MAKALELER / HAM PETROL VE RAFİNERİLER - MADENİ YAĞ ANSİKLOPEDİSİ
HAM PETROL
Petrol kelimesi , Latince’de taş anlamına gelen petra , ve yağ anlamına gelen oleum kelimelerinin kısaltılmış halidir.
Petrol çok eski zamanlardan beri ; ısıtma , inşaat , izolasyon , tababette kullanılan bir yer altı sıvısı idi.Tarihte Babil Şehri’nin yakınlarında bitümlerin tuğla yapımında harç olarak kullanıldığını ve gene bu şehrin sokaklarının tabii asfalt ile döşenmiş olduğu tarihte görülmektedir.Bu maddelerin Bağdat ve Musul arasında Dicle Nehri kıyısında bulunan petrol sızıntılarından temin edildiği sanılmaktadır.15. Yüzyılda Ren Vadisi’nin Fransa tarafında bulunan petrollü kum taşlarının o devirlerdeki madencilik metotları ile işletildiği , buna benzer şekilde Polonya ve Rusya’da üretim yapıldığı anlaşılmaktadır.
Petrol ve petrol gazlarının sızıntılar halinde yeryüzüne çıkması , yıldırım düşmesi gibi tabiat olayları ile kendiliğinden ateş alması ve asırlarca sönmeden devamlı yanması , bu ateşin kutsal sayılmasına sebep olmuştur.Bakü , Kerkük ve Güney İran’daki bol miktarda sızıntılar , bu bölgelerdeki insanların uzun süre bu ateşlere tapmalarına neden olmuştur.
Yurdumuzda da , Antalya körfezinin Doğu bölümünde Kemer yakınında sızıntı yapan tabii gazın yakınında bulunan eski bir tapınak yıkıntısı eskiden bu yörede yaşayan,insanların ateşe taptıklarının bir kanıtı olmaktadır.
Modern Petrol Endüstrisi’nin başlangıcı , 1859 yılı olarak kabul edilmektedir.Bu yılda , Amerika Birleşik Devletleri’nde Pensyllvania Titusville’de , Albay Drake ilk modern anlamda petrol üretmeye başlamıştır.
2
Hemen aynı tarihlerde , Dünyanın değişik yerlerinde petrol sahalarının açılması ve işletilmesi yoluna gidilmiştir.Bu tarihten günümüze kadar , fasılasız petrol aranmakta , sondaj yapılmakta ve petrol üretilmektedir.
Bugün petrol insanlığın vazgeçilmez bir parçasıdır.Devletler içinde darbelere ve Devletler arasında savaşlara neden olmaktadır.Çünkü petrolsüz bir devletin , yaşamını sürdürmesi imkansızdır.
Ham Petrolün Fiziksel Özellikleri :
Ham petrolün fiziksel özellikleri , geniş limitler arasında değişmektedir.Çoğunlukla hafif ham petroller (API’ı yüksek) açık kahverengi , sarı veya yeşil renkli , ağır ham petroller ise (API’ı düşük) koyu kahverengi veya siyahtırlar.
Ayrıca ham petrolün önemli bir fiziksel özelliği olan spesifik gravitesi de geniş aralıklar arasındadır.
API ile spesifik gravite arasında aşağıdaki bağlantı bulunmaktadır :
Bu bağlantıda , spesifik gravite deney ile bulunur ve formül ile API’a geçilir.
Ham Petrolün Kimyasal Özellikleri :
Hampetrol bir karışımdır.Gaz , sıvı ve katı hidrokarbonların ve bunların izomerlerinin bir karışımıdır.Hampetrol bir karışım olduğu için belirli bir kaynama noktası ve donma noktası da yoktur.Fraksiyonlarının ancak son noktaları bulunmaktadır.
3
Hampetrolün hidrokarbonları yanında , kükürt , oksijen ve azot gibi elemanlarda bulunmaktadır.Ayrıca hampetrolün içerisinde , bazı metallere de rastlanmaktadır.Ancak rastlanan metallerin oranları oldukça azdır.
Petrolde bulunan kimyasal elemanların ağırlıkça yüzdeleri aşağıdaki gibidir :
Karbon 82.2 - 87.1
Hidrojen 11.7 - 14.7
Kükürt 0.1 - 5.5
Azot 0.1 - 1.5
Oksijen 0.1 - 4.5
Karalarda ve denizlerde değişik derinliklerde çıkan hampetrolde bu oranların değişik olması doğaldır.
API GRAVİTESİ
API , Ham petrol ve rafinerilerinde elde edilen sıvı petrol ürünleri için çok önemli bir terimdir.
Ham petrolün API değeri yaklaşık bir kalite , cins belirtir.Ama bu yaklaşık bir değerdir.Ancak laboratuarlarda yapılan analizlerde maddenin tam değeri anlaşılabilir.
Rafinerilerde elde edilen ürünlerin kısmen tamamı sıvıdır, ve bu sıvı ürünlerinin bir API değeri vardır.
API , “American Petroleum Institute” kelimelerinin baş harflerinin alıntısıdır.Günümüzde bütün dünyanın kullandığı bir sistemdir , uluslararası bir birimdir.
API gravitesi , hidrometre ile bulunur ve ASTM D 287 metodu esastır.Spesifik graviteden API’a geçilir.
4
RAFİNERİ TİPLERİ
Petrol rafinerileri , işlevleri ve elde edilen ürünler bakımından çeşitli gruplarda incelenebilir.Ancak ; bilinmelidir ki , Bir rafinerinin cinsi , kapasitesi ve yada işlediği hampetrol miktarı ile bağdaştırılamaz.Rafineri tipi , işenen petrol oranını belli eden bir kavram değildir.
a. Kraking Tipi Rafineriler :
Kraking Tipi rafinerilerde proses sayısı fazladır.Çalışan personel sayısı fazladır.Daha çok ihtiyaç duyulan ürünlerin üretiminin yapılmasına önem verilmiştir.
Kraking Tipi rafinerilerde hampetrollerden elde edilen atmosferik distilasyon bakiyesi , kısaca fuel oil , diğer bir kolonda , vakum kolonunda tekrar ısıtılarak vakum altında yeni bir distilasyona tabi tutuluarak daha çok istenen , daha pahalı ve kıymetli ürünlere dönüştürülebilir.
b. Kompleks Rafineriler :
Kompleks rafineriler hem ürettikleri ürün bakımından , hem de kapasite bakımından en büyük rafinerilerdir.Bu rafinerilerden yüzlerce çeşit ürün elde edilir.Birden fazla atmosferik , vakum üniteleri , reforming , kraking , madeni yağ , koking , polimerizasyon , alkilasyon vs. üniteleri ihtiva ederler.Hatta bazı üniteler birden fazladır ve yıllık bakımda rafineriler hiç durmazlar.
Bu tip rafineriler genellikle petrol çıkaran ülkelerde ve ihracata yönelik amaçla kurulmuşlardır.Kompleks Rafineriler , büyük limanlara yakındırlar , moderndirler ve bilgisayarlarla çalışırlar.Ancak Kompleks Rafinerilerde , en çok personel bulundurulmaktadır.
5
c. Hidroskiming Tipi Rafineriler :
Hidroskiming rafinerileri , hampetrol ürünlerini asgari maliyete işleyip ürünlerini satılabilir hale getirmek amaçlı kurulan basit yapılı ve modern rafinerilerdir..Bu tip rafinerilerde atmosferik distilasyon kolonu bulunmaktadır ve bu kolondan elde edilen hampetrolün ilk ayrışma fraksiyonlarını kullanılabilir hale getiren de sülfürayzer ve şarjı iyileştirici birkaç ünite bulunmaktadır.
Bu tip rafinelerden ; LPG , normal ve süper benzin ile değişik oktan sayılı tipleri , gazyağı , motorin , kalorifer yakıtı ve fuel oil cinsleri elde edilir.
Bu tip rafinerilerde proses üniteleri sayısı azdır.Minimum personelle çalışılmaktadır.Kar amacı ağırlıklıdır.
Yurdumuzdaki ATAŞ rafinerisi bu tip rafinerilere örnek olarak gösterilebilir.ATAŞ rafinerisi , daha çok kurulduğu bölgeye hizmet vermektedir. Çukurova ve GAP bölgelerindeki motorin ihtiyacı ve Akdeniz Bölgesi’ndeki sınai tesislerin yakıt temini için ideal bir rafineridir.
d. Madeni Yağ Rafinerileri :
Bir ülkede bir çok akaryakıt rafinerisi bulunmaktadır.Burada ülkenin sahip olduğu petrol yatakları , nüfusu , ekonomik büyüklüğü , denize olan mesafesi , turizm potansiyeli vs. en büyük etkenlerdir.Tabii geniş bir sahaya sahip ülkelerde rafineriler , ulaşım nedeni ile bölgeseldir.Bundan dolayı bir ülkede bir çok akaryakıt rafinerisi olmasına karşın en az bir tane veya birden fazla makine yağı rafinerisi bulunmalıdır.Akaryakıt rafinerisinin yakınında mutlaka bir makine yağı rafinerisi kurulması esastır.
6
Makine yağı rafineri ünitelerinden daha pahalı ürünler elde edilmektedir.Çünkü bu ünitelerde proses sayısı oldukça fazladır. Toplam elde edilen ürün sayısı yüz civarlarındadır . Kapasitelerinin büyük olması gerekmektedir.Ancak bu tip rafinerilerin amacı makine yağı elde etmek olduğu için , işledikleri hampetrol de belirgin bir hampetrol değildir.Daha pahalı ve makine yağı elde edilmesine müsait bir hampetroldür ve spesifiktir.
Yurdumuzdaki rafinerilerden Aliağa’da kurulu İzmir Rafineri’si , bir makine yağı rafinerisidir.Kuruluş dizaynı Kerkük ve Light Iranian hampetrolünü işlemek üzere inşa edilmiştir.
Bu rafinerimizden elde edilen makine yağı çeşitleri , müşterilere baz (ham yağ) olarak verilir ve şirketler kendileri aditiflerini ilave ederek , teneke veya variller ile ve kendi isimlerini kullanarak halka arz ederler.
HAM PETROLÜN AYRIŞTIRILMASI
Ham petrol bir karışımdır.Gaz ve sıvı hidrokarbonlar ve bunların isomerlerinin bir karışımıdır.Karbon sayısı 1-16 arasında değişen karbon bileşiklerini içerir.Karbon sayısı küçük olan hidrokarbonların kaynama noktaları (boiling point) ve erime noktaları (melting point) çok düşüktür.Bundan dolayı ham petrol donmaz.En düşük sıcaklıklarda bile izolasyonsuz boru hatlarında transfer edilir , yüzer tavanlı tanklarda depolanır.
Ham petrolde bütün petrol ürünleri gibi API ile değerlendirilir.API’ı düşük olan ham petrollerde karbon sayısı büyük , hidrokarbonlar ağırlıklıdır.Onun için işlenmesi zor olması yanında elde edilen ürünlerde daha ucuzdur.
7
Ham petrolü işleyen petrol rafinerileri petrol çıkartılan kuyulara yakın yerlerde kurulur.Ham petrolü olmayan ülkelerde ise , rafinerilere ham petrol ya boru hatları ile ya da deniz kıyısına kurulan rafinerilere kapasitesi çok büyük deniz tankerleri ile getirilir.
Deniz tankerleri ile getirilen ham petrol , sahilde yüzer tavanlı tanklara alınır.Yüzer tavanlı tanklar da , kolay buharlaşabilen ham petrol ürünleri depolanmaktadır.Ham petrol tankları çok büyük kapasitede tanklardır.Orta büyüklükte bir rafinerinin en az 20 gün ham petrolünün depolanması gerekmektedir.
Deniz tankerleri ile getirilen ham petrol sahilde ham petrol tanklarına alınır.Sıcaklığı yaklaşık 14-16 derece civarındadır.Yüzer tavanlı tanklar ısıtılmaz ve boru donanımı izolasyonsuzdur.
Sahil tanklarına alınan ham petrol , yaklaşık 72-96 saat boyunca sükunete bırakılır.Bu süre , uluslararası bir süredir.Bu uluslar arası sürede petrolün içindeki deniz suyu , çamur vb. yabancı maddeler tankın dibine ikinci bir faz teşkil ederek ayrışır.Süre sonunda tankın dibindeki dreyn vanası ile su ve istenmeyen maddeler dreyn edilir.Bundan sonra tanktan sağlıklı bir ölçüm alınabilir.
Tuz ayırıcılarda ham petrolün içerdiği tuz bileşikleri ayrıştırılmış olur.
Ham petrol desaltere girmeden önce belirli miktarda su ile seyreltilir.Bu arada sürekli sıcaklık kontrol edilir.Ham petrol su ile seyreltilince içindeki tuzlar bu suda eriyecektir ve desalterda ayrışması mümkün olabilecektir.
8
HAM PETROLDE DESALTER OPERASYONU
Ham petrolde tuz giderme işlemi , tuz gidericilerde yapılmaktadır. Bunlar yatay-silindirik teknelerdir.
İşlemin esası , daha önceden ham petrole karıştırılan suyu , elektriksel alanda ham petrolden ayırmak ve ortamdan uzaklaştırmaktır.
Suyun ham petrolden ayrılması , gravitelerinin farklı olmasındandır. Bu ayrışmayı uygulamak ve çabuklaştırmak için desalter içerisine yerleştirilmiş kafes tipi iki elektroda yüksek gerilim uygulanır.
Uygulanan elektrikli gerilim farklıdır. Desalterlerde her elektrot için 380 volt sanayi gerilimi 11.000 , 16.500 , 22.000 volt gerilimlere çevrilebilen trafolar yardımı ile her bir elektroda bu üç gerilimden biri tatbik edilebilir.
Elektrotlar arasındaki gerilim ise , iki elektroda uygulanan gerilimlerin toplamı kadar olacaktır.
Elektrotlar arasındaki gerilim , 27.000 volttan düşük ise , su ve tuz ayrışması ideal olmamaktadır.
Elektrotlar arasındaki gerilimin 33.000 volttan yüksek olması halinde ise , izolatör , fincan çatlamaları olabileceğinden elektriki arızalar görülebilir. Sonucunda sistem için olumsuzluklar başlar.
27.000-33.000 volt arası elektriki voltaj ile genelde verimli ve emniyetli bir çalışma mümkün olabilmektedir.
Desalterde yüksek gerilim olduğu için desalter dramı tel bir kafes içindedir , yabancılar giremez. Emniyete alınmıştır.
10
Ham petrol + Su karışımı , desaltere iki yol ile püskürtülür.
a. Karışım ya elektrotlar arasına bir nozzle yardımı ile püskürtülür.(nozzle püskürtmeyi oluşturan bir cins memedir.)
b. Elektrotlar altında belli bir yükseklikten , sisteme dağılması sağlanmış olur.
İçi tamamen ham petrol ile dolu desalter içerisinde ham petrol elektrotlar arasından geçerek elektrotların üst kısmında bulunan ham petrol çıkış manifodlarından desalteri terk eder.
Dipte toplanan su ise , bir seviye kontrolü vasıtası ile desalter dibinden drain edilerek boşaltılır.
Desalterların genelde işlevlerini basit olarak şu şekilde açıklayabiliriz ;
1.Ham petrol içerisinde bulunan su ve korozyona sebep olan çeşitli tuzlardır.Bunlar ya süspansiyon halinde veya ham petroldeki suda erimiş halde bulunurlar.Miktarları ise ham petrol cinsine göre de değişiktir.6-600g/m limitleri arasındadır.Eğer bu miktar 60-70 g/m ise , normal bir değer kabul edilebilir.
Desalterların en önemli görevi , ham petrole karıştırılan su ile içerisindeki eriyen tuzları sistemden uzaklaştırmaktır.
2.Sistemde olası tıkanmaları (Plugging) minimuma indirmek hatta tamamen yok etmektir.Ham petrol içerisindeki tuzlar yüksek sıcaklıkta tıkanmalara neden olabilir.
11
3.İşlenen ham petrolü su ve çamurdan da uzaklaştırmaktır.Ham petrol içerisinde çamur(Sludge) hiç istenmez.Çamur ekipmanların kirlenmesine , yıkanmasına sebep olabilir.Bilhassa exchangerlar için çok önemlidir.(Exchangerlar ısı alışverişi yapan ekipmanlardır)
Desalter operasyonu çok önemlidir.Ham petrol ünitelerinde muhakkak yapılmalıdır.Şarjda tuz miktarının sıfır olması gereklidir. Ancak bu pratik olarak mümkün değildir.Tuzlar toplamı desalter çıkışında 13 g/ m’ten büyük olmamalıdır.Aksi hallerde işletmede tıkanıklık ve korozyon gibi olumsuzluklar rahatsızlıklar yaratır ve sistemin durmasına kadar varabilecek olumsuzluklar yaratır.
Desalterlarda verimin yüksek olabilmesi için bazı şartların yerine getirilmesi gereklidir.Bunların başlıcaları en önemli olması sırasına göre ham petrolün cinsidir. Şarj miktarı , PH ve NaOH enjeksiyonu , Desalter sıcaklığı , Desalter basıncı , elektrotlar cinsi , uygulanan gerilim ve ham petrol + su karışımının desalter içerisindeki dağılımıdır.
Ancak en önemli etken , ham petrolün cinsidir.Şarjında yüksek olması ayrışmayı olumsuz etkileyen faktörlerdendir.
Desalter operasyonunda suyun PH’ı çok önemlidir.En önemli husus , kükürtlü bileşikleri ve organik asitleri yok etmektir.Organik asit denildiğinde naftanik asit önem arz eder.Emülsiyon stabilitesini (kırılmazlığını) azaltmak da çok önemlidir.PH değeri 8-9 olmalıdır.
12
Şekilde ham petrol distilasyon ünitesinin basit bir froses şeması görülmektedir.Şemada da görüldüğü gibi , Desalter dan çıkan ham petrol yine bir sıra ön ısıtıcılardan geçerek Surge drum gelir.Surge drum bir anlamda garanti dramıdır , herhangi bir nedenle şarj kesilirse , azalırsa üniteyi şarjsız bırakmaz.Ünite çalışmasına devam eder.
Ön ısıtıcılar denildiğinde ise , ısı alışverişi yapan exchangerlar akla gelir.( Exchangerlar ham petrolü ısıtırken , distilasyon kolonundan çıkan nafta , kerosin , hafif ve ağır dieselin sıcaklığını düşürür. )
Exchanger ların asıl ve diğer bir önemli bir yönü ise ısı balansını temin etmesidir. Petrol rafinerilerinde kütle dengesi (mass balance) ve ısı balansı önemlidir.
Diğer taraftan tankında 14-15 ˚C sıcaklıktaki ham petrolün ısınması kademelidir. Ham petrol bir sıra ön ısıtıcılardan geçirilerek kademeli ısıtılır. Aksi haldeki bir ısıtma , ham petrolü bozar , koklaşma olayı oluşur.
240˚C ‘a fırında ısınan ham petrol şimdi ham petrol fırınına girer. Fırına giriş sıcaklığı , şarjın akışı , basıncı ve şarjın fırından çıkışı tam olarak kontrol altındadır. Hem fırınlardan hem de kontrol odasından (Board) titiz bir sıcaklık kontrolü gerçekleştirilir.
Ham petrol fırından çıktığı zaman sıcaklığı 370˚C dir.Bu sıcaklık önemlidir.Bu sıcaklığın altında kolonda ayrışma olmamaktadır.Üstündeki sıcaklıklarda ise , ham petrol koklaşmaya uğrar , fırın yangınları olabilir.370˚C fırında ısınan ham petrol , atmosferik distilasyon kolonuna kolunun dibine yakın , zone bölgesinden girer ve steam ile beraber gaz + sıvı fazında kolon tepesine doğru yükselir.
14
Ham petrolü oluşturan sıvı karışımları bu kolonda ayrışırlar.
Kolonda buharlaşan kısım tepeden alınır.Tepe yoğunlaştırıcısı (Condenser) su ile soğutulan bir ısı değiştiricisidir.Soğutma suyu miktarı kolunun tepe basıncının fonksiyonudur.Soğuk şarj kolon üst kademesinde borular içinden geçirilmektedir.Kolondaki buhar fazındaki komponenetler bu soğuk cidara temas ederek yoğunlaşırlar.
Kolonun alt tepsilerinde hafif hidrokarbonlar bulunabilir.Bunlar dip kaynatıcı (reboiler) ile ısıtılarak buharlaştırılır ve bu gaz + sıvı karışımı kolon Altına geri verilir.Sıcak buharlar yukarıya yükselirken aynı zamanda üstten gelen sıvıdaki hidrokarbonları da sıyırarak beraberinde yukarılara taşır.Bazen bu taşınmanın daha iyi gerçekleşmesi için kızgın buhar da kullanılabilir.
Tepe ürününde hafif hidrokarbonların yoğunluğunun çok olması istenir.Bu nedenle yoğunlaştırılan tepe ürünlerinin bir kısmı , tekrar kolonun üst tepsisine geri verilir.Böylece hafif hidrokarbonların derişimi artırılırken kolon tepe sıcaklığı da ayarlanmış olmaktadır.Soğuk geri döndürme (Raflux) üst tepsiyi bir miktar soğutur ve tepeden kaçabilecek ağırlıkların bir kısmının yoğunlaşmasına yardımcı olur.
15
FRAKSİYONUN VERİMİ KULLANILDIĞI YER
ADI TANIMI %
AĞIRLIKÇA %
HACMEN
FUEL GAS Metan + Etan
CH4 +C2H6 0.02 0.04 -Yakıt gazı olarak
LPG Propan + Bütan
C3H8 + C4H10 1.57 2.09 -Mutfak gazı
-Otomobil Yakıt
-Sınai Yakıt
-Katalitik soba
HAFİF NAFTA 85 ̊̊C-180 ̊̊C
arasında kaynayan fraksiyonlar 6.56 8.39 -Benzin türlerini üretme
-Petrokimya şarjı
-Gübre fabrikalarında şarj olarak
-Holvent olarak
-H2 elde edilmesinde(işletmede)
AĞIR NAFTA 180 ̊̊C – 240 ̊̊C arasında kaynayan hidrokarbon fraksiyonları 17.86 20.02
KEROSİN 180 ̊̊C – 240 ̊̊C arasında kaynayan hidrokarbon fraksiyonları 11.02 11.65 -Jet yakıtı ve gaz yağı üretimi için kükürt giderme ünitesinde şarj olarak verilir
HAFİF DİESEL 240 ̊̊C -290 ̊̊C
arasında kaynayan hidrokarbon fraksiyonları 9.03 9.16
-Motorin üretimi için kükürt giderme ünitesinde şarj olarak verilmektedir.
AĞIR DİESEL 240 ̊̊C -290 ̊̊C
arasında kaynayan hidrokarbon fraksiyonları 10.74 10.58
ATM. RESİDİUM 290 ̊̊C -350 ̊̊C
arasında kaynayan hidrokarbon fraksiyonları 43.20 38.07 -Makine yağı üretimi için vakum ünitesine şarj görevi görür
-Fuel Oil
HAM PETROL ÜNİTESİNDEN ELDE EDİLEN FRAKSİYONLAR
Ham petrol distilasyon ünitesindeki ayrışma kaba bir ayrışmadır.Ham petrol bu ünitede sıcaklıklarına göre bir ayrışmaya tabi tutulur.Ayrışan fraksiyonlarda kükürt bileşikleri bulunmaktadır.Bunun için direkt olarak piyasaya arz edilemezler.İçlerindeki kükürtün giderilmesi gerekmektedir.Kükürt gideren üniteler , Desülfirizasyon üniteleridir.
Ham petrol ünitesinden elde edilen fraksiyonlar önce ara tanklarına alınırlar.Bu tanklar değişik yapıdadırlar.Bu ara tanklardan alınan şarj ile diğer üniteler çalıştırılır ve bundan sonra piyasaya arz edilebilir hale getirilir.
Tablonun izahında gene ısrarla bilinmesi gereken bir husus vardır ;
Bu tabloda fraksiyonların derecelerinde tam bir uygunluk, isabet bulunmaktadır.Ayrışma bu derecelerde olmaktadır.Bu dereceler , Tüm Dünya için geçerlidir.Ancak yaz-kış mevsimlerinde özellikle kerosin çekimi değişmektedir.Kış aylarında kerosin için 180-240 ˚C yerine 180-238 ˚C olabilir.Yani bir veya iki derece eksik çekilir.Böylece de motorinin donma noktası düşürülmüş olur.Yaz aylarında anlatılan durumun tersi görülebilir.Rafineriler halka hizmet verirler. Silahlı Kuvvetlerin , Belediyelerin ve Kamu Kuruluşlarının yakıt ihtiyacını karşılarlar.Bundan dolayı bazı olumlu hallerde esnek davranılmak gerekmektedir.Rafineriler yıl boyunca çalışmaktadırlar.Altı ay kış ve altı ay yaz şartları geçerlidir.Yaz aylarındaki RVP basıncının kış aylarındakine göre farklı olması gibi.
Tabloda verilen fraksiyon verimi belli bir ham petrole göredir.Bu , API ‘sı 36.2 olan Kerkük Ham Petrolünün fraksiyonlarının verimidir.Değişik API değerlerindeki ham petrollerin verimleri de farklı olacaktır.
17
Tablo’da Fraksiyonların Kullanıldığı Bölme :
LPG , rafinerilerden elde edilen en önemli tüketim maddelerindendir.Günümüzde kullanım alanları oldukça fazladır.LPG günümüzde ülkemizde de oldukça kullanılır ve yurtdışından da ithal edilmektedir.Yaz-kış en çok sarf edilen petrol ürünlerindendir.Kullanım alanları ;
- Mutfak gazı diye bilinir.Evlerde pişirme gazıdır.
- Su ısıtmada kullanılır , şofben gazıdır.
- Üniversite , hastane , toplu yerleşim merkezlerinde (yatılı okullar , otel , lokanta vs.) LPG kullanılmaktadır.Kullanım alanları , ısıtma , sıcak su elde edimi , laboratuar alanı vb. birçok alandadır.VE kullanım alanları gittikçe artmaktadır.
- LPG, gittikçe artan istekler üzerine günümüzde otomobillerde de kullanılmaya başlanmıştır.LPG , kimi otomobillerde yüksek basınç altında sıvılaştırılarak kullanım alanı bulmaktadır.Bunun içinde otomobillerde bazı düzenlemeler yapılması gerekmektedir.
LPG otomobillerde kullanımında çeşitli sorunlar yaratabilmektedir.Her benzin istasyonunda da LPG gazı verilmemektedir ve LPG için belirli bir hzı limiti bulunmaktadır.Depolanması için bazı özellikler gerektirir ve depolama sınırı bulunmaktadır.
LPG , en az benzin kadar tehlikeli bir maddedir.Çünkü LPG , Tabloda da görüldüğü gibi az seviyede hidrokarbon içermektedir.
- LPG kış aylarında ısıtma amacı ile katalitik sobalarda kullanılmaktadır.
18
Ülkemizde doğal gaz çıkartılmamaktadır.Doğal gaz en çok en çok ısıtmada kullanılmaktadır.Bunun için ısınmada özellikleri nedeni ile tercih edilmektedir.En önemli özellikler kül bırakmaması , kalorisinin yüksek olması , depolanması gibi zorluklarının olmaması , istenildiği zaman ve istenildiği kadar kullanılması ve kullanımı için herhangi ikinci bir personel yada kişi gücü gerektirmemesidir.Yurdumuzda da doğal gazın yerini LPG aldığı için sarfiyatı büyük oranda artmıştır.
Günümüzde nafta , dünyada en çok kullanılan petrol çeşididir.Kullanım alanı oldukça geniştir.Nafta , ülkemizde de çok önemli bir yer taşımaktadır.Nafta aşağıdaki alanlarda kullanılmaktadır :
-Nafta her türlü benzinin ham maddesidir.Her türlü benzin naftadan yapılmaktadır.
Ham petrol atmosferik distilasyon ile elde edildiğinde , içinde az da olsa kükürt bulunmaktadır (sour nafta).Kükürt giderildikten sonra ise sweet nafta adını almaktadır.İşte bu değişimden sonra madde üzerinde her türlü benzin yapılabilir.Her türlü benzin tanımı ; normal benzin , süper benzin , export benzin , askeri benzin ve kurşunsuz benzin türlerini tanımlamaktadır.Rafinerilerde elde edilen benzin Reformer benzinidir ve naftadan elde edilmektedir.
Naftanın kükürtten uzaklaştırılması Desülfirizasyon ünitesinde olmaktadır ve bu işleme Unifiner denilmektedir.Sonra nafta reformer seviyesinde oktan sayısını yükseltir ve benzin piyasaya arz edilir.
-Petrokimya şarjı olarak , naftanın çok geniş bir alanı bulunmaktadır.Petrokimya endüstrisi doğal gazı olan ülkelerde doğal gaz ile yürümektedir.Ancak doğal gazı olmayan ülkeler ise , naftaya endekslidir.
19
Ülkemizde doğal gaz bulunmadığı için Türkiye petrokimyası naftaya endekslidir.Bundan dolayı petrokimya kompleksleri rafinerilerin yakınlarında kurulmuştur.Ancak petrokimyanın rafineriler yakınında kurulurken kapasitesinin yüksek olması gerekmektedir.Çünkü çıkan naftanın birçok kullanım alanı bulunmaktadır ve her zaman naftanın yeteri kadar bulunması istenir.
Jet yakıtı da naftadan yapılmaktadır.Ancak içerisinde kerosin fraksiyonları da içermektedir.
Naftanın en çok kullanıldığı alanlardan biri de gübre sanayidir.Amonyum orijinli bütün gübreler doğal gaz veya naftadan yapılmaktadır.Bundan dolayı Yurdumuzda gübre fabrikaları petrol rafinerilerinin yakınlarında kurulmuştur.İzmir Rafinerisi , Ege Gübre’ye nafta vermektedir.İzmit rafinerisi ise İGSAS’ a nafta vererek gübre üretimine yardımcı olmakta idi , ancak İGSAS günümüzde doğalgaz ile çalışmaktadır.
Nafta en önemli solventlerdendir.Çözücü olarak kullanılmaktadır.Temizlik piyasasında önemli bir ağırlığı bulunmaktadır.
Nafta ve Kerosin bir seri asfalt cinslerine de solvent olarak eklenmektedir.
Kerosin ham petrol rafinerilerinde elde edilen bir fraksiyondur.Ancak henüz kükürt içermediği için, kerosin , Kerosin Desülfirizasyon ünitesinde kükürdü alınarak piyasaya gaz yağı olarak arz edilir.Gaz yağı yakıt olarak ve solvent olarak kullanılmaktadır.Jet yakıtında da bir miktar kerosin bulunmaktadır.
Nafta ve Kerosin bir seri asfalt cinslerine de solvent olarak eklenmektedir.
20
240˚C – 350 ˚C sıcaklık aralarında elde edilen ürün , piyasada diesel adı verilen motorindir.Motorinde de kükürt istenmemektedir.İçindeki kükürdün giderilmesi için , Desülfirizasyon ünitesine şarj olarak verilir.İçindeki kükürt uzaklaştırılır.
Atmosferik distilasyon ünitesinde elde edilen dip ürün , atmosferik rezidyumdur. (athmosferical residue)
Normal rafinerilerde atm. Residue , piyasaya fuel oil adı altında yakıt olarak verilir.Kimi yakıt rafinerilerinde ise , atm. Residue’ dan vakum ünitesinde yararlanılır ve pahalı beyaz ürünlerin elde edilmesi sağlanır.
Atm. Residue daha çok yakıt olarak kullanılmaktadır.API değeri oldukça düşüktür.Vakum ünitesinde distilasyona uğratılarak fraksiyonlarına ayrıştırılır.
Düşük API’lı hidrokarbonlar genelde siyah renktedirler.Kaynama noktaları yüksektir.Fiyatları ucuzdur.Fazla aranmayan ürünlerdir.Bu maddelerin pahalı ve aranan beyaz ürünlere dönüştürülmeleri ise farklı bir proses durumudur.Bu prosese genel olarak parçalanma yani cracking adı verilir.
Günümüzde modern rafinerilerde değişik proseslerde parçalama üniteleri bulunmaktadır.
En basit parçalama ünitesi Termal Cracking Catalitic’tir.Sıcaklık ile parçalama durumudur.
İkinci parçalama çeşidi Fluid Catalitic Cracking , yani kataliz ile parçalamadır.
Bir başka pratik parçalama çeşidi ise Hydrocracking , yani hidrojen ile parçalama çeşididir.
21
Rafinerilerde parçalama prosesleri yoksa , Fuel oil ihtiyacının karşılanmasında sorunlar yaşanabilir.Rafinerilerde üretilen ürünlerin tamamı akışkanlardır.ve fuel oilin sıcakta depolanması gerekmektedir.Her petrol ürünü değişik tank veya dramlarda depolanmalıdır.Fuel oil satışı olmaz veya parçalanma ile ilgili değişik ürünlere dönüştürülmezse , rafineri duracak yada üretim yapamayacaktır.
Günümüzde büyük rafinerilerde değişik proseslerden birden fazla parçalanma üniteleri bulunmaktadır ve bu da fuel oil fazlalığının en iyi şekilde değerlendirildiğinin göstergesidir.
Makine yağı rafinerileri , akaryakıt rafinerilerinin devamıdır.Her ülkede makine yağı rafinerileri daha azdır.Bu bir çeşit tüketim-satış dengesidir.Akaryakıt rafineri ürünlerinin satışları çok daha yüksek oranlardadır.Yurdumuzda da aynı durum söz konusudur.Ülkemizde şu anda beş rafineri bulunmasına rağmen , sadece bir makine yağı rafinerisi bulunması bunun bir göstergesidir.
Makine yağı üreten rafinerilerde özel bir ham petrol işlenir.Makine yağı , veriminin yüksek olduğu bir ham petroldür.İşte bu tip rafinerilerde atmosferik rezidyumun makine yağı rafinerisine şarj olarak verilmesi normal bir durumdur.Atmosferik rezidyum bu rafinerilerde şarj olarak verilir ve vakum ünitesinde makine yağı çeşitleri fraksiyonlarına ayrışır.
Yurdumuzdaki rafinerilerden sadece İzmir Aliağa rafinerisi aynı zamanda bir makine yağı rafinerisidir.Bu rafineri , akaryakıt rafinerisinin devamıdır.Aynı tel örgü içinde çalışmaktadır ve akaryakıt rafinerisi dip ürünü atmosferik rezidyumu vakum ünitesinde işleyerek makine yağının değişik ürünlerini elde eder.Bugün İzmir Aliağa rafinerisi yaklaşık 90-95 çeşitli ürün elde etmektedir.
22
PETROLÜN OKTAN DEĞERİ
Oktan kavramı , teknik anlamıyla , yakıtın vuruntu kalitesini ölçümüne denmektedir.Oktan ölçümü iki şekilde yapılmaktadır
a. Research Octane Number : Araştırma oktan sayısı değeri , motorun yüke binmediği sürelerde ve düşük devirlerde çalıştığı durumlardaki oktan ölçümüne denmektedir.
b. Motor Octane Number :Motor zorlanma yaptığı sırada , motorun yük olduğu andaki vuruntu ölçümü çeşididir.
Ölçümler oktanda iki şekilde yapıldığı için bir çok ülkede oktan değerlendirilmesi iki durumda yapılan oktan ölçümlerinin toplanıp ikiye bölünmesi sonucu bulunur.
Ülkemizde de şu anda Kurşunlu Süper Benzin 95 oktan ve Kurşunsuz Süper Benzin 98 Oktan üretilmekte ve satılmaktadır.Kurşunlu süper benzin ise konuyla bağdaşması gerekmeyen bir türdür.Çünkü 2005 sonunda yurdumuzda Kurşunlu benzin daha az üretilip tüketilecek , bir süre sonra da piyasadan çekilecektir.
Kısacası Oktan sayısı , benzinin kalitesini gösteren en önemli parametre olup motordaki vuruntunun ölçümüdür. Benzinlerde oktan değeri, Araştırma Oktan Sayısı (RON) ve Motor Oktan Sayısı (MON) olarak iki şekilde tanımlanmaktadır. RON sayısı, motorun yüksüz (rolanti) durumdaki, MON sayısı ise motorun yüke bindiği (ağır yük, yokuş tırmanma) durumdaki vuruntu kalitesini gösterir. Bu nedenle MON sayısı aracın gerçek yol koşullarına uyum performansını belirler. Türkiye’de satılan standart kurşunsuz benzinin oktan değeri RON 95, MON 85 iken, 98 oktan kurşunsuz benzinde bu değerler 98 RON, 87 MON’dur.
ETİKETLER : HAM PETROLÜN İŞLENMESİ,HAM PETROLÜN AYRIŞTIRLMASI,PETROLÜN OKTAN DEĞERLERİ NELERDİR,MOTOR OKTAN NUMARASI,PETROLDE OKTAN SAYISI,OKTAN SAYISI NEDİR.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
