કુદરતી ગેસ વિશે બધું: રચના અને ગુણધર્મો, કુદરતી ગેસનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ

વાદળી ઇંધણ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા

ગેસ ઉત્પાદન પહેલા ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સંશોધનની પ્રક્રિયા છે. તેઓ તમને ડિપોઝિટની ઘટનાની માત્રા અને પ્રકૃતિને ચોક્કસપણે નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. હાલમાં, રિકોનિસન્સની ઘણી પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ - ખડકોના સમૂહની ગણતરી પર આધારિત. ગેસ ધરાવતા સ્તરો નોંધપાત્ર રીતે ઓછી ઘનતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ચુંબકીય - ખડકની ચુંબકીય અભેદ્યતાને ધ્યાનમાં લે છે. એરોમેગ્નેટિક સર્વેક્ષણ દ્વારા 7 કિમી ઊંડે સુધીના થાપણોનું સંપૂર્ણ ચિત્ર મેળવવાનું શક્ય છે.

આ તકનીકનો હેતુ

સિસ્મિક - રેડિયેશનનો ઉપયોગ કરે છે જે આંતરડામાંથી પસાર થાય છે ત્યારે પ્રતિબિંબિત થાય છે. આ ઇકો ખાસ માપન સાધનોને પકડવામાં સક્ષમ છે.

જીઓકેમિકલ - ભૂગર્ભજળની રચનાનો અભ્યાસ ગેસ ક્ષેત્રો સાથે સંકળાયેલા પદાર્થોની સામગ્રીના નિર્ધારણ સાથે કરવામાં આવે છે.

ડ્રિલિંગ એ સૌથી અસરકારક પદ્ધતિ છે, પરંતુ તે જ સમયે સૂચિબદ્ધ તેમાંથી સૌથી ખર્ચાળ છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ કરતા પહેલા, ખડકોનો પ્રારંભિક અભ્યાસ જરૂરી છે.

માટે વેલ ડ્રિલિંગ પદ્ધતિઓ કુદરતી ગેસનું ઉત્પાદન

ક્ષેત્ર નક્કી કર્યા પછી અને ડિપોઝિટના પ્રારંભિક વોલ્યુમો અંદાજવામાં આવે છે, ગેસ ઉત્પાદનની પ્રક્રિયા સીધી રીતે આગળ વધે છે. કુવાઓને ખનિજ સ્તરની ઊંડાઈ સુધી ડ્રિલ કરવામાં આવે છે. વધતા વાદળી બળતણના દબાણને સમાનરૂપે વિતરિત કરવા માટે, કૂવો સીડી અથવા ટેલિસ્કોપિક રીતે (ટેલિસ્કોપની જેમ) બનાવવામાં આવે છે.

કૂવાને કેસીંગ પાઈપો અને સિમેન્ટથી મજબૂત બનાવવામાં આવે છે. સમાનરૂપે દબાણ ઘટાડવા અને ગેસ ઉત્પાદનની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવા માટે, એક ક્ષેત્રમાં એક સાથે અનેક કૂવાઓ ડ્રિલ કરવામાં આવે છે. કૂવા દ્વારા ગેસનો ઉદય કુદરતી રીતે કરવામાં આવે છે - ગેસ નીચા દબાણવાળા ઝોનમાં જાય છે.

નિષ્કર્ષણ પછી ગેસમાં વિવિધ અશુદ્ધિઓ હોવાથી, આગળનું પગલું તેનું શુદ્ધિકરણ છે. આ પ્રક્રિયાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ગેસ શુદ્ધિકરણ અને પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ ખેતરોની નજીક બનાવવામાં આવી રહી છે.

કુદરતી ગેસ શુદ્ધિકરણ સિસ્ટમ

કોલસાની ખાણોનો ઉપયોગ કરીને ખાણકામ

કોલસાની સીમમાં મોટી માત્રામાં મિથેન હોય છે, જેનું નિષ્કર્ષણ માત્ર વાદળી બળતણ મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે, પણ કોલસાના ખાણકામ સાહસોના સલામત સંચાલનની ખાતરી પણ કરે છે. આ પદ્ધતિ યુએસએમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

મિથેનના ઉપયોગ અને પ્રક્રિયાની મુખ્ય દિશાઓ

હાઇડ્રોલિક ફ્રેક્ચરિંગ પદ્ધતિ

જ્યારે આ પદ્ધતિ દ્વારા ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે, ત્યારે પાણી અથવા હવાનો પ્રવાહ કૂવામાંથી ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે.આમ, ગેસ વિસ્થાપિત થાય છે.

આ પદ્ધતિ તૂટેલા ખડકોની સિસ્મિક અસ્થિરતાનું કારણ બની શકે છે, તેથી તે કેટલાક રાજ્યોમાં પ્રતિબંધિત છે.

પાણીની અંદર ખાણકામની વિશેષતાઓ

રશિયામાં પ્રથમ વખત, કિરીન્સકોય ક્ષેત્ર પર ગેસનું ઉત્પાદન પાણીની અંદરના ઉત્પાદન સંકુલનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે

જમીન અને પાણીની નીચે સિવાય ગેસના ભંડાર હાજર છે. આપણા દેશમાં પાણીની અંદર વ્યાપક થાપણો છે. ભારે ગુરુત્વાકર્ષણ પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને પાણીની અંદર ઉત્પાદન હાથ ધરવામાં આવે છે. તેઓ સમુદ્રતળ પર આરામ કરતા આધાર પર સ્થિત છે. વેલ ડ્રિલિંગ આધાર પર સ્થિત કૉલમ સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે. કાઢવામાં આવેલ ગેસનો સંગ્રહ કરવા માટે પ્લેટફોર્મ પર ટાંકીઓ મૂકવામાં આવે છે. ત્યારબાદ તેને પાઈપલાઈન દ્વારા જમીન પર લઈ જવામાં આવે છે.

આ પ્લેટફોર્મ સંકુલની જાળવણી કરતા લોકોની સતત હાજરી પૂરી પાડે છે. સંખ્યા 100 લોકો સુધી હોઈ શકે છે. આ સુવિધાઓ ઓટોનોમસ પાવર સપ્લાય, હેલિકોપ્ટર માટે પ્લેટફોર્મ અને સ્ટાફ ક્વાર્ટર્સથી સજ્જ છે.

જ્યારે થાપણો કિનારાની નજીક સ્થિત હોય છે, ત્યારે કુવાઓ ત્રાંસી રીતે કરવામાં આવે છે. તેઓ જમીન પર શરૂ થાય છે, દરિયાઈ શેલ્ફ હેઠળ આધાર છોડીને. ગેસનું ઉત્પાદન અને પરિવહન પ્રમાણભૂત રીતે કરવામાં આવે છે.

કુદરતી ગેસનું મૂળ:

કુદરતી ગેસની ઉત્પત્તિના બે સિદ્ધાંતો છે: બાયોજેનિક (કાર્બનિક) સિદ્ધાંત અને અબાયજેનિક (અકાર્બનિક, ખનિજ) સિદ્ધાંત.

પ્રથમ વખત, કુદરતી ગેસની ઉત્પત્તિનો બાયોજેનિક સિદ્ધાંત 1759 માં એમ.વી. દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવ્યો હતો. લોમોનોસોવ. પૃથ્વીના દૂરના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ભૂતકાળમાં, મૃત જીવંત જીવો (છોડ અને પ્રાણીઓ) જળાશયોના તળિયે ડૂબી ગયા હતા, જે કાંપવાળી કાંપ બનાવે છે. વિવિધ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓના પરિણામે, તેઓ હવા વિનાની જગ્યામાં વિઘટિત થાય છે.પૃથ્વીના પોપડાની હિલચાલને લીધે, આ અવશેષો વધુ ઊંડા અને ઊંડા ડૂબી ગયા, જ્યાં, ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણના પ્રભાવ હેઠળ, તેઓ હાઇડ્રોકાર્બનમાં ફેરવાયા: કુદરતી ગેસ અને તેલ. ઓછા પરમાણુ વજનવાળા હાઇડ્રોકાર્બન્સ (એટલે ​​​​કે પ્રાકૃતિક ગેસ યોગ્ય) ઊંચા તાપમાન અને દબાણમાં રચાયા હતા. ઉચ્ચ-પરમાણુ હાઇડ્રોકાર્બન - તેલ - નાનામાં. હાઇડ્રોકાર્બન, પૃથ્વીના પોપડાની ખાલી જગ્યામાં પ્રવેશ કરીને, તેલ અને ગેસ ક્ષેત્રોના થાપણો બનાવે છે. સમય જતાં, આ કાર્બનિક થાપણો અને હાઇડ્રોકાર્બન થાપણો એક કિલોમીટરથી ઘણા કિલોમીટરની ઊંડાઈ સુધી નીચે ગયા - તે કાંપના ખડકોના સ્તરોથી અથવા પૃથ્વીના પોપડાની ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય હિલચાલના પ્રભાવ હેઠળ આવરી લેવામાં આવ્યા હતા.

કુદરતી ગેસ અને તેલની ઉત્પત્તિનો ખનિજ સિદ્ધાંત 1877 માં D.I. દ્વારા ઘડવામાં આવ્યો હતો. મેન્ડેલીવ. તેમણે એ હકીકત પરથી આગળ વધ્યું કે સુપરહીટેડ સ્ટીમ અને પીગળેલા હેવી મેટલ કાર્બાઈડ (મુખ્યત્વે આયર્ન) ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે ઊંચા તાપમાને અને દબાણમાં પૃથ્વીના આંતરડામાં હાઈડ્રોકાર્બનની રચના થઈ શકે છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે, આયર્ન અને અન્ય ધાતુઓના ઓક્સાઇડ્સ, તેમજ વિવિધ હાઇડ્રોકાર્બન વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં રચાય છે. આ કિસ્સામાં, પૃથ્વીના પોપડામાં તિરાડો-દોષ દ્વારા પાણી પૃથ્વીના આંતરડામાં ઊંડા પ્રવેશે છે. પરિણામી હાઇડ્રોકાર્બન્સ, વાયુયુક્ત અવસ્થામાં હોવાને કારણે, તે જ તિરાડો અને ખામીઓ દ્વારા ઓછામાં ઓછા દબાણવાળા ઝોનમાં વધે છે, જે આખરે ગેસ અને તેલના ભંડાર બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા, D.I અનુસાર. મેન્ડેલીવ અને પૂર્વધારણાના સમર્થકો, દરેક સમયે થાય છે. તેથી, તેલ અને ગેસના સ્વરૂપમાં હાઇડ્રોકાર્બન અનામતમાં ઘટાડો માનવતાને ધમકી આપતો નથી.

મિથેન

આ ઉપરાંત, મિથેન કોલસાની ખાણોમાં પણ જોવા મળે છે, જ્યાં તેની વિસ્ફોટક પ્રકૃતિને કારણે તે ખાણિયાઓ માટે ગંભીર ખતરો ઉભો કરે છે. મિથેનને સ્વેમ્પ્સમાં ઉત્સર્જનના સ્વરૂપમાં પણ ઓળખવામાં આવે છે - સ્વેમ્પ ગેસ.

મિથેન શ્રેણીના મિથેન અને અન્ય (ભારે) હાઇડ્રોકાર્બન વાયુઓની સામગ્રીના આધારે, વાયુઓને શુષ્ક (ગરીબ) અને ચરબીયુક્ત (સમૃદ્ધ)માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

• શુષ્ક વાયુઓમાં મુખ્યત્વે મિથેન રચના (95 - 96% સુધી) ના વાયુઓનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં અન્ય હોમોલોગ (ઇથેન, પ્રોપેન, બ્યુટેન અને પેન્ટેન) ની સામગ્રી નજીવી હોય છે (એક ટકાના અપૂર્ણાંક). તેઓ સંપૂર્ણપણે ગેસના થાપણોની વધુ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે, જ્યાં તેમના ભારે ઘટકોમાં સંવર્ધનના કોઈ સ્ત્રોત નથી જે તેલનો ભાગ છે.
• ભીના વાયુઓ "ભારે" ગેસ સંયોજનોની ઉચ્ચ સામગ્રી સાથેના વાયુઓ છે. મિથેન ઉપરાંત, તેમાં દસ ટકા ઇથેન, પ્રોપેન અને હેક્સેન સુધીના ઉચ્ચ પરમાણુ વજનના સંયોજનો હોય છે. ચરબીયુક્ત મિશ્રણ એ તેલના થાપણો સાથે સંકળાયેલ વાયુઓની વધુ લાક્ષણિકતા છે.

જ્વલનશીલ વાયુઓ તેના લગભગ તમામ જાણીતા થાપણોમાં તેલના સામાન્ય અને કુદરતી સાથી છે, એટલે કે. તેલ અને ગેસ તેમની સંબંધિત રાસાયણિક રચના (હાઈડ્રોકાર્બન), સામાન્ય મૂળ, સ્થળાંતરની પરિસ્થિતિઓ અને વિવિધ પ્રકારના કુદરતી જાળમાં સંચયને કારણે અવિભાજ્ય છે.

એક અપવાદ કહેવાતા "મૃત" તેલ છે. આ દિવસની સપાટીની નજીકના તેલ છે, જે માત્ર વાયુઓના જ નહીં, પણ તેલના જ હળવા અપૂર્ણાંકોના બાષ્પીભવન (વોલેટિલાઇઝેશન)ને કારણે સંપૂર્ણપણે ડીગેસ થઈ જાય છે.

આવા તેલ રશિયામાં ઉક્તામાં જાણીતું છે. તે ભારે, ચીકણું, ઓક્સિડાઇઝ્ડ, લગભગ બિન-પ્રવાહી તેલ છે જે બિનપરંપરાગત ખાણકામ પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

શુદ્ધ ગેસના ભંડાર, જ્યાં તેલ નથી, અને ગેસ રચનાના પાણી દ્વારા અન્ડરલાઈન છે, વિશ્વમાં વ્યાપકપણે વિતરિત થાય છે. રશિયામાં, પશ્ચિમી સાઇબિરીયામાં સુપર-જાયન્ટ ગેસ ફિલ્ડ મળી આવ્યા છે: 5 ટ્રિલિયન ક્યુબિક મીટરના અનામત સાથે યુરેન્ગોયસ્કોયે. m3, Yamburgskoye - 4.4 ટ્રિલિયન. m3, Zapolyarnoye - 2.5 ટ્રિલિયન. m3, Medvezhye - 1.5 ટ્રિલિયન. m3.

જો કે, તેલ અને ગેસ અને તેલ ક્ષેત્રો સૌથી વધુ વ્યાપક છે. તેલ સાથે, ગેસ ક્યાં તો ગેસ કેપ્સમાં થાય છે, એટલે કે. તેલ પર, અથવા તેલમાં ઓગળેલી સ્થિતિમાં. પછી તેને ઓગળેલા વાયુ કહેવાય છે. તેના મૂળમાં, તેમાં ઓગળેલા ગેસ સાથેનું તેલ કાર્બોનેટેડ પીણાં જેવું જ છે. ઉચ્ચ જળાશયના દબાણ પર, તેલમાં ગેસની નોંધપાત્ર માત્રા ઓગળવામાં આવે છે, અને જ્યારે ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન દબાણ વાતાવરણીય દબાણમાં નીચું આવે છે, ત્યારે તેલ ડીગેસ થાય છે, એટલે કે. ગેસ-તેલના મિશ્રણમાંથી ગેસ ઝડપથી મુક્ત થાય છે. આવા ગેસને સંકળાયેલ ગેસ કહેવામાં આવે છે.

હાઇડ્રોકાર્બનના કુદરતી સાથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, નાઇટ્રોજન અને નિષ્ક્રિય વાયુઓ (હિલિયમ, આર્ગોન, ક્રિપ્ટોન, ઝેનોન) તેમાં અશુદ્ધિઓ તરીકે હાજર છે.

પરિવહન

પરિવહન માટે ગેસની તૈયારી

એ હકીકત હોવા છતાં કે કેટલાક ક્ષેત્રોમાં ગેસમાં અપવાદરૂપે ઉચ્ચ ગુણવત્તાની રચના હોય છે, સામાન્ય રીતે, કુદરતી ગેસ એ તૈયાર ઉત્પાદન નથી. લક્ષ્ય ઘટક સ્તરો ઉપરાંત (જ્યાં લક્ષ્ય ઘટકો અંતિમ વપરાશકર્તાના આધારે અલગ અલગ હોઈ શકે છે), ગેસમાં અશુદ્ધિઓ હોય છે જે તેને પરિવહન કરવા મુશ્કેલ બનાવે છે અને ઉપયોગમાં અનિચ્છનીય છે.

ઉદાહરણ તરીકે, પાણીની વરાળ પાઈપલાઈનમાં વિવિધ સ્થળોએ ઘટ્ટ થઈ શકે છે અને એકઠા થઈ શકે છે, મોટાભાગે વળાંક આવે છે, આમ ગેસની હિલચાલમાં દખલ કરે છે.હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ એ અત્યંત ક્ષતિગ્રસ્ત એજન્ટ છે જે પાઇપલાઇન્સ, સંલગ્ન સાધનો અને સંગ્રહ ટાંકીઓને પ્રતિકૂળ અસર કરે છે.

આ સંદર્ભમાં, મુખ્ય તેલ પાઇપલાઇન અથવા પેટ્રોકેમિકલ પ્લાન્ટમાં મોકલવામાં આવે તે પહેલાં, ગેસને ગેસ પ્રોસેસિંગ પ્લાન્ટ (GPP) પર તૈયાર કરવાની પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે.

તૈયારીનો પ્રથમ તબક્કો અનિચ્છનીય અશુદ્ધિઓ અને સૂકવણીમાંથી સફાઈ છે. તે પછી, ગેસ સંકુચિત થાય છે - પ્રક્રિયા માટે જરૂરી દબાણમાં સંકુચિત. પરંપરાગત રીતે, કુદરતી ગેસને 200-250 બારના દબાણમાં સંકુચિત કરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે કબજે કરેલ વોલ્યુમમાં 200-250 ગણો ઘટાડો થાય છે.

આગળ ટોપિંગ સ્ટેજ આવે છે: ખાસ સ્થાપનો પર, ગેસને અસ્થિર ગેસ ગેસોલિન અને ટોપ ગેસમાં અલગ કરવામાં આવે છે. તે સ્ટ્રીપ્ડ ગેસ છે જે મુખ્ય ગેસ પાઇપલાઇન્સ અને પેટ્રોકેમિકલ ઉત્પાદનમાં મોકલવામાં આવે છે.

અસ્થિર કુદરતી ગેસોલિન ગેસ ફ્રેક્શનેશન પ્લાન્ટ્સને ખવડાવવામાં આવે છે, જ્યાં તેમાંથી હળવા હાઇડ્રોકાર્બન કાઢવામાં આવે છે: ઇથેન, પ્રોપેન, બ્યુટેન, પેન્ટેન. આ પદાર્થો પણ મૂલ્યવાન કાચો માલ છે, ખાસ કરીને પોલિમરના ઉત્પાદન માટે. અને બ્યુટેન અને પ્રોપેનનું મિશ્રણ એ તૈયાર ઉત્પાદન છે, ખાસ કરીને, ઘરગથ્થુ બળતણ તરીકે.

ગેસ પાઇપલાઇન

પ્રાકૃતિક ગેસ પરિવહનનો મુખ્ય પ્રકાર પાઇપલાઇન દ્વારા તેનું પમ્પિંગ છે.

મુખ્ય ગેસ પાઇપલાઇન પાઇપનો પ્રમાણભૂત વ્યાસ 1.42 મીટર છે. પાઇપલાઇનમાંનો ગેસ 75 એટીએમના દબાણ હેઠળ પમ્પ કરવામાં આવે છે. જેમ જેમ તે પાઇપની સાથે આગળ વધે છે તેમ, ઘર્ષણકારી દળોને કાબુમાં લેવાને કારણે ગેસ ધીમે ધીમે ઉર્જા ગુમાવે છે, જે ગરમીના સ્વરૂપમાં વિખેરાઈ જાય છે. આ સંદર્ભે, ચોક્કસ અંતરાલો પર, ગેસ પાઇપલાઇન પર ખાસ પમ્પિંગ કોમ્પ્રેસર સ્ટેશન બનાવવામાં આવી રહ્યા છે. તેમના પર, ગેસ જરૂરી દબાણમાં સંકુચિત થાય છે અને ઠંડુ થાય છે.

સીધા ઉપભોક્તા સુધી પહોંચાડવા માટે, નાના વ્યાસની પાઈપો મુખ્ય ગેસ પાઈપલાઈન - ગેસ વિતરણ નેટવર્કમાંથી વાળવામાં આવે છે.

ગેસ પાઇપલાઇન

એલએનજી પરિવહન

મુખ્ય ગેસ પાઈપલાઈનથી દૂર હોય તેવા હાર્ડ-ટુ-પહોંચ વિસ્તારોનું શું કરવું? આવા વિસ્તારોમાં, ગેસનું વહન લિક્વિફાઈડ અવસ્થામાં (લિક્વિફાઈડ નેચરલ ગેસ, એલએનજી) સમુદ્ર અને જમીન દ્વારા ખાસ ક્રાયોજેનિક ટાંકીમાં થાય છે.

દરિયાઈ માર્ગે, ગેસ કેરિયર્સ (એલએનજી ટેન્કરો), આઇસોથર્મલ ટાંકીઓથી સજ્જ જહાજો પર લિક્વિફાઇડ ગેસનું પરિવહન થાય છે.

એલએનજીનું પરિવહન રેલ્વે અને રોડ એમ બંને રીતે જમીન પરિવહન દ્વારા પણ થાય છે. આ માટે, ખાસ ડબલ-દિવાલોવાળી ટાંકીઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જે ચોક્કસ સમય માટે જરૂરી તાપમાન જાળવી શકે છે.

પૃથ્વીના આંતરડામાં ગેસ ક્યાંથી આવે છે?

જો કે લોકો 200 થી વધુ વર્ષો પહેલા ગેસનો ઉપયોગ કરવાનું શીખ્યા હતા, તેમ છતાં પૃથ્વીના આંતરડામાં ગેસ ક્યાંથી આવે છે તે અંગે હજુ પણ કોઈ સર્વસંમતિ નથી.

મુખ્ય મૂળ સિદ્ધાંતો

તેના મૂળના બે મુખ્ય સિદ્ધાંતો છે:

• ખનિજ, પૃથ્વીના ઊંડા અને ગીચ સ્તરોમાંથી હાઇડ્રોકાર્બનને ડિગેસ કરવાની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ગેસની રચનાને સમજાવે છે અને તેમને ઓછા દબાણવાળા ઝોનમાં ઉભા કરે છે;
• કાર્બનિક (બાયોજેનિક), જે મુજબ ગેસ એ ઉચ્ચ દબાણ, તાપમાન અને હવાના અભાવની સ્થિતિમાં જીવંત જીવોના અવશેષોનું વિઘટન ઉત્પાદન છે.

ક્ષેત્રમાં, ગેસ એક અલગ સંચય, ગેસ કેપ, તેલ અથવા પાણીમાં ઉકેલ અથવા ગેસ હાઇડ્રેટના સ્વરૂપમાં હોઈ શકે છે. પછીના કિસ્સામાં, થાપણો ગેસ-ચુસ્ત માટીના સ્તરો વચ્ચે છિદ્રાળુ ખડકોમાં સ્થિત છે.મોટેભાગે, આવા ખડકો કોમ્પેક્ટેડ સેંડસ્ટોન, કાર્બોનેટ, ચૂનાના પત્થરો હોય છે.

પરંપરાગત ગેસ ક્ષેત્રોનો હિસ્સો માત્ર 0.8% છે. થોડી મોટી ટકાવારી ડીપ, કોલસો અને શેલ ગેસ દ્વારા ગણવામાં આવે છે - 1.4 થી 1.9% સુધી. થાપણોના સૌથી સામાન્ય પ્રકારો પાણીમાં ઓગળેલા વાયુઓ અને હાઇડ્રેટ છે - લગભગ સમાન પ્રમાણમાં (દરેક 46.9%)

ગેસ તેલ કરતાં હળવો હોવાથી અને પાણી ભારે હોવાથી, જળાશયમાં અવશેષોની સ્થિતિ હંમેશા સમાન હોય છે: ગેસ તેલની ટોચ પર હોય છે, અને પાણી નીચેથી સમગ્ર તેલ અને ગેસ ક્ષેત્રને આગળ ધપાવે છે.

જળાશયમાં ગેસ દબાણ હેઠળ છે. થાપણ જેટલી ઊંડી છે તેટલી ઊંચી છે. સરેરાશ, દર 10 મીટર માટે, દબાણમાં વધારો 0.1 MPa છે. અસામાન્ય રીતે ઉચ્ચ દબાણ સાથે સ્તરો છે. ઉદાહરણ તરીકે, યુરેન્ગોયસ્કોય ક્ષેત્રના અચિમોવ થાપણોમાં, તે 3800 થી 4500 મીટરની ઊંડાઈએ 600 વાતાવરણ અને વધુ સુધી પહોંચે છે.

રસપ્રદ તથ્યો અને પૂર્વધારણાઓ

આટલા લાંબા સમય પહેલા, એવું માનવામાં આવતું હતું કે વિશ્વના તેલ અને ગેસના ભંડાર 21મી સદીની શરૂઆતમાં જ ખતમ થઈ જવા જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, અધિકૃત અમેરિકન ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્રી હબર્ટે આ વિશે 1965 માં લખ્યું હતું.

આજની તારીખે, ઘણા દેશો ગેસ ઉત્પાદનની ગતિમાં વધારો કરવાનું ચાલુ રાખે છે. એવા કોઈ સાચા સંકેતો નથી કે હાઈડ્રોકાર્બનનો ભંડાર ખતમ થઈ રહ્યો છે

ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય અને ખનિજ વિજ્ઞાનના ડૉક્ટરના જણાવ્યા મુજબ વી.વી. પોલેવેનોવના જણાવ્યા મુજબ, આવી ગેરસમજો એ હકીકતને કારણે થાય છે કે તેલ અને ગેસના કાર્બનિક મૂળનો સિદ્ધાંત હજી પણ સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે અને મોટાભાગના વૈજ્ઞાનિકોના મનની માલિકી ધરાવે છે. જોકે D.I. મેન્ડેલીવે તેલના અકાર્બનિક ઊંડા મૂળના સિદ્ધાંતને સમર્થન આપ્યું, અને પછી તે કુદ્ર્યાવત્સેવ અને વી.આર. દ્વારા સાબિત થયું. લેરીન.

પરંતુ ઘણા તથ્યો હાઇડ્રોકાર્બનના કાર્બનિક મૂળની વિરુદ્ધ બોલે છે.

અહીં તેમાંથી કેટલાક છે:

• સ્ફટિકીય ફાઉન્ડેશનોમાં 11 કિમી સુધીની ઊંડાઈએ થાપણો મળી આવ્યા હતા, જ્યાં કાર્બનિક પદાર્થોનું અસ્તિત્વ સૈદ્ધાંતિક પણ ન હોઈ શકે;
• કાર્બનિક સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને, માત્ર 10% હાઇડ્રોકાર્બન અનામતો સમજાવી શકાય છે, બાકીના 90% અકલ્પનીય છે;
• કેસિની સ્પેસ પ્રોબ 2000 માં શનિના ચંદ્ર ટાઇટન વિશાળ હાઇડ્રોકાર્બન સંસાધનો પર સરોવરો સ્વરૂપે શોધ્યું હતું જે પૃથ્વી પરની તુલનામાં ઘણા ઓર્ડરની તીવ્રતા ધરાવે છે.

લારીન દ્વારા આગળ મૂકવામાં આવેલ મૂળ હાઇડ્રાઇડ અર્થની પૂર્વધારણા પૃથ્વીની ઊંડાઇમાં કાર્બન સાથે હાઇડ્રોજનની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ મિથેનનું ડીગાસિંગ દ્વારા હાઇડ્રોકાર્બનની ઉત્પત્તિ સમજાવે છે.

તેમના મતે, જુરાસિક સમયગાળાની કોઈ પ્રાચીન થાપણો નથી. તમામ તેલ અને ગેસની રચના 1,000 થી 15,000 વર્ષ પહેલાં થઈ શકે છે. જેમ જેમ અનામતો પાછી ખેંચવામાં આવે છે, તેમ તેમ તે ધીમે ધીમે ફરી ભરાઈ શકે છે, જે લાંબા સમયથી ખાલી અને ત્યજી દેવાયેલા તેલ ક્ષેત્રોમાં જોવા મળે છે.

વર્ગીકરણ અને ગુણધર્મો

કુદરતી ગેસને 3 મુખ્ય વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે. તેઓ નીચેની લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે:

1. 2 થી વધુ કાર્બન સંયોજનો સાથે હાઇડ્રોકાર્બનની હાજરીને બાકાત રાખે છે. તેમને શુષ્ક કહેવામાં આવે છે અને તે ફક્ત તે જ સ્થળોએ મેળવવામાં આવે છે જે નિષ્કર્ષણ માટે બનાવાયેલ છે.
2. પ્રાથમિક કાચા માલની સાથે, પ્રવાહી અને શુષ્ક ગેસ અને વાયુયુક્ત ગેસોલિન એકબીજા સાથે મિશ્રિત થાય છે.
3. તેમાં ભારે હાઇડ્રોકાર્બન અને ડ્રાય ગેસનો મોટો જથ્થો છે. અશુદ્ધિઓની થોડી ટકાવારી પણ છે. તે ગેસ કન્ડેન્સેટ પ્રકારની થાપણોમાંથી કાઢવામાં આવે છે.

કુદરતી ગેસને મિશ્રિત રચના માનવામાં આવે છે, જેમાં પદાર્થની ઘણી પેટાજાતિઓ હોય છે. તે આ કારણોસર છે કે ઘટક માટે કોઈ ચોક્કસ સૂત્ર નથી. મુખ્ય એક મિથેન છે, જે 90% થી વધુ ધરાવે છે. તે તાપમાન માટે સૌથી પ્રતિરોધક છે. હવા કરતાં હળવા અને પાણીમાં સહેજ દ્રાવ્ય.જ્યારે ખુલ્લી હવામાં સળગાવવામાં આવે છે, ત્યારે વાદળી જ્યોત ઉત્પન્ન થાય છે. જો તમે 1:10 ના ગુણોત્તરમાં મિથેનને હવા સાથે જોડો તો સૌથી શક્તિશાળી વિસ્ફોટ થાય છે. જો કોઈ વ્યક્તિ આ તત્વની મોટી સાંદ્રતાને શ્વાસમાં લે છે, તો તેના સ્વાસ્થ્યને નુકસાન થઈ શકે છે.

તેનો ઉપયોગ કાચા માલ અને ઔદ્યોગિક બળતણ તરીકે થાય છે. તે નાઇટ્રોમેથેન, ફોર્મિક એસિડ, ફ્રીઓન્સ અને હાઇડ્રોજન મેળવવા માટે પણ સક્રિયપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. વર્તમાન અને તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ હાઇડ્રોકાર્બન બોન્ડના ભંગાણ સાથે, ઉદ્યોગમાં વપરાતી એસિટિલીન મેળવવામાં આવે છે. જ્યારે એમોનિયા મિથેન સાથે ઓક્સિડાઇઝ થાય છે ત્યારે હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ રચાય છે.

કુદરતી ગેસની રચનામાં નીચેના ઘટકોની સૂચિ છે:

1. ઇથેન રંગહીન વાયુયુક્ત પદાર્થ છે. જ્યારે બર્ન થાય છે, ત્યારે તે નબળી રીતે પ્રકાશિત થાય છે. તે વ્યવહારીક રીતે પાણીમાં ઓગળતું નથી, પરંતુ આલ્કોહોલમાં તે 3:2 ના ગુણોત્તરમાં થઈ શકે છે. તેનો ઈંધણ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો નથી. ઉપયોગનો મુખ્ય હેતુ એથિલિનનું ઉત્પાદન છે.
2. પ્રોપેન એ સારી રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું પ્રકારનું બળતણ છે જે પાણીમાં ઓગળતું નથી. દહન દરમિયાન, મોટી માત્રામાં ગરમી છોડવામાં આવે છે.
3. બ્યુટેન - ચોક્કસ ગંધ સાથે, ઓછી ઝેરી. તે માનવ સ્વાસ્થ્ય પર નકારાત્મક અસર કરે છે: તે નર્વસ સિસ્ટમને અસર કરી શકે છે, એરિથમિયા અને એસ્ફીક્સિયાનું કારણ બને છે.
4. બોરહોલ્સમાં યોગ્ય દબાણ જાળવવા માટે નાઇટ્રોજનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ તત્વ મેળવવા માટે, હવાને પ્રવાહી બનાવવી અને તેને નિસ્યંદન દ્વારા અલગ કરવી જરૂરી છે. તેનો ઉપયોગ એમોનિયાના ઉત્પાદન માટે થાય છે.
5. કાર્બન ડાયોક્સાઇડ - સંયોજન વાતાવરણીય દબાણ પર ઘન સ્થિતિમાંથી વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં જઈ શકે છે.તે હવામાં અને ખનિજ ઝરણાંઓમાં જોવા મળે છે, અને જ્યારે જીવો શ્વાસ લે છે ત્યારે પણ તે છોડવામાં આવે છે. તે ફૂડ એડિટિવ છે.
6. હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ એ એકદમ ઝેરી તત્વ છે. તે માનવ ચેતાતંત્રની કામગીરીને નકારાત્મક અસર કરી શકે છે. તેમાં સડેલા ઈંડાની ગંધ હોય છે, તે પછીનો મીઠો સ્વાદ હોય છે અને તે રંગહીન હોય છે. ઇથેનોલમાં ખૂબ જ દ્રાવ્ય. પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી. સલ્ફાઇટ્સ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને સલ્ફરના ઉત્પાદન માટે જરૂરી છે.
7. હિલીયમ એક અનન્ય પદાર્થ માનવામાં આવે છે. તે પૃથ્વીના પોપડામાં એકઠા થઈ શકે છે. તે વાયુઓને ઠંડું કરીને મેળવવામાં આવે છે જેમાં તે શામેલ છે. જ્યારે વાયુયુક્ત અવસ્થામાં હોય, ત્યારે તે બહારથી પ્રગટ થતું નથી, પ્રવાહી સ્થિતિમાં તે જીવંત પેશીઓને અસર કરી શકે છે. તે વિસ્ફોટ અને સળગાવવા માટે સક્ષમ નથી. પરંતુ જો હવામાં તેની મોટી સાંદ્રતા હોય, તો તે ગૂંગળામણ તરફ દોરી શકે છે. ધાતુની સપાટી સાથે કામ કરતી વખતે એરશીપ અને ફુગ્ગાઓ ભરવા માટે વપરાય છે.
8. આર્ગોન એ કોઈ બાહ્ય લક્ષણો વિનાનો ગેસ છે. તેનો ઉપયોગ મેટલ ભાગોને કાપવા અને વેલ્ડિંગ કરતી વખતે થાય છે, તેમજ ખાદ્ય ઉત્પાદનોની શેલ્ફ લાઇફ વધારવા માટે (આ ​​પદાર્થને કારણે, પાણી અને હવા વિસ્થાપિત થાય છે).

કુદરતી સંસાધનના ભૌતિક ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે: સ્વયંસ્ફુરિત દહન તાપમાન 650 ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે, કુદરતી ગેસની ઘનતા 0.68-0.85 (વાયુયુક્ત સ્થિતિમાં) અને 400 kg/m3 (પ્રવાહી) છે. જ્યારે હવા સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે 4.4-17% ની સાંદ્રતા વિસ્ફોટક માનવામાં આવે છે. અશ્મિની ઓક્ટેન નંબર 120-130 છે. તે જ્વલનશીલ ઘટકોના ગુણોત્તરના આધારે ગણવામાં આવે છે જે કમ્પ્રેશન દરમિયાન ઓક્સિડાઇઝ કરવું મુશ્કેલ છે. કેલરીફિક મૂલ્ય 1 ક્યુબિક મીટર દીઠ આશરે 12 હજાર કેલરી જેટલું છે. ગેસ અને તેલની થર્મલ વાહકતા સમાન છે.

જ્યારે હવા ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે કુદરતી સ્ત્રોત ઝડપથી સળગી શકે છે. ઘરેલું પરિસ્થિતિઓમાં, તે ટોચમર્યાદા સુધી વધે છે. ત્યાંથી આગ શરૂ થાય છે. આ મિથેનની હળવાશને કારણે છે. પરંતુ હવા આ તત્વ કરતાં લગભગ 2 ગણી ભારે છે.

કુદરતી ગેસ પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ

મુખ્ય ગેસ પાઇપલાઇનમાં કુદરતી ગેસનો સપ્લાય કરતા પહેલા, આ કાચા માલને વધુ શુદ્ધ કરવાની જરૂર નથી, તેલ પરનો આ ફાયદો (જેને તેલ પાઇપલાઇનમાં ખવડાવતા પહેલા પ્રાથમિક સારવારને આધિન હોવી જોઈએ), પરિણામે પરિવહન ખર્ચમાં નોંધપાત્ર બચત થાય છે.

અંતિમ રાસાયણિક અને ઉત્પાદન રચના મેળવતા પહેલા, ગેસ મિશ્રણને રાસાયણિક ઉદ્યોગના પ્લાન્ટમાં ગૌણ પ્રક્રિયાને આધિન કરવામાં આવે છે, જે, ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકોના આધારે, મુખ્ય અને ગૌણ ગેસ પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓમાં વિભાજિત થાય છે.

ભૌતિક રિસાયક્લિંગ

આ પદ્ધતિ ભૌતિક અને ઊર્જા સૂચકાંકો પર આધારિત છે. ખનન કરાયેલ અશ્મિભૂત સામગ્રી ઊંડા સંકોચનને આધિન છે અને ઉચ્ચ તાપમાનના સંપર્કમાં આવવાથી તેને અપૂર્ણાંકમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

નીચાથી ઊંચા તાપમાને સંક્રમણ દરમિયાન, કાચા માલને અશુદ્ધિઓથી સઘન રીતે સાફ કરવામાં આવે છે. શક્તિશાળી કોમ્પ્રેસરનો ઉપયોગ ગેસ ઉત્પાદન સાઇટ પર પ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે ઓઇલ-બેરિંગ રચનામાંથી ગેસ પમ્પિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઓઇલ પંપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે પ્રમાણમાં સસ્તા હોય છે.

કુદરતી ગેસના ગુણધર્મો

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ

રાસાયણિક-ઉત્પ્રેરક પ્રક્રિયા દરમિયાન, મિથેનનું સંશ્લેષણ ગેસમાં સંક્રમણ સાથે સંકળાયેલ પ્રક્રિયાઓ થાય છે, ત્યારબાદ પ્રક્રિયા થાય છે. રાસાયણિક પદ્ધતિઓમાં બે પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ શામેલ છે:

• વરાળ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ રૂપાંતર;
• આંશિક ઓક્સિડેશન.

પછીની પદ્ધતિ સૌથી વધુ ઉર્જા-બચત અને અનુકૂળ છે, કારણ કે આંશિક ઓક્સિડેશન દરમિયાન રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાનો દર ઘણો ઊંચો છે, અને વધારાના ઉત્પ્રેરકનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી.

અશ્મિભૂત કાચી સામગ્રીને પ્રભાવિત કરવાના સાધન તરીકે ઊંચા અને નીચા તાપમાનના ઉપયોગને કુદરતી ગેસની પ્રક્રિયા કરવાની થર્મોકેમિકલ પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે. આ કાચા માલ પર તાપમાનના પ્રભાવ હેઠળ, ઇથિલિન, પ્રોપીલીન, વગેરે જેવા રાસાયણિક સંયોજનો રચાય છે. આ પ્રકારની પ્રક્રિયાની જટિલતા 11 હજાર ડિગ્રી સુધી ગરમી ઉત્પન્ન કરવામાં સક્ષમ ઉપકરણોના ઉપયોગમાં રહે છે જ્યારે દબાણ વધે છે. ત્રણ વાતાવરણ.

કુદરતી ગેસની પ્રક્રિયા કરવા માટેની આધુનિક તકનીકો મિથેનના વધારાના સંશ્લેષણનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઉત્પાદિત હાઇડ્રોજનની માત્રાને બમણી કરવાનું શક્ય બનાવે છે. હાઇડ્રોજન એ કુદરતી કાચો માલ છે જેમાંથી એમોનિયાને અલગ કરવામાં આવે છે, જે નાઈટ્રિક એસિડ, એમોનિયમ ઘટકો, એનિલિન વગેરેના ઉત્પાદન માટે સામગ્રી છે.