संबद्ध पेट्रोलियम गैसें। संदर्भ
एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस, या एपीजी, तेल में घुली हुई गैस है। एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस का उत्पादन तेल उत्पादन के दौरान किया जाता है, अर्थात यह वास्तव में एक उप-उत्पाद है। लेकिन एपीजी स्वयं आगे की प्रक्रिया के लिए एक मूल्यवान कच्चा माल है।
आणविक संरचना
एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस में हल्के हाइड्रोकार्बन होते हैं। यह, सबसे पहले, मीथेन है - प्राकृतिक गैस का मुख्य घटक - साथ ही भारी घटक: ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और अन्य।
ये सभी घटक अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या में भिन्न होते हैं। तो, मीथेन अणु में एक कार्बन परमाणु होता है, ईथेन में दो, प्रोपेन में तीन, ब्यूटेन में चार, आदि।
~400,000 टन - एक तेल सुपरटैंकर की वहन क्षमता।
विश्व वन्यजीव कोष (डब्ल्यूडब्ल्यूएफ) के अनुसार, तेल उत्पादक क्षेत्र सालाना 400,000 टन तक ठोस प्रदूषक वातावरण में उत्सर्जित करते हैं, जिनमें से एक महत्वपूर्ण हिस्सा एपीजी दहन उत्पादों का है।
पर्यावरणविदों का डर
आवश्यक मानकों को पूरा करने के लिए एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस को तेल से अलग किया जाना चाहिए। कब काएपीजी तेल कंपनियों के लिए एक उप-उत्पाद बना रहा, इसलिए इसके निपटान की समस्या काफी सरलता से हल हो गई - इसे जला दिया गया।
कुछ समय पहले, पश्चिमी साइबेरिया के ऊपर एक हवाई जहाज उड़ते समय, कोई कई जलती हुई मशालें देख सकता था: ये जलती हुई पेट्रोलियम गैस थीं।
रूस में, गैस ज्वलन के परिणामस्वरूप प्रतिवर्ष लगभग 100 मिलियन टन CO2 उत्पन्न होती है।
कालिख उत्सर्जन भी एक खतरा पैदा करता है: पर्यावरणविदों के अनुसार, छोटे कालिख कणों को लंबी दूरी तक ले जाया जा सकता है और बर्फ या बर्फ की सतह पर जमा किया जा सकता है।
यहां तक कि आंखों के लिए लगभग अदृश्य होने पर भी, बर्फ और बर्फ का संदूषण उनकी अल्बेडो, यानी परावर्तनशीलता को काफी कम कर देता है। परिणामस्वरूप, बर्फ और ज़मीन की हवा गर्म हो जाती है, और हमारा ग्रह कम सौर विकिरण को प्रतिबिंबित करता है।
अदूषित बर्फ की परावर्तनशीलता:
बेहतरी के लिए बदलाव
में हाल ही मेंएपीजी उपयोग की स्थिति बदलने लगी। तेल कंपनियाँ संबद्ध गैस के तर्कसंगत उपयोग की समस्या पर अधिक ध्यान दे रही हैं। इस प्रक्रिया की गहनता को सरकार द्वारा सुगम बनाया गया है रूसी संघ 8 जनवरी 2009 का संकल्प संख्या 7, जो संबद्ध गैस उपयोग के स्तर को 95% तक लाने की आवश्यकता निर्धारित करता है। ऐसा नहीं होने पर तेल कंपनियों को भारी जुर्माना भरना पड़ता है.
ओएओ गज़प्रॉम ने 2011-2013 के लिए एपीजी उपयोग की दक्षता बढ़ाने के लिए एक मध्यम अवधि का निवेश कार्यक्रम तैयार किया है। 2012 में गज़प्रोम समूह (ओजेएससी गज़प्रोम नेफ्ट सहित) में एपीजी उपयोग का स्तर औसतन लगभग 70% (2011 में - 68.4%, 2010 में - 64%) था, 2012 की चौथी तिमाही में ओजेएससी गज़प्रोम के क्षेत्र में यह स्तर था। लाभकारी उपयोगएपीजी 95% बनाता है, और गज़प्रोम डोबीचा ऑरेनबर्ग एलएलसी, गज़प्रोम पेरेराबोटका एलएलसी और गज़प्रोम नेफ्ट ऑरेनबर्ग एलएलसी पहले से ही 100% एपीजी का उपयोग करते हैं।
निपटान विकल्प
मौजूद एक बड़ी संख्या कीएपीजी के लाभकारी उपयोग के लिए तरीके, लेकिन व्यवहार में केवल कुछ ही उपयोग किए जाते हैं।
एपीजी का उपयोग करने का मुख्य तरीका इसे घटकों में अलग करना है, जिनमें से अधिकांश सूखी स्ट्रिप्ड गैस हैं (अनिवार्य रूप से वही) प्राकृतिक गैस, यानी ज्यादातर मीथेन, जिसमें कुछ ईथेन हो सकता है)। घटकों के दूसरे समूह को प्रकाश हाइड्रोकार्बन का विस्तृत अंश (एनजीएल) कहा जाता है। यह दो या दो से अधिक कार्बन परमाणुओं (C 2 + अंश) वाले पदार्थों का मिश्रण है। यही वह मिश्रण है जो पेट्रोकेमिकल्स के लिए कच्चा माल है।
संबद्ध पेट्रोलियम गैस के पृथक्करण की प्रक्रियाएँ निम्न-तापमान संघनन (LTC) और निम्न-तापमान अवशोषण (LTA) इकाइयों पर होती हैं। पृथक्करण के बाद, सूखी छीनी गई गैस को पारंपरिक गैस पाइपलाइन के माध्यम से ले जाया जा सकता है, और प्राकृतिक गैस तरल को पेट्रोकेमिकल उत्पादों के उत्पादन के लिए आगे की प्रक्रिया के लिए आपूर्ति की जा सकती है।
मंत्रालय के अनुसार प्राकृतिक संसाधनऔर पारिस्थितिकी, 2010 में सबसे बड़ा तेल की कंपनियाँकुल उत्पादित गैस का 74.5% उपयोग किया गया, और 23.4% फ्लेयर किया गया।
पेट्रोकेमिकल उत्पादों में गैस, तेल और गैस संघनन के प्रसंस्करण के लिए संयंत्र उच्च तकनीक वाले परिसर हैं जो गठबंधन करते हैं रासायनिक उत्पादनतेल शोधन उद्योगों के साथ. हाइड्रोकार्बन कच्चे माल का प्रसंस्करण गज़प्रॉम सहायक कंपनियों की सुविधाओं पर किया जाता है: एस्ट्राखान, ऑरेनबर्ग, सोस्नोगोर्स्क गैस प्रसंस्करण संयंत्रों, ऑरेनबर्ग हीलियम संयंत्र, सर्गुट कंडेनसेट स्थिरीकरण संयंत्र और परिवहन के लिए उरेंगॉय कंडेनसेट तैयारी संयंत्र में।
बिजली पैदा करने के लिए बिजली संयंत्रों में संबंधित पेट्रोलियम गैस का उपयोग करना भी संभव है - इससे तेल कंपनियों को बिजली खरीदने का सहारा लिए बिना खेतों में ऊर्जा आपूर्ति की समस्या को हल करने की अनुमति मिलती है।
इसके अलावा, एपीजी को वापस जलाशय में इंजेक्ट किया जाता है, जिससे जलाशय से तेल पुनर्प्राप्ति के स्तर को बढ़ाना संभव हो जाता है। इस विधि को साइक्लिंग प्रक्रिया कहा जाता है।
आज तेल और गैस क्षेत्र की प्रमुख समस्याओं में से एक फ्लेरिंग एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस (एपीजी) की समस्या है। इसमें राज्य के लिए आर्थिक, पर्यावरणीय, सामाजिक नुकसान और जोखिम शामिल हैं, और अर्थव्यवस्था को कम कार्बन और ऊर्जा-कुशल विकास के तरीके में बदलने की बढ़ती वैश्विक प्रवृत्ति के साथ और भी अधिक प्रासंगिक हो जाता है।
एपीजी हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है जो तेल में घुल जाता है। यह तेल भंडारों में पाया जाता है और "काला सोना" निकालने के दौरान सतह पर छोड़ा जाता है। एपीजी प्राकृतिक गैस से इस मायने में भिन्न है कि इसमें मीथेन के अलावा, ब्यूटेन, प्रोपेन, ईथेन और अन्य भारी हाइड्रोकार्बन होते हैं। इसके अलावा, इसमें गैर-हाइड्रोकार्बन घटक भी पाए जा सकते हैं, जैसे हीलियम, आर्गन, हाइड्रोजन सल्फाइड, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड।
एपीजी के उपयोग और निपटान के मुद्दे सभी तेल उत्पादक देशों में आम हैं। और रूस के लिए वे अधिक प्रासंगिक हैं, इस तथ्य के कारण कि हमारा राज्य, विश्व बैंक के अनुसार, एपीजी फ़्लेयरिंग की उच्चतम दर वाले देशों की सूची में सबसे ऊपर है। विशेषज्ञ शोध के अनुसार, इस क्षेत्र में नाइजीरिया पहले स्थान पर रहा, उसके बाद रूस और फिर ईरान, इराक और अंगोला का स्थान रहा। आधिकारिक डेटा कहता है कि हमारे देश में सालाना 55 बिलियन एम3 एपीजी निकाला जाता है, जिसमें से 20-25 बिलियन एम3 जला दिया जाता है, और केवल 15-20 बिलियन एम3 रासायनिक उद्योग में समाप्त हो जाता है। अधिकांश गैस पूर्वी और दुर्गम तेल उत्पादन क्षेत्रों में जलाई जाती है पश्चिमी साइबेरिया. रात में उच्च रोशनी के कारण, यूरोप, अमेरिका और एशिया के सबसे बड़े महानगरों के साथ-साथ साइबेरिया के कम आबादी वाले क्षेत्र, एपीजी को जलाने वाली बड़ी संख्या में तेल की ज्वालाओं के कारण अंतरिक्ष से दिखाई देते हैं।
इस समस्या का एक पहलू पर्यावरण है। जब इस गैस को जलाया जाता है, तो बड़ी मात्रा में हानिकारक उत्सर्जन वायुमंडल में जारी होता है, जिससे वातावरण खराब हो जाता है। पर्यावरणगैर-नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधनों के विनाश से नकारात्मक ग्रह प्रक्रियाएं विकसित होती हैं जिनका जलवायु पर बेहद नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। हाल के वार्षिक आंकड़ों के अनुसार, अकेले रूस और कजाकिस्तान में एपीजी के दहन से वायुमंडल में दस लाख टन से अधिक प्रदूषक निकलते हैं, जिनमें कार्बन डाइऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड और कालिख के कण शामिल हैं। ये और कई अन्य पदार्थ स्वाभाविक रूप से मानव शरीर में प्रवेश करते हैं। इस प्रकार, पर शोध टूमेन क्षेत्रपता चला कि यहाँ कई प्रकार की बीमारियों की घटना दर रूस के अन्य क्षेत्रों की तुलना में बहुत अधिक है। इस सूची में प्रजनन प्रणाली के रोग, वंशानुगत विकृति, कमजोर प्रतिरक्षा और कैंसर शामिल हैं।
लेकिन एपीजी उपयोग की समस्याएँ न केवल पर्यावरणीय समस्याएँ पैदा करती हैं। इनका संबंध राज्य की अर्थव्यवस्था में बड़े नुकसान के मुद्दों से भी है. एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस ऊर्जा और रासायनिक उद्योगों के लिए एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। इसका उच्च कैलोरी मान है, और एपीजी में निहित मीथेन और ईथेन का उपयोग प्लास्टिक और रबर के उत्पादन में किया जाता है, इसके अन्य तत्व उच्च-ऑक्टेन ईंधन योजक और तरलीकृत हाइड्रोकार्बन गैसों के लिए मूल्यवान कच्चे माल हैं; इस क्षेत्र में आर्थिक नुकसान का पैमाना बहुत बड़ा है। उदाहरण के लिए, 2008 में, रूसी तेल और गैस उत्पादन उद्यमों ने गैस कंडेनसेट का उत्पादन करते समय 17 बिलियन एम3 से अधिक एपीजी और 4.9 बिलियन एम3 प्राकृतिक गैस जला दी। ये आंकड़े घरेलू गैस के लिए सभी रूसियों की वार्षिक मांग के समान हैं। इस समस्या के परिणामस्वरूप, हमारे देश को प्रति वर्ष 2.3 बिलियन डॉलर का आर्थिक नुकसान होता है।
रूस में एपीजी उपयोग की समस्या कई ऐतिहासिक कारणों पर निर्भर करती है जो अभी भी इसे सरल तरीके से हल करने की अनुमति नहीं देते हैं त्वरित तरीके. इसकी उत्पत्ति यूएसएसआर के तेल उद्योग में हुई है। उस समय, ध्यान केवल विशाल क्षेत्रों पर था, और मुख्य लक्ष्य न्यूनतम लागत पर बड़ी मात्रा में तेल का उत्पादन करना था। इसे देखते हुए, संबद्ध गैस के प्रसंस्करण को एक गौण मुद्दा और कम लाभदायक परियोजना माना गया। निस्संदेह, एक निश्चित पुनर्चक्रण योजना अपनाई गई। ऐसा करने के लिए, सबसे अधिक बड़े स्थानतेल उत्पादन की अवधि के दौरान, व्यापक गैस संग्रह प्रणाली के साथ कम बड़े गैस प्रसंस्करण संयंत्र नहीं बनाए गए, जो आस-पास के क्षेत्रों से कच्चे माल के प्रसंस्करण पर केंद्रित थे। यह बिल्कुल स्पष्ट है कि यह तकनीक केवल प्रभावी ढंग से ही काम कर सकती है बड़ा उत्पादन, और मध्यम और छोटे क्षेत्रों में अस्थिर है, जो हाल ही में सबसे अधिक सक्रिय रूप से विकसित हुए हैं। सोवियत योजना के साथ एक और समस्या यह है कि इसकी तकनीकी और परिवहन विशेषताएँ पाइपलाइनों के माध्यम से इसे पंप करने की असंभवता के कारण भारी हाइड्रोकार्बन से समृद्ध गैस के परिवहन और प्रसंस्करण की अनुमति नहीं देती हैं। इसलिए, इसे अभी भी मशालों में जलाना पड़ता है। यूएसएसआर में, गैस संग्रह और कारखानों को आपूर्ति को एक ही प्रणाली से वित्तपोषित किया जाता था। संघ के पतन के बाद, स्वतंत्र तेल कंपनियों का गठन किया गया, जिनके हाथों में एपीजी के स्रोत केंद्रित थे, जबकि गैस वितरण और संग्रह कार्गो प्रोसेसर के पास रहा। उत्तरार्द्ध इस क्षेत्र में एकाधिकारवादी बन गए हैं। इस प्रकार, तेल उत्पादकों के पास नए क्षेत्रों में गैस संग्रहण सुविधाओं के निर्माण में निवेश करने के लिए कोई प्रोत्साहन नहीं था। इसके अलावा, एपीजी के उपयोग के लिए भारी निवेश की आवश्यकता होती है। कंपनियों के लिए संग्रह और प्रसंस्करण प्रणाली बनाने की तुलना में इस गैस को भड़काना सस्ता है।
एपीजी फ़्लेयरिंग के मुख्य कारणों को निम्नानुसार रेखांकित किया जा सकता है। ऐसी कोई सस्ती तकनीक नहीं है जो भारी हाइड्रोकार्बन से समृद्ध गैस के उपयोग की अनुमति दे सके। पर्याप्त प्रसंस्करण क्षमता नहीं है. एपीजी और प्राकृतिक गैस की विभिन्न संरचनाएं तेल श्रमिकों की पहुंच को सीमित करती हैं एकीकृत प्रणालीगैस आपूर्ति, जो प्राकृतिक गैस से भरी होती है। आवश्यक गैस पाइपलाइनों के निर्माण से प्राकृतिक गैस की तुलना में उत्पादित गैस की कीमत काफी बढ़ जाती है। लाइसेंस समझौतों के कार्यान्वयन के लिए रूस में मौजूदा नियंत्रण प्रणाली भी अपूर्ण है। वायुमंडल में हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन के लिए जुर्माना एपीजी निपटान की लागत से बहुत कम है। पर रूसी बाज़ारव्यावहारिक रूप से ऐसी कोई तकनीक नहीं है जो इस गैस को एकत्र और संसाधित कर सके। इसी तरह के समाधान विदेशों में मौजूद हैं, लेकिन उनका उपयोग बहुत धीमा है ऊँचे दाम पर, साथ ही साथ आवश्यक अनुकूलन भी रूसी स्थितियाँ, जलवायु और विधायी दोनों। उदाहरण के लिए, हमारी औद्योगिक सुरक्षा आवश्यकताएँ अधिक कठोर हैं। पहले से ही ऐसे मामले हैं जहां ग्राहकों ने बड़ी रकम का निवेश किया और उन्हें ऐसे उपकरण मिले जिन्हें संचालित करना असंभव था। इसलिए, गैस पंपिंग कंप्रेसर स्टेशनों और एपीजी संपीड़न संयंत्रों का हमारा अपना उत्पादन महत्वपूर्ण सवालके लिए तेल व गैस उद्योगरूस. कज़ान पीएनजी-एनर्जी और टॉम्स्क बीपीसी इंजीनियरिंग पहले से ही इसके समाधान पर काम कर रहे हैं। स्कोल्कोवो में एपीजी उपयोग की समस्या पर कई परियोजनाएं विकास के विभिन्न चरणों में हैं।
रूसी संघ की सरकार एपीजी के साथ स्थिति को विश्व मानकों पर लाना चाहती है। इस उत्पाद के लिए कीमतों के आवश्यक उदारीकरण के बारे में प्रश्न 2003 में ही उठाए गए थे। 2007 में, फ्लेयर्स में जलने वाले एपीजी की मात्रा पर नवीनतम डेटा प्रकाशित किया गया था - यह कुल उत्पाद का एक तिहाई है। 26 अप्रैल, 2007 को रूसी संघ की संघीय विधानसभा में रूसी संघ के राष्ट्रपति के वार्षिक संबोधन में, व्लादिमीर पुतिन ने समस्या की ओर ध्यान आकर्षित किया और सरकार को इस मुद्दे को हल करने के लिए उपायों का एक सेट तैयार करने का निर्देश दिया। उन्होंने जुर्माना बढ़ाने, एक लेखा प्रणाली बनाने, उपमृदा उपयोगकर्ताओं के लिए लाइसेंसिंग आवश्यकताओं को सख्त करने और 2011 तक एपीजी उपयोग के स्तर को विश्व औसत - 95% पर लाने का प्रस्ताव रखा। लेकिन ऊर्जा मंत्रालय ने गणना की है कि सबसे आशावादी पूर्वानुमान के अनुसार, ऐसा लक्ष्य केवल 2015 तक ही हासिल किया जा सकता है। खमाओ, उदाहरण के लिए, पर इस पलसंचालन में आठ गैस प्रसंस्करण संयंत्रों के साथ, 90% प्रक्रिया करता है। यमल-नेनेट्स ऑटोनॉमस ऑक्रग को विशाल निर्जन प्रदेशों की विशेषता है, जो एपीजी उपयोग के मुद्दे को जटिल बनाता है, इसलिए यहां लगभग 80% का उपयोग किया जाता है, और जिला केवल 2015-2016 में 95% तक पहुंच जाएगा।
गैस आवेदन
प्रकृति में गैस तीन प्रकार के निक्षेपों में पाई जा सकती है: गैस, गैस-तेल और गैस-संघनन।
पहले प्रकार के भंडार में - गैस - गैस विशाल प्राकृतिक भूमिगत संचय बनाती है जिसका तेल क्षेत्रों से सीधा संबंध नहीं होता है।
दूसरे प्रकार के निक्षेपों में - गैस-तेल - गैस के साथ तेल आता है या तेल के साथ गैस आती है। गैस-तेल जमा, जैसा कि ऊपर बताया गया है, दो प्रकार के होते हैं: एक गैस कैप वाला तेल (जिसकी मुख्य मात्रा तेल द्वारा कब्जा कर ली जाती है) और एक तेल रिम के साथ गैस (मुख्य मात्रा गैस द्वारा कब्जा कर ली जाती है)। प्रत्येक गैस-तेल जमा की विशेषता एक गैस कारक है - प्रति 1000 किलोग्राम तेल में गैस की मात्रा (एम 3 में)।
गैस घनीभूत जमाव की विशेषता उच्च दबाव (3-10 7 पा से अधिक) और है उच्च तापमान(80-100°C और अधिक) जलाशय में। इन स्थितियों के तहत, हाइड्रोकार्बन C5 और उच्चतर गैस में चले जाते हैं, और जब दबाव कम हो जाता है, तो इन हाइड्रोकार्बन का संघनन होता है - रिवर्स संक्षेपण की प्रक्रिया।
तेल में घुलने वाली और उत्पादन के दौरान उससे निकलने वाली संबंधित पेट्रोलियम गैसों के विपरीत, विचार किए गए सभी जमाओं की गैसों को प्राकृतिक गैस कहा जाता है।
प्राकृतिक गैसें
प्राकृतिक गैसों में मुख्यतः मीथेन होती है। मीथेन के साथ, इनमें आमतौर पर ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, होते हैं। एक छोटी राशिपेंटेन और उच्च समरूप और गैर-हाइड्रोकार्बन घटकों की थोड़ी मात्रा: कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन सल्फाइड और अक्रिय गैसें (आर्गन, हीलियम, आदि)।
कार्बन डाइऑक्साइड, जो आमतौर पर सभी प्राकृतिक गैसों में मौजूद होती है, हाइड्रोकार्बन के कार्बनिक प्रारंभिक पदार्थ की प्रकृति में परिवर्तन के मुख्य उत्पादों में से एक है। प्राकृतिक गैस में इसकी सामग्री प्रकृति में कार्बनिक अवशेषों के रासायनिक परिवर्तनों के तंत्र के आधार पर अपेक्षा से कम है, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड एक सक्रिय घटक है, यह पानी में गुजरता है, जिससे बाइकार्बोनेट समाधान बनता है; एक नियम के रूप में, कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 2.5% से अधिक नहीं होती है। नाइट्रोजन सामग्री, जो आमतौर पर प्राकृतिक में भी मौजूद होती है, या तो वायुमंडलीय हवा के प्रवेश से या जीवित जीवों के प्रोटीन की अपघटन प्रतिक्रियाओं से जुड़ी होती है। नाइट्रोजन की मात्रा आमतौर पर उन मामलों में अधिक होती है जहां गैस क्षेत्र का निर्माण चूना पत्थर और जिप्सम चट्टानों में हुआ था।
कुछ प्राकृतिक गैसों की संरचना में हीलियम का विशेष स्थान है। हीलियम अक्सर प्रकृति में (हवा, प्राकृतिक गैस आदि में) पाया जाता है, लेकिन सीमित मात्रा में। यद्यपि प्राकृतिक गैस में हीलियम की मात्रा कम है (अधिकतम 1-1.2% तक), इस गैस की बड़ी कमी के साथ-साथ प्राकृतिक गैस उत्पादन की बड़ी मात्रा के कारण इसका अलगाव लाभदायक साबित होता है। .
हाइड्रोजन सल्फाइड, एक नियम के रूप में, गैस जमा में अनुपस्थित है। अपवाद है, उदाहरण के लिए, उस्त-विलुई जमा, जहां एच 2 एस सामग्री 2.5% तक पहुंच जाती है, और कुछ अन्य। जाहिर है, गैस में हाइड्रोजन सल्फाइड की उपस्थिति मेजबान चट्टानों की संरचना से संबंधित है। यह देखा गया है कि सल्फेट्स (जिप्सम, आदि) या सल्फाइट्स (पाइराइट) के संपर्क में आने वाली गैस में अपेक्षाकृत अधिक हाइड्रोजन सल्फाइड होता है।
प्राकृतिक गैसें, जिनमें मुख्य रूप से मीथेन होती है और जिनमें होमोलोग्स सी5 और उससे अधिक की मात्रा बहुत कम होती है, उन्हें सूखी या दुबली गैसों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। गैस भंडारों से उत्पन्न अधिकांश गैसें सूखी होती हैं। गैस कंडेनसेट जमा से निकलने वाली गैस में मीथेन की कम सामग्री और इसके समरूपों की उच्च सामग्री की विशेषता होती है। ऐसी गैसों को वसायुक्त या समृद्ध कहा जाता है। हल्के हाइड्रोकार्बन के अलावा, गैस-संघनन जमा की गैसों में उच्च-उबलते समरूप भी होते हैं, जो दबाव कम होने पर तरल रूप (संघनन) में निकलते हैं। कुएं की गहराई और तल पर दबाव के आधार पर, हाइड्रोकार्बन गैसीय अवस्था में हो सकते हैं, 300-400 डिग्री सेल्सियस पर उबल रहे हैं।
गैस कंडेनसेट जमा से गैस को अवक्षेपित कंडेनसेट की सामग्री (सेमी 3 प्रति 1 एम 3 गैस में) की विशेषता है।
गैस संघनन जमा का निर्माण इस तथ्य के कारण होता है कि उच्च दबाव पर रिवर्स विघटन की घटना होती है - संपीड़ित गैस में तेल का रिवर्स संघनन। लगभग 75×10 6 Pa के दबाव पर, तेल संपीड़ित ईथेन और प्रोपेन में घुल जाता है, जिसका घनत्व तेल के घनत्व से काफी अधिक होता है।
कंडेनसेट की संरचना कुएं के ऑपरेटिंग मोड पर निर्भर करती है। इस प्रकार, निरंतर जलाशय दबाव बनाए रखते हुए, घनीभूत की गुणवत्ता स्थिर होती है, लेकिन जब जलाशय में दबाव कम हो जाता है, तो घनीभूत की संरचना और मात्रा बदल जाती है।
कुछ क्षेत्रों के स्थिर संघनन की संरचना का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है। उनका क्वथनांक आमतौर पर 300°C से अधिक नहीं होता है। समूह संरचना के अनुसार: अधिकांश मीथेन हाइड्रोकार्बन हैं, थोड़ा कम नैफ्थेनिक हैं और इससे भी कम सुगंधित हैं। गैसों की संरचना गैस घनीभूत क्षेत्रघनीभूत पृथक्करण के बाद, यह शुष्क गैसों की संरचना के करीब है। हवा के सापेक्ष प्राकृतिक गैस का घनत्व (वायु घनत्व को इकाई के रूप में लिया जाता है) 0.560 से 0.650 तक होता है। दहन की ऊष्मा लगभग 37700-54600 J/kg है।
संबद्ध (पेट्रोलियम) गैसें
संबद्ध गैस किसी दिए गए भंडार की सभी गैस नहीं है, बल्कि तेल में घुलने वाली और उत्पादन के दौरान उससे निकलने वाली गैस है।
कुएं से बाहर निकलने पर, तेल और गैस गैस विभाजकों से होकर गुजरते हैं, जिसमें संबंधित गैस को अस्थिर तेल से अलग किया जाता है, जिसे आगे की प्रक्रिया के लिए भेजा जाता है।
संबद्ध गैसें औद्योगिक पेट्रोकेमिकल संश्लेषण के लिए मूल्यवान कच्चे माल हैं। वे प्राकृतिक गैसों से संरचना में गुणात्मक रूप से भिन्न नहीं हैं, लेकिन मात्रात्मक अंतर बहुत महत्वपूर्ण है। उनमें मीथेन की मात्रा 25-30% से अधिक नहीं हो सकती है, लेकिन यह इसके समरूपों - ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और उच्च हाइड्रोकार्बन से बहुत अधिक है। इसलिए, इन गैसों को वसायुक्त गैसों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
में अंतर के कारण मात्रात्मक रचनासंबद्ध और प्राकृतिक गैसें भौतिक गुणकुछ अलग हैं। संबद्ध गैसों का घनत्व (हवा में) प्राकृतिक गैसों से अधिक है - यह 1.0 या अधिक तक पहुँच जाता है; उनका ऊष्मीय मान 46,000-50,000 J/kg है।
गैस अनुप्रयोग
हाइड्रोकार्बन गैसों के अनुप्रयोग का एक मुख्य क्षेत्र ईंधन के रूप में उनका उपयोग है। उच्च कैलोरी मान, सुविधा और उपयोग की लागत-प्रभावशीलता निस्संदेह अन्य प्रकार के ऊर्जा संसाधनों के बीच गैस को पहले स्थान पर रखती है।
संबद्ध पेट्रोलियम गैस का एक अन्य महत्वपूर्ण उपयोग इसकी टॉपिंग है, यानी, गैस प्रसंस्करण संयंत्रों या प्रतिष्ठानों में इससे गैस गैसोलीन का निष्कर्षण। शक्तिशाली कम्प्रेसर का उपयोग करके गैस को मजबूत संपीड़न और शीतलन के अधीन किया जाता है, जबकि तरल हाइड्रोकार्बन के वाष्प संघनित होते हैं, जिससे गैसीय हाइड्रोकार्बन (ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, आइसोब्यूटेन) आंशिक रूप से घुल जाते हैं। एक अस्थिर तरल बनता है - अस्थिर गैस गैसोलीन, जो विभाजक में गैस के बाकी गैर-संघनित द्रव्यमान से आसानी से अलग हो जाता है। अंशांकन के बाद - ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन के हिस्से को अलग करने से - एक स्थिर गैस गैसोलीन प्राप्त होता है, जिसका उपयोग वाणिज्यिक गैसोलीन में एक योजक के रूप में किया जाता है, जिससे उनकी अस्थिरता बढ़ जाती है।
सिलेंडर में पंप की गई तरलीकृत गैसों के रूप में गैस गैसोलीन के स्थिरीकरण के दौरान जारी प्रोपेन, ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। मीथेन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन भी पेट्रोकेमिकल उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में काम करते हैं।
संबद्ध गैसों से सी 2-सी 4 को अलग करने के बाद, शेष निकास गैस सूखने के लिए संरचना के करीब होती है। व्यवहार में इसे शुद्ध मीथेन माना जा सकता है। सूखी और निकास गैसें, जब विशेष प्रतिष्ठानों में थोड़ी मात्रा में हवा की उपस्थिति में जलाई जाती हैं, तो एक बहुत ही मूल्यवान औद्योगिक उत्पाद बनती हैं - गैस कालिख:
सीएच 4 + ओ 2 à सी + 2एच 2 ओ
इसका उपयोग मुख्यतः रबर उद्योग में किया जाता है। 850°C के तापमान पर निकेल उत्प्रेरक के ऊपर जलवाष्प के साथ मीथेन प्रवाहित करने पर, हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड का मिश्रण प्राप्त होता है - "संश्लेषण गैस":
सीएच 4 + एच 2 ओ à सीओ + 3 एच 2
जब इस मिश्रण को 450°C पर FeO उत्प्रेरक के ऊपर से गुजारा जाता है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है और अतिरिक्त हाइड्रोजन निकलता है:
सीओ + एच 2 ओ à सीओ 2 + एच 2
परिणामी हाइड्रोजन का उपयोग अमोनिया के संश्लेषण के लिए किया जाता है। जब मीथेन और अन्य अल्केन्स को क्लोरीन और ब्रोमीन के साथ उपचारित किया जाता है, तो प्रतिस्थापन उत्पाद प्राप्त होते हैं:
1. सीएच 4 + सीएल 2 और सीएच 3 सी1 + एचसीएल - मिथाइल क्लोराइड;
2. सीएच 4 + 2सी1 2 à सीएच 2 सी1 2 + 2एचसी1 - मेथिलीन क्लोराइड;
3. सीएच 4 + 3सीएल 2 और सीएचसीएल 3 + 3एचसीएल - क्लोरोफॉर्म;
4. सीएच 4 + 4सीएल 2 और सीसीएल 4 + 4एचसीएल - कार्बन टेट्राक्लोराइड।
मीथेन हाइड्रोसायनिक एसिड के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में भी काम करता है:
2CH 4 + 2NH 3 + 3O 2 à 2HCN + 6H 2 O, साथ ही कार्बन डाइसल्फ़ाइड CS 2, नाइट्रोमेथेन CH 3 NO 2 के उत्पादन के लिए, जिसका उपयोग वार्निश के लिए विलायक के रूप में किया जाता है।
संबद्ध गैस किसी दिए गए भंडार की सभी गैस नहीं है, बल्कि तेल में घुलने वाली और उत्पादन के दौरान उससे निकलने वाली गैस है।
कुएं से बाहर निकलने पर, तेल और गैस गैस विभाजकों से होकर गुजरते हैं, जिसमें संबंधित गैस को अस्थिर तेल से अलग किया जाता है, जिसे आगे की प्रक्रिया के लिए भेजा जाता है।
संबद्ध गैसें औद्योगिक पेट्रोकेमिकल संश्लेषण के लिए मूल्यवान कच्चे माल हैं। वे प्राकृतिक गैसों से संरचना में गुणात्मक रूप से भिन्न नहीं हैं, लेकिन मात्रात्मक अंतर बहुत महत्वपूर्ण है। उनमें मीथेन की मात्रा 25-30% से अधिक नहीं हो सकती है, लेकिन यह इसके समरूपों - ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और उच्च हाइड्रोकार्बन से बहुत अधिक है। इसलिए, इन गैसों को वसायुक्त गैसों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
संबद्ध एवं प्राकृतिक गैसों की मात्रात्मक संरचना में अंतर के कारण उनके भौतिक गुण भिन्न-भिन्न होते हैं। संबद्ध गैसों का घनत्व (हवा में) प्राकृतिक गैसों से अधिक है - यह 1.0 या अधिक तक पहुँच जाता है; उनका ऊष्मीय मान 46,000-50,000 J/kg है।
गैस अनुप्रयोग
हाइड्रोकार्बन गैसों के अनुप्रयोग का एक मुख्य क्षेत्र ईंधन के रूप में उनका उपयोग है। उच्च कैलोरी मान, सुविधा और उपयोग की लागत-प्रभावशीलता निस्संदेह अन्य प्रकार के ऊर्जा संसाधनों के बीच गैस को पहले स्थान पर रखती है।
संबद्ध पेट्रोलियम गैस का एक अन्य महत्वपूर्ण उपयोग इसकी टॉपिंग है, यानी, गैस प्रसंस्करण संयंत्रों या प्रतिष्ठानों में इससे गैस गैसोलीन का निष्कर्षण। शक्तिशाली कम्प्रेसर का उपयोग करके गैस को मजबूत संपीड़न और शीतलन के अधीन किया जाता है, जबकि तरल हाइड्रोकार्बन के वाष्प संघनित होते हैं, जिससे गैसीय हाइड्रोकार्बन (ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन, आइसोब्यूटेन) आंशिक रूप से घुल जाते हैं। एक अस्थिर तरल बनता है - अस्थिर गैस गैसोलीन, जो विभाजक में गैस के बाकी गैर-संघनित द्रव्यमान से आसानी से अलग हो जाता है। अंशांकन के बाद - ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन के हिस्से को अलग करने से - एक स्थिर गैस गैसोलीन प्राप्त होता है, जिसका उपयोग वाणिज्यिक गैसोलीन में एक योजक के रूप में किया जाता है, जिससे उनकी अस्थिरता बढ़ जाती है।
सिलेंडर में पंप की गई तरलीकृत गैसों के रूप में गैस गैसोलीन के स्थिरीकरण के दौरान जारी प्रोपेन, ब्यूटेन और आइसोब्यूटेन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। मीथेन, ईथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन भी पेट्रोकेमिकल उद्योग के लिए कच्चे माल के रूप में काम करते हैं।
संबद्ध गैसों से सी 2-सी 4 को अलग करने के बाद, शेष निकास गैस सूखने के लिए संरचना के करीब होती है। व्यवहार में इसे शुद्ध मीथेन माना जा सकता है। सूखी और निकास गैसें, जब विशेष प्रतिष्ठानों में थोड़ी मात्रा में हवा की उपस्थिति में जलाई जाती हैं, तो एक बहुत ही मूल्यवान औद्योगिक उत्पाद बनती हैं - गैस कालिख:
सीएच 4 + ओ 2 सी + 2एच 2 ओ
इसका उपयोग मुख्यतः रबर उद्योग में किया जाता है। 850°C के तापमान पर निकेल उत्प्रेरक के ऊपर जलवाष्प के साथ मीथेन प्रवाहित करने पर, हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड का मिश्रण प्राप्त होता है - "संश्लेषण गैस":
सीएच 4 + एच 2 ओ सीओ + 3 एच 2
जब इस मिश्रण को 450°C पर FeO उत्प्रेरक के ऊपर से गुजारा जाता है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड डाइऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है और अतिरिक्त हाइड्रोजन निकलता है:
सीओ + एच 2 ओ सीओ 2 + एच 2
परिणामी हाइड्रोजन का उपयोग अमोनिया के संश्लेषण के लिए किया जाता है। जब मीथेन और अन्य अल्केन्स को क्लोरीन और ब्रोमीन के साथ उपचारित किया जाता है, तो प्रतिस्थापन उत्पाद प्राप्त होते हैं:
सीएच 4 + सीएल 2 सीएच 3 सी1 + एचसीएल - मिथाइल क्लोराइड;
सीएच 4 + 2सी1 2 सीएच 2 सी1 2 + 2एचसी1 - मेथिलीन क्लोराइड;
सीएच 4 + 3सीएल 2 सीएचसीएल 3 + 3एचसीएल - क्लोरोफॉर्म;
सीएच 4 + 4सीएल 2 सीसीएल 4 + 4एचसीएल - कार्बन टेट्राक्लोराइड।
मीथेन हाइड्रोसायनिक एसिड के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में भी काम करता है:
2СH 4 + 2NH 3 + 3O 2 2HCN + 6H 2 O, साथ ही कार्बन डाइसल्फ़ाइड CS 2, नाइट्रोमेथेन CH 3 NO 2 के उत्पादन के लिए, जिसका उपयोग वार्निश के लिए विलायक के रूप में किया जाता है।
पायरोलिसिस द्वारा एथिलीन के उत्पादन के लिए ईथेन का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है। एथिलीन, बदले में, है फीडस्टॉकएथिलीन ऑक्साइड, एथिल अल्कोहल, पॉलीइथाइलीन, स्टाइरीन, आदि के उत्पादन के लिए।
प्रोपेन का उपयोग एसीटोन, एसिटिक एसिड, फॉर्मेल्डिहाइड के उत्पादन के लिए किया जाता है, ब्यूटेन का उपयोग ओलेफिन के उत्पादन के लिए किया जाता है: एथिलीन, प्रोपलीन, ब्यूटिलीन, साथ ही एसिटिलीन और ब्यूटाडीन (सिंथेटिक रबर के लिए कच्चा माल)। ब्यूटेन के ऑक्सीकरण से एसीटैल्डिहाइड, एसिटिक एसिड, फॉर्मेल्डिहाइड, एसीटोन आदि उत्पन्न होते हैं।
पेट्रोकेमिस्ट्री पाठ्यक्रमों में इन सभी प्रकार के रासायनिक गैस प्रसंस्करण पर अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।
संबद्ध पेट्रोलियम गैस.
एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस भी मूल रूप से प्राकृतिक गैस है। इसे एक विशेष नाम प्राप्त हुआ क्योंकि यह तेल के साथ जमा में स्थित है - यह इसमें घुल जाता है और तेल के ऊपर स्थित होता है, जिससे गैस "कैप" बनता है। संबद्ध गैस तेल में घुल जाती है क्योंकि यह काफी गहराई पर दबाव में होती है। सतह पर निकाले जाने पर, तरल-गैस प्रणाली में दबाव कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गैस की घुलनशीलता कम हो जाती है और गैस तेल से निकल जाती है। यह घटना तेल उत्पादन को आग और विस्फोट का खतरा बनाती है। विभिन्न क्षेत्रों की प्राकृतिक और संबंधित गैसों की संरचना अलग-अलग होती है। प्राकृतिक गैसों की तुलना में संबद्ध गैसें हाइड्रोकार्बन घटकों में अधिक विविध हैं, इसलिए उन्हें रासायनिक कच्चे माल के रूप में उपयोग करना अधिक लाभदायक है।
प्राकृतिक गैस के विपरीत, एसोसिएटेड गैस में मुख्य रूप से शामिल है प्रोपेन और ब्यूटेन आइसोमर्स.
संबद्ध पेट्रोलियम गैसों के लक्षण
एसोसिएटेड पेट्रोलियम गैस भी तेल के प्राकृतिक टूटने के परिणामस्वरूप बनती है, इसलिए इसमें संतृप्त (मीथेन और होमोलॉग) और असंतृप्त (एथिलीन और होमोलॉग) हाइड्रोकार्बन, साथ ही गैर-ज्वलनशील गैसें - नाइट्रोजन, आर्गन और कार्बन डाइऑक्साइड सीओ 2 शामिल हैं। पहले, संबद्ध गैस का उपयोग नहीं किया जाता था और इसे तुरंत क्षेत्र में भड़काया जाता था। आजकल ये सब चलन में है एक बड़ी हद तककब्जा कर लिया गया क्योंकि यह, प्राकृतिक गैस की तरह, एक अच्छा ईंधन और मूल्यवान रासायनिक कच्चा माल है।
संबद्ध गैसों को गैस प्रसंस्करण संयंत्रों में संसाधित किया जाता है। उनसे वे मीथेन, ईथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन और 5 या अधिक कार्बन परमाणुओं की संख्या वाले हाइड्रोकार्बन युक्त "हल्के" गैस गैसोलीन का उत्पादन करते हैं। इथेन और प्रोपेन को असंतृप्त हाइड्रोकार्बन - एथिलीन और प्रोपलीन का उत्पादन करने के लिए निर्जलित किया जाता है। प्रोपेन और ब्यूटेन (तरलीकृत गैस) का मिश्रण घरेलू ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। आंतरिक दहन इंजन शुरू करते समय इसके प्रज्वलन को तेज करने के लिए नियमित गैसोलीन में गैसोलीन मिलाया जाता है।
तेल
तेल एक तरल दहनशील जीवाश्म है जो पीले या हल्के भूरे से काले रंग की एक विशेष गंध के साथ तैलीय दिखने वाला, 0.70 - 1.04 ग्राम/सेमी³ के घनत्व के साथ, पानी से हल्का, पानी में अघुलनशील है, यह मुख्य रूप से तरल का एक प्राकृतिक जटिल मिश्रण है हाइड्रोकार्बन, मुख्य रूप से रैखिक और शाखित संरचना के अल्केन्स में, अणुओं में 5 से 50 कार्बन परमाणु होते हैं, अन्य के साथ कार्बनिक पदार्थ. चूंकि तेल विभिन्न हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है, इसलिए इसका कोई विशिष्ट क्वथनांक नहीं होता है। तेल के गैसीय और ठोस घटक इसके तरल घटकों में घुले होते हैं, जो इसके एकत्रीकरण की स्थिति निर्धारित करते हैं।
इसकी संरचना काफी हद तक इसके निष्कर्षण के स्थान पर निर्भर करती है। तेलों की संरचना पैराफिनिक, नैफ्थेनिक और सुगंधित होती है। उदाहरण के लिए, बाकू तेल चक्रीय हाइड्रोकार्बन (90% तक) से समृद्ध है, ग्रोज़्नी तेल में संतृप्त हाइड्रोकार्बन प्रबल होते हैं, और यूराल तेल में सुगंधित हाइड्रोकार्बन प्रबल होते हैं। सबसे आम तेल मिश्रित रचना. घनत्व के आधार पर, हल्के और भारी तेल को प्रतिष्ठित किया जाता है। हालाँकि, तेल सबसे आम है मिश्रित प्रकार. हाइड्रोकार्बन के अलावा, तेल में कार्बनिक ऑक्सीजन और सल्फर यौगिकों की अशुद्धियाँ होती हैं, साथ ही इसमें पानी और कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण भी घुले होते हैं। कुल मिलाकर, तेल में लगभग 100 विभिन्न यौगिक होते हैं। तेल में यांत्रिक अशुद्धियाँ भी होती हैं - रेत और मिट्टी।
डी.आई. मेंडेलीव का मानना था कि तेल कई जैविक उत्पादों के उत्पादन के लिए एक मूल्यवान कच्चा माल है।
उच्च गुणवत्ता वाले मोटर ईंधन के उत्पादन के लिए तेल एक मूल्यवान कच्चा माल है। पानी और अन्य अवांछित अशुद्धियों से शुद्धिकरण के बाद, तेल को संसाधित किया जाता है।
के सबसेतेल का उपयोग उत्पादन के लिए किया जाता है (90%) उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है विभिन्न प्रकार केईंधन और स्नेहक. रासायनिक उद्योग के लिए तेल एक मूल्यवान कच्चा माल है। यद्यपि पेट्रोकेमिकल उत्पादों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले तेल का हिस्सा छोटा है, लेकिन इन उत्पादों में बहुत अधिक है बडा महत्व. पेट्रोलियम आसवन उत्पादों से कई हज़ार कार्बनिक यौगिक प्राप्त होते हैं। बदले में, उनका उपयोग हजारों उत्पादों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जो न केवल बुनियादी जरूरतों को पूरा करते हैं आधुनिक समाज, लेकिन आराम की भी आवश्यकता है। तेल से निकाले गए पदार्थों से हमें प्राप्त होता है:
सिंथेटिक रबर;
प्लास्टिक;
विस्फोटक;
औषधियाँ;
संश्लेषित रेशम;
