कोयला गैस: Difference between revisions
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[[File:NASA20050627a PAH molecules.jpg|thumb|विशिष्ट [[ पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन ]] का एक उदाहरण। स्रोत: नासा]]औद्योगिक उपयोग के लिए ईंधन गैस उत्पादक गैस प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बनाई गई थी। गैस उत्पादक में तापदीप्त ईंधन संस्तर (सामान्यतः कोक (ईंधन) या कोयला) के माध्यम से वायु का रसाव करके उत्पादक गैस बनाई जाती है। सम्पूर्ण दहन के लिए अपर्याप्त वायु के साथ ईंधन की प्रतिक्रिया से कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) उत्पन्न होती है; यह प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी और स्वसंपोषी होती है। यह अभिनिश्चित किया गया कि गैस उत्पादक की निविष्ट वायु में [[ भाप |भाप]] जोड़ने से जल गैस प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित कार्बन-मोनो ऑक्साइड (सीओ) और हाइड्रोजन (एच) के साथ समृद्ध होने से ईंधन गैस का कैलोरी मान बढ़ जाएगा। उत्पादक गैस का बहुत कम कैलोरी मान 3.7 से 5.6 एमजे/एम3 (99 से 150 बीटीयू/सीयू फीट) होता है क्योंकि कैलोरी गैस सीओ/एच2 बहुत निष्क्रिय नाइट्रोजन (हवा से) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ2) के साथ अक्रिय होता है। | [[File:NASA20050627a PAH molecules.jpg|thumb|विशिष्ट [[ पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन ]] का एक उदाहरण। स्रोत: नासा]]औद्योगिक उपयोग के लिए ईंधन गैस उत्पादक गैस प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बनाई गई थी। गैस उत्पादक में तापदीप्त ईंधन संस्तर (सामान्यतः कोक (ईंधन) या कोयला) के माध्यम से वायु का रसाव करके उत्पादक गैस बनाई जाती है। सम्पूर्ण दहन के लिए अपर्याप्त वायु के साथ ईंधन की प्रतिक्रिया से कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) उत्पन्न होती है; यह प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी और स्वसंपोषी होती है। यह अभिनिश्चित किया गया कि गैस उत्पादक की निविष्ट वायु में [[ भाप |भाप]] जोड़ने से जल गैस प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित कार्बन-मोनो ऑक्साइड (सीओ) और हाइड्रोजन (एच) के साथ समृद्ध होने से ईंधन गैस का कैलोरी मान बढ़ जाएगा। उत्पादक गैस का बहुत कम कैलोरी मान 3.7 से 5.6 एमजे/एम3 (99 से 150 बीटीयू/सीयू फीट) होता है क्योंकि कैलोरी गैस सीओ/एच2 बहुत निष्क्रिय नाइट्रोजन (हवा से) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ2) के साथ अक्रिय होता है। | ||
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यूके में टाउन गैस उद्योग | यूके में टाउन गैस उद्योग के निष्क्रिय पतन का संकेत 17 सितंबर वर्ष 1965 को ड्रिलिंग रिग सी जेम द्वारा प्राकृतिक गैस की खोज से दिया गया था, जो [[ Grimsby |ग्रिम्सबी]] से लगभग चालीस मील दूर, समुद्र तल से 8,000 फीट (2,400 मीटर) नीचे था। तदनंदर, उत्तरी सागर में मध्य रेखा के दोनों किनारों पर अनेक पर्याप्त गैस क्षेत्र पाए गए, जो यह परिभाषित करते हैं कि किन राष्ट्रों के पास भंडार का अधिकार होना चाहिए। | ||
एक प्रायोगिक योजना में कैन्वे द्वीप के ग्राहकों को टाउन गैस से कैन्वे पर एलएनजी संयंत्र से आपूर्ति की जाने वाली प्राकृतिक गैस में परिवर्तित किया गया था।<ref name=":1">{{Cite book|last=Williams|first=Trevor I|title=A History of the British Gas Industry|publisher=Oxford University Press|year=1981|isbn=0198581572|location=Oxford|pages=182–89, 290}}</ref><ref>{{Cite book|last=Falkus|first=Malcolm|title=Always under Pressure – A History of North Thames Gas since 1949|publisher=Macmillan|year=1988|isbn=0333468198|location=London|pages=89–122}}</ref> | एक प्रायोगिक योजना में कैन्वे द्वीप के ग्राहकों को टाउन गैस से कैन्वे पर एलएनजी संयंत्र से आपूर्ति की जाने वाली प्राकृतिक गैस में परिवर्तित किया गया था।<ref name=":1">{{Cite book|last=Williams|first=Trevor I|title=A History of the British Gas Industry|publisher=Oxford University Press|year=1981|isbn=0198581572|location=Oxford|pages=182–89, 290}}</ref><ref>{{Cite book|last=Falkus|first=Malcolm|title=Always under Pressure – A History of North Thames Gas since 1949|publisher=Macmillan|year=1988|isbn=0333468198|location=London|pages=89–122}}</ref> | ||
प्राकृतिक गैस की | वर्ष 1967 की ईंधन नीति श्वेत पत्र (सीएमडी 3438) ने उद्योग को 'इस नए स्वदेशी ऊर्जा स्रोत के लाभों से यथाशीघ्र लाभान्वित करने में सक्षम बनाने के लिए' प्राकृतिक गैस के उपयोग को तेजी से बढ़ाने की दिशा में इंगित किया। फलस्वरूप, पीक लोड बिजली उत्पादन में और उद्योग में निम्न श्रेणी उपयोग के लिए 'रश टू गैस' का प्रयोग था। कोयला उद्योग पर प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण थे; न केवल शहर के गैस उत्पादन के लिए कोयले ने अपना बाजार खो दिया, अपितु थोक ऊर्जा बाजार से भी विस्थापित हो गया। | ||
प्राकृतिक गैस उपलब्ध, लाखों थर्म | प्राकृतिक गैस की उपलब्धता में वृद्धि को नीचे ग्राफ में दिखाया गया है।<ref name=":0" />वर्ष 1968 तक यह अल्जीरिया से एलएनजी की आपूर्ति करता था, जब तक कि वर्ष 1968 से उत्तरी सागर से गैस उपलब्ध नहीं हो गयी थी। | ||
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कोयला गैस एक ज्वलनशील गैसीय ईंधन है जिसे कोयले से बनाया जाता है और एक पाइप वितरण प्रणाली के माध्यम से उपयोगकर्ता को आपूर्ति की जाती है। वायु की अनुपस्थिति में कोयले को तेज गर्म करने पर इसका उत्पादन होता है। टाउन गैस उपभोक्ताओं और नगर पालिकाओं को बिक्री के लिए उत्पादित निर्मित गैसीय ईंधन का संदर्भ देने वाला एक अधिक सामान्य शब्द है।[1]
कोयला गैसीकरण प्रतिक्रिया द्वारा मूल कोयला गैस का उत्पादन किया गया था,[2] और इस प्रकार ज्वलनशील घटक में कार्बन मोनोआक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण मात्रा के परिकलन से अधिक समान मात्रा में था। अतः कोयला गैस अत्यधिक जहरीली होती है।[3] फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया द्वारा उत्पादित, अन्य संघटनों में अतिरिक्त तापवर्धक कैलोरी मान वाली गैसें होती हैं जैसे मीथेन,[4]और गैर-तापवर्धक गैस जैसे वाष्पशील हाइड्रोकार्बन के साथ कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन।
संयुक्त राज्य अमेरिका में 1940 और 1950 के दशक के दौरान और यूनाइटेड किंगडम और ऑस्ट्रेलिया में 1960 और 1970 के दशक के दौरान प्राकृतिक गैस आपूर्ति और संचरण के विकास से पूर्व - ईंधन और प्रकाश व्यवस्था के लिए अधिकतर सभी गैस कोयले से निर्मित होती थी। नगरपालिका के स्वामित्व वाली पाइप्ड वितरण प्रणाली के माध्यम से घरों में टाउन गैस की आपूर्ति की जाती थी। किसी समय में इसे प्राकृतिक गैस के विपरीत कृत्रिम गैस कहा जाता था।[5] उस समय, बिना गैस जलाए ओवन को चालू कर देना, ओवन का दरवाजा खोल देना, और शरीर के ऊपरी आधे हिस्से को अंदर सरका देना, आत्महत्या करने का एक लोकप्रिय नियम बन गया था। कार्बन मोनोऑक्साइड शीघ्र प्राण ले लेगी।[6][7] सिल्विया प्लाथ ने प्रसिद्ध रूप से इसी तरह आत्महत्या की थी।
मूल रूप से कोक (ईंधन) प्रक्रिया के उप-उत्पाद के रूप में बनाया गया, इसका उपयोग 19वीं और 20वीं शताब्दी के आरंभ में औद्योगिक क्रांति और शहरीकरण पर अनुसरण के समय विकसित हुआ। उत्पादन प्रक्रिया के उप-उत्पादों में कोयला टार और अमोनिया सम्मिलित थे, जो डाई और रासायनिक उद्योग के लिए महत्वपूर्ण कच्चे माल (या रासायनिक फीडस्टॉक) थे, जिसमें कोयला गैस और कोयला टार से बने कृत्रिम रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला थी। जहां गैस के उत्पादन हेतु सुविधाएं उपलब्ध होती थी, उन्हें प्रायः निर्मित गैस संयंत्र (एमजीपी) या गैस-कारख़ाना के रूप में जाना जाता था।
1965 में नॉरफ़ॉक और यॉर्कशायर के तटों से दूर दक्षिणी उत्तरी सागर में प्राकृतिक गैस के बड़े भंडार की खोज[8][9] 1960 के दशक के उत्तरार्ध से, ब्रिटेन के अधिकांश गैस कुकर और गैस हीटर के महंगे रूपांतरण या प्रतिस्थापन का कारण बना।
गैसीय ईंधन उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाने वाली उत्पादन प्रक्रिया अन्य प्रक्रियाओं से भिन्न होती है, जिन्हें विनिर्मित गैस, सिनगैस, डॉसन गैस और उत्पादक गैस के रूप में जाना जाता है। इन गैसों को सामान्य वायु, ऑक्सीजन या भाप के कुछ मिश्रण में फीडस्टॉक्स की एक विस्तृत विविधता के आंशिक दहन द्वारा प्राप्त किया जाता है इसके पश्चात हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड को कम करने के लिए जबकि कुछ विनाशकारी आसवन भी हो सकते हैं।
निर्माण प्रक्रियाएं
निर्मित गैस को दो प्रक्रियाओं कार्बोनाइजेशन या गैसीफिकेशन द्वारा बनाया जा सकता है। कार्बोनाइजेशन गैस और चार(रसायन विज्ञान) उत्पन्न करने के लिए एक कार्बनिक फीडस्टॉक के विवाष्पन को संदर्भित करता है। गैसीकरण एक फीडस्टॉक को रासायनिक प्रतिक्रियाओं के अधीन करने की प्रक्रिया है जो गैस का उत्पादन करती है।[10][11]
पहली उपयोग की जाने वाली प्रक्रिया कोयले का कार्बोनाइजेशन और आंशिक पायरोलिसिस थी। कोक ओवन में कोयले के उच्च तापमान कार्बोनाइजेशन (कोकिंग) में निकलने वाली गैसों को एकत्र करके साफ़ किया गया और ईंधन के रूप में प्रयोग किया गया। संयंत्र के अनुमानित लक्ष्य के आधार पर वांछित उत्पाद या तो धातुकर्म उपयोग के लिए एक उच्च गुणवत्ता वाला कोक (एक प्रकार का कोयला) था जिसमें गैस एक प्रकार का सहउत्पाद था या एक उच्च गुणवत्ता वाली गैस का उत्पादन था जिसमें कोक सहउत्पाद था। कोक संयंत्र सामान्यतः प्रगालक या आग की भट्टी जैसी धातुकर्म सुविधाओं से जुड़े होते हैं, जबकि गैस के काम सामान्यतः शहरी क्षेत्रों में काम करते हैं।
आधुनिक समय में कोयला गैस, कार्बोरेटेड पानी गैस (सीडब्लूजी), और तेल गैस के निर्माण के लिए प्रयोग की जाने वाली सुविधा को सामान्यतः निर्मित गैस प्लांट (एमजीपी) के रूप में जाना जाता है।
एमजीपी संचालन के प्रारंभिक वर्षों में उपयोगी गैस कार्यों का लक्ष्य सबसे बड़ी मात्रा में प्रदीपक गैस का उत्पादन करना था। एक गैस की रोशन शक्ति उसमें घुलने वाली कालिख बनाने वाले हाइड्रोकार्बन (रोशनी) की मात्रा से संबंधित थी। इन हाइड्रोकार्बन ने गैस की ज्वाला को उसका विशेष सुवर्ण पीला रंग दिया। सामान्यतः गैस कार्य में तैलीय बिटुमिनस कोयले का उपयोग फीडस्टॉक के रूप में करते हैं। ये कोयले बड़ी मात्रा में वाष्पशील हाइड्रोकार्बन को कोयला गैस में छोड़ देंगे, लेकिन धातुकर्म प्रक्रियाओं के लिए कम गुणवत्ता वाले अनुपयुक्त कोक को पीछे छोड़ देंगे। कोयला या कोक ओवन गैस का सामान्यतः 10 और 20 मेगाजूल प्रति क्यूबिक मीटर (270 और 540 बीटीयू/सीयू फीट) के बीच का कैलोरी मान होता है, जिसमें लगभग 20 एमजे/एम3 (540 बीटीयू/सीयू फीट) के मान विशिष्ट होते हैं।
विद्युत प्रकाश व्यवस्था के आगमन ने उपयोगकर्ताओं को निर्मित गैस के लिए अन्य बाजारों की खोज करने के लिए विवश किया। एमजीपी जो लगभग एक बार विशेष रूप से प्रकाश व्यवस्था के लिए गैस का उत्पादन करते थे उन्होंने अपने प्रयासों को मुख्य रूप से तापन (वातावरण गर्म करने हेतु), खाना पकाने और यहां तक कि प्रशीतन और शीतलन के लिए गैस की आपूर्ति करने के लिए स्थानांतरित कर दिया।
औद्योगिक उपयोग के लिए गैस
औद्योगिक उपयोग के लिए ईंधन गैस उत्पादक गैस प्रौद्योगिकी का उपयोग करके बनाई गई थी। गैस उत्पादक में तापदीप्त ईंधन संस्तर (सामान्यतः कोक (ईंधन) या कोयला) के माध्यम से वायु का रसाव करके उत्पादक गैस बनाई जाती है। सम्पूर्ण दहन के लिए अपर्याप्त वायु के साथ ईंधन की प्रतिक्रिया से कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) उत्पन्न होती है; यह प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी और स्वसंपोषी होती है। यह अभिनिश्चित किया गया कि गैस उत्पादक की निविष्ट वायु में भाप जोड़ने से जल गैस प्रतिक्रियाओं द्वारा उत्पादित कार्बन-मोनो ऑक्साइड (सीओ) और हाइड्रोजन (एच) के साथ समृद्ध होने से ईंधन गैस का कैलोरी मान बढ़ जाएगा। उत्पादक गैस का बहुत कम कैलोरी मान 3.7 से 5.6 एमजे/एम3 (99 से 150 बीटीयू/सीयू फीट) होता है क्योंकि कैलोरी गैस सीओ/एच2 बहुत निष्क्रिय नाइट्रोजन (हवा से) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ2) के साथ अक्रिय होता है।
- 2C (s) + O2 → 2 CO (ऊष्माक्षेपी उत्पादक गैस प्रतिक्रिया)
- C (s) + H2O (g) → CO + H2 (ऊष्माशोषी जल गैस प्रतिक्रिया)
- C + 2 H2O → CO2 + 2 H2(ऊष्माशोषी)
- CO + H2O → CO2 + H2 (ऊष्माक्षेपी जल गैस स्थानान्तरण प्रतिक्रिया )
1850 के दशक में सर कार्ल विल्हेम सीमेंस द्वारा विकसित ब्लू वाटर गैस (बीडब्लूजी) प्रक्रिया द्वारा नाइट्रोजन तनूकरण की समस्या को दूर किया गया था। तापदीप्त ईंधन संस्तर को वैकल्पिक रूप से वायु के साथ भाप से नष्ट किया जायेगा। धमन (ब्लो) चक्र के समय वायु की प्रतिक्रियाएँ संस्तर को गर्म करने वाली ऊष्माक्षेपी होती हैं जबकि रचना चक्र के समय भाप की प्रतिक्रियाएँ ऊष्माशोषी होती हैं और संस्तर को ठंडा करती हैं। वायु चक्र के उत्पादों में गैर-कैलोरीफिक नाइट्रोजन होता है और अधिकता से समाप्त हो जाता है जबकि भाप चक्र के उत्पादों को नीले पानी की गैस के रूप में रखा जाता है। यह गैस लगभग पूरी तरह से सीओ और एच2 से बनी है और प्राकृतिक गैस के समान हल्की नीली लौ के साथ जलती है। बीडब्लूजी का कैलोरी मान 11 एमजे/एम3 (300 बीटीयू/सीयू फीट) है।
ब्लू वाटर गैस में प्रकाश कम था जिससे यह 1890 के दशक में गैस मेंटल के आविष्कार से पहले अस्तित्व में एक साधारण फिशटेल गैस जेट में चमकदार लौ के साथ नहीं जल सकता था। 1860 के दशक में गैस तेल से प्रदीपक के साथ बीडब्ल्यूजी को समृद्ध करने के लिए अनेक प्रयास किए गए। गैस ऑयल (गैसोलीन का एक प्रारंभिक रूप) कच्चे तेल के सबसे हल्के और सबसे अस्थिर अंशों (टॉप्स) से बने केरोसिन शोधन से ज्वलनशील अपशिष्ट उत्पाद था। वर्ष 1875 में थेडियस एस सी लोवे ने कार्बोरेटेड जल गैस प्रक्रिया का आविष्कार किया। इस प्रक्रिया ने निर्मित गैस उद्योग में क्रांति ला दी और निर्मित गैस युग के अंत तक यह मानक तकनीक थी।[12] CWG जनरेटिंग सेट में तीन तत्व होते हैं; एक निर्माता (जनरेटर), कार्बोरेटर और गैस पाइप और वाल्व के साथ श्रृंखला में जुड़ा एक सुपर हीटर।[13]
मेक रन के दौरान, नीले पानी की गैस बनाने के लिए जनरेटर के माध्यम से भाप पारित की जाएगी। जनरेटर से गर्म पानी की गैस कार्बोरेटर के ऊपर से गुजरेगी जहां हल्के पेट्रोलियम तेल को गैस की धारा में अंतःक्षिप्त किया जाएगा। कार्बोरेटर के अंदर सफेद गर्म चेकरवर्क आग की ईंट के संपर्क में आने पर हल्के तेल थर्मोक्रैक हो जाएंगे। गर्म समृद्ध गैस तब सुपरहीटर में प्रवाहित होगी, जहां अधिक गर्म अग्नि ईंटों द्वारा गैस को और अधिक क्रैक किया जाएगा।[14]
युद्धोत्तर ब्रिटेन में गैस
नई निर्माण प्रक्रियाएं
द्वितीय विश्व युद्ध के बाद ब्रिटिश कोयला खनन उद्योग की धीमी वसूली के कारण कोयले की कमी और उच्च कीमतें हुईं।[15]
| वर्ष | उत्पादन, मिलियन टन | उत्पादन लागत, पाउंड/टन |
|---|---|---|
| 1947 | 197 | 2.00 |
| 1950 | 216 | 2.40 |
| 1953 | 223 | 3.05 |
| 1956 | 222 | 3.85 |
| 1959 | 206 | 4.15 |
| 1961 | 191 | 4.55 |
| 1965 | 187 | 4.60 |
| 1967 | 172 | 4.95 |
इस ग्राफ में कार्बोनाइजेशन का उपयोग करके टाउन गैस उत्पादन के लिए फीडस्टॉक के रूप में कोयले की पतन का प्रदर्शन किया गया है।[16]
कोयला आधारित टाउन गैस उत्पादन, लाखों थर्म
तेल रिफाइनरी टेल गैसों और सरल आसवन का उपयोग करके कोयला गैस के निर्माण के लिए नई तकनीकों का विकास किया गया। प्रक्रियाओं में लूर्गी-रुहरगैस प्रक्रिया, उत्प्रेरक सुधार, उत्प्रेरक समृद्ध गैस प्रक्रिया, समृद्ध (रिच) गैस की भाप सुधार और गैस पुनश्चक्र हाइड्रोजनित्र प्रक्रिया सम्मिलित है।[17] उत्प्रेरक समृद्ध गैस प्रक्रिया ने टाउन गैस के निर्माण के लिए फीडस्टॉक के रूप में प्राकृतिक गैस का उपयोग किया। इन सुविधाओं ने ऊपर वर्णित रासायनिक प्रतिक्रिया प्रक्रियाओं का उपयोग किया।
टाउन गैस के निर्माण के लिए फीडस्टॉक के रूप में तैलीय वृद्धि को नीचे ग्राफ में दिखाया गया है। 1968/9 में चरम उपयोग और बाद में गिरावट उत्तरी सागर गैस की उपलब्धता के साथ मेल खाती है, जो अगले कुछ वर्षों में प्राथमिक ईंधन के रूप में टाउन गैस को विस्थापित करती है और गैस बनाने के लिए फीडस्टॉक के रूप में तेल की गिरावट का कारण बनती है, जैसा कि दिखाया गया है।[16]
तेल आधारित टाउन गैस उत्पादन, लाखों थर्म
घरेलू ताप
1960 के दशक तक ऊर्जा बाजार में बिजली को अपने मुख्य प्रतिद्वंद्वी की तुलना में निर्मित गैस को "बुरा, दुर्गंधपूर्ण, गंदा और खतरनाक" माना जाता था (उस समय के बाजार अनुसंधान को उद्धृत करने के लिए) और भोजन पकाने के साथ ही अभी भी बाजार में अपनी भागीदारी समाप्ति के लिए अभिशप्त लग रहा था जहां इसकी नियंत्रणीयता ने इसे बिजली और ठोस ईंधन दोनों पर उल्लेखनीय लाभ दिया। अधिक कुशल गैस भट्टी के विकास ने कक्ष तापन हेतु बाजार में प्रतिस्पर्धा का विरोध करने के लिए गैस की सहायता की। समवर्ती रूप से तैलीय उद्योग द्वारा गर्म पानी से सम्पूर्ण घर को केंद्रीय तापित करने हेतु एक नया बाजार विकसित किया जा रहा था और गैस उद्योग ने इसका अनुसरण किया। गैस वार्म एयर हीटिंग को नए स्थानीय प्राधिकरण आवास में एक स्थान मिला जहां कम संस्थापन लागत ने इसे लाभ दिया। इन विकासों ने प्रबंधकीय सोच को व्यावसायिक प्रबंधन (उद्योग द्वारा उत्पाद की बिक्री) से दूर विपणन प्रबंधन (ग्राहकों की जरूरतों और इच्छाओं को पूरा करना) और राष्ट्रीयकृत उद्योगों को टेलीविज़न विज्ञापन का उपयोग करने से रोकने वाली प्रारंभिक रोक हटाने से गैस उद्योग को बचा लिया जो भविष्य हेतु एक व्यवहारिक बाजार प्रदान करने के लिए पर्याप्त समय था।
फीडस्टॉक के रूप में प्राकृतिक गैस
वर्ष 1959 में ग्रेट ब्रिटेन में गैस समिति ने प्रदर्शित किया कि तरल प्राकृतिक गैस (एलएनजी) को समुद्र के द्वारा लंबी दूरी पर सुरक्षित, कुशलतापूर्वक और आर्थिक रूप से पहुँचाया जा सकता है। मीथेन पायनियर ने लेक चार्ल्स, लुइसियाना, अमेरिका से एलएनजी की एक खेप को एसेक्स, इंग्लैंड में थेम्स नदी के नदमुख में कैन्वे द्वीप पर एक नए एलएनजी अंतक स्थापन पर भेज दिया। कैनी द्वीप से ब्रैडफ़ोर्ड तक 212-मील (341 किमी) लंबी उच्च दाब वाली ट्रंक पाइपलाइन बनाई गई थी।[18] पाइपलाइन और इसकी शाखाओं ने टाउन गैस बनाने के लिए सुधार प्रक्रियाओं में उपयोग के लिए क्षेत्रीय गैस बोर्ड को प्राकृतिक गैस प्रदान की। वर्ष 1964 में कैन्वे पर एक बड़े पैमाने पर एलएनजी स्वागत (रिसेप्शन) क़ारखाना आरम्भ किया गया था, जिसमें 12,000 टन प्रत्येक के दो समर्पित टैंकर में अल्जीरिया से एलएनजी प्राप्त हुआ था।[19]
प्राकृतिक गैस में रूपांतरण
यूके में टाउन गैस उद्योग के निष्क्रिय पतन का संकेत 17 सितंबर वर्ष 1965 को ड्रिलिंग रिग सी जेम द्वारा प्राकृतिक गैस की खोज से दिया गया था, जो ग्रिम्सबी से लगभग चालीस मील दूर, समुद्र तल से 8,000 फीट (2,400 मीटर) नीचे था। तदनंदर, उत्तरी सागर में मध्य रेखा के दोनों किनारों पर अनेक पर्याप्त गैस क्षेत्र पाए गए, जो यह परिभाषित करते हैं कि किन राष्ट्रों के पास भंडार का अधिकार होना चाहिए।
एक प्रायोगिक योजना में कैन्वे द्वीप के ग्राहकों को टाउन गैस से कैन्वे पर एलएनजी संयंत्र से आपूर्ति की जाने वाली प्राकृतिक गैस में परिवर्तित किया गया था।[15][20]
वर्ष 1967 की ईंधन नीति श्वेत पत्र (सीएमडी 3438) ने उद्योग को 'इस नए स्वदेशी ऊर्जा स्रोत के लाभों से यथाशीघ्र लाभान्वित करने में सक्षम बनाने के लिए' प्राकृतिक गैस के उपयोग को तेजी से बढ़ाने की दिशा में इंगित किया। फलस्वरूप, पीक लोड बिजली उत्पादन में और उद्योग में निम्न श्रेणी उपयोग के लिए 'रश टू गैस' का प्रयोग था। कोयला उद्योग पर प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण थे; न केवल शहर के गैस उत्पादन के लिए कोयले ने अपना बाजार खो दिया, अपितु थोक ऊर्जा बाजार से भी विस्थापित हो गया।
प्राकृतिक गैस की उपलब्धता में वृद्धि को नीचे ग्राफ में दिखाया गया है।[16]वर्ष 1968 तक यह अल्जीरिया से एलएनजी की आपूर्ति करता था, जब तक कि वर्ष 1968 से उत्तरी सागर से गैस उपलब्ध नहीं हो गयी थी।
प्राकृतिक गैस उपलब्ध, लाखों थर्म
उत्तरी सागर के तेल का दोहन, ईज़िंगटन, यॉर्कशायर की ईस्ट राइडिंग, बैक्टन, नॉरफ़ॉक और सेंट फर्गस में लैंडिंग गैस की आवश्यकता ने राष्ट्रीय वितरण ग्रिड के निर्माण को व्यवहार्य बना दिया, 3,000 miles (4,800 km), जिसमें देश भर में चलने वाली दो समानांतर और परस्पर जुड़ी पाइपलाइनें शामिल हैं। यह नेशनल ट्रांसमिशन सिस्टम बन गया। 1967 से 1977 की अवधि में ग्रेट ब्रिटेन (लेकिन उत्तरी आयरलैंड नहीं) में सभी गैस उपकरण टाउन गैस से प्राकृतिक गैस (मुख्य रूप से मीथेन) में परिवर्तित (सही गैस/वायु मिश्रण देने के लिए विभिन्न आकार के बर्नर जेट की फिटिंग द्वारा) किए गए थे। लगभग 100 मिलियन पाउंड की लागत से, जिसमें निरर्थक टाउन गैस निर्माण संयंत्रों को बट्टे खाते में डालना शामिल है। लगभग तेरह मिलियन घरेलू, चार लाख वाणिज्यिक और साठ हजार औद्योगिक ग्राहकों के गैस का उपयोग करने वाले सभी उपकरणों को परिवर्तित कर दिया गया। इस अभ्यास में कई खतरनाक उपकरण खोजे गए और उन्हें सेवा से बाहर कर दिया गया। 1987 में यूके टाउन गैस उद्योग की मृत्यु हो गई जब उत्तरी आयरलैंड (बेलफास्ट, पोर्टडाउन और कैरिकफर्गस; कैरिकफर्गस गैस वर्क्स अब एक पुनर्स्थापित गैसवर्क्स संग्रहालय) में आखिरी शहर गैस विनिर्माण संयंत्रों में संचालन बंद हो गया।[21] पोर्टाडाउन साइट को साफ कर दिया गया है और अब दूषित औद्योगिक भूमि की सफाई के उद्देश्य से बैक्टीरिया के उपयोग में दीर्घकालिक प्रयोग का विषय है। साथ ही उपयोग से पहले थोड़ा प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, प्राकृतिक गैस गैर विषैले होती है; टाउन गैस में कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) ने इसे बेहद जहरीला बना दिया, आकस्मिक विषाक्तता और गैस से आत्महत्या आम बात हो गई। प्राकृतिक गैस उपकरणों से विषाक्तता केवल अधूरे दहन के कारण होती है, जो सीओ बनाता है, और रहने वाले आवास में फ्लू का रिसाव होता है। टाउन गैस की तरह, उपयोगकर्ता को यह इंगित करने के लिए गैस में थोड़ी मात्रा में दुर्गंधयुक्त पदार्थ ( mercaptan ) मिलाया जाता है कि कोई रिसाव है या कोई बर्नर नहीं है, गैस की अपनी कोई गंध नहीं है।
ब्रिटिश गैस उद्योग के संगठन ने इन परिवर्तनों के लिए अनुकूलित किया, पहले गैस अधिनियम 1965 द्वारा गैस परिषद को बारह क्षेत्र के गैस बोर्ड को गैस प्राप्त करने और आपूर्ति करने का अधिकार दिया गया। तत्पश्चात, गैस अधिनियम 1972 ने एक एकल वाणिज्यिक इकाई के रूप में ब्रिटिश गैस संस्था का गठन किया, जिसमें सभी बारह क्षेत्रीय गैस बोर्ड को सम्मिलित किया गया, जिससे उन्हें पूरे ब्रिटेन में औद्योगिक वाणिज्यिक और घरेलू ग्राहकों को गैस और गैसीय उपकरणों का अधिग्रहण, वितरण और विपणन करने की अनुमति मिली। 1986 में, ब्रिटिश गैस पीएलसी का निजीकरण कर दिया गया और सरकार का अब प्रत्यक्ष रूप से कोई नियंत्रण नहीं रहा।
उत्तरी सागर के तैलीय अनुयुग के समय, टाउन गैस के लिए कस्बों और शहरों में स्थापित कई संचक कच्चे लोहे गैस पाइपलाइन को प्लास्टिक से बदल दिया गया था।
जैसा कि डीटीआई एनर्जी रिव्यू 'अवर एनर्जी चैलेंज' जनवरी 2006 में रिपोर्ट किया गया था, उत्तरी सागर गैस संसाधनों का अनुमान की तुलना में तेज दर से कमी आई है और यूके के लिए गैस की आपूर्ति दूरस्थ स्रोतों से की जा रही है, एक रणनीति जो कि विकास से संभव हुई है। पाइप बिछाने की प्रौद्योगिकियां जो भूमि के ऊपर और समुद्र के नीचे और महाद्वीपों के बीच गैस के संचरण को सक्षम बनाती हैं। अब प्राकृतिक गैस एक विश्वव्यापी वस्तु है। आपूर्ति के ऐसे स्रोत किसी भी आयात के सभी संकट के संपर्क में हैं।
लोकप्रिय संस्कृति में
वर्ष 1970 में आरम्भ होने वाले "न्यू कुकर स्केच" के प्रकरण के एक भाग के रूप में मोंटी पाइथन ने कोयले से नार्थ सागर से गैस के रुपांत्ररण को हास्यानुकृत किया जिससे उन्हें कुछ कठिनाइयों का सामना करना पड़ा किन्तु वे उन कठिनाइयों से बाहर निकल गए।
इसका उपयोग 19वीं शताब्दी में कई ऐतिहासिक बैलून आरोहण के लिए किया गया था( द एरोनॉट्स (फिल्म) देखें)।
जर्मनी में गैस का उत्पादन
कई मायनों में, जर्मनी ने कोयला गैस अनुसंधान और कार्बन रसायन विज्ञान का नेतृत्व किया। पूरे जर्मन रासायनिक उद्योग के साथ अगस्त विल्हेम वॉन हॉफमैन के मजदूरों का उदय हुआ। फीडस्टॉक के रूप में कोयला गैस कचरे का उपयोग करके शोधकर्ताओं ने नई प्रक्रियाओं का विकास किया तथा विटामिन सी और एस्पिरिन प्राकृतिक कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित किया।
जर्मन अर्थव्यवस्था द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान कोयला गैस पर निर्भर थी क्योंकि पेट्रोलियम की कमी ने नाजी जर्मनी को विमान और टैंकों के लिए सिंथेटिक ईंधन का उत्पादन करने के लिए फिशर-ट्रॉप्स संश्लेषण विकसित करने के लिए मजबूर किया था।
गैस प्रसंस्करण में मुद्दे
- टार एरोसोल (टार एक्सट्रैक्टर्स, कंडेनसर/स्क्रबर्स, 1912 में इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रेसिपिटेटर्स )
- हल्का तेल वाष्प (तेल धोना)
- नेफ़थलीन (तेल/टार वाशिंग)
- अमोनिया गैस (मार्जक)
- हाइड्रोजन सल्फाइड गैस (शोधक बक्से)
- हाइड्रोजन साइनाइड गैस (शोधक)
प्रथम विश्व युद्ध-अंतर्युद्ध युग के विकास
- उच्च गुणवत्ता वाले गैस ऑयल (मोटर ईंधन के रूप में प्रयुक्त) और फीड कोक (स्टील बनाने के लिए डायवर्ट) की हानि से बड़ी मात्रा में तारकोल की समस्या होती है। सीडब्लूजी (कार्ब्युरेटेड वॉटर गैस) तारकोल प्रभरण स्टॉक के रूप में कोयला तारकोल गैसीकरण की तुलना में कम मूल्यवान है। टार-वाटर इमल्शन अविक्रेय जल और उत्पादों द्वारा निम्न गुणवत्ता के कारण संसाधित करने के लिए असंवैधानिक है।
- सीडब्लूजी तारकोल हल्के बहुचक्रीय एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन से भरा है जो तारकोल बनाने के लिए अच्छा है, लेकिन रासायनिक प्रणेता में अच्छा नहीं है।
- सीडब्ल्यूजी उत्पादन के लिए विभिन्न बैक-रन प्रक्रियाएं ईंधन का कम उपभोग करती हैं और सीडब्ल्यूजी समुच्चय में बिटुमेनी कोयले के उपयोग से संबंधित विवादों को सुलझाने में सहायता करती हैं।
- उच्च दबाव पाइपलाइन वेल्डिंग का विकास बड़े नगरपालिका गैस संयंत्रों के निर्माण और एमजी उद्योग के समेकन को प्रोत्साहित करता है। प्राकृतिक गैस के उदय के लिए चरण निर्धारित करता है।
- इलेक्ट्रिक लाइटिंग गैसलाइट की जगह लेती है। एमजी उद्योग 1920 के दशक के मध्य में शिखर पर हैं।
- 1936 या उसके बाद लुर्गी गैसीफायर का विकास जर्मनों ने तेल की कमी के कारण गैसीकरण/सिनफ्यूल पर काम जारी रखा।
- यूएस में 1935 का पब्लिक यूटिलिटी होल्डिंग कंपनी अधिनियम, संयुक्त राज्य अमेरिका में एकीकृत कोक और गैस कंपनियों को तोड़ने के लिए बाध्य करता है।
- सीओ / एच2 से तरल ईंधन के संश्लेषण के लिए फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया गैस।
- हैबर बॉश अमोनिया प्रक्रिया औद्योगिक हाइड्रोजन की बड़ी आवश्यकता उत्पन्न करती है।
द्वितीय विश्व युद्ध के बाद: निर्मित गैस का पतन
- प्राकृतिक गैस उद्योग का विकास। टाउन गैस के 10-20 एमजे/एम3 की तुलना में प्राकृतिक गैस में 37 एमजे/एम3 की ऊर्जा प्रकरण है।
- रासायनिक संभरण भंड़ार (फीड स्टॉक) के स्रोत के रूप में पेट्रोरसायन तारकोल के मूल्य को बहुत कम कर देते हैं। ( बीटीएक्स (रसायन विज्ञान), फेनॉल्स, पिच)
- लकड़ी के संरक्षण के लिए क्रेओसोट के उपयोग में पतन।
- प्रत्यक्ष कोयला/प्राकृतिक गैस अंतः क्षेपण धातुकर्मीय कोक की मांग को कम करता है। प्रध्वंस भट्टी में 25 से 40 फीसदी कम कोक की जरूरत होती है।
- बीओएफ और ईएएफ अप्रचलित गुम्बद भट्टियों को संसाधित करते हैं। इस्पात कतरन उच्छिष्ट के पुनर्चक्रण में कोक की आवश्यकता कम करें। अम्लान स्टील/लोहे की कम आवश्यकता होती है।
- कच्चा लोहा और स्टील को अल्युमीनियम और प्लास्टिक से बदल दिया जाता है।
- थैलिक एनहाइड्राइड उत्पादन नेफ़थलीन के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण से ओ-जाइलॉल प्रक्रिया में स्थानांतरित हो जाता है।
द्वितीय विश्वयुद्ध के बाद के सकारात्मक विकास
- गैस में कोलतारी (टैरी) वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए हाइड्रोजन के उपयोग से गैस का उत्प्रेरक उन्नयन
- अमेरिका में कोक उत्पादन में गिरावट से तारकोल का संकट पैदा हो गया है क्योंकि तारकोल की पिच इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस /एल्यूमीनियम के लिए कार्बन इलेक्ट्रोड के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है। अमेरिका को अब चीन से तारकोल का आयात करना पड़ रहा है
- सीओ/एच2 मिश्रण के हाइड्रोजनीकरण के माध्यम से मेथनॉल बनाने की प्रक्रिया का विकास।
- मेथनॉल से पेट्रोल बनाने के लिए मोबिल एम-गैस प्रक्रिया
- दक्षिण अफ्रीका में सासोल कोयला प्रक्रिया संयंत्र।
- तरल और गैसीय ईंधन में कोयले का प्रत्यक्ष हाइड्रोजनीकरण
- डानकुनी कोल कॉम्प्लेक्स भारत का एकमात्र प्लांट है जो कोलकाता में कोयला गैस (टाउन गैस) का उत्पादन कर रहा है, जो वर्ष 1973 के तेल के संकट होने के बाद वर्ष 1974 की भारत सरकार की ईंधन नीति समिति की अनुरोध पर निर्मित बैबॉक-वुडल डखम (यूके) की कंटीन्यूअस वर्टिकल रिटॉर्ट टेक्नोलॉजी का उपयोग कर रहा है। वर्ष 1990 के दशक में संयंत्र ने ज़ाइलेनॉल, क्रेसोल और फिनोल जैसे विभिन्न रसायनों का उत्पादन किया।[22][23]
उप-उत्पाद
कोयला गैस निर्माण के उप-उत्पादों में कोक (ईंधन), कोल तार, गंधक और अमोनिया सम्मिलित थे और ये सभी उत्पाद उपयोगी थे। कोल टार से डाई, सल्फा दवा, शर्करीय जैसी दवाएं और दर्जनों कार्बनिक यौगिक बनाए जाते हैं।[citation needed]
लंदन की प्रमुख तीन गैस कंपनियों द्वारा उपयोग किए गए कोयले और उत्पादित टाउन गैस और उप-उत्पादों को तालिका में संक्षेपित किया गया है।[24][25][26]
| संगठन (कम्पनी) | गैस, प्रकाश और कोक | दक्षिण महानगर | व्यावसायिक | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| वर्ष | 1913 | 1920 | 1934 | 1913 | 1920 | 1934 | 1913 | 1920 | 1934 |
| कोयला कार्बनीकृत, टन | 1,988,241 | 2,279,253 | 3,011,227 | 1,125,779 | 1,211,857 | 1,118,573 | 187,291 | 235,406 | 244,644 |
| निर्मित गैस, मिलियन घन फीट | 29,634 | 35,149 | 51,533 | 14,097 | 15,182 | 15,034 | 3,702 | 4,340 | 3,487 |
| निर्मित कोक(ईंधन), टन | 1,246,624 | 1,469,220 | 1,867038 | 695,214 | 743,982 | 664,555 | 117,057 | 158,899 | 159,019 |
| निर्मित कोक(ईंधन), हंड्रेडवेट प्रति टन कोयला (20 हंड्रेडवेट = 1 टन) | 12.54 | 12.89 | 12.40 | 12.35 | 12.28 | 11.88 | 12.50 | 13.50 | 13.00 |
| निर्मित तारकोल, मिलियन गैलन | 19.88 | 20.5 | 31.32 | 10.81 | 11.27 | 12.97 | 1.97 | 0.94 | 2.39 |
| निर्मित तारकोल, गैलन प्रति टन कोयला | 10.0 | 9.0 | 10.4 | 9.6 | 9.3 | 10.7 | 10.5 | 9.4 | 9.8 |
| निर्मित अमोनियामय उदक द्रव, मिलियन गैलन | 59.25 | 61.77 | 71.06 | 36.93 | 37.93 | 36.69 | 5.94 | 6.54 | 7.41 |
| निर्मित अमोनियामय उदक द्रव, गैलन प्रति टन कोयला | 29.8 | 27.1 | 23.6 | 32.8 | 31.3 | 32.8 | 31.7 | 27.8 | 30.3 |
कोक
कोक (ईंधन) का उपयोग धूम्रमुक्त ईंधन के रूप में जल गैस और उत्पादक गैस के निर्माण के लिए किया जाता है।
तारकोल
विभिन्न उत्पादों को पुनर्प्राप्त करने के लिए कोलतार को भिन्नात्मक आसवन के अधीन किया गया था, निम्नलिखित को सम्मिलित करते हुए
- टार, सड़कों के लिए
- बेन्ज़ोल, एक मोटर ईंधन
- कारबोलिक अम्ल (क्रेओसोट), एक लकड़ी परिरक्षक
- फीनॉल, प्लास्टिक के निर्माण में प्रयोग किया जाता है
- क्रेसोल, विसंक्रामक
सल्फर
सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
अमोनिया
उर्वरकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
ब्रिटेन के कोयला गैस उद्योग की संरचना
आरम्भ में कोयला गैस का निर्माण आत्मनिर्भर संगठनों द्वारा किया गया था लेकिन यूनाइटेड किंगडम में इनमें से कई बाद में नगरपालिका सेवाओं में परिवर्तित हो गयी। वर्ष 1948 में कुल 1,062 गैस उपक्रम थे। दोनों निजी कंपनियां, कुल का लगभग दो-तिहाई, और नगरपालिका गैस उपक्रम, लगभग एक-तिहाई, गैस अधिनियम 1948 के तहत राष्ट्रीयकरण थे। इसके अतिरिक्त गैस नवीनीकरण अधिनियम 1972 के अंतर्गत हुआ। अधिक जानकारी के लिए ब्रिटिश गैस पीएलसी देखें।
इस्पात उद्योग के कोक ओवन के सह-उत्पाद संयंत्रों के अलावा कोयला गैस अब यूके में नहीं बनाई जाती है। इसे पहले तेल से बनी गैस तत्पश्चात उत्तरी सागर से प्राकृतिक गैस द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था।
यह भी देखें
- अवमंदन (खनन)
- पर्यावरण उपचार
- गैस प्रकाश
- गैस वर्क्स पार्क
- गैसीफायर
- गैसमापी
- गैसवर्क्स
- निर्मित गैस का इतिहास
- रोशन करने वाली गैस
- जीवैकक गैस
- काष्ठ गैस
संदर्भ
टिप्पणियाँ
- ↑ Speight, James G. (2000). "Fuels, Synthetic, Gaseous Fuels". Kirk‐Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. doi:10.1002/0471238961.0701190519160509.a01. ISBN 9780471484943.
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- ↑ Terry, Herbert (14 July 1881). "Coal-Gas Poisoning". The Boston Medical and Surgical Journal. 105 (2): 29–32. doi:10.1056/NEJM188107141050202.
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- ↑ "How do people die by putting their head in the oven?".
- ↑ "Why have people stopped committing suicide with gas?". 9 November 2012.
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- ↑ Beychok, M.R., Process and environmentals technology for producing SNG and liquid fuels, U.S, EPA report EPA-660/2-2-75-011, May 1975
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- ↑ "The Introduction of Water Gas in the United States" (Google Books excerpt). The Baltimore Gas and Electric News. Consolidated Gas, Electric Light, and Power Company of Baltimore. 5 (6): 383. 1916.
- ↑ Proceedings of the American Gas Light Association ... By American Gas Light Association, 1881 p.117 https://books.google.com/books?id=OSNLAAAAMAAJ&pg=PA116
- ↑ Power: devoted to the generation and transmission of power, Volume 26 1906 p.686 https://books.google.com/books?id=DcEfAQAAMAAJ&pg=PA687&lpg=PA687
- ↑ 15.0 15.1 Williams, Trevor I (1981). A History of the British Gas Industry. Oxford: Oxford University Press. pp. 182–89, 290. ISBN 0198581572.
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- ↑ History of Coal India Limited, 1979-80, https://www.coalindia.in/en-us/company/history.aspx Archived 4 February 2018 at the Wayback Machine,
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स्रोत
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आगे की पढाई
- Barty-King, H. (1985). New Flame: How Gas changed the commercial, domestic and industrial life in Britain from 1783 to 1984. Tavistock: Graphmitre. ISBN 0-948051-00-0.
- Peebles, Malcolm W. H. (1980). Evolution of the Gas Industry. London and Basingstoke: Macmillan. ISBN 0-333-27971-9.
- Fressoz, J. B. (2007). "The gas lighting controversy, technological risk, expertise and regulation in Paris and London, 1815-1850". Journal of Urban History. 33 (5): 729–755. doi:10.1177/0096144207301418. S2CID 143904635.
| Coal types by grade (lowest to highest) |  | |
|---|---|---|
| Coal combustion | ||
| Coal mining | ||
Note: [1] Peat is considered a precursor to coal. Graphite is only technically considered a coal type. | ||
