Shale oil
शेल तेल एक अपरंपरागत तेल है जो तेल शेल चट्टान के टुकड़ों से पायरोलिसिस, हाइड्रोजनीकरण या थर्मल विघटन द्वारा उत्पादित होता है। ये प्रक्रियाएँ चट्टान (केरोजन) के भीतर कार्बनिक पदार्थ को सिंथेटिक तेल और गैस में बदल देती हैं। परिणामी तेल का उपयोग तुरंत ईंधन के रूप में किया जा सकता है या हाइड्रोजन जोड़कर और सल्फर और नाइट्रोजन जैसी अशुद्धियों को हटाकर रिफाइनरी फीडस्टॉक विनिर्देशों को पूरा करने के लिए उन्नत किया जा सकता है। परिष्कृत उत्पादों का उपयोग उसी उद्देश्य के लिए किया जा सकता है जो कच्चे तेल से प्राप्त होते हैं। "शेल ऑयल" शब्द का उपयोग अन्य अपरंपरागत, बहुत कम पारगम्यता संरचनाओं के शेल से उत्पादित कच्चे तेल के लिए भी किया जाता है। हालांकि, तेल वाले शेल में कच्चे तेल के साथ तेल शेल से उत्पादित शेल तेल के भ्रम के जोखिम को कम करने के लिए, बाद वाले के लिए "तंग तेल" शब्द को प्राथमिकता दी जाती है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ने "हल्के तंग तेल" शब्द का उपयोग करने की सिफारिश की है और विश्व ऊर्जा परिषद द्वारा विश्व ऊर्जा संसाधन 2013 की रिपोर्ट में तेल वाले शेलों में कच्चे तेल के लिए "तंग तेल" शब्द का उपयोग किया गया है। तेल शेल मनुष्यों द्वारा उपयोग किए जाने वाले खनिज तेल के पहले स्रोतों में से एक था। 10वीं शताब्दी में, अरबी चिकित्सक मसवैह अल-मर्दिनी (मेसू द यंगर) ने पहली बार "किसी प्रकार के बिटुमिनस शेल" से तेल निकालने की एक विधि का वर्णन किया। 14वीं शताब्दी की शुरुआत में स्विट्जरलैंड और ऑस्ट्रिया में भी इसका उपयोग होने की सूचना मिली थी। 1596 में, फ्रेडरिक प्रथम के व्यक्तिगत चिकित्सक, ड्यूक ऑफ वुर्टेमबर्ग ने इसके उपचार गुणों के बारे में लिखा। 18वीं शताब्दी के अंत में इटली के मोडेना की सड़कों को रोशन करने के लिए शेल तेल का उपयोग किया गया था। ब्रिटिश क्राउन ने 1694 में तीन व्यक्तियों को एक पेटेंट प्रदान किया जिन्होंने "एक प्रकार के पत्थर से बड़ी मात्रा में पिच, टार और ऑयल निकालने और बनाने का एक तरीका खोजा था।" बाद में बेटन के ब्रिटिश ऑयल के रूप में बेचे गए, आसुत उत्पाद के बारे में कहा जाता था कि "विभिन्न व्यक्तियों द्वारा एच और पेन में बहुत लाभ के साथ आजमाया गया था।" 1830 के दशक के दौरान फ्रांस में और 1840 के दशक के दौरान स्कॉटलैंड में आधुनिक शेल तेल निष्कर्षण उद्योग स्थापित किए गए थे। तेल का उपयोग ईंधन के रूप में, स्नेहक और दीपक तेल के रूप में किया जाता था; औद्योगिक क्रांति ने प्रकाश की अतिरिक्त मांग पैदा कर दी थी। यह तेजी से दुर्लभ और महंगे व्हेल तेल के विकल्प के रूप में काम करता था। 19वीं शताब्दी के अंत में, ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील और संयुक्त राज्य अमेरिका में शेल-तेल निष्कर्षण संयंत्रों का निर्माण किया गया था। चीन, एस्टोनिया, न्यूजीलैंड, दक्षिण अफ्रीका, स्पेन, स्वीडन और स्विट्जरलैंड ने 20वीं शताब्दी की शुरुआत में शेल तेल का उत्पादन किया। मध्य शताब्दी के दौरान मध्य पूर्व में कच्चे तेल की खोज ने इनमें से अधिकांश उद्योगों को रोक दिया, हालांकि एस्टोनिया और पूर्वोत्तर चीन ने 21वीं शताब्दी की शुरुआत में अपने निष्कर्षण उद्योगों को बनाए रखा। 21वीं सदी के अंत में पेट्रोलियम की बढ़ती कीमतों के जवाब में, संयुक्त राज्य अमेरिका, चीन, ऑस्ट्रेलिया और जॉर्डन में निष्कर्षण कार्य शुरू किए गए हैं, या उनका नवीनीकरण किया गया है। निष्कर्षण प्रक्रिया शेल तेल को पायरोलिसिस, हाइड्रोजनीकरण या तेल शेल के तापीय विघटन द्वारा निकाला जाता है। चट्टान का पायरोलिसिस एक रिटॉर्ट में किया जाता है, जो या तो जमीन के ऊपर या चट्टान के गठन के भीतर स्थित होता है। 2008 तक, अधिकांश तेल शेल उद्योग शैल तेल निष्कर्षण प्रक्रिया का प्रदर्शन करते हैं जब चट्टान का खनन किया जाता है, कुचल दिया जाता है और एक रिटॉर्टिंग सुविधा में ले जाया जाता है, हालांकि कई प्रयोगात्मक तकनीकें इस प्रक्रिया को जगह-जगह (इन-सीटू) करती हैं। जिस तापमान पर केरोजन उपयोग करने योग्य हाइड्रोकार्बन में विघटित होता है, वह प्रक्रिया के समय-पैमाने के साथ बदलता है; जमीन के ऊपर की प्रतिवर्ती प्रक्रिया में अपघटन शुरू होता है, लेकिन उच्च तापमान पर अधिक तेजी से और पूरी तरह से आगे बढ़ता है। बीच के तापमान पर अपघटन सबसे जल्दी होता है। हाइड्रोजनीकरण और तापीय विघटन (प्रतिक्रियाशील द्रव प्रक्रियाएं) हाइड्रोजन दाताओं, सॉल्वैंट्स या इनके संयोजन का उपयोग करके तेल निकालते हैं। तापीय विघटन में उच्च तापमान और दबाव पर विलायकों का उपयोग शामिल है, जो घुलनशील कार्बनिक पदार्थों को तोड़कर तेल उत्पादन को बढ़ाता है। विभिन्न विधियों से विभिन्न गुणों वाले शेल तेल का उत्पादन होता है। शेल तेल के निष्कर्षण की व्यवहार्यता का एक महत्वपूर्ण उपाय तेल शेल द्वारा उत्पादित ऊर्जा और उसके खनन और प्रसंस्करण में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के अनुपात में निहित है, एक अनुपात जिसे "निवेश की गई ऊर्जा पर ऊर्जा वापसी" (ई. आर. ओ. ई. आई.) के रूप में जाना जाता है। 2 के ई. आर. ओ. ई. आई. (या 2:1 अनुपात) का मतलब होगा कि 2 बैरल वास्तविक तेल का उत्पादन करने के लिए 1 बैरल तेल की ऊर्जा के बराबर जलाना/उपभोग करना होगा। 1984 के एक अध्ययन में अनुमान लगाया गया था कि विभिन्न ज्ञात तेल-शेल भंडारों का ई. आर. ओ. ई. आई. 0.7 और 13.3 के बीच भिन्न होता है। हाल के अध्ययनों का अनुमान है कि तेल शैलों का ई. आर. ओ. ई. आई. 1-2:1 या 2-16:1 है-यह इस बात पर निर्भर करता है कि क्या स्व-ऊर्जा को लागत के रूप में गिना जाता है या आंतरिक ऊर्जा को बाहर रखा जाता है और केवल खरीदी गई ऊर्जा को निवेश के रूप में गिना जाता है। रॉयल डच शेल ने "महोगनी अनुसंधान परियोजना" में अपने मूल स्थान पर विकास पर 2006 में तीन से चार के ई. आर. ओ. ई. आई. की सूचना दी। रिटॉर्टिंग के दौरान बरामद किए जा सकने वाले तेल की मात्रा तेल शेल और उपयोग की जाने वाली तकनीक के अनुसार भिन्न होती है। ग्रीन रिवर फॉर्मेशन में तेल शेल के लगभग छठे हिस्से में तेल शेल के प्रति टन शेल तेल की अपेक्षाकृत अधिक उपज होती है; प्रति टन से लगभग एक तिहाई उपज। (दस यू. एस. गैलन/टन लगभग 3.4 टन तेल प्रति 100 टन शेल है।) ग्रीन रिवर फॉर्मेशन में लगभग आधे तेल शेल से 10 यू. एस. गैलन/टन से कम उत्पादन होता है। प्रमुख वैश्विक शेल तेल उत्पादकों ने अपने वाणिज्यिक कार्यों के लिए अपनी पैदावार प्रकाशित की है। फुशुन माइनिंग ग्रुप ने 6.6 लाख टन शेल से प्रति वर्ष 300,000 टन शेल तेल का उत्पादन करने की सूचना दी है, जो वजन के हिसाब से 4.5 प्रतिशत की उपज है। वी. के. जी. ऑयल 2 मिलियन टन शेल से प्रति वर्ष 250,000 टन तेल का उत्पादन करने का दावा करता है, जो 13 प्रतिशत की उपज है। पेट्रोब्रास अपने पेट्रोसिक्स संयंत्र में 6,200 टन शेल से प्रतिदिन 550 टन तेल का उत्पादन करता है, जो 9 प्रतिशत की उपज है। कच्चे शेल तेल के गुण मूल तेल शेल की संरचना और उपयोग की जाने वाली निष्कर्षण तकनीक के आधार पर भिन्न होते हैं। पारंपरिक तेल की तरह, शेल तेल हाइड्रोकार्बन का एक जटिल मिश्रण है, और तेल के थोक गुणों के अनुसार इसकी विशेषता है। इसमें आमतौर पर बड़ी मात्रा में ओलेफिनिक और सुगंधित हाइड्रोकार्बन होते हैं। इसमें बड़ी मात्रा में हेटेरोआटम भी हो सकते हैं। एक विशिष्ट शेल तेल संरचना में ऑक्सीजन का 0.5-1%, नाइट्रोजन का 1.5-2% और सल्फर का 0.15-1% शामिल है; कुछ जमाओं में दूसरों की तुलना में अधिक हेटेरोएटम होते हैं। खनिज कण और धातु भी अक्सर मौजूद होते हैं। आम तौर पर, तेल कच्चे तेल की तुलना में कम तरल होता है, जो बीच के तापमान पर सिकुड़ता है, जबकि पारंपरिक कच्चा तेल बीच के तापमान पर सिकुड़ता है; यह गुण शेल तेल की मौजूदा तेल पाइपलाइनों में परिवहन की क्षमता को प्रभावित करता है। शेल तेल में पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन होते हैं, जो कैंसरकारी होते हैं। यू. एस. ई. पी. ए. ने निष्कर्ष निकाला है कि कच्चे शेल तेल में कुछ मध्यवर्ती पेट्रोलियम रिफाइनरी उत्पादों की तुलना में हल्की कार्सिनोजेनिक क्षमता होती है, जबकि उन्नत शेल तेल में कम कार्सिनोजेनिक क्षमता होती है, क्योंकि माना जाता है कि अधिकांश पॉलीसाइक्लिक सुगंध हाइड्रोजनीकरण द्वारा टूट गए हैं। विश्व स्वास्थ्य संगठन शेल तेल को मनुष्यों के लिए समूह 1 कार्सिनोजेन के रूप में वर्गीकृत करता है। यद्यपि कच्चे शेल तेल को ईंधन तेल के रूप में तुरंत जलाया जा सकता है, इसके कई अनुप्रयोगों के लिए इसे उन्नत करने की आवश्यकता होती है। कच्चे तेलों के अलग-अलग गुणों के लिए पारंपरिक तेल रिफाइनरी में भेजने से पहले विभिन्न पूर्व-उपचारों की आवश्यकता होती है। कच्चे तेल में कण डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाओं को बंद कर देते हैं; सल्फर और नाइट्रोजन वायु प्रदूषण पैदा करते हैं। सल्फर और नाइट्रोजन, आर्सेनिक और लोहे के साथ जो मौजूद हो सकते हैं, शोधन में उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक को भी नष्ट कर देते हैं। ओलेफिन अघुलनशील तलछट बनाते हैं और अस्थिरता पैदा करते हैं। तेल के भीतर ऑक्सीजन, जो कच्चे तेल की तुलना में उच्च स्तर पर मौजूद होती है, विनाशकारी मुक्त कणों के निर्माण के लिए खुद को उधार देती है। हाइड्रोडेसल्फराइजेशन और हाइड्रोडिनाइट्रोजिनेशन इन समस्याओं का समाधान कर सकते हैं और इसके परिणामस्वरूप बेंचमार्क कच्चे तेल की तुलना में एक उत्पाद बन सकता है। फेनोल्स को पहले पानी निकालकर हटाया जा सकता है। शेल तेल को परिवहन ईंधन में उन्नत करने के लिए हाइड्रोजन (हाइड्रोक्रैकिंग) जोड़कर या कार्बन (कोकिंग) को हटाकर हाइड्रोजन-कार्बन अनुपात को समायोजित करने की आवश्यकता होती है। किविटर प्रक्रिया जैसी कुछ तकनीकों द्वारा उत्पादित शेल तेल का उपयोग तेल घटक के रूप में और फेनोलिक यौगिकों के स्रोत के रूप में आगे उन्नत किए बिना किया जा सकता है। किविटर प्रक्रिया से आसुत तेलों का उपयोग पेट्रोलियम से उत्पन्न भारी तेलों के लिए मंदक के रूप में और डामर जैसे बिटुमिनस पदार्थों में एक चिपकने वाले बढ़ाने वाले योजक के रूप में भी किया जा सकता है। उपयोग द्वितीय विश्व युद्ध से पहले, अधिकांश शेल तेल को परिवहन ईंधन के रूप में उपयोग के लिए उन्नत किया गया था। बाद में, इसका उपयोग रासायनिक मध्यवर्ती, शुद्ध रसायनों और औद्योगिक रेजिन के लिए कच्चे माल के रूप में और रेल मार्ग लकड़ी के संरक्षक के रूप में किया जाता था। 2008 तक, इसका उपयोग मुख्य रूप से गर्म करने वाले तेल और समुद्री ईंधन के रूप में किया जाता है, और कुछ हद तक विभिन्न रसायनों के उत्पादन में किया जाता है। शेल तेल की उच्च क्वथनांक यौगिकों की सांद्रता मध्य आसवन जैसे मिट्टी के तेल, जेट ईंधन और डीजल ईंधन के उत्पादन के लिए उपयुक्त है। अतिरिक्त दरारें गैसोलीन में उपयोग किए जाने वाले हल्के हाइड्रोकार्बन का निर्माण कर सकती हैं। "पेल सल्फोनेटेड शेल ऑयल" (पी. एस. एस. ओ.), एक सल्फोनेटेड और अमोनिया-तटस्थ संस्करण जिसका नाम "इच्थामोल" (रासायनिक नाम अमोनियम बिटुमिनोसल्फोनेट) है, आज भी उपयोग में है। भंडार और उत्पादन वैश्विक तकनीकी रूप से पुनर्प्राप्त करने योग्य तेल शेल भंडार का हाल ही में अनुमान लगाया गया है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में सबसे बड़े भंडार के साथ शेल तेल है, जो माना जाता है कि है। 2008 में दुनिया भर में शेल तेल का उत्पादन अनुमानित था। प्रमुख उत्पादक चीन (), एस्टोनिया () और ब्राजील () थे। तकनीकी कठिनाइयों और लागतों के कारण शेल तेल का उत्पादन बाधित हुआ है। मार्च 2011 में, यूनाइटेड स्टेट्स ब्यूरो ऑफ लैंड मैनेजमेंट ने कोलोराडो, यूटा और व्योमिंग में वाणिज्यिक संचालन के लिए प्रश्न प्रस्तावों का आह्वान करते हुए कहा कि "(टी) यहाँ अभी तक वाणिज्यिक उद्देश्यों के लिए तेल शेल निकालने और संसाधित करने के लिए कोई आर्थिक रूप से व्यवहार्य तरीके नहीं हैं।" अमेरिकी ऊर्जा सूचना प्रशासन कभी-कभी तंग तेल को संदर्भित करने के लिए "शेल (तंग) तेल" वाक्यांश का उपयोग करता है, "कच्चा तेल. सीधे तंग तेल संसाधनों से उत्पादित"। 2021 में, अमेरिका ने प्रत्येक दिन इस तरह के तंग तेल के 73 लाख बैरल का उत्पादन किया, जो कुल अमेरिकी कच्चे तेल उत्पादन के लगभग 64 प्रतिशत के बराबर है। आई. ई. ए. कभी-कभी तंग तेल को "शेल तेल" भी कहता है, लेकिन तेल शेल के किसी भी उत्पाद को ठोस ईंधन के साथ वर्गीकृत करता है। यह भी देखें अपरंपरागत (तेल और गैस) जलाशय तेल शेल अर्थशास्त्र तेल शेल गैस भूमिगत कोयला गैसीकरण खर्च शेल संदर्भ तेल शेल कृत्रिम ईंधन अरब आविष्कार मिस्र