Skip to main content
Global

16.2: खनन, प्रसंस्करण और बिजली पैदा करना

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    170487

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    जीवाश्म ईंधन का उपयोग करने से पहले निकाला या खनन किया जाना चाहिए, और विशिष्ट विधि जीवाश्म ईंधन के प्रकार पर निर्भर करती है। कोयला और प्राकृतिक गैस का उपयोग मुख्य रूप से बिजली उत्पादन के लिए किया जाता है, जबकि पेट्रोलियम को वाहनों, विमानों और हीटिंग के साथ-साथ अन्य उत्पादों के लिए ईंधन का उत्पादन करने के लिए परिष्कृत किया जाता है।

    कोयला

    माइनिंग

    कोयला दो प्रमुख तरीकों से निकाला जाता है, जिनमें से कई प्रकार होते हैं: सतही खनन या उपसतह खनन। सतही खनन पृथ्वी की सतह (आकृति\(\PageIndex{a}\)) के करीब कोयले के सीमों को उजागर करने के लिए ओवरबर्डन नामक चट्टान की मिट्टी और परतों को हटाने के लिए बड़ी मशीनों का उपयोग करता है। स्ट्रिप माइनिंग एक प्रकार का सतही खनन है जिसमें भूमि के प्रत्येक खंड (पट्टी) से क्रमिक रूप से ओवरबर्डन को हटा दिया जाता है। एक बार जब पहली पट्टी से ओवरबर्डन हटा दिया जाता है, तो कोयला हटा दिया जाता है। दूसरी पट्टी से ओवरबर्डन को फिर पहली पट्टी में जमा किया जाता है, और दूसरी पट्टी से कोयला हटा दिया जाता है। तीसरी पट्टी से ओवरबर्डन को फिर पहली पट्टी में रखा जाता है, और इसी तरह। पर्वतारोहण एक अधिक विनाशकारी प्रकार का सतही खनन है जिसमें सभी ओवरबर्डन को विस्फोटकों से हटा दिया जाता है, जिससे पूरे कोयला सीम को एक ही बार में प्रकट किया जाता है (आंकड़ा\(\PageIndex{b}\))। ओवरबर्डन (पर्वतारोहण) के बड़े हिस्से को पास की घाटी में फेंक दिया जाता है, और कोयले को हटा दिया जाता है।

    एक बड़ी, पीली मशीन कोयला, जो काले पाउडर के रूप में दिखाई देती है जिसमें बड़े काले गुच्छे होते हैं
    चित्र\(\PageIndex{a}\): व्योमिंग में कोयले का सतही खनन। भूमि प्रबंधन ब्यूरो (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि।
    पहाड़ के पूर्व समोच्च की रूपरेखा। कोयले के सीवन को प्रकट करने के लिए ओवरबर्डन को पास की घाटी में फेंक दिया गया है।एक पर्वतारोहण स्थल का बंजर चपटा परिदृश्य
    चित्र\(\PageIndex{b}\): बाएं: पर्वतारोहण एक पहाड़ की चोटी पर ओवरबर्डन को ढीला करने के लिए विस्फोटकों का उपयोग करता है, जिसे बाद में पास की घाटी (घाटी भरने) में विस्थापित किया जाता है। इसके बाद अंतर्निहित कोयला सीम निकाला जाता है। एक तलछट तालाब मिट्टी इकट्ठा करता है जो घाटी के भराव से नष्ट हो जाती है। EPA (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि। सही: एक पर्वतारोहण स्थल। JW रैंडोल्फ द्वारा छवि (सार्वजनिक डोमेन)

    सबसरफेस माइनिंग (डीप माइनिंग) गहरी जमा (आंकड़ा\(\PageIndex{c}\)) तक पहुंचने के लिए भूमिगत सुरंगों का उपयोग करता है। कुछ भूमिगत खदानें हजारों फुट गहरी हैं, और मीलों तक फैली हुई हैं। खनिक गहरी खदान के शाफ्ट के नीचे लिफ्ट की सवारी करते हैं और कोयले तक पहुंचने के लिए लंबी सुरंगों में छोटी ट्रेनों की यात्रा करते हैं। खनिक बड़ी मशीनों का उपयोग करते हैं जो कोयले को खोदते हैं। बहाव वाली खानों में, एक सुरंग को क्षैतिज रूप से एक पहाड़ के किनारे खोदा जाता है। ढलान की खानों में, यह सुरंग विकर्ण है। शाफ्ट खानों में, लिफ्टों का उपयोग ऊर्ध्वाधर सुरंगों के माध्यम से कोयले को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है।

    कोयले तक पहुंचने के लिए एलीवेटर शाफ्ट और क्षैतिज और विकर्ण सुरंगों को प्रकट करने वाली भूमि का भाग। खनन किए गए कोयले की सुविधाएं और ढेर सतह पर हैं।
    चित्र\(\PageIndex{c}\): सबसरफेस माइनिंग में गहरे भूमिगत कोयले के जमाव तक पहुंचने के लिए सुरंगों को खोदना शामिल है। राष्ट्रीय ऊर्जा शिक्षा विकास परियोजना/ईआईए (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि

    कोयले का प्रसंस्करण

    एक बार खनन करने के बाद, कोयला खनन स्थल के पास स्थित एक तैयारी संयंत्र में जा सकता है, जहां चट्टानों और गंदगी, राख, सल्फर और अन्य अवांछित सामग्रियों जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए इसे साफ और संसाधित किया जाता है। यह प्रक्रिया कोयले की एक इकाई से प्राप्त होने वाली ऊर्जा की मात्रा को बढ़ाती है, जिसे इसके ताप मूल्य के रूप में जाना जाता है।

    कोयले का परिवहन

    अंत में, खनन और प्रसंस्कृत कोयले का परिवहन किया जाना चाहिए। कोयले के खनन की तुलना में परिवहन अधिक महंगा हो सकता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में वितरित किए जाने वाले लगभग 70% कोयले की यात्रा के कम से कम हिस्से के लिए, ट्रेन (आंकड़ा\(\PageIndex{e}\)) द्वारा ले जाया जाता है। कोयले का परिवहन बार्ज, जहाज या ट्रक द्वारा भी किया जा सकता है। कोयले को कुचला भी जा सकता है, पानी के साथ मिलाया जा सकता है और एक स्लरी पाइपलाइन के माध्यम से भेजा जा सकता है। कभी-कभी, परिवहन लागत कम करने के लिए कोयला खानों के पास कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र बनाए जाते हैं।

    काले टुकड़ों के रूप में कोयले से भरी ट्रेन की कारें
    चित्र\(\PageIndex{e}\): ऑस्ट्रेलिया के विक्टोरिया के मोरवेल में संपीड़ित कोयले की धूल से बनी कोयला ब्रिकेट से भरी एक मालगाड़ी। CSIRO (CC-BY) द्वारा छवि और कैप्शन (संशोधित)।

    कोयले से बिजली उत्पन्न करना

    एक बार बिजली संयंत्र में, कोयले को पहले महीन पाउडर में डाला जाता है और फिर गर्म हवा में मिलाया जाता है और एक भट्टी (आकृति\(\PageIndex{f}\)) में उड़ा दिया जाता है। यह सबसे पूर्ण दहन (जलन) और अधिकतम ताप रिलीज की अनुमति देता है। बॉयलर के अंदर पाइपों के माध्यम से पंप किया गया शुद्ध पानी, कोयले के दहन से गर्मी से भाप में बदल जाता है। विशाल टरबाइन ब्लेड की एक श्रृंखला के खिलाफ धकेलने वाले भाप का उच्च दबाव टरबाइन शाफ्ट को बदल देता है। टर्बाइन शाफ्ट जनरेटर के शाफ्ट से जुड़ा होता है, जहां बिजली का उत्पादन करने के लिए मैग्नेट वायर कॉइल के भीतर घूमते हैं। टरबाइन में अपना काम करने के बाद, भाप को एक कंडेनसर में खींचा जाता है, जो बिजली संयंत्र के तहखाने में एक बड़ा कक्ष है। इस महत्वपूर्ण कदम में, पास के स्रोत (जैसे नदी या झील) से लाखों गैलन ठंडा पानी कंडेनसर के माध्यम से चलने वाली ट्यूबों के नेटवर्क के माध्यम से पंप किया जाता है। नलियों में ठंडा पानी भाप को वापस पानी में बदल देता है जिसे पौधे में बार-बार इस्तेमाल किया जा सकता है। ठंडा पानी नदी या झील से पहली बार निकाले जाने की तुलना में अधिक तापमान को छोड़कर बिना किसी संदूषण के अपने स्रोत पर वापस आ जाता है।

    एक पहाड़ी पर भूरे, धातु के कोयला ऊर्जा संयंत्र से निकलने वाला धुआंकोयला ऊर्जा संयंत्र के माध्यम से एक खंड एक भट्टी में कोयले के दहन को दर्शाता है, जिससे भाप का उत्पादन होता है, जो बिजली उत्पन्न करने के लिए एक टरबाइन को बदल देता है।
    चित्र\(\PageIndex{f}\): वाम: हेल्पर, यूटा में कोयला बिजली संयंत्र। दाएं: एक विशिष्ट स्टीम-साइकिल कोयला बिजली संयंत्र का आरेख (बाएं से दाएं आगे बढ़ना)। कोयला बॉयलर (फर्नेस) में प्रवेश करता है, जहां इसे जलाया जाता है। इससे पानी उबलता है, जिससे भाप पैदा होती है। भाप एक टरबाइन को बदल देती है, जिससे जनरेटर को शक्ति मिलती है। परिणामी बिजली एक ट्रांसफॉर्मर (जो वोल्टेज को बदलती है) से गुज़रती है और फिर ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से भेजी जाती है। भाप ठंडा हो जाता है और कंडेनसर में वापस तरल पानी में घुल जाता है। यह पास की नदी से पानी ठंडा करने में मदद करता है। टेनेसी वैली अथॉरिटी (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा सही छवि।

    यह वीडियो दिखाता है कि बिजली उत्पन्न करने के लिए ऊष्मा ऊर्जा का उपयोग कैसे किया जा सकता है।

     

    तेल और प्राकृतिक गैस

    परम्परागत तेल और प्राकृतिक गैस का निष्कर्षण

    पारंपरिक तेल और प्राकृतिक गैस एक जाल (कैप रॉक) के नीचे समाहित होती है। क्योंकि प्राकृतिक गैस में हल्के अणु होते हैं जो मध्यम तापमान पर गैसीय रूप में होते हैं, यह तेल के ऊपर पाया जाता है, जो भूजल पर तैर सकता है। पारंपरिक तेल और प्राकृतिक गैस तक पहुंचने के लिए, जाल को पहले छेद दिया जाता है। प्रारंभ में, वे काफी उच्च दबाव में होते हैं, और यह उन्हें कुएं (प्राथमिक रिकवरी) से बाहर निकालता है। इसके बाद, पानी (या गैस) को इंजेक्ट किया जाता है ताकि अधिक जीवाश्म ईंधन (द्वितीयक रिकवरी) को बाहर निकाला जा सके। अंत में, उन्नत तेल रिकवरी (तृतीयक रिकवरी) का उपयोग गर्मी (भाप को इंजेक्ट करके) लगाने या कार्बन डाइऑक्साइड, अन्य गैसों, या बड़े अणुओं को इंजेक्ट करके आगे के तेल को निकालने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड तेल को पतला और विस्तारित करने का कारण बनता है, जिससे चट्टानों से निकालना आसान हो जाता है। ध्यान दें कि द्वितीयक रिकवरी बस जलाशय के अंदर दबाव बढ़ाती है जबकि तृतीयक रिकवरी तेल के गुणों को बदल देती है, जिससे इसे निकालना आसान हो जाता है (आंकड़ा\(\PageIndex{g}\))। वसूली का प्रत्येक चरण तेजी से महंगा हो रहा है, और एक कुएं से निष्कर्षण तब तक जारी रहता है जब तक यह लाभदायक रहता है।

    पानी के निपटान के लिए इंजेक्शन कुएं और तेल की वसूली को बढ़ाने के लिए। तेल एक उत्पादन कुएं से गुजरता है।
    चित्र\(\PageIndex{g}\): इंजेक्शन कुएं पानी, कार्बन डाइऑक्साइड, या अन्य पदार्थों को तेल के जमा में स्थानांतरित करते हैं, दबाव बढ़ाते हैं या तेल के गुणों को बदलते हैं, जिससे निष्कर्षण में आसानी होती है। दाईं ओर उत्पादन अच्छा है, जिसके माध्यम से निकाला गया तेल बहता है। यह बेहतर रिकवरी के लिए एक इंजेक्शन कुएं से सुगम है। बाईं ओर अपशिष्ट जल (उत्पादित पानी) के माध्यम से निपटान के लिए एक इंजेक्शन कुआं भूमिगत रूप से संग्रहीत किया जाता है। कई सीमित संरचनाएं भूमिगत पदार्थों को फँसाती हैं। सबसे ऊपर पीने के पानी के भूमिगत स्रोतों का आधार है, जिसका अर्थ है कि इस बिंदु से ऊपर से सभी पेयजल निकाले जाते हैं। सरकारी जवाबदेही कार्यालय (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि।

    तेल मुख्य रूप से जमीन (तटवर्ती) या समुद्र (अपतटीय) में ड्रिलिंग करके प्राप्त किया जाता है। प्रारंभिक अपतटीय ड्रिलिंग आम तौर पर उन क्षेत्रों तक सीमित थी जहां पानी 300 फीट से कम गहरा था। तेल और प्राकृतिक गैस ड्रिलिंग रिग अब दो मील तक गहरे पानी में काम करते हैं। फ़्लोटिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग गहरे पानी (आकृति\(\PageIndex{h}\)) में ड्रिलिंग के लिए किया जाता है। ये स्व-चालित जहाज बड़े केबलों और एंकरों का उपयोग करके समुद्र तल से जुड़े होते हैं। इन प्लेटफार्मों से वेल्स ड्रिल किए जाते हैं जिनका उपयोग उत्पादन उपकरण को समुद्र तल तक कम करने के लिए भी किया जाता है। कुछ ड्रिलिंग प्लेटफॉर्म स्टिल्ट-जैसे पैरों पर खड़े होते हैं जो समुद्र तल में एम्बेडेड होते हैं। इन प्लेटफार्मों में काम करने वाले कर्मचारियों के लिए सभी आवश्यक ड्रिलिंग उपकरण के साथ-साथ आवास और भंडारण क्षेत्र भी हैं। भूमि आधारित उत्पादन की तुलना में अपतटीय उत्पादन बहुत अधिक महंगा है।

    चार लाल खंभे एक मंच का समर्थन करते हैं जो समुद्र से निकलता है, जो अपतटीय ड्रिलिंग का समर्थन करता है
    चित्र\(\PageIndex{h}\): ऑफशोर ऑयल ड्रिलिंग के लिए एक प्लेटफॉर्म। पिक्साबे/केरिडजैक्सन (पिक्साबे लाइसेंस) द्वारा छवि।

    अपरंपरागत तेल और प्राकृतिक गैस का निष्कर्षण

    शेल में फंसे तंग तेल और प्राकृतिक गैस के साथ-साथ तंग रेत में प्राकृतिक गैस को हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग के माध्यम से निकाला जाता है, जिसे अनौपचारिक रूप से “फ्रैकिंग” कहा जाता है। यह प्रक्रिया इन कम पारगम्यता वाली चट्टानों में नए फ्रैक्चर बनाने के साथ-साथ मौजूदा फ्रैक्चर के आकार, सीमा और कनेक्टिविटी को बढ़ाने के लिए विस्फोटकों का उपयोग करती है और फिर उच्च दबाव वाले तरल पदार्थ को लागू करती है। सबसे पहले, एक ड्रिल चट्टान की परतों में घुस जाती है और फिर क्षैतिज रूप से आगे बढ़ती है। विस्फोटक तब चट्टानों को फ्रैक्चर करते हैं, तेल और प्राकृतिक गैस को मुक्त करते हैं। अंत में, पानी, रेत, और रसायनों को इंजेक्ट किया जाता है, जो तेल और प्राकृतिक गैस (आकृति\(\PageIndex{i}\)) को बाहर निकालते हैं।

    पृथ्वी का वह भाग जो उथले और गहरे जलभृत में फ्रैकिंग, भूकंपीय गतिविधि और भूजल के बीच संबंध को दर्शाता है।फ्रैकिंग प्रक्रिया में पांच चरणों के साथ पृथ्वी का भाग
    चित्र\(\PageIndex{i}\): फ्रैकिंग के दो आरेख। पानी को रेत और रसायनों के साथ मिलाया जाता है और फिर शेल ट्रैपिंग टाइट ऑयल और प्राकृतिक गैस या तंग रेत में इंजेक्ट किया जाता है। यह उन फिशर से जीवाश्म ईंधन को बाहर निकालता है जो पहले विस्फोटकों द्वारा बनाए गए थे। शीर्ष: यह खंड चार भूमिगत परतों को दर्शाता है। ऊपर से नीचे तक, वे उथले एक्विफर, एक्विक्लूड (अभेद्य परत), गहरी जलभृत और एक अन्य एक्वाक्लूड हैं। फ्रैकिंग तरल पदार्थ को गैस-बेयरिंग फॉर्मेशन में आवरण से घिरे एक कुएं के माध्यम से भूमिगत रूप से इंजेक्ट किया जाता है। इस संरचना में मीथेन (लाल तीर) हाइड्रोलिक फ्रैक्चर से बच सकते हैं। इसके अतिरिक्त, जब फ्रैक्चर पहले से मौजूद गलती के साथ छेड़छाड़ करते हैं, तो प्रेरित सिस्मीसिटी (भूकंप) संभव है। ऊपर से, अपशिष्ट जल तालाबों में फ्रैकिंग तरल पदार्थ जमा होता है। नीले तीर और प्रश्न चिह्न उन स्थानों को इंगित करते हैं जहां विषाक्त अपशिष्ट जल बच सकता है और भूजल को दूषित कर सकता है जैसे कि भंडारण कंटेनर, अपशिष्ट जल तालाब, आवरण, या दोष। तल: पर्यावरणीय प्रभाव को सीमित करने के लिए अपशिष्ट जल के उचित उपचार और निपटान की आवश्यकता होती है। 1: पानी का अधिग्रहण किया जाता है। 2: रसायन मिश्रित होते हैं। 3: फ्रैकिंग द्रव को कुएं में इंजेक्ट किया जाता है। यहां, प्राकृतिक गैस फिशर से कुएं में बहती है। 4: फ्रैकिंग के परिणामस्वरूप प्रवाह और उत्पादित पानी (अपशिष्ट जल) होता है। 5: अपशिष्ट जल उपचार और निपटान से गुजरता है। USGS (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा नीचे की छवि।

    जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, टार सैंड्स में बिटुमेन को भाप इंजेक्ट करके निकाला जा सकता है, या बाद में प्रसंस्करण के लिए उनका खनन किया जा सकता है। टार सैंड्स को स्ट्रिप माइनिंग या ओपन-पिट माइनिंग के माध्यम से खनन किया जा सकता है, एक प्रकार का सतही खनन जिसमें उत्तरोत्तर गहरा छेद बनाना शामिल है। गड्ढे की दीवारें उतनी ही खड़ी हैं जितनी सुरक्षित रूप से प्रबंधित की जा सकती हैं। एक खड़ी दीवार का मतलब है कि हटाने के लिए कचरे का बोझ कम है और कुशल खनन और बड़े पैमाने पर बर्बाद होने के बीच एक इंजीनियरिंग संतुलन है। ऑयल शेल को स्ट्रिप माइनिंग द्वारा निकाला जाता है, जिससे उपसतह की खदानें बनती हैं, या ओपन-पिट माइनिंग होती है। तरल पेट्रोलियम (आंकड़ा\(\PageIndex{j}\)) निकालने के लिए ऑयल शेल को सीधे कोयले की तरह जलाया जा सकता है या हाइड्रोजन की उपस्थिति में बेक किया जा सकता है।

    भूमिगत पीले उपकरण तेल के छिलके को इकट्ठा करते हैं। बैकग्राउंड में रॉक लेयर्स को लेयर्ड किया गया है।
    चित्र\(\PageIndex{j}\): एस्टोनिया में तेल शेल का भूमिगत खनन।

    रिफाइनिंग क्रूड ऑयल

    तेल की वसूली का परिणाम कच्चा तेल (पेट्रोलियम) है, जिसमें कई प्रकार के हाइड्रोकार्बन होते हैं और साथ ही कुछ अवांछित पदार्थ जैसे सल्फर, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, विघटित धातु और पानी सभी को एक साथ मिलाया जाता है। इसलिए, अप्रसारित कच्चा तेल आमतौर पर औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोगी नहीं होता है और इसे पहले रिफाइनरी में अलग-अलग उपयोग करने योग्य उत्पादों (पेट्रोकेमिकल्स) में विभाजित किया जाना चाहिए। गैसोलीन (पेट्रोल), डीजल, टार और डामर पेट्रोकेमिकल्स के उदाहरण हैं।

    फ्रैक्शनल डिस्टिलेशन तेल रिफाइनरियों में कच्चे तेल के घटकों को अलग करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली प्रमुख प्रक्रिया है। आंशिक आसवन के दौरान, कच्चे तेल को गर्म किया जाता है और फिर ठंडा होने दिया जाता है। सबसे भारी यौगिक अवशेषों के रूप में नीचे तक डूब जाते हैं। वाष्पीकृत कच्चे तेल के घटक डिस्टिलेशन कॉलम में विभिन्न स्तरों पर उनके क्वथनांक के आधार पर संघनित होते हैं, जो मुख्य रूप से उनके आणविक आकारों के कारण होता है। सबसे भारी यौगिक (कॉलम के नीचे के पास घनीभूत), जहां तापमान अभी भी अधिक है। हल्के यौगिक कॉलम में अधिक ठंडे तापमान पर संघनित होते हैं। कुछ यौगिक कॉलम (आकृति\(\PageIndex{k}\)) के शीर्ष पर गैसों के रूप में बने रहते हैं।

    एक आसवन कॉलम पेट्रोकेमिकल्स को क्वथनांक से अलग दिखाता है
    चित्र\(\PageIndex{k}\): आंशिक आसवन की प्रक्रिया में कच्चे तेल को गर्म करना और घटकों को ठंडा करना शामिल है। जैसे-जैसे वे डिस्टिलेशन कॉलम को ऊपर ले जाते हैं, वे अपने क्वथनांक के आधार पर विभिन्न स्तरों पर घनीभूत हो जाते हैं। सबसे भारी यौगिकों में सबसे अधिक क्वथनांक होते हैं और कॉलम के नीचे संघनित होते हैं जबकि ऊपर हल्के यौगिक (कम क्वथनांक) संघनित होते हैं। सबसे कम से उच्चतम क्वथनांक तक उत्पादित पेट्रोकेमिकल्स अवशिष्ट ईंधन तेल (1050 डिग्री फ़ारेनहाइट), भारी गैस तेल (650-1050 डिग्री फ़ारेनहाइट), डीजल और हीटिंग ऑयल (450-650 डिग्री फ़ारेनहाइट), नाफ्था (गैसोलीन, सॉल्वैंट्स, सफाई समाधान, आदि बनाने के लिए उपयोग किया जाता है; 185-350 डिग्री फ़ारेनहाइट), गैसोलीन सम्मिश्रण घटक (85-) 185° F), और ब्यूटेन और लाइटर उत्पाद (<85° F)। अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि।

    नीचे दिए गए वीडियो में फ्रैक्शनल डिस्टिलेशन की प्रक्रिया बताई गई है। 3:00 बजे लेबल वाले डिस्टिलेशन कॉलम में गर्म कच्चे तेल (400 डिग्री सेल्सियस) को विभिन्न पेट्रोकेमिकल्स में अलग करते हुए दिखाया गया है। नीचे से ऊपर तक, वे बिटुमेन (> 350 डिग्री सेल्सियस), डीजल (250-350 डिग्री सेल्सियस), केरोसीन (160-250 डिग्री सेल्सियस), नाफ्था (70-160 डिग्री सेल्सियस), पेट्रोल (20-70 डिग्री सेल्सियस), और गैस (< 20 डिग्री सेल्सियस) हैं।

    रूपांतरण वह रासायनिक प्रसंस्करण है जिसमें कुछ अंश (आंशिक आसवन से उत्पन्न) अन्य उत्पादों में बदल जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक रिफाइनरी गैसोलीन की मांग के आधार पर डीजल ईंधन को गैसोलीन में बदल सकती है। रूपांतरण में बड़ी हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं को छोटे-छोटे हिस्सों (क्रैकिंग) में तोड़ना, छोटी श्रृंखलाओं को बड़ी श्रृंखलाओं (एकीकरण) में जोड़ना, या वांछित उत्पादों (परिवर्तन) के लिए अणुओं को फिर से व्यवस्थित करना शामिल हो सकता है।

    दूसरों के बीच सल्फर, नाइट्रोजन और पानी जैसी अशुद्धियों को दूर करने के लिए अंशों का उपचार किया जाता है। रिफाइनरियां वांछित उत्पाद बनाने के लिए विभिन्न अंशों (संसाधित और असंसाधित) को मिश्रणों में भी मिलाती हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन चेन के विभिन्न मिश्रण अलग-अलग ऑक्टेन रेटिंग के साथ और बिना एडिटिव्स के, विभिन्न वज़न और ग्रेड (WD-40, 10W-40, 5W-30, आदि) के चिकनाई वाले तेल, हीटिंग ऑयल और कई अन्य के साथ गैसोलीन बना सकते हैं। उत्पादों को तब तक ऑनसाइट संग्रहीत किया जाता है जब तक कि उन्हें गैस स्टेशन, हवाई अड्डों और रासायनिक संयंत्रों जैसे विभिन्न बाजारों में वितरित नहीं किया जा सकता है।

    रिफाइनरी प्रसंस्करण लाभ (आंकड़ा\(\PageIndex{l}\)) के कारण 42 अमेरिकी गैलन कच्चे तेल से लगभग 45 गैलन पेट्रोलियम उत्पादों की पैदावार होती है। वॉल्यूम में यह वृद्धि पॉपकॉर्न के पॉप होने के समान होती है। गैसोलीन प्राप्त सभी पेट्रोलियम उत्पादों का सबसे बड़ा अंश बनाता है। अन्य उत्पादों में डीजल ईंधन और हीटिंग ऑयल, जेट ईंधन, पेट्रोकेमिकल फीडस्टॉक्स (प्लास्टिक, सिंथेटिक रबर, या अन्य रसायनों के निर्माण के लिए), वैक्स, चिकनाई तेल और डामर शामिल हैं।

    एक बैरल तेल को भरने वाले रंगीन बैंड्स को स्केल किया जाता है ताकि इससे बने प्रत्येक उत्पाद के गैलन का प्रतिनिधित्व किया जा सके।
    चित्र\(\PageIndex{l}\): 2019 में कच्चे तेल के बैरल से बने मुख्य उत्पाद (गैलन में मापा गया)। इनमें अवशिष्ट ईंधन तेल (0.9 गैलन), हाइड्रोकार्बन गैस (1.5), अन्य उत्पाद (6.0), जेट ईंधन (4.4), डिस्टिलेट (12.5), और गैसोलीन (19.4) शामिल हैं। नोट: 42-गैलन (यूएस) बैरल कच्चे तेल से रिफाइनरी प्रसंस्करण लाभ के कारण लगभग 45 गैलन पेट्रोलियम उत्पादों की पैदावार होती है। स्वतंत्र राउंडिंग के कारण छवि में उत्पाद की मात्रा का योग 45 के बराबर नहीं हो सकता है। EIA (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि।

    तेल और प्राकृतिक गैस का परिवहन

    रिफाइनरी के बाद, बनाए गए गैसोलीन और अन्य ईंधन उपयोग के लिए वितरित किए जाने के लिए तैयार हैं। तेल और ईंधन को एक स्थान से दूसरे स्थान पर ले जाने के लिए संयुक्त राज्य भर में पाइपलाइनों की एक प्रणाली चलती है। ऐसी पाइपलाइन हैं जो तेल के कुएं से कच्चे तेल को रिफाइनरी तक पहुंचाती हैं। रिफाइनरी में, अतिरिक्त पाइपलाइन हैं जो तैयार उत्पाद को विभिन्न भंडारण टर्मिनलों तक पहुंचाती हैं, जहां इसे डिलीवरी के लिए ट्रकों पर लोड किया जा सकता है, जैसे कि गैस स्टेशन पर।

    एक बार भूमिगत रॉक संरचनाओं से प्राकृतिक गैस का उत्पादन होने के बाद, इसे पाइपलाइनों द्वारा भंडारण सुविधाओं और फिर अंतिम उपयोगकर्ता को भेजा जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका के पास एक विशाल पाइपलाइन नेटवर्क है जो निचले 48 राज्यों में लगभग किसी भी स्थान से गैस का परिवहन करता है। 210 से अधिक प्राकृतिक गैस पाइपलाइन सिस्टम हैं, जो 300,000 मील से अधिक अंतरराज्यीय और इंट्रास्टेट ट्रांसमिशन पाइपलाइन (आंकड़ा\(\PageIndex{m}\)) का उपयोग करते हैं। कंप्रेसर स्टेशन जो प्राकृतिक गैस पर दबाव बनाए रखते हैं ताकि इसे सिस्टम के माध्यम से आगे बढ़ाया जा सके। 400 से अधिक भूमिगत प्राकृतिक गैस भंडारण सुविधाएं हैं जो गैस को तब तक पकड़ सकती हैं जब तक कि डिलीवरी के लिए सिस्टम में इसकी आवश्यकता न हो।

    मिट्टी विस्थापित हो जाती है, और एक मोटी, पीली नीली नली (डकोटा एक्सेस पाइपलाइन) इकट्ठी होती है।
    चित्र\(\PageIndex{m}\): विवादास्पद डकोटा एक्सेस पाइपलाइन का निर्माण, जो नॉर्थ डकोटा से इलिनोइस तक फैला है। पाइपलाइन का चित्रित हिस्सा सेंट्रल आयोवा में है। आप इस पाइपलाइन के खिलाफ 2016 के विरोध प्रदर्शन के बारे में और जान सकते हैं यहाँ। डकोटा एक्सेस पाइप लाइन (CC-BY) द्वारा छवि।

    तेल या प्राकृतिक गैस से बिजली उत्पन्न करना

    कोयला बिजली संयंत्र (आंकड़ा\(\PageIndex{n}\)) में उपयोग की जाने वाली समान सामान्य प्रक्रिया के बाद बिजली का उत्पादन करने के लिए प्राकृतिक गैस को जलाया जाता है। तेल का उपयोग कभी-कभार बिजली उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता है।

    एक दहन कक्ष और टरबाइन। तेल और प्राकृतिक गैस लाइनें दहन कक्ष को खिलाती हैं।
    चित्र\(\PageIndex{n}\): यह दहन कक्ष प्राकृतिक गैस या तेल को जलाता है। ईंधन एक प्राकृतिक गैस लाइन के माध्यम से या तेल भंडारण से दहन कक्ष में बहता है। हवा के सेवन से गुजरती है और कंप्रेसर में संकुचित होती है। प्राकृतिक गैस और संपीड़ित हवा को दहन कक्ष में संपीड़ित हवा के साथ मिलाया जाता है और जला दिया जाता है। उच्च दबाव वाली दहन गैसें टरबाइन को स्पिन करती हैं, जो जनरेटर को चलाती हैं। परिणामी विद्युत प्रवाह को फिर एक ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से पारित किया जाता है, जो वोल्टेज को बदल देता है। टेनेसी वैली अथॉरिटी (सार्वजनिक डोमेन) द्वारा छवि और कैप्शन (संशोधित)।

    गुण

    निम्नलिखित स्रोतों से मेलिसा हा द्वारा संशोधित: