तरलीकृत प्राकृतिक गैस: वैश्विक उत्पादन और प्रौद्योगिकी

अक्सर वैज्ञानिक साहित्य में पाया जाता है, संक्षिप्त नाम एलएनजी हमेशा पाठक या अन्य इच्छुक व्यक्ति के लिए स्पष्ट नहीं होता है, इसलिए समय-समय पर सवाल उठते हैं कि एलएनजी का अनुवाद कैसे किया जाता है और इसका क्या अर्थ है।

तरलीकृत प्राकृतिक गैस क्या है?

गैस का मुख्य घटक मीथेन है, जिसकी सांद्रता द्रव्यमान के 75% से कम नहीं है। प्राकृतिक गैस तरलीकृत गैस से किस प्रकार भिन्न है? उत्तरार्द्ध में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

• यह रंगहीन और गंधहीन है (प्राकृतिक गैस में सड़े हुए अंडे की गंध होती है, क्योंकि इसमें सल्फर यौगिक – मर्कैप्टन होते हैं, और निष्कर्षण के बाद, इसमें गंधक मिलाए जाते हैं, जिससे आप समय पर रिसाव को नोटिस कर सकते हैं);
• एलएनजी घनत्व पानी का लगभग आधा है (0.425-0.46 किग्रा/ली);
• उबलना -159°C पर होता है;
• इस समग्र अवस्था में ज्वलनशील नहीं;
• कोई विषैला प्रभाव नहीं है;
• गैस आक्रामक नहीं है;
• वाष्प की दहन प्रतिक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प की रिहाई के साथ होती है;
• खुले स्थान की स्थिति में 25 डिग्री सेल्सियस और 760 मिमी। आर टी. स्तंभ संपीड़ित गैस हवा में घुलकर मूल गैसीय अवस्था लेती है;
• वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान, गैस ज्वाला स्रोत के संपर्क में आने पर प्रज्वलित हो सकती है (प्रज्वलन के लिए आवश्यक हवा में सांद्रता 5-15% वॉल्यूम है। – अर्थात, इन मूल्यों के नीचे और ऊपर प्रज्वलन नहीं होगा। )।

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इस प्रकार, प्राकृतिक गैस और तरलीकृत गैस के बीच का अंतर स्पष्ट है।

प्राकृतिक गैस का द्रवीकरण कैसे होता है

तरलीकृत उत्पाद के उत्पादन में मुख्य लक्ष्य हैं:

• एक व्यापार वस्तु के रूप में अंतिम उत्पाद प्राप्त करना;
• ब्यूटेन, प्रोपेन, एथेन गैस अंश का अलगाव;
• हीलियम निष्कर्षण.

उत्पादन में, बहु-चरण प्रौद्योगिकी का उपयोग करके गैस द्रवीकरण किया जाता है। एक चरण से दूसरे चरण में संक्रमण प्रवाह के 12-गुना संपीड़न की विशेषता है, जब तक कि प्रवाह की समग्र स्थिति बदल नहीं जाती। इस पद्धति का नुकसान आउटपुट पर 25% तक पहुंचने वाली ऊर्जा हानि है।

आज तक, एलएनजी प्राप्त करने के लिए दो प्रौद्योगिकियां विकसित की गई हैं:

• संपीड़न;
• हीट एक्सचेंज प्रक्रियाओं पर आधारित तकनीक।

पहले मामले में, संक्षेपण प्रक्रिया एक निरंतर दबाव के साथ आगे बढ़ती है, जो समग्र रूप से ऊर्जा की तीव्रता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है। दूसरे संस्करण में, प्रवाह को ठंडा किया जाता है, इसके बाद वांछित तापमान मापदंडों के लिए एक तेज थ्रॉटलिंग किया जाता है, हालांकि, पहले चरण के बाद, गैस द्रवीकरण की डिग्री केवल 4% है। इसका तरीका कैस्केड प्रौद्योगिकियों का उपयोग करना है जो शीतलन दक्षता को 100% तक बढ़ाते हैं।

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एलएनजी के उत्पादन में विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता वाले ताप विनिमय और इन्सुलेशन उपकरण पर ध्यान दिया जाना चाहिए, क्योंकि यह अतिरिक्त बिजली लागत की संभावना निर्धारित करता है। इसलिए, रिएक्टर या हीट एक्सचेंजर के अंदर तापमान में 1 डिग्री सेल्सियस की गिरावट के साथ, जब 100,000 एम 3 गैस मिश्रण इससे गुजरता है, तो शक्ति के संदर्भ में संपीड़न की लागत 5 किलोवाट बढ़ जाती है।

गैस मिश्रण द्रवीकरण प्रौद्योगिकियों के लिए सात ऑपरेटिंग विकल्प हैं:

• बड़ी क्षमता वाले एलएनजी उत्पादन के लिए, 82% वायु उत्पाद निर्माण प्रक्रियाओं को चुनते हैं: AP-SMR, AP-C3MR, AP-X।
• दूसरे स्थान पर ऑप्टिमाइज्ड कैस्केड नामक एक तकनीक है, जो सभी ConocoPhillips के स्वामित्व में है;
• तीसरे स्थान पर छोटे आकार के जीटीएल-इंस्टॉलेशन हैं जो बंद औद्योगिक परिसरों में उपयोग के लिए अभिप्रेत हैं;
• दुनिया में एलएनजी के उत्पादन में व्यक्तिगत स्थापना इकाइयों का व्यापक रूप से प्राकृतिक गैस मोटर ईंधन के संश्लेषण के चक्र में उपयोग किया जाता है।

गैस क्षेत्रों (अपतटीय उत्पादन के संबंध में) की उपलब्धता सुनिश्चित करने के लिए, विशेष समुद्री जहाजों को संचालन में रखा गया था, साथ ही साथ फ्लोटिंग प्लेटफॉर्म (शेल द्वारा विकसित) प्रशीतन उपकरण से सुसज्जित थे – वास्तव में, सीयूटू तंत्र के अनुसार द्रवीकरण होता है।

प्रत्येक की प्रभावशीलता के बारे में एक स्पष्ट निष्कर्ष निकालना संभव नहीं है, क्योंकि यह निर्भर करता है और केवल परिस्थितियों से निर्धारित होता है।

हालाँकि, यदि हम रूस में एलएनजी के उत्पादन के लिए एक एकल संयंत्र को ध्यान में रखते हैं, तो इसके उपकरण इस प्रकार हैं:

• प्रारंभिक सामग्री की तैयारी के लिए उपकरण, विशेष रूप से, एक गैस शोधन प्रणाली;
• मुख्य प्रक्रिया लूप के लिए उपकरण;
• पुनर्नवीनीकरण पानी, घनीभूत, भाप लाइनों को संसाधित करें;
• तरल पदार्थ, क्रायोसिस्टर प्रकार (डोयर पोत) के भंडारण के लिए डिज़ाइन किए गए हर्मेटिक टैंक;
• बाष्पीकरणीय नुकसान के बिना एलएनजी के परिवहन को लोड करने के लिए उपकरण;
• परिवहन टैंकर और परिवहन के अन्य साधन;
• अबाधित बिजली की आपूर्ति और शीतलक के रूप में ठंडा पानी।

हाल ही में, प्रौद्योगिकी पर सबसे अधिक ध्यान दिया गया है जो लक्ष्य उत्पाद प्राप्त करने के लिए ऊर्जा लागत का 50% तक बचाता है। यह तरलीकृत गैस की अपनी ऊर्जा (क्षमता) के उपयोग और प्रवाह के प्राकृतिक शीतलन पर आधारित है जब मुख्य पाइपलाइन में दबाव उपभोक्ता दबाव के स्तर तक कम हो जाता है (लगभग 6 एमपीए से 1.2 एमपीए तक)।

तरलीकृत प्राकृतिक गैस उत्पादन का इतिहास

पहली बार, एक उत्पादन के पैमाने पर संपीड़ित प्राकृतिक गैस प्राप्त करने का प्रयास 20वीं शताब्दी की शुरुआत में किया गया था। 20वीं शताब्दी के सत्रहवें वर्ष में, अमेरिकी संयंत्र तरलीकृत गैस प्राप्त करने में सफल रहे, जिसका प्राकृतिक गैस से मूलभूत अंतर है। हालांकि, उस समय तरल परिवहन के कार्यान्वयन के लिए कोई तकनीकी समाधान नहीं थे, जिसने औद्योगिक परिसर के विकास को काफी धीमा कर दिया।

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विकसित परियोजना के अनुसार एलएनजी के उत्पादन के लिए पहले घरेलू संयंत्र का निर्माण 2006 में किया गया था। सखालिन -2 परियोजना ने इसकी नींव रखी। परिसर के सुधार में एक विशेष भूमिका गज़प्रोम द्वारा निभाई गई थी, जिसका लक्ष्य विश्व बाजार में मौजूद ऊर्जा कंपनियों के बीच खुद को एक नेता के रूप में महसूस करना था, इसलिए रूस में एक एलएनजी संयंत्र का निर्माण, इसका अच्छी तरह से स्थापित उत्पादन और संभावनाएं बन गईं विश्व बाजार पर कंपनी के प्रभाव के विस्तार में एक महत्वपूर्ण कदम। तीन साल बाद, 2009 में, रूस में एलएनजी संयंत्र का एक गंभीर शुभारंभ हुआ, जो अभी भी 2018 में काम कर रहा है।

परिवहन

संपीड़ित गैस के परिवहन के कई तरीके हैं:

• समुद्र के द्वारा टैंकरों पर;
• टैंकों में गैस के परिवहन के लिए डिज़ाइन किए गए वाहनों का उपयोग करना;
• रेल द्वारा क्रायो-टैंक में।

आगमन के बिंदु पर, उत्पाद को फिर से गैसीकृत किया जाता है – तरल गैसीय अवस्था में लौटता है, और उपभोक्ताओं को गैस पाइपलाइन प्रणाली के माध्यम से आपूर्ति की जाती है।

जापान, दक्षिण कोरिया, बेल्जियम, स्पेन और फ्रांस रूसी गैस के मुख्य उपभोक्ता माने जाते हैं।

विश्व उत्पादन

उत्पादक देश (2009): कतर, मलेशिया, इंडोनेशिया, ऑस्ट्रेलिया, अल्जीरिया, त्रिनिदाद और टोबैगो, जिनमें से कतर अग्रणी है (उत्पादन 49.5 बीसीएम)।

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निर्यातक देश (2009): जापान, कोरिया गणराज्य, स्पेन, फ्रांस, अमेरिका, भारत, जिनमें से जापान अग्रणी है। हालांकि, 2020 की शुरुआत तक, अमेरिकी कंपनियां प्रति वर्ष 57.8 मिलियन टन से अधिक की कुल क्षमता के साथ नई उत्पादन सुविधाएं शुरू करने की योजना बना रही हैं।

रूसी संघ में, 2018 के आंकड़ों के अनुसार, 2 पौधे हैं। इनमें से पहला Gazprom, Shell, Mitsui और Mitsubishi के पास है, जिसकी कुल क्षमता 10.8 मिलियन टन/वर्ष LNG है। तरलीकृत प्राकृतिक गैस के उत्पादन के लिए दूसरा संयंत्र नोवाटेक के स्वामित्व वाले यमल-नेनेट्स ऑटोनॉमस ऑक्रग में स्थित है। कंपनी की योजना न्याखार्तिंसकोय प्राकृतिक गैस क्षेत्र में आर्कटिक एलएनजी परियोजना के हिस्से के रूप में एक अतिरिक्त संयंत्र बनाने की है।

तरलीकृत प्राकृतिक गैस के बारे में रोचक तथ्य

• 20वीं सदी के अंत में (1971) तुर्कमेनिस्तान में एक गैस अन्वेषण कुएं की खुदाई के दौरान सबसे बड़ी दुर्घटना हुई। काम करने की प्रक्रिया में भूवैज्ञानिकों का एक समूह जमीन में एक गुहा में आया, जिसके परिणामस्वरूप सभी उपकरणों के साथ स्थापना सचमुच कई सौ मीटर नीचे चली गई। सुरक्षा कारणों से, शीघ्र जलने की आशा के साथ गैस में आग लगाने का निर्णय लिया गया। हालांकि, भंडार इतने बड़े थे कि आज भी गैस जल रही है। यात्रियों ने इस जगह का नाम “द डोर टू हेल” रखा है।
• रूस में गैस पाइपलाइनों की कुल लंबाई पृथ्वी के उपग्रह से हमारे बीच की दूरी से 2 गुना अधिक है। यदि हम मान को भूमध्य रेखा के आकार में अनुवादित करते हैं, तो गैस पाइपलाइनों की लंबाई बाद के 20 गुना से अधिक हो जाती है।
• सबसे बड़ा एलएनजी टैंकर एक फुटबॉल मैदान (345 मीटर) की लंबाई का 3.5 गुना है।