक गैस के विशाल भंडार का स्वामित्व रूस (उरेंगॉयस्कॉय क्षेत्र) के पास है, यूरोप में - नॉर्वे, नीदरलैंड, अधिकांश फारस की खाड़ी के देशों, ईरान, कनाडा, संयुक्त राज्य अमेरिका के पास, अजरबैजान, उजबेकिस्तान, तुर्कमेनिस्तान और कजाकिस्तान में बड़े भंडार हैं। गैस हाइड्रेट्स बड़ी मात्रा में समुद्र तल के नीचे और साथ ही भूमिगत में बड़ी मात्रा में मौजूद होते हैं।

प्राकृतिक गैस उत्पादन

खनन से पहले, अन्वेषण पहले किया जाता है - गुरुत्वाकर्षण, चुंबकीय, भूकंपीय या भू-रासायनिक। हालांकि, यह पता लगाने का एकमात्र विश्वसनीय तरीका है कि आपके नीचे गैस की आपूर्ति है या नहीं, एक कुआं खोदना है। प्राकृतिक गैस एक किलोमीटर की गहराई पर स्थित होती है। पृथ्वी की आंतों में, गैस सूक्ष्म छिद्रों में स्थित होती है, जो चैनलों द्वारा परस्पर जुड़ी होती हैं - दरारें, जिसके माध्यम से, उच्च दबाव में, यह महत्वपूर्ण संसाधन कम दबाव के छिद्रों में तब तक प्रवेश करता है जब तक कि यह कुओं के अंदर न हो। यह सब डार्सी के नियम के अनुसार किया जाता है - झरझरा माध्यम में गैसों और तरल पदार्थों का निस्पंदन। आंतों से गैस इस तथ्य के परिणामस्वरूप निकलती है कि कुओं में यह दबाव में है, जो वायुमंडलीय दबाव से कई गुना अधिक है।

कुओं का उपयोग करके गैस का उत्पादन किया जाता है, जो समान रूप से पूरे क्षेत्र में वितरित किया जाता है। यह जलाशय में जलाशय के दबाव में एक समान गिरावट के लिए किया जाता है। उत्पादित गैस परिवहन के लिए तैयार की जाती है। गैस का परिवहन पाइपलाइनों, विशेष गैस वाहकों, रेलवे टैंकों द्वारा किया जाता है।

प्राकृतिक गैस का उपयोग

प्राकृतिक गैस का उपयोग बिजली संयंत्रों, सीमेंट और कांच उद्योगों के लिए, लौह और अलौह धातु विज्ञान के लिए, निर्माण सामग्री के उत्पादन के लिए और विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए अत्यधिक किफायती ईंधन के रूप में किया जाता है। इस महत्वपूर्ण संसाधन का उपयोग घरेलू जरूरतों के लिए और उनके लिए किया जाता है। मेगासिटीज के लिए ऊर्जा स्रोत, मोटर ईंधन, पेंट, गोंद, सिरका, अमोनिया - यह सब हमारे पास प्राकृतिक गैस के लिए धन्यवाद है।

जलती हुई प्राकृतिक गैस

प्राकृतिक गैसगैसीय अवस्था में खनिज है। यह ईंधन के रूप में बहुत व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन प्राकृतिक गैस का उपयोग स्वयं ईंधन के रूप में नहीं किया जाता है, इसके घटकों को अलग-अलग उपयोग के लिए इससे अलग किया जाता है। यह अक्सर तेल उत्पादन में गैस से जुड़ा होता है। जलाशय की स्थितियों में प्राकृतिक गैस (पृथ्वी के आंतरिक भाग में होने की स्थिति) अलग-अलग संचय (गैस जमा) के रूप में या तेल और गैस क्षेत्रों के गैस कैप के रूप में गैसीय अवस्था में होती है - यह है मुफ्त गैस; या तेल या पानी में भंग अवस्था में (जलाशय की स्थिति में), और मानक परिस्थितियों में - केवल गैसीय अवस्था में। प्राकृतिक गैस गैस हाइड्रेट के रूप में भी हो सकती है।

लगभग 90% इसमें हाइड्रोकार्बन होते हैं, मुख्य रूप से मीथेन (CH4)। इसमें भारी हाइड्रोकार्बन भी शामिल हैं - ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, साथ ही मर्कैप्टन और हाइड्रोजन सल्फाइड (आमतौर पर ये अशुद्धियाँ हानिकारक होती हैं), नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड (वे मूल रूप से बेकार हैं, लेकिन हानिकारक नहीं हैं), जल वाष्प, हीलियम की उपयोगी अशुद्धियाँ और अन्य अक्रिय गैसें।

रासायनिक संरचना

प्राकृतिक गैस का मुख्य भाग मीथेन (CH4) है - 98% तक। प्राकृतिक गैस की संरचना में भारी हाइड्रोकार्बन भी शामिल हो सकते हैं - मीथेन होमोलॉग्स:

• ईथेन (सी 2 एच 6),
• प्रोपेन (सी 3 एच 8),
• ब्यूटेन (सी 4 एच 10),
• और अन्य अल्केन्स - सी 5 और ऊपर से

साथ ही अन्य गैर-हाइड्रोकार्बन पदार्थ:

• अधिक गहन विश्लेषण ने प्राकृतिक गैस में हीलियम (He) की थोड़ी मात्रा का पता लगाना संभव बना दिया।

भौतिक गुण

अनुमानित भौतिक विशेषताएं (रचना के आधार पर):

• घनत्व :
  • 0.7 से 1.0 किग्रा / मी 3 - शुष्क गैसीय, n पर। वाई
  • 400 किग्रा / मी 3 - तरल।
• गैसीय अवस्था में प्राकृतिक गैस के एक एम 3 के दहन की ऊष्मा संख्या: 28-46 MJ, या 6.7-11.0 Mcal।
• ऑक्टेन संख्या जब आंतरिक दहन इंजन में उपयोग की जाती है: 120-130।
• प्राकृतिक गैस (मीथेन) के प्रज्वलन (विस्फोट) की सांद्रता सीमा 5 से 15% के बीच होती है। इन सीमाओं के बाहर, गैस-वायु मिश्रण ज्वाला के प्रसार में सक्षम नहीं है। एक विस्फोट के दौरान, बंद मात्रा में दबाव 0.8 ... 1 एमपीए तक बढ़ जाता है।
• शुद्ध प्राकृतिक गैस रंगहीन और गंधहीन होती है। गंध द्वारा रिसाव को निर्धारित करने में सक्षम होने के लिए, गंधक की एक छोटी मात्रा (अक्सर एथिल मर्कैप्टन को एक गंधक के रूप में प्रयोग किया जाता है), जिसमें एक मजबूत अप्रिय गंध होती है, गैस में जोड़ दी जाती है, ये गंधक होते हैं।
• प्राकृतिक गैस जल्दी से वातावरण में निकल जाती है और फैल जाती है, जो सुरक्षा की दृष्टि से महत्वपूर्ण है।

प्राकृतिक गैस भंडार

दुनिया में प्राकृतिक गैस के भंडार का नक्शा

मीथेन और कुछ अन्य हाइड्रोकार्बन अंतरिक्ष में व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं। मीथेन- हाइड्रोजन और हीलियम के बाद ब्रह्मांड में तीसरी सबसे आम गैस है। मीथेन बर्फ के रूप में, यह सूर्य से दूर कई ग्रहों और क्षुद्रग्रहों की संरचना में शामिल है, हालांकि, इस तरह के संचय, एक नियम के रूप में, प्राकृतिक गैस जमा के रूप में वर्गीकृत नहीं हैं, और वे अभी तक नहीं पाए गए हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोग. हाइड्रोकार्बन की एक महत्वपूर्ण मात्रा पृथ्वी के मेंटल में मौजूद है, लेकिन वे भी रुचि के नहीं हैं।

प्राकृतिक गैस के विशाल भंडार पृथ्वी की पपड़ी के तलछटी खोल में केंद्रित हैं। तेल की बायोजेनिक (जैविक) उत्पत्ति के सिद्धांत के अनुसार, वे जीवित जीवों के अवशेषों के अपघटन के परिणामस्वरूप बनते हैं। ऐसा माना जाता है कि तेल की तुलना में उच्च तापमान और दबाव पर तलछटी खोल में प्राकृतिक गैस का निर्माण होता है। इसके अनुरूप यह तथ्य है कि गैस क्षेत्र अक्सर तेल क्षेत्रों की तुलना में अधिक गहरे होते हैं।

प्राकृतिक गैस के विशाल भंडार रूस (Urengoyskoye क्षेत्र), संयुक्त राज्य अमेरिका, कनाडा के पास हैं। अन्य यूरोपीय देशों में, नॉर्वे ध्यान देने योग्य है, लेकिन इसके भंडार छोटे हैं। पूर्व गणराज्यों में सोवियत संघतुर्कमेनिस्तान बड़े गैस भंडार के साथ-साथ कजाकिस्तान (कराचागनक क्षेत्र) का मालिक है।

20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में . विश्वविद्यालय में I. M. Gubkin ने प्राकृतिक गैस हाइड्रेट्स (या मीथेन हाइड्रेट्स) की खोज की। बाद में यह पता चला कि इस राज्य में प्राकृतिक गैस के भंडार बहुत बड़े हैं। वे दोनों भूमिगत और समुद्र तल के नीचे एक मामूली अवसाद में स्थित हैं।

प्राकृतिक गैस का निष्कर्षण और प्रसंस्करण

गैस क्षेत्र

एक तेल या गैस जलाशय हाइड्रोकार्बन का एक संचय है जो पारगम्य चट्टानों के छिद्रों को भरता है। यदि संचय बड़ा है और उसका दोहन आर्थिक रूप से व्यवहार्य है, तो जमा को औद्योगिक माना जाता है। बड़े क्षेत्रों पर कब्जा जमाराशियां जमा करती हैं।

गैस सुखाने

परिवहन के दौरान गैस की नमी की मात्रा अक्सर गंभीर परिचालन कठिनाइयों का कारण बनती है। कुछ बाहरी परिस्थितियों (तापमान और दबाव) के तहत, नमी घनीभूत हो सकती है, बर्फ के प्लग और क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स बना सकती है, और हाइड्रोजन सल्फाइड और ऑक्सीजन की उपस्थिति में पाइपलाइनों और उपकरणों के क्षरण का कारण बनती है। इन कठिनाइयों से बचने के लिए, ओस बिंदु तापमान को 5 ... 7 ° C नीचे करके गैस को सुखाया जाता है परिचालन तापमानप्रक्रिया में है।

हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइऑक्साइड से गैस शुद्धिकरण

शहरों में गैस की आपूर्ति के लिए उपयोग की जाने वाली दहनशील गैसों में, हाइड्रोजन सल्फाइड की मात्रा 2 ग्राम प्रति 100 मीटर 3 गैस से अधिक नहीं होनी चाहिए। कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री मानदंडों द्वारा सीमित नहीं है, हालांकि, तकनीकी और आर्थिक कारणों से, यह परिवहन गैस में 2% से अधिक नहीं होनी चाहिए।

गैस गंधक

प्राकृतिक गैस गंधहीन होती है। इसलिए, गैस लीक का समय पर पता लगाने के लिए, वे इसे एक गंध देते हैं - गैस गंधयुक्त होती है। एथिल मर्कैप्टन (सी 2 एच 5 एसएच) का उपयोग गंधक के रूप में किया जाता है। विषाक्तता के संदर्भ में, यह गुणात्मक और मात्रात्मक रूप से हाइड्रोजन सल्फाइड के समान है, और इसमें एक तेज अप्रिय गंध है।

परिवहन

वर्तमान में मुख्य प्रकार का गैस परिवहन पाइपलाइन है। गैस 75 वायुमंडल (7.5 एमपीए) के दबाव में बड़े-व्यास के पाइपों के माध्यम से चलती है। पाइपलाइन के साथ चलते हुए, गैस ऊर्जा खो देती है, यह पाइप की दीवार और गैस के बीच और गैस की परतों के बीच घर्षण बल पर काबू पाने में खर्च होती है। पाइपलाइन में दबाव एक निश्चित स्तर पर एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर बनाए रखने के लिए, कंप्रेसर स्टेशन (सीएस) होना आवश्यक है, जो 75 वायुमंडल पर पाइपलाइन में दबाव बनाए रखना चाहिए। एक पाइपलाइन के रखरखाव और निर्माण में बहुत पैसा खर्च होता है, लेकिन फिर भी, पाइपलाइन तेल और गैस के परिवहन का सबसे सस्ता तरीका है।

गैस के परिवहन का एक अन्य तरीका विशेष टैंकरों का उपयोग है - गैस वाहक। ये कुछ शर्तों के तहत तरलीकृत अवस्था में गैस के परिवहन के लिए विशेष रूप से सुसज्जित जहाज हैं। इस विधि द्वारा गैस का परिवहन करने के लिए, टैंकरों के अलावा, उनके उपयोग की संभावना के लिए कई प्रारंभिक उपाय करना आवश्यक है। गैस पाइपलाइन को समुद्र के किनारे तक फैलाना, टैंकरों के लिए एक बंदरगाह, एक गैस द्रवीकरण संयंत्र और स्वयं टैंकरों का निर्माण करना आवश्यक है। फिर भी, इस प्रकार का गैस परिवहन आर्थिक रूप से उचित है यदि उपभोक्ता उत्पादन स्थलों से 3,000 किमी से अधिक दूर है।

प्राकृतिक गैस का संश्लेषण

अन्य कार्बनिक पदार्थों से प्राकृतिक गैस प्राप्त करने के कई तरीके हैं, जैसे कृषि गतिविधियों से अपशिष्ट, लकड़ी के काम और खाद्य उद्योग आदि।

प्राकृतिक गैस - पृथ्वी की आंतों में बनने वाले गैसीय हाइड्रोकार्बन। इसे खनिज के रूप में वर्गीकृत किया गया है, और इसके घटकों का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है।

प्राकृतिक गैस के गुण और संरचना

प्राकृतिक गैसों का वर्गीकरण

केवल 3 समूह हैं:

• इनमें से पहला दो से अधिक कार्बन यौगिकों के साथ हाइड्रोकार्बन की लगभग अनन्य सामग्री है, तथाकथित सूखी गैसें, विशेष रूप से केवल गैसों के उत्पादन के लिए क्षेत्रों में प्राप्त की जाती हैं।
• दूसरा प्राथमिक कच्चे माल के साथ-साथ उत्पादित गैसें हैं। ये सूखी, तरलीकृत गैसें और गैस गैसोलीन एक दूसरे के साथ मिश्रित होती हैं।
• तीसरे समूह में सूखी गैस और भारी मात्रा में भारी हाइड्रोकार्बन से युक्त गैसें शामिल हैं, जिनसे गैसोलीन, नेफ्था और मिट्टी के तेल को अलग किया जाता है। इसके अलावा, संरचना में अन्य पदार्थों की एक छोटी मात्रा होती है। इन पदार्थों को गैस घनीभूत क्षेत्रों से निकाला जाता है।

घटक पदार्थों के गुण

सामान्य परिस्थितियों में सजातीय श्रृंखला के पहले चार सदस्य दहनशील गैसें हैं जिनमें रंग और गंध नहीं होती है, वे विस्फोटक और दहनशील होती हैं:

मीथेन

एल्केन श्रेणी का पहला पदार्थ तापमान के लिए सबसे अधिक प्रतिरोधी है। यह पानी में थोड़ा घुलनशील और हवा से हल्का होता है। हवा में मीथेन का दहन एक नीली लौ की उपस्थिति से चिह्नित होता है। सबसे शक्तिशाली विस्फोट तब होता है जब मीथेन के एक आयतन को हवा के दस आयतनों के साथ मिलाया जाता है। अन्य वॉल्यूमेट्रिक अनुपात में, एक विस्फोट भी होता है, लेकिन कम बल का। इसके अलावा, यदि गैस की उच्च सांद्रता में साँस ली जाती है, तो किसी व्यक्ति को अपूरणीय क्षति हो सकती है।

मीथेन गैस हाइड्रेट्स के रूप में एकत्रीकरण की ठोस अवस्था में हो सकता है।

आवेदन पत्र:

इसका उपयोग औद्योगिक ईंधन और कच्चे माल के रूप में किया जाता है। मीथेन का उपयोग कई महत्वपूर्ण उत्पादों - हाइड्रोजन, फ्रीऑन, फॉर्मिक एसिड, नाइट्रोमीथेन और कई अन्य पदार्थों के उत्पादन के लिए किया जाता है। मिथाइल क्लोराइड और इसके समरूप यौगिकों के उत्पादन की मदद से, मीथेन को क्लोरीनीकरण के अधीन किया जाता है। मीथेन के अधूरे दहन से बारीक परिक्षिप्त कार्बन प्राप्त होता है:

CH4 + O2 = C + 2H2O

फॉर्मलाडेहाइड ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के दौरान प्रकट होता है, और सल्फर - कार्बन डाइसल्फ़ाइड के साथ प्रतिक्रिया करते समय।

CH4 + H2O -> CO+ 3H2

हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, एल्डिहाइड और अन्य पदार्थों को बांधने के लिए उपयोग किया जाता है। मीथेन का सक्रिय रूप से ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है वाहन.

एटैन

सीमित श्रृंखला C2H6 का हाइड्रोकार्बन गैसीय अवस्था में एक रंगहीन पदार्थ है, जो दहन के दौरान कमजोर रूप से रोशन होता है। यह 3:2 के अनुपात में शराब में घुलनशील है, जैसा कि वे कहते हैं, "जैसे में", लेकिन पानी में लगभग अघुलनशील। 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, त्वरक की अनुपस्थिति में, ईथेन एथिलीन और हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है:

CH4 + H2O -> CO+ 3H2

ईथेन का उपयोग ईंधन उद्योग में नहीं किया जाता है, उद्योग में इसके उपयोग का मुख्य उद्देश्य एथिलीन का उत्पादन होता है।

प्रोपेन

यह गैस पानी में खराब घुलनशील है और व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला ईंधन है। जलाए जाने पर यह बहुत अधिक गर्मी पैदा करता है, उपयोग करने के लिए व्यावहारिक। प्रोपेन तेल उद्योग की क्रैकिंग प्रक्रिया का उप-उत्पाद है।

बुटान

इसमें कम विषाक्तता है, एक विशिष्ट गंध है, इसमें मादक गुण हैं, ब्यूटेन की साँस लेना श्वासावरोध और हृदय अतालता का कारण बनता है, नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है तंत्रिका प्रणाली. संबद्धों की क्रैकिंग के दौरान प्रकट होता है पेट्रोलियम गैस.

आवेदन पत्र:

प्रोपेन के निर्विवाद फायदे इसकी कम लागत और परिवहन में आसानी हैं। प्रोपेन-ब्यूटेन मिश्रण का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है बस्तियों, जहां प्राकृतिक गैस की आपूर्ति नहीं की जाती है, जब एसिटिलीन के बजाय कम पिघलने वाली सामग्री को एक छोटी मोटाई के साथ संसाधित किया जाता है। प्रोपेन का उपयोग अक्सर कच्चे माल की खरीद और स्क्रैप धातु के प्रसंस्करण में किया जाता है। रोजमर्रा की जिंदगी में, आवश्यकता का क्षेत्र गैस स्टोव पर जगह गर्म करना और खाना बनाना है।

संतृप्त अल्केन्स के अलावा, प्राकृतिक गैस की संरचना में शामिल हैं:

नाइट्रोजन

नाइट्रोजन में दो समस्थानिक 14A और 15A होते हैं और इसका उपयोग ड्रिलिंग के दौरान कुओं में दबाव बनाए रखने के लिए किया जाता है। नाइट्रोजन प्राप्त करने के लिए, हवा को तरलीकृत किया जाता है और आसवन द्वारा अलग किया जाता है, यह तत्व वायु की संरचना का 78% बनाता है। यह मुख्य रूप से अमोनिया के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे नाइट्रिक एसिड, उर्वरक और विस्फोटक प्राप्त होते हैं।

कार्बन डाइआक्साइड

एक यौगिक जो वायुमंडलीय दबाव पर ठोस (सूखी बर्फ) से गैसीय अवस्था में बदलता है। यह जीवित प्राणियों के श्वसन के दौरान जारी किया जाता है, और यह खनिज स्प्रिंग्स और वायु में भी निहित है। कार्बन डाइऑक्साइड है खाने के शौकीन, अग्निशामक सिलेंडर और वायु बंदूकें में उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोजन सल्फाइड

सल्फर युक्त यौगिकों में एक बहुत ही जहरीली गैस सबसे अधिक सक्रिय होती है, और इसलिए यह तंत्रिका तंत्र पर सीधे प्रभाव से मनुष्यों के लिए बहुत खतरनाक है। सामान्य परिस्थितियों में एक रंगहीन गैस, जिसमें एक मीठा स्वाद और सड़े हुए अंडे की घृणित गंध होती है। चलो पानी के विपरीत, इथेनॉल में अच्छी तरह से घुल जाते हैं। इससे सल्फर, सल्फ्यूरिक एसिड और सल्फाइट प्राप्त होते हैं।

हीलियम

यह एक अनूठा उत्पाद है जो धीरे-धीरे पृथ्वी की पपड़ी में जमा हो जाता है। यह हीलियम युक्त गहरी जमने वाली गैसों द्वारा प्राप्त किया जाता है। गैसीय अवस्था में - एक अक्रिय गैस जिसकी बाहरी अभिव्यक्ति नहीं होती है। तरल अवस्था में हीलियम, गंधहीन और रंगहीन भी होता है, लेकिन जीवित ऊतकों को प्रभावित कर सकता है। हीलियम गैर-विषाक्त है, विस्फोट या प्रज्वलित नहीं कर सकता है, लेकिन हवा में उच्च सांद्रता में श्वासावरोध का कारण बनता है। इसका उपयोग धातुओं के साथ काम करते समय और भराव के रूप में किया जाता है। गुब्बारेऔर हवाई पोत।

आर्गन

नोबल गैर ज्वलनशील, गैर विषैले, बेस्वाद और रंगहीन। यह हवा को ऑक्सीजन और नाइट्रोजन गैस में अलग करने के लिए एक अनुरक्षण के रूप में उत्पादित किया जाता है। भोजन के शेल्फ जीवन को बढ़ाने के लिए पानी और ऑक्सीजन को विस्थापित करने के लिए उपयोग किया जाता है, इसका उपयोग धातु वेल्डिंग और काटने में भी किया जाता है।