প্রাকৃতিক গ্যাসের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য। প্রাকৃতিক গ্যাসের উৎপাদন ও ব্যবহার

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

যৌগগুলির অন্যান্য সমষ্টিগত পরামিতির তুলনায় পদার্থের বায়বীয় অবস্থা সবচেয়ে সাধারণ। প্রকৃতপক্ষে, এই অবস্থায় আছে:

• তারা;
• ইন্টারস্টেলার স্পেস;
• গ্রহ;
• বায়ুমণ্ডল;
• সামগ্রিকভাবে কসমস।

গ্যাসের প্রধান স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল ক্রিস্টাল জালিতে দুর্বল আন্তঃআণবিক মিথস্ক্রিয়া, যার কারণে এই পদার্থের সমস্ত প্রধান বৈশিষ্ট্য প্রকাশ পায়। সেখানে অবশ্যই প্রচুর গ্যাস রয়েছে। যাইহোক, আমরা আমাদের গ্রহে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ এবং তৃতীয় সর্বাধিক সাধারণ বিবেচনা করব - প্রাকৃতিক৷

প্রাকৃতিক গ্যাসের গঠন

যদি আমরা প্রাকৃতিক গ্যাসের গুণগত সংমিশ্রণকে চিহ্নিত করি, তবে আমাদের অবিলম্বে দুটি গ্রুপের উপাদানগুলিকে আলাদা করতে হবে: জৈব এবং অজৈব। যেহেতু, যদিও এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে এটি মিথেন নিয়ে গঠিত, তবে এটি সম্পূর্ণ সত্য নয়৷

জৈব উপাদানের মধ্যে রয়েছে:

• মিথেন - CH₄;
• প্রোপেন - C₃H₈;
• বুটানে - С₄N₁₀;
• ইথেন - C₂N₄;
• ভারীপাঁচটির বেশি কার্বন পরমাণু সহ হাইড্রোকার্বন৷

অজৈব উপাদানগুলির মধ্যে নিম্নলিখিত যৌগগুলি রয়েছে:

• হাইড্রোজেন (ছোট পরিমাণে) - H₂;
• কার্বন ডাই অক্সাইড - CO₂;
• হিলিয়াম - না;
• নাইট্রোজেন - N₂;
• হাইড্রোজেন সালফাইড - H₂S.

একটি নির্দিষ্ট মিশ্রণের রচনাটি ঠিক কী হবে তা নির্ভর করে উৎসের উপর, অর্থাৎ জমার উপর। একই কারণ প্রাকৃতিক গ্যাসের বিভিন্ন ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করে। যাইহোক, তাদের যে কোনো খনন করা হয়, এবং প্রতিটি একটি মান আছে. এটা ঠিক যে কোন প্রকার জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করা হয় এবং বিদেশী অমেধ্য দিয়ে স্যাচুরেটেড যৌগগুলির সংশ্লেষণের জন্য রাসায়নিক শিল্পে ব্যবহৃত খুব চর্বিযুক্ত।

প্রাকৃতিক গ্যাসের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

এই ধরনের পরামিতিগুলি ঠিকভাবে নির্দিষ্ট করতে, আপনার জানা উচিত গ্যাসের মিশ্রণের গঠন ঠিক কী। সর্বোপরি, যদি এটি মিথেন দ্বারা প্রভাবিত হয় (97% পর্যন্ত), তবে বৈশিষ্ট্যগুলি দেওয়া যেতে পারে, এটিতে ফোকাস করে৷

যদি অজৈব উপাদান বা ভারী হাইড্রোকার্বন (কয়েক শতাংশ পর্যন্ত) বেশি থাকে, তাহলে প্রাকৃতিক গ্যাসের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নাটকীয়ভাবে পরিবর্তিত হয়।

অতএব, শুধুমাত্র আনুমানিক শারীরিক সীমা নির্দিষ্ট করা যেতে পারে।

1. অটো-ইগনিশন তাপমাত্রা - 650-700⁰C.
2. অক্টেন নম্বর - 120-130।
3. কোন রঙ, স্বাদ বা গন্ধ নেই।
4. হাওয়ার চেয়ে প্রায় 2 গুণ হালকা, সহজেই ঘরের উপরের স্তরগুলিতে ঘনীভূত হয়।
5. একটি স্বাভাবিক অবস্থা (গ্যাস) আকারে ঘনত্ব - 0, 68-0,85 kg/m³.
6. মান অবস্থার অধীনে, সর্বদা একটি গ্যাসীয় সমষ্টিগত অবস্থায় থাকুন।
7. 5-15% পরিমাণে বাতাসের সাথে মিশ্রিত করা হলে তা বিস্ফোরক হয়।
8. দহনের তাপ প্রায় ৪৬ MJ/m³.

এছাড়া, প্রাকৃতিক গ্যাসের পরামিতিগুলির রাসায়নিক দিকটিও লক্ষ করা উচিত।

1. এটি একটি অত্যন্ত দাহ্য পদার্থ, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় স্পার্ক সহ এবং ছাড়াই স্ব-ইগনিশন করতে সক্ষম।
2. যেহেতু মূল উপাদানটি মিথেন, তাই এর সমস্ত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
3. প্রতিস্থাপন, ডিহাইড্রোজেনেশন, পাইরোলাইসিস, প্রতিসরণ প্রতিক্রিয়ায় প্রবেশ করুন।
4. নিম্ন তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপে কম্প্রেস এবং তরল করে।

অবশ্যই, প্রাকৃতিক গ্যাসের এই ধরনের ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য শিল্পে এর ব্যবহারের বিস্তৃত পরিসর নির্ধারণ করে।

প্রাকৃতিক গ্যাসের বিশেষ সম্পত্তি

প্রশ্নযুক্ত যৌগটির একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য হল গ্যাস হাইড্রেট জমা তৈরি করার ক্ষমতা, অর্থাৎ শক্ত অবস্থায় থাকা। এই কাঠামোগুলি 1/220 অনুপাতে জলের অণু গঠনের দ্বারা শোষিত প্রাকৃতিক গ্যাসের আয়তনের প্রতিনিধিত্ব করে। অতএব, এই ধরনের আমানত অত্যন্ত সমৃদ্ধ শিলা। প্রকৃতিতে তাদের ঘনত্বের স্থান:

• মহাসাগরের গভীর তলদেশ;
• পারমাফ্রস্টের সঞ্চয়।

অস্তিত্বের অবস্থা - হাইড্রোডাইনামিক চাপ এবং নিম্ন তাপমাত্রা।

প্রাকৃতিক গ্যাস ক্ষেত্র

যদি আমরা প্রাকৃতিক বিষয়বস্তুর কথা বলিপ্রকৃতিতে গ্যাস, ঘনত্বের প্রধান স্থানগুলি সনাক্ত করা সম্ভব:

1. এটি একটি পাললিক শিলা, একটি খনিজ যা বহু সহস্রাব্দ ধরে পৃথিবীর ভূত্বকের গভীর স্তরে জৈব পদার্থের অ্যানারোবিক ক্ষয় দ্বারা গঠিত হয়েছে৷
2. ভূগর্ভস্থ পানিতে দ্রবীভূত।
3. তেলের মধ্যে রয়েছে, এটির উপরে একটি তেল এবং গ্যাসের ক্যাপ তৈরি করে।
4. সমুদ্রতলের স্তর এবং সুদূর উত্তরের পয়েন্টগুলিতে গ্যাস হাইড্রেটের আকারে ঘটে।

যদি আমরা আঞ্চলিকভাবে গ্যাসক্ষেত্রের বন্টন নির্দেশ করি, তাহলে নেতারা হল নিম্নলিখিত দেশগুলি:

• রাশিয়া।
• উপসাগরীয় দেশ।
• USA।
• কানাডা।
• ইরান।
• কাজাখস্তান।
• আজারবাইজান।
• উজবেকিস্তান।
• নরওয়ে।
• তুর্কমেনিস্তান।
• নেদারল্যান্ডস।

বিশ্বে উৎপাদন বার্ষিক প্রায় ৩৬৪৩ বিলিয়ন m³ প্রতি বছর। এর মধ্যে শুধুমাত্র রাশিয়ায় 673.46 বিলিয়ন m³।

প্রাকৃতিক গ্যাসের তাপমাত্রা যেখানে এটি জ্বলে 650 ⁰C। অর্থাৎ, এটি সেই সূচক যেখানে এটি স্ব-ইগনিশন করতে সক্ষম। এই ক্ষেত্রে, অন্য যেকোন ধরণের জ্বালানীর দহনের তুলনায় তাপ শক্তির একটি বৃহত্তর পরিমাণ নির্গত হয়। স্বাভাবিকভাবেই, এটি এই পদার্থের ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে না৷

এই কারণেই অনেক দেশ যাদের প্রাকৃতিক গ্যাসের মজুদ নেই তারা অন্য রাজ্য থেকে আমদানি করতে বাধ্য হয়। পরিবহন বিভিন্ন উপায়ে সঞ্চালিত হয়:

• গ্যাসীয় অবস্থায় পাইপলাইনের মাধ্যমে;
• সমুদ্রপথে ট্যাঙ্কে - তরল আকারে;
• ইনরেলওয়ে ট্যাঙ্ক গাড়ি - তরলীকৃত।

প্রতিটি পথের সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। বিশেষত, সমুদ্র এবং রেলপথের বিকল্পগুলি নিরাপদ, যেহেতু রেফ্রিজারেটেড সিলিন্ডারে তরল গ্যাসের রাসায়নিক কার্যকলাপ বায়বীয় অবস্থার তুলনায় অনেক কম। পাইপলাইন ট্রান্সমিশন দূরত্ব এবং এর ভলিউম বাড়ায়, উপরন্তু, এই পদ্ধতিটি অর্থনৈতিকভাবে কার্যকর।

প্রাকৃতিক গ্যাসে মিথেন

মিথেন গ্যাস প্রাকৃতিক মিশ্রণের প্রধান কাঁচামাল উপাদান। এর বিষয়বস্তু 70-98% পর্যন্ত। নিজেই, এটি গ্রহের তৃতীয় সর্বাধিক সাধারণ গ্যাস, যা তেল, আন্তঃনাক্ষত্রিক স্থান এবং অন্যান্য গ্রহের বায়ুমণ্ডলের অংশ।

রসায়নের দৃষ্টিকোণ থেকে, মিথেন গ্যাস হল একটি স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন যা অনেকগুলি সম্পৃক্ত অ্যালিফ্যাটিক যৌগের অন্তর্গত। অ্যালকেন বা প্যারাফিনের প্রথম প্রতিনিধি। এর রাসায়নিক কার্যকলাপ কম, এটি বেশ শান্ত। প্রতিক্রিয়াশীল:

• প্রতিস্থাপন;
• সম্পূর্ণ জারণ;
• রূপান্তর।

এটি একটি বর্ণহীন অ-ধূমপান শিখায় জ্বলে, কোনো গন্ধ নেই।

প্রাকৃতিক গ্যাসের প্রকার

প্রশ্নের মধ্যে তিনটি প্রধান ধরনের পদার্থ রয়েছে।

1. শুষ্ক প্রাকৃতিক গ্যাস হল এমন একটি যার মধ্যে 97% এর বেশি মিথেন থাকে। অর্থাৎ, অন্যান্য হাইড্রোকার্বন সহ অমেধ্যের পরিমাণ অত্যন্ত কম৷
2. চর্মসার গ্যাস। এটি একটি মিশ্রণের নাম যাতে অল্প পরিমাণে ভারী হাইড্রোকার্বন থাকে।
3. মোটা প্রাকৃতিক গ্যাস হল ভারী হাইড্রোকার্বন এবং অজৈব উপাদানে সমৃদ্ধ (নাইট্রোজেন, হাইড্রোজেন, হিলিয়াম, আর্গন, কার্বন ডাই অক্সাইড, হাইড্রোজেন সালফাইড)।

গ্যাসের শুষ্কতার সহগ হিসাবে এই জাতীয় ধারণা, আপনাকে কাঁচামালের গুণমান মূল্যায়ন করতে দেয় যা থেকে পণ্যগুলি ভবিষ্যতে তৈরি করা হবে। সব পরে, প্রাকৃতিক গ্যাস নিজেই শুধুমাত্র একটি ভিত্তি। বিভিন্ন শিল্পের জন্য বিভিন্ন পণ্যের প্রয়োজন হয়, তাই নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করার জন্য সেগুলি যত্ন সহকারে প্রক্রিয়াজাত এবং পরিমার্জিত হয়৷

পণ্যের গুণমান

প্রাকৃতিক গ্যাসের গুণমান সরাসরি গঠনের উপর নির্ভর করে। যদি মিথেন প্রাধান্য পায় তবে এই জাতীয় পণ্য জ্বালানির সর্বোত্তম উত্স হবে। যদি বেশিরভাগ ফ্যাটি হাইড্রোকার্বনের সংমিশ্রণে থাকে তবে রাসায়নিক শিল্পের জন্য এই জাতীয় কাঁচামাল সবচেয়ে উপযুক্ত।

সঠিক মানের প্রাকৃতিক গ্যাস সরবরাহ করার জন্য, বিশেষ রাসায়নিক উদ্ভিদ রয়েছে যেখানে চূড়ান্ত গন্তব্যে আরও চালানের আগে এটি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে পরিষ্কার এবং প্রক্রিয়াকরণের মধ্য দিয়ে যায়। কাজের পদ্ধতিগুলি পণ্যটির উদ্দেশ্যমূলক ব্যবহারের উপর নির্ভর করবে।

সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, যদি এটি গার্হস্থ্য উদ্দেশ্যে ব্যবহার করা হয়, তবে বিশেষ গন্ধ, বিশেষ করে মারকাপটান, এতে যোগ করা হয়। এটি করা হয় যাতে গ্যাসটি গন্ধ পেতে শুরু করে, কারণ তখন একটি ফুটো হওয়ার ক্ষেত্রে এটি সনাক্ত করা সহজ হবে। সমস্ত mercaptans একটি তীব্র গন্ধ আছে.

প্রাকৃতিক গ্যাসের ব্যবহার

অনেক শিল্পের প্রাকৃতিক গ্যাসের ব্যবহারশিল্প এবং সুবিধা। যেমন:

• CHP।
• বয়লার রুম।
• গ্যাস ইঞ্জিন।
• রাসায়নিক উত্পাদন (প্লাস্টিক এবং অন্যান্য উপকরণ তৈরি)।
• গাড়ির জন্য জ্বালানী।
• আবাসিক গরম।
• খাবার রান্না করা।

এই কারণেই এই কাঁচামালের বিশ্বে উৎপাদন এত বেশি, এবং আমদানি ও রপ্তানি বিলিয়ন ডলারে অনুমান করা হয়৷

পরিবেশগত

প্রকৃতির পরিচ্ছন্নতার পরিপ্রেক্ষিতে, প্রাকৃতিক গ্যাসের চেয়ে ভালো জ্বালানির উৎস আর নেই। পরিবেশ সংস্থাগুলি সম্পূর্ণরূপে এর ব্যবহারকে সমর্থন করে। যাইহোক, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, প্রাকৃতিক গ্যাসের দহনের ফলে একটি বিক্রিয়া পণ্য - কার্বন ডাই অক্সাইড জমা হয়৷

এবং যেহেতু এটি গ্রিনহাউস গ্যাসের অন্তর্গত, তাই এর জমা হওয়া গ্রহের জন্য খুবই বিপজ্জনক। তাই, আসন্ন গ্রিনহাউস প্রভাব থেকে গ্রহের পরিবেশগত অবস্থাকে রক্ষা করার জন্য একাধিক কাজ করা হচ্ছে, প্রকল্পগুলি তৈরি করা হচ্ছে৷