Geleneksel Enerji Kaynakları

7/17/2019 Geleneksel Enerji Kaynakları

http://slidepdf.com/reader/full/geleneksel-enerji-kaynaklari 1/238

T.C. ANADOLU ÜN‹VERS‹TES‹ YAYINI NO: 2492

AÇIKÖ⁄RET‹M FAKÜLTES‹ YAYINI NO: 1463

GELENEKSEL ENERJ‹ KAYNAKLARI

Yazarlar

Prof.Dr. Ertu¤rul YÖRÜKO⁄ULLARI (Ünite 1)

Prof.Dr. Önder ORHUN (Ünite 2) Prof.Dr. Hüseyin KOCA (Ünite 3)

Prof.Dr. Mete KOÇKAR (Ünite 4, 6)

Prof. Mahmut PARLAKTUNA (Ünite 5, 7)

Ö¤r.Gör.Dr. Nimet KARAKOÇ (Ünite 8)

Editör

Prof.Dr. Önder ORHUN

ANADOLU ÜN‹VERS‹TES‹



Bu kitab›n bas›m, yay›m ve sat›fl haklar› Anadolu Üniversitesine aittir.“Uzaktan Ö¤retim” tekni¤ine uygun olarak haz›rlanan bu kitab›n bütün haklar› sakl›d›r.

‹lgili kurulufltan izin almadan kitab›n tümü ya da bölümleri mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik kay›t veya baflka flekillerde ço¤alt›lamaz, bas›lamaz ve da¤›t›lamaz.

Copyright © 2012 by Anadolu University All rights reserved

No part of this book may be reproduced or stored in a retrieval system, or transmittedin any form or by any means mechanical, electronic, photocopy, magnetic tape or otherwise, without

permission in writing from the University.

UZAKTAN Ö⁄RET‹M TASARIM B‹R‹M‹

Genel KoordinatörDoç.Dr. Müjgan Bozkaya

Genel Koordinatör Yard›mc›s›Yrd.Doç.Dr. ‹rem Erdem Ayd›n

Ö¤retim Tasar›mc›s›Dr. Kadriye Uzun

Grafik Tasar›m YönetmenleriProf. Tevfik Fikret Uçar

Ö¤r.Gör. Cemalettin Y›ld›zÖ¤r.Gör. Nilgün Salur

Ölçme De¤erlendirme SorumlusuÖ¤r.Gör. ‹lker Usta

Kitap Koordinasyon BirimiUzm. Nermin Özgür

Kapak DüzeniProf. Tevfik Fikret Uçar

DizgiAç›kö¤retim Fakültesi Dizgi Ekibi

Geleneksel Enerji Kaynaklar›

ISBN978-975-06-1162-9

3. Bask›

Bu kitap ANADOLU ÜN‹VERS‹TES‹ Web-Ofset Tesislerinde 3.000 adet bas›lm›flt›r.ESK‹fiEH‹R, Mart 2014



‹çindekiler

Önsöz ............................................................................................................ ix

Enerji, Enerjinin S›n›fland›r›lmas› ve Önemi......................... 2ENERJ‹ VE TANIMI........................................................................................ 3Newton Mekani¤i’ne Göre Enerji................................................................. 4Kuantum Mekani¤ine Göre Enerji................................................................ 4Özel Görelilik Kuram›na Göre Enerji .......................................................... 5ENERJ‹N‹N SINIFLANDIRILMASI.................................................................. 7Fiziksel ve Ekonomik Yönlerine Göre Enerjinin S›n›fland›r›lmas› ............ 7

Kinetik Enerji........................................................................................... 7Potansiyel Enerji...................................................................................... 7Elektromagnetik Enerji............................................................................ 8

Nükleer Enerji.......................................................................................... 8Herhangi Bir De¤iflime U¤ray›p U¤ramad›¤›na Göre EnerjininS›n›fland›r›lmas› ............................................................................................. 8Enerji Hammaddesinin Özgül Enerji ‹çeriklerine Göre EnerjininS›n›fland›r›lmas› ............................................................................................. 9Enerji Maddesinin Kullan›m› S›ras›nda Çevreye Etkisi................................ 9

Yönünden Enerjinin S›n›fland›r›lmas›........................................................... 9Enerji Hammaddesinin veya Kaynaklar›n›n Yenilenebilir OlupOlmad›¤›na Göre Enerjinin S›n›fland›r›lmas› ............................................... 9ENERJ‹ KULLANIMI....................................................................................... 9ENERJ‹N‹N KORUNUMU.............................................................................. 10ENERJ‹ B‹R‹MLER‹......................................................................................... 12Günlük Yaflant›da ‹fl ve Enerji...................................................................... 14ENERJ‹ TEKNOLOJ‹S‹ ................................................................................... 15Enerji Dönüflümlerinde Verim...................................................................... 16ENERJ‹N‹N TOPLUM ‹Ç‹N TAfiIDI⁄I ÖNEM .............................................. 17Özet................................................................................................................ 19Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 21

Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 22Okuma Parças› .............................................................................................. 22Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 25S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 25

Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 25

Dünya’da ve Türkiye’deki Geleneksel EnerjiKaynaklar› ve Potansiyeli ........................................................ 26

DÜNYA’DAK‹ GELENEKSEL ENERJ‹ POTANS‹YEL‹, ÜRET‹M‹ VETÜKET‹M‹ ...................................................................................................... 27TÜRK‹YE’DEK‹ GELENEKSEL ENERJ‹ POTANS‹YEL‹, ÜRET‹M‹ VETÜKET‹M‹ ...................................................................................................... 30Türkiye’nin Enerji Ekonomisinin Analizi ..................................................... 31Türkiye’deki Petrol Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi.......... 31

Türkiye’deki Do¤al Gaz Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi.. 33Türkiye’deki Kömür Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi ........ 34

‹ç indek i ler iii

1. ÜN‹TE

2. ÜN‹TE



TÜRK‹YE’DEK‹ GELENEKSEL ENERJ‹ F‹YATLARININDE⁄ERLEND‹R‹LMES‹................................................................................... 35Özet................................................................................................................ 37

Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 38 Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 39Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 40S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 40

Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 41 Yararlan›lan ‹nternet Adresleri ..................................................................... 41

Kömürlerin Oluflumu, Özellikleri ve Haz›rlanmas› ............. 42KÖMÜRLER‹N OLUfiUMU............................................................................. 43Turbalar›n Oluflumu...................................................................................... 43Turbalar›n Kömüre Dönüflümü .................................................................... 44

KÖMÜRÜN YAPISI........................................................................................ 45Kömürün Organik Bileflenleri....................................................................... 45Kömürdeki ‹norganik Maddeler................................................................... 46KÖMÜRÜN ÖZELL‹KLER‹............................................................................. 46Nem................................................................................................................ 46

Yo¤unluk ....................................................................................................... 47Gözeneklilik................................................................................................... 47Sertlik ............................................................................................................. 48Tane Boyut Da¤›l›m› ..................................................................................... 48Ö¤ütülebilirlik ve Ufalanabilirlik.................................................................. 48Manyetik Duyarl›l›k....................................................................................... 48

Kömürlerin Di¤er Özellikleri........................................................................ 48KÖMÜRLER‹N SINIFLANDIRILMASI ............................................................ 49KÖMÜR ÜRET‹M YÖNTEMLER‹ .................................................................. 50

Aç›k ‹flletme Yöntemi.................................................................................... 50 Yeralt› ‹flletme Yöntemi ................................................................................ 53KÖMÜR HAZIRLAMA.................................................................................... 57Kömürün Y›kanabilme Özellikleri ............................................................... 58Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde Uygulanan Yöntemler............... 63Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde UygulananFiziksel Yöntemler......................................................................................... 63

Yo¤unluk Fark›na Ba¤l› Yöntemler ...................................................... 63

(Gravite Zenginlefltirme Yöntemleri) ..................................................... 63Elektrostatik Ay›rma Yöntemleri ............................................................ 66Manyetik Ay›rma Yöntemleri.................................................................. 66

Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde Uygulanan Fiziko-Kimyasal Yöntemler ...................................................................................................... 66Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde Uygulanan Kimyasal veBiyolojik Yöntemler ...................................................................................... 67Kömürde Nem Oran›n›n Azalt›lmas›............................................................ 67Özet................................................................................................................ 68Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 70

Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 71

Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 71S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 72


‹ç indek i leriv

3. ÜN‹TE



Kömür Kullan›m Alanlar› ve Kömür Teknolojileri .............. 74KÖMÜR KULLANIM ALANLARI.................................................................... 75

TERM‹K SANTRALLERDE L‹NY‹T KULLANIMI............................................ 75Termik Santrallerin Çevreye Etkileri ............................................................ 78Karbon Dioksit (CO2 ) Yay›n›m› .......................................................... 78Kükürt Dioksit (SO2) Yay›n›m› ............................................................. 79

Azot Oksitler (NOx) ............................................................................... 79Baca Tozlar›............................................................................................. 79Kül .......................................................................................................... 79

ISINMA SEKTÖRÜNDE KÖMÜR KULLANIMI ............................................. 79ENDÜSTR‹DE L‹NY‹T KULLANIMI .............................................................. 80Kömürden Amonyak Üretimi ....................................................................... 80KÖMÜRLERE UYGULANAN ISIL SÜREÇLER............................................... 82

Kömürlerin Yak›lmas› ................................................................................... 82Kömür Yakma Sistemleri .............................................................................. 83

Sabit Yatakta Yakma Sistemleri.............................................................. 83Toz Kömür Ocaklar› ............................................................................... 84Toz Kömür - S›v› Kar›fl›mlar›n›n Yanmas› ............................................. 84Siklon Ocaklar......................................................................................... 84

Ak›flkan Yatakta Yakma Sistemleri......................................................... 85Kömürlerin Gazlaflt›r›lmas›............................................................................ 85Gazlaflt›rma Süreci......................................................................................... 86Gazlaflt›rma Ürünleri ..................................................................................... 87Kömürlerin S›v›laflt›r›lmas› ............................................................................ 88

Dolayl› S›v›laflt›rma Yöntemleri .................................................................... 89Do¤rudan Is›l Bozundurma Yöntemleri ...................................................... 90Ekstraksiyon - Hidrojenleme Yöntemi......................................................... 90Piroliz ............................................................................................................. 91Kömür Cinsi ................................................................................................. 92Piroliz S›cakl›¤› .............................................................................................. 92Is›tma H›z›...................................................................................................... 92Tanecik Büyüklü¤ü....................................................................................... 92Bas›nç............................................................................................................. 93Piroliz Ortam› ................................................................................................ 93Piroliz Yöntemleri ........................................................................................ 94

Yavafl Piroliz ........................................................................................... 94H›zl› Piroliz ............................................................................................. 94

Ani Piroliz ............................................................................................... 94Kömürlerin Koklaflt›r›lmas› ........................................................................... 95Koklaflma Sürecinin Aflamalar› ..................................................................... 95Koklaflma Sürecini Etkileyen Parametreler .................................................. 96Türkiye’de Kok Üretimi ................................................................................ 96Özet................................................................................................................ 98Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 100

Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 101Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 101

S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 102 Yararlan›lan ve Baflvurulabilecek Kaynaklar ............................................... 102

‹ç indek i ler v

4. ÜN‹TE



Petrol Üretimi.......................................................................... 104PETROLÜN OLUfiUM TEOR‹LER‹ ................................................................ 106

PETROLÜN TAR‹HÇES‹ ................................................................................ 107PETROL REZERVLER‹ .................................................................................. 110PETROLÜN F‹Z‹KSEL VE K‹MYASAL ÖZELL‹KLER‹................................... 112Fiziksel Özellikler.......................................................................................... 112Kimyasal Özellikler ....................................................................................... 113PETROLÜN DO⁄ADAK‹ DURUMU ............................................................. 115PETROLÜN ARANMASI VE ÜRET‹LMES‹ ................................................... 120PETROLÜN TAfiINMASI VE DEPOLANMASI............................................... 124PETROL F‹YATLARININ BEL‹RLENMES‹ VE PETROL F‹YATLARININ

YILLAR ‹Ç‹NDEK‹ DE⁄‹fi‹M‹........................................................................ 124Özet................................................................................................................ 127



Petrol Rafineri Süreçleri ......................................................... 132PETROL RAF‹NER‹ SÜREÇLER‹N‹N ÖNEM‹................................................ 133RAF‹NER‹DE ÜRET‹LEN BAfiLICA ÜRÜNLER.............................................. 133Gaz Ürünler ................................................................................................... 134S›v› Ürünler.................................................................................................... 134

Kat› Ürünler ................................................................................................... 134RAF‹NER‹LER‹N SINIFLANDIRILMASI.......................................................... 135ÜLKEM‹Z PETROL RAF‹NER‹LER‹................................................................ 136PETROL RAF‹NER‹ ‹fiLEY‹fi AfiAMALARI..................................................... 138Ham Petrolün Depolanmas› ......................................................................... 138Tuz Giderme.................................................................................................. 140HAM PETROL DAMITMA KOLONU VE ÜRÜNLER‹................................... 140Dam›tma ....................................................................................................... 140Ön Is›tma....................................................................................................... 142Ham Petrol Dam›tma Kolonu....................................................................... 142Gaz Ürün ....................................................................................................... 144

Bütan ‹zomerleflme ‹fllemi ............................................................................ 145‹zomerleflme .................................................................................................. 145NAFTA............................................................................................................ 146Nafta Hidrojenleme ‹fllemi............................................................................ 146

Kükürtlü Bilefliklerden Ar›nd›r›lmas›...................................................... 146 Azotlu Bilefliklerden Ar›nd›r›lmas›.......................................................... 147Oksijenli Bilefliklerden Ar›t›lmas› ........................................................... 147Metal-Organik Bilefliklerin Ar›t›lmas› ..................................................... 147Olefinlerin Doyurulmas› ......................................................................... 147Benzin De¤erini Artt›rma ‹fllemi............................................................. 147Benzin...................................................................................................... 147

Aromatikleflme Tepkimeleri .................................................................. 149Ba¤ K›r›lmas› Tepkimeleri ..................................................................... 149

‹ç indek i lervi

5. ÜN‹TE

6. ÜN‹TE



Aromatik Hidrokarbonlar› Kazanma ‹fllemi................................................. 149GAZ YA⁄I (Kerosine)................................................................................... 150D‹ZEL YAKIT................................................................................................. 151

BENZ‹N YA⁄I (Gas oil)................................................................................ 151Katalitik Parçalanma...................................................................................... 151‹zobütan›n Alkilleme ‹fllemi.......................................................................... 152

ALT ÜRÜN ..................................................................................................... 153 Alt Ürünün Vakum Dam›tma Kolonunda Ayr›flt›r›lmas› ‹fllemi .................. 153 Vakum Dam›tma Kolonundan Al›nan Ya¤ Ürünlerin ‹fllenmesi ................ 154 Ya¤lama Ya¤lar›n›n Katalitik Hidrojenlenmesi ‹fllemi................................. 154 Ya¤lama Ya¤lar› ve Vakslar›n Ayr›flt›r›lmas› ‹fllemi..................................... 155 Vakum Dam›tma Kolonu Alt Ürününün ‹fllenmesi ..................................... 156 Asfalt ‹flleme .................................................................................................. 157Özet................................................................................................................ 159



Do¤al Gaz Üretimi .................................................................. 166DO⁄AL GAZIN TAR‹HÇES‹.......................................................................... 168DO⁄AL GAZ REZERVLER‹ ........................................................................... 169DO⁄AL GAZIN F‹Z‹KSEL VE K‹MYASAL ÖZELL‹KLER‹ ............................ 171Fiziksel Özellikler.......................................................................................... 171

Gaz›n Yo¤unlu¤u ................................................................................... 174Gaz›n Akmazl›¤› ...................................................................................... 178Gaz›n S›k›flt›r›labilirli¤i ............................................................................ 178Kimyasal Özellikler ................................................................................. 179

DO⁄AL GAZIN ARANMASI VE ÜRET‹LMES‹.............................................. 180Sudan Ar›nd›rma............................................................................................ 181Hidrojen Sülfür ve Karbon Dioksitten Ar›nd›rma ....................................... 181

A¤›r Hidrokarbonlar›n Ayr›flt›r›lmas› ............................................................ 181DO⁄AL GAZIN TAfiINMA VE DEPOLANMASI ........................................... 181Boru Hatt› Tafl›mac›l›¤› ................................................................................ 181S›v›laflt›r›lm›fl Petrol Gaz› (LPG) ................................................................... 181

S›v›laflt›r›lm›fl Do¤al Gaz (LNG).................................................................... 182S›k›flt›r›lm›fl Do¤al Gaz (CNG)...................................................................... 182Türkiye’de Do¤al Gaz›n Tafl›nma ve Depolanmas› .................................... 183Özet................................................................................................................ 185Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 186

Yaflam›n ‹çinden 1 ........................................................................................ 187 Yaflam›n ‹çinden 2 ........................................................................................ 188Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 189S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 189


‹ç indek i ler vii

7. ÜN‹TE



Do¤algaz›n Kullan›m Alanlar›................................................. 192Do¤algaz›n Kullan›m Alanlar›....................................................................... 192

DO⁄ALGAZIN KULLANIM ALANLARI......................................................... 193DO⁄ALGAZ VE TES‹SATI ‹LE ‹LG‹L‹ BAfiLICA KAVRAMLAR VE

TANIMLAR ..................................................................................................... 195

Gaz Hacmi..................................................................................................... 195

Gaz›n Normal Hali ........................................................................................ 196

Gaz›n ‹flletme Hali......................................................................................... 196

Bas›nç............................................................................................................. 196

Yo¤unluk ....................................................................................................... 196

Ba¤›l Yo¤unluk.............................................................................................. 197

Is›l De¤er ve Wobbe Say›s› .......................................................................... 197

Is› Gücü ......................................................................................................... 198

Anma Is› Gücü .............................................................................................. 198Baca Gaz› Kayb› ........................................................................................... 198

Yanma Verimi................................................................................................ 199

Gaz Tesisat› ve Bafll›ca Elemanlar›............................................................... 199

DO⁄ALGAZ TES‹SATINDA GÜVENL‹K VE KURALLAR............................. 202

Do¤algaz Hatt›nda Emniyet Kurallar›........................................................... 203

Gaz Ba¤lant›lar›na Yönelik Genel Koflullar................................................. 204

Çelik Boru Kullan›m›nda Korozyona Karfl› Önlemler................................. 205

Gaz Alarm Cihazlar› ve Kullan›m›................................................................ 206

DO⁄ALGAZ ‹LE ISITMADA S‹STEM SEÇ‹M‹ .............................................. 206

KULLANIM AMACINA GÖRE DO⁄ALGAZ TÜKET‹M C‹HAZLARI ........... 208

Do¤algazl› Ocak ve F›r›nlar.......................................................................... 208Do¤algazl› fiofbenler ..................................................................................... 208

Do¤algazl› Soba............................................................................................. 209

Do¤algazl› Kat Kaloriferi............................................................................... 209

Do¤algazl› Kombiler ..................................................................................... 209

Kazanlar ......................................................................................................... 211

BACALAR ....................................................................................................... 213

Bacalar›n S›n›fland›r›lmas›............................................................................. 214

Bacalarda Yo¤uflma ve Korozyon................................................................ 214

DO⁄ALGAZ KAZAN DA‹RELER‹NDE, B‹NA ‹Ç‹ TES‹SATLARINDA VE

EMN‹YET AÇISINDAN D‹KKAT ED‹LMES‹ GEREKEN ÖNEML‹

NOKTALAR.................................................................................................... 215Özet................................................................................................................ 218

Kendimizi S›nayal›m...................................................................................... 219

Yaflam›n ‹çinden............................................................................................ 220

Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› ............................................................ 220

S›ra Sizde Yan›t Anahtar› .............................................................................. 221


Sözlük ................................................................................... 223Dizin ......................................................................................229

‹ç indek i lerviii

8. ÜN‹TE



ÖnsözÇa¤dafl bireyin yaflam›n› sürdürebilmesi için hava su gibi zorunlu gereksinimle-

rine enerji de eklenmifl bulunuyor. Enerji olmaks›z›n bir yaflam art›k düflünülemez.

Yaflamsal her maddenin bir enerji boyutu bulunmaktad›r. Enerji, yenilenebilir ener-ji ve geleneksel enerji olmak üzere iki bafll›k alt›nda ele al›nmal›d›r. Gelenekselenerji kaynaklar› denince akl›m›za, do¤ada zaten var olan enerji kaynaklar› gelme-lidir. Bu tür enerji kaynaklar› milyonlarca, belki de milyarlarca y›l süren bir hayliuzun bir süreç sonucunda meydana gelirler. Petrol, kömür, do¤algaz gibi do¤ada-ki miktar› s›n›rl› olan bu enerji kaynaklar›, en verimli flekilde kullan›lmal›d›r. Bukaynaklar›n kullan›labilir hale gelmesi için, ardarda birçok süreçten geçmeleri gere-kir. Dünya nüfusunun önlenemez flekilde artmas›, enerji üretiminin tüketimi karfl›-lama oran› üzerinde olumsuz bir etki oluflturmaktad›r. Ekonomideki arz talep den-gesi, enerji fiyatlar› üzerinde de uygulanarak, enerji fiyatlar› giderek artmaktad›r.

Bu aç›dan ele al›n›rsa, enerji üretiminin yan› s›ra enerji kaynaklar›n›n yönetimide önem tafl›maktad›r. Ö¤rencisi oldu¤unuz bu ön lisans program› bu amaca yö-

nelik uzmanlar yetifltirmeyi hedeflemektedir.Elinizdeki kitab›n ilk iki ünitesinde, enerji ile ilgili genel bilgiler verildikten

sonra onu izleyen alt› ünitede kömürün, petrolün ve do¤algaz›n oluflumu, kulla-n›m alanlar› ve bunlarla ilgili teknoloji tan›t›lacakt›r. Son iki ünitede ise yak›t-ener-ji hesaplar› ve yakma sistemleri üzerinde durulacakt›r.

Üniteleri çal›fl›rken ilk sayfas›nda yer alan üniteyle ilgili bilgileri mutlaka göz-den geçiriniz. Bu bilgiler, ünitenin amaçlar›n›, ünitede geçen anahtar sözcükleri

ve üniteyi çal›flmaya bafllamadan önce hangi bilgileri gözden geçirmeniz gerekti-¤ini belirten bir çizelgeyi içermektedir. Metin içerisinde yer alan kal›n harflerle ya-z›lm›fl sözcüklerin anlamlar› sayfalar›n yan taraf›ndaki bofllukta ayn› hizada veril-mektedir. Metin içerisinde çözümleri ayr›nt›l› olarak verilmifl örnekler ve sizinkendi kendinize çözece¤iniz s›ra sizde sorular›na rastlayacaks›n›z. Bu örnekleridikkatlice gözden geçirerek, s›ra sizde sorular›n› da mutlaka çözmelisiniz. S›ra siz-de yan›t anahtar› ünitenin son taraf›nda verilmektedir. Yapt›¤›n›z›n do¤rulu¤un-dan emin olmak için verilen çözümlerle karfl›laflt›r›n›z. Ünitenin sonundaki özet,ünitenin amaçlar›n› bafll›klar fleklinde s›ralayarak haz›rlanm›flt›r. Özetten sonra,kendimizi s›nayal›m bafll›¤› alt›nda, üniteyi ne kadar ö¤rendi¤inizi ölçmek amac›y-la verilen çoktan seçmeli on tane test sorusu bulunmaktad›r. Bu sorular›n yan›tla-r›, kendimizi s›nayal›m yan›t anahtar› bafll›¤› alt›nda verilmektektedir. Yan›t›n›z›n

yanl›fl olmas› halinde, bilgi eksikli¤inizi gidermek için hangi bölümü gözden ge-çirmeniz gerekti¤i ile ilgili ipuçlar›na, ayn› anahtardan göz atman›z› öneririm.Bunlar›n d›fl›nda, ünitedeki konular›n günlük yaflama yans›malar› olan yaflam›niçinden ve ünitedeki konular› destekleyen okuma parças› bölümleri, ö¤rendikle-

rinizin daha anlam kazanmas›n› sa¤layacakt›r. Kitab›n sonunda yer alan dizin vesözlük bölümleri ise kitab›n içerisindeki anahtar sözcükler ve di¤er önemli terim-lerin hangi sayfalarda bulunduklar› konusunda size yard›mc› olacakt›r.

Bu kitap elinize ulafl›ncaya kadar, editör, yazarlar, ö¤retim tasar›m› ve grafiktasar›m› ekiplerinden oluflan genifl bir kadro örnek bir dayan›flma sergilemifltir.Buçal›flman›n etkin biçimde sürdürülebilmesi için gereken ortam› sa¤layan AnadoluÜniversitesi Rektörü Prof.Dr. Davut AYDIN baflta olmak üzere, de¤erli yazar arka-dafllar›ma, Genel Koordinatör Doç.Dr. Müjgan BOZKAYA’ya, Ö¤renim Tasar›mc›-s› Yrd.Doç.Dr. Çetin POLAT’a, baflta Yrd.Doç.Dr. M. Emin MUTLU olmak üzereDizgi ve Grafik Tasar›m ekibine ve di¤er katk› sa¤layanlara teflekkürlerimi sunar,sevgili ö¤rencilerime baflar›lar dilerim.

EditörProf.Dr. Önder ORHUN

Önsöz ix



Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra,Enerji kavram›n› tan›mlamak,Enerjiyi s›n›fland›rmak,Enerji birimlerini tan›mlayarak, birbirlerine dönüfltürebilmek,Enerjinin toplum ve insan yaflam›ndaki önemini ve ülkelerin kalk›nmas›nda-ki rolünü aç›klamak,için gereken bilgi ve becerileri kazanacaks›n›z.

‹çerik Haritas›

• Enerji• Enerji Kaynaklar›• Geleneksel Enerji Kaynaklar›• Yenilenebilir Enerji Kaynaklar›

• Enerji Birimleri• Enerjinin Korunumu• Enerjinin Dönüflümü ve Verimi

Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel EnerjiKaynaklar›

• ENERJ‹ VE TANIMI

• ENERJ‹N‹N SINIFLANDIRILMASI

• ENERJ‹ KULLANIMI

• ENERJ‹N‹N KORUNUMU

• ENERJ‹ B‹R‹MLER‹

• ENERJ‹ TEKNOLOJ‹S‹

• ENERJ‹N‹N TOPLUM ‹Ç‹N TAfiIDI⁄IÖNEM

Enerji, EnerjininS›n›fland›r›lmas› veÖnemi

1GELENEKSEL ENERJ‹ KAYNAKLARI



Çevremizde gördü¤ümüz her canl›, belli iflleri yapabilme yetene¤ine sahiptir.Canl›lar bu iflleri yaparken ifl-enerji eflde¤erli¤i kural› na göre enerjiye gereksi-

nim duyarlar. ‹nsanlar›n da yaflamlar›n› sürdürebilmek için enerjiye gereksinimle-

ri bulunmaktad›r. ‹nsanlar bu enerjilerini yedikleri g›dalardan al›rlar. G›dalardan

al›nan bu enerji, organlar› çal›flt›rmada ve vücut s›cakl›¤›n›n oluflmas›nda ve ko-

runmas›nda kullan›l›r. ‹nsan›n günlük almas› gereken ortalama enerji 1000-1500

kcal civar›ndad›r.

Fazladan ald›¤›m›z enerji ise vücut fonksiyonlar›m›z d›fl›ndaki iflleri yapmam›za

olanak sa¤lar Do¤ada insan d›fl›ndaki canl›lar, yaflamlar›n› sürdürebilmek için ge-

rekli olan g›da ile yetinirken, insan g›da d›fl›nda da enerji kaynaklar›na gereksinim

duyar.Belki de insano¤lu enerji kullan›m› aç›s›ndan ihtiyac›ndan çok daha fazlaenerji kullanan tek canl› varl›kt›r.G›dalardan sa¤lanan enerjinin temeli asl›nda gü-

neflten sa¤lanan enerjidir. Günefl enerjisinin g›dalarda depolanmas›na beslenme

zincirinin bir halkas› olarak da bakabiliriz. Günefl, yedi¤imiz ürünlerin oluflmas›n›

sa¤lar, hayvanlar da bu ürünlerle beslenir. ‹nsanlar da ifllerini yapmak için gerekli

enerjiyi hayvanlar› ve bitkileri yiyerek elde ederler. Günefl yaln›z yedi¤imiz ürün-

lerin de¤il ›s›nmadan, ulafl›ma kadar çeflitli amaçlarla kulland›¤›m›z enerji kaynak-

lar›n›n da temelidir.

ENERJ‹ VE TANIMI

Enerji sözcü¤ünü günlük hayat›m›zda s›kça kullan›r›z. Sözlük anlam› olarak “Güçharcama iste¤i ve yetene¤i “olarak tan›mlanan enerji terimini bir iki cümle ile ta-

n›mlamak zordur. “Enerji nedir?” sorusuna genel olarak verilen yan›t, enerjinin bir

türü olan kinetik ve potansiyel enerji gibi mekanik enerjinin bir türü veya tüketi-

len yak›t olmaktad›r.

‹fl ve enerji tan›mlar›yla ilgili olarak bu program içerisinde yer alan Teknolojinin Bilimsel

‹lkeleri ders kitab›n›n ayn› isimli ünitesini ö¤renmifl olman›z gerekir. Bu amaçla ilgili üni-

teyi tekrar gözden geçiriniz.

Enerji, EnerjininS›n›fland›r›lmas› ve Önemi

‹fl-enerji eflde¤erli¤i kural›:‹fl yapabilmek için enerjiyesahip olmak gerekir.

Kilokalori(kcal): 1kg suyuns›cakl›¤›n› 14.5°C den15.5°C ye yükseltmek içingerekli ›s› miktar›d›r.

K ‹ T A P



Fizikte, enerjiyi Newton Mekani¤i, Kuantum Mekani¤i ve Özel Görelilik

kuram›na göre tan›mlamak gerekir. Enerji, Newton Mekani¤i’ne göre ifl yapan kuv-

veti do¤uran neden olarak tan›mlan›r. Kuantum Mekani¤i’ne göre uzayda yay›lan

dalga paketi (foton) olarak tan›mlanan enerji, Özel Görelilik kuram›na göre deE=mc 2 denklemiyle tan›mlanan maddenin baflka bir hali fleklinde ifade edilir. Bu-

rada m kütleyi, c ise ›fl›k h›z›n› göstermektedir. fiimdi enerjinin bu tan›mlar›n› s›ra-

s›yla inceleyelim.

Newton Mekani¤i’ne Göre EnerjiBir F kuvveti bir cisim üzerine etki etti¤inde bu cisme x kadar yer de¤ifltiriyorsa ya-p›lan ifl,

W = F.x.cos α (1.1)

eflitli¤i ile verilir.Burada α, F ile x aras›ndaki aç›y› göstermektedir.‹flin birimi SI

birim sisteminde newton.metre (N.m) veya joule(J)dur. Bir cisim veya sistemin ko-numu ya da durumu nedeniyle ifl yapabilme yetene¤ine veya kapasitesine enerji

denir. ‹fli yapan, kuvvet oldu¤una göre kuvveti do¤uran neden olarak da enerjiyitan›mlayabiliriz. ‹fl zamandan ba¤›ms›z bir niceliktir. Birim zamanda yap›lan ifl isegüç olarak tan›mlan›r ve birimi J/s ya da watt(W) d›r.

Bir iflçi, kütlesi 20 kg olan bir sand›¤›, sand›¤›n durdu¤u zeminden 2m yukar›ya

kald›rm›flt›r. ‹flçinin yapt›¤› ifli bulunuz. (g =9.8 m/s 2 )

Çözüm:‹flçinin yapt›¤› ifl, Efl. (1.1)’de F=mg ve x=h al›narak, bulunur:

W= F.h=(mg).h W= (20kg)x(9,8m/s2 )x(2m)=392 J‹flçi, sand›¤› zeminden 2m yukar›ya kald›rmakla 392 J ifl yapm›flt›r. Böylece san-

d›¤a ifl yapabilme kapasitesi kazand›r›lm›flt›r.

Kuantum Mekani¤ine Göre EnerjiMaddeyi oluflturan atomlar, çekirdek ve etraf›nda dolanan elektronlardan oluflmuflbirimlerdir. Çekirdek etraf›nda dolanan elektronlar›n enerjisi sabit de¤erlerde olup,elektronlar enerji düzeyi ad› verilen belirli enerji durumlar›nda bulunurlar. Ato-mun enerji yaymas› elektronun yüksek bir enerji düzeyinden alçak enerji düzeyi-ne geçmesi ile olur. Bu geçiflte, elektromagnetik dalga yay›l›r. Bu dalga ise, foton

ad› verilen enerji paketçiklerinden oluflmufltur. Fotonun enerjisi E,E = h ν (1.2)

ile verilir. Burada h (Planck sabiti) ν de dalgan›n frekans›d›r. Frekans birimi Hertz(k›asaca Hz) veya S-1’dir h’nin de¤eri 6.67.10-34 J.s dir. O halde Kuantum Mekani-¤i’ne göre enerjiyi, foton veya enerji paketçikleri olarak tan›mlayabiliriz. Günefltendünyaya gelen enerji elektromagnetik dalgalar ya da fotonlar yoluyla olmaktad›r.

Frekans› ν =5,33.10 14 Hz (s -1 ) olan tek bir fotonun enerjisi nedir?

Çözüm:E = h ν eflitli¤inde de¤erler yerine konuldu¤unda,E = (6.67.10-34 J.s )x(5,33.1014 Hz) = 33.55.10-20 Jbulunur.

4 Geleneksel Enerji Kaynaklar›

Kuantum Mekani¤i: Biratomdaki elektronlar›nhareketi gibi çok küçükboyutlarda oluflan olaylar›aç›klamada kullan›lankuram.

Özel Görelilik: Ifl›k h›z›nayak›n h›zlarda hareket eden

cisimlerin hareketiniinceleyen A. Einstein (1879-1955) taraf›ndan kurulanfizik kuram›

Newton Mekani¤i,S.I.Newton (1642-1726)taraf›ndan temel yasalar›ortaya konulmufl ›fl›kh›z›ndan çok daha küçük

h›zla hareket eden veatomlara göre çok büyükolan cisimlerin hareketiniinceleyen fizik dal›

Ö R N E K

Ö R N E K



Özel Görelilik Kuram›na Göre EnerjiBir cismin h›z›, ›fl›k h›z›na (c=3.108 m/s) yaklafl›rken düflük h›zlarda kulland›¤›m›zNewton Mekani¤i geçersiz hale gelir Bu durumda Özel Görelilik Kuram› uygula-

n›r. Bir cismin görelilik kütlesi M,durgun kütlesi M0 olmak üzere,

M = M0(1-v2/c2)-1/2 (1.3)

ile ifade edilir. Burada v cismin h›z› c ise ›fl›k h›z›d›r. Cismin h›z›, ›fl›k h›z›na yaklaflt›¤› zaman cismin Kinetik Enerjisi

Ek = (M-M0)c2 (1.4)

ba¤›nt›s›na göre bulunur. Buna göre cismin kinetik enerjisi artt›kça görelilikkütlesi de artar. M-M0=∆M olmak üzere, kinetik enerji

Ek = ∆M c2 (1.5)

olarak ifade edilir. Enerji, kütle ile ›fl›k h›z›n›n karesinin çarp›m› olarak ifadeedildi¤inden kütlenin enerjiye denk oldu¤u ortaya ç›kar. Bu iliflki yaln›zca kinetikenerji ile s›n›rl› olmay›p öteki enerji çeflitleri içinde geçerlidir. Bu enerji çekirdekiçinde ya da ›fl›k h›z›na yak›n h›zlarda önem kazan›r. Nükleer enerjinin temeli budönüflümdür.

Kütle ve enerji birbirine dönüflebilece¤inden,enerjinin korunumu ilkesinin daha uygun

ifadesi:Bir sistemin, kütle-enerjisi sabit kal›r fleklinde olmal›d›r.

1 ton (1000kg) maddenin tamamen enerjiye dönüflmesi sonucu ortaya ç›kan ener-

jiyi joule (J) ve kilowattsaat (kWh) olarak bulunuz (.c=3.10 8

m/s)

Çözüm:E = m c2 ifadesinde de¤erler yerine konursaE = (1000kg)x(3.108m/s)2= 9.1019 Jbulunur. kWh = 3,6.106 J oldu¤una göre, bu enerjinin elektrik enerjisi olarak

eflde¤eri 2,5. 1013 kWh olup yaklafl›k dünyan›n bir y›lda tüketti¤i enerjinin dörttebirine karfl›l›k gelmektedir.

Enerji kuramsal bir kavramd›r. Bu kavram yard›m›yla birçok do¤a olay›n› aç›klamak ola-

na¤› bulunmaktad›r.

Enerjinin bu tan›mlar›ndan sonra, enerjinin do¤rudan ölçülemeyen bir nicelikoldu¤unu belirtmekte yarar vard›r.

Enerjinin nas›l bulundu¤unu aç›klay›n›z.

Enerji kelimesi Yunanca en(iç) ve ergon(ifl) kelimelerinin birleflmesindenoluflmufltur.

Çevremizde gördü¤ümüz çeflitli canl› ve makinalar› inceledi¤imizde hepsininenerji olmadan yaflayamad›¤›n› ve çal›flamad›¤›n› gözleriz. Canl›lar yaflamlar›n› sür-dürmek için enerjiye gereksinim duyarlar. Enerjimizi yedi¤imiz besinlerden al›r›z.

Makinalar›n da çal›flmas› için enerjiye gereksinimi vard›r. Evimizdeki buzdolab›,elektrik süpürgesi gibi cihazlar elektrikle çal›fl›rken,otomobil gibi makinalar da de-

51. Ünite - Enerji , Enerjin in S›n›f land›r › lmas› ve Önemi

D ‹ K K A T

Ö R N E K

D ‹ K K A T

SIRA S‹ZDE

1



polanm›fl enerji içeren benzin ve mazot gibi yak›tlar› kullan›r. Asl›nda kulland›¤›-m›z bu yak›tlar›n esas kayna¤›n›n günefl oldu¤unu unutmamak gerekir. fiimdi deenerji kavram›n›n tarihsel geliflimine bakal›m:

Enerji kavram› ilk olarak 17. yüzy›lda Galileo Galilei (1564-1642) taraf›ndan or-taya at›lm›flt›r. Bu kavram›n önemi, 19. yüzy›l›n ortalar›na kadar tam olarak anlafl›-lamam›flt›r. Ondokuzuncu yüzy›l›n sonunda enerjinin, hareket enerjisi,›s› enerji-si,biyolojik enerji v.b. pek çok flekli oldu¤u biliniyordu. De¤iflik enerji flekillerininhepsini ayn› temele oturtan ve enerji kavram›na gerçekten evrensel bir önem ka-zand›ran ilke, ilk olarak 1847 y›l›nda Alman fizikçi Hermann von Helmoltz (1821-1894) taraf›ndan bulunmufltur. Hermann von Helmoltz’un enerji kavram›na enönemli katk›s› enerjinin bir flekilden di¤erine kay›ps›z olarak dönüflebilece¤ini ile-ri sürmesidir. Bu ilke bir bak›ma enerjinin korunumu yasas›ndan baflka bir fley de-¤ildir. Enerjinin korunumu yasas›, (do¤rusal ve aç›sal) momentumun korunumu ve

yükün korunumu yasas› gibi do¤an›n temel yasalar›ndan birisidir. Do¤ada her fi-

ziksel ve biyolojik olay enerjinin korunumu ilkesine uygun olarak oluflmaktad›r.Enerjinin korunumu yasas›n›n bulunuflunun Do¤a’y› anlamam›zda katk›s› büyükolmufltur.

‹nsano¤lunun enerji ihtiyac›,do¤a ile etkileflmesi sonucu ortaya ç›kar. Do¤a birbak›ma enerji ihtiyac›n›n do¤mas›n›n nedenidir. Beslenme, bar›nma, ulafl›m,›s›nma

v.b. ihtiyaçlar insan›n do¤a ile etkileflmesi sonucu ortaya ç›kmaktad›r. Gerçekte in-san›, enerjinin varl›¤› de¤il de yoklu¤u etkiler. Ani bir elektrik kesintisinin do¤ur-du¤u sonuçlar› hepimiz yaflam›fl›zd›r. Enerji ihtiyaçlar› için insanlar de¤iflik kay-naklar› kullanm›fl olsalar da,yaflam›n temel enerji kayna¤› Günefl ’ten gelen elektro-

magnetik enerji olmufltur.‹htiyac›m›z olan enerjiyi elde etme çabas›, bize enerjinin üretilmedi¤ini, bir fle-

kilden di¤erine dönüfltü¤ünü söylemektedir. O halde enerji üretilmez, bir flekildendi¤erine Kullan›labilir Enerji (Yararl› Enerji) ’ye dönüflür.

Enerji dönüflümleri sa¤lan›rken termodinami¤in üç yasas› d›fl›na ç›k›lmaz.Kumarbazlar›n yazg›s›n› and›ran bu yasalar› flu flekilde ifade edebiliriz:

• Kazanamazs›n• Koydu¤unu bile kurtaramazs›n• Oyunu da terk edemezsin.fiimdi bu yasalar› s›ras› ile aç›klayal›m:Birinci Yasa: Kullan›labilir enerji (yararl› enerji) elde etmek için yine enerji har-

camak gerekir.‹kinci Yasa: Enerji dönüflüm veriminin <<1>> den küçük oldu¤unu, dönüflüm

sürecinde düflük kalitede bir enerji türü olan ›s› aç›¤a ç›kaca¤›n› ve sürecin tersinmez oldu¤unu belirtir.

Üçüncü Yasa: Maddeden ›s› alman›n bir limiti oldu¤unu veya baflka deyiflle0 K (-273 °C) s›cakl›¤a inmenin olanakl› olmad›¤›n› ifade etmektedir.

Devridaim makinas› (kendili¤inden enerji üreten makina) yapmak neden olanakl› de-

¤ildir?

Günümüz teknolojisi ile 1 birim elektrik enerjisi elde etmek için 4 birim ›s›enerjisine gereksinim duyulmaktad›r. Bu 4 birim enerjinin 2 birimi ›s› olarak so-¤uk kayna¤a at›lmaktad›r. Birim, dönüflüm sürecinde kullan›lmakta, ancak 1 bi-

rim elektrik enerjisine dönüfltürülebilmektedir. Bu bize elektrik enerjisinin ne ka-dar de¤erli oldu¤unu ve tasarruflu kullanmam›z gerekti¤ini göstermektedir. Bu


Termodinamik:‹fl ve baflkaenerji biçimleri ile fizikselsistemlerin halleriaras›ndaki iliflkileriinceleyen fizik dal›.

SIRA S‹ZDE 2



durum, bir birim elektrik enerjisi elde etmek için barajlardan sal›nan suyun, ter-mik santrallarda yak›lan kömür ve do¤al gaz›n miktar› ve bunlar›n yanmas› sonu-cu çevreye verilen zarar›n hesab›n› iyi yapmak gerekti¤ini göstermektedir. Çizel-

ge 1.1’de çeflitli yak›tlar›n birim miktarlar›ndan (kg) elde edilen elektrik enerjisimiktar› verilmifltir.

Çizelge 1.1’den görülece¤i gibi çeflitli yak›tlardan kg bafl›na elde edilen elektrikenerjisi, en fazla Uranyum ve Plutonyum’dan elde edilir. Uranyum ve Plutonyumise nükleer santrallarda yak›t olarak kullan›lmaktad›r.

ENERJ‹N‹N SINIFLANDIRILMASIEnerji çeflitli biçimlerde s›n›fland›r›labilmektedir. Burada s›n›fland›r›lman›n yap›ld›-¤› gruplar farkl› olsa da birkaç ayr›cal›k d›fl›nda, bu enerjiler birbirlerine dönüflebi-lirler. fiimdi bu s›n›fland›rmalar› ele alal›m:

Fiziksel ve Ekonomik Yönlerine Göre Enerjinin

S›n›fland›r›lmas›Bu s›n›fland›rmada enerji, mekanik (potansiyel ve kinetik), elektrik, kimyasal, ter-mik vb. olarak grupland›r›labilir. Çok de¤iflik enerji türleri bulunmas›na karfl›l›k,dört temel enerji türünün bilinmesi ile di¤er enerji türleri bunlar cinsinden anlafl›-labilir (fien,2002). fiimdi bu temel enerjileri inceleyelim.

Kinetik EnerjiHareket enerjisi ad›n› da al›r. Örne¤in, rüzgar türbinleri ile hidrolik türbinleri dön-düren bu enerjidir. Birisinde hareket eden hava, di¤erinde ise su bulunmaktad›r.Bilindi¤i gibi kinetik enerji,

(1.6)

fleklinde ifade edilir. Burada m cismin kütlesini, v ise h›z›n› göstermektedir.Kütlenin birimi kg, h›z›n birimi m/s’dir. Asl›nda havada ve suda hareketli olan mo-leküllerin kinetik enerjilerinin as›l nedeni de günefl enerjisidir. Örne¤in deniz su-

yunun buharlaflmas›n›n nedeni günefl ›fl›n›m enerjisidir. Is›nma sonucu ortaya ç›-kan bu enerjiye her ne kadar ›s› enerjisi denilse de, asl›nda bu enerji de bir çeflitkinetik enerjidir.

Potansiyel Enerji

Temel enerji türlerinden birisi de cisimlerin bir referans düzleminden olan yüksek-likleriyle orant›l› olan potansiyel enerjidir. Bunun nedeni, yerçekimi kuvvetinin ci-

E mvk = 1

2

2

1kg su (100 m düfltü¤ünde) (%28 dönüflüm) 2,7.10-4 kWh

1 kg kömür 1 kWh

1 kg Petrol 3 kWh

1 kg Uranyum 50000 kWh

1 kg Plutonyum 6000000 kWh


Çizelge 1.1Çeflitli yak›tlardan 1kg bafl›na ç›kan elektrik enerjisi



simleri yer merkezine do¤ru çekmesidir. fiekil 1.1’ deki gibi m kütleli bir cisim yer-den h yüksekli¤ine ç›kar›l›rsa

Ep=mgh (1.7)

fleklinde ifade edilen bir potansiyel enerji depolar. Burada m kütle g yerçekimi

ivmesidir. E¤er bu tafl serbest b›rak›l›rsa tafl yere ulaflt›¤›nda potansiyel enerji kine-

tik enerjiye dönüflür.

Her ne kadar yerçekimi, etraf›m›zdaki tüm cisimlere etki

eden kuvvet ise de, bu kuvvet tek de¤ildir. ‹nsanlar taraf›n-

dan hissedilmeyecek kadar küçük olan bu kuvvet, madde-

nin oluflmas›ndan sorumlu olan elektromagnetik kuvvettir.

Atomlar›n birleflerek molekülü oluflturmas›na neden olan

bu enerjiye kimyasal enerji ad› da verilebilir. Buradan kim-

yasal enerjinin de bir tür elektrik enerjisi oldu¤u sonucuna

da ulafl›l›r Bir yak›t yak›ld›¤›nda içindeki kimyasal enerji ›s›

enerjisine dönüflür. Elektrik enerjisi de elektron hareketi di-

¤er deyiflle kinetik enerjisinden kaynaklanmaktad›r.

Elektromagnetik EnerjiElektrik enerjisinin bir di¤er türü de elektromagnetik enerjidir. Güneflten gelen ›fl›-

n›m enerjisinin yeryüzüne ulaflmas› elektromagnetik enerji ile olur. Elektromagne-

tik enerji az veya çok her cisim taraf›ndan yay›mlan›r. Bu enerji dalga fleklinde ha-

reket eder ve bu sebeple de bofl uzayda bile yay›labilirler. Dalga boyuna göre X,

k›z›l ötesi, mor ötesi, mikrodalga, radyo dalgas› ve görünür dalga boylar›nda ener-

ji gibi türleri de bulunur.

Nükleer EnerjiTemel enerji türlerinden birisi de nükleer enerjidir. Atom çekirde¤inin bölünmesi

(fisyon) veya birleflmesi (füsyon) sonucu ortaya ç›kan enerjidir. Nükleer enerji san-

tralleri di¤er yak›t santralleri gibidir, yaln›z burada yak›t olarak radyoaktif madde

kullan›lmaktad›r.

Enerji, herhangi bir de¤iflime u¤ray›p u¤ramad›¤›na,enerji hammaddesinin öz-

gül enerji içeri¤ine,enerji hammaddesinin kullan›m› s›ras›nda çevreye etkisine ve

enerji hammaddesinin yenilenebilir olup olmad›¤›na gibi çeflitli kriterlere göre s›-

n›fland›r›labilmektedir (Acaro¤lu, 2003).

Herhangi Bir De¤iflime U¤ray›p U¤ramad›¤›na GöreEnerjinin S›n›fland›r›lmas›Bu s›n›fland›rmada enerjiler iki grupta toplan›r:

Birincil (Primer) Enerjiler:Do¤al enerjiler olarak da adland›r›lan bu enerjiler,

do¤adaki enerjilerin herhangi bir de¤iflim ya da dönüflüm geçirmemifl halidir. Ör-

ne¤in: günefl, rüzgar, jeotermal, nükleer enerji hidrolik gibi enerji kaynaklar› bu

gruba girerler.

‹kincil (Sekonder) Enerjiler: Türetilmifl enerjiler olarak da adland›r›lan bu ener-

jiler, birincil ya da ikincil enerjilerin dönüfltürülmesi sonucu elde edilebilmektedir.

Örne¤in: elektrik, ›s›, mekanik, kimyasal, elektromagnetik, ›fl›k vb.


Yeryüzü

m

h

fiekil 1.1

m Kütleli Cismin Yeryüzüne Göre Potansiyel Enerjisi.



Enerji Hammaddesinin Özgül Enerji ‹çeriklerine GöreEnerjinin S›n›fland›r›lmas›Bu s›n›fland›rmada enerjiler iki gruba ayr›l›r:

Yo¤un Enerjiler: Birim kütleye ve hacme düflen enerji miktar› yo¤un yani bü- yük olan enerjilerdir. Örne¤in petrol, kömür, hidrolik enerji, nükleer enerji vb.

Yo¤un Olmayan Enerjiler: Yo¤un enerjilerin tersi olan bu enerji türüne günefl ve rüzgar enerjileri örnek gösterilebilir.

Bir enerjinin yo¤un olup olmad›¤›na karar vermek için birim kütleye düflen enerjiye (J/kg)

veya birim hacme düflen enerjiye (J/m3)bakmak gerekir.

Enerji Maddesinin Kullan›m› S›ras›nda Çevreye EtkisiYönünden Enerjinin S›n›fland›r›lmas›Bu s›n›fland›rmada da enerjiler iki gruba ayr›l›rlar:

Temiz Enerjiler: Kullan›m› s›ras›nda çevreye zarar vermeyen enerjilerdir. Örne-¤in: günefl, rüzgar, hidrolik vb.

Temiz Olmayan Enerjiler: Kullan›m› s›ras›nda çevreyi kirleten enerjilerdir. Ör-ne¤in: petrol, kömür, do¤algaz vb.

Enerji Hammaddesinin veya Kaynaklar›n›n Yenilenebilir Olup Olmad›¤›na Göre Enerjinin S›n›fland›r›lmas›Bu s›n›fland›rmada enerjiler iki gruba ayr›l›rlar:

Yenilenebilir Enerji: Do¤al ortamdan sürekli veya tekrarlamal› olarak gelenenerjidir. Bu enerjinin özelli¤i, bu enerji kullan›ls›n ya da kullan›lmas›n çevremiz-de var olan enerjilerdir. Örne¤in: günefl, rüzgar, jeotermal vb.

Yenilenemeyen Enerji: Geleneksel enerji olarak da adland›r›lan bu enerjinin enönemli özelli¤i insan çabas› olmad›kça sal›nmayan enerji olmas›d›r. Örne¤in: nük-leer, fosil yak›tlar (kömür, petrol, do¤al gaz vb.) Bu enerji türü bafllang›çta yal›t›l-m›fl olup, enerji sal›n›m›n› bafllatabilmek için d›flar›dan bir etki gerektirir.

Yayg›n olan baflka bir s›n›fland›rma da kullan›labilir enerji’ yi elde etmede kul-land›¤›m›z enerji kaynaklar› ’na göre yap›labilir. Bu s›n›fland›rmada, enerji kay-

naklar› iki grupta toplanabilir.1. Fosil Yak›tlar (Geleneksel),2. GüneflFosil yak›tlar› “tükenen kaynaklar” , günefl ise gerçekte tükenmesine (ömrü

15.1012 y›l) karfl›n “sonsuz kaynak” kabul edilebilir. Fosil yak›tlar›n oluflumu mil-

yonlarca y›l sürer ve çeflitli canl›lar›n fosillerinden oluflur. Tükenen kaynaklar ara-s›na bütün kat›,s›v›,gaz ve nükleer yak›tlar›; güneflten sa¤lanan kaynaklar aras›narüzgar, dalga, hidrolik biyokütle gibi enerji türlerini koyabiliriz. Bunlar›n d›fl›ndakalan jeotermal ve gelgit enerjisi de “günefl d›fl› sonsuz kaynaklar” olarak ayr› birgrupta toplanabilir (Kavrak, 1979).

Geleneksel enerji kaynaklar›, bu kitab›n di¤er ünitelerinde ayr›nt›l› olarakincelenecektir.

ENERJ‹ KULLANIMIEnerji kullan›m›, enerjinin kullan›lma amac›na,sektöre ya da yak›t türüne göre s›-n›fland›r›labilir. Enerji kullanan sektörler; endüstri, tar›m, ulafl›m ve konut olarak

s›ralanabilir. Bu sektörlerden ilk ikisi üretimle, di¤er ikisi ise tüketimle ilgilidir. Ge-liflmemifl toplumlarda ticari enerji kullan›m› çok az olup enerji kullan›m s›ras›


D ‹ K K A T



(önem s›ras›na göre) konut, ulafl›m, tar›m ve endüstri fleklindedir. Toplumun eko-nomik düzeyi yükseldikçe kullan›m›n sektörel da¤›l›m oranlar› de¤iflir. Örne¤in,endüstrinin ve ulafl›m›n pay› artarken tar›m ve konutun pay› azal›r. ‹leri teknoloji

düzeyine geçilmesi ile tüketim ve hizmetlere harcanan enerjinin üretime harcananenerjiyi geçti¤i görülür (Kavrak, 1979).

Geliflmekte olan toplumlarda enerji daha çok piflirme ve ayd›nlatmada kulla-n›lmas›na karfl›n geliflmifl toplumlarda ise mekanik enerji ve yüksek ›s› olarakkullan›m› büyük oranda olmaktad›r. Dünya enerji tüketiminin kaynaklara göreda¤›l›m›na bak›ld›¤›nda kullan›lan enerjinin hemen hemen tamam› fosil yak›tla-ra dayal›d›r.

Dünya enerji tüketiminin bölgesel da¤›l›m›na bak›ld›¤›nda ise zengin ülkelerindaha çok enerji tükettikleri, tüketilen enerji kaynaklar› içinde Petrolun %36 gibioranda oldu¤unu söyleyebiliriz.

ENERJ‹N‹N KORUNUMUKapal› bir sistemde yani d›flar›dan sisteme veya içeriden d›flar›ya enerji ak›fl› ol-mad›¤›nda enerji korunur. Di¤er deyiflle enerji sabit bir de¤er al›r. Böyle bir sis-temde potansiyel enerjinin kinetik enerjiye ya da kinetik enerjinin potansiyelenerjiye dönüflümünde, birindeki artma di¤erindeki azalmaya eflittir. Enerji de¤i-flimi s›f›rd›r. K kinetik enerji, U da potansiyel enerji olarak ifade edilirse, afla¤›da-ki eflitlikler yaz›labilir:

∆E = ∆K +∆U=0∆K = -∆U

K2 - K1=U1-U2 veyaK1+ U1=U2+K2 (1.8)

Tür Örnek

Mekanik Üretim, nakil vb.

Yüksek ›s› Yüksek f›r›nlar,bas›nçl› buhar vb.

Düflük ›s› Çevre ›s›tma, s›cak su, yemek piflirme vb.

Ayd›nlatma Konutlar, sokak ayd›nlatma, ticari kurulufl vb.


Çizelge 1.2Enerjinin Türü ve Kullan›ld›¤› Yerler

Petrol%36

Hidrolelektrik %6

Nükleer Enerji%6

Kömür%28

Do¤algaz%24

fiekil 1.2

Dünya Enerji Tüketiminin Kaynaklara Göre Da¤›l›m›.

Kaynak: (Akova,2008)



Enerjinin korunumu yasas› Efl. (1. 8) ile ifade edilir. Efl. (1. 8)’e göre enerji

üretilemez, yaln›zca dönüfltürülebilir. Birçok enerji çeflidi bulunmas›na karfl›l›k

baz›lar› günlük yaflam›m›zda çok yayg›nd›r. Bu enerjiler ›s› (termal), günefl ve ki-

netik enerjidir. Genel olarak do¤al enerji kaynaklar› do¤ada bulunduklar› gibikullan›lmazlar. Örne¤in do¤al gaz›n ›s› enerjisi yoktur ve ›s› vermez, yaln›z kim-

yasal enerji depolar. Do¤al gaz yak›larak, kimyasal enerjisi ›s› enerjisine dönüfl-

türülür. Enerjiyi kullan›labilir hale getirmek için bir çok dönüflüme gereksinim

duyulabilir. Elde edilen sonuç enerjinin kullan›labilmesi için üretimi yan›nda ta-

fl›nmas› ve denetlenerek tüketici için uygun hale getirilmesi gerekir. Bu sorun ise

çeflitli enerjilerin (kimyasal, mekanik, nükleer) elektrik enerjisine dönüfltürülme-

si ile çözümlenmifltir. Örne¤in, bir dere k›y›s›nda piknik yapan aile, çay yapmak

için suyu kaynatmada piknik tüpü kullan›r. Oysa çay yapabilecekleri suyu kay-

natabileceklerinden daha fazla enerji yan› bafllar›ndaki deredeki suda kinetik

enerji olarak bulunmaktad›r. Ailede kimsenin akl›na bu enerjiyi çay yapmada

kullanmak gelmez.Enerji kaynaklar›n› kullanabilmek için belli araçlarla kullan›labilir enerjiye dö-

nüfltürülmesi gerekir. Örne¤in, günefl enerjisini elektrik enerjisine dönüfltürmek

için günefl pillerine ihtiyaç duyulur. Sizde bu örnekleri ço¤altabilirsiniz.

Piknik yapan aile deredeki suyun enerjisini kullanarak nas›l çay yapar?

fiimdi enerji dönüflümlerinin geçmifline bakal›m. En yayg›n olarak bilinen ener-

ji dönüflümü insanlar›n yediklerini sindirmesidir. Yedi¤imiz bitkiler günefl enerjisi-

ni kimyasal enerjiye dönüfltürüp depolamak için fotosentez yaparlar. ‹nsanlar ve

hayvanlar, bu bitkileri yiyerek, kimyasal enerjiyi kaslar yard›m›yla kinetik enerjiyedönüfltürür. Koflan bir atlet örne¤inde oldu¤u gibi. Odunun yak›lmas›, yelkenlileri

itmek için rüzgardan yararlanmak ve a¤açlar›n tafl›nmas› için nehirlerin kullan›lma-

s› enerjinin ilk bulunan dönüflüm yollar›d›r. Daha sonra insano¤lu, çevresindeki

do¤al enerjiyi kullanabilme aray›fl›na girmifltir. Bu amaçla çeflitli enerji dönüfltürü-

cüleri yap›lm›flt›r. Yel de¤irmenleri bu aray›fl›n ürünüdür. Ondokuzuncu yüzy›lda

kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüfltüren buhar türbini icat edilmifltir. Buhar

türbini, ondokuzuncu yüzy›lda sanayi devriminin anahtar› olmufl, tar›m toplumla-

r›n› sanayi toplumuna dönüfltürmeye bafllam›flt›r. Bu etki yaln›z ekonomik aç›dan

olmam›fl,toplumlar›n yaflam tarz›n› da de¤ifltirmifltir. Buhar türbini,daha sonra ara-

ba motoru ve jet motoruna dönüflmüfltür.

Buhar türbinine, günümüzde kullan›lan motorlar›n atas› olarak bak›labilir. Bumotorlar›n ço¤unu gemi, uçak ve kara araçlar›n› iflleten motorlar oluflturmaktad›r.

Bu motorlarda genel ilke, mekanik enerjinin fosil yak›tlardan elde edilmesidir. Ge-

nellikle elektrik enerjisi, fosil yak›tlar kullan›larak elektrik santrallerinde yak›t mo-

torlar› yard›m›yla elde edilir. Yak›t olarak da kömür, petrol ve do¤al gaz gibi fosil

yak›tlar kullan›l›r. Üretilen elektrik enerjisi, bu santrallerden konutlara ve fabrika-

lara verilir. Elektrik enerjisi çok çeflitli amaçlar için kullan›l›r. Elektrik enerjisini ca-

zip k›lan ise bu enerji türünün çok kolay da¤›t›labilir olmas›d›r. Üretilen elektri¤in

ulafl›m, ›s›nma, ayd›nlanma gibi amaçlar için kullan›labilmesi ancak baflka araçlar-

la olanakl›d›r. Örne¤in ampul, elektrik sobas› ve yüksek h›zl› tren bu araçlardan

yaln›z birkaç tanesidir.


SIRA S‹ZDE

3



Çevremizdeki makinelerden otomobil, buzdolab› ve televizyonda enerji dönüflümü nas›lgerçekleflmektedir?

Günümüz enerjisinin büyük bir k›sm› fuel-oil, do¤al gaz ve kömür yak›lanelektrik santrallerinden elde edilmektedir. Bu kaynaklar yenilenebilir özellikte ol-mad›¤›ndan tükenmeleri söz konusudur. Bu kaynaklar için, bu tüketim h›z› sürme-si durumunda petrole 40 y›l, do¤algaza 60 y›l kömür için 230 y›l gibi ömür biçil-mektedir (Akova, 2008).

ENERJ‹ B‹R‹MLER‹Pratik aç›dan ne kadar enerji türü varsa o kadar enerji birimi var oldu¤u söylene-bilir. Genel olarak, herkesin kabul etti¤i SI birim sistemindeki enerji birimi jouledür ve J harfi ile gösterilir. Bazen enerji yakacak ton birimi ile de ifade edilebilir.Bu amaçla ton-kömür, ton-petrol eflde¤eri, galon vb. birimlerde kullan›l›r. Dünya-da birlik sa¤lamak için pratikte enerji tüketimleri “milyon-ton-petrol-eflde¤eri” ola-rak ifade edilmektedir (fien,2002).

Enerji konular›nda hesaplamalar yap›l›rken, enerjinin, bir türden di¤erine dö-nüflmesi halindeki enerji dönüflüm oran›na dikkat edilmelidir. Bu dönüflüm ora-n›ndan belirli bir zaman süresinde baflka enerji türüne dönüflen enerji miktar› an-lafl›lmal›d›r. Enerji terminolojisinde bu miktara enerjinin gücü ad› verilir. Buna gö-

re enerji joule (J) cinsinden ölçülmesine karfl›l›k, güç watt (W) cinsinden ifade edi-lir. Tan›m olarak W, bir saniyede (s) dönüflen bir J enerji oran›d›r. O halde, güç bi-rim zamanda dönüflen enerji miktar›d›r. W’nin üst katlar› kilo (bin,103), mega (mil-


KimyasalEnerji

GüneflEnerjisi

Is› (Termal)Enerji

Elektrik Enerjisi

NükleerEnerji

Mekanik Enerji

fiekil 1.3

Enerji Dönüflümü

SIRA S‹ZDE 4



yon,106), giga (milyar,109), tera (trilyon,1012), peta (katrilyon,1015) ve egza (pen-tiyon,1018), kelimeleri kullan›larak ifade edilir.

Gücü 1 kW olan bir elektrikli ev aletinin 3 saat çal›flmas› sonucu harcad›¤› enerjiyi bulunuz.

Çözüm:1 kW güç harcayan elektrikli ev aleti 3 saat çal›flt›¤›nda 1 kW x 3 saat = 3 kWh

enerji tüketecektir. Ayn› enerjiyi joule cinsinden hesaplayal›m:1 kW, 1000 W olup, saniyede 1000 J enerji tüketimi anlam›na gelir. 3 saat =

3x60x60s = 10.800 s oldu¤undan (1000 W) x (10.800 s) = 10.800.000 J = 10,8 MJenerji tüketilmifltir.

Y›ll›k dünya enerji tüketimi 400 EJ oldu¤una göre; bu enerjinin a) 12,5 y›lda tüketilen büyüklü¤ünü Joule (J) olarak

b) Bir önceki fl›kta hesaplanan enerji, bir y›lda tüketilseydi, TW (Terawatt) olarak

güç eflde¤erini bulunuz.

Çözüm:a) Dünya y›ll›k enerji tüketimi 400 EJ oldu¤una göre, 12,5 y›lda tüketilen enerji

olup, bu enerjinin joule olarak karfl›l›¤› 5000 EJ = 5.103 (1018 J) = 5.1021 J

olacakt›r.

b)

olup, yaklafl›k olarak1 y›l = 32.106 saniyeal›rsak, bir önceki fl›kta buldu¤umuz enerjinin bir y›lda tüketilmesi halinde,

karfl›l›k gelen güç tüketimi

bulunacakt›r.

5 10

32 100 156 10 156 10

156

21

6

15 12.

., . .

J

sW W

TW

= =

=

1 365 24 60 60 yıl gün saat

gün

saniye

saat = × × ×

== 31 536 000. . saniye

12 5 400 5 000, . yıl EJ

yıl EJ × =

Birimin Ad› Eflde¤eri

1 kw-h 3,6 megajoule (MJ)

1 cal 4,18 J

1 BTU (‹ngiliz Is› Birimi) 1055 J

1 Beygir gücü (B.G.yada h.p.) 746 W

1.106 ton kömür eflde¤eri (Mtke) 28 PJ=7,5 TWh

1.106 ton petrol eflde¤eri (Mtpe) 42 PJ=12 TWh

1 ton petrol = 3 ton kuru odun 12.103 kWh


Çizelge 1.3

Baz› Enerji ve Güç Birimleri ve Bunlar›n Eflde¤erleri

Kaynak: (fien, 2002)

Ö R N E K

Ö R N E K



Elektrik enerjisi kullanan cihazlar›n harcamas›n› ifade etmede watt (W) kullan›-l›r. Elektrik ak›m› amper (A) ve potansiyel fark› volt (V) birimlerinde ölçüldü¤ünde,

W=VA (1.9)

fleklinde bulunur. Alternatif ak›mda (AC) ise gerilim ve ak›m ayn› fazda olma-d›¤›ndan güç ifadesi

W=VAF (1.10)

fleklinde olur. Burada F’ye faz faktörü denir.

Alternatif Ak›mla (AC) ile ilgili güç hesaplamalar›nda faz faktörü (F) göz önüne al›nmal›d›r.

Enerji ile güç birbirlerine ba¤l›d›rlar. Pratikte enerji miktar› ile bunun harcand›-¤› zaman göz önüne al›nan güç aras›ndaki iliflki,

Enerji= Güç x Zaman

olarak tan›mlan›r. O halde 1 kilowatt-saat (kWh)’l›k enerji, 1kW’l›k bir cihaz›n1 saat çal›flmas› durumunda, 3,6 MJ’luk enerji tüketmesi anlam›na gelir.

Günlük Yaflant›da ‹fl ve EnerjiBir yürüyüfl veya koflu sonunda duydu¤umuz yorgunluk, büyük bir ifl yapt›¤›m›zduygusunu uyand›r›r. Koflarken veya yürürken gerçekten büyük bir ifl yap›l›r m›?Bu sorunun yan›t›n› bir örnekle inceleyelim.

Yaklafl›k 5000 m’lik yüksekli¤e sahip bir da¤›n tepesine t›rman›rken 70 kg’l›k bir

kiflinin yapt›¤› ifl nedir? g=10 m/s 2 al›n›z.

Çözüm:Bu ifl için harcanan enerji

W = mgh= (70kg)x(10m/s2)x(5000m)=35.105 Jolup, bu enerjiyi kWh’a çevirirsek35.105 / 3,6.106 = 0.98 kWh bulunur.

Bu ifl bir elektrikli cihaz›n 1 veya 2 saatte harcad›¤› elektrik enerjisine karfl›l›kgelmektedir. Bu hesaplamay› yaparken sürtünmeye karfl› yap›lan ifl göz önüneal›nmam›flt›r. Sürtünmeye karfl› yap›lan ifl göz önüne al›n›rsa, bu iflin daha büyükç›kaca¤› aç›kt›r ama kaslar›n›n ne kadar verimsiz çal›flt›¤›n› göstermesi aç›s›ndansonuç de¤iflmez.

Da¤c›n›n 3 günde t›rmand›¤›n› varsayarsak, bu durumda güç;

P=0,98kWh/72h=0,013kW=0,02BB

olur.Bu de¤er küçük bir makinenin motorunun gücünün %20 si kadard›r. Bu gücün

küçük ç›kmas›n›n nedeni, geceleyin dinlenme molas› nedeniyle kaybedilen zama-n›n hesaba kat›lm›fl olmas›d›r. Ortalama güç hesaplar›nda dinlenme sürelerinin he-

saplanmas› gerekir. Çünkü bu süreler zorunlu zaman kayb›d›r. fiimdi baz› sorular-la ifl konusundaki bilgilerimizi tekrar gözden geçirelim.


D ‹ K K A T

Ö R N E K

Beygir Gücü: 0,736 kWa eflitgüç



Yatay ve düz bir yolda yürürken ifl yap›l›r m›?

Bir buz dolab›n› zeminde iten bir iflçi ifl yapar. Ayn› iflçi hareket ettirmeyece¤iduvar gibi bir cismi itti¤inde ifl yapamaz ama yinede ifl iflçinin kaslar›nda içten ya-p›lmaktad›r. ‹flçi itmeye devam ederse kendini ifl yapm›fl gibi hisseder.

70 kg kütleli bir kiflinin 5 km’lik düz bir yolda 1 saatte yapm›fl oldu¤u ifl mi, yoksa ayn› yo-

lu 1 saatte alan bisikletli bir kiflinin yapt›¤› ifl mi büyüktür?

‹nsanlar ihtiyaçlar› oldu¤u enerjiyi çeflitli g›dalardan al›rlar. Bu enerji g›dalar›n vücutta yak›lmas› ile aç›¤a ç›kar. Yiyeceklerin enerji de¤erleri kalori veya kilo kalo-ri (=103cal) cinsinden ölçülür ve kcal miktar› kalorimetre ile ölçülür. Yiyeceklerinkalori miktarlar› ölçülürken bir fleyin fark›na var›lm›flt›r. ‹nsan›n gereksinimi olan

enerji miktar› yapt›¤› ifl ile ilgilidir. Masa bafl›nda çal›flan bir kifliyle, kömür oca¤›n-da çal›flan bir iflçinin enerji gereksinimleri farkl› olup,kömür oca¤›nda çal›flan iflçi,masa bafl› memurun yaklafl›k iki kat› kadar enerjiye gereksinim duymaktad›r.

Günlük kalori ihtiyac› uluslar›n geliflmiflli¤i ile orant›l›d›r. Normal bir insan›nkalori ihtiyac› 1000 -1500 kcal iken ABD vatandafllar›nda bu miktar 3000 kcal yekadar ç›kabilmektedir.

ENERJ‹ TEKNOLOJ‹S‹Enerji teknolojisi, birincil enerji kayna¤›ndan en son amaca ulafl›lana kadar karfl›-lafl›lan tüm aflamalar› kapsar. Bu aflamalar Çizelge 1.5’de özetlenmifltir.

Her çevrim basama¤›nda belli oranda enerji kayb› meydana gelir. Enerji üreti-minde bu kay›plar düflük, dönüflümde büyüktür. Örne¤in elektrik üretimi için kul-lan›lan petrol, kömür gibi yak›tlar›n enerjilerinin 2/3’ü hatta 3/4’ ü kaybolur,ancakgeri kalan› elektrik enerjisine dönüflür. Enerji naklinde kay›p oranlar› de¤iflir. Bo-ru hatt›yla do¤al gaz,petrol,hatta kömür nakli çok az enerji kayb›yla gerçekleflir.Nakledilen enerjinin %1-2’si düzeyinde olan bu kay›p oran›, elektrik naklinde %15oran›na ulaflmaktad›r.

Çevrim basamaklar›n›n en verimsiz olan› “son çevrim” ad›n› verdi¤imiz tüketimbasama¤›d›r. Bu basama¤›n içine;üretimde kullan›lan ifllemler,›s›tma,ulafl›m,vb. gi-

Çevrim Örnek

Üretim Yak›t ç›karma: Kömür madeni, petrol kuyusu, vb.

Dönüflüm Petrol rafinerileri, elektrik santralar›, vb.

Tüketim Benzin motoru, elektrik motoru, vb.

Besin Kalori Besin Kalori

Elma küçük 65 Yumurta 75

Ekmek 1/2 dilim 70 Bal›k 125 gr 140

Havuçsuyu 1 bardak 60 Süt 1bardak 165

Peynir 1dilim 135 Dana eti,125 gr 200


SIRA S‹ZDE

5

SIRA S‹ZDE

6

Çizelge 1.4Baz› Besinlerin Kalori(Cal)=10 3

cal=1kcal De¤erleri

Kaynak: Marion,1989

Çizelge 1.5Enerji Çevrim Basamaklar›



bi bütün enerji gerektiren faaliyetler girer. Ulafl›mda karfl›lafl›lan gerçek verim %2-5 aras›nda de¤iflmektedir. Su ›s›tmada karfl›lafl›lan ortalama verim %20 düzeyinde,di¤er ço¤u iflte ise verim, %1-10 aras›ndad›r. Çevrim basamaklar›ndan enerji üre-

tim ve nakli küçük kay›plarla,haz›rlama ve tüketim ise büyük kay›plarla gerçekle-flebilmektedir Haz›rlama basama¤›nda ileri teknolojilerini kullan›labilir olmas›nedeniyle ilerisi için bu basamakta büyük de¤ifliklik beklenmemektedir. Tüketim

veya enerji verimlili¤inde önemli say›labilecek geliflmeler beklenmektedir. Dönü-flümlerde,her dönüflüm enerji kayb›na yol açt›¤›ndan amaca ulaflmak için çok azsay›da dönüflüm olmas› istenir.

Enerji Dönüflümlerinde VerimKulland›¤›m›z makineler, bir enerji kayna¤›ndan enerji ç›karabilen ve bu enerjiyi

yararl› ifle dönüfltürebilen aletlerdir. Enerji kayna¤› olarak,günefl olabilece¤i gibigünlük hayat›m›zda kulland›¤›m›z kömür, petrol, odun v.b yak›t olabilir. Bu kay-

naklardan yararl› enerji elde etmek için günefl pilinden,enerji santrallar›na (hidro-lik,termik, nükleer vb.) birçok ve çeflitli büyüklükte sistemler gelifltirilmifl ve gelifl-tirilmektedir. Fakat burada unutulmamas› gereken nokta, hiçbir makinenin, enerjikayna¤›n›n tümünü kay›ps›z olarak yararl› enerjiye dönüfltürmedi¤idir. Enerji dö-nüflüm iflleminde enerji bir flekilde çevresine kaçmay› baflar›r. Her hareketli sistem-de sürtünme kuvveti oldu¤u düflünülürse, bu sürtünme kuvveti enerji kayna¤›n-dan sa¤lanan enerjinin bir k›sm›n› ›s› enerjisine dönüfltürecektir. Çal›flan bir maki-nenin etraf›nda s›cakl›¤›n artmas›n›n nedeni budur. Bu ›s›y› al›p tekrar al›p maki-nenin hareketi için kullan›lmas› söz konusu de¤ildir. Havai fiflek gösterisinde,fifle-¤in patlamas›nda depolanm›fl enerjinin bir k›sm› ses, ›fl›k ve ›s› olarak serbest halegelir. Her makine verim ad› verilen bir orant› katsay›s› (ε) ile tan›mlan›r.

olarak yap›l›r. fiekil 1.4’de verimi ε olan bir makinedeki enerji ak›fl› gösterilmifltir.

Mazot tank› gibi enerji kayna¤› bir makineye W kadar enerji sa¤las›n. Enerjininε W kadarl›k bir k›sm› yararl› ifl olarak kullan›l›r, geriye kalan (1-ε) W kadar k›sm›ise ›s›ya dönüflür.

Kullan›lan hemen bütün makinelerin verimleri % 50 (0,5) den daha küçüktür.Örne¤in bir otomobilin ortalama verimi % 30 civar›ndad›r. Bu verim motorun nederece iyi çal›flt›¤›na ve çal›flma h›z›na ba¤l› olarak de¤iflir. Günün teknolojik ko-

flullar›na ba¤l› olarak bafllang›çta düflük olan makine verimleri daha yukar›lara çe-kilebilmektedir. Kömür kullanan bir elektrik santral›nda kömürdeki (kimyasal

Verim Yapılan

Kullanılan Enerji= =ε


Verim: Yap›lan iflin,bu ifliyapmak için kullan›lanenerjiye oran›.

Makinayaverilenenerji

Enerjikayna¤›

Makina

Yararl›ifl

Is› fleklinded›flar› verilen

enerji

W

W

1

fiekil 1.4

Bir Makinada Enerji Ak›fl›.

Kaynak: (Marion,1989)



enerji) enerjinin yaklafl›k %40’› elektrik enerjisine dönüfltürülebilmektedir. Örne¤in1000 MW l›k bir elektriksel güç üreten bir santral 2500MW gücünde enerji harcar

ve 1500 MW l›k enerjiyi ise d›flar› atar. D›flar›ya at›lan ›s›, ›s›l kirlenmeye neden ola-

cak,bu kirlenmede ekolojik dengeyi büyük oranda etkileyecektir. Verim aç›s›ndan incelendi¤inde insan vücudu oldukça verimli bir makinedir.Bir kas›n vücudun d›flar›dan ald›¤› çeflitli g›dalar yard›m›yla oluflan kimyasal ener-jiyi mekanik enerjiye dönüfltürme verimi yaklafl›k % 40 civar›ndad›r. D›flar›dan sa¤-lanan kimyasal enerjinin yaklafl›k %60 l›k k›sm› ›s›ya dönüflür. Bu ›s›, makinelerde-ki gibi d›flar› at›lmaz vücut s›cakl›¤›n› 36.5 °C da tutmak için kullan›l›r. Vücudu-muzda özellikle ›s› üreten bir organ›m›z yoktur, vücut, kaslar›n oluflturdu¤u ›s›danfazlas›n› kaybedince titremeye bafllar. Bu titreflim hareketi ile vücut kaybetti¤i ›s›y›sa¤lama yoluna gider.

Enerjinin dönüflüm verimi ne olursa olsun, enerji kayb› söz konusu de¤ildir. Di¤er bir de-

yiflle enerji daima korunur.

ENERJ‹N‹N TOPLUM ‹Ç‹N TAfiIDI⁄I ÖNEMToplumlar›n geliflmiflli¤inin önemli bir ölçülerinden birisi de kifli bafl›na düflenenerji miktar›d›r. ‹nsanl›k tarihine bak›ld›¤›nda medeniyetin geliflmesi ile kulland›-¤› enerji türlerinin çeflidi aras›nda bir paralellik bulunmaktad›r. Bafllang›çta insa-no¤lu yaln›zca yenilenebilir enerji kaynaklar›ndan faydalan›rken, bugün bütünenerji kaynaklar› kullan›l›r duruma gelmifltir. Fakat bu enerji kayna¤› çeflitlili¤inekarfl›n çevre faktörünün devreye girmesi sonucunda özellikle 1970’li y›llardan son-ra yine yenilenebilir enerji kaynaklar›na ilgi artm›flt›r ve baz› Avrupa ülkeleri 2020’li

y›llarda tükettikleri enerjinin %40’›n› yenilenebilir enerji kaynaklar›ndan karfl›lama-

y› planlamaktad›rlar.Çevre kirlili¤i nin son y›llarda artmas›n›n en önemli nedeni olarak nüfus art›fl› ve

enerji tüketimi gösterilmektedir. Ayr›ca dünya enerji tüketiminin %65’ini nüfusun%15’inin kulland›¤› düflünülürse tüketim al›flkanl›klar›n›n ne kadar önemli olaca¤›ortadad›r. Çevre kirlili¤inin giderilmesinde ülkeler kadar kiflilere de büyük sorum-luluk düflmektedir.

Ülkelerin kalk›nmas› ve buna ba¤l› olarak enerji kullan›m› sürecektir. Ancak bukaynaklar›n kullan›labilir olmas› için çevre etkilerine ve tükenir enerji kaynaklar›-n›n kullan›m›na dikkat ve özen gösterilmesi gerekir. Sürdürebilir bir kalk›nma için

yenilenebilir enerji kaynaklar›na geçifl kaç›n›lmaz gibi gözükmektedir. Günümüzgeliflmifl toplumlarda yaflayan bir insan›n kulland›¤› enerjiler flu flekilde grupland›-

r›labilir (D. ‹nan, 2001):i) Yaflam›n› sürdürmek için g›dalardan al›nan enerji (g›da sanayinin kulland›¤›

enerjiden kifli bafl›na düflen pay)ii) Yaflad›¤› evde kulland›¤› enerjiler (›s›tma, serinleme, ayd›nlanma, yemek pi-

flirme, çamafl›r y›kama, s›cak su, elektrikli ev ayg›tlar› vb.)iii) Bir yerden baflka bir yere gitmek için bindi¤i tafl›tlarda kullan›lan enerjiden

kifli bafl›na düflen pay (otomobil, otobüs, tren, gemi, uçak vb.)iv) ‹flyerinde kulland›¤› çeflitli araçlar için gerekli enerjiden kifli bafl›na düflen

pay (›s›nma, ayd›nlanma, asansör, bilgisayar, telefon vb.) v) Sanayinin üretti¤i araç ve gereçlerin kullan›m›nda bunlar›n yap›m› için har-

canan enerjiden kifli bafl›na düflen pay (kumafl, otomobil, çimento, cam,

plastik, ka¤›t vb.)


D ‹ K K A T



fiekil 1.5’de kimyasal enerjinin tüketiciye olan ak›fl› gösterilmektedir. Buradakimyasal yak›tlar için ortalama de¤er kullan›lm›flt›r. Bafllang›çta kullan›lan yak›t›n

yar›s› yararl› iflte ve kullan›c›ya ulaflt›rmada kullan›l›rken, yararl› iflin yaklafl›k yar›-

s› kadar ›s› olarak harcanmaktad›r.

‹nsano¤lunun gereksinimlerini karfl›layabilmesi için, bugün dünya yüzeyindekullanabilece¤i enerjiler bellidir. Tüketim al›flkanl›klar›m›z› de¤ifltirmekle, di¤er birdeyiflle daha az enerji kullanarak çevreyi daha az kirletmifl olaca¤›z. Enerji kulla-n›rken belki de daha tasarruflu olmam›z gerekti¤i aç›kt›r.


Mekanik ifl

Elektrik

Termalenerji

Kullan›lanyak›t

%48

%25

%27

%52

%100

%12 ›s›kayb›

%19 ›s›kayb›

%18 ›s›kayb›

%9

%6

%36 yararl› ›s›%36

%6

%9

Toplam yararl› enerji %51

Toplam ›s› kayb› %49

Toplam %100

fiekil 1.5

Enerjinin Yak›ttan Tüketiciye Ak›fl›.

Kaynak: (Marion,1989)




Enerji kavram›n› tan›mlamak.

Enerji sözcü¤ünü günlük hayat›m›zda s›kça kul-

lan›r›z. Sözlük anlam› olarak “Güç harcama iste-

¤i ve yetene¤i “olarak verilen Enerji terimini bir

iki cümle ile tan›mlamak zordur. Enerji, Newton

Mekani¤i’ne göre ifl yapan kuvveti do¤uran ne-

den olarak tan›mlan›r. Kuantum Mekani¤i’ne gö-

re uzayda yay›lan dalga paketi foton (h ν ) olarak

tan›mlanan enerji, Özel Görelilik kuram›na göre

E=mc 2, yani maddenin baflka bir halidir. Enerji

kuramsal bir kavramd›r. Bu kavram yard›m›yla

birçok do¤a olay›n› aç›klamak olana¤› bulun-

maktad›r. Enerjinin Korunum Yasas›, ihtiyac›-

m›z olan enerjinin üretilmedi¤ini bir flekilden di-

¤erine dönüfltü¤ünü söylemektedir. O halde

enerji üretilmez, bir flekilden kullan›labilir ener-

ji (yararl› enerji) ye dönüflür Enerji dönüflümleri

sa¤lan›rken termodinami¤in üç yasas› geçerlidir.

Termodinamik Yasalar›:

Birinci Yasa: Kullan›labilir enerji (yararl› enerji)

elde etmek için yine enerji harcamak gerekir.

‹kinci Yasa: Enerji dönüflüm veriminin <<1>>

den küçük oldu¤unu, dönüflüm sürecinde düflük

kalitede bir enerji türü olan ›s› aç›¤a ç›kaca¤›n›

ve sürecin tersinmez oldu¤unu belirtir.

Üçüncü Yasa: Maddeden ›s› alman›n bir limiti

oldu¤unu veya baflka deyiflle 0 K (-273 °C) s›-

cakl›¤a inmenin olanakl› olmad›¤›n› ifade et-

mektedir.

Enerjiyi s›n›fland›rmak.

Enerjiler çeflitli flekilde grupland›r›labilir. Bugrupland›rma:fiziksel ve ekonomik yönlerine

(mekanik, elektrik, kimyasal, termik vb, olarak

gruplara ayr›labilir. Enerji türleri,dört temel

enerji cinsinden ifade edilir. Bu dört temel ener-

ji: Mekanik (Kinetik,Potansiyel), Elektromagne-

tik ve Nükleer enerjidir. Ayr›ca enerjiler, her-

hangi bir de¤iflime u¤ray›p u¤ramad›¤›na, ener-

ji hammaddesinin özgül enerji içeriklerine,

enerji hammaddesinin yenilenebilir olup olma-

d›¤›na göre s›n›fland›r›l›r. Enerji kaynaklar›n›

kullanabilmek için, bu kaynaklar›n belli araç-

larla kullan›labilir enerjiye dönüfltürülmesi ge-

rekir. Örne¤in, günefl enerjisini elektrik enerji-

sine dönüfltürmek için günefl pillerine gereksi-

nim duyuldu¤u gibi.

Enerji birimlerini tan›mak ve birbirlerine dönüfl-

türmek.

Pratik aç›dan ne kadar enerji türü varsa o kadar

enerji biriminin var oldu¤u söylenebilir. Genel

olarak, herkesin kabul etti¤i SI birim sistemin-

deki enerji biriminin joule dür ve J harfi ile gös-

terilir. Bazen enerji yakacak ton birimi ile de

ifade edilebilir. Bu amaçla ton-kömür, ton-pet-

rol eflde¤eri, galon vb. birimlerde kullan›l›r.

Dünyada birlik sa¤lamak için pratikte enerji tü-

ketimleri milyon-ton-petrol-eflde¤eri olarak ifa-

de edilmektedir. Enerji konular›nda hesaplama-

lar yap›l›rken, enerjinin, bir türden di¤erine dö-

nüflmesi halindeki enerji dönüflüm oran›na dik-

kat edilmelidir. Bu dönüflüm oran›ndan belirli

bir zaman süresinde baflka enerji türüne dönü-

flen enerji miktar› anlafl›lmal›d›r. Enerji termino-

lojisinde bu miktara enerjinin gücü ad› verilir.

Buna göre enerji joule (J) cinsinden ölçülmesi-

ne karfl›l›k, güç watt (W) cinsinden ifade edilir.

Tan›m olarak W, bir saniyede (s) dönüflen bir J

enerji oran›d›r. O halde, güç birim zamanda dö-

nüflen enerji miktar›d›r. W’nin üst katlar› kilo

(bin,103), mega (milyon,106), giga (milyar,109),tera (trilyon,1012), peta (katrilyon,1015) ve egza

(pentiyon,1018), kelimeleri kullan›larak ifade

edilir 1 kWh, cal, 1 BTU (‹ngiliz Is› Birimi), 1.106

ton kömür eflde¤eri (Mtke) 1.106 ton petrol efl-

de¤eri (Mtpe) gibi enerji, 1 Beygir gücü (B.G.ya

da h.p.) güç birimleri enerji sektöründe s›kça

kullan›lmaktad›r.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç




Kulland›¤›m›z makineler bir enerji kayna¤›ndan

enerji ç›karabilen ve bu enerjiyi yararl› ifle dö-

nüfltürebilen aletlerdir. Her makine verim ad› ve-

rilen bir orant› katsay›s› (ε) ile tan›mlan›r.

fleklindedir.

Enerjinin toplum ve birey için önemini ve ülkele-

rin kalk›nmas›ndaki rolünü aç›klamak.

Toplumlar›n geliflmiflli¤inin önemli bir ölçüle-

rinden birisi de kifli bafl›na düflen enerji miktar›-

d›r. Enerjiyi kullanan sektörler; endüstri,tar›m,ulafl›m ve konut olarak s›ralanabilir. Bu sektör-

lerden ilk ikisi üretimle, di¤er ikisi ise tüketim-

le ilgilidir. Geliflmemifl toplumlarda ticari enerji

kullan›m› pek az olup enerji kullan›m s›ra-

s›(önem s›ras›na göre) konut,ulafl›m,tar›m ve

endüstri fleklindedir Toplumun ekonomik dü-

zeyi yükseldikçe kullan›m›n sektörel da¤›l›m

oranlar› de¤iflir. Örne¤in, endüstrinin ve ulafl›-

m›n pay› artarken tar›m ve konutun pay› azal›r.

Günümüzün geliflmifl toplumlar›nda yaflayan bir

insan›n kulland›¤› enerjiler flu flekilde gruplan-

d›r›labilir. Bunlar:yaflam›n› sürdürmek için g›da-

lardan al›nan enerji,yaflad›¤› konutta kulland›¤›

enerjiler, bir yerden baflka bir yere gitmek için

bindi¤i tafl›tlarda kullan›lan enerjiler, iflyerindekulland›¤› çeflitli araçlar için gerekli enerjiden

kifli bafl›na düflen pay ile sanayinin üretti¤i araç

ve gereçlerin kullan›m›nda bunlar›n yap›m› için

harcanan enerjidir.

VerimYapılan

Kullanılan Enerji= =ε

4

A M A Ç




1. Afla¤›daki birimlerden hangisi, enerjinin birimi de-

¤ildir?

a. BTU

b. J (joule)

c. kWh

d. Mtpe

e. watt(W)

2. Termodinami¤in birinci yasas›, afla¤›daki nicelikler-

den hangisine ait korunum yasas›n› ifade eder?

a. Enerji

b. Kütle

c. Elektriksel yük

d. Aç›sal momentum

e. Lineer momentum

3. Enerjinin korunumu yasas›n› bulan bilim adam› afla-

¤›dakilerden hangisidir?

a. Newton

b. Galilei

c. A. Einstein

d. Joule

e. Helmholtz

4. Bir termik santralde enerji dönüflümü hangi s›rada

olmaktad›r?

a. Potansiyel-Kinetik-Elektrik

b. Kimyasal-Kinetik-Elektrik

c. Nükleer-Kinetik-Elektrik

d. Elektrik-Ses-Elektromagnetik

e. Kinetik-Elektrik-Kimyasal

5. 1 kg kömürün yanmas› sonucu elde edilen elektrik

enerjisi 1kWh oldu¤una göre, 1ton kömürün yanmas›

sonucu elde edilen elektrik enerjisinin büyüklü¤ü kWhcinsinden afla¤›dakilerden hangisidir?

a. 1.102

b. 1.103

c. 1.104

d. 1.105

e. 1.106

6. Bir kiflinin günlük ortalama enerji ihtiyac› 1500 kcal

oldu¤una göre,bu enerjinin kJ olarak karfl›l›¤› afla¤›da-

kilerden hangisidir? (1cal=4.186 J)

a. 6,279.106

b. 3,139.106

c. 1,570.106

d. 0,784.106

e. 0,392. 106

7. Verimi 0,4 olan bir makineden al›nan kullan›labilir

enerji 400 J ise,bu makineye verilen enerji J cinsinden

afla¤›dakilerden hangisidir?

a. 10

b. 100

c. 1000

d. 10000

e. 100000

8. Afla¤›dakilerden hangisi yenilenebilir enerji kaynak-

lar›ndan de¤ildir?

a. Günefl

b. Rüzgar

c. Jeotermal

d. Hidrolike. Do¤algaz

9. Afla¤›daki enerji kaynaklar›ndan hangisi temiz ener-

ji kayna¤› de¤ildir?

a. Nükleer

b. Do¤algaz

c. Günefl

d. Rüzgar

e. Biyoenerji

10. ‹leri teknoloji kullanan toplumlarda afla¤›daki sek-törlerden hangisinde, enerji tüketimi fazlad›r?

a. Endüstri

b. Konut

c. Tar›m

d. Ulafl›m

e. Sa¤l›k

Kendimizi S›nayal›m




Bilim adamlar› sesi ›fl›¤a çevirdiler

Amerikal› bilimadamlar›, ilk kez

yüksek frekansl› ses-

leri ›fl›¤a çevirmeyi

baflard›lar.

Bilim dünyas›nda

keflfin ve yenili¤in s›-

n›r› yok. Bilim adam-

lar› son olarak sesi

›fl›¤a dönüfltürmeyi baflard›klar›n› aç›klad›lar. ‹flte Law-

rence Livermore Laboratuvar›’nda gerçekleflen garip

dönüflüm. Amerikal› bil im adamlar›, elektr ik sinyaller ini sese

dönüfltüren bir prosesi tersine çevirerek ilk kez yük-

sek frekansl› sesleri ›fl›¤a çevirmeyi baflard›klar›n›

aç›klad›lar.

Nature Physics dergisinde yay›mlanan makalede, Law-

rence Livermore Ulusal Laboratuvar›’ndan araflt›rmac›-

lar, gelifltirdikleri yeni teknolojinin, bilgisayar yongala-

r›, LED’ler ve transistörlerin daha da gelifltirilmesini sa¤-

layaca¤›n› belirttiler.

Cep telefonlar› gibi cihazlarda bulunan piezo-elektrikli

hoparlörlerin insan kula¤›n›n duyabilece¤i düflük fre-kanslarda çal›flt›¤›n› kaydeden araflt›rmac›lar, bu prose-

si tersine çevirerek, ›fl›¤› üretmek için, insan kula¤›n›n

duyabilece¤inden 100 milyon kez daha yüksek frekans-

l› ses dalgalar› kulland›klar›n› ifade ettiler.

Bu karmafl›k araflt›rman›n bafl›nda yer alan Michael

Armstrong, gelifltirdikleri prosesin, yüksek frekansl› ses-

lerin ›fl›¤a çevrilmesini çok do¤ru bir flekilde görmeyi

sa¤lad›¤›n› söyledi.

Kaynak: AA Çarflamba, 18 Mart 2009 06:47

ENERJ‹ SORUNU VE TÜRK‹YE

ENERJ‹

Enerji ça¤dafl yaflam›n stratejik girdilerinden birisidir ve

metabolizmik bir benzetmeyle, toplumsal organizman›n

kan›ndaki fleker gibidir. Tarihte zengin enerji kaynakla-

r› üzerine pek çok medeniyet kurulmufl, enerji yetersiz-

li¤i duvar›na çarpmak bu medeniyetlerden baz›lar›n›n

sonu olmufltur. Örne¤in Roma ‹mparatorlu¤u’nun çö-

küflüne yol açan faktörler aras›nda, Romal›lar›n parala-

r›n›n de¤erini koruyamay›p h›zl› bir enflasyon spiraline

yakalanm›fl olmalar› say›l›r. Zira Roma, gücünün zirve-

sinde iken, para basmak için ihtiyaç duydu¤u alt›n vegümüflü Nübye, yani bugünkü Sudan gibi Afrika eyalet-

lerinden temin etmifl, fakat bu eyaletlerini kaybedince,

Avrupa’daki fakir madenlerin iflletilmesi gerekmifltir. Bu

madenlerin yüzeysel kapasitesi h›zla tüketilmifl, derinle-

re inmeye çal›fl›ld›¤›nda galerilerden su ç›kmaya baflla-

y›nca, madenlerin iflletilmesinden vazgeçilmifltir. Yete-

rince k›ymetli metal bulunamay›nca paraya bak›r ve çin-

ko kat›lmaya bafllanm›fl, k›sacas› paran›n de¤eri h›zla

afl›nm›flt›r. Halbuki imparatorlu¤u bir arada tutan en

önemli faktörlerden birisi, o zaman›n “bilinen dünya”s›n-

da, her tarafta geçerli bir para biriminin varl›¤› ve bu sayede canl›l›¤›n› sürdüren ticaret olmufltur. Paraya güven

kaybedildikçe ticaret gerilemifl, artan yoksulluk ve tat-

minsizlik, koskoca imparatorlu¤un sonunu getirmifltir.

Avrupa’n›n Orta Ça¤ karanl›klar›ndan s›yr›lmas›nda et-

kin rol oynayan faktörlerden birisinin de, Romal›lar›n

kapatm›fl oldu¤u madenlerin yeniden iflletmeye aç›lma-

s› oldu¤u söylenir. Avrupal›lar bunu, galeri diplerinde-

ki suyu yelde¤irmenleri vas›tas›yla d›flar› pompalaya-

rak, yani rüzgar enerjisini kullanarak baflarm›fllard›r.

Baz› medeniyetler de tam tersine, etrafta zaten yeterin-

ce enerji kayna¤› bulundu¤una inanm›fl, keflfettikleri yeni enerji kaynaklar›n› devreye sokmam›fllard›r. Örne-

¤in, MÖ.3. as›rda, ‹skenderiyeli Heron buhar makinas›-

n› keflfedip tasar›m›n› dahi çizmifl, fakat bu bulufl, dö-

nemin M›s›r’›nda bolca köle bulundu¤undan hayata ge-

çirilmemifltir. ‹nsanlar 19. yüzy›la kadar biyolojik ener-

jiden yararlanmaya devam etmifl, birbirlerini köle ola-

rak kullanmay› do¤al addetmifllerdir. Halbuki insan ve-

ya hayvan tüm biyolojik organizmalar, hiç de iyi birer

makina de¤ildirler. Özellikle insan, temel yaflam ihti-

yaçlar› d›fl›nda fiziksel ifl yapmak üzere tasarlanmam›fl-

t›r. Nitekim insan metabolizmas›n›n enerji verimi %15civar›nda olup, besin olarak al›nan her 100 kalorilik

Yaflam›n ‹çinden Okuma Parças›

”

“




hammaddeyi ancak 15 kalorilik ifle dönüfltürebilmekte-

dir. Dolay›s›yla insan çabuk yorulan, yoruldukça da ifli-

ni dikkatsizce yapmaya bafllayan bir canl›d›r. Halbuki ifl

yapmak üzere tasarlanm›fl mekanik sistemler, insana

oranla çok daha büyük miktarlarda ve hep ayn› stan-

dartta ifl yapmak yetene¤ine sahiptirler. Örne¤in 10 ton-

luk bir kamyon bir günde, gün boyu s›rtlar›nda 50’fler

kg’l›k çimento çuvallar›yla dolaflan 10,000 insan›n ya-

paca¤› kadar ifl yapabilir. Bir baflka deyiflle, ülkemiz

nüfusunun çal›flma ça¤›nda olan yaklafl›k 20 milyonluk

k›sm›n›n bir günde yapabilece¤i toplam fiziksel ifli, 2,000

kamyonluk bir filo ayn› süre içerisinde yapabilir. Bu

2,000 kamyonluk filoyu sat›n ald›ktan sonra gereken

mazotu sa¤lay›p filoyu çal›flt›rmak, 20 milyon insan› sa-

dece ekmekle dahi besleyip çal›flt›rmaktan çok dahaucuz ve ayn› zamanda çok çok daha sorunsuzdur. Zira

gün boyu fiziksel ifl yapm›fl olan insanlar›n akflam oldu-

¤unda, ifllerinde daha yarat›c› olabilmek için düflünme-

ye vakit ay›rmalar›, bilim, teknik ve kültüre karfl› ilgi

duymalar› bir yana, birbirlerine karfl› sayg›l› ve sevgili

davranmalar› dahi mümkün de¤ildir. Böyle toplumlar

medeniyete ancak çok s›n›rl› katk›larda bulunabilir.

Gerçi tarihte bunun istisnalar› da vard›r ve Eski M›s›r,

s›rf, köle ve hayvan formundaki biyolojik enerjiye da-

yanarak, insanl›k yap›m› en büyük eserler aras›nda yer

alan piramitleri infla etmeyi baflarm›flt›r. Çünkü Firavu-na mezar yapmak üzere ölesiye çal›flmak M›s›r insan›

taraf›ndan, öbür dünyada ölümsüzlü¤ü garantileyen bir

ibadet biçimi olarak alg›lanm›flt›r. Grek tarihçi Herodo-

tus’un aktard›¤›na göre, Firavun Hufu’nun (Grekçe Ke-

ops) piramidinde, 20 y›l süreyle 100,000 insan ve bin-

lerce manda çal›flm›flt›r. M›s›r halk› bunu ve ard›ndan,

Hafre’nin (Grekçe Kafir) ayn› derecede muhteflem pira-

midini yapm›fl, fakat sonra da M›s›r medeniyetinin beli

k›r›lm›flt›r. Onca çabay› böylesine tekil bir proje üzerin-

de yo¤unlaflt›ran ülke takats›z kalm›fl, uzun bir süre için

da¤›lm›flt›r.Halbuki 100,000 kiflinin 20 y›lda yapaca¤› ifli, 20 kam-

yonluk filosu olan bir flirketin 10 y›lda yapmas› müm-

kündür. Bu ise günümüzün ekonomik ölçe¤inde sade-

ce küçük bir flirkettir. Üst düzeyde enerji tüketen gelifl-

mifl ülkelerde bu çapta yüzlerce, hatta binlerce flirket

vard›r. Dolay›s›yla bu ülkeler her on y›lda bir ortaya

yüzlerce piramit koyabilecek bir potansiyele sahiptirler.

Bu yüzden de binlerce kilometrelik otoyollar›, yüzlerce

liman ve havaalanlar›, her biri birer sanat eseri niteli¤in-

de yüzlerce muhteflem gökdelenleri, devasa barajlar› ve

say›s›z köprüleri vard›r. Geliflmifl ülkeler bu eserlerinço¤unu, enerjinin ucuz oldu¤u bir dönemde tamamla-

m›fl, geliflmemifl ülkeler ise bu f›rsat›, ne yaz›k ki kaç›r-

m›fllard›r. Dünya enerji kaynaklar› art›k zorlanmakta,

enerji giderek pahal›laflmaktad›r. Dolay›s›yla geliflme-

mifl ülkelerdeki enerji tüketimi az, ulusal birikim de bu-

na paralel olarak s›n›rl›d›r. Hemen her fley, az enerji tü-

keterek yap›ld›¤›ndan özensiz, kentlerindeki yap›laflma

baflta olmak üzere, hayat›n her veçhesi çirkin ve düzen-

sizdir. Kifli bafl›na enerji tüketimi dünya ortalamas›n›n

alt›nda olan Türkiye’nin genel görünümü, hepimizin

bildi¤i ve gördü¤ü gibi, bu ikinci grup ülkelerinkine

benzerdir.

Tabii ki geliflmemifl ülkeler de geliflmifl ülkelerin düze-

yine varmak isteyecek ve dünya enerji talebi sürekli

yükselecektir. Ancak dünyam›zda halen kullan›lmakta

olan enerji kaynaklar›, tüm di¤er kaynaklar gibi s›n›rl›-d›r. Petrolün 40 y›l sonra tükenece¤i, kömürün ise an-

cak 200 y›l dayanabilece¤i söylenmektedir. Bu kaynak-

lar›n tükenmesi halinde insanl›¤›n, Orta Ça¤lar’daki ya-

flam düzeyine geri dönmesi, vücut ›s›lar›ndan yararla-

nabilmek amac›yla hayvanlar›yla birlikte, ah›rlarda ya-

flamaya yönelmes› kaç›n›lmaz bir son gibidir. Günefl,

rüzgar ve biyoenerji gibi alternatif enerji kaynaklar› flim-

dilik, dünya enerji ihtiyac›na s›n›rl› katk›da bulunabile-

cek gibi görünmekte, yak›n gelecekte esas olarak kö-

müre güvenilmektedir.

Halbuki enerji kayna¤› olarak yo¤un kömür kullan›m›-n›n, ciddi baz› sak›ncalar› vard›r. Örne¤in, do¤ada bu-

lunan kömürde mutlaka bir miktar da kükürt bulun-

makta ve kömür yand›kça bu kükürt, kükürt dioksit ga-

z› (SO2) olarak atmosfere dag›lmaktad›r. Bu gaz hava-

daki nemle bulufltu¤unda sülfürik asit (H2SO4) buharla-

r›na dönüflür ve ya¤murla birlikte yeryüzüne iner. “Asit

ya¤murlar›” denilen bu olgu, mermer kapl› antik yap›-

lar›n yüzeyini afl›nd›r›p, metalden yap›lm›fl herfleyin

paslanmas›n› h›zland›r›r. Ayr›ca, asit buharl› hava canl›

organizmalar taraf›ndan solundu¤unda, pek çok sa¤l›k

sorunu do¤urur. Nitekim, ‹ngiltere’nin fazla kömür yak-mas› nedeniyle ‹skandinavya ormanlar›n›n sa¤l›¤› bo-

zulmakta, bu ülkeler ‹ngiltere’ye öteden beri, daha az

kömür kullanmas› için bask› uygulamaktad›r.

Kömürün yanma olay› ayr›ca, yak›lan her gram› bafl›na

atmosfere yaklafl›k dört gram karbondioksit gaz›n›n da

(CO2) sal›nmas› demektir. Dünyada her y›l milyarlarca

ton kömür yak›lmakta, atmosfere bunun 4 misli a¤›rl›k-

ta karbondioksit gaz› sal›nmaktad›r. Karbondioksit ise

bilindi¤i gibi sera gazlar›ndan birisidir. Yani dünya yü-

zeyine düflüp de geri yans›yan günefl ›fl›nlar›n›, dönüfl

yollar› üzerinde so¤urarak atmosfer s›cakl›¤›n›n artma-s›na sebep olur. ‹nsan medeniyetinin kömüre dayal›




olarak devam etmesi demek, atmosferdeki karbondiok-

sit miktar›n›n devaml› artarak yeryüzünü bir cehenne-

me çevirmesi demektir. Bu süreç içerisinde, önce ku-

tuplardaki buzul kütleler eriyecek, baflta Hollanda ve

Bengladefl olmak üzere, alçak rak›ml› ülkeler okyanus

sular›n›n alt›na gömülecektir. Atmosferdeki karbondi-

oksit birikimi artt›kça yeryüzünün s›cakl›¤› artmaya de-

vam edecek ve devam› için belli bir s›cakl›k aral›¤›na

ihtiyaç duyan dünya hayat›, sona ermese de sendeleye-

cektir. Bilim çevreleri taraf›ndan s›kça dile getirilen bu

iddialar, hafife al›nmamas› gereken bir tehlikeye iflaret

etmektedir. N›tek›m geliflmifl Bat›l› ülkeler bu tehdidin

ciddiyetinin fark›na varm›fl, aralar›nda ›mzalad›klar›

Kyoto Protokolu ile karbond›oks›t emisyonlar›n› s›n›rla-

ma karar› alm›fllard›r.Sera gaz› olay› asl›nda yeni bir fley de¤ildir. Bundan 3

milyar y›l kadar önce atmosferde, flimdikinin 4,000 kat›

kadar karbondioksit bulunmakta, bu eski atmosfer flim-

dikinden çok daha fazla günefl ›fl›¤› so¤urmakta idi. Fa-

kat atmosferin s›cakl›¤› yine de hayat› mümkün k›lacak

düzeylerde seyretmifl, zira günefl o zamanlar, flimdiki-

nin %70’i kadar enerji neflretmifltir. Dolay›s›yla günefl

daha “so¤uk” iken, karbondioksitçe daha zengin olan

atmosfer daha so¤urgan davranm›fl, dünyadaki hayat›n

gerektirdi¤i s›cakl›k aral›¤› böyle sa¤lanm›flt›r. Halbuki

flimdi güneflin gücünde %30’luk bir azalma, dünyan›ntümüyle buzullarla kaplan›p derin donmufl buzdan bir

küreye dönmesi demektir. Zira atmosferde art›k, eskisi

kadar karbondioksit yoktur. Peki ama dünya o günler-

den bugünlere nas›l gelmifl, bu arada hayat varl›¤›n› na-

s›l devam ettirmifltir?

Günefl 3 milyar y›l önce daha zay›f, atmosfer karbondi-

oksitçe çok daha zengin iken, atmosferde oksijen yok-

tur ve dünyadaki hayat, “anaerobik” dedi¤imiz bakteri-

lerle kapl›d›r. Herkes memnun mesut yaflarken, günefl

›s›nmaya bafllam›fl, “hayat”› bir telaflt›r alm›flt›r. Günefl

daha fazla radyasyon yay›nlad›kça atmosfer daha fazla›fl›n so¤urmakta, s›cakl›k tehlikeli bir flekilde artmakta-

d›r. Bu gidifle bir son vermek için, atmosferdeki kar-

bondioksiti afla¤› indirmek gerekmifl, “hayat” son anda,

fotosentez dedi¤imiz olay› keflfetmifltir. Bilindi¤i gibi

tek veya çok hücreli bitkiler havadan karbondioksit

al›p, suyla birlikte fotosentez yapmakta, metabolizmas›

için gerekli enerjiyi bu flekilde sa¤larken, havaya oksi-

jen salmaktad›r. Yeni bir yaflam türü olarak ortaya ç›-

kan bu “tek hücreli bitkiler,” atmosferdeki karbondiok-

sit miktar› yüksek oldu¤undan, kolayl›kla ço¤al›p her

taraf› sarm›fl, bünyelerinde karbondioksit toplay›p at-mosferdeki karbondioksit miktar›n› kademeli olarak bu-

günkü düzeyine kadar azaltm›fllard›r. Kendileri ise, tril-

yonlarla öldükçe topra¤a kar›flm›fl, jeomorfolojik etkin-

likler alt›nda kal›p, bugünkü kömür ve petrol halini al-

m›fllard›r. Yay›lan bitkisel hayat atmosferdeki oksijen

miktar›n› artt›rm›fl, bu da bugün tan›fl›k oldu¤umuz kar-

mafl›k canl› türlerinin ortaya ç›kmas›n› sa¤lam›flt›r. Da-

ha öncesinin kahramanlar› olan “anaerobik bakteriler”

ise, oksijenin ulaflamayaca¤› yerlere inmifl, botulizm ve

tetanoz gibi çeflitli hastal›klara yol açan parazitik bir

yaflama yönelmifllerdir.

Dolay›s›yla, yeralt›nda onca kömürün bulunmas›n›n bir

hikmeti vard›r ve hayat bunu, kendisini, giderek ›s›nan

güneflten korunmak için yapm›flt›r. fiimdi bu kömürü

yak›p karbondioksit olarak atmosfere salmak, 3 milyar

y›l öncesinin sera koflullar›na dönüp, hayat› ilkinin tamtersi bir krize sokmakt›r. Kömüre dayal› termik santral-

lar iflte tam bunu yapmaktad›r. Fakat do¤a, büyük ihti-

malle bu krizi aflmay› da baflaracak ve bunu belki de,

insan›n kendini be¤enmiflli¤inden kaynaklanan “antro-

pomorfik” düflüncelerinin aksine, insan› d›fllayarak ya-

pacakt›r. Zira milyonlarca canl› türünden oluflan “ha-

yat”, milyonlarca ayak üzerinde yürüyen bir “süperor-

ganizma” gibidir ve bu ayaklardan birinin sorun yarat-

maya bafllamas› halinde, onu kesip atmas›n› bilir.

Asl›nda gelecek, enerji kaynaklar› aç›s›ndan pek de öy-

le karanl›k de¤ildir. En ciddi alternatiflerin bafl›nda isenükleer enerji gelmektedir

Kaynak: www.nuce.boun.edu.tr/va3.html

Vural Alt›n, Bo¤aziçi Üniversitesi Mühendislik Fakül-

tesi




1. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji Birimleri” bafll›kl› ko-

nuyu gözden geçiriniz

2. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji ve Tan›m›” bafll›kl›

konuyu gözden geçiriniz.

3. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji ve Tan›m›” bafll›kl›

konuyu gözden geçiriniz

4. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerjinin Korunumui” bafl-

l›kl› konuyu gözden geçiriniz

5. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji ve Tan›m›” bafll›kl›


6. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji Birimleri” bafll›kl› ko-


7. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji Dönüflümlerinde Ve-

rim” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

8. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji Kaynaklar›n›n S›n›f-

land›r›lmas›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

9. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji Kaynaklar›n›n S›n›f-

land›r›lmas›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

10. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Enerji Kullan›m›” bafll›kl›


S›ra Sizde Yan›t Anahtar›S›ra Sizde 1

Bir sistemin veya cismin konumunu ve durumunu

de¤ifltirmek için ifl yap›l›r.Yap›lan bu ifli hesaplaya-

rak ya da enerji türüne göre de¤iflik hesaplarla ener-

ji bulunabilir.

S›ra Sizde 2

Devridaim makinesi kendi enerji kayna¤› ile sürekli ha-

reket edebilen bir makinedir. Böyle makinelerin yap›l-

mas› olanaks›zd›r. Çünkü enerji yoktan var edilemez.

Gerçek makineler enerjiyi sadece baflka enerjiye dö-nüfltürür, enerji üretemezler.

S›ra Sizde 3

Piknik yapan ailenin deredeki suyun kinetik enerjisin-

den yaralanabilmesi için suyun kinetik enerjisini ›s›

enerjisine ya da kullan›labilir enerjiye dönüfltürecek ma-

kinelere ihtiyac› vard›r. Bu makineler olmadan derede-

ki suyun kinetik enerjisini kullanarak çay yapamazlar.

S›ra Sizde 4

Otomobil yak›ttaki kimyasal enerjiyi mekanik enerjiyedönüfltürürken, buzdolab›nda elektrik enerjisi mekanik

enerjiye, televizyonda ise elektrik enerjisi ›fl›k ve ses

enerjisine dönüflmektedir

S›ra Sizde 5

Yatay yolda yürüme ifli, sürtünme ifli ve mekanik ifl ol-

mak üzere iki k›s›mdan oluflmaktad›r. Yürüme s›ras›n-

da insan vücudu her ad›m at›flta vücut bir miktar yük-

selip alçalmaktad›r. Her ad›mda bu yükselme ve alçal-

ma birkaç cm olmas›na karfl›l›k, her ad›mda yap›lan bu

küçük ifllerin toplam› ile yine büyük bir ifl aç›¤a ç›k-

maktad›r. Bu flekilde her ad›m at›flta yap›lan yükselip

alçalma ifline bacak ve kollar›n hareketi için yap›lan ifl-

ler de kat›lmal›d›r.

S›ra Sizde 6

Bisikletle yap›lan yolculukta, yükselip alçalma ifllerinin

yaln›zca bacaklar›n hareketi nedeniyle s›n›rl› kalmas›n-

dan dolay› daha az ifl yap›l›r.

Yararlan›lan ve BaflvurulabilecekKaynaklar

Alt›n, V. (2007/Ocak). Enerji Dosyam›z, Bilim ve

Teknik (Yeni Ufuklara eki)

At›lgan, ‹. (2000),. Eng.Arch.Gazi Univ., Vol.15, No.1,

31-47.

(www.energy.itu.edu.tr/iTUOnerileri.pdf), Türkiye’de

Enerji ve Gelece¤i, Ed. Satman, A. baflkanl›¤›nda

haz›rlanan ‹TÜ görüflü raporu (2007)

Acaro¤lu, M, (2003). Alternatif Enerji Kaynaklar›,

‹stanbul: Atlas yay›n Da¤›t›m.

fien, Z. (2002). Temiz Enerji Kaynaklar›, ‹stanbul:Su

vakf› Yay›nlar›.

Akova, ‹. (2008). Yenilenebilir Enerji Kaynaklar›,

Ankara: Nobel Yay›n Da¤›t›m.‹nan. D. (2001). Geçmiflten Bugüne Enerji Kullan›m›,

Ankara: Temiz Enerji Vakf› Yay›n› No:1.

Blunden, J., and Reddish., A. 1991), Energy, Resources

and Environment, London, The Open University,

London.

http://www.eia.doe.gov

http://en.wikipedia.org/wiki/World_population

Marion, J. (1989).Modern Dünyada Fizik, Çev: A.

Sümer, ‹stanbul, ‹TÜ Yay›n› No.1387.

Kavrak, ‹ (1979), Gelecekte Enerji, Ça¤dafl Bilim, No:1.

http://www.aof.anadolu.edu.tr/kitap/IOLTP/2291/unite09.pdf

Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›



Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra;Dünyadaki geleneksel enerji potansiyelini üretim-tüketim dengesi ba¤lam›n-da yorumlamak,Türkiye’deki geleneksel enerji potansiyelini üretim ve tüketim dengesi ba¤-lam›nda yorumlamak,Türkiye’deki geleneksel enerji potansiyelini fiyatlar ba¤lam›nda karfl›laflt›rmakiçin gereken bilgi ve becerileri kazanacaks›n›z.

• Geleneksel Enerji • Fosil Yak›tlar• Birincil Enerji Kaynaklar› • Milyar Ton Petrol Eflde¤eri (Mtpe)• Enerji Yo¤unlu¤u • Kifli Bafl›na Ortalama Enerji Tüketimi• Rezerv • Petrol Gravitesi


Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel EnerjiKaynaklar›

• DÜNYADAK‹ GELENEKSEL ENERJ‹POTANS‹YEL‹, ÜRET‹M‹ VETÜKET‹M‹

• TÜRK‹YE’DEK‹ GELENEKSEL ENERJ‹POTANS‹YEL‹, ÜRET‹M‹ VETÜKET‹M‹

• TÜRK‹YE’DEK‹ GELENEKSEL ENERJ‹F‹YATLARININDE⁄ERLEND‹R‹LMES‹


Dünya’da veTürkiye’deki GelenekselEnerji Kaynaklar› vePotansiyeli



Bir bireyin yaflam›n› sürdürmesi için olmazsa olmaz koflullar olan hava, su ve bes-lenmenin yan› s›ra yaflam›n her aflamas›nda tüketilen enerjinin de göz ard› edilme-mesi gerekir. Yaflad›¤›m›z konutlar›n ayd›nlat›lmas›, ›s›t›lmas›n›n yan› s›ra konuttakiTV, bilgisayar, çamafl›r makinas›, bulafl›k makinas›, f›r›n v.b. gibi yaflamsal ayg›tlar›nçal›flt›r›lmas› ve ulafl›mda kullan›lan tafl›t araçlar› için enerjiye gerek duymaktay›z.

Bir ailenin ayl›k bütçe harcamalar›nda, elektrik-su-benzin-do¤algaz gibi kalem-ler önemli yer iflgal etmektedir. Bir ailenin enerji giderleri, ülkemiz ve dünya eko-nomisinin de en önemli kalemini oluflturmaktad›r. Bir ülkenin uygarl›k düzeyinibelirleyen ölçütlerden biri de o ülkenin üretti¤i ve tüketti¤i enerjidir. Dünya nüfu-sunun yaklafl›k %15 ini oluflturan sanayileflmifl ülkeler, dünyada üretilen enerjinin

yaklafl›k %68 ini tüketirken, geride kalan %85 lik nufusa sahip ülkeler ise dünyadaüretilen enerjinin %32 sini tüketmektedirler. Do¤ada çeflitli biçimlerde mevcut olanenerji türlerine birincil enerji, birincil enerjilerden elde edilen enerji türlerine ise,ikincil enerji ad› verilir. Örne¤in kömür birincil, kömürün yak›lmas›ndan elde edi-len elektrik enerjisi ikincil enerji kayna¤›d›r. Enerji türlerinin tükenebilir olma özel-li¤ini tafl›yan geleneksel enerji kaynaklar› ad› da verilen dünyan›n toplam enerji ge-reksiniminin yaklafl›k %80 ini oluflturan ve do¤ada oluflum süreci milyonlarca y›lalan fosil yak›tlar üç ana bafll›kta toplanmaktad›r: Kömür, Petrol ve Do¤al gaz. Buünitede geleneksel enerji kaynaklar› olan kömür, petrol ve do¤al gaz›n ülkemizde

ve dünyadaki rezerv lerinin yan› s›ra üretim ve tüketimleri aras›ndaki fark›n ülke-miz ve dünya ekonomisi aç›s›ndan de¤erlendirilmesi üzerinde durulacakt›r.

DÜNYA’DAK‹ GELENEKSEL ENERJ‹ POTANS‹YEL‹,ÜRET‹M‹ VE TÜKET‹M‹Bir enerji türünün di¤er enerji türleriyle karfl›laflt›r›lmas› aç›s›ndan, birim kütle ve-

ya hacim bafl›na joule cinsinden içerdi¤i enerji miktar› olan enerji yo¤unlu¤u ta-n›mlanmal›d›r. Çizelge 2.1’de çeflitli enerji türlerinin enerji yo¤unluklar› k›sacaMJ/m3 fleklinde yaz›lan Mega joule/m3 (= 106 joule/m3) ve k›saca MJ/kg fleklinde

yaz›lan Megajoule/kg (= 106 joule/kg) cinsinden verilmifltir (Alt›n, 2007). Bir mad-denin kütlesel yo¤unlu¤u , birim hacminin kütlesi olup, kg/m3 (metreküp hacmininkilogram cinsinden kütlesi) veya g/cm3 (santimetreküp hacminin gram cinsindenkütlesi) cinsinden tan›mlan›r. Çizelge 2.1’de çeflitli enerji kaynaklar›na ait kütlesel

yo¤unluk de¤erleri verilmifltir.

Dünya’da ve Türkiye’dekiGeleneksel Enerji Kaynaklar›

ve Potansiyeli

Enerji: ‹fl yapabilmeyetene¤i.

Fosil Yak›t: Oluflumumilyonlarca süren çeflitlicanl›lar›n fosillerindenoluflan yak›tlara verilenisimdir.

Rezerv: Do¤adaki birmaden, mineral veya do¤alkayna¤›n ton yada m3 gibibirimlerle tan›mlanantoplam miktar›n› ifade eder

Joule: Newton.metre (N.m)fleklinde tan›mlanan ifl veenerji birimi olup, J fleklindek›salt›larak gösterilir.



1000 varil ham petrolün kaç ton kütleye sahip oldu¤unu bulal›m. 1 Varil Petrol

0,159 m 3 (=159 litre) hacme sahiptir.

Çözüm:1 varil ham petrolün kütlesini bulmak için varil hacmi ile ham petrolün Çizelge

2.1’den ald›¤›m›z yo¤unluk de¤erini çarpmam›z gerekir:

(0,159 m3) x (880 kg/m3) = 139,92 kg = (139.92/1000) ton = 0,13992 ton

Art›k 1000 varil ham petrolün kaç ton kütleye sahip oldu¤unu afla¤›daki ifllem-le bulabiliriz:

(1000 varil) x (0,13992 ton/varil) = 139,92 ton

14.000 gross tonluk bir petrol tankerine yaklafl›k olarak kaç varil ham petrol yüklenebi-

lece¤ini de siz hesaplay›n›z.

Dünyada 2006 y›l›nda, 6,4 milyar› bulan nüfus, yaklafl›k 10 milyar ton petrol efl-

de¤eri (Mtpe) enerji tüketmifltir.

10 milyar ton petrol ne kadar enerji anlam›na gelmektedir?

Çözüm:Çizelge 2.1’den al›nan enerji yo¤unlu¤u de¤eri petrol için 45 MJ/kg d›r. Buna

göre 10 milyar ton (1010 ton = 1013 kg) petrolün içerdi¤i enerji

(1013 kg) x (45.106 J/kg) = 45.1019 J= 450.1018 J=450 EJ

olarak bulunur.

Y›lda 9 EJ enerji tüketen bir ülkenin, enerji tüketiminin kaç milyar ton petrol eflde¤eri

(Mtpe) oldu¤unu bulunuz.

Enerji Türü Ortalama Enerji Yo¤unlu¤u1,2 Ortalama Kütlesel Yo¤unlu¤u3

Ham Petrol 45 MJ/kg 880 kg/m3

Do¤al Gaz 54 MJ/m3 0,8 kg/m3

Kömür I. Kalite 28 MJ/kg 1500 kg/m3

Kömür II. Kalite 14 MJ/kg 1100 kg/m3

Linyit I. Kalite 10 MJ/kg 800 kg/m3

Linyit II. Kalite 8 MJ/m3 800 kg/m3


Ö R N E K

Gross Ton: 2240 pound(=libre) ye eflit olup, pound(=0,4536 kg) oldu¤una göre1016,047 (2240x0,4536)kg’d›r.

SIRA S‹ZDE

1

Ö R N E K

Egza joule: 1018 joule(k›salt›larak EJ fleklinde

gösterilir).

SIRA S‹ZDE 2

Çizelge 2.1Çeflitli Enerji Türlerinin Enerji Yo¤unluklar› ve Kütlesel Yo¤unluklar›



Dünya’da kifli bafl›na y›ll›k tüketilen enerji, petrol eflde¤eri olarak nedir?

Çözüm:

ba¤›nt›s›ndan yararlanarak kifli bafl›na düflen y›ll›k petrol eflde¤eri enerjiyi bulabi-liriz. Dünyada toplam 10 Milyar ton (= 1013 kg) petrol eflde¤eri enerji tüketildi¤inegöre:

1013 kg petrol eflde¤eri enerji = 0,15625.104 kg petrol /kifli

6,4.109 kifli

= 1562,5 kg petrol eflde¤eri/kifliBu sonucun ne kadar büyüklükte enerji anlam›na geldi¤ini bulal›m:

(1562,5 kg petrol) x (45.106 J/kg) = 70312,5.106 J

Bu ise yaklafl›k 70 milyar joule (=70 GJ) yani 70 ciga joule’dür.

Kifli bafl›na ortalama enerji tüketimi, geliflmifl ülkelerde 250 GJ dür. %5 lik nü-fus pay›yla dünya enerji tüketiminde %25 paya sahip olan Amerika Birleflik Dev-letleri’nde kifli bafl›na ortalama y›ll›k enerji tüketimi 400 GJ ü bulmaktad›r. Sonuçolarak dünya nüfusunun %85 i için kifli bafl›na ortalama y›ll›k enerji tüketimi 25 GJdir. Türkiye için ise bu de¤er, 57 GJ dür.

Kifli bafl›na y›lda 500 kg petrol eflde¤eri enerji tüketen bir ülkede, 50 milyon kifli yafl›yor-

sa, bu ülkenin y›lda tüketti¤i enerjinin toplam kaç joule oldu¤unu hesaplay›n›z.

Yukar›da sözü edilen dünyadaki toplam enerji tüketiminin 2006 verileriyle yak-lafl›k % 86 s› fosil yak›tlardan sa¤lanm›flt›r. Petrol, kömür ve do¤al gaz›n dünyada-ki y›ll›k tüketim oranlar› s›ras›yla, %38, %24 ve %24’tür. Kalan % 14’lük enerji ise

yenilenebilir enerji kaynaklar›ndan sa¤lanmaktad›r. Dünyadaki fosil yak›t üretimi-nin yaklafl›k %30’u 14,3 TkWh olan elektrik üretiminde kullan›lm›flt›r. Dünyadakiortalama y›ll›k kifli bafl›na elektrik enerjisi tüketimi 2230 kWh d›r.

Bu de¤er, Avrupa Toplulu¤u ülkelerinde, 9000 kWh , ABD’de 12000 kWh, Tür-

kiye’de 2400 kWh kadard›r. Bu de¤erlerin anlafl›labilmesi bak›m›ndan, flu örne¤i verelim: 100 watt’l›k bir ampulün günde 8 saat yanarak, günde 800 Wh (= 0,8kWh), y›lda tüketece¤i elektrik enerjisi ise (360 gün)(0,8 kWh)= 288 kWh d›r. Bubilgilerin yan› s›ra, dünyada halen bir milyara yak›n insan›n elektrikten yoksun ol-du¤unu ekleyelim.

Bir evde günde ortalama 8 saat her biri 100 watt olan iki ampul yand›¤›n› düflünürsek, 1

kWh enerjinin ortalama 25 kurufl oldu¤una göre bir ailenin y›ll›k ayd›nlatma gideri ne

kadard›r?

Dünya, Avrupa ve Amerika Birleflik Devletleri’ndeki, y›ll›k üretim, tüketim verezerv verileri Çizelge 2.2’de verilmektedir.

Kifli bafl›na y›ll›k Dünyada tüketilen toplam y›ll›k petrol eflde¤eri enerjitüketilen petroleflde¤eri enerji Dünya Nüfusu

292. Ünite - Dünya’da ve Türkiye’deki Geleneksel Enerji Kaynaklar› ve Potansiyeli

Ciga joule: 109 joule’eeflittir.

SIRA S‹ZDE

3

SIRA S‹ZDE

4

kWh (kilowatt saat): 3,6.106

joule enerjiye eflde¤er olanbirimdir. TkWh ise trilyonkilowatt saat anlam›na

gelir.

Milyar Ton Petrol Eflde¤eriEnerji: Yaklafl›k 45.1018

joule veya 45 EJ’a eflittir.

Ö R N E K



Dünya’da 2012 y›l›na ait y›ll›k petrol üretimi ve tüketimini milyar ton cinsinden

bulunuz.

Çözüm:

Dünya’da 2012 y›l›na ait petrol üretim ve tüketimi verileri (bin varil/gün) cin-sinden s›ras›yla 90900 ve 89800 dir. Bin varil/günü, bin ton/güne dönüfltürürsek,(1 varil = 0,13992 ton petrol) oldu¤una göre, (139,92 ton/gün) bulunur. Bin va-ril/y›l ise

(360 gün/y›l) x (139,92 ton/gün) = 50.371,2 ton/y›l olacakt›r. fiimdi s›ras›ylaüretim ve tüketim de¤erlerini dönüfltürelim:

Dünya 2012 petrol üretimi:(90900 bin varil/gün) x (50371,2 ton/y›l) = 4.578.742.000 ton/y›l = 4578 milyar

ton/y›lDünya 2012 petrol tüketimi:(89800 bin varil/gün) x (50.371,2 ton/y›l) = 4.523.334.000 ton/y›l = 4523 milyar

ton/y›l

Dünya petrol tüketimi 2012 daki verilerle sürecek olursa, dünya petrol rezervi kaç y›l da-

ha yetebilecektir?

TÜRK‹YE’DEK‹ GELENEKSEL ENERJ‹ POTANS‹YEL‹,ÜRET‹M‹ VE TÜKET‹M‹Türkiye’nin geleneksel enerji potansiyelinin, üretim ve tüketiminin bilinmesi, gele-cekte izlenecek olan enerji politikalar›n›n belirlenmesi bak›m›ndan önem tafl›d›¤›gibi, aile bütçesinde yer alan enerji giderlerinin gelecekte ne olabilece¤i aç›s›ndanda anlam tafl›yacakt›r.

Petrol Üretim, Tüketim ve Rezervi

Üretim (bin varil/gün) Tüketim (bin varil/gün) Rezerv (milyar varil)

Dünya 90900 89800 1637

Avrupa 1584,075 17230,5 131

A.B.D. 6898,266 21715 194

Do¤al Gaz Y›ll›k Üretim, Tüketim ve Rezervi

Üretim (milyar m3) Tüketim (milyar m3) Rezerv (milyar m3)

Dünya 11170 11161 636,547

Avrupa 947,019 1737 13533

A.B.D. 2981 2884 38352

Kömür Y›ll›k Üretim, Tüketim ve Rezervi

Üretim (bin ton) Tüketim (bin ton) Rezerv (bin ton)Dünya 8440256 8123601 948000

Avrupa 772275 1003697 84202

A.B.D. 1181967 1071818 269343


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 5

Çizelge 2.2Dünya, Avrupa ve Amerika Birleflik Devletleri’nde

2012’ye ait Y›ll›k Petrol, Do¤al Gaz ve Kömür Üretim Tüketim ve Rezerv Verileri

Kaynak:http://www.tpao.gov.tr



Türkiye’nin Enerji Ekonomisinin AnaliziTürkiye, 2005 y›l›ndaki yaklafl›k 70 milyon nufusuyla, 6,4 milyar olan dünya nufu-sunun % 1,1’ini oluflturmaktad›r (http://en.wikipedia.org/wiki/World_population

www.tuik.gov.tr/)2005 y›l› itibar›yla ülkemizde 4,1 EJ (=4,1 1018 joule) karfl›l›¤› 91,5 mtpe (=91,5

milyon ton petrol eflde¤eri) enerji tüketilmifltir. Ayn› y›l dünyadaki toplam y›ll›kenerji tüketimi 441 EJ olup 9,8 Gtpe (=9,8 milyar ton petrol eflde¤eri enerji) dir.2005 y›l› itibar›yla dünya düzeyinde Türkiye’nin enerji tüketim pay› (4,1 EJ)/(441EJ) = %0,93 dür. Türkiye’nin kifli bafl›na ortalama y›ll›k enerji tüketimi 57 GJ (=57milyar joule) olup, 1270 kpe (=1270 kilogram petrol eflde¤eri) düzeyindedir. 2005

y›l›nda dünya ekonomisinin hacmi 35 trilyon dolar olup, Türkiye’nin 360 milyardolarl›k gayri safi milli has›las› vard›r.

Bu verilere göre, Türkiye’nin dünya ekonomisine olan katk› pay›(360.109$)/(35.1012$)= %1,03 düzeyindedir. Türkiye, dünya nüfusunun %1,1’ini olufl-

turmaktad›r, enerji tüketim pay› %0,93 tür ve ekonomik üretim pay› %1,03’dür. Bu du-rum, Türkiye’nin enerjiyi verimli flekilde kulland›¤›n› göstermektedir. Çünkü enerji tü-ketim pay›, nüfus ve ekonomik üretim pay›ndan küçüktür. Dünya’daki kifli bafl›na or-talama y›ll›k enerji tüketimi, 1560 kpe ve 70 GJ oldu¤una göre, Türkiye dünya kifli ba-fl›na ortalama enerji tüketiminin alt›nda kalmaktad›r. Geliflmekte olan ülkelerde, ener-ji tüketimindeki art›flla, ekonomik büyüme aras›nda pozitif bir iliflki vard›r. Bu neden-le, Türkiye, ekonomisini büyütmek için, enerji tüketimini de artt›rmal›d›r.

Çizelge 2.3’deki Türkiye’nin 2007 y›l› verilerine göre, y›ll›k petrol üretim de¤erleri-

nin milyar ton/y›l ve EJ/y›l cinsinden karfl›l›¤›n› hesaplayal›m.

Çözüm:Türkiye’nin 2007’deki petrol üretim de¤erini irdeleyelim:

(45.535.000 varil/gün) x (360 gün/y›l) = 1,64.1010 varil/y›l

(1,64.1010 varil/y›l) x (0,159 ton/varil) = 0,261.1010 ton/y›l = 2,61 Mton

(0,261.1010 ton/y›l) x (45.109 joule/ton) = 11,736.1019 joule/y›l

= 117,36.1018 joule/y›l = 117,36 EJ/y›l

Türkiye’nin 2007 y›l› verilerinden yararlanarak (Çizelge 2.3), y›ll›k petrol tüketim de¤er-

lerinin milyar ton/y›l ve EJ/y›l cinsinden karfl›l›¤›n› da siz bulunuz.

Türkiye’deki Petrol Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim veTüketimiPetra (=tafl) ve oleum (=ya¤) sözcüklerinin birlefliminden oluflan petrol, do¤adabulunan bir hidrokarbon bilefli¤idir. Yeralt›nda kat›, s›v› veya gaz halinde bulunanpetrol, yüzeye ç›kt›¤›nda, so¤uyarak s›v› haline gelir. Bu s›v› hidrokarbona, ham

petrol denir. Petrol, milyonlarca y›l süren uzun jeolojik süreçlerde karmafl›k fizik-sel ve kimyasal ifllemler sonucunda oluflmufltur (http://www.istanbul.edu.tr/yer-kure/Petrol1.htm).

Türkiye’nin petrol üretim ve tüketimine ait Çizelge 2.3’deki veriler incelendi-¤inde petrol üretiminin artma/azalma fleklinde karars›zl›k gösterdi¤i, buna karfl›l›ktüketimin kararl› bir flekilde artt›¤› görülmektedir.


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

6

Gayr› Safi Milli Has›la:Ekonomiye kazand›r›lan y›ll›ktoplam üretim de¤eridir.



Çizelge 2.4’de 2007 verileriyle Türkiye’deki ham petrol rezervleri verilmektedir.

Türkiye’deki 2012 verilerine göre, rezervuardaki petrol (yeralt›ndaki haznedebulunan petrol) 7084 milyar varil (=1035,939 milyon ton) olup, bu petrolün yakla-fl›k % 17,5’i kadar olan 1300 milyar varili (=185,425 milyon ton) üretilebilir petrol

(ekonomik de¤ere sahip petrol) olarak tan›mlanabilir. Petrol kuyular›n›n aç›lma-

s›ndan 2012 sonuna kadar, üretilebilir toplam petrol ise (1300 - 311) milyar varil =989 milyon varil kadard›r. Bu ise 185,425 - 45,152 = 140,273 milyon ton petrol üre-tildi¤i anlam›na gelmektedir. fiu anda mevcut üretilebilir petrolümüz 311 milyon

varil (=43,515 milyon ton) kadard›r. Dünya petrol rezervinin yaklafl›k 1,2 trilyon varil oldu¤unu dikkate al›rsak, (311 milyon varil)/(1.200.000 milyon varil)= %0,022kadar bir pay, dünya petrol rezervinden Türkiye’ye düflmektedir.

Petrol ticaretinde kullan›lan petrol gravitesi terimi hakk›nda bilgi sahibi ol-mak yerinde olacakt›r. Petrol gravitesi (ya da API çarpan›), petrolün yo¤unlu¤u ileiliflkili olan bir kavramd›r. Bu iki nicelik aras›ndaki iliflki:

Petrol yo¤unlu¤u (g/cm3 cinsinden) = (141,5) / (131,5+ petrol gravitesi)

fleklindedir. Ba¤›nt›dan anlafl›laca¤› gibi, gravite, yo¤unlukla ters orant›l›d›r. Yani,gravite büyürken, yo¤unluk küçülecektir. Gravitesi 31 den büyük olan petrole ha-

fif petrol, gravitesi 20-31 aras›nda olan petrole orta petrol, 10-20 aras›ndaki petroleise a¤›r petrol ad› verilir. Kolay üretilebildi¤i, tafl›nabildi¤i ve ifllenebildi¤i için dün-

ya petrol talebinin %90’›n› hafif ve orta petrol oluflturmaktad›r. Dünya petrol kay-naklar›n›n ancak %25 kadar› hafif ve orta petroldür.

Türkiye’deki rezervuardaki petrolün ortalama yo¤unluk ve ortalama gravitesini

bulal›m.

Çözüm:1 varil = 0,159 m3 oldu¤una göre, rezervuardaki petrol hacmi(7,084.109 varil) x (0,159 m3/varil) = 1,126.109 m3 kadard›r. Buradan söz konu-

su petrolün ortalama yo¤unlu¤u, yo¤unluk = (kütle)/(hacim) ba¤›nt›s›ndan yarar-lan›larak hesaplan›rsa,

(1035,939.109 kg) / (1,126.109 m3) = 920,016 kg/m3 = 0,920 g/cm3 bulunur.

1 g/cm3 = 103 kg/m3 oldu¤unu hat›rlay›n›z.

fiimdi de petrolün ortalama gravitesini bulal›m:Petrol yo¤unlu¤u = (141,5) / (131,5 + petrol gravitesi)

denkleminde petrol yo¤unlu¤u yerine 0,920 g/cm3 yerlefltirerek ortalama pet-rol gravitesini hesaplarsak, 22,15 bulunur.


Petrol Gravitesi: Petrolünyo¤unlu¤u yard›m›ylatan›mlanan bir niceliktir.

Ö R N E K

D ‹ K K A T

Rezervuardaki petrol Üretilebilir petrol Üretilebilir kalan petrol

106 varil 106 ton 106 varil 106 ton 106 varil 106 ton

7084 1035,939 1300 185,425 311 45,152

2004 2005 2006 2007 2012

Üretim 42,928 45,465 43,950 45,535 45,770

Tüketim 661,372 659,334 677,622 676,551 670,550

Çizelge 2.3Türkiye’nin Petrol Üretim ve Tüketimi (milyon varil /gün)

Çizelge 2.4Türkiye’deki 2012 Y›l›na Ait Petrol Rezervine ‹liflkin Veriler



Türkiye’de üretilebilir petrol rezervinin ortalama yo¤unluk ve ortalama gravitesini de siz

bulunuz.

Türkiye’deki bafll›ca petrol sahalar› Bat› Raman, Karakafl, Kuzey Karakafl, Ra-man, Ad›yaman’d›r. Türkiye Petrolleri Anonim Ortakl›¤› (TPAO) ve çeflitli petrolarama flirketleri taraf›ndan petrol arama ifllemleri sürmektedir. Özellikle Karade-niz’de yap›lan sondaj çal›flmalar›nda son derece olumlu sonuçlar al›nd›¤› haberle-ri bas›na yans›maktad›r. Bu konudaki güncel bir örne¤i, bu ünitenin sonunda yeralan (Yaflam›n ‹çinden) bölümünde görebilirsiniz. Türkiye’deki ham petrolün iflle-nerek mamul petrol haline getirildi¤i rafineri kapasitesi, 32 milyon ton/y›l’d›r. Tür-kiye’deki petrol rafinerileriyle ilgili kapasite bilgileri Çizelge 2.5’de verilmifltir.

Türkiye’deki Do¤al Gaz Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretimve TüketimiMilyonlarca y›l önce yaflayan canl› art›klar›n›n yer katmanlar› aras›nda bas›nç ve s›-cakl›k etkisiyle dönüflüme u¤rayarak, büyük oranda metan gaz› içerecek flekilde

meydana gelen fosil kaynakl› gaza do¤al gaz ad› verilir. Petrol gibi yeralt›nda bu-lunur. Petrol gibi çeflitli ifllemlerden geçerek de¤il, do¤adan ç›kt›¤› flekilde kullan›-labilir. Do¤al gaz, zehirsiz, kokusuz, renksiz ve kuru havadan hafif bir gazd›r. Do-¤al gaz, %70-90 oran›nda metan gaz› (CH4), %5-15 etan gaz› (C2H6), %5 pro-pan(C3H8) ve bütan gaz› (C4H10), kalan k›sm› eser miktarda, karbon di oksit (CO2),azot (N2), hidrojen sülfür (H2S), vb.çeflitli gazlar› içerir. Yand›¤› zaman, di¤er ya-k›tlar gibi çevre kirlili¤ine yol açmaz. Çizelge 2.6’da Türkiye’nin çeflitli y›llardakiüretim-tüketim ve rezervine iliflkin bilgiler yer almaktad›r.

Çizelge 2.6’daki veriler incelendi¤inde, 2007 y›l› verilerine göre, 9,3 milyar m3

rezerve sahip oldu¤umuz ve y›ll›k üretimimizin yaklafl›k 1 milyar m3 oldu¤u ve do-¤al gaz üretimi ve tüketiminin giderek artt›¤› görülmektedir. Fakat üretimin tüketi-mi karfl›lama oran›n›n giderek azalmakta oldu¤u anlafl›lmaktad›r.

Yukar›daki say›sal bilgiler, http://www.cevreonline.com/yakitlar/dogalgaz.htm ve

http://tr.wikipedia.org/wiki/Do%C4%9Fal_gaz kaynaklar›ndan al›nm›flt›r. Bu kaynaklardan

daha ayr›nt›l› verilere ulaflabilirsiniz.

2004 2005 2006 2007 2012

Üretim 0,74 0,99 0,99 0,99 0,664

Tüketim 24,6 30,0 34,1 40,1 148,6Rezerv 9,3 9,3 9,3 9,3 6,837


Çizelge 2.6 Türkiye’nin Do¤al Gaz Üretim-Tüketimi

ve Rezervi (Milyar m 3 )

Rafineriler Rafineri Kapasitesi (milyon ton/y›l)

Alia¤a-‹zmir 10,0‹prafl-‹zmit 11,5

K›r›kkale 5,0

Atafl-Mersin 4,4

Batman 1,1

Çizelge 2.5Türkiye’deki Petrol

Rafinerilerinin Kapasiteleri

Kaynak: At›lgan,2000.

SIRA S‹ZDE

7

‹ N T E R N E T



Do¤al gaz, ›s›nma amaçl› kullan›m›n›n yan›s›ra elektrik enerji üretiminde yararla-n›lan do¤al gaz bazl› elektrik santrallar›nda kullan›lmaktad›r. Ayr›ca sanayi tesislerin-de, üretimin çeflitli ifllemlerinde yo¤un flekilde do¤al gazdan yararlan›lmaktad›r.

Türkiye’deki Kömür Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim veTüketimiKömür, yanabilen sedimanter (çökelti) organik kayaç olarak tan›mlan›r. Kömür,bafll›ca, karbon, hidrojen ve oksijen gibi elementlerin bilefliminden oluflan, kayatabakalar› aras›nda damar halinde bulunan, milyonlarca y›lda ›s›, bas›nç ve mikro-biyolojik etkilerin (örne¤in bitki a¤aç ve çeflitli canl›lar›n baflkalafl›mlar› gibi) sonu-cu meydana gelmifltir. Kömür, insano¤lunun yaflam›nda önemli bir yere sahiptir.Termik elektrik santrallar›nda elektrik üretiminde, demir-çelik ve çimento üreti-minde, endüstride buhar üretmekte yararlan›lan ifllemlerde, konutlardaki ›s›nmadakömür bafll›ca kullan›m alan›na sahiptir. Türkiye’deki elektrik enerjisinin %32’si

kömürden elde edilmektedir.Türkiye’nin kömür rezervinin yaklafl›k %83’ünü oluflturan linyit hakk›nda baz›bilgiler verelim. Linyit, bilefliminde %60 ile 73 oran›nda karbon bulunan kahveren-gi veya siyah kömürdür. Bileflimlerinde %20-60 oran›nda su ve %15-60 oran›ndakül gibi uçucu maddeler bulunur. Kütlesel enerji yo¤unlu¤u en çok 7000 kcal/kgde¤erindedir. Renklerine göre linyitler baz› farkl› özellikler tafl›r. Yaklafl›k 2500kcal/kg kütlesel enerji yo¤unlu¤una sahip olan sar›mt›rak linyitler ise, bileflimle-rinde %60 karbon, %5 hidrojen, %30-40 oksijen ve azot bulundururlar. Esmer lin-

yitler ise 3000-5000 kcal/kg kütlesel enerji yo¤unlu¤una sahiptirler, kükürt içer-mezler. Siyah linyitler ise 5000-6000 kcal/kg kütlesel enerji yo¤unlu¤una sahiptir-ler. Bileflimleri %70 karbon, %5-6 hidrojen, %22-25 oksijen ve azot gazlar› yan› s›-

ra, %3 kükürt içerir.Kütlesel enerji yo¤unluklar› (kcal/kg) aç›s›ndan Türkiye’deki toplam rezervin

%53,5’u 1000-2000 kcal/kg, %12,6’s› 2000-3000 kcal/kg, %20,3’ü 3000-4000 kcal/kg,%13,6’s› ise 4000 ve üstü kcal/kg kütlesel enerji yo¤unlu¤una sahiptir. Çizelge2.7’de Türkiye’deki linyit rezervinin kütlesel enerji yo¤unluklar›na göre s›n›fland›-r›lmas› ve üretimdeki paylar› ile ilgili bilgiler verilmektedir.

Çizelge 2.8’de ise, Türkiye’deki kömür üretimi-tüketimi ve rezerviyle ilgili y›lla-ra göre da¤›lm›fl bilgiler verilmektedir.

2004 2005 2006 2007 2012

Üretim 51,122 64,309 71,512 84,170 72,50

Tüketim 71,421 85,068 86,310 93,042 102

Rezerv 15,000 15,000 15,000 15,000 15,000

Kütlesel enerji yo¤unlu¤u (MJ/kg ve (kcal/kg) Üretimdeki Pay› (%)

6,300 (1500) den küçük 57

6,300- 10,500 (1500-2500) aras›nda 23

10,500-14,700 (2500-3500) aras›nda 18

14,700 (3500) den büyük 2


Çizelge 2.7 Türkiye’deki Linyit Rezervlerinin Kütlesel Enerji Yo¤unluklar›na Göre S›n›fland›r›lmas› ve Üretimdeki Paylar›

Çizelge 2.8Türkiye’nin Kömür Üretim-Tüketimi ve Rezervi (Milyon ton)



Türkiye’deki belli bafll› linyit yataklar›n›n bulundu¤u yerler flunlard›r:(http://www.frmtr.com/jeoloji-jeofizik/799319-turkiyedeki-linyit-yataklari.html)Kütahya Tunçbilek havzas›, Milas-Sekköy-Eskihisar, Yata¤an, T›naz-Ba¤yaka,

Bay›r, Turgut, Hüsamlar ve Karcahisar bölgeleri, Soma, Eynez ve Denifl bölgeleri,Kütahya-Seyitömer, Orhaneli, Keles (Bursa) ve Saray (Tekirda¤) bölgeleri, Çan(Çanakkale), Osmanc›k (Çorum), Afflin ve Elbistan, Cizre (Mardin), fi›rnak, Silopi,Göynük (Bolu), Ilg›n, Ermenek (Konya).

Di¤er kömür türleri olan antrasitin %95’den fazlas›, taflkömürünün ise yaklafl›k%70’i karbondur. Türkiye’nin toplam kömür rezervinin %17’sini taflkömürü (yakla-fl›k 1.300 milyon ton) ve %83’ünü linyit (yaklafl›k 7.700 milyon ton) oluflturur. Kö-mür arama çal›flmalar› son h›zla sürmektedir. Örne¤in, 2008 y›l› içerisinde Eskifle-hir-Afyon yöresinde büyük kömür yataklar› bulunmufltur ve rezerv belirleme çal›fl-malar› sürmektedir.

TÜRK‹YE’DEK‹ GELENEKSEL ENERJ‹ F‹YATLARININDE⁄ERLEND‹R‹LMES‹Türkiye’deki geleneksel enerji kökenli yak›t fiyatlar›, dünya ve Türkiye ekonomi-sinden kaynaklanan dalgalanmalardan etkilenmektedir. Çizelge 2.9’da fiubat2007’ye ait verileri kapsayacak flekilde, konutlar›n ›s›t›lmas›nda kullan›lan çeflitlienerji türlerine ait yak›t fiyatlar› verilmektedir.

Çizelge 2.9’daki verilerle Eskiflehir’de 8 Ocak 2014 tarihinde, do¤algaz›n m 3 fiyat›

1,0107’dir. Do¤al gaz yan›fl›ndaki verim %93 ve ortalama ›s› de¤eri 8250 kcal/m 3

oldu¤una göre, 1000 kcal ›s›n›n Eskiflehir’deki do¤algaz kullan›lmas› halindeki

maliyetini bulunuz.

Çözüm:(8250 kcal/m3) x (0.93)= 7672,5 kcal/m3 sa¤lanan ›s› de¤erini verecektir. 1000 kcal

›s›n›n maliyeti ise ( 1,0107)/(7,6725) = 0,1317/1000 kcal fleklinde bulunacakt›r.


Ö R N E K

Yak›t Ort. ›s› de¤eri Birim fiyat Verim Is›l fiyat›( /1000 kcal)

Fiyats›ralamas›

Do¤al gaz(Eskiflehir, Bursa)

8250 kcal/m3 1,0107 /m3 %93 0,1317 1

Do¤al gaz(Ankara) 8250 kcal/m3

1,0866

/m3

%93 0,1416 2

Do¤al gaz(‹stanbul)

8250 kcal/m3 1,0894 /m3 %93 0,1420 3

‹thal kömür (Sibirya)

7000 kcal/kg 0,6695 /kg %65 0,1471 4

Yerli kömür (Soma)

4640 kcal/kg 0,382 /kg %65 0,1191 5

Kalorifer yak›t›(POAfi)

9875 kcal/kg 1,9237 /kg %80 0,2515 6

Elektrik

(TEDAfi)

860 kcal/kWh 0,2626 /kWh %99 0,3084 7

LPG/12 kg 11000 kcal/kg 5,659 /kg %90 0,5716 8

Çizelge 2.9Konutlarda Kullan›lan Çeflitli Yak›tlar›n Karfl›laflt›rmal› Fiyatlar›

(8 Ocak 2014’deki KDV’li fiyatlar)

Kaynaklar:http://www.dogalgaz.com.tr http://www.tki.gov.tr



Çizelge 2.9’dan görülece¤i gibi, /1000 kcal cinsinden enerji fiyatlar› s›ralama-s›nda, en ucuz yak›t do¤al gaz olup, onu s›ras›yla kömür, kalorifer yak›t›, elektrik

ve s›v›laflt›r›lm›fl petrol gaz› (LPG) izlemektedir. Do¤al gaz fiyat› baz al›n›rsa, elek-

trik 2,34 kat, LPG 4,34 kat pahal›d›r. En ucuz yak›t, do¤al gaz, en pahal› yak›t iseLPG dir. Sanayide kullan›lan yak›t fiyatlar›, bu çizelgedeki fiyatlara paralellik gös-termektedir. Bu veriler güncellefltirilerek, de¤erlendirmeleri yenilenmelidir. Enerjifiyatlar› aç›s›ndan politikalar› gözden geçirirken bu tür verilere gerek duyulmal›d›r.(Satman, 2007).

Bu de¤erlendirmeyi güncellefltirerek, kendinizin toplayaca¤› veriler aras›nda fiyat karfl›-

laflt›r›lmas›n› siz yap›n›z.


SIRA S‹ZDE 8




Dünyadaki geleneksel enerji potansiyelini üre-

tim-tüketim dengesi ba¤lam›nda yorumlamak.Bir enerji türünün di¤er enerji türleriyle karfl›lafl-

t›r›lmas› aç›s›ndan, birim kütle veya hacim bafl›-

na joule cinsinden içerdi¤i enerji miktar› olan

enerji yo¤unlu¤u (J/kg veya J/m3) tan›mlanma-

l›d›r. Bir enerji türünün enerji miktar›n›, di¤er

türlerle karfl›laflt›rmak amac›yla, milyar ton pet-

rol eflde¤eri (Mtpe) kavram› kullan›l›r. Kifli ba-

fl›na düflen enerji, bir ülkenin toplam enerji tü-

ketim/üretiminin o ülkenin nufusuna bölünme-

siyle bulunur. Büyük miktarda enerjileri ifade

ederken egza joule (EJ = 1018 joule) veya megajoule (MJ= 106 joule) gibi birimler kullan›l›r.

Dünyadaki toplam enerji tüketiminin, 2006 veri-

leriyle, yaklafl›k % 86’ s› fosil yak›tlardan sa¤lan-

m›flt›r. Petrol, kömür ve do¤al gaz›n dünyadaki

y›ll›k tüketim oranlar› s›ras›yla, %38, %24 ve

%24’tür. Kalan %14’lük enerji ise yenilenebilir

enerji kaynaklar›ndan sa¤lanmaktad›r.

Türkiye’deki geleneksel enerji potansiyelini üre-

tim-tüketim dengesi ba¤lam›nda yorumlamak.

Türkiye, dünya nüfusunun %1,1’ini oluflturmakta-d›r, enerji tüketim pay› %0,93’tür ve ekonomik

üretim pay› %1,03’dür. Bu durum, Türkiye’nin

enerjiyi verimli flekilde kulland›¤›n› göstermekte-

dir. Çünkü enerji tüketim pay›, nüfus ve ekono-

mik üretim pay›ndan küçüktür. Dünya’daki kifli

bafl›na ortalama y›ll›k enerji tüketimi, 1560 kpe ve

70 GJ oldu¤una göre, Türkiye dünya kifli bafl›na

ortalama enerji tüketiminin alt›nda kalmaktad›r.

Geliflmekte olan ülkelerde, enerji tüketimindeki

art›flla, ekonomik büyüme aras›nda pozitif bir ilifl-

ki vard›r. Bu nedenle, Türkiye, ekonomisini bü-

yütmek için, enerji tüketimini de artt›rmal›d›r.

Yand›¤› zaman çevre kirlili¤ine yol açmayan do-

¤al gaz bak›m›ndan, 2007 y›l› verilerine göre, 9,3

milyar m3 rezerve sahip oldu¤umuz ve y›ll›k üre-

timimizin yaklafl›k 1 milyar m3 oldu¤u ve do¤al

gaz üretimi ve tüketiminin giderek artt›¤› görül-

mektedir. Fakat üretimin tüketimi karfl›lama ora-

n›n›n giderek azalmakta oldu¤u anlafl›lmaktad›r.

Do¤al gaz, ›s›nma amaçl› kullan›m›n›n yan› s›ra,

elektrik enerji üretiminde yararlan›lan do¤al gaz

bazl› elektrik santrallar›nda kullan›lmaktad›r. Ayr›-

ca sanayi tesislerinde, üretimin çeflitli ifllemlerinde

yo¤un flekilde do¤al gazdan yararlan›lmaktad›r.Termik elektrik santrallar›nda elektrik üretimin-

de, demir-çelik ve çimento üretiminde, endüstri-

de buhar üretmekte yararlan›lan ifllemlerde, ko-

nutlardaki ›s›nmada, kömür bafll›ca kullan›m ala-

n›na sahiptir. Türkiye’deki elektrik enerjisinin

%32’si kömürden elde edilmektedir. Türkiye’nin

toplam kömür rezervinin %17’sini taflkömürü

(yaklafl›k 1.300 milyon ton) ve %83’ünü linyit

(yaklafl›k 7.700 milyon ton) oluflturur.

Türkiye’deki geleneksel enerji potansiyelini fiyatlar› ba¤lam›nda karfl›laflt›rmak.

/1000 kcal cinsinden enerji fiyatlar› hesaplana-

rak s›ralama yap›ld›¤›nda, 8 Ocak 2014 itibar›yla,

en ucuz yak›t do¤al gaz olup, onu s›ras›yla kö-

mür, kalorifer yak›t›, elektrik ve s›v›laflt›r›lm›fl

petrol gaz› (LPG) izlemektedir. Sanayide kullan›-

lan yak›t fiyatlar›, bu tablodaki fiyatlara paralellik

göstermektedir. Bu veriler güncellefltirilerek,

hangi tür yak›t›n di¤erlerine göre en ucuz oldu-

¤una karar verilebilir.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç




1. Afla¤›daki geleneksel enerji türlerinden hangisi çev-

resel kirlili¤e yol açmamak aç›s›ndan di¤erlerine tercih

edilmelidir?

a. Petrol

b. Do¤algaz

c. Linyit

d. Antrasit

e. Tafl kömürü

2. Türkiye’de bir konuttaki yak›t kullan›m›nda en ucuz

olana karar verirken afla¤›dakilerden hangisine dikkat

edilmelidir?

a. Yak›t›n alt ›s›l de¤eri

b. m3 veya kg fiyat›

c. Ortalama verim

d. Kullan›m kolayl›¤›

e. /1000 kcal cinsinden ›s›l fiyat›

3. 28000 gross tonluk bir petrol tankerine kaç varil pet-

rol s›¤d›r›labilir? (Ek Bilgi: 1 gross ton = 1016,05 kg, 1 va-

ril= 0,159 m3, petrolün ortalama yo¤unlu¤u 880 kg/m3)

a. 50.832 varil

b. 101.663 varil

c. 156.048 varil

d. 203.326 varil

e. 312.096 varil

4. Afla¤›dakilerden hangisi, 900 EJ’luk enerjinin eflit ol-

du¤u, milyar ton petrole eflde¤er enerjiye (Mtpe) karfl›-

l›k gelmektedir?

a. 1

b. 2

c. 5

d. 10

e. 20

5. Dünya nüfusu 6,4 milyar ve y›ll›k tüketilen enerji,

10 milyar ton petrol eflde¤eri dir. Buna göre, afla¤›da-

kilerden hangisi, kilogram petrol eflde¤eri/kifli cin-

sinden dünyada kifli bafl›na düflen y›ll›k toplam enerji

de¤eridir?

a. 1562,5

b. 2000,3

c. 3125,5

d. 4500,9

e. 5000,3

6. Kifli bafl›na y›lda 1000 kg petrol eflde¤eri enerji tüke-

ten bir ülkede, 100 milyon kifli yafl›yorsa, bu ülkenin

y›lda tüketti¤i enerji kaç egza jouledur?a. 0,225

b. 0,450

c. 1,225

d. 2,225

e. 4,500

7. Bir evde günde ortalama 16 saat her biri 100 watt olan

iki ampul yand›¤›n› düflünürsek, 1 kWh enerjinin fiyat›

ortalama 25 kurufl oldu¤una göre bir ailenin y›ll›k ayd›n-

latma gideri cinsinden afla¤›dakilerden hangisidir?

a. 28b. 48

c. 66

d. 144

e. 288

8. Türkiye’nin 2006 y›l› y›ll›k petrol tüketimi 677,622

milyon varil/gün oldu¤una göre, bu de¤erin EJ/y›l cin-

sinden karfl›l›¤› afla¤›dakilerden hangisidir?

a. 168,1

b. 384,2

c. 1236,8

d. 1681,4e. 3846,2

9. Türkiye’deki rezervuardaki petrolün ortalama yo-

¤unlu¤u 0,921 g/cm3 ve toplam rezervuar petrol kütle-

si 978,644.106 ton de¤erinde oldu¤una göre, afla¤›daki-

lerden hangisi, Türkiye’nin milyar varil cinsinden sahip

oldu¤u toplam rezervuar petrolünü ifade etmektedir?

a. 2,284

b. 3,648

c. 4,567

d. 6,681e. 8,543

10. Ankara’daki do¤al gaz›n kullanma verimi %93, bi-

rim fiyat› 1,0866 /m3 ve 8250 kcal/m3 ortalama ›s› de-

¤erine sahip ise, Ankara’da do¤al gaz›n kullan›lmas› ha-

linde 1000 kcal ›s› miktar›n›n cinsinden maliyeti, afla-


a. 0,0802

b. 0,0975

c. 0,1317

d. 0,3494

e. 0,9281




Karadeniz’de 40 y›l yetecek petrol var

AA

Girifl Saati : 03.03.2009 11:47

Güncelleme : 03.03.2009 15:24

Türkiye Petrolleri Ano-

nim Ortakl›¤› (TPAO)

Genel Müdürü Mehmet

Uysal, Karadeniz’de 10

milyar varil üretilebilirpetrolün yan› s›ra y›ll›k

1,5 trilyon metre küp-

lük üretilebilir do¤al

gaz oldu¤unu öngördüklerini bildirdi. Enerji ve Tabii

Kaynaklar Bakan› Hilmi Güler, TPAO Genel Müdürü

Mehmet Uysal ile birlikte TPAO’nun çal›flmalar›na ilifl-

kin kahvalt›l› bir bas›n toplant›s› düzenledi.Uysal, top-

lant›da yapt›¤› konuflmada, Türkiye’nin 2023 y›l›na ka-

dar petrol ve do¤al gaz ithalat faturas›n›n 600 milyar

dolar olaca¤›n›n tahmin edildi¤ini belirten Uysal, bu

nedenle ülkenin petrol üretebilir hale gelmesinin çokönemli oldu¤unu vurgulad›. Bu kapsamda hem söz ko-

nusu faturay› azaltmak, hem de petrolde d›fla ba¤›ml›l›-

¤› azaltmak için petrol ve gaz arama çal›flmalar›na a¤›r-

l›k verdiklerini anlatan Uysal, sondajlar›n özellikle Gü-

neydo¤u Anadolu Bölgesinde büyük bir h›zla devam

etti¤ini ifade etti. Cudi kuyusunun bu anlamda en bü-

yük beklentilerin oldu¤u kuyulardan biri oldu¤una ifla-

ret eden Uysal, bahar ay›nda bu kuyuda sondaja baflla-

yacaklar›n› bildirdi.2008 y›l›nda Ad›yaman, fiambayat’ta-

ki kuyudaki petrol keflfi ile sevindiklerini anlatan Uysal,

bu sevincin de Diyarbak›r G. K›rtepe-4 kuyusundaki

keflif ile devam etti¤ini söyledi. Yuvaköy’ün ise en de-

rin kuyu olaca¤›na iflaret eden Uysal, burada 6 bin 500

metrelik derinli¤e ulaflmay› hedeflediklerini bildirdi.

Türkiye’nin günlük 600 bin varil petrol tüketiminin ol-

du¤unu ithalat›n ise 560 bin varil oldu¤una dikkati çe-

ken Uysal, yurt içi üretimin ise tüketimin yüzde 7’sini

karfl›lad›¤›n› anlatt›.

Güneydo¤u Anadolu Bölgesinde ABD’li fiirketlerle

Anlaflmalar

Güneydo¤u Anadolu Bölgesinde de ABD’de uygulanan

yeni bir metotla arama yapmak için çal›flma bafllatt›kla-

r›n› anlatan Uysal, bu kapsamda da ABD’li flirket Exxon

Mobil ile gizlilik anlaflmas› imzalad›klar›n› söyledi. ABD’li EOG Resources flirketi ile de Güneydo¤u’da iki

ruhsatla arama yapaca¤›na dikkati çeken Uysal, söz ko-

nusu flirket ile bu y›l anlaflma imzalanmas›n›n ve y›l so-

nunda da sondaj çal›flmalar›n›n bafllanmas›n›n planlan-

d›¤›n› kaydetti.

Karadeniz’deki Petrol Potansiyeli

Denizlerde petrol arama çal›flmalar›n›n karadaki arama

çal›flmalar›na göre daha komplike ve masrafl› oldu¤u-

na, bunun için ortakl› arama çal›flmalar› yap›ld›¤›na ifla-

ret eden Uysal, bu kapsamda, Karadeniz’de petrol ara-mak için Petrobras’la yap›lan çal›flmalar›n ard›ndan

ABD’li Exxon Mobil ile anlaflma imzaland›¤›n› hat›rlat-

t›.Bu anlaflman›n da Karadeniz’de petrolün bir hayal ol-

du¤unu düflünün kesimlere petrolün varl›¤›n› kan›tlad›-

¤›n› ifade eden Uysal, Karadeniz’de ABD’li Chevron ile

de petrol aramak için görüflmelerin devam etti¤ini bil-

dirdi. Karadeniz’de 60 bin kilometrede 2 boyutlu sis-

mik, 10 bin kilometrede de 3 boyutlu sismik çal›flmala-

r› yapt›klar›n› ve denizi “dantel gibi ifllediklerini” anla-

tan Uysal, Karadeniz’de üretilebilir rezervler aç›s›ndan

önemli bir potansiyel tespit ettiklerini kaydetti. Karade-niz’in Türkiye’nin 40 y›ll›k petrol ihtiyac›n› karfl›layabi-

lecek bir potansiyele sahip oldu¤una dikkati çeken Uy-

sal, burada 10 milyar varil üretilibilir petrol ve 1,5 tril-

yon metre küp üretilebilir do¤al gaz oldu¤unu öngör-

düklerini ifade etti. Uysal, “Özellikle Karadeniz’deki ke-

fliflerimizin de ard›ndan 2023 y›l›ndan itibaren petrol ve

do¤al gaz ithal etmeyecek ülke konumunda olmam›z

mümkün olacak” diye konufltu.

Irak’ta Petrol ve Do¤al Gaz Arama ‹haleleri

Irak’ta yap›lacak petrol ve do¤al gaz arama ihaleleri için

konsorsiyuma dönük çeflitli ülkelerin flirketleriyle görüfl-

melerin devam etti¤ini bildiren TPAO Genel Müdürü Uy-

sal, BP, Shell, Gazprom, Hintli ONGC gibi büyük flirket-

lerle görüfltüklerini, bunlardan baz›lar›yla gizlilik, baz›la-

r›yla ortakl›k anlaflmalar› imzalad›klar›n› bildirdi.

TPAO, Hindistan flirketi ONGC ve Gazprom’un, Irak’taki

bir sahaya teklif vermek üzere bir anlaflma imzalad›¤›n›

bildiren Uysal, bununla ilgili çal›flmalar›n devam etti¤ini,

teklifin haz›rlanmas› aflamas›nda olduklar›n› kaydetti.

Uysal, “Irak’ta fiziki olarak da iflbirli¤imizi gelifltirece-

¤iz. Sadece Gazprom’la de¤il bütün komflu ülkelerle iyi

iliflkiler gelifltirmeye çal›fl›yoruz” dedi.

Yaflam›n ‹çinden

10.03.2009

“





‹ran Güney Pars’ta 6 Milyar Dolarl›k Yat›r›m

‹ran Güney Pars sahalar› için de TPAO’nun yapmas› ge-

reken yat›r›m tutar›n›n 6 milyar dolar oldu¤una iflaret

eden Uysal, burada y›ll›k 16 milyar metre küplük gaz

üretim potansiyeli oldu¤unu kaydetti. Suriye ve Türk-

menistan’da da ortak üretim flirketi kurma çal›flmalar›n›n

devam etti¤ini anlatan Uysal, di¤er taraftan Güney Ame-

rika’da TPAO’n›n genifl bir faaliyet alan› bulundu¤unu

bunun için de görüflmelerini sürdürdüklerini kaydetti.

Güney Pars sahas›ndaki üretim ve maliyetler hakk›nda

bir soru üzerine de Uysal, bu maliyetlerin kendi yapt›k-

lar› ekonomik de¤erlendirmeler sonucunda ortaya koy-

duklar› nihai maliyetler oldu¤unu söyledi. Uysal, “16

milyar metre küp ise daha önce 20 milyar metre küp

olarak hesaplanan üretim yine 20 milyar olarak yap›la-

cak. Ancak bizim ekonomik analizlerimizde temel ola-

rak ald›¤›m›z rakam 16 milyar metre küp. ‹ran 16 milyar

metre küp k›sm›nda bize bir hak sa¤layacak. Biz 16 mil-

yarl›k k›sm› analizlerimizde yer al›yor” diye konufltu.

Diyarbak›r’da Bulunan Petrol

Diyarbak›r’da bulunan petrolün, üretime ne kadarl›k bir

katk› sa¤layaca¤›na iliflkin bir soru üzerine de Uysal, Tür-

kiye’nin y›ll›k petrol üretiminin 200 milyon varil oldu¤u-

nu, TPAO’nun Güney K›rtepe sahas›nda yapt›¤› keflifteki

üretilebilir miktar›n ise 20 milyon varil oldu¤unu kaydet-

ti. Diyarbak›r’da aç›lan kuyu ile günde 7 bin varil petrol

üretme potansiyeline sahip olunaca¤›n› bildiren Uysal,

flöyle devam etti: “Burada toplam üretti¤imiz rakam 20

milyon varilin üzerine ç›kmayacak. O da Türkiye’nin ih-

tiyac›n›n onda birine karfl›l›k geliyor. Rakamlar› bu aç›-

dan de¤erlendirmede yarar var. Güney K›rtepe’de kalite-

li bir petrol var. 7 bin varil Türkiye’de üretilebilecek bir

rakam. fiambayat’ta ve Güney K›rtepe’de yapt›¤›m›z ke-

flifler, sadece Türkiye için de¤il dünya ölçülerinde son y›llarda ciddi say›lan keflifler s›n›f›na giriyor. Dünyada da

böyle büyük miktarlarda üretim yap›lan sahalar giderek

azald›. Biz de bu baflar›y› yakalad›k.”

Kaynak: Anadolu Ajans’›n (3 Mart 2009) “Karadeniz’de

40 y›l yetecek petrol var” haberine Sabah, 10 Mart 2009

tarihinde flu adreste eriflilmifltir: http://arsiv.sabah.com.

tr/2009/03/03//haber,DB0AB7CFEFA54C6F95B8EF9BC

AC75395.html

1. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Türkiye’deki Do¤al Gaz

Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi”

bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Türkiye’deki Geleneksel

Enerji Fiyatlar›n›n De¤erlendirilmesi” bafll›kl›


3. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Dünya’daki Geleneksel

Enerji Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi” bafll›kl›


4. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Dünya’daki Geleneksel



5. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Dünya’daki Geleneksel









8. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Türkiye’deki Petrol

Kaynaklar›n›n Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi”


9. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Türkiye’deki Petrol Kay-

naklar›n›n Potansiyeli, Üretim ve Tüketimi” bafl-


10. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Türkiye’deki Geleneksel

Enerji Fiyatlar›n›n De¤erlendirilmesi” bafll›kl›


S›ra Sizde Yan›t Anahtar›S›ra Sizde 1

Petrol tankerinin tafl›ma kapasitesinin(14.000 gross ton)x(1016,047 kg/gross ton)= 14.224.658

kg kütleye sahip oldu¤unu bulduktan sonra daha önce

buldu¤umuz 1 varil ham petrol kütlesini alarak

(14.224.658 kg)/(139,92 kg/varil hampetrol) ifllemiyle

101662,793 varil sonucuna ulafl›r›z. Yani bu petrol tan-

kerine 101.663 varil ham petrol yüklenebilir.

S›ra Sizde 2

9 EJ enerji, 9.1018 joule demektir. 1 kg petrol, 45 MJ

(=45.106 joule) içerdi¤ine göre, 9.1018 joule, petrolün

enerji yo¤unlu¤u olan 45.106

joule’e bölünürse bulu-nan sonuç, 2.1011 kg petrol tüketildi¤i anlam›na gelir.

”





Bu sonucu Milyar ton petrol eflde¤erine (Mtpe) çevir-

mek için 2.1011 kg petrol, 1012 say›s›na bölününce 0,2

Mtpe bulunacakt›r. Bu ifllemde kg petrol eflde¤erini mil-

yar ton petrol eflde¤erine çevirirken, 1 milyar tonun

1012 kg a eflit oldu¤unu dikkate alarak, sonucu 1012 ye

böldü¤ümüze dikkat ediniz.

S›ra Sizde 3

Bu ülkede tüketilen toplam y›ll›k enerji, (500 kg/ki-

fli)x(50.106 kifli) = 25.109 kg petrole eflde¤erdir. Bu de-

¤erin joule cinsinden enerji karfl›l›¤› ise (25.109

kg)x(45.106 joule/kg) iflleminden bulunan 1125.1015

joule (=1,125.1018 joule) olup, 1 EJ= 1018 joule oldu¤u-

na göre 1,125 EJ dür.

S›ra Sizde 4

Günde 200 watt güce sahip iki ampul, 8 saatte 1,6 kWh

( 200w x 8 saat = 1600 Wh) enerji tüketecektir. Y›lda ise

576 kWh (=1,6 kWh/gün x 360 gün) enerji tüketilerek,

144 (=576 kWh x 0,25/kWh) ayd›nlatma gideri olu-

flacakt›r.

S›ra Sizde 5

Dünya petrol rezervi 1637 milyar varil oldu¤una göre,

(1 varil petrol 0,13992 ton) (1637 milyar varil)x(0,13992

ton/varil)= 229,049 milyar ton bulunur. Dünya y›ll›kpetrol tüketimi 89800 bin varil/gün oldu¤una göre

(229,049 milyar ton)/(89800 bin varil/gün)= 49,94 y›l

bulunur.

S›ra Sizde 6

Türkiye’nin 2007’deki petrol tüketim de¤erini irdeleyelim:

(676.551.000 varil/gün)x(360 gün/y›l) = 24,4.1010 varil/y›l

(24,4.1010 varil/y›l)x(0,159 ton/varil) = 1,53.1012 ton/y›l

= 1530 Mton

(1530 Mton/y›l)x((45.109 joule/ton)= 68850.1018 jou-

le/y›l= 68850 EJ/y›l

S›ra Sizde 7

Üretilebilir petrol rezervinin hacmini

1,171.109 varil hacmi=(1,171.109 varil)x(0,159 m3/va-

ril)=186,189.106 m3 olarak bulabilirsiniz. Ortalama yo-

¤unluk ise,

(167,253.109 kg)/(0,186189.109 m3) = 898 kg/m3 = 0,898

g/cm3 olarak bulunur. Yo¤unluk ve gravite aras›ndaki

denklemde g/cm3 cinsinden yo¤unluk de¤erini yerlefl-

tirerek, gravite de¤erini 26,08 olarak bulabilirsiniz.

S›ra Sizde 8

Çizelge 2.11’den alaca¤›n›z, ortalama ›s› de¤eri, ortala-

ma verim de¤erleri yard›m›yla, kendinizin toplad›¤› bi-

rim fiyatlar vas›tas›yla, fiyat s›ralamas›n› /1000 kcal de-

¤erlerini karfl›laflt›rarak yapabilirsiniz.


Alt›n, V. (2007/Ocak). Enerji Dosyam›z, Bilim ve Tek-

nik (Yeni Ufuklara eki).

At›gan, ‹. (2000). Türkiye’nin Enerji, Potansiyeline

Bak›fl, Fac.Eng.Arch.Gazi Univ., Vol.15, No.1, 31-

47.(www.energy.itu.edu.tr/iTUOnerileri.pdf), Türkiye’de

Enerji ve Gelece¤i, Ed. Satman, A. baflkanl›¤›nda

haz›rlanan ‹TÜ görüflü raporu (2007).

http://www.natural-gas.com.au/aboud/references.html

http://hypertextbook.com/facts/2003/JuliyaFis-

her.shtml

http://www.simetric.co.uk/si_materials.htm

http://www.eia.doe.gov

http://en.wikipedia.org/wiki/World_population

http://www.tuik.gov.tr/

http://www.istanbul.edu.tr/yerkure/Petrol1.htmhttp://www.frmtr.com/jeoloji-jeofizik/799319-turkiye-

deki-linyit-yataklari.html

http://www.aof.anadolu.edu.tr/kitap/IOLTP/2291/uni-

te09.pdf

Yararlan›lan ‹nternet AdresleriÇizelge 2.1 (1): http://www.natural-gas.com.au/aboud

references.html

Çizelge 2.1 (2): http://hypertextbook.com/facts/2003/ JuliyaFisher.shtml

Çizelge 2.1 (3):http://www.simetric.co.uk/si_materials.

htm

Çizelge 2.2: http://www.eia.doe.gov,

http://www.tpao.gov.tr

Çizelge 2.3: http://www.eia.doe.gov

Çizelge 2.4: http://www.pigm.gov.tr/istatistikler/2012


Çizelge 2.7: http://www.tki.gov.tr/içerik/sayfa


Çizelge 2.9: http://www.dogalgaz.com.tr,http://www.tki.gov.tr



Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra;Kömürlerin oluflumu ve yap›s›n›; kullan›m›nda ve s›n›fland›r›lmas›nda etkiliolan özelliklerini tan›mak,Kömürlerin üretim yöntemlerini k›yaslamak ve bulundu¤u derinli¤e göreüretim yöntemi seçimini yorumlamak,Kömür haz›rlama ve zenginlefltirmenin nedenleri aç›klamak,Kömür zenginlefltirme yöntemlerini belirlemekte kullan›lan yüzdürme bat›r-ma deneyleri sonuçlar›n› yorumlamak,Kömür zenginlefltirme yöntemlerini tan›mak için gereken bilgi ve becerilerikazanacaks›n›z.


• Turbalar›n Oluflumu• Kömürleflme• Jeotermal Gradyan• Litotip

• Maseral• Ekonomik Dekapaj Oran›• Yüzdürme Bat›rma Deneyleri• Kömür Haz›rlama

Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel Enerji

Kaynaklar›

• KÖMÜRLER‹N OLUfiUMU

• KÖMÜRÜN YAPISI

• KÖMÜRÜN ÖZELL‹KLER‹

• KÖMÜRLER‹N SINIFLANDIRILMASI

• KÖMÜR ÜRET‹M YÖNTEMLER‹

• KÖMÜR HAZIRLAMA


KömürlerinOluflumu, Özelliklerive Haz›rlanmas›



Dünya toplam enerji tüketimi, 2007 y›l›nda 510 EJ (Egza joule) olarak gerçeklefl-mifltir. 2030 y›l›nda dünyan›n toplam enerji tüketiminin ise % 45 artarak yaklafl›k735 EJ olaca¤› tahmin edilmektedir. Fosil yak›tlar, günümüzde tüketilen toplamenerjinin % 86’s›n› karfl›lamaktad›r. Geriye kalan %14’lük miktar ise nükleer ve ye-nilenebilir enerji kaynaklar›ndan karfl›lanmaktad›r. 2030 y›l›nda da bu oransal da-¤›l›mda bir de¤ifliklik olmas› beklenmemektedir. Ancak fosil yak›tlar›n içerisindekömürün kullan›m oran› % 27’den % 30’a kadar yükselece¤i, buna karfl›n s›v› ya-k›tlar›n pay›n›n azalaca¤› tahmin edilmektedir. Dünyada bugünkü üretim miktarla-r› ile yaklafl›k 150 y›l yetecek kömür rezervleri oldu¤u bilinmektedir. Kömürünöneminin önümüzdeki 50 y›lda artaca¤› tahmin edilse de, kömür içerdi¤i yabanc›maddeler nedeniyle, çeflitli çevre sorunlar›na neden olmaktad›r. Bu nedenle kulla-n›m›na çeflitli k›s›tlamalar getirilmektedir. Türkiye’deki rezervlerinin düflük kalori

ve yüksek oranda kül ve kükürt içerdi¤i bilindi¤inden, dünya ticaretinde yer alandi¤er kömürler ile rekabet edebilmesi için zenginlefltirilmesi gerekmektedir(www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/coal.pdf).

Bu ünitede kömürlerin oluflumu, özellikleri, yap›s›, üretim yöntemleri ve içer-di¤i safs›zl›klar›n giderilmesi yöntemleri üzerinde durulacakt›r.

KÖMÜRLER‹N OLUfiUMUKömür bitki ve di¤er organik maddelerin kal›nt›lar›ndan oluflan, yanabilir sedi-manter bir kayaç olarak tan›mlan›r. Kömür; uygun koflullarda, batakl›klarda biri-ken bitki kal›nt›lar›n›n kimyasal ve fiziksel etkilerle de¤iflimi sonucu oluflur. Bu de-¤iflim, turbalar›n oluflumu ve turbalar›n kömüre dönüflümü olmak üzere iki evre-de geliflir.

Turbalar›n OluflumuKömürleflmenin birinci evresinde yani turbalar›n oluflumunda co¤rafik, jeolojik, bi-

yokimyasal ve fiziksel koflullar›n çok önemli etkisi vard›r. Bu koflullar›n hepsininbir arada uyumlu geliflmesi durumunda turbalar›n oluflumu bafllayabilir. Aksi birdurumda kömürleflme süreci bafllayamaz ya da kesilir.

Co¤rafi koflullar, batakl›klar›n oluflumunu ve burada yetiflen bitki örtüsününgeliflimini kontrol eder. Oluflan kömürlerin yap›s›, oluflumuna katk›da bulunan bit-

ki türlerine ve bitkilerin kömürleflen bölümlerine ba¤l›d›r. Jeolojik zamanlar›n co¤-rafi koflullar› ve bu koflullarda geliflen bitki örtüsüne göre taflkömürleri-bitümlü

Kömürlerin Oluflumu,Özellikleri ve Haz›rlanmas›



kömürler ya da linyitler oluflmufltur. Türkiye’deki Zonguldak havzas› kömürleri,günümüzden yaklafl›k 310 milyon y›l önce karbonifer devri nde, 30 metreden bü-

yük a¤açlar›n geliflti¤i devirde oluflmufltur. Ülkemiz linyitleri ise günümüzden yak-

lafl›k 10-45 milyon y›l önce pliyosen, miyosen ve eosen devirlerinde batakl›klardageliflen zengin bitki örtülerinden oluflmufltur (Van Krevelen, 1993; Karayi¤it veKöksoy, 1998). Turbalar›n oluflumu uygun co¤rafi koflullarda, batakl›klar üzerindegeliflen bitki örtüsünün zamanla batakl›k içinde birikmesi ile bafllam›flt›r. Batakl›kcivar›nda yetiflen bitki örtüsü de sel ve rüzgar gibi etmenlerle tafl›n›p bu birikimekatk›da bulunmufltur. Yap›lan bilimsel çal›flmalarda turbalaflma h›z›n›n 0.5-2 mm/y›loldu¤u belirlenmifltir (Özpeker, 1991). Kal›n kömür katmanlar›n›n oluflabilmesiiçin binlerce hatta milyonlarca y›l gerekmektedir. Yap›lan araflt›rmalarda 1 metrekal›nl›¤›ndaki turbadan ancak 30 cm kal›nl›¤›nda kömür olufltu¤u belirlenmifltir(Ateflok, 2004).

Turbalaflma uygun co¤rafi koflullarda devam ederken, kömürün oluflabilmesi

için yeteri kal›nl›¤a ulaflmas› gerekir. Bunun için uygun jeolojik koflullar›n da bu-lunmas› gerekmektedir. Yerkabu¤u hareketlerinin h›zl› oldu¤u ortamlarda; örne-¤in h›zl› taban çökmesi durumunda yer alt› su seviyesi batakl›ktaki su miktar›n› art-t›rarak turbalaflmay› durdurur. Aksi bir durumda yani h›zl› bir yükselme söz konu-su oldu¤unda da turbalaflan bitki at›klar›, aç›k atmosfer koflullar›nda afl›narak yokolur. Bu durumda biriken bitki h›z› ile yerkabu¤u hareketlerinin uyumlu olmas›durumunda, bitki birikimi ve turbalaflma devam edebilecektir.

Ortam›n biyokimyasal ve fiziksel yap›s› biriken bitki at›klar›n›n turbaya dönü-flümünde etkilidir. Turbalaflmay› etkileyen biyokimyasal ve fiziksel etmenler ara-s›nda ortam›n asitli¤i , ortamdaki bakteri ve mantar hücrelerinin faaliyetleri, ser-

best oksijen miktar›, ortam›n nemi ve ortam›n s›cakl›¤› say›labilir. Bitki kal›nt›lar›

bakteri ve mantar hücrelerinin etkisi alt›nda bozuflarak bileflenlerine ayr›l›r. Bu bo-zuflma ve çürüme ifllemine ortam›n s›cakl›¤› ve nemi de yard›mc› olur. Biyokimya-sal olaylar›n etkili oldu¤u bu dönemde turbalar oluflmufltur. Turbalar kömürleflmeolay›n›n bafllang›c›d›r, ancak turbalar kömür s›n›f›nda de¤erlendirilmezler. Turba-laflma sürecinde bitki birikimlerinin karbon oranlar› artar, nem miktar› ve boflluk-lar› azal›r.

Turbalar›n Kömüre DönüflümüTurbalar›n, jeolojik ve kimyasal etkenlerin etkisi ile yap›s›n›n de¤iflerek çeflitli ni-teliklerdeki kömürlere dönüflmesine kömürleflme denir. Turbalar›n kömüre dönü-flümünde yer kabu¤unun hareketleri birincil etkendir. Oluflan turba bafllang›çta

yeryüzüne yak›n oldu¤undan, kömürleflme sürecinde mantar ve bakteriler faaliyet-lerine devam eder. Ancak yerkabu¤unda meydana gelen bas›lma ve yükselmelers›ras›nda turbalar alt seviyelere inerler. Bu seviyelerde mantar ve bakteri hücreleribulunamaz ve kömürleflme bu aflamadan sonra s›cakl›k, bas›nç ve sürenin etkisialt›nda devam eder. Bu etkilerin fliddeti ve süresine ba¤l› olarak kömürleflme sü-reci turba - linyit - taflkömürü - antrasit s›ras›n› takip eder.

Turbadan linyite dönüflüm sürecinde alt seviyelere inen yatak üzerindeki di¤ertabakalar›n yaratt›¤› bas›nc›n etkisi s›cakl›ktan daha fazlad›r. Uzun süre yüksek ba-s›nc›n etkisi alt›nda kalan turbalar zamanla nemin ve gözeneklili¤in azalmas› ile,karbon oran›n›n artmas› ve kimyasal faaliyetler nedeniyle uçucu madde, oksijen vehidrojen oran›n›n azalmas› ile linyite dönüflür. Bu süreçte ortam›n bas›nc›n›n 1500

atmosfere kadar ç›kt›¤› belirtilmektedir (Karayi¤it ve Köksoy, 1998; Ateflok, 2004).




Kömürleflme sürecinde s›cakl›¤›n etkisi, yüksek dereceli kömürlerin oluflmas›n-da bas›nçtan daha etkilidir. Artan s›cakl›k, kimyasal faaliyetleri h›zland›rarak kö-mürleflme derecesinin artmas›na neden olur. Taflkömürleri 150-200 °C, antrasit gi-

bi daha yüksek dereceli kömürlerin ise (süreye ba¤l› olarak) 600-800 °C s›cakl›k-larda olufltu¤u belirtilmifltir (Özpeker, 1991). Yer alt›nda s›cakl›l›¤›n en önemli ne-deni jeotermal gradyand›r. Genellikle 3-4 °C/100 m olan jeotermal gradyan, an-cak 2000-3000m derinli¤e inildi¤inde, yüksek dereceli kömürlerin oluflmas›n› sa¤-layacak s›cakl›klara ulafl›l›r. Antrasit oluflumu için gerekli s›cakl›k, ya çok derinler-de ya da magma sokulumlar›n›n etkili oldu¤u bölgelerde görülür. Buralarda yankayac›n ›s› iletkenli¤i de etkilidir. Magman›n turba yata¤›n›n yak›n›na kadar sokul-du¤u bölgelerde, kömürleflme derecesinin kontak noktas›nda en yüksek oldu¤u,kontak noktas›ndan uzaklaflt›kça kömürleflme derecesinin göreceli olarak azald›¤›gözlenmektedir. Uzun süre yüksek s›cakl›¤›n ve bas›nc›n etkisi alt›nda kalan tur-balar nemin azalmas›, karbon oran›n›n artmas›, uçucu madde, oksijen ve hidrojen

oran›n›n azalmas› ile yüksek dereceli kömürlere dönüflür. Kömürleflme süreci için-de turbalarda meydana gelen kimyasal de¤iflimler Çizelge 3.1’de verilmifltir.

S›cakl›¤›n ortalama 20 °C ve Jeotermal gradyan›n da 5°C /100 m oldu¤u bir böl-

gede, taflkömürü oluflum s›cakl›¤›na (yaklafl›k150 °C) kaç metrede ulafl›l›r?

Çözüm: Taflkömürlerinin oluflum s›cakl›¤› olan 150 °C’ye ulaflmak için gereklis›cakl›k art›fl›, T= 150 °C - 20 °C = 130 °C dir.

Jeotermal gradyan 5 °C/100m oldu¤una göre; 130 °C s›cakl›k art›fl› için gerekliderinlik ise:

olarak bulunacakt›r.

Turbalar›n kömürleflmesi sürecinde; linyit, taflkömürü ve antrasitlerin oluflum koflullar›n›

k›yaslay›n›z.

KÖMÜRÜN YAPISIKömürün yap›s›, yani onun yap›s›n› oluflturan bileflenler hakk›nda bilgi sahibi ol-mak, onunla ilgili çeflitli ifllemleri ö¤renmek aç›s›ndan önem tafl›maktad›r.

Kömürün Organik BileflenleriKömür homojen bir madde de¤ildir. Do¤adaki herhangi bir element gibi sabit birbileflimi yoktur. Kimyasal yap›s› kömürleflme sürecinde de¤iflen organik ve yana-

H m m

/

=

°

° =

130

5 1002600

Dönüflüm

SüreciNem%

Kuru Külsüz Bazda%

Karbon Hidrojen Oksijen Uçucu Madde

Turba 90 60 5.5 32.3 65

Linyit 20-40 65-75 5 16-25 40-50Alt Bitümlü 10-20 75-80 4.5-5.5 12-21 45

Bitümlü 10 75-90 4.5-5.5 5-20 18-40

Antrasit 5 92-94 3-4 3-4 1-5

453. Ünite - Kömürler in Oluflumu, Özell ikler i ve Haz›r lanmas›

Jeotermal gradyan:Yeralt›na inildikçe, yers›cakl›¤›n› 1°C artt›randerinlik miktar›d›r.

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

1

Çizelge 3.1Kömürleflme Sürecinde Turba ve Çeflitli Kömür Türlerinin Kimyasal

Bileflimlerinde Meydana Gelen De¤ifliklikler

Kaynak: (Ateflok,2004).



bilen bir kayaçt›r. Olufltu¤u bitkinin yap›s› ve k›s›mlar›, kömürleflme sürecinde et-kisinde kald›¤› koflullar›n farkl›l›¤›, kömürlerde birbirinden farkl› fiziksel ve kimya-sal yap›daki oluflumlar›n meydana gelmesini sa¤lam›flt›r. Parlak, yar› parlak veya

mat bir görünüfle sahip olan bu oluflumlar bantl› bir yap› gösterir. Ç›plak göz ilegörülebilen bu bantl› bileflenlere litotip denir. Taflkömürleri ve linyitleri oluflturanlitotipler farkl›d›r. Taflkömürleri vitren, klaren, duren ve füsen olmak üzere dörtayr› litotip içerir. Linyitler ise hüminit, liptinit ve inertinitten meydana gelir.

Kömürler mikroskop alt›nda incelendi¤inde litotiplerin de birbirinden farkl›bitkisel yap›daki dokulardan olufltu¤u görülür. Litotipleri oluflturan tamamen kö-mürleflmifl bitki parçac›klar›na maseral ad› verilir. Maseraller kendilerini olufltu-ran bitki parçalar›n›n fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre vitrinit, eksinit veinertinit olmak üzere üç ana grupta toplan›r. Maseraller kömür teknolojisinde çokönemlidir. Örne¤in baz› maseraller koklaflabilme özelli¤i gösterirken, di¤erleri buözelli¤i göstermezler. Koklaflt›rma ifllemi uygulanacak kömürlerin maseral yap›s›

önceden incelenerek, bu kömürlerin koklaflt›rma için uygun olup olmad›¤› belir-lenmelidir.

Kömürdeki ‹norganik Maddeler Kömürler tamam›yla organik maddelerden oluflmazlar. Organik maddelerle birlik-te çok çeflitli inorganik madde de kömürün bilefliminde yer al›r. Kat› inorganikmaddeler, kömür teknolojisi aç›s›ndan ekonomik de¤er tafl›mazlar ve kömürünkullan›m›ndan önce, çeflitli zenginlefltirme yöntemleri ile mümkün oldu¤unca kö-mürden uzaklaflt›r›lmalar› gerekir. Kömürlerde bulunan inorganik maddeler; kil

mineralleri, kuvars, kalsedon, feldspat gibi silikatlar; kalsit, dolomit, siderit gibikarbonatlar; pirit, markasit, sfalerit gibi sülfitler ve jips, barit gibi sülfatlar olarak

s›n›fland›r›l›r. Bunlardan baflka apatit, anataz, rutil gibi di¤er mineraller de kömü-rün yap›s›nda bulunabilir.

Kömürün yap›s›ndaki inorganik maddeler kaynaklar›na göre iki grupta incele-nir: Birinci grupta yer alanlar kömürü oluflturan organik maddelerin yap›s›ndan ge-lenler; ikinci gruptakiler ise kömürleflme sürecinde sel, rüzgar gibi do¤al olaylar iled›flar›dan gelerek organik madde kal›nt›lar›n›n aras›na kar›flanlard›r. Bitkilerden ge-

len inorganik maddeler ço¤unlukla kalsiyum, magnezyum, demir, sodyum, potas-

yum, kükürt, klor ve silisyum bilefliklerinden oluflup kömürdeki inorganik maddeiçeri¤inin % 2’sinden fazla de¤ildir (Nakoman, 1971).

KÖMÜRÜN ÖZELL‹KLER‹

Kömürün kullan›m alanlar›n›n belirlenebilmesi için, teknolojik özelliklerinin bilin-mesi gerekir. Kömürün özellikleri, bileflimine, oluflum koflullar›na ve kömürleflmederecesine ba¤l›d›r. Kömürün kullan›m alanlar›n›n belirlenmesinde etkisi olan tek-nolojik özelliklerinden baz›lar› afla¤›da aç›klanm›flt›r.

NemKömürlerin ocak ç›k›fl›nda içerdikleri nem miktarlar› Çizelge 3.1’de verilmifltir. Gö-rüldü¤ü gibi kömürleflme derecesi artt›kça kömürün içerdi¤i nem miktar› azalmak-tad›r. Kömürlerin içerisinde safs›zl›k olarak kabul edilen nem iki çeflittir: Yüzey ne-mi ve bünye nemi. Bünye nemi kömürün yap›s›nda yer al›r. Fiziksel olarak kömürtaraf›ndan adsorbe edilmifl olan ve kömürün bünyesindeki inorganik maddelere

ba¤l› olan su miktar›d›r. Yüzey nemi ise kömür yüzeyindeki boflluklar› dolduranserbest haldeki su miktar›d›r. ‹ri boyuttaki kömürlerde yüzey nemi süzülerek ve


Litotip: Kömürlerde ç›plakgöz ile seçilebilen organikkökenli bantl› bileflenlerdir.

Maseral: Kömürlerde gözleseçilemeyen, litotiplerioluflturan kömürleflmifl bitkiparçac›klar›d›r.



aç›k havada bekletilerek kolayca uzaklaflt›r›l›rken, ince kömürlerde filtre ya dasantrifüj kurutuculardan geçirildikten sonra, ancak ›s›l ifllem ile uzaklaflt›r›l›r. Kö-mürün 105 °C’de sabit a¤›rl›¤a gelinceye kadar kurutulmas›yla saptanan nem ora-

n› toplam nem olarak adland›r›l›r.

Yo¤unluk Kömür heterojen bir madde oldu¤undan farkl› yo¤unluktaki bileflenlerden oluflur.Saf kömürün yo¤unlu¤u, kömürleflme derecesine, nem ve uçucu madde miktar›na

ve içerdi¤i bünye külünün niteli¤i ne ba¤l›d›r. Linyitlerde yo¤unluk 1.30-1.50 g/cm3

aras›nda de¤iflirken antrasitlerde 1.80-1.85 g/cm3’e kadar ulafl›r (Van Krevelen,1993). Kömür gibi gözenekli maddelerin yo¤unluklar› üç farkl› flekilde ifade edilir:Gerçek yo¤unluk, görünür yo¤unluk ve tanecik yo¤unlu¤u. Kömür ile birlik-te bulunan inorganik maddelerin yo¤unluklar› ise saf kömürün yo¤unlu¤undanfazlad›r. Örne¤in kilin yo¤unlu¤u 2.60 g/cm3, piritin yo¤unlu¤u ise 4.80 g/cm3 tür.

Kömürler ile inorganik maddeler aras›ndaki yo¤unluk fark›, kömürlerin zenginlefl-tirilmesi aç›s›ndan oldukça önemlidir. Kömürlerin zenginlefltirilmesinde kullan›lan yöntemlerin büyük ço¤unlu¤u yo¤unluk fark›na göre yap›lan ay›rmalara dayan›r.

Gözeneklilik Bir maddenin gözeneklili¤i , sahip oldu¤u boflluk veya gözenek hacminin yüz-desi olarak tan›mlan›r. Kömürler gözenekli maddelerdir ve toplam gözenek hac-minin oldukça yüksek bir oran›, çok küçük gözenekler taraf›ndan oluflturulmufltur.Kömürlerin gözeneklili¤i kömürün koklaflt›r›lmas›, s›v›laflt›r›lmas› ve gazlaflt›r›lma-s› ifllemlerinde oldukça önemlidir. Kömürün gerçek ve görünür yo¤unluklar› bili-niyorsa Efl.(3.1)’den yararlan›larak gözeneklili¤i hesaplan›r.

(3.1)

Burada:P = Gözeneklilik, (%)dger = Gerçek yo¤unluk, (g/cm3)dgör = Görünür yo¤unluk, (g/cm3)

olarak al›nacakt›r.

Gerçek ve görünür yo¤unlu¤u s›ras› ile 1.52 g/cm 3 ve 1.39 g/cm 3 olarak belirlenen

bir kömür numunesinin gözeneklili¤ini hesaplay›n›z.

Çözüm: Kömür numunesinin gözeneklili¤i,

olarak hesaplan›r.

Farkl› bölgelerde, linyitlerin farkl› gözeneklilikte oluflmas›n›n nedenlerini yorumlay›n›z.

P g cm g cm

g cm x

. / . /

. /

% .=

−

=

1 52 1 39

1 52

100 8

3 3

3

555

P d d

d x

ger gör

ger

=

-100


Gerçek yo¤unluk:Kömürdeki gözenekhacminin toplam hacimdenç›kar›lmas› ile elde edilengözeneksiz kat›n›n birimhacminin kütlesidir.

Görünür yo¤unluk: Kömürünkütlesinin, hacmi kadar yerde¤ifltiren s›v› hacmindenhesaplanan görünürhacmine bölünmesiyle elde

edilir.

Tanecik yo¤unlu¤u:Kömürün gözeneklerinin dekat›lmas›yla saptanan birimhacminin kütlesidir.

Gözeneklilik: Kat› birmaddenin içerdi¤i toplamboflluk yüzdesidir.

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

2



Sertlik Kömürlerin k›r›l›p ö¤ütülebilme özelliklerinin, kömürün sertlik derecesinden etki-lendi¤i düflünülmektedir. Termik santrallerde kullan›lan kömürlerin ö¤ütülüp toz

haline getirildikten sonra yak›ld›klar› düflünüldü¤ünde sertlik derecelerinin belir-lenmesinin önemi kavranabilir. Sertlik derecesi ayr›ca kömür-su kar›fl›m› yak›tlar

ve s›v›laflt›rma ifllemleri için de önemlidir. Kömürlerin sertli¤i ait oldu¤u s›n›fa ba¤-l›d›r. Kömürün sertli¤ine karbon ve uçucu madde içeri¤i etki eder. Kömürler ara-s›nda en sert olan› antrasit, en yumuflak olan› da linyitler dir. Mohs sertlik ölçe¤in-de antrasit 3-4, taflkömürleri 2.5-3 ve linyitler ise 1-3 aras›nda de¤er almaktad›r.(Meriçboyu vd, 1998)

Mohs sertlik ölçe¤i ile ilgili daha genifl bilgiye http://tr.wikipedia.org/wiki/Mohs_sert-

lik_skalas%C4%B1 adresinden ulaflabilirsiniz.

Tane Boyut Da¤›l›m›Kömürlerin sat›fl de¤erlerini belirleyen temel unsurlar; kül ve kükürt içeri¤i ile küt-

lesel enerji yo¤unlu¤u yani ›s›l de¤eri dir. Bu temel unsurlar›n yan›nda kömürün ta-ne boyut da¤›l›m› da sat›fl sözleflmelerinde maksimum ve minimum tane boyutu-nu s›n›rlayacak flekilde yer almaktad›r. Kömürlerin tane boyut da¤›l›m›n› kömürün

sertli¤i, mukavemeti, k›r›k ve çatlak sistemi gibi yap›sal özellikleri etkiler.

Ö¤ütülebilirlik ve Ufalanabilirlik Kömürlerin ö¤ütülerek toz yak›t olarak kullan›ld›¤› yerlerde ö¤ütülebilirlik özellik-

leri önem kazanmaktad›r. Kömürlerin ö¤ütülebilirlik özellikleri de¤irmenlerde ya-p›lan bir seri ö¤ütme deneyleri ile saptan›r. Taflkömürleri en kolay ö¤ütülebilen kö-

mürler iken antrasit ve linyitlerin ö¤ütülmesi daha zordur.Ufalanabilirlik bir parçan›n kendinden daha küçük parçalara ayr›labilmesidir.

‹ri tane boyutunun istendi¤i ve ince malzemelerin elenerek ayr›ld›¤› kömürlerin,ufalanabilirlikleri fazla ise, de¤erlerinde göreceli bir azalma gözlenir. Ayr›ca kolay-l›kla ufalanabilen kömürlerin kok kalitesi de düflüktür. Kömürlerin ufalanabilirlik-leri sertlik, mukavemet ve k›r›lganl›k gibi özelliklerine ba¤l›d›r.

Manyetik Duyarl›l›k Diamanyetik, paramanyetik ve ferromanyetik olarak üç farkl› kategoride de-¤erlendirilen manyetik duyarl›l›k , kömürlerin zenginlefltirilme ifllemlerinde önem-lidir. Kömürlerin organik bileflenlerinin manyetik duyarl›l›¤› diamanyetiktir. Kö-

mürdeki inorganik maddelerin bir k›sm› paramanyetik ya da ferromanyetiktir. Buözellikten yararlanarak manyetik ay›r›c›lar ile kömürün içerisindeki inorganik mad-deler uzaklaflt›r›labilir (Küçükbayrak vd., 1991).

Kömürlerin Di¤er ÖzellikleriKömürlerin kullan›m› aç›s›ndan daha az önemli olmas›na karfl›n, tan›nmas› ve s›-n›fland›r›lmas› aç›s›ndan önemli oldu¤u kabul edilen di¤er baz› özellikleri afla¤›da

verilmifltir:• K›r›lganl›k

• Mukavemet

• Aç›k havada da¤›labilirlik

• Afl›nd›r›c›l›k


‹ N T E R N E T

Diamanyetik: Manyetikduyarl›l›¤› küçük veyanegatif olan maddeler içinkullan›l›r.

Paramanyetik veferromanyetik: Manyetikduyarl›l›¤› yüksek olanmaddeler için kullan›l›r.



• Sürtünme katsay›s›

• Renk

• Parlakl›k

• Elektriksel iletkenli¤i • Is›l iletkenlik

• Özgül ›s›

KÖMÜRLER‹N SINIFLANDIRILMASIKömürleri oluflturan organik bileflenlerin do¤as›ndaki farkl›l›klar ve bunlar›n kö-

mürleflmesi sürecinde etkili olan faktörlerin çok de¤iflik olmas›, çok farkl› kömür

türlerinin oluflmas›na neden olmufltur. Bunlar aras›nda birbirine tam olarak benze-

yene rastlamak olas› de¤ildir. Ayn› kömür yata¤›n›n farkl› k›s›mlar›nda bile önem-

li farkl›l›klar görülebilir. Bu nedenle çok farkl› kömür s›n›fland›rma yöntemleri be-

lirlenmifl ve bunlara ba¤l› olarak çok farkl› kömür s›n›fland›rma sistemleri ortayaç›km›flt›r. Günümüzde bilimsel olarak kabul edilen 30 kadar kömür s›n›fland›rma

sistemi vard›r. Kömürlerin s›n›fland›r›lmas›nda, önceki bölümlerde anlat›lan fizik-

sel özelliklerin yan› s›ra kimyasal özelliklerinden de yararlan›l›r. Kömürlerin s›n›f-

land›r›lmas›nda kullan›lan kimyasal özellikler k›sa analizler den elde edilen:

• Nem

• Kül

• Uçucu madde

• Sabit karbon

içerikleri ; kömürün elementel analizi ile elde edilen:

• Karbon • Hidrojen

• Oksijen

• Kükürt

• Azot

içerikleri; ve ayr›ca kömürlerin:

• Kömürleflme dereceleri

• Yanma özellikleri

• Is›l analizleri

• Koklaflabilme özellikleri

• Kül ergime s›cakl›¤›

gibi çeflitli özellikleri kullan›lmaktad›r

Günümüzde ticari kömür s›n›fland›rmalar› aras›nda en yayg›n kullan›lan,

uluslar aras› ASTM (the American Society for Testing and Materials) kuruluflu ta-

raf›ndan yap›lan ASTM S›n›fland›rmas› d›r. Kömürleflme derecesine göre yap›lan

bu s›n›fland›rmada kömürlerin sabit karbon, uçucu madde, ›s›l de¤er ve kokla-

flabilme özellikleri kullan›lmaktad›r. Çizelge 3.2’de kömürlerim ASTM s›n›fland›r-

mas› verilmifltir.




KÖMÜR ÜRET‹M YÖNTEMLER‹Kömürler, organik maddelerin çökelerek birikmeleri ve uzun y›llar süren dönüflümsürecinden geçmesi ile oluflan, damar fleklindeki maden yataklar›d›r. Kömür dama-r›n›n üretimi, yeryüzüne yak›nl›¤›na göre iki farkl› üretim yöntem ile yap›l›r: Aç›k iflletme yöntemi ve yeralt› iflletme yöntemi.

Aç›k ‹flletme Yöntemi Yeryüzünden belirli bir derinlikte bulunan kömür damar›n›n hangi yöntemle üre-tilece¤ini belirleyen temel faktör, kömür damar›n›n üzerindeki örtü tabakas›n›n

kal›nl›¤› d›r. Kömür damar›n›n üzerindeki örtü tabakas›n›n ifl makineleri ile kaz›l›p yüklenerek, en yak›n ve en uygun yere tafl›nmas› ifllemine dekapaj denir. Aç›k ifl-letme yönteminin yeralt› iflletme yöntemine göre üstünlükleri (Konuk ve Göktan,1992):

• Üretim h›z›n›n yüksek olmas›,

• Üretim kay›plar›n›n çok az olmas›,

• Çal›flanlar için daha uygun çal›flma ortam› sa¤lanmas›,• Çal›flma ve ifl emniyetinin daha yüksek olmas›,

• ‹fl organizasyonu ve iflyeri kontrolünün daha kolay olmas›,

• Mekanizasyon olanaklar›n›n daha fazla olmas›,

• Üretim yönteminde yap›labilecek olan de¤iflikliklere esneklik sa¤lamas›,

fleklinde s›ralanabilir. Bu üstünlüklere karfl›n aç›k iflletme yönteminin çeflitli sak›n-

calar› da flöyle özetlenebilir:

• ‹lk yat›r›m giderleri daha yüksektir.

• Üretim s›ras›nda örtü tabakas› kald›r›ld›¤›ndan arazinin do¤al yap›s›

bozulur.

• Çevrenin yeniden düzenlenmesi için ek yat›r›mlar gerekir.

• ‹klim koflullar› iflletmecilik faaliyetlerini aksatabilir.

S›n›f Alt S›n›f Sabit

Karbon%

Uçucu

Madde%

Is›l De¤er

Kcal/kg

Koklaflma

Özelli¤i

Antrasit

Meta antrasit 98 2

KoklaflmazAntrasit 92 8

Yar›-antrasit 86 14

Taflkömürü

Düflük uçuculu 78 22

Koklafl›r

Orta uçuculu 69 31

Yüksek uçuculu-A 7800

Yüksek uçuculu-B 69 31 7200-7800

Yüksek uçuculu C 6000-7200

Yar› Taflkömürü

Yar› Taflkömürü-A 6000-7200

KoklaflmazYar› Taflkömürü-B 5200-6000

Yar› Taflkömürü-C 4600-5200

Linyit

Linyit-A 4600Sa¤lam yap›

Koklaflmaz

Linyit-B 4600Gevflek yap›

Koklaflmaz


Çizelge 3.2Kömürlerin ASTM S›n›fland›rmas›

Kaynak: (ASTM,1991)

Aç›k iflletme yöntemi:Ekonomik derinlikteki madenyataklar›n›n üzerindeki örtütabakas›n› almak ve böylecemaden yata¤›n›üretilebilecek duruma

getirmek üzere yerüstündeuygulanan iflletmesistemidir.

Yeralt› iflletme yöntemi:Haz›rl›k ve üretimfaaliyetlerinin tamam›n›nözel yöntemlerle yeralt›ndauyguland›¤› maden iflletmesistemidir.

Dekapaj: Madeninüretilebilmesi için üzerindekiörtü tabakas›n›n al›nmas›ifllemidir.



• Kalifiye elemana olan ihtiyaç artar.

• Aç›k iflletmede güçlü patlay›c›lar kullan›ld›¤›nda, ek önlemler al›nmad›¤›

takdirde, bölgedeki yerleflim alanlar› bundan zarar görebilir.

Kömür damar›n›n bulundu¤u derinli¤in artmas› ile örtü kaz› maliyeti de artaca-¤›ndan, aç›k iflletmedeki üretim maliyetleri artar. Yeralt› iflletmecili¤inde ise derin-li¤in üretim maliyetlerine fazla bir etkisi yoktur. Aç›k iflletme ve yeralt› iflletme ma-liyetlerinin eflit oldu¤u derinlikten sonra yeralt› iflletmecili¤i daha ekonomiktir.

Aç›k iflletmede kald›r›lacak örtü tabakas›n›n hacminin, bu ifllem sonucundaüretilebilecek toplam kömürün ton olarak miktar›na oran› dekapaj oran› olaraktan›mlan›r.

(3.2)

Burada:

DO = Dekapaj oran›, (m3/ton) V = Kald›r›lacak örtü tabakas› hacmi, (m3)T = Üretilebilecek kömür miktar›, (ton)

olarak al›nacakt›r.Dekapaj oran›n›n ekonomik s›n›r›n› belirleyen tek bir matematiksel ifade kul-

lanmak zordur. Buna karfl›n ekonomik dekapaj oran› için afla¤›daki matematik-sel eflitlik kullan›lmaktad›r.

(3.3)

Burada:

EDO = Ekonomik dekapaj oran›, (m3/ton)My = Yeralt› iflletme üretim maliyeti, ( /ton)Ma = Aç›k iflletme üretim maliyeti, ( /ton)Md = Aç›k iflletme dekapaj maliyeti, ( /m3)


Yeralt› kömür üretim maliyetinin 80 /ton, aç›k iflletme kömür üretim maliyetinin

20 /ton ve dekapaj maliyetinin de 4 /m 3 olarak hesapland›¤› bir kömür dama-

r›nda ekonomik dekapaj oran›n› hesaplay›n›z.

Çözüm:


Yukar›daki örnekte kömür damar›n›n rezervi 5 milyon ton ve damar üzerinde kald›r›lma-

s› gereken örtü tabakas› hacmi de 60 milyon m3 olarak hesapland›¤›na göre, bu bölgede

aç›k iflletme yönteminin uygulan›p uygulanamayaca¤›n› yorumlay›n›z.

EDO ton ton

mm ton

/ /

/

/=

−

=

80 20

4

153

3

EDO M M

M

y a

d

=

−

DO V

T =


Dekapaj oran›: Madenyata¤›n›n üzerindeki örtütabakas› hacminin, madenintoplam rezervine oran›d›r(m3 /ton).

Ekonomik dekapaj oran›:Bir maden yata¤›nda, aç›kve yeralt› iflletmemaliyetlerinin eflit oldu¤udekapaj oran›d›r.

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

3



Aç›k iflletme yönteminin uygulanabilmesi için kömür damar›n›n üzerindeki ör-

tü tabakas›nda basamaklar oluflturulur. Örtü tabakas›n› oluflturan kayaçlar›n yap›-

s›na ba¤l› olarak seçilen ifl makineleri ve kaz› yöntemleri ile örtü tabakas› kaz›l›p,

nakliye araçlar›na yüklenerek uygun bir sahaya dökülür. Üzeri aç›lan kömür da-mar› da yine oluflturulan basamaklarda ifl makineleri ile kaz›l›p, nakliye araçlar›na

yüklenerek kömür haz›rlama ve zenginlefltirme tesislerine gönderilir. Aç›k iflletme-

cili¤in temel ifllemleri:

• Zemin haz›rlama,

• Kaz› ve yükleme,

• Nakliyat ve dökme,

• Arazinin tekrar düzenlenmesi,

olarak s›ralanabilir. Zemin haz›rlama ifllemleri örtü tabakas›n› oluflturan kayaç-

lar›n yap›s› na ba¤l›d›r. ‹fl makineleri ile kolayl›kla kaz›labilen gevflek kayaçlar›n

bulundu¤u zeminlerde zemin haz›rlamaya gerek yoktur. ‹fl makinesi kendi basa-ma¤›n› oluflturur, kaz› ve yükleme ifllemi ni yapar. Ancak sert kayaçlar ›n bulundu-

¤u zeminlerde delme-patlatma ifllemi yap›larak kayaçlar gevfletilir. Bu ifllem için

önce örtü tabakas›nda belirlenen aral›klarda delik delme makineleri kullan›larak

delikler delinir. Daha sonra bu deliklere, uzman kiflilerce, patlay›c› maddeler yer-

lefltirilir ve patlat›l›r.

Kaz› ifllemi kayac›n ya da kömürün bulundu¤u yerden kopar›lmas›d›r. Yap›s›-

na göre gevflek ya da delme patlatma ile gevfletilmifl kayaçlar ekskavatör olarak

adland›r›lan kaz›c› yükleyici ifl makineleri ile yerlerinden parçalar halinde söküle-

rek yüksek tafl›ma kapasiteli kamyonlara yüklenir. Kesici uçlar› döner bir kepçe

üzerine monte edilen ekskavatörlerde ise kaz›lan kayaçlar kamyon yerine bantl›konveyör lere yüklenir. Özellikle üretim miktar› yüksek kömür ocaklar›nda, yüksek

kapasiteli dragline (çekme kepçe) olarak adland›r›lan kaz› makineleri kullan›l-

maktad›r.

‹fl makineleri ile kaz›l›p kamyon ya da bantl› konveyör gibi nakliye araçlar›na

yüklenen kayaçlar, döküm sahalar›na dökülür. Kömürün al›nmas› ile boflalt›lan

bölgeler döküm sahalar› için en uygun yerlerdir. Kaz›lan ve nakliye araçlar›na

yüklenen kömür ise, stok sahas›na ya da do¤rudan kömür haz›rlama tesisine nak-

ledilir.

Aç›k iflletmelerde örtü tabakas› ve kömür üretiminden sonra arazinin do¤al ya-

p›s› bozulur. Madencilik faaliyetleri sonucu bozulan arazide, üretim sürecinde bafl-

layan ve daha sonra da devam eden arazi düzenleme çal›flmalar› yap›l›r. Dekapaj

ifllemlerinin en bafl›nda, örtü tabakas›n›n üzerindeki verimli toprak tabakas› ayr›ca

biriktirilir. Yeniden düzenleme çal›flmalar›nda kömürü al›nan bölgeler dekapaj

malzemesi ile doldurulur ve verimli toprak yeniden düzenlenen bölgenin en üst

k›sm›na serilir. Daha sonra bölge a¤açland›r›larak tar›m ya da orman arazisi hali-

ne getirilir. Tipik bir aç›k iflletme fiekil 3.1’de gösterilmifltir.


Ekskavatör: Örtü tabakas›n›veya kömürü kaz›p ayn›zamanda kamyona yüklemeyapabilen, paletler ya datekerlekler üzerine monteedilmifl yüksek kapasiteli iflmakinesi.

Dragline: Örtü tabakas›n›kepçesi ile kaz›p yantaraf›nda kömürü al›narakboflalt›lm›fl sahaya döken,paletler ya da yürüyebilenbir mekanizma üzerinemonte edilmifl yüksekkapasiteli ifl makinesi.



Yeralt› ‹flletme YöntemiTaflkömürleri ve antrasitler, linyitlere göre genellikle daha derinlerde bulundukla-r›ndan yeralt› iflletme yöntemleri ile üretilmektedir. Günümüzde taflkömürlerinin% 65’i yeralt› iflletme yöntemleri ile üretilmektedir. Yeralt› iflletme yöntemlerinintercih edilmesinde derinlik ve iklim koflullar›ndan etkilenmeme temel etken ol-mas›na karfl›n, son y›llarda çevresel etkiler ve hukuksal gerekçeler nedeniyle aç›k

iflletme yöntemi ile madencilik faaliyetlerinde karfl›lafl›lan zorluklar da, yeralt› ifl-letme yöntemlerinin tercih edilmesine neden olmaktad›r. Önümüzdeki 10 y›lda yeralt› iflletme yöntemleri ile kömür üretiminin % 50 oran›nda artaca¤› tahminedilmektedir.

Yeralt›nda belirli bir derinlikte bulunan kömür damar›nda üretime geçmedenönce, çal›flanlar›n ve üretim ekipmanlar›n›n oca¤a girmelerini, üretilen kömüründ›flar› ç›kar›lmas›n› ve ayr›ca çal›flma için gerekli havan›n ocak içinde dolafl›m›n›sa¤lamak için yollar yap›lmal›d›r. Ayr›ca üretimin yap›laca¤› yerlerin haz›rlanmas›da gereklidir. Yeralt› iflletmecili¤inin temel ifllemleri:

• Haz›rl›k,

• Üretim,

• Tahkimat,• Nakliyat,

• Havaland›rma,

• Su at›m›,

olarak ayr›labilir. Haz›rl›k ifllemlerinde yeryüzünden itibaren arazinin yap›s›na görekömür damar›n›n en alt seviyesine kadar galeriler, kuyu veya desandriler aç›l›r.Kuyudan itibaren galeriler aç›larak kömür damar›na ulafl›l›r. Bu ifllemlerin büyükço¤unlu¤u yan kayaç içerisinde sürdürülür. Bu ifllemler: deliklerin delinmesi, uz-man kiflilerce patlay›c› maddelerin deliklere doldurulmas›, atefllenmesi, ç›kan taflla-

r›n yüklenip tafl›nmas›, aç›lan bofllu¤un tahkim edilmesi ve çal›flma bölgesine te-

miz hava gönderilmesi ifllemlerini kapsar. Son y›llarda galeri açma makineleri kul-

lan›larak, yeralt›nda patlatma ifllemleri yap›lmadan galeri ve desandriler aç›labil-mektedir. fiekil 3.2’de üretime haz›r hale getirilmifl bir kömür damar› görülmektedir.


fiekil 3.1

Tipik Bir Aç›k ‹flletme Modeli

Tahkimat: Yeralt›nda aç›lanbofllu¤un çal›flma emniyetinisa¤lamak üzere

desteklenmesi.

Kuyu: Yeryüzünden itibarenkömür damar›n›n en altseviyesine kadar aç›landikey aç›kl›kt›r.

Galeri: % 0.3 meyilleyeralt›nda aç›lan tünellerdir.

Desandri: Yeryüzündenitibaren kömür damar›naulaflmak üzere aç›lan meyilli

galerilerdir.



Kömürün yerinden kaz›larak ç›kar›lmas› için yap›lan ifllemlere üretim denir.Üretim ifllemi kömür damar›n›n içerisinde birbirinden belirli uzakl›kta iki galerinin(taban ve tavan yollar›) sürülerek üretim panolar›n›n oluflturulmas› ile bafllar. Ta-ban ve tavan yollar› damar›n meyiline göre küçük kuyucuklar (bürler) ya da me-

yil yukar› sürülen galeriler (baflyukar›) ile birlefltirilerek ayak lar oluflturulur. Ayakgeniflli¤i, yani kaz› ar›n› ile ayak arkas›ndaki mesafe en az 1.5 m en fazla 6 m ka-dard›r. Ayak uzunlu¤u ise kaz› yap›lan k›sm›n uzunlu¤u kadar olup, ayak içinde-ki nakliye arac›n›n uzunlu¤una eflittir. Üretim damar boyunca kömürün yerindenkopar›larak ayak içindeki nakliye arac› olan zincirli olu¤a yüklenmesi ve nakliyegalerisine nakledilmesi ile yap›l›r. Yeralt› kömür üretim yöntemleri; yata¤›n oluflumflekli, damar›n kal›nl›¤› ve e¤imi göz önüne al›narak, kömürün kaz›ld›¤› ar›na gö-re s›n›fland›r›l›r (Salto¤lu, 1991). Bunlar aras›nda;i- Uzun Kaz› Ar›nl› Üretim Yöntemleri

• Dolgulu uzun ayak.

• Göçertmeli uzun ayak,

• Çapraz (diyagonal) ayak.

ii- Dar Kaz› Ar›nl› Üretim Yöntemleri

• Tavan ayak.

• Taban ayak iii- Topuklu Yöntemler

• Göçertmeli topuklu ayak

• Dolgulu topuklu ayak

• Çapraz topuklu ayak (Bal›k k›lç›¤› ayak)

iv- Oda Yöntemleri

• Oda-topuk yöntemi

• Oda yöntemi

gibi çok say›da üretim yöntemi vard›r. Ülkemizde en çok kullan›lan yöntem uzunayak yöntemidir. Ayaklarda kaz› ifllemi, klasik ayaklarda a¤›rl›kl› olarak insan gücüile yap›l›rken, mekanize ayaklarda kesici yükleyici makineler ile yap›l›r. Mekanize

ayaklarda kömür ar›ndan döner kesiciler ile kaz›larak zincirli oluklara yüklenmekte-dir. fiekil 3.3’de tipik bir mekanize uzun ayaktaki çal›flma flekli görülmektedir.


fiekil 3.2

Yeralt› Kömür ‹flletmesinin Genel

Bir Görünüflü

Ayak: Kömür damar›içerisinde aç›lan galerilerinbirlefltirilmesi ileoluflturulmufl kömür üretimbölgeleridir.

Ar›n: Galeri ya da ayaklardakaz›n›n yani üretiminyap›ld›¤› yüzey.



Ç›kar›lan kömürün bofllu¤u, çal›flma emniyeti aç›s›ndan belirli bir süre tutul-mas› gerekir. Yeralt›nda aç›lan bofllu¤un tutulmas› tahkimat yöntemleri ile yap›-l›r. Galerilerde tahkimat, galeri kesitine uygun, yeteri kadar aral›kl› a¤aç ya da çe-likten ba¤lar kullanarak yap›l›r. Üretimin klasik yöntemlerle yap›ld›¤› ayaklardaahflap ya da çelik yan direklerin üzerine ar›na paralel ya da dik olarak yerlefltiril-mifl sarmalar ile tavan emniyete al›n›r. Üretim ilerledikçe arka s›radaki yan direk

ve sarmalar sökülerek ön taraf›n tahkimat›nda kullan›l›r. Arkada kalan boflluk, tafliçinde sürülen galerilerden gelen tafl ile doldurulur. Buna ramble denir. Rambleifllemi çal›flma emniyetini sa¤lad›¤› gibi yeryüzünde, yeralt› madencilik faaliyetle-

ri nedeniyle oluflabilecek çökmeleri de engeller. Madencilikte buna tasman ya dasübsidans denir. Tahkimat›n sökülüp ilerletilmesi ile geride kalan bofllu¤un dol-durulmamas› durumunda tavan kendili¤inden çöker. Bu flekilde yap›lan kömürüretim yöntemlerine göçertmeli yöntemler denir. Mekanize ayaklarda ise yürüyentahkimat olarak adland›r›lan hidrolik sistemler kullan›l›r (fiekil3.3). Bu sistemdetavan yürüyen tahkimat ile tutulmakta kesici yükleyici makineler ilerledikçe, yü-rüyen tahkimat, ocak içinde kömür naklinde kullan›lan zincirli oluk ile beraberileri itilmektedir.

Ayaklarda üretilen kömürün yeryüzüne kadar iletilmesi nakliye olarak adland›-r›l›r. Yeralt›nda; ayaklardan kuyu dibine kadar olan nakliyat yeralt› nakliyat›; kuyudibinden yeryüzüne kadar olan nakliyat ise ihraç olarak adland›r›l›r. Ayaklarda

nakliyat, ar›na kadar yaklaflt›r›labilen ve a¤›r darbelere karfl› dayan›kl› olarak imaledilmifl zincirli oluklar ile yap›l›r. Zincirli oluklar ile taban galerisine kadar nakle-dilen kömür, buradan itibaren kuyu dibine kadar bandl› konveyörler veya lokomo-

tifler taraf›ndan çekilen vagonetler taraf›ndan nakledilirler. Kömür ocaklar›ndaemniyet aç›s›ndan akülü lokomotifler tercih edilirler. Yeryüzüne desandri ile ba¤-lanan ocaklarda, 17° meyile kadar çal›flabildikleri için bandl› konveyörler büyükavantaj sa¤larlar. Kuyu dibinden itibaren kömür, kuyu içerisinden yeryüzüne ka-

fes ya da skip ile ihraç edilirler. Yeralt› iflletmelerinde havaland›rma en hayati konulardan birisidir ve çal›flmala-

r›n her aflamas›nda dikkate al›n›r. Ocak içine hava, kuyu yan›ndaki vantilatörler ilegönderilir. Vantilatörler ar›za olas›l›¤›na karfl› yedekli olarak çal›fl›rlar. Elektrik ar›-

zalar› içinde, otomatik olarak devreye giren jeneratörler bulundurulur. Ocakta ça-


fiekil 3.3

Uzun Ayak Yöntemi ile Kömür Üretimi

Ramble: Üretilen kömürdengeride kalan bofllu¤undoldurulmas› ifllemidir.

Tasman (Sübsidans): Yeralt›madencilik faaliyetlerinedeni ile yeryüzününalçalarak çökmesi

‹hraç: Kuyu dibine kadargetirilen kömürün kuyuiçerisinde çal›flan sistemler

ile yeryüzüne ç›kar›lmas›ifllemidir.

Kafes: Kuyularda, kömüryüklü vagonlar› yeryüzüneç›karan büyük asansörlerdir.

Skip: Kuyu dibinde kömürünvagonlardan içineboflalt›ld›¤› büyükkovalard›r.

1. Kömür Damar› 2. Kesici Yükleyici 3. Yürüyen Tahkimat 4. Zincirli Oluk



l›flma bölgelerine yeteri kadar temiz hava gönderilir. Kirlenen hava ise hava dönüfl yolunu takip ederek yeryüzüne ç›kar (fiekil 3.2). Havaland›rman›n amaçlar›:

• ‹flçilerin solunumu için yeterli temiz havay› sa¤lamak.

• Hava ile çal›flan makine ve sistemlerin gereksinimi olan temiz havay› sa¤- lamak.

• Kömürün yap›s›nda bulunan, yan tabakalardan s›zan ya da patlatma son-

ras› aç›¤a ç›kan patlay›c›, yan›c› ya da zehirleyici gazlar› emniyet limitleri

alt›nda tutmak.

• Kömür tozu, tafl tozu gibi sa¤l›¤a zararl› tozlar› ortamdan uzaklaflt›rmak.

• Çal›flma yerlerinde s›cakl›k ve nemi azaltarak, çal›flanlar için rahat çal›flma

ortam› sa¤lamakt›r.

Kömür ocaklar›nda ortamdaki havaya; kayna¤›, patlay›c› maddeler, kömür veya yan tabaka olan çok çeflitli tehlikeli gazlar kar›fl›r. Bunlar aras›nda metan, kar-

bon dioksit, karbon monoksit, hidrojen sülfür, azot oksitler say›labilir. Bu gazlar

aras›nda özellikle metan ve karbon monoksit, sürekli olarak ölçülerek, kay›tlar› tu-tulur. Metan gaz›n›n emniyet limiti % 1’dir. Karbon monoksitin ise % 0.01’dir. Me-tan gaz› limitleri afl›ld›¤›nda, ocak içi çal›flmalar› durdurulur ve çal›flanlar tahliyeedilir.

Ocak için gerekli hava miktar›, kömürün üretilmesi ile aç›¤a ç›kan metan gaz›oran›n› istenilen s›n›r›n alt›na düflürecek flekilde hesaplan›r. Ayr›ca ayaklarda çal›-flan kifli bafl›na gerekli hava miktar›n›n da 6 m3/dak oldu¤u kabul edilir. Her iki

yöntemle hesaplanan hava miktar›ndan hangisi fazla ç›karsa oca¤a en az o kadarhava sevk edilir. Ocakta, gereken hava miktar› n›n ç›kan metan gaz› yard›m›yla he-saplanmas›nda afla¤›daki eflitlik kullan›l›r (Ayvazo¤lu, 1984).

(3.4)

Burada:Q : Gerekli hava miktar› (m3/dak)q : Bir ton kömür üretiminde aç›¤a ç›kan metan miktar› (m3/ton)p : Hava içerisinde gaz›n indirilmek istendi¤i oranT : Günlük üretim miktar› (ton)

olarak al›nacakt›r.Ocakta çal›flan kifli say›s›na göre, gereken hava miktar›n›n hesaplanmas›nda ise

afla¤›daki eflitlik kullan›l›r.

(3.5)

Burada;Q : Gerekli hava miktar› (m3/dak)n : Ocakta çal›flan eleman say›s›


Üretilen her ton kömür için 9.6 m 3 metan gaz› ç›kan bir ocakta, günde 1500 ton

üretim yap›lmaktad›r. Ocak havas›ndaki metan oran› çal›flan iflyeri koflullar›na ve

emniyet tüzüklerine göre % 0.5 olarak belirlendi¤inden, oca¤a sevk edilecek hava

miktar›n› bulunuz.

Q x n=

6

Q

q x T

p x x=

24 60


Metan: Bileflimi CH4 olan,kömürün yap›s›nda bulunan,ortamdaki miktar› % 5’inüzerine ç›kt›¤›nda fliddetlepatlayan bir gaz.

Ö R N E K



Çözüm: Verilen de¤erleri Efl. (3.4)’te yarine koyarsak, hava miktar›:


Yukar›daki örnekte kömür oca¤›nda toplam 350 kifli çal›flt›¤›na göre, çal›flan say›s›na gö-

re gereken hava miktar›n› bulunuz. Oca¤a sevk edilmesi gereken hava miktar› hakk›nda

yorum yap›n›z.

Yeralt› iflletmelerinde su geliri iflletmenin ekonomisine do¤rudan etkili olup,bazen oca¤›n kapat›lmas›na bile neden olabilir. Kömür ocaklar›nda su gelirininkaynaklar› aras›nda:

• Yeryüzü sular›n›n çatlak ve göçüklerden yeralt›nda aç›lan bofllu¤a s›zmas›,• Maden oca¤›n›n etraf›ndaki yeralt› sular›n›n çatlak ve göçüklerden yeral-

t›nda aç›lan bofllu¤a s›zmas›,

• Kömürün oluflumu esnas›nda tabakalar aras›nda kalan sular›n yeralt›nda

aç›lan bofllu¤a s›zmas›,

• Derin ma¤ara sular›n›n yeralt›nda aç›lan bofllu¤a s›zmas›,olarak say›labilir. Sular›n oca¤a s›zmas›n› önlemek için yer üstü ve yeralt›nda al›-nabilecek baz› önlemler olmas›na karfl›n, az veya çok her kömür oca¤›nda su ge-liri vard›r. Oca¤a s›zan bu sular›n; kanallar, havuzlar ve tulumbalardan oluflan birsu at›m› sistemi ile çal›flma bölgesinden uzaklaflt›r›lmas› gerekir. Ayaklarda su ge-liri galeriye yönlendirilir. Yeralt›nda galeriler aç›l›rken, galerinin bir kenar› yaklafl›k40 cm kadar derin aç›larak kanal oluflturulur. Galeriler % 0.3 meyilli aç›l›r. Bu ön-lem, hem nakliyatta üstünlük sa¤larken, ayn› zamanda sular›nda kuyu dibine do¤-ru kendili¤inden akmas›n› sa¤lar. Kuyu dibinde ise havuzlar yap›larak, kanallardangelen sular toplan›r. Havuzun üst seviyesinde kurulan bir tulumba dairesindeki tu-lumbalar arac›l›¤› ile havuzlarda biriken sular yeryüzüne pompalan›r.

KÖMÜR HAZIRLAMAKömürün enerji üretimi için yakma sistemlerinde yak›lmas› çevre kirlili¤ine nedenolmaktad›r. Bu bölümde kömürdeki inorganik maddeler konusunda sözünü etti¤i-miz, kömürün yap›s›ndaki safs›zl›klar, yanma s›ras›nda çevreye, SO2 ve SO3 halin-

de kükürt oksitler; NO ve NO2 halinde azot oksitler; CO ve CO2 halinde karbonoksitler; CxH y yap›s›ndaki hidrokarbonlar ve partikül madde yay›lmas›na nedenolurlar. Yürürlükte olan çevre ve hava kalitesinin korunmas› yönetmelikleri ile ka-t› yak›tlar›n kullan›ld›¤› tesislerin uymak zorunda oldu¤u emisyon standartlar› ve

yerleflim bölgelerinde uygulanan s›n›r de¤erler belirlenmifltir. Çizelge 3.3’te insansa¤l›¤›n›n korunmas›, çevrede k›sa ve uzun vadeli olumsuz etkilerin ortaya ç›kma-mas› için, atmosferdeki hava kirleticilerinin maksimum s›n›r de¤erleri verilmifltir.Çizelgede bahsedilen k›sa vadeli s›n›r de¤er, günlük ortalama s›n›r de¤eri; uzun

vadeli s›n›r de¤er ise bir y›l içinde okunan tüm sonuçlar›n aritmetik ortalamas›n›göstermektedir.

Q

m ton x ton

x x dak = =

9 6 1500

0 005 24 60 20

. /

.

3

000

3

m dak /


SIRA S‹ZDE

4



Yukar›da verilen emisyon standartlar›na uyulabilmesi için kül ve kükürt içeri¤idüflük, yüksek ›s›l de¤erli kömürlerin kullan›lmas› gerekmektedir. ‹llerdeki mahal-li çevre kurullar› ald›klar› kararlar ile kükürt içeri¤i s›n›r›n› yaklafl›k %1 olarak be-lirlemifltir. Ülkemizdeki linyit rezervinin % 95’inin kükürt içeri¤i %1’den fazla; %57’sinin ›s›l de¤eri de 1500 kcal/kg dan azd›r. Bu nedenle, gerek ›s›tma gerekse di-¤er sektörlerde tüketime sunulan linyitlerin zenginlefltirilmesine gereksinim vard›r.

Kömürlerin zenginlefltirilmelerinin teknolojik ve ekonomik gerekçeleri vard›r. Bugerekçeler aras›nda:

• Çevreye olan olumsuz etkilerin ortadan kald›r›lmas›,

• Is›l verimdeki art›fl,

• Di¤er alternatif yak›tlar ile rekabet edebilme,

• Tüketiciye sa¤lanan kolayl›klar,

• Yakma kazanlar›ndaki verim art›fl›,

• Tafl›ma ve stoklama maliyetlerindeki tasarruflar,

• Toz kömürün pulverize sistemlerle yak›ld›¤› tesislerde, ö¤ütme ve iflletme ma-

liyetlerindeki tasarruflar,

• Partikül maddelerin tutuldu¤u elektrostatik filtrelerdeki iflletme maliyetle-

rinde sa¤lanan tasarruflar,• Kükürt gazlar›n›n baca gaz› desülfirizasyon ünitelerinde tutuldu¤u tesisle-

rinde sa¤lanan tasarruflar,

• Kül ve at›k tafl›ma sistemlerinde sa¤lanan tasarruflar,

• Tesislerdeki tamir, bak›m ve iflçilik maliyetlerinde sa¤lanan tasarruflar,

say›labilir. Kömürün zenginlefltirilmesi, lavvar denilen kömür zenginlefltirme tesis-lerinde yap›l›r. Kömür zenginlefltirme ifllemlerine y›kama; lavvardan elde edilentemiz kömüre lave, art›¤a flist ve ara ürüne de mikst denir. Ancak tüm kömürle-rin yanma öncesi klasik yöntemler ile zenginlefltirilebilmeleri ekonomik olmayabi-lir. Bu durumda, termik santraller gibi büyük tesislerde, yanma sonras› aç›¤a ç›kanpartikül maddeler elektrostatik toz tutucular ile; kükürt gazlar› da baca gaz› ar›tmasistemleri kurularak tutulur ve Çizelge 3.3’de verilen emisyon standartlar›na uyu-lur. Kömürlerin klasik yöntemlerle ekonomik olarak zenginlefltirmeye uygun olupolmad›¤›n›n araflt›r›lmas› ve uygun yöntemlerin belirlenmesi gerekir.

Kömürün Y›kanabilme ÖzellikleriKömürlerin kül ve kükürtten ar›nd›r›labilmeleri, yani y›kanabilme özellikleri labo-ratuvarda yap›lan yüzdürme bat›rma deneyleri ile saptan›r. Deney öncesinde kö-mürler kullan›m alanlar› dikkate al›narak boyutlar›na göre s›n›fland›r›l›r. Daha son-ra de¤iflik yo¤unluklardaki a¤›r s›v›larda yüzdürme bat›rma ifllemine tabi tutularak

y›kanabilirlikleri saptan›r. Bu deneylerden elde edilen veriler ile kömürlerin y›kan-

maya elveriflli olup olmad›¤› belirlenirken; y›kama ifllemi sonucunda elde edilecektemiz kömürün içeri¤i, verimi, kül ve kükürt yap›c› safs›zl›klardan ar›nd›r›lmas›n›n

Kirleticiler Bölge K›sa vadeli s›n›r de¤er

µg/m3

Uzun vadeli s›n›r

de¤er(g/m3

Kükürt oksitler

SO2 ve SO3

Genel 400 150

Endüstri bölgesi 400 250

Partikül maddeGenel 300 150

Endüstri bölgesi 400 200


Çizelge 3.3Partikül Madde ve SO 2 için Hava Kalitesi S›n›r

De¤erleri

Kömür Y›kama: Kömürünyap›s›ndaki kükürt ve külyap›c› inorganikmalzemelerinuzaklaflt›r›lmas›d›r.

Lavvar: Kömür y›kama tesisi.

Lave: Lavvarda elde edilensat›labilir temiz kömür.

fiist: Lavvarda temiz kömürelde edilirken aç›¤a ç›kan

art›k malzeme.

Mikst: Lavvarda elde edilenara ürün.



kolay olup olmad›¤› belirlenir. Yüzdürme bat›rma deneylerinin yap›ld›¤› a¤›r s›v›-lar›n haz›rlanmas›nda, yo¤unluklar› ayarlanabilen organik s›v›lardan ya da çinkoklorür gibi inorganik tuzlar›n çözeltilerinden yararlan›l›r.

Bir a¤›r s›v›n›n içerisine b›rak›lan kömür numunesini oluflturan maddelerden, yo¤unlu¤u s›v›dan daha düflük olanlar yüzerken, yo¤unlu¤u daha yüksek olanlarbatar. Kömürün yap›s›na göre, kömür ve inorganik maddelerin yo¤unluklar› ara-s›ndan seçilmifl a¤›r s›v›lar›n haz›rlanmas›ndan sonra, kömür numunesine düflük

yo¤unluktan bafllanarak en yüksek yo¤unlu¤a do¤ru yüzdürme bat›rma ifllemi uy-gulan›r. fiekil 3.4’te yüzdürme bat›rma deneylerinin yap›l›fl flekli flematik olarakgösterilmifltir.

Deneylerde kömür numunesi, en düflük yo¤unluklu s›v› içerisine beslenir. Yü-

zen k›s›m -1.3 fraksiyonu olarak ayr›l›rken batan k›s›m bir sonraki a¤›r s›v›ya akta-r›l›r. Burada yüzen k›s›m +1.3-1.4 fraksiyonu olarak ayr›l›r, batan fraksiyon ise birsonraki a¤›r s›v›ya aktar›l›r. Bu ifllem sonucunda kullan›lan a¤›r s›v› hücresi adedin-den bir fazla ürün elde edilir. Deneylerde yüzen fraksiyonlar ve en yo¤un s›v›dabatan olarak ayr›lan ürünlerin kül, kükürt, uçucu madde ve ›s›l de¤er içerikleri be-lirlenerek yüzdürme bat›rma çizelgesi ve kömür y›kama e¤rileri haz›rlan›r. Çizelge3.4’de, kömür numunesinin kül içeri¤ine göre haz›rlanm›fl bir yüzdürme bat›rmaçizelgesi örne¤i verilmifltir.


fiekil 3.4

Kömür

Numunesi

Yo¤.

1.3

YÜZEN-1.3

BATAN

+1.3

1.4

YÜZEN(+1.3-1.4)

BATAN

+1.4

1.5

YÜZEN(+1.4-1.5)

BATAN

+1.5

1.6

YÜZEN(+1.5-1.6)

BATAN

+1.6

1.7

YÜZEN(+1.6-1.7)

BATAN

+1.7

1.8

YÜZEN(+1.7-1.8)

BATAN

+1.8

Yüzdürme Bat›rma Deneyleri Yap›l›fl fiekli

Çizelge 3.4Kömürlerin Yüzdürme Bat›rma

ÇizelgesiYo¤unluk

aral›¤›

g/cm3

Miktar

%

M

Kül

%

K

MXK

Toplam yüzen Toplam batan

+/-0.1 g/cm3

yo¤unluktaki mal.

miktar›

Miktar

% ΣM↓ΣMXK ↓

Kül,

% MXK

SM

Σ ↓

↓

Miktar

%

ΣM↑

ΣMXK ↑

Kül,

% MXK

M

Σ

Σ

↑

↑

Yo¤.Miktar

%

a 1 b 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-1.3 37.64 8.15 306.8 37.64 306.8 8.15 100 3874.7 38.75 1.3 -

+1.3-1.4 12.73 16.41 208.9 50.37 515.7 10.24 62.36 3567.9 52.19 1.4 18.78

+1.4-1.5 6.05 29.16 176.4 56.42 692.1 12.27 49.63 3359.0 67.68 1.5 10.75

+1.5-1.6 4.70 38.71 181.9 61.12 874.0 14.30 43.58 3182.6 73.03 1.6 7.73

+1.6-1.7 3.03 47.83 144.9 64.15 1018.9 15.88 38.88 3000.7 77.18 1.7 5.69

+1.7-1.8 2.66 60.66 161.4 66.81 1180.3 17.67 35.85 2855.8 79.66 1.8 -

+1.8 33.19 81.18 2694.4 100 3874.7 38.75 33.19 2694.4 81.18

TOPLAM 100 38.75



Çizelgenin 1. sütununda; kullan›lan a¤›r s›v›lar›n yo¤unluklar› gösterilmifltir.(a)’da gösterilen (+) iflaretleri, ait oldu¤u yo¤unluktaki batan malzeme yüzdesi ni;(b)’de gösterilen (-) iflaretler ise ayn› yo¤unlukta yüzen malzeme yüzdesi ni gös-

terir. Deneyde elde edilen, ilgili yo¤unlukta yüzen malzemenin yüzde miktar› 2.sütunda, kül analiz sonuçlar› da 3. sütunda verilmifltir. 2. ve 3. sütunun çarp›m› 4.sütunu oluflturur. 5. sütun, 2. sütunun; 6. sütun da 4. sütunun yukar›dan afla¤›yado¤ru toplanmas› ile elde edilir. Her sat›rdaki 6. sütun de¤erinin 5. sütundaki de-¤ere bölünmesi ile 7. sütundaki toplam kül de¤erleri elde edilir. 5. sütundaki de-¤er, yüzdürme bat›rma deneyinde kullan›lan numunenin ait oldu¤u kömürün,zenginlefltirilmesi amac›yla do¤rudan bir a¤›r s›v›ya beslenmesi durumunda, eldeedilecek olan temiz kömür miktar› n› gösterir. Bu de¤erler (1)(b) sütunundaki yo-¤unluklara karfl›l›k olarak okunur. Burada elde edilecek temiz kömürün kül içe-

ri¤i de 7. sütundaki toplam kül de¤erlerinden okunur. 8. 9. ve 10. sütunlar, çizel-genin toplam yüzen sütunlar›ndaki yap›lan ifllemlere benzer olarak, fakat bu kez

rakamlar afla¤›dan yukar›ya toplanarak yap›l›r. 8. sütun herhangi bir yo¤unluktabatan malzeme miktar› n›; 10. sütun ise bu malzemenin kül içeri¤i ni gösterir. Bude¤erler (1)(a) sütunundaki yo¤unluklara karfl›l›k olarak okunur. Kullan›lan a¤›rs›v›n›n herhangi bir yo¤unluk de¤erinden 0.1 g/cm3 kadar farkl› yo¤unluk de¤e-rine sahip tanelerin toplam›na 0.1 yo¤unlu¤undaki malzeme miktar› denir. 11. ve12. sütunlarda yo¤unluklar ve bu de¤erler gösterilmifltir. 12. sütundaki de¤erler;ilgili yo¤unlu¤un (+) ve (-) iflaretlerini ald›¤› sat›rlardaki 2. sütun rakamlar›n›ntoplanmas› ile elde edilmifltir. Bu de¤erler; Çizelge 3.5 kullan›larak herhangi bir

yo¤unlukta yap›lacak ay›rman›n zorluk derecesi ve uygun yöntem seçimi konu-sunda fikir verir.

Çizelge 3.4’te verilen bir kömür numunesine ait yüzdürme bat›rma deney sonuç-

lar›na göre; bu numunenin ait oldu¤u kömür, 1.60 g/cm 3 yo¤unlukta zenginleflti-

rilirse:

+/- 0.1 g/cm3 yo¤unluk-taki malzeme miktar›, %

Ay›rman›n zorluk derecesi

Önerilen uygun yöntem

0-7 Çok kolayÖzgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler- Yüksek

kapasite

7-10 KolayEtkili özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler-

Yüksek kapasite

10-15 Orta zorluktaEtkili özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler

- Orta kapasite - ‹yi iflletme koflullar›

15-20 ZorEtkili özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler

-Orta kapasite - Çok iyi iflletme koflullar›

20-25 Çok zor

Etkili özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler

-Orta kapasite - Çok iyi iflletme koflullar›

-Yak›n kontrol

25’den çok Çok zor

Çok etkili özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler

- Düflük kapasite - Çok iyi iflletme koflullar›-

Çok yak›n kontrol


Çizelge 3.5+/- 0.1 g/cm 3

Yo¤unluktaki Malzeme Miktar›,Ay›rman›n Zorluk Derecesi Ve Uygun Yöntem Seçimi

Kaynak: (Burt, 1984)

Ö R N E K



a- Elde edilecek temiz kömürün ve art›¤›n miktar›n›;

b- Temiz kömür ve art›¤›n kül oranlar›n›;

c- Zenginlefltirme iflleminin zorluk derecesini ve önerilen yöntemi belirleyiniz.

Çözüm:a- Temiz kömür miktar›n› bulabilmek için: (1)(b) sütunundaki -1.60 g/cm3 yo-

¤unluk de¤erinin bulundu¤u sat›rdaki 5. sütun de¤eri okunur: %61.12 . Art›k miktar›n› bulmak için: (1)(a) sütunundaki +1.60 g/cm3 yo¤unluk de¤e-rinin bulundu¤u sat›rdaki 8. sütun de¤eri okunur: %38.88.

b- Temiz kömürdeki kül yüzdesi; -1.60 g/cm3 yo¤unluk de¤erinin bulundu¤usat›rdaki 7. sütundan okunur: %14.30

Art›¤›n kül yüzdesi; +1.60 g/cm3 yo¤unluk de¤erinin bulundu¤u sat›rdaki10. sütun de¤eri okunur: %77.18.

c- 11. sütundaki 1.60 g/cm3 yo¤unluk de¤erinin karfl›s›ndaki 12. sütun de¤eri

%7.73 al›n›r. Bu de¤er Çizelge 3.5’te verilen aç›klamalara göre yorumlan›r.%7.73’lük de¤er; ay›rman›n kolay ve etkili özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yön-temler ile yüksek kapasitede yap›labilece¤ini göstermektedir.

Belirli bir yo¤unlukta yüzen ve batan miktarlar›n toplam›n›n %100 oldu¤una dikkat

ediniz.

Çizelge 3.4’te verilen kömür numunesinin fraksiyonlar›ndaki kükürt analiz sonuçlar› dü-

flük yo¤unluktan bafllamak üzere (%): 0.73; 0.89; 1.35; 1.98; 2.32; 3.11; 3.56 olarak veril-

mifltir. Kükürt içeri¤ine göre yüzdürme bat›rma çizelgesini haz›rlay›n›z.

Yüzdürme bat›rma çizelgesinden yararlanarak sadece kullan›lan yo¤unluklar-daki veriler hakk›nda bilgi edinilmektedir. Ancak bu verilerden yararlanarak çizi-len kömür y›kama e¤rileri daha genifl yorum yapabilmeye olanak sa¤lar. Kömür y›-kama e¤rileri;

• Yüzen e¤risi,

• Batan e¤risi,

• Parça külü e¤risi,

• Yo¤unluk e¤risi,

• +/- 0.1 g/cm 3 yo¤unluktaki malzeme miktar› e¤risi,

olmak üzere befl tanedir. Bu e¤rilerin çiziminde kullan›lan dik koordinat siste-mi kare fleklinde olup, dört ekseni de kullan›l›r. Alt yatay eksende, kül yüzdeleri;

sa¤ düfley eksende toplam batan malzeme yüzdeleri; üst yatay eksende, sa¤dansola artan flekilde, yo¤unluklar; sol düfley eksende de yukar›dan afla¤›ya do¤ru ar-tan flekilde, toplam yüzen malzeme yüzdeler i gösterilir. fiekil 3.5’te, Çizelge 3.5’te-ki verilere göre çizilen kömür y›kama e¤rileri gösterilmifltir.

Yüzen e¤risinin çiziminde, yüzdürme bat›rma çizelgesinin 5. 7. sütunlar›; batane¤risinin çiziminde, çizelgenin 8. 10. sütunlar›; (+/- 0.1 g/cm3 yo¤unluktaki malze-me miktar› e¤risinin çiziminde, çizelgenin 11. ve 12. sütunlar› kullan›l›r. Parça kü-lü e¤risinin çizimi için, öncelikle her bir yo¤unlukta, yüzen ve batan malzeme mik-tarlar›n› gösteren sol ve sa¤ yandaki düfley eksenlerden ilgili de¤erler bir düz çiz-gi ile birlefltirilir. Bunlara yo¤unluk çizgileri denir ve fiekil 3.5’de kesik çizgi ilegösterilmifllerdir. Daha sonra 3. sütundaki yo¤unluk aral›klar›nda analiz ile elde

edilen kül oran› de¤erlerinden birer dik ç›k›l›r. Ç›k›lan dikin ilgili yo¤unluk çizgi-lerinin aras›ndaki parçan›n orta noktas› bulunur. Bu noktalar›n birlefltirilmesi ile


D ‹ K K A T

SIRA S‹ZDE

5



parça külü e¤risi elde edilir. Yo¤unluk e¤risi ise, üst eksendeki yo¤unluk de¤erle-rinden inilen diklerin, yo¤unluk çizgilerini kesti¤i noktalar›n birlefltirilmesi ile çizi-lir. Kömür y›kama e¤rileri nden yararlanarak; herhangi bir yo¤unlukta zenginlefltir-

me yap›ld›¤›nda elde edilecek temiz kömür ve art›¤›n: malzeme miktarlar›, kül içerikleri, ay›rman›n zorluk derecesi ve zenginlefltirme için önerilen uygun yön-

tem bulunabilir. Ayr›ca, istenilen kül yüzdesine sahip bir ürün elde etmek için han-gi yo¤unlukta zenginlefltirme yap›lmas› gerekti¤i saptanabilir.

fiekil 3.5’te verilen bir kömür numunesine ait y›kama e¤rilerinden yararlanarak;bu numunenin ait oldu¤u kömürden % 15 oran›nda kül içeri¤ine sahip temiz kö-

mür elde edilmek istenirse:

a- Zenginlefltirme yo¤unlu¤unu;

b- Temiz kömür ve art›¤›n miktar›n›; art›¤›n kül oran›n›;

c- Zenginlefltirme iflleminin zorluk derecesini ve önerilen yöntemi belirleyiniz

Çözüm:a- Alt yatay eksendeki %15 kül de¤erinden bir dik ç›k›larak yüzen e¤risini kes-

ti¤i nokta belirlenir. Bu noktadan çizilecek yatay do¤runun, yo¤unluk e¤ri-

sini kesti¤i noktaya karfl›l›k gelen üst yatay eksendeki de¤er aranan yo¤un-luk de¤erini verir: 1.67 g/cm3.


fiekil 3.5

Kömür Y›kama E¤rileri

Ö R N E K



b- Üstte, yüzen e¤risi üzerinde bulunan noktadan çizilen yatay do¤runun soldüfley ekseni kesti¤i nokta temiz kömür miktar›n› (%63); sa¤ düfley eksenikesti¤i noktada art›k miktar›n› (%37) verir. Yatay do¤runun batan e¤risini

kesti¤i noktaya karfl›l›k gelen, alt yatay eksendeki de¤er (%79) art›¤›n küloran›d›r.c- Yatay do¤runun yo¤unluk e¤risini kesti¤i noktadan, ç›k›lan dikin +/- 0.1

g/cm3 malzeme e¤risini kesti¤i noktaya karfl›l›k gelen, sol düfley eksen de-¤eri (% 6) okunur. %6’l›k de¤er Çizelge 3.5 ile k›yasland›¤›nda; ay›rman›nçok kolay, özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l› yöntemler ile yüksek kapasitede yap›-labilece¤ini göstermektedir.

fiekil 3.5’te verilen bir kömür numunesine ait y›kama e¤rilerinden yararlanarak; bu numu-

nenin ait oldu¤u kömürü 1.55 g/cm3 yo¤unlukta yap›lacak bir zenginlefltirme iflleminde;

a- Elde edilecek temiz kömür ve kül oranlar›n›;b- Zenginlefltirme iflleminin zorluk derecesini ve önerilen yöntemi belirleyiniz.

Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde UygulananYöntemler Kömürdeki safs›zl›klar›n çeflitli inorganik maddeler ve nem oldu¤u daha önce be-lirtilmiflti. Kömürün yap›s› bölümünde belirtilen kömür içerisindeki safs›zl›klara ekolarak, kömür üretim yöntemine göre yan kayaçtan inorganik maddeler de kömüriçerisine kar›fl›r. Aç›k iflletme yöntemi ile kömür üretiminde dragline, ekskavatörgibi yüksek kapasiteli ifl makinelerinin kullan›lmas›, ayr›ca son y›llarda yeralt› ifllet-me yöntemlerinde mekanize ayaklar›n ço¤almas› nedeniyle yan kayaçtan gelen

yabanc› madde miktar›nda önemli art›fllar olmufltur. Kömürün y›kanmas› s›ras›nda yan kayaçtan gelen bu yabanc› maddeler, genellikle iri boyutta ve serbest haldebulunduklar›ndan fiziksel yöntemler ile kolayl›kla uzaklaflt›r›l›rken, kömürün yap›-s›nda bulunan di¤er inorganik maddeler ve pirit, markasit gibi SO2 üreten safs›z-l›klar daha karmafl›k zenginlefltirme yöntemleri ile uzaklaflt›r›labilirler. Kömürün

yak›lmadan önce zenginlefltirilmesinde uygulanan yöntemler: fiziksel, fiziko-kim-

yasal, kimyasal ve biyolojik yöntemler olmak üzere dört gruba ayr›l›r.

Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde UygulananFiziksel Yöntemler Fiziksel yöntemlerde kömür ile ona efllik eden inorganik maddelerin farkl› fiziksel

özelliklerinden yararlan›l›r. Bu özellikler aras›nda yo¤unluk fark› en önemlisidir.Bundan baflka; kömür ve inorganik maddelerin, elektrik iletkenlikleri ve manyetikduyarl›klar› aras›ndaki farkl›l›klar da özellikle kömürün desülfürizasyonunda kullan›lmaktad›r.

Yo¤unluk Fark›na Ba¤l› Yöntemler(Gravite Zenginlefltirme Yöntemleri)Kömür ve inorganik maddelerin yo¤unluk farkl›l›klar›ndan yararlanarak, suyun ya da

yo¤unlu¤u sudan daha fazla olan bir a¤›r s›v›n›n içinde yap›lan zenginlefltirme yön-temleridir. Günümüzde en fazla kullan›lan gravite zenginlefltirme yöntemleri aras›nda:

• A¤›r ortam zenginlefltirme yöntemleri,

• Jigler,• Sallant›l› masalar,


SIRA S‹ZDE

6

Desülfürizasyon: Kömürünyap›s›ndaki SO2 ya da SO3gaz› oluflumuna neden olan

inorganik maddelerinuzaklaflt›r›lmas› ifllemleridir.



• Hidrosiklonlar,

• A¤›r ortam siklonlar›,

• Spiraller,

• Koniler,say›labilir. Bu yöntemlerin uygulanabilirlikleri, kömür ve inorganik maddenin taneboyutu ile yo¤unluklar› aras›ndaki farka ba¤l›d›r. Gravite yöntemlerinin seçiminde

ve bu yöntemin verimli olarak uygulanabilece¤i tane boyutunun belirlenmesindekonsantrasyon kriteri kullan›lmaktad›r. Konsantrasyon kriteri (Do¤an, 1994):

(3.6)

eflitli¤i ile belirlenir. Burada:K : Konsantrasyon kriterid A : Yo¤unlu¤u a¤›r olan mineral (g/cm3)

dH : Yo¤unlu¤u hafif olan mineral (g/cm3)dS : Ay›rma s›v›s›n›n yo¤unlu¤u (g/cm3)olarak al›nacakt›r.Konsantrasyon kriterinin alaca¤› de¤erlere göre zenginlefltirmenin zorluk dere-

cesi ve etkin olarak uygulanabilece¤i boyut Çizelge 3.6’da gösterilmifltir.

Yo¤unlu¤u 1.45 g/cm 3 olan kömür numunesinden, yo¤unlu¤u 2.1 g/cm 3 olan kil-

li inorganik maddelerin, gravite yöntemleri ile su içerisinde ayr›lmas› iflleminde,

konsantrasyon kriterini kullanarak ay›rman›n zorluk derecesini ve uygun ay›rma

boyutunu belirleyiniz. (Su yo¤unlu¤u = 1 g/cm 3 )

Çözüm: Verilen de¤erleri Efl. (3.6)’ da yerine koyarsak konsantrasyon kriteri:

olarak hesaplan›r.Çizelge 3.5’ten ay›rma iflleminin kolay ve boyutunun da 0.2 mm ye kadar ine-

bilece¤ini söyleyebiliriz.

Yukar›daki örnekte ay›rma s›v›s› olarak yo¤unlu¤u 1.2 g/cm3 olan bir a¤›r s›v› kullan›l›r-

sa konsantrasyon kriteri ne olur?

K g cm g cm

g cm g cm= −

−=2 1 1

1 45 1

2 443

3 3

. / /

. / /

.3

K d d

d d

A S

H S

=

−

−

Konsantrasyon Kriteri Ay›rman›n zorluk derecesi Önerilen zenginlefltirme

boyut

> 2.5 Çok kolay 0.075 mm ye kadar

2.5 - 1.75 Kolay 0.200 mm ye kadar

1.75 - 1.50 Zor 1.6 mm ye kadar

1.5 - 1.25 Çok zor 15 mm ye kadar

< 1.25 Ekonomik olarak zenginlefltirme mümkün olmaz


Çizelge 3.6 Konsantrasyon Kriterine Göre Zenginlefltirmenin Zorluk Derecesi ve Uygulama Boyutu

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 7



Tesise beslenen tuvenan kömür, üretim yöntemine göre farkl› boyut gruplar›n›içerir. Genellikle tesise beslenen kömürün maksimum boyutu 200 mm civar›ndad›r.Kömürler, y›kama tesisine girmeden önce 100 ya da 150 mm aç›kl›kl› bir elekten ele-

nir. Elek üstü kömürler, kullan›lan elek boyutuna k›r›larak tesise beslenen elek alt›malzemeyle birlefltirilir. Baz› y›kama tesislerinde elek üstü kömürlere elle ay›klamaifllemi uygulanarak iri boyutta piyasaya sürülür. Tesise beslenen kömürler, elekler ileçeflitli boyut gruplar›na ayr›l›r. ‹ri boyuttaki kömürlere (6 mm den büyük) jig ve a¤›rortam zenginlefltirme yöntemleri uygulan›r. ‹nce kömürün (-6+0.5 mm) zenginleflti-rilmesinde ise di¤er yöntemler kullan›l›r. 0.5 mm den daha küçük boyutlu çok ince(toz) kömürün y›kanmas›nda ise özel tedbirler al›narak gravite yöntemleri uygulana-bilir. Tipik bir kömür y›kama tesisi ak›m flemas› fiekil 3.6’da verilmifltir.

En etkili kömür y›kama yöntemi a¤›r ortamd›r. Endüstriyel boyutta çal›flan ci-hazlarda kullan›lan a¤›r s›v›lar, su içerisine ince boyuta (0.045 mm den küçük)

ö¤ütülmüfl manyetit ya da ferrosilikonla kar›flt›r›larak haz›rlan›r. Ay›rma ifllemindensonra elde edilen lave, flist ya da mikst ile d›flar› ç›kan a¤›r s›v›y› oluflturan malze-me geri kazan›larak tekrar kullan›l›r. ‹ri boyuttaki kömürlerde statik (yer çekimi et-kin) a¤›r ortam cihazlar› kullan›l›r. Bunlar genel olarak tekne, oluk, konik tank yada döner silindirik tambur fleklinde imal edilirler. Ay›rma cihaz›n›n içine a¤›r s›v›doldurulur ve kömür cihaza beslenir. Yo¤unlu¤u a¤›r s›v›dan daha hafif olan kö-mür yüzerken; a¤›r olan inorganik maddeler batar. Ay›rma banyosu olarak kulla-n›lan cihazdaki mekanizma ile her iki ürün de ayr› ayr› cihazdan al›n›r. ‹nce boyut-taki kömürlerde ise ay›rma etkinli¤ini artt›rmak için dinamik (santrifüj kuvveti et-kin) a¤›r ortam siklonlar› kullan›l›r. A¤›r s›v› ve kömür bas›nç alt›nda siklona bes-lenir. Siklon içinde etkili olan santrifüj kuvveti yerçekiminin 20-200 misli kadard›r

(Ateflok, 2004). Bu kuvvet 0.2 mm ye kadar küçük tanelerin etkin bir flekilde ayr›l-mas›n› sa¤lar.


fiekil 3.6

Elek (100-150 mm)

Elle Ay›klamaveya

K›rma

Elek (6 mm)

‹nce KömürY›kama

‹ri KömürY›kama

S›n›fland›rmaElekleri

S›n›fland›rmaElekleri

Toz Kümür Y›kama

‹ri Parça TemizKömür

fiist

fiist

Mikst

+50 mm Lave

18-6 mm Lave

-0.5 mm Lave

fiist

-0.5 mm

50-18 mm Lave6-0.5 mm Lave

Mikst

fiist-6 mm +6 mm

Lave Lave

Tuvenan Kömür Kömür Y›kama Tesislerinde

Uygulanan Tipik Ak›m fiemas›

Tuvenan kömür: Ocaktaüretildikten sonra herhangibir ifllem görmemifl brütkömür.



Gravite yöntemleri aras›nda en çok kullan›lan jiglerdir. Jigler iri boyutta zengin-lefltirme sa¤larlar. Su ile kömür kar›flt›r›larak jigin haznesine beslenir. Bir pistonarac›l›¤› ile kar›fl›m›n yukar› ve afla¤› hareket etmesini sa¤layan bir emme basma

hareketi yap›l›r. Defalarca yinelenen emme basma hareketi sonucu jigin haznesin-de yukar›dan afla¤›ya do¤ru, yo¤unluklar›na göre dizilen bir tabakalaflma oluflur.Bu tabakan›n en üstünde yo¤unlu¤u en düflük olan kömür; en alt›nda, yo¤unlu¤uen yüksek olan inorganik maddeler; orta kesimde de mikst olarak adland›r›lan araürün yer al›r. Daha sonra bu ürünler ayr› ayr› jigden al›n›r.

‹nce boyuttaki kömürlerin zenginlefltirilmesinde sallant›l› masalar 0.1 mm boyutuna kadar kullan›labilmektedir. Tabaka halinde akan suyun içerisinde kömü-rün, inorganik maddelerden yo¤unluk fark›na göre ayr›lmas›n› sa¤lar. Masan›nüzeri dar ve uzun efliklerle kapl›d›r. Su ile kar›flt›r›larak beslenen kömürün içerisin-deki yo¤unlu¤u az olan kömür taneleri efliklerden atlayarak su ile beraber masa-n›n ön taraf›ndan al›n›rken; yo¤unlu¤u fazla olan inorganik maddeler efliklerin bo-

yunca masan›n uzak ucuna itilirler. ‹ki bölge aras›ndan ara ürün al›n›r.‹nce kömürlerin gravite yöntemleri ile y›kanmas›nda kullan›lan di¤er yöntem-lerin aras›nda spiraller ve koniler say›labilir. Merkezkaç kuvvetlerin de etkili oldu-¤u bu yöntemlerde 0.1 mm boyuta kadar y›kama yap›labilmektedir. Bunlar hele-zon biçimli oluklard›r. Kömür su ile beraber en üst kattan beslenir Alt kata inildik-çe kar›fl›m, santrifüj ve gravite kuvvetinin etkisi alt›nda kalarak yatay bir tabaklan-ma oluflur. En iç kesimde yo¤unlu¤u en fazla olan inorganik madde; en d›flta ise

yo¤unlu¤u en düflük olan kömür yer al›r. Ortadan ise ara ürün al›n›r.Gravite zenginlefltirme yöntemleri ile yap›lan y›kama ifllemlerinde, kömür ile

birlikte bulunan ya da üretim s›ras›nda kar›flan kül yap›c› inorganik maddelerin bü- yük ço¤unlu¤u uzaklaflt›r›l›r. Ancak kömürün içerisinde yer alan ve SO2 gaz› ç›k›-

fl›na neden olan kükürt mineralleri, genellikle ya kömürün yap›s›na ba¤l› halde yada mikroskobik tanecikler halinde bulunurlar. Bu nedenle yukar›da bahsedilen

yöntemler ile kömürün desülfürizasyonu mümkün olmaz. Bunun için kömüründaha küçük tane boyutlar›na ö¤ütülerek di¤er yöntemlerin uygulanmas› gerekir.

Elektrostatik Ay›rma YöntemleriKömür ve inorganik maddelerin elektriksel iletkenliklerindeki farkl›l›klardan yarar-lanarak ayr›lmas› esas›na dayan›r. Bu yöntemde kömür ve inorganik maddeler dö-ner bir silindirin üzerinden geçirilirken, d›flar›dan bir elektrik alan› uygulan›r. ‹let-kenli¤i farkl› olan taneler silindirden farkl› yerlere düflerler. Pirit ve kömür farkl›iletkenli¤e sahip olduklar›ndan bu yöntemle birbirlerinden ayr›labilirler.

Manyetik Ay›rma YöntemleriFarkl› manyetik duyarl›l›¤a sahip maddelerin manyetik alan içerisinde birbirlerin-den ayr›lmas› esas›na dayan›r. Kömür diamanyetik özellik gösterirken, pirit ve kö-mür içerisindeki baz› inorganik maddeler paramanyetik özellik gösterirler. Yüksekalan fliddetli manyetik ay›r›c›lar›n kullan›lmaya bafllamas› ile birlikte kömürünmanyetik yöntemler ile desülfürizasyonu mümkün hale gelmifltir.

Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde UygulananFiziko-Kimyasal Yöntemler Kömür ve beraberinde bulunan yabanc› maddelerin yüzey özelliklerindeki farkl›-

l›klar›ndan yararlanarak, kömürün çok ince boyutlarda (0.5 mm den küçük) zen-ginlefltirilmesi sa¤lan›r. Minerallerin yüzey özelliklerindeki farkl›l›klar; su ile temas




ettiklerinde yüzeylerinin ›slan›p ›slanmamas›, su mineral kar›fl›mlar›na ilave edilençeflitli kimyasal maddelere karfl› gösterdikleri tepkilerden ortaya ç›kar. 0.5 mm dendaha küçük boyutlar›ndaki kömürlere uyguland›klar›ndan kül yap›c› inorganik

maddeler ile birlikte, kömürün desülfürizasyonunda da etkin olarak uygulanabilir-ler. Yüzey özelliklerinden yararlanarak kömürün zenginlefltirilmesinde endüstriyelölçekte uygulama alan› bulan yöntemler: flotasyon, flokülasyon ve aglemeras- yondur. Flotasyonda su ile kar›flt›r›larak bir hücreye beslenen kömür, çeflitli kimyasallar›n da ilavesiyle ortama beslenen hava kabarc›klar›na yap›flarak yükselir.‹norganik maddeler ise hava kabarc›klar›na yap›flamazlar ve sulu kar›fl›mda kal›r-lar. Böylece kömürün içerisindeki yabanc› maddeler, kükürt mineralleri de dahilolmak üzere, ayr›l›r. Flokülasyon ve ya¤ aglemerasyonun da ise kömür tanecikle-ri su içerisinde bir araya getirilerek inorganik maddelerden ayr›l›rlar.

Kömürdeki Safs›zl›klar›n Giderilmesinde Uygulanan

Kimyasal ve Biyolojik Yöntemler Kömürün içerisinde kükürt organik ve inorganik kükürt olmak üzere iki halde bu-lunur. Organik kükürt, kömürün hidrokarbon yap›s›na ba¤l› olup, yukar›da bahse-dilen fiziksel ve fiziko-kimyasal yöntemler ile uzaklaflt›r›lmas› mümkün de¤ildir.‹norganik kükürt ise kömürde a¤›rl›kl› olarak pirit formunda bulunur. Fiziksel zen-ginlefltirme yöntemlerinin, piritik kükürdün uzaklaflt›r›lmas›ndaki baflar› flans›, piri-tik kükürdün tane boyutuna ba¤l›d›r. Kömürün içerisinde piritik kükürdün mikros-kobik taneler halindeki da¤›l›m› artt›kça fiziksel yöntemlerin etkinli¤i azal›r. Kim-

yasal yöntemler ile kömür içerisindeki kükürt bileflenleri, çözünebilen demir tuz-lar›na dönüfltürülür ya da kimyasal yap›lar› bozundurularak ortamdan gaz halindeuzaklaflt›r›l›r.

Biyolojik yöntemler ile zenginlefltirmede, kömür içerisindeki kükürt oluflumlar›,mikroorganizmalar yard›m›yla suda çözünebilen sülfatlara dönüflür.

Kömürde Nem Oran›n›n Azalt›lmas›Kömürün içerisinde safs›zl›klardan önemli bir bileflenin de nem oldu¤u daha ön-ce belirtilmiflti. Nemin varl›¤› kömürün ›s›l de¤erinin azalmas›na, nakliye ve stok-lama da maliyet art›fllar›na, yakma ifllemlerinde zorluklara neden olur. Ayr›ca nems›cakl›k de¤iflimlerinde buharlaflarak kömürün ufalanmas›na da neden olur. Kö-mürler üretildiklerinde niteliklerine ba¤l› olarak bir miktar nem içerirler. Buna ekolarak, kömür y›kama ifllemleri kömürün yüzey nemini att›r›r. Kömür y›kama tesis-lerinde, y›kama ifllemlerinin sonunda suyun uzaklaflt›r›lmas› çeflitli yöntemlerle uy-

gulanmaktad›r. Kömürden nemin uzaklaflt›r›lmas› ifllemleri kömürün tane boyutu-na ba¤l›d›r. ‹ri boyuttaki kömürlerin yüzey rutubeti, eleme sistemleri ile basit birflekilde uzaklaflt›r›l›rken, ince kömürlerin susuzland›r›lmas›nda merkezkaç kuvvetiile çal›flan sistemler, filtreler kullan›lmaktad›r. Toz kömürün kurutulmas› ve bünyeneminin uzaklaflt›r›lmas› için ›s›l ifllemler gereklidir.


Flotasyon: ‹nce boyuttakikömür tanelerinin suiçerisinde havakabarc›klar›na yap›flt›r›larakyüzdürülmesi esas›na

dayanan, kömürzenginlefltirme ifllemi.

Flokülasyon: ‹nce boyuttakikömür tanelerinin suiçerisinde bir arayagetirilerek çöktürülmesiesas›na dayanan, kömürzenginlefltirme ifllemi.

Ya¤ aglemerasyonu: ‹nceboyuttaki kömür tanelerininsu içerisinde bir arayagetirilerek yüzeydetopaklanmas› esas›nadayanan, kömürzenginlefltirme ifllemi.




Kömürlerin oluflumu ve yap›s›n›; kullan›m›nda

ve s›n›fland›r›lmas›nda etkili olan özelliklerini tan›mak.

Kömürler uygun co¤rafik, jeolojik, biyokimyasal

ve fiziksel koflullar›n oluflmas› durumunda, ba-

takl›klarda biriken bitki ve organik madde kal›n-

t›lar›n›n de¤iflimi sonucu oluflmufltur.Bu de¤iflim

iki aflamada gerçekleflmifltir: turbalar›n oluflumu

ve turbalar›n kömüre dönüflümü. Turbalar›n kö-

müre dönüflümü ise uygun jeolojik ve kimyasal

koflullar alt›nda s›cakl›k, bas›nç ve sürenin etkisi

ile gerçekleflmifltir. Bu etkilerin fliddeti ve süresi-

ne ba¤l› olarak kömürleflme süreci turba-linyit-taflkömürü-antrasit s›ras›n› takip eder. Linyitlerin

oluflumunda bas›nc›n etkisi fazla iken, taflkömü-

rü ve antrasitlerin oluflumunda s›cakl›¤›n etkisi

daha bask›nd›r. Turbalar›n kömürlere dönüflümü

sürecinde karbon oran› artarken; nem, uçucu

madde, oksijen ve hidrojen içeri¤i azal›r. Kömür-

ler homojen bir yap›da olmay›p, organik ve inor-

ganik maddelerden oluflurlar. Kat› inorganik

maddeler kömürün kullan›m› s›ras›nda çevreye

olumsuz etki yaparlar. Bu nedenle, çeflitli zen-

ginlefltirme yöntemleri ile kömürün yap›s›ndanuzaklaflt›r›lmal›d›r. Kömürün özellikleri kullan›m

alanlar›n›n belirlenmesinde ve kömürün y›kan-

mas›nda etkilidir. Bunlar aras›nda: nem, yo¤un-

luk, gözeneklilik, sertlik,tane boyut da¤›l›m›,

ö¤ütülebilirlik, ufalanabilirlik ve manyetik du-

yarl›l›k bafll›calar›d›r.

Kömürlerin üretim yöntemlerini k›yaslamak ve

bulundu¤u derinli¤e göre üretim yöntemi seçi-

mini yorumlamak.

Kömürler damar fleklinde oluflmufl maden yatak-

lar›d›r. Kömür damar›n›n yeryüzüne olan yak›nl›-

¤›, bölgenin iklim koflullar›, çevresel ve hukuksal

faktörlere ba¤l› olarak iki farkl› üretim yöntemi

vard›r. Yeryüzüne yak›n ve dekapaj oran› düflük

olan damarlar aç›k iflletme ile iflletilirken, ekono-

mik dekapaj oran›n› aflan yerlerde yeralt› iflletme-

si tercih edilir. Aç›k iflletmenin temel ifllemleri:

zemin haz›rlama, kaz› ve yükleme, nakliyat ve

dökme, arazinin tekrar düzenlenmesidir. Aç›k ifl-

letme yöntemlerinde önce kömürün üzerindeki

örtü tabakalar› kald›r›larak, kömür aç›¤a ç›kar›l›r.

Daha sonra yüksek kapasiteli ifl makineleri ile kö-

mür yerinden üretilir. Yeralt› iflletme yöntemindetemel ifllemler: haz›rl›k, üretim, tahkimat, nakli-

yat, havaland›rma ve su at›m›d›r. Yeralt› iflletme-

sinde, önce yeryüzünden itibaren kömürün en alt

seviyesine kadar kuyu ya da desandriler aç›l›r,

galeriler ile kömüre ulafl›l›r, kömür damar› içeri-

sinde üretim panolar› oluflturulur ve kömür ayak-

larda üretilerek yeryüzüne nakledilir. Tüm bu ifl-

lemler sürecinde oca¤a yeteri kadar hava gönde-

rilir, aç›lan boflluklar tahkimat ile desteklenir ve

biriken sular toplanarak ocak d›fl›na at›l›r.

Kömür haz›rlama ve zenginlefltirmenin neden-

leri aç›klamak.

Kömürün yap›s›nda yer alan inorganik madde-

ler, SO2 ve SO3 halinde kükürt oksitler; NO ve

NO2 halinde azot oksitler; CO ve CO2 halinde

karbon oksitler; CxH y yap›s›ndaki hidrokarbon-

lar ve partikül madde yayarak çevre kirlili¤ine

neden olurlar. Kirlilik yaratan bu maddelerin, ka-

nun ve yönetmelikler ile belirlenen s›n›rlar›n›n

afl›lmamas› için kömürlerin zenginlefltirilerek,

içerisindeki inorganik maddelerin belirli bir sevi- yenin alt›na indirilmesi gerekir. Kömür zengin-

lefltirmenin çevresel etkilerden baflka teknolojik

ve ekonomik gerekçeleri de vard›r. Bunlar ara-

s›nda: ›s›l de¤erinin artt›r›lmas›, tafl›ma, ö¤ütme

ve yakma sistemlerindeki tasarruflar say›labilir.

Kömür zenginlefltirme yöntemlerini belirlemekte

kullan›lan yüzdürme bat›rma deneyleri sonuç-

lar›n› yorumlamak.

Kömürlerin y›kanmaya elveriflli olup olmad›¤›,

ya da hangi yöntemler ile y›kanabileceklerini sap-

tamak üzere, laboratuarda yüzdürme bat›rma de-

neyleri yap›l›r. Kömür ve inorganik maddelerin

yo¤unluklar› aras›nda belirlenen bir seri a¤›r s›v›

kullan›larak, numune a¤›r s›v›lar›n içerisinde yüz-

dürülür. Bu deneylerden elde edilen veriler ile

yüzdürme bat›rma çizelgesi haz›rlan›r ve kömür

y›kama e¤rileri çizilir. Bu çizelge ve e¤riler kulla-

n›larak; bir y›kama ifllemi sonucunda elde edile-

cek ürünün miktarlar›, kül ve kükürt içerikleri ve

ay›rma yo¤unlu¤u belirlenir. Ayr›ca y›kama iflle-

minin zorluk derecesi saptan›r.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç

4

A M A Ç




Kömür zenginlefltirme yöntemlerini tan›mak.

Kömürlerin zenginlefltirilmesinde fiziksel, fiziko-

kimyasal, kimyasal ve biyolojik yöntemler kulla-

n›l›r. Fiziksel yöntemlerde, kömür ve ona efllikeden inorganik maddeler ars›s›ndaki yo¤unluk

fark›ndan yararlan›l›r. Bu yöntemde esas olarak

iri boyuttaki inorganik maddeler kömürün yap›-

s›ndan uzaklaflt›r›l›r. Ayr›ca kömür ve inorganik

maddelerin elektriksel iletkenlikleri ve manyetik

duyarl›klar› aras›ndaki farklardan yararlanarak

kömürün desülfirizasyonu da sa¤lan›r. Fiziko-

kimyasal yöntemler de kömür ile mineral mad-

delerin yüzey özelliklerindeki farkl›l›klardan ya-

rarlanarak çok ince boyuttaki kömürlerin zen-

ginlefltirilmesi sa¤lan›r. Kimyasal ve biyolojik yöntemler ise kömürün organik yap›s›na ba¤l› ya

da kömürün içerisinde mikroskobik boyutta yer

ald›¤› için fiziksel ve fiziko-kimyasal yöntemler

ile zenginlefltirilemeyen kükürdün uzaklaflt›r›l-

mas› için uygulan›r.

5

A M A Ç




1. Turbalar›n oluflumu afla¤›daki hangi koflullar›n bir

araya gelmesiyle bafllar ve geliflir?

a. Co¤rafik-Jeolojik-Fiziksel-Deneyselb. Metamorfik- Fiziksel-Kimyasal-Biyolojik

c. Jeolojik-Biyokimyasal-Deneysel-Metamorfik

d. Co¤rafik-Jeolojik-Biyokimyasal-Fiziksel

e. Biyolojik-Fiziksel-Biyokimyasal-Co¤rafik

2. Turbalar›n kömürlere dönüflüm sürecinde kömür-

leflme afla¤›daki hangi s›ralamay› takip eder?

a. Turba-Taflkömürü -Linyit -Antrasit

b. Turba-Linyit- Antrasit-Taflkömürü

c. Turba-Antrasit -Linyit-Taflkömürü

d. Turba-Antrasit-Taflkömürü -Linyit

e. Turba-Linyit-Taflkömürü-Antrasit

3. Gerçek yo¤unlu¤u 1.48 g/cm3; görünür yo¤unlu¤u

1.21 g/cm3 olan bir kömür numunesinin gözeneklili¤i

afla¤›dakilerden hangisidir?a. % 17.94b. % 18.24c. % 27.84d. % 25.14e. % 26.94

4. Kömürlerin ASTM s›n›fland›r›lmas›nda kullan›lan

özellikler afla¤›dakilerden hangisinde verilmifltir?a. Renk-Parlakl›k-Özgül Is›-Is›l ‹letkenlik

b. Nem-Kül-Kükürt-Kül Ergime S›cakl›¤›

c. Kömürleflme Derecesi-Yanma Özelli¤i-Azot-

Afl›nd›r›c›l›k

d. Sabit Karbon-Uçucu Madde-Is›l De¤er -Koklafla-

bilirlik

e. Hidrojen-Oksijen-Sertlik-K›r›lganl›k

5. Kömür damar›n›n üzerindeki örtü tabakas›n›n ifl ma-

kineleri ile kaz›l›p yüklenerek, en uygun yere tafl›nma-

s›na ne ad verilir?

a. Dekapajb. Aç›k ‹flletmec. Dekapaj Oran›d. Ekonomik Dekapaj Oran›e. Aç›k ‹flletme Oran›

6. Rezervi 10 milyon ton olan bir kömür damar›n› iflle-

tebilmek için kald›r›lmas› gereken örtü tabakas› hacmi

40 milyon m3 olarak hesapland›¤›na göre, bu bölgede-

ki dekapaj oran› afla¤›dakilerden hangisidir?a. 2.5 ton/m3

b. % 3c. 4 m3/ton

d. 30 tone. 50 m3

7. Afla¤›dakilerden hangisi yeralt› iflletmesinin temel ifllemlerinden de¤ildir?

a. Su at›m›b. Haz›rl›k

c. Üretim

d. Havaland›rma

e. Arazinin Tekrar Düzenlenmesi

8. Üretilen her ton kömür için 10 m3 metan gaz› ç›kan

bir ocakta günde 2000 ton üretim yap›lmaktad›r. Ocak

havas›ndaki metan oran› çal›flan iflyeri koflullar›na ve em-

niyet tüzüklerine göre % 1 olarak belirlendi¤inden, oca¤a

sevk edilecek hava miktar› afla¤›dakilerden hangisidir?

a. 1210 m3/dak

b. 1289 m3/dak

c. 1389 m3/dak

d. 1990 m3/dak

e. 2000 m3/dak

9. Ortalama s›cakl›¤›n 30°C oldu¤u bir bölgede, yakla-

fl›k 600°C olan antrasit oluflum s›cakl›¤›na 2850m de

ulafl›ld›¤›na göre, jeotermal gradyan afla¤›dakilerden

hangisidir?

a.

b.

c.

d.

e.

10. Yo¤unlu¤u 1.50 g/cm3 olan kömür numunesinden,

yo¤unlu¤u 2.5 g/cm3

olan inorganik maddelerin, gravite yöntemleri ile uzaklaflt›r›lmas› düflünülmektedir. Ay›rma

s›v›s› olarak su kullan›l›rsa konsantrasyon kriteri afla¤›da-

kilerden hangisidir? (Ek Bilgi:Su yo¤unlu¤u = 1 g/cm3)

a. 2

b. 2.5

c. 3

d. 3.5

e. 4

40°C

100m

20°C

100m

10°C

100m

5°C

200m

1°C

100m





Türkiye’nin kömür rezervi h›zla art›yor

Girifl Saati : 12:36

Güncelleme : 21.12.2008 15:02

Maden Tetkik ve Arama (MTA) Genel Müdürlü¤ünün,

bu y›l yapt›¤› arama çal›flmalar›nda 3 yeni kömür saha-

s›nda ciddi bulgulara ulafl›ld›. Eskiflehir ve Afyon’da yer

alan ve daha önce hiç arama yap›lmayan sahalardaki

rezervin 1 milyar ton oldu¤u tahmin ediliyor. Yetkililer-

den al›nan bilgiye göre, MTA’n›n 1980’li y›llar›n sonla-r›nda yavafllayan ve 2004 y›l›nda yeniden h›zlanan ara-

ma faaliyetleri, aral›ks›z sürdürülüyor. Hükümetin, ener-

ji kaynaklar›n› çeflitlendirme ve yerel kaynaklara a¤›rl›k

verme politikas› çerçevesinde ‘’kömür arama seferberli-

¤i’’ bafllatan MTA, bu kapsamda hedef alanlar belirleye-

rek oluflturdu¤u kömür arama projelerini hayata geçiri-

yor. Son y›llarda yap›lan arama çal›flmalar›yla, Türki-

ye’nin maden rezervleri 20 y›ldan bu yana ilk defa de-

¤iflmeye bafllad›. Metalik madenlerdeki de¤iflim, rezerv

tespitinin çok zor olmas› ve uzun zaman almas› nede-

niyle az olurken, en çok de¤iflim kömür rezervinde ya-fland›. MTA’n›n 2002-2007 y›llar› aras›nda yapt›¤› arama

çal›flmalar› sonucunda toplam 2,3 milyar ton yeni kö-

mür rezervi bulundu. Böylelikle Türkiye’nin linyit re-

zervleri %28’lik bir art›flla 8,3 milyar tondan 10,6 milyar

tona yükseldi. MTA’n›n, hükümetin yat›r›m bütçesini

art›rmas› ve personel al›m›na izin vermesiyle artan ara-

ma çal›flmalar› bu y›l da sürdü. Bu y›l›n Ocak ay›ndan

beri yap›lan arama çal›flmalar›nda, 3 yeni kömür saha-

s›nda ‘’ciddi bulgulara’’ ulafl›ld›. Eskiflehir-‹nönü’de yer

alan sahada 300 metre derinlik ve 25 metre kal›nl›kta,

yine Eskiflehir’in do¤usunda yeni bir alanda 350 metre

derinlikte ve 35 metre kal›nl›kta, Afyon-Dinar’da da 300-

350 metre derinlikte ve 15 metre kal›nl›kta kömür bu-

lundu. Eskiflehir’deki alanlarda rezervin tespitine yöne-

lik sondaj çal›flmalar› sürerken, Afyon-Dinar’daki rezerv

tespit çal›flmalar› 2009’da bafllayacak. Daha önce hiç

arama yap›lmayan bu alanlardaki rezervin, 1 milyar ton

oldu¤u tahmin edilirken, söz konusu alanlardaki kö-

mür, Türkiye’nin toplam kömür rezervini yaklafl›k yüz-

de 10 oran›nda art›racak.

Stratejik Kurum

Türkiye’nin kömür rezervinde son y›llarda meydana ge-len art›flta, hükümetin MTA’y› ‘’stratejik bir kurum’’ ola-

rak de¤erlendirerek bütçesini art›rmas› ve yeni perso-

nel al›m›na izin vermesinin pay›n›n büyük oldu¤u be-

lirtiliyor. Yat›r›m bütçesi 2002 y›l›nda 15 milyon TL’ye

kadar düflen MTA’n›n bütçesini sürekli art›ran ve bu y›l

98 milyon TL’ye ç›karan hükümet, 2009 için de 102 mil-

yon TL ay›rd›. Uzman personel konusunda s›k›nt› yafla-

yan MTA, hükümetin deste¤iyle, 2004’te bafllamak üze-

re 300’e yak›n yeni personel ald›, üniversitelerden de

30 civar›nda uzman transfer etti. MTA’ya yönelik at›lan

ad›mlara ba¤l› olarak, kurumun yapt›¤› proje say›s› vesondaj miktar› da artt›. MTA’n›n 2002’de 20 bin metre

olan sondaj miktar›, 2007’de 120 bin metreye ç›kt›,

2008’de flimdiye kadar 150 bin metreden fazla sondaj

yap›ld›. Gelecek y›l da 200 bin metre sondaj yap›lmas›

hedefleniyor.

Kaynak: 21.12.2008-Sabah

Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›1. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Turbalar›n Oluflumu” bafl-


2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Turbalar›n Kömüre Dönü-

flümü” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

3. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürün Özellikleri-Göze-

neklilik” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

4. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürlerin S›n›fland›r›lma-

s›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

5. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Aç›k ‹flletme Yöntemi” bafl-


6. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Aç›k ‹flletme Yöntemi” bafl-


7. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yeralt› ‹flletme Yöntemi”


8. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yeralt› ‹flletme Yöntemi”


9. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Turbalar›n Kömüre Dönü-

flümü” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

10. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Yo¤unluk Fark›na Ba¤l›

Yöntemler (Gravite Zenginlefltirme Yöntemle-

ri)” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.


”

“




S›ra Sizde 1Turbalar, bas›nç ve s›cakl›¤›n etkisi alt›nda kömüre dö-

nüflürler. Linyitlerin oluflumunda bas›nç daha etkin roloynarken; taflkömürü ve antrasitlerin oluflumunda s›-cakl›k daha etkindir.

S›ra Sizde 2Turbalar›n linyite dönüflümünde bas›nç en önemli fak-tördür. Bas›nc›n büyüklü¤ü ve etkime süresinin farkl›olmas› nedeniyle linyitlerin gözenek yap›s› farkl› ol-maktad›r.

S›ra Sizde 3Bölgedeki kömür damar›n›n dekapaj oran›:

olarak bulunurBölgenin EDO’su 15 m3/ton oldu¤undan aç›k iflletme

yöntemi uygulanabilir.

S›ra Sizde 4Çal›flan kifli bafl›na gerekli hava miktar› Efl. 3.5’ten:

Q = 6m3/dak kifli x 350 kifli= 2100 m3/dak

olarak bulunur.

Ocakta metan gaz› miktar›na göre hesaplanan, gereklihava miktar› 2000 m3/dak olarak bulunmufltu. Bu du-rumda çal›flan kifli say›s›na göre gerekli hava miktar›daha yüksek oldu¤undan oca¤a 2100 m3/dak hava sevkedilmelidir.

S›ra Sizde 5Çizelge 3.4’de kül de¤erlerinin yerine kükürt analiz so-nuçlar› yaz›larak, çizelge yeniden haz›rlan›r.

S›ra Sizde 6

a. Üst yatay eksendeki 1.55 g/cm3 yo¤unluk de¤erin-

den bir dik inilerek yo¤unluk e¤risini kesti¤i nokta

belirlenir. Bu noktadan çizilecek yatay do¤runun,

sol düfley ekseni kesti¤i nokta, temiz kömür mikta-

r›n› (%58); sa¤ düfley ekseni kesti¤i noktada art›k

miktar›n› (%42) verir. Yatay do¤runun yüzen e¤risi-

ni kesti¤i noktaya karfl›l›k gelen, alt yatay eksendeki

de¤er (%13) yüzendeki; batan e¤risini kesti¤i nokta-

ya karfl›l›k gelen, alt yatay eksendeki de¤er (%75)

art›¤›n kül oran›d›r.

b. Üst yatay eksendeki 1.55 g/cm3 yo¤unluk de¤erin-

den dikin 0.1 g/cm3 malzeme e¤risini kesti¤i nokta-

ya karfl›l›k gelen, sol düfley eksen de¤eri (% 9) oku-

nur. %9’luk de¤er Çizelge 3.5 ile k›yasland›¤›nda;

ay›rman›n kolay, etkin özgül a¤›rl›k fark›na ba¤l›

yöntemler ile yüksek kapasitede yap›labilece¤ini

göstermektedir.

S›ra Sizde 7

Ay›rma s›v›s›n›n yo¤unlu¤u dS = 1.2 g/cm3 al›n›rsa kon-

santrasyon kriteri:


K g cm g cm g cm g cm

= −−

=2 1 1 2

1 45 1 23 60

3 3

3 3

. / . /

. / . / .

DO mton

m ton /= =

60000000

500000012

3

3

S›ra Sizde Yan›t Anahtar›

Yo¤unluk

aral›¤›

g/cm3

Miktar

%

M

Kükürt

%

K

MXK

Toplam yüzen Toplam batan

+/-0.1 g/cm3

yo¤unluktaki mal.

miktar›

Miktar

% ΣM↓ΣMXK ↓

Kükürt,

% MXK

SM

Σ ↓

↓

Miktar

%

ΣM↑

ΣMXK ↑

Kükürtl,

% MXK

M

Σ

Σ

↑

↑

Yo¤.Miktar

%

a 1 b 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

-1.3 37.64 0.73 27.48 37.64 27.48 0.73 100 189.74 1.90 1.3 -

+1.3-1.4 12.73 0.89 11.33 50.37 38.81 0.77 62.36 162.26 2.60 1.4 18.78

+1.4-1.5 6.05 1.35 8.17 56.42 46.98 0.83 49.63 150.93 3.04 1.5 10.75

+1.5-1.6 4.70 1.98 9.31 61.12 56.29 0.92 43.58 142.76 3.26 1.6 7.73

+1.6-1.7 3.03 2.32 7.03 64.15 63.32 0.99 38.88 133.45 3.43 1.7 5.69

+1.7-1.8 2.66 3.11 8.27 66.81 71.59 1.07 35.85 126.42 3.53 1.8 -

+1.8 33.19 3.56 118.15 100 189.74 1.90 33.19 118.15 3.56

TOPLAM 100 1.90




ASTM, (1991). Annual Book of ASTM Standarts, Part

26, ASTM International, West Conshohocken, PA Ateflok, A. (2004). Kömür Haz›rlama ve Teknolojisi,

Yurt Madencili¤ini Gelifltirme Vakf›, ‹stanbul.

Ayvazo¤lu, E. (1984). Madenlerde Havaland›rma ve

Emniyet, ‹TÜ Maden Fakültesi, Ofset Matbaas›.

Burt, R.O. (1984) Gravity Concentration Techno-

logy, Elsevier, Amsterdam.

Do¤an, Z. (1994). Özgül A¤›rl›k Fark› (Gravite) ile

Zenginlefltirme, eds. Önal, G., Ateflok, G., Cevher

Haz›rlama El Kitab›, Yurt Madencili¤ini Gelifltirme

Vakf›, ‹stanbul.

Karayi¤it, A.‹. ve Köksoy, M. (1998). Kömürün Oluflu-mu ve S›n›fland›r›lmas›, ed. Kural, O., Kömür

Özellikleri, Teknolojisi ve Çevre ‹liflkileri , Öz-

gün Ofset, ‹stanbul.

Konuk, A ve Göktan, M. (1992). Aç›k ‹flletme Maden-

cili¤i, Anadolu Üniversitesi, Müh. Mim. Fakültesi

Yay›nlar›, No.108. Eskiflehir.

Küçükbayrak, S. Kad›o¤lu, E. ve Kemal, M. (1991). Kö-

mürün Fiziksel ve Di¤er Baz› Teknolojik Özel-

likleri, ed. Kural, O., Kömür, Kurtifl Matbaas›, ‹s-

tanbul.

Meriçboyu, A. E. Beker, Ü G. ve Küçükbayrak, S. (1998)Kömürün Kullan›m›n› Belirleyen Önemli Özel-

likleri, ed. Kural, O., Kömür Özellikleri, Tekno-

lojisi ve Çevre ‹liflkileri, Özgün Ofset, ‹stanbul.

Özpeker, I. (1991). Kömür Oluflumu, Petrografisi ve

S›n›fland›r›lmas›, ed. Kural, O., Kömür, Kurtifl

Matbaas›, ‹stanbul.

Salto¤lu, S. (1991). Kömür Üretim Yöntemleri ve Kö-

mür Kalitesine Etkisi, ed. Kural, O., Kömür, Kur-

tifl Matbaas›, ‹stanbul.

Atak, S. ve Önal G. (1991) Kömür Haz›rlama ve Te-

sisleri, ed. Kural, O., Kömür, Kurtifl Matbaas›, ‹s-

tanbul.

Nakoman, E. (1971) Kömür, MTA E¤itim Serisi, No.8,

Ankara.

Van Krevelen, D. W. 81993). Coal Typology, Physics,

Chemistry, Constitution, Elsevier, Amsterdam.

http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/pdf/coal.pdf

http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/world.html




Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra;Kömürlerin genel kullan›m alanlar› ile termik santrallarda elektrik enerjisiüretimi ve amonyak üretimini aç›klamak,Kömürlere uygulanan yanma, gazlaflt›rma, s›v›laflt›rma, piroliz ve koklaflmagibi ›s›l dönüflüm süreçlerini aç›klamak için gerekli bilgi ve becerileri edin-mifl olacaks›n›z.


• Kömürlerin Kullan›m Alanlar›• Termik Santrallerde ElektrikEnerjisi Üretimi

• Kömürden Amonyak Üretimi• Kömürlerin Yak›lmas›

• Kömürlerin Gazlaflt›r›lmas›• Kömürlerin S›v›laflt›r›lmas›• Kömürlerin Pirolizi• Kömürlerin Koklaflt›r›lmas›

Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel Enerji

Kaynaklar›

• KÖMÜR KULLANIM ALANLARI• TERM‹K SANTRALARDA L‹NY‹T

KULLANIMI

• ISITMA SEKTÖRÜNDE L‹NY‹TKULLANIMI

• ENDÜSTR‹DE KÖMÜR KULLANIMI

• KÖMÜRLERE UYGULANAN ISILSÜREÇLER

Kömür Kullan›mAlanlar› ve KömürTeknolojileri




Bu ünitede; öncelikle kömürlerin termik santrallerde, ›s›tma sektöründe ve endüs-tride kullan›m alanlar› hakk›nda bilgi verilecek, daha sonra kömürler üzerine uy-

gulanan ›s›l süreçler aç›klanacakt›r. Bu süreçler yanma, gazlaflt›rma, s›v›laflt›rma,

piroliz ve koklaflt›rma bafll›klar› alt›nda incelenecektir.

KÖMÜR KULLANIM ALANLARITürkiye’de yüksek kaliteli tafl kömürü rezervlerinin büyük ölçüde Zonguldak hav-

zas› ile s›n›rl› oldu¤u bilinmektedir. Tafl kömürü, büyük ölçüde kok üretiminde

kullan›lmaktad›r. Bu ünitede kok üretimi ayr› bir bafll›k alt›nda ele al›nacakt›r.

Ülkemizde, nem ve kül içeri¤i yüksek buna ba¤l› olarak ›s›l de¤eri düflük lin-

yitlerin yan› s›ra yüksek kaliteli linyit kömürleri de bulunmaktad›r. Bir di¤er deyifl-le, ülkemizdeki, düflük kaliteli linyitlerin toplam rezerv içindeki pay› oldukça yük-

sektir. Linyitlerimizin ›s›l de¤erleri 600 ile 6000 kcal/kg aras›nda de¤iflmektedir.

Ancak ›s›l de¤eri 2500 kcal/kg dan az olan kömürler, tüm linyit rezervlerimizin

yaklafl›k % 66’s›n› oluflturmaktad›r.

Ülkemizde linyitlerin kullan›m alanlar› üç ana bafll›k alt›nda toplanabilir.

• Termik santraller

• Is›tma sektörün

• Sanayi sektörün

TERM‹K SANTRALLERDE L‹NY‹T KULLANIMIKömürlerin yak›larak, ›s› enerjisinin elektrik enerjisine dönüfltürülmesi termik san-trallerde gerçeklefltirilmektedir. Bu yöntemde, baflta kömür olmak üzere di¤er fo-

sil yak›tlar›n da yak›lmas›yla ortaya bir kimyasal yanma enerjisi ç›kar. Bu enerji ile

su ›s›t›l›r ve buharlaflmas› sa¤lan›r. Elde edilen buhar, buhar türbinlerinden geçiri-

lir. Buhar türbini dönerken, beraberinde jeneratörden elektrik enerjisi üretmekte-

dir. Termik santrallerde üretilen elektrik, transformatöre iletilir. Burada voltaj› dü-

zenlenerek, yüksek gerilim hatlar› ile kullan›m alanlar›na tafl›n›r.

Termik santrallerin verimlili¤i ortalama % 30 dolay›nda bulunmaktad›r. Bu

oran kömürün yanmas›yla ortaya ç›kan ›s› enerjisinin, elektrik enerjisine dönüfl-

me yüzdesidir.

Termik santrallerin kullan›m›n›n çevreye olumsuz etkileri olmas›na ra¤men,tüm dünyada yayg›n kullan›m› devam etmektedir.

Kömür Kullan›m Alanlar› veKömür Teknolojileri



Termik santrallerin en önemli üstünlü¤ü, düflük kaliteli linyitlerin bulunduklar› yerde yak›larak de¤erlendirilmesine uygun olmas›d›r. Bu flekilde ülkemizde yayg›nolarak bulunan düflük kaliteli linyitlerin do¤rudan yak›larak kullan›lma alan› bu-lunmaktad›r. Ülkemizin tüm yörelerine da¤›lm›fl olan linyit rezervlerimizin enönemlileri; Afflin - Elbistan, Beypazar›, Çan, Mu¤la, Orhaneli, Seyitömer, Soma,Tunçbilek ve Tufanbeyli havzalar›nda bulunmaktad›r. (TK‹, 2007)

Tüm bu havzalardaki toplam linyit rezervinin, 2007 y›l› belirlemelerine göre10.7 milyar ton oldu¤u bilinmektedir. Linyit yataklar›m›z içinde en zengin olan› Af-flin-Elbistan havzas›nda bulunmaktad›r. Bu havzadaki yataklarda toplam linyit re-zervlerimizin yaklafl›k % 30’u bulunmaktad›r. Bu rezerv Afflin-Elbistan’da bulunantermik santraller için yeterli görünmektedir.

Ülkemizde elektrik enerjisi bafll›ca, termik, hidrolik, jeotermal ve rüzgar olmaküzere dört ana kaynaktan üretilmektedir.

Termik santrallerde üretilen elektrik enerjisinde, ana yak›t kayna¤› olarak linyit ve tafl kömürünün yan›nda do¤al gaz ve fuel oilde kullan›lmaktad›r.

Türkiye’de mevcut kurulu güç da¤›l›m› 2007 y›l› için afla¤›da verilmifltir.

Çizelge 4.1’de görüldü¤ü gibi ülkemizde mevcut 40834 MW kurulu gücün yak-

lafl›k % 67’si termik santrallerde yo¤unlaflm›flt›r.

Mevcut kurulu güçler, kaynak da¤›l›m› aç›s›ndan incelendi¤inde; kömürüntüm kaynaklar içinde yaklafl›k %25 gibi önemli bir yere sahip oldu¤u görülmek-tedir.( Çizelge 4.2)

Ülkemiz kömürlerinden, özellikle düflük kaliteli linyitlerden, termik santraller-de, elektrik enerjisi üretimi büyük ölçüde EÜAfi (Elektrik Üretim A.fi.) taraf›ndangerçeklefltirilmektedir.

EÜAfi taraf›ndan mevcut kurulu güçlerde, 2007 y›l›nda yap›lan termik üretimler61346 GWh olarak gerçeklefltirilmifltir. Bunun 33738 GWh’› linyitlerden, 2072

GWh’› ise tafl kömüründen üretilmifltir. Bu de¤erler EÜAfi’›n toplam termik üreti-minin %58’inin kömürlerden yap›ld›¤›n› göstermektedir.


Santral Kurulu Güç (MW) %

Termik 27271 66,78

Hidrolik 13393 32,80

Rüzgar 146 0,36

Jeotermal 22 0,06

Toplam 40834

Çizelge 4.1Türkiye’de Mevcut Kurulu Güç Da¤›l›m›

Kaynak: EÜAfi, 2007

Kaynak %

Do¤algaz 35,66

Hidrolik 32,80

Kömür 20,93

‹thal Kömür 4,04

S›v› Yak›tlar 4,90

Rüzgar 0,36

Jeotermal 0,06Di¤er 1,25

Çizelge 4.2Türkiye’de Kurulu Elektrik Güçlerinin Kaynaklar Aç›s›ndan Da¤›l›m›




Ülkemizde mevcut kurulu güçlerde üretilen elektrik enerjisinin da¤›l›m› ise afla-¤›da verilmifltir.

Ülkemizde termik santrallerde üretilen top-

lam elektrik enerjisinin yaklafl›k % 23’ünün ana yak›t kayna¤› kömürdür.Enerji talebinin zaman›nda, güvenilir, ye-

terli miktarda ve kesintisiz olarak karfl›lanabil-mesinde termik santraller çok önemli bir rolüstlenmifllerdir.

Bu termik santrallerde kullan›lan kömürmiktarlar› Çizelge 4.4’de verilmifltir.

Linyit ve tafl kömürü kullan›larak, elektrikenerjisi üretimi ülkemize yay›lm›fl olan termiksantrallerde gerçekleflmektedir. Bu termik san-

trallerin bafll›calar› Çizelge 4.5’de verilmifltir.Bu çizelgeden görüldü¤ü gibi; ülkemizdetermik santrallerin kurulmas›na 1950’li y›llardabafllanm›fl ve bu süreç günümüze kadar de-

vam etmifltir. Bu termik santrallerden Çatala¤-z› - Zonguldak termik santralinde ana yak›tolarak 3200-3500 kcal/kg ›s›l de¤ere sahip tafl kömürü kullan›lmaktad›r. Buna kar-fl›n di¤er tüm santrallerde daha düflük kaliteli linyitler kullan›lmaktad›r. 18 MartÇan Termik santrali ise, en yeni teknoloji ürünü termik santrallerden biri olarakdikkat çekmektedir. Bu santralde linyitlerin yak›lmas›nda ak›flkan yatak teknoloji-si kullan›lmaktad›r.

774. Ünite - Kömür Kullan›m Alanlar› ve Kömür Teknoloji ler i

Üretilen Enerji

(GWh)Termik 155196

Hidrolik 35850

Rüzgar 355

Jeotermal 155

Toplam 191556

Çizelge 4.3Türkiye’de Üretilen

Elektrik Enerjisinin Kaynaklara Da¤›l›m›


Kömür Kullan›lan

Miktar(Ton)

Linyit 55234238

Tafl Kömürü 1707036

Çizelge 4.4Termik Santrallerde Kullan›lan Kömür Miktarlar›


Santral Ad› Bulundu¤u

Yer

‹flletmeye

Girifl Tarihi

Kurulu

Güç

(MW)

Ünite

Say›s›

Yak›t

Cinsi

Yak›t Is›l

De¤eri

Alt/Üst

(kcal/kg)

Günlük

Kömür

‹htiyac›

(Bin Ton)

Afflin Elbistan- AKahraman Marafl 07.07.1984 1355 4 Linyit 1950/1600 28

Afflin Elbistan-B Kahraman Marafl 22.12.2004 1440 4 Linyit 1950/1600 10

Çatala¤z› Zonguldak 26.07.1989 300 2Tafl

Kömürü3200/3500 40

Kangal Sivas 06.03.1991 457 3 Linyit 1300/1430 60

Orhaneli Bursa 23.03.1992 210 1 Linyit 2350/3850 25

Seyitömer Kütahya 25.07.1973 600 4 Linyit 1500/2000 30

Soma Manisa 29.09.1981 1034 8 Linyit 2400/2640 55

Tunçbilek Kütahya 15.041956 365 5 Linyit 2600/3000 60

18 Mart Çan

(Ak›flkan Yatak)Çanakkale 20.10.2003 320 2 Linyit 2340/2860 10

Çizelge 4.5Türkiye’de Bulunan Bafll›ca Termik Santraller

Kaynak:http://www.euas.gov.tr



Türkiye’de üretilen elektrik enerjisinin kaynaklar aç›s›ndan da¤›l›m›n› irdeleyiniz?

Çözüm:Ülkemizde üretilen elektrik enerjisi, bafll›ca dört kaynaktan elde edilmektedir.

Bu kaynaklar termik, hidrolik, rüzgar ve jeotermal kaynaklard›r. Çizelge 4.3.’dekiEUAfi 2007 verilerine göre üretilen toplam 191556GWh elektrik enerjisinin %81’itermik santralarda, %18,7 si ise hidrolik santrallarda üretilmektedir. Görüldü¤ü gi-

bi rüzgar ve jeotermal enerjiden elde edilen elektrik enerjisi miktar› bunlar›n ya-n›nda çok az kalmaktad›r. Özellikle termik santraller ülkemiz elektrik enerjisininbüyük bölümünü karfl›lamaktad›r.

Ülkemizdeki termik santrallerde kullan›lan ana yak›t kaynaklar› nelerdir?

Termik Santrallerin Çevreye EtkileriTermik santrallerde kömürün yak›lmas›, özellikle düflük kaliteli linyitlerin yak›lma-s›n›n do¤al bir sonucu olarak çevreye olumsuz etkileri bulunmaktad›r. Dünya ge-nelinde termik santrallerde y›lda 1 milyar tona yaklaflan kömür kullan›ld›¤› düflü-nülürse, termik santrallerin çevreye verdikleri zarar daha iyi anlafl›labilir. Termiksantrallerin kömür yakmalar› nedeniyle ortaya ç›kan kirleticiler;

• Karbon dioksit (CO 2 ) • Kükürt dioksit (SO 2 )• Azot oksitler (NO x )• Baca tozlar› • Külolarak befl ana bafll›kta toplanabilir.

Karbon Dioksit (CO2 ) Yay›n›m›Kömürün yak›lmas›n›n do¤al bir sonucu olarak atmosfere karbon dioksit (CO2)

yay›n›m› ortaya ç›kar. Bu yay›n›m ile havadaki oksijen (O2) oran› azald›¤› gibi, ik-lim de¤ifliklerine neden olan sera etkisi ortaya ç›kar.


fiekil 4.1

Termik Santral

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 1



Kükürt Dioksit (SO2) Yay›n›m›Özellikle düflük kaliteli linyitlerin içeri¤inde bulunan kükürt, kömürün termik san-trallerde yak›lmas› ile kükürt dioksit (SO2) haline dönüflerek, baca gazlar› ile yan-

ma ortam›n› terk etmektedir. Son y›llarda gelifltirilen teknolojiler ile baca gaz› için-deki kükürt dioksit büyük ölçüde tutulabilmektedir. Ancak yine de bir miktar kü-kürt dioksitin baca gaz› ile birlikte atmosfere yay›ld›¤› bilinmektedir. Kükürt diok-sitin atmosfere yay›lmas› özellikle çevredeki bitkiler ve insanlar üzerine önemli za-rarlar vermektedir. Öncelikle canl›lar üzerinde do¤rudan yap›y› bozucu ve yüzey-sel yan›k etkisi yaratmaktad›r. Ayr›ca yöredeki ya¤›fllar›n ve ba¤›l nemin fazlal›¤›ile birlikte toprakta asitli¤i artt›r›c› ve mikrobiyolojik etkinli¤i azalt›c› etki yaratarak,dolayl› yoldan canl›lar›n direncinin azalmas›na yol açar. Özellikle çevredeki bitkiörtüsü üzerinde bu olumsuz etkiler görülmektedir.

Azot Oksitler (NOx)Kömürlerin yak›lmas›nda hava kullan›ld›¤› için, havan›n içeri¤indeki azot yanmaolay› s›ras›nda azot oksitler (NOx) haline dönüflebilir. Azot dioksit (NO2) azot mo-noksit (NO) baflta olmak üzere bafll›ca tüm azot oksitlerin solunmas› akci¤er, ka-raci¤er ve solunum yolu hastal›klar›na neden olmaktad›r.

Baca Tozlar›Kömür içeri¤inde bulunan anorganik yap›n›n bir k›sm›, yanma s›ras›nda, serbest

toz halinde baca gaz›na kar›flmaktad›r. Bu toz parçac›klar, çevreye önemli zararlar

vermektedir. Baca tozlar›n›n büyük bölümü, baca gazlar› atmosfere verilmeden

önce özel filtrelerden geçirilerek tutulmaktad›r.

KülBüyük ölçüde yanma sonras›nda, al›nan kül miktar› oldukça fazlad›r. Buna baca

gazlar›ndan tutulan tozlar›n da ilave edilmesiyle önemli miktarlarda at›k kül olarak

al›n›r. Bu kül, çevreye yay›lmamas› için özenle depolanmal›d›r.

Termik santrallerden kükürt dioksit (SO 2 ) yay›n›m› neden oluflur ve etkileri nelerdir?

Çözüm:

Düflük kaliteli linyitlerin içeri¤inde kükürt bulunmaktad›r. Termik santrallerde,

bu linyitlerin yak›lmas› ile içeri¤inde bulunan kükürt, kükürt dioksit (SO2) haline

dönüflerek, baca gazlar› ile yanma ortam›n› terk etmektedir. Kükürt dioksitin at-

mosfere yay›lmas› özellikle çevredeki bitkiler ve insanlar üzerine önemli zararlar vermektedir. Öncelikle canl›lar üzerinde do¤rudan yap›y› bozucu ve yüzeysel ya-

n›k etkisi yaratmaktad›r. Ayr›ca yöredeki ya¤›fllar›n ve ba¤›l nemin fazlal›¤› ile bir-

likte toprakta asitli¤i artt›r›c› ve mikrobiyolojik etkinli¤i azalt›c› etki yaratarak, do-

layl› yoldan canl›lar›n direncinin azalmas›na yol açar.

Kömür yak›lmas› nedeniyle ortaya ç›kan bafll›ca kirleticiler nelerdir?

ISINMA SEKTÖRÜNDE KÖMÜR KULLANIMIKarasal iklimin büyük ölçüde hakim oldu¤u ülkemizde evsel ›s›nma önemli bir so-

run olarak ortaya ç›kmaktad›r. Is›nmada do¤algaz kullan›m›n›n giderek yayg›nlaflt›-

r›lmas› çal›flmalar› devam etmekle birlikte, kömürlerin ›s›nma amaçl› kullan›m› öne-


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

2



mini günümüzde de sürdürmektedir. Ülkemizde, ›s›nma amaçl› kömür ihtiyac› gerek

iklim koflullar› ve gerekse sosyo - ekonomik koflullar nedeniyle devam etmektedir.

Nem ve kül içeri¤i yüksek, düflük kaliteli linyitlerin evsel amaçl› ›s›nmada kul-

lan›lmas› do¤al olarak onar›lmas› çok güç çevresel zararl› etkiler yaratmaktad›r. Bulinyitlerin, evsel ›s›nma amaçl› yak›lmas› s›ras›nda öncelikle içeri¤inde bulunan su-

yun uzaklaflt›r›lmas› için büyük miktarda enerji harcanmas› gerekmektedir. Bu da

önemli miktarda enerji kayb›na yol açmaktad›r. Linyitin yanmas› sonucunda, siyah

renkte görülen yanmam›fl kömür parçac›klar› soba veya kazanlardaki hava çekifli

ile sürüklenmekte, is fleklinde duman içinde havaya geçmektedir. Bunun yan›nda

bu kömürün yanmas› ile önemli miktarda kükürt dioksit ve azot oksitler atmosfe-

re verilmektedir. Bu da kent yaflam› için önemli bir tehdit oluflturmaktad›r.

ENDÜSTR‹DE L‹NY‹T KULLANIMISanayi sektöründe kömür tüketimi, bafll›ca Azot-Gübre, Çimento ve fieker endüs-

trileri nde görülmektedir.Burada örnek olarak en çok kullan›m alan› bulunan Azot-Gübre endüstrisi için

temel bir hammadde olan amonyak üretimi verilmifltir.

Kömürden Amonyak ÜretimiKimya endüstrisinin en önemli maddelerinden birisi hiç kuflkusuz amonyak ( NH3) t›r.

Amonyak bafll›ca, gübre üretiminde kullan›lan bir hammadde durumundad›r.

Amonyak kullan›larak amonyum sülfat ((NH4)2SO4), amonyum nitrat (NH4NO3)

ve üre gibi azotlu gübreler üretilir. Gübre üretiminin yan›nda amonyak, nitrik asit

(HNO3) sentezlenmesinde de kullan›l›r. Ayr›ca, buharlaflma gizli ›s›s›n›n çok yük-

sek olmas›ndan yararlan›larak so¤utma teknolojilerinde s›kl›kla amonyak kullan›l-

maktad›r. Endüstride çok yo¤un ve yayg›n bir kullan›m alan› olan amonyak üreti-

mi bafll›ca iki yöntemde incelenebilir.;

• Kömür koklaflmas›nda yan ürün olarak elde edilebilir.

• Azot (N2) ve hidrojenden (H2) sentez yolu ile üretilebilir.

Endüstriyel süreç olarak uygulanan ilk yöntem, 1910 y›l›nda uygulanmaya bafl-

lan›lan Haber-Bosch süreci dir. Bu süreç günümüzde de uygulanan yöntemlerden

birisidir. Ülkemizde Kütahya’da bulunan Gübre Sanayiinde, sentez yolu ile amon-

yak üretiminde kullan›lan hammadde, kömürdür.

Öncelikle kömür kurutulur, k›rma ve ö¤ütme ifllemlerinden sonra hava ve su bu-

har› ortam›nda gazlaflt›r›l›r. Gazlaflt›rma ifllemi yaklafl›k 1500°C s›cakl›¤›n üzerinde

gerçeklefltirilir. Elde edilen gaz ürün yaklafl›k % 58 CO, % 27 H2, % 12 CO2, % 2,5,N2,%0,2 O2, % 0,3 H2S ve uçucu kül içermektedir. Öncelikle bu kül, y›kama kulelerin-

de su ile y›kama sonucu temizlenir. Gaz içerisindeki safs›zl›klar› oluflturan karbon

monoksit (CO), karbon dioksit (CO2) ve hidrojen sülfür (H2S) gazlar›n›n giderilmesi

gereklidir. Öncelikle, CO su gaz› tepkimesi ile CO2a dönüfltürülür. Bu tepkime so-

nucunda ortamda H2 gaz› üretilmifl olur. Daha sonra gaz, absorpsiyon kulesine gön-

derilir. Bu kulede, genellikle çözücü olarak potasyum hidroksit (KOH) kullan›l›r. Bu

y›kama kulesinde karbon dioksit (CO2) ve hidrojen sülfür (H2S) giderilir.

Absorpsiyon y›kama kulelerinden ç›kan gaz içinde bulunabilecek safs›zl›klar›n

reaktöre beslenmeden önce tamamen giderilmesi gereklidir. Bu gaz içinde bulu-

nabilecek CO, CO2, H2S gibi safs›zl›klar reaktörde kullan›lan katalizörün etkinli¤i-

ni ortadan kald›rabilirler. Bu duruma katalizörün zehirlenmesi ad› verilir. Bu ne-




denle sentez gaz› ileri ar›tma kulesine gönderilir. Bu kulede genellikle s›v› azot ile

y›kanarak safs›zl›klardan tamamen giderilir. Daha sonra safs›zl›klardan ar›nd›r›lm›fl

olan gaz içine yeterli miktarda azot gaz› kat›larak, azot (N2) / hidrojen (H2) oran›

1/3’ e ayarlan›r. Azot ile hidrojen aras›ndaki tepkime yüksek bas›nçta ve katalizörortam›nda gerçekleflmektedir. Katalizör olarak genellikle demir (Fe), mangan (Mn),

kobalt (Co) bazl› katalizörler kullan›lmaktad›r. Elde edilen sentez gaz› 385 bar yük-

sek bas›nca kadar s›k›flt›r›l›r. Genellikle demir (Fe) katalitik etkisi alt›nda amonyak

(NH3) üretilir. Elde edilen ürün, bas›nç alt›nda 32°C s›cakl›¤a kadar so¤utulur.

Amonyak s›v› hale geçer. Tepkimede dönüflmemifl gazlar tekrar reaktöre geri bes-

lenir. Kömürden amonyak üretimi süreci ak›fl flemas› fiekil 4.2’. da verilmifltir.

Bu süreçte yer alan bafll›ca tepkimeler afla¤›da verilmifltir:

Gazlaflma tepkimeleri

C + 1/2 O2 + 2N2 CO + 2N2

C + O2 + 4N2 CO2 + 4N2

CO2 + C 2CO

Su gaz› tepkimesi

C + H2O CO + H2

CO + H2O CO2 + H2

Amonyak sentezi tepkimesi

N2 + 3H2 2NH3

Kömürden amonyak üretim sürecinde sentez gaz›n›n reaktöre verilmeden önce

ar›t›lmas›nda amaç nedir?

Çözüm: Absorpsiyon y›kama kulelerinden ç›kan gaz içinde bulunabilecek safs›zl›klar›n

reaktöre beslenmeden önce tamamen giderilmesi gereklidir. Bu gaz içinde bulu-nabilecek CO, CO2, H2S gibi safs›zl›klar reaktörde kullan›lan katalizörün etkinli¤i-ni ortadan kald›rabilirler. Bu duruma katalizörün zehirlenmesi ad› verilir. Bu ne-denle sentez gaz›, ileri ar›tma kulesine gönderilir.


fiekil 4.2

Gaz

Ürün

K›rma,Ö¤ütme

Ön ‹fllemler

Gazlaflt›rmaReaktörü

GazSafs›zl›k

TemizlemeCO/H2Oran›

Ayarlamas›

H2Ay›rmaÜnitesi

Ay›rma‹fllemleri

Gaz/S›v› Yak›tlar

Kimyasallar

Elektrik ÜretimiKömür

H2

Hava + Su buhar›Su buhar›HidrojenHavaOksijen + Su

Kül/Cürüf

Kömürden Amonyak Üretimi Süreci Ak›fl fiemas›

Ö R N E K



Amonyak kullan›m alanlar› nelerdir?

KÖMÜRLERE UYGULANAN ISIL SÜREÇLERKömürlere uygulanan ›s›l süreçler befl ana bafll›kta toplanabilir.• Yakma • Gazlaflt›rma • S›v›laflt›rma • Piroliz • Koklaflt›rma

Yakma; kömürlerin, hava ya da oksijen ortam›nda do¤rudan ›s›l ifllem sonucun-da, kimyasal yanma enerjisi aç›¤a ç›kar. Bu süreç önemli bir enerji kayna¤› ola-rak kullan›l›r.

Gazlaflt›rma; kömürlerin farkl› gaz ortamlar›nda, reaktör içinde, ›s›l olarak ya-p›sal bozunmaya u¤rayarak, gaz ürünler elde edilmesi sürecidir.

S›v›laflt›rma; kömürlerin reaktörlerde, genellikle hidrojen verici etkisi olan çözü-cüler yard›m›yla esas olarak s›v› ürünler verecek flekilde bozundurulmas› sürecidir.

Piroliz ise; kömürlerin havas›z ortamda, ›s›t›larak s›v›, kat› ve gaz ürünlere dö-nüfltürülmesi ifllemidir.

Koklaflt›rma; koklaflmaya elveriflli kömürlerin, havas›z ortamda bozundurula-

rak karbonca zengin kat› ürün elde edilmesi ifllemidir.

Kömürlerin Yak›lmas›Günlük yaflam›m›zda en yayg›n flekilde kullan›lan kömür kullan›m yöntemlerinin

bafl›nda kömürlerin do¤rudan yak›lmas› gelmektedir.

Kömürlerin do¤rudan yak›lmas›; evlerdeki kalorifer kazanlar›ndan, elektriküreten termik santrallere kadar çok çeflitli boyutlardaki kazanlarda ve f›r›nlarda

gerçeklefltirilmektedir.

Kömür esas olarak, karbon (C) ve hidrojen (H) temelinde, bir karmafl›k orga-

nik yap›ya sahiptir.

Yanma, kömür yap›s›ndaki yanabilir organik yap›n›n, havan›n oksijeni (O2) ile

h›zl› kimyasal olarak tepkimeye (reaksiyona) girmeleri süreci fleklinde tan›mlana-

bilir. Yanma süreci sonucunda kömür yap›s›ndaki bu yanabilen elementler ve bi-

leflikler genel olarak karbondioksite (CO2) ve su (H2O) buhar›na dönüflürler.

Kömür organik yap›s›nda, karbon ve hidrojen yan›nda, az miktarda da olsa kü-

kürt (S) ve azot (N) elementleri de bulunur.

Bu elementler yanma sürecinde kükürt dioksit ve çeflitli azot oksitleri halinedönüflerek yanma gazlar› içinde bulunurlar. Ancak bu bileflikler çevreye zararl›

gazlar olduklar›ndan yanma sürecine kat›lmalar› istenmez.

Kömürlerin özellikle endüstride, kazanlarda ve f›r›nlarda yak›lmas› için öncelik-

le k›rma- ö¤ütme - kurutma gibi ön ifllemlere tabi tutulurlar. Yakma süreci için ge-

rekli oksijen kayna¤› havad›r. Hava hacimsel olarak %21 oksijen ve %79 azottan

olufltu¤u kabul edilir. Yakma iflleminde, kömür miktar›na ba¤l› olarak en az ne ka-

dar hava kullan›lmas› gerekti¤i önemli bir etkendir. Kullan›lan bu havadaki oksi-

jen miktar›na teorik oksijen miktar› denir. Teorik oksijen ya da hava miktar› yan-

ma sürecindeki kimyasal tepkimeler yard›m›yla hesaplan›r. Kömürün hava orta-

m›nda f›r›nlarda yak›lmas› ile yanabilen k›s›mlar›n oksijenle birleflmesiyle oluflan

kimyasal tepkimeler sonucunda yanma ›s›lar› aç›¤a ç›kar. Aç›¤a ç›kan ›s› enerjisi yanma sürecinde oluflan son ürünlere ba¤l›d›r.


Yanma: yak›t›n oksijenlebirleflti¤i ve enerjinin aç›¤aç›kt›¤› kimyasalreaksiyondur

Teorik hava miktar›: Biryak›t›n tam olarak yanmas›için gerekli en az havamiktar›d›r.

SIRA S‹ZDE 3



C + O2 CO2 + 393560 kJ / kmol

C + 1/2 O2 CO + 110530 kJ / kmol

CO + 1/2 O2 CO2 + 283030 kJ / kmol

Yanma sürecinde oluflan temel kimyasal tepkimelerden görüldü¤ü gibi; kömürün

yeterli miktarda oksijen ile tam olarak tepkimeye girmesi sonucunda tam yanma

ifllemi gerçekleflir ve karbondioksit gaz› ç›kar. Burada aç›¤a ç›kan enerji 393560

kJ/kmol’ dur. Bunun yan›nda e¤er kömür yeterli sürede yeterli oksijen ile tepki-

meye giremez ise, yanma ifllemi sonucunda karbon monoksit gaz› ç›kar. Bu süreç-

le ancak 110530 kJ/kmol ›s› enerjisi aç›¤a ç›kar.Buna k›smi yanma ad› verilir. Ancak yakma sürecinin devam etmesiyle kar-

bon monoksit oksijenle tekrar yanabilirse 283030 kJ/kmol ›s› enerjisi ile tam yan-ma sonucunda elde edilen 393560 kJ/kmol ›s› enerjisine ulaflabilir. Bir di¤er deyifl-

le kömür yak›lmas› sürecinde, kömürün yap›s›nda bulunan karbonun, havan›n ok-sijeniyle iki flekilde tepkimeye girebilme olas›l›¤› bulunmaktad›r. Yakma sistemlerinin tasar›m›, kömür ön haz›rlama ifllemlerin do¤ru yap›lmas›,

yakma yöntemi ve kullan›lan hava miktar›, yanma süreci sonunda oluflan gaz›n tama-men karbondioksit (CO2) olmas›n› sa¤lamas›d›r. Bir di¤er deyiflle tam yanma ifllemigerçeklefltirilmelidir. Tam yanmadan uzaklaflt›r›lmas› durumunda yanma veriminde

ve sonuç olarak aç›¤a ç›kan ›s› enerjisinde önemli kay›plar meydana gelecektir. Yakma sürecindeki kömür bünyesinde bir miktar hidrojen ve su bulunmas› ne-

deniyle, yanma sonucunda aç›¤a ç›kan gaz üründe su buhar› da bulunacakt›r. Kö-mürün ›s›l de¤eri belirlenmesi su buhar›n›n buhar fazda m›, yoksa yo¤unlaflm›flolarak s›v› fazda m› bulundu¤una ba¤l›d›r.

H2 + 1/2 O2 H2O

Kömürlerin ›s›l de¤erleri kalorimetre ile belirlenir. Kalorimetre deneyi ile ›s›lde¤er belirlenmesinde yanma sonunda oluflan gazlar bafllang›ç s›cakl›¤›na kadarso¤utuldu¤undan su buhar› yo¤unlaflm›fl olarak s›v› fazda bulunacakt›r. Bu durum-da suyun gizli buharlaflma ›s›s›n› da içeren kömürün üst ›s›l de¤eri belirlenmifl olur.E¤er buhar kazanlar›nda oldu¤u gibi bütün yanma ürünleri gaz fazda ise alt ›s›l de-¤er söz konusu olacakt›r. Alt ›s›l de¤er, mevcut üst ›s›l de¤erden, su buhar›n›n bu-harlaflma gizli ›s›s›n›n ç›kar›lmas›yla elde edilir.

Kömür Yakma SistemleriKömürlerin yak›lmas›nda kullan›lan sistemler befl ana grupta toplanabilir:

• Sabit yatakl› kömür yakma

• Toz kömür ocaklar›

• Toz kömür - s›v› kar›fl›mlar›n›n yanmas›

• Siklon ocaklar

• Ak›flkan yatakta yakma sistemleri

Bu yakma sistemlerini s›ras›yla aç›klayal›m.

Sabit Yatakta Yakma SistemleriSabit yatakl› kömür yakma sistemlerinde yak›lacak k›r›lm›fl kömür bir ›zgara üze-

rine yaklafl›k 15-20 cm kal›nl›kta sabit bir yatak oluflturacak bir flekilde yerlefltirilir.

Daha sonra kömür üstünden daha kolay yan›c›, odun veya kâ¤›t ile tutuflturulur.Sabit yatakl› kömür yakma sistemlerine ›zgaral› sistemler ad› da verilir. An›lan yak-


Tam yanma: Yanma ifllemis›ras›nda yak›t›n yap›s›ndakikarbon (C), hidrojen (H2) vevarsa kükürdün (S) tümüoksijen (O2) ile tepkimeyegirerek, karbon dioksite(CO2), suya (H2O) ve kükürtdioksite (SO2) dönüflüyorsabuna tam yanma ad› verilir.

K›smi yanma: Yanma ifllemi

s›ras›nda yak›t›n yap›s›ndakikarbon (C), tümü oksijen(O2) ile tepkimeye giremezve karbon monoksit (CO),gaz ç›k›fl› olufluyorsa bunak›smi yanma ad› verilir.

Kalorimetre (Is›l de¤erölçer): Kalorimetre, birreaksiyondaki yanma ›s›s›n›ölçmek için kullan›lan kapal›bir sistemdir. Yak›t›noksijenle bu sistemdeyak›lmas› ile yak›t›nbulundu¤u kab› çevreleyensuyun s›cakl›¤› yükselir. Bus›cakl›k art›fl›na ba¤l› olarakyak›t›n verdi¤i ›s› enerjisibulunur.



ma sistemleri, yayg›n olarak kalorifer kazanlar›nda kullan›lmaktad›r. Bu tip yakmasistemlerinde k›r›lm›fl kömür parçalar› ›zgara üzerine elle yüklenebilece¤i gibi me-kanik cihazlarla da gerçeklefltirilebilir. Elle yap›lan yüklemelerde, yanma sürecin-

de yüksek verim elde edilmesi, ateflçiye oldukça ba¤l› oldu¤u bilinmektedir. Atefl-çinin dikkat etmesi gereken noktalar flöyle özetlenebilir.• Kömür yata¤› haz›rlan›rken, yatak kal›nl›¤› ve boflluklar iyi kontrol edilmelidir.• Yanma havas› iyi ayarlanmal›d›r, gerek az hava verilmesinden ve gerekse

afl›r› hava verilmesinden kaç›n›lmal›d›r.• Yanma bölgesinin üzerindeki alev aral›klarla kontrol edilmelidir. Siyah du-

man ç›k›yorsa bu durumda yatak üzerinden verilen ikincil hava miktar› art›-r›lmal›d›r.

• Yanma bölgesi çok fazla kar›flt›r›lmamal›d›r. Bu durum, yanmam›fl kömürkay›plar›na neden olabilir.

• Yanma bölgesinde cüruf topaklar›n›n oluflmamas› için külün so¤uk al›nma-

s›na dikkat edilmesi gerekir.Genel olarak, kömürün ›zgaral› bir sistemde sabit yatakta yak›lmas›ndan yay-

ma ve yast›klama yöntemleri ad› verilen iki farkl› yöntem uygulanmaktad›r. Yay-ma yönteminde, kömür parçalar› yata¤›n bir bölümüne küçük miktarlarda kürekleat›larak yap›l›r. Yast›klama yönteminde ise bir miktar kömür ›zgaran›n ön taraf›nakonularak bir sabit yatak oluflturulur. Burada yak›larak kor haline geldikten sonra,›zgaran›n gerisine itilir. Taze kömür ise yine ›zgaran›n ön taraf›na doldurulur.

Mekanik cihazlarla (stokerler) yap›lan beslemelerde ise üstten besleme, alttan

besleme ve çapraz besleme olmak üzere üç farkl› yöntem kullan›lmaktad›r. Bu tip

besleme sistemlerinde k›r›lm›fl kömür yanma bölgesine al›nmadan önce bir miktar

›s›t›larak neminden ayr›l›r ve daha sonra yanma havas› verilir.

Üstten beslenme sistemlerinde, kömür üstten beslenirken, yanma havas› dabölgeye alttan ters yönde verilmektedir.

Alttan beslemede, kömür ve yanma havas› yukar› do¤ru birlikte hareket ederler.

Çapraz beslemede ise, kömür ›zgara üzerinde yatay hareket ederken, yanma

havas› alttan verilmektedir.

Toz Kömür Ocaklar›Toz kömür yakma sistemlerinde, çok ince partikül fleklinde ö¤ütülmüfl olan kömü-

rün, hava ile birlikte yanma ortam›nda yak›lmas› ifllemidir.

Toz Kömür - S›v› Kar›fl›mlar›n›n Yanmas›Ö¤ütülen çok ince toz haline getirilmifl kömürlerin, bir s›v›yla kar›flt›r›larak emis-

yon (bulamaç) haline getirilerek yanma bölgesine verilip, yanma havas›yla yak›l-

mas› ifllemidir.

Siklon Ocaklar Siklon ocak, esas olarak dönen yatay bir silindir görünümündedir. ‹çi genellikle

refrakter malzeme ile kaplanm›flt›r. Siklon ocak içerisine çok ince ö¤ütülmüfl kö-

mür beslenir ve yanma havas› ile yak›l›r, yanma çok yüksek s›cakl›klarda (1600°C)

ve büyük bir h›zla meydana gelir. Siklona giren kömür tanecikleri çeperlerine ya-

p›fl›r ve yanma meydana gelir.




Ak›flkan Yatakta Yakma SistemleriBir sabit yatak içerisinde bulunan kat› taneciklerin, yata¤›n alttan beslenen s›v› ve-

ya gaz halindeki bir ak›flkan yard›m›yla hareket etmelerinin sa¤lanmas› ve ak›flkan

özellik kazand›r›lmas›na ak›flkanlaflt›rma denilmektedir. Ak›flkan yatakta yakma sistemleri, son y›llarda önemli üstünlükleri nedeniyle giderek önem kazanm›flt›r.Bu yakma sistemlerinin üstünlükleri;

• Kömür - yanma havas› temas›n›n iyi sa¤lanmas›

• Yanma bölgesinde homojen s›cakl›k da¤›lmas›

• Yanma bölgesinde yüksek ›s› aktar›m› sa¤lanmas›

• Yanma bölgesinde düflük s›cakl›k olmas›

• Yanma veriminin yüksek olmas›

• Yanma s›ras›nda ç›kan kükürt ve azot oksit gazlar›n›n tutulmas›

fleklinde s›ralanabilir Ak›flkan yatakla kömür yak›lmas› sistemleri, 1926 y›l›nda Winkler kömür yakma

ifllemi ile bafllam›flt›r. Ak›flkan yatak sistemleri, özellikle düflük kaliteli kömürlerin yak›lmas› için önemli bir teknoloji olarak görülmüfl ve 1970’li y›llardan itibaren ça-l›flmalar yo¤unlaflt›r›lm›flt›r. Ak›flkan yatak sistemlerinin özellikle geleneksel yanmasistemlerinin oluflturdu¤u çevre kirlili¤inin önlemesine önemli katk› yapt›¤› düflü-nülürse, günümüzde en uygun yakma sistemlerinden biri oldu¤u görülecektir.

Kömürün tam ve k›smi yanmas› kavramlar›n› aç›klay›n›z?

Çözüm: Yanma ifllemi s›ras›nda yak›t›n yap›s›ndaki karbon (C), hidrojen (H2) ve varsa kü-

kürdün (S) tümü oksijen (O2) ile tepkimeye girerek, karbon dioksite (CO2), suya

(H2O) ve kükürt dioksite (SO2) dönüflüyorsa buna tam yanma ad› verilir. Yanma ifl-lemi s›ras›nda yak›t›n yap›s›ndaki karbon (C), tümü oksijen (O2) ile tepkimeye gire-mez ve karbon monoksit (CO), gaz ç›k›fl› olufluyorsa buna k›smi yanma ad› verilir.

Kömürün tam ve k›smi yanmas› tepkimeleri sonucunda hangi gazlar aç›¤a ç›kar?

Kömürlerin Gazlaflt›r›lmas›Dünya petrol ve do¤algaz rezervlerinin giderek azalmas› ve buna ba¤l› olarak or-taya ç›kan fiyat art›fllar›, kömürlerden bu yak›tlara eflde¤er ürünler elde edilmesi-nin önemini art›rmaktad›r.

Kömürün gazlaflt›r›lmas›, kömürün gaz ürünler verecek flekilde yüksek s›cak-

l›klarda çeflitli oksitleyiciler (oksidantlar) ortam›nda bozundurulmas› sürecidir. Kö-mürün ›s› bozundurulmas› ile elde edilen gaz ürünler gazlaflt›rma koflullar›na ba¤-l› olarak karbon monoksit (CO), hidrojen (H2), karbondioksit (CO2) ve metandan(CH4) bafllayarak çok farkl› hidrokarbon gazlardan oluflur.

Bu süreçten elde edilen gaz ürünler, elektrik enerjisi üretiminde enerji kayna¤›olarak kullan›labilece¤i gibi, çeflitleri gaz ve s›v› yak›tlar›n, kimyasal maddelerin vehidrojen gaz›n›n üretiminde kullan›lmaktad›r.

Kömür gazlaflt›rma süreçleri üzerine yap›lan çal›flmalar ve uygulamalar 1800’lü y›llar›n bafl›na kadar gitmektedir. Günümüzde kullan›lan ça¤dafl gazlaflt›r›c›lar›n ilkuygulamalar› ise; 1920’lerde bas›nçl› gazlaflt›r›c›lar›n kullan›m›yla bafllam›flt›r.

Yüksek bas›nç alt›nda sentez gaz› üretmek üzere; 1936’da tasarlanan sabit ya-

takl› Lurgi gazlaflt›r›c›lar› günümüzde kullan›lmaktad›r. Ticari olarak uygulananKoppers-Totzeck gazlaflt›r›c›lar› 1938’ lerde çal›flmaya bafllam›flt›r.


Ak›flkan yatak yakmasistemi: ‹çindeki yatakak›flkan özellik kazand›r›lm›fl

olan yakma sistemidir.

SIRA S‹ZDE

4

Ö R N E K

Gazlaflt›rma: Kömürün

yüksek s›cakl›klarda çeflitlioksitleyici gazlar ile birliktebozundurulmas› ifllemidir.



Gazlaflt›rma SüreciGazlaflt›rma sürecinde, kömür üzerine öncelikle k›rma ve ö¤ütme gibi ön ifllemler

uygulan›r. Ürün daha sonra gazlaflt›rma reaktörüne gönderilir. Bu reaktörde yük-

sek s›cakl›k ve bas›nç alt›nda çeflitli oksitleyici gazlar›n kullan›ld›¤› ortamda tepki-meye sokularak gaz ürünler elde edilir.

Gazlaflt›rma reaktöründe genellikle elde edilmesi istenen ürünlerin yap›s›na gö-

re; s›cakl›k 900-1500 °C, bas›nç ise 1-80 atm aral›¤›nda seçilir. Tepkime ortam› ola-

rak kullan›lan oksitleyiciler ise; Hava, Hava+Su buhar›, Su buhar›, Hidrojen, Oksi-

jen, Oksijen+Su buhar› veya bunlar›n kar›fl›mlar› olarak seçilebilir.Gazlaflt›rma reaktöründe meydana gelen bafll›ca tepkimeler flunlard›r;

C + H2O CO + H2 (Sentez gaz›)

CO + H2O H2 + CO2 (Su gaz› denge tepkimesi)

C + CO2 CO

C + 2 H2 CH4

Bu tepkimelerde gerekli olan yüksek s›cakl›k, genellikle yine kömürün k›smi yanma ifllemine tabi tutulmas› ile ayn› süreç içinde elde edilir.

Kömür, su buhar› ile tepkimeye sokularak karbon monoksit ve hidrojen üreti-lir. Bu süreç sentez gaz› tepkimesi olarak adland›r›l›r. Bu süreç sentez gaz› tepki-mesi olarak adland›r›l›r. Bunun yan›nda, ortamda oluflan karbon monoksit su bu-har› ile tepkime sonucunda ortamda hidrojen gaz› ortaya ç›kar. Bir miktar da, kar-bondioksit oluflur. Bu tepkime su gaz› denge tepkimesi olarak adland›r›l›r. Gazlafl-ma sürecinde, geliflen bir tepkimede kömür yap›s›ndaki karbonun (C), ortamdaki

karbondioksit ( CO2) ile birleflerek, karbon monoksit (CO) oluflur. Gazlaflma süre-cinde oluflan bir di¤er tepkimede ise karbonun ortamdaki hidrojenin bir k›sm› ilebaflta metan (CH4) olmak üzere di¤er hidrokarbon buharlar oluflur.

Kömürün gazlaflt›r›lmas›nda kullan›lan reaktörler üç ana grupta toplanabilir.Bunlar;

• Sabit yatak reaktörde gazlaflt›rma

• Ak›flkan yatak reaktörde gazlaflt›rma

• Hareketli yatak reaktörde gazlaflt›rma reaktörleridir.


Sentez gaz›: Kömür, subuhar› ile yüksek s›cakl›ktatepkimeye sokulmas›yla eldeedilen ve karbon monoksitve hidrojenden oluflan gazüründür.

Gaz

Ürün

K›rma,Ö¤ütme

Ön ‹fllemler

Gazlaflt›rmaReaktörü

GazSafs›zl›k

TemizlemeCO/H2Oran›

Ayarlamas›

H2Ay›rmaÜnitesi

Ay›rma‹fllemleri

Gaz/S›v› Yak›tlar

Kimyasallar

Elektrik ÜretimiKömür

H2

Hava + Su buhar›Su buhar›HidrojenHavaOksijen + Su

Kül/Cürüf

fiekil 4.3

Kömür Gazlaflt›rma Süreci Ak›fl fiemas›



Gazlaflt›rma ÜrünleriKömür gazlaflt›r›lmas› süreci sonucunda elde edilen gaz ürünlerin miktar› ve birle-flimleri, kömürün cinsine, özelliklerine gazlaflt›rma s›cakl›¤›na, bas›nc›na ve kul-

lan›lan oksitleyicilere ba¤l› olarak de¤iflir.Kömür özellikleri olarak, nem, kül, uçucu madde ve sabit karbon gibi temel

özellikler say›labilir.Gazlaflt›rma sonucunda elde edilen gaz ürünler üç ana gruba ayr›labilir.a. Düflük ›s›l de¤erli (4-7.5 MJ/kg)

b. Orta ›s›l de¤erli (7.5- 15 MJ/kg)

c. Yüksek ›s›l de¤erli (15-35 MJ/kg)

Kömür gazlaflt›rma reaktöründen elde edilen gaz ürünler, özellikle içerisindekipartiküllerin ve kükürtlü bilefliklerin uzaklaflt›r›lmas› için temizleme ünitesine al›-n›r. Gaz temizleme ünitesinden al›nan gaz ürünler elektrik üretiminde kullan›labi-lir. Bu gaz ürünler CO/H2 oranlar› ayarland›ktan sonra gerek H2 gaz› üretiminde

ve gerekse çeflitli ay›rma ifllemleri ve katalitik süreçler uygulanarak çeflitli kimya-sallar›n ve gaz/s›v› yak›tlar›n üretiminde kullan›labilir.

Kömür gazlaflt›rma süreci sonucunda elde edilen gaz ürünler, bileflimlerine gö-re; sentez gaz›, jeneratör gaz›, su gaz›, flehir gaz› olarak dört ana bafll›kta toplana-bilir. Gazlaflt›rma sonunda elde edilen en düflük ›s›l de¤erli gaz, jeneratör gaz› d›r.Bundan biraz daha yüksek ›s›l de¤ere sahip olan gaz ise su gaz› d›r. Kömür yük-sek s›cakl›klarda ve bas›nçta oksijen ve buharla gazlaflt›r›lmas›yla elde edilen flehir gaz›, yüksek ›s›l de¤erli bir gazd›r. Yüksek s›cakl›klarda (1000 °C) su buhar› gaz-laflmas› ile elde edilen su gaz›, karbon monoksit (CO) ve hidrojen (H2) aç›s›ndanoldukça zengin yüksek ›s›l de¤erli bir gazd›r. Su gaz› s›v› yak›tlar›n üretiminde kul-lan›lmaktad›r.

Gazlaflt›rma sürecinde kullan›lan kömürün niteli¤i ve bileflimi, gazlaflt›rmas›ndakullan›lan oksitleyici gazlar›n yap›s› ve gazlaflt›rmaya etki eden di¤er s›cakl›k vebas›nç gibi parametreler, elde edilen gaz ürünlerin yap›s›n› ve bileflimini do¤rudanetkilemektedir. Bununla beraber elde edilen gaz ürünlerin bileflenleri hakk›nda

yaklafl›k bir bilgi çizelge 4.6’da verilmifltir.

Kömürün gazlaflt›rma süreci sonucunda gaz ürünlere dönüfltürülerek kullan›l-mas›n›n, do¤rudan santrallerde yak›larak kullan›lmas›na karfl› önemli üstünlükle-ri bulunmaktad›r. Kömür santralleri genel olarak yaklafl›k % 30 verimle çal›flmak-tad›r. Oysa, entegre kömür gazlaflt›rma kombine çevrim teknolojisiyle verimlilik% 40’ e kadar ç›kar›labilmektedir. Ayr›ca, bu süreçle do¤rudan yakma sonucundaortaya ç›kan çevreye zararl› kükürt dioksit (SO2) gaz›n›n giderimi % 99 baflar›l-

maktad›r. Bunlar›n yan›nda yine çevre aç›s›ndan önemli olan çeflitli azot oksit(NOx )gazlar›n›n emisyonu da büyük ölçüde düflürülmektedir.


Gaz ÜrünBileflen (%)

CO CO2 H2 N2 CH4

Sentez Gaz› 38 21 37 4 -

Jeneratör Gaz› 28 7 15 49 2

fiehir Gaz› 6 2 55 10 27

Su Gaz› 49,5 0,3 50,1 0,1 -

Çizelge 4.6 Gazlaflma Sürecinde Elde Edilen Gaz Türleri ve Bileflimleri

Kaynak: Kural, 1991



Günümüzde kullan›lan kömür yakma teknolojilerinin verimlilik sorunu ve çevre- ye verdi¤i zarar›n yan›nda, giderek artan do¤al gaz kullan›m›n›n yükledi¤i maliyet-lerinde yeni kömür gazlaflt›rma teknolojileri ile önlenmesi mümkün görülmektedir.

Günümüzde, modern entegre kömür gazlaflt›rma kombine çevrim teknolojileriüzerine çal›flmalar ve araflt›rmalar sürdürülmektedir.

Kömür gazlaflt›rma süreci sonucunda elde edilen gaz ürünleri irdeleyiniz.

Çözüm:Kömür gazlaflt›rma süreci sonucunda elde edilen gaz ürünler, bileflimlerine gö-

re; sentez gaz›, jeneratör gaz›, su gaz›, flehir gaz› olarak dört ana bafll›kta toplana-bilir. (Çizelge 4.6.) Gazlaflt›rma sonunda elde edilen en düflük ›s›l de¤erli gaz, je-neratör gaz›d›r. Bundan biraz daha yüksek ›s›l de¤ere sahip olan gaz ise su gaz›-d›r. Kömür yüksek s›cakl›klarda ve bas›nçta oksijen ve buharla gazlaflt›r›lmas›ylaelde edilen flehir gaz›, yüksek ›s›l de¤erli bir gazd›r. Yüksek s›cakl›klarda (1000 °C)

su buhar› gazlaflmas› ile elde edilen su gaz›, karbon monoksit (CO) ve hidrojen(H2) aç›s›ndan oldukça zengin yüksek ›s›l de¤erli bir gazd›r. Su gaz› s›v› yak›tlar›nüretiminde kullan›lmaktad›r.

Kömür gazlaflt›rma sürecinde, reaksiyon ortam› olarak kullan›lan oksitleyici gazlar nelerdir?

Kömürlerin S›v›laflt›r›lmas›Dünya petrol rezervlerinin giderek h›zla tükenmesi gerçe¤i, kömürden petrol eflde-

¤eri s›v› ürünler elde edilmesinin önemini art›rmaktad›r. Kömürden çeflitli süreçler

sonucunda s›v› ürünler elde edilmesi kömürün s›v›laflt›r›lmas› olarak adland›r›l›r.

Kömürlerin s›v›laflt›r›lmas› iflleminin Almanya’da 2. Dünya savafl›nda kullan›ld›-

¤› bilinmektedir. Daha sonra ABD, ‹ngiltere, Almanya, Japonya’da gelifltirme çal›fl-

malar› yürütülmüfltür. Günümüzde Güney Afrika’da ve Çin’de ticari uygulamalar›

bulunmaktad›r.

S›v›laflt›rma ifllemi sonunda, kömürden gerek s›v› yak›t ve gerekse kimyasal

hammadde kayna¤› olarak kullan›labilecek s›v› ürün elde edilmesi amaçlan›r. Bu s›-

v› ürünün enerji yo¤unlu¤u da oldukça yüksektir. Enerji alan›nda s›v› ürünlerin ko-

layl›kla depolanabilir, tafl›nabilir çevre kirlili¤i kontrol edilebilir özellikleri bulun-

maktad›r. Bu nedenle, kömürlerin s›v›laflt›r›lmas› süreci ayr›ca önem tafl›maktad›r.

Kömürlerin genel olarak çok karmafl›k bir organik yap›s› oldu¤u ve bulundu¤u

yere göre farkl› kalitelerde oldu¤u bilinmektedir. Özellikle kömürün kat› yak›t ola-

rak kullan›m›yla ortaya ç›kan kül ve kükürt oksidin yaratt›¤› sorunlar mevcuttur.Kömürün uygun bir yöntemle s›v›laflt›r›larak petrole alternatif bir s›v› yap›ya dö-

nüfltürülmesi bu sorunlar› da ortadan kald›racakt›r.

S›v›laflt›rma ifllemi sonucunda, kömürden a¤›r yak›t ya¤›, orta distilatlar, hafif

fraksiyonlar ve kimya endüstrisi için hammadde kayna¤› gibi ürünler elde edilir.

Bu s›v› ürünler, ham petrolden elde edilebilecek ürünlere efl de¤erdir.


S›v›laflt›rma: Kömürlerinçeflitli yöntemlerle s›v›ürünler verecek flekilde ›s›lbozundurulmas› ifllemidir.

Do¤rudan Is›l Bozundurma• Piroliz• Ekstraksiyon-Hidrojenleme

Dolayl› S›v›laflt›rma

(Gazlaflt›rma-Sentez)

S›v›laflt›rma Yöntemleri

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 5



Genel olarak, kömürlerin s›v›laflt›r›lma yöntemleri Gazlaflt›rma-Sentez ve Do¤-

rudan Is›l Bozundurma yöntemleri olarak iki temel bafll›k alt›nda incelenebilir.

Gazlaflt›rma-sentez yöntemlerinde, kömürlerden önce gazlaflt›rma metotlar›

kullan›larak gaz ürünler elde edilir, daha sonra bu gaz ürünlerin belli koflullardasentezlenmesiyle s›v› ürünler elde edilir.

Do¤rudan bozundurma yöntemlerinde ise, kömürler do¤rudan yaklafl›k 350 °C’

›n üzerindeki s›cakl›klarda ›s›l bozundurmaya tabi tutulur.

Dolayl› S›v›laflt›rma YöntemleriDolayl› s›v›laflt›rma ya da bir di¤er deyiflle gazlaflt›rma-sentez yöntemleri kullan›larakkömürlerin s›v›laflt›r›lmas› süreçleri iki aflamada gerçeklefltirilir. ‹lk aflamada, kömüreesas olarak su buhar› ile karbon monoksit (CO) ve hidrojen (H2) verecek flekildegazlaflt›rma ifllemi uygulan›r. Elde edilen bu gaz sentez gaz› olarak adland›r›l›r.

C + H2O CO + H2Daha sonra bu gaz kar›fl›m›ndan, su gaz› denge tepkimesi ile sentez gaz›ndaki

karbon monoksitin (CO) bir k›sm› su buhar› ile karbondioksite dönüfltürülür. Butepkimeyle ayn› zamanda ortamda hidrojen elde edilir.

H2O + CO H2 + CO2

Karbondioksitin ortamdan uzaklaflt›r›lmas›ndan sonra hidrojence zenginlefltiril-mifl ve CO/H2 oran› yaklafl›k 1/2 olarak ayarlanm›fl olan sentez gaz›ndan istenilenda¤›l›mda s›v› ürünler sentezlenebilir. Sentezleme tepkimeleri genellikle farkl› me-tal katalizörlerin kulland›¤› reaktörlerde gerçeklefltirilir. Bu tepkimelerde kullan›lankatalizörler demir ( Fe) veya kobalt (Co) bazl› olabilir. S›v›laflt›rma iflleminde ge-

nellikle sabit ya da ak›flkan yatakl› reaktörler kullan›l›r.

Bu yöntem ilk kez 1940 y›l›nda, Alman kimyac›lar Dr. Franz Fischer ve Dr.Hans Tropsch taraf›ndan uygulanm›flt›r. Bu nedenle Fischer-Tropsch yöntemi ola-rak bilinir. Bu yöntemin kullan›m›yla elde edilen ürünler genel olarak alifatik ürün-lerdir. Bu ürünler içinde, çok farkl› karbon zincir uzunlu¤unda parafinler, olefin-ler, aldehitler ve alkoller bulunabilir. Bunlar›n yan›nda, do¤rudan benzin ve dizelgibi s›v› yak›tlarda sentezlenebilir. Kömürden Fisher-Tropsch yöntemi ile sentezgaz› üzerinden s›v› ürünler elde edilmesi sürecine ve elde edilen ürünlerin da¤›l›-m›na etki eden çeflitli parametreler bulunmaktad›r. Bu parametreler;

• Tepkime s›cakl›¤›,• Tepkime bas›nc›,• Tepkime süresi• Kullan›lan katalizör tipleriolarak say›labilir.Fischer - Tropsch yönteminde sentez gaz›ndan s›v› ürünler elde edilmesinde

yürüyen tepkimeler model olarak afla¤›daki flekilde gösterilebilir.


fiekil 4.4

K›rma,Ö¤ütme

Ön ‹fllemler

CO2

Gazlaflt›rma Sentez

Gaz›CO2

Ayr›m›

CO/H2Oran›

Ayarlamas›

ReaktörSentezleme

Kömür S›v› ÜrünlerGazlaflt›rma-Sentez Yöntemi Ak›fl fiemas›



n CO + 2n H2 Cn H2n + n H2O olefinik ürün

n CO + (2n+1) H2 Cn H2n+2 + n H2O alifatik ürün

M-Gasoline sürecinde ise kömürden yine sentez gaz› üretilir, daha sonra yinekatalizör ortam›ndan metanol (CH3OH) sentezlenmektedir.

n CO + 2n H2 n CH3OHBu tepkimelerden görüldü¤ü gibi, gazlaflt›rma-sentez yöntemlerinin bir di¤er

deyiflle Fischer-Tropsch yönteminin en önemli üstünlü¤ü, üretilen sentez gaz›ndanistenilen da¤›l›mda s›v› ürünlerin kontrollü bir flekilde sentezlenebilmesidir.

Do¤rudan Is›l Bozundurma YöntemleriDo¤rudan bozundurma yöntemleri, Piroliz ve Ekstraksiyon - Hidrojenleme Yönte- mi olarak iki ana grupta incelenebilir.

Piroliz yöntemi ve bu yöntemle elde edilen s›v› ürünü verimi ve yap›s›na etki

eden parametreler piroliz bafll›¤› ile ayr›ca incelenecektir.

Ekstraksiyon - Hidrojenleme YöntemiGenel olarak bu yöntemlerle, kömür do¤rudan bir çözelti içinde yüksek s›cakl›k

ve bas›nçta tepkimeye sokularak s›v› ürünler elde edilmektedir. An›lan yöntemle,kömürden s›v› ürünler elde edilmesinin verimi, dolayl› yöntem olan gazlaflt›rma-sentez yöntemlerine göre daha yüksektir. Ancak iflletme maliyetlerinin de daha

yüksek oldu¤u bilinmektedir.Do¤rudan bozundurma yöntemleri ile kömür s›v›laflt›r›lmas›nda, katalitik hid-

rojenleme ve çözücü ekstraksiyonu olmak üzere iki temel süreç kullan›l›r.Katalitik hidrojenleme yönteminde kömürler yüksek s›cakl›k ve bas›nç alt›nda

katalitik ortamda hidrojen gaz› ile bozundurularak s›v› ürünler elde edilir. Katali-zör olarak kobalt (Co), nikel (Ni) bazl› katalizörler kullan›l›r.

Çözücü ekstraksiyonu ile kömür s›v›laflt›r›lmas› yönteminde ise ortamda tetra-lin gibi hidrojen verici (H-donör) bir çözücü kullan›l›r. Bazen ortamda ayr›ca hid-rojen gaz› da kullan›labilir.

Bu yöntemlerde genel olarak s›cakl›k 400-450 °C, bas›nc› ise 15-30 MPa aral›-¤›nda seçilir.

Do¤rudan s›v›laflt›rma yöntemi kullan›larak gazolin elde edilmesine bir örnekafla¤›da verilmifltir.


K›rma,

Ö¤ütmeÖn ‹fllemler

Kömür Kömür/Ya¤Kar›fl›m› Reaktör

Ay›rma‹fllemi

HidrojenlemeÜnitesi

Hidrojen (H2)

S›v›laflt›rma Ürünleri

OrtaYa¤

A¤›r Ya¤

Hidrojen (H2)

Gazolin

fiekil 4.5

Do¤rudan S›v›laflt›rma Süreci Ak›fl fiemas›



Örnek bir do¤rudan s›v›laflt›rma sürecinde; kömür ve a¤›r ya¤ kar›fl›m› hidrojen

(H2) ile 475 - 485 °C s›cakl›k ve 25 - 30 MPa bas›nç alt›nda katalitik olarak tepki-

meye girer. Reaktörden al›nan ürünler, a¤›r ve orta ya¤ olarak ayr›l›r. Al›nan orta

ya¤ hidrojenleme ifllemi sonucunda % 75 parafin, % 20 aromatik ve % 5 olefin içe-ri¤inde istenilen benzin ürüne çevrilir.

Kömürden Fisher-Tropsch yöntemi ile sentez gaz› üzerinden s›v› ürünler elde edil-

mesi sürecine etki eden parametreler nelerdir?

Çözüm:

Tepkime s›cakl›¤›, tepkime bas›nc›, tepkime süresi, kullan›lan katalizör tipleri

olarak say›labilir.

Kömürlerin s›v›laflt›r›lmas›nda kullan›lan do¤rudan s›v›laflt›rma yöntemleri nelerdir?

PirolizGenel olarak kömürlerin oksijensiz ortamda ›s›l bozunmas› ifllemi piroliz olarak

adland›r›l›r. Piroliz sonucunda gaz, s›v› ve kat› ürünler elde edilir. Piroliz, gerçek-

te düflük s›cakl›klarda yürütülen bir karbonizasyon ifllemidir.

Karbonizasyon ifllemi ile gaz, s›v› ve kat› yak›t üretildi¤i gibi kimyasal hammad-

deler de elde edilebilir. Karbonizasyon ifllemi koflullar›, sonuçta elde edilmesi iste-

nen ürünlerin niteliklerine göre belirlenir.

Kömür, piroliz ifllemi sonucunda hidrojence zengin uçucu bir ürünle, karbon-

ca zengin kat› ürüne dönüfltürülür.

Piroliz iflleminde kömürün ›s›t›laca¤› son s›cakl›k, elde edilecek ürünlerin mik-

tar ve yap›s›n› etkileyen en önemli unsurdur. Pirolizde, kömürün ›s›t›lmas›nda, s›-cakl›¤› 600°C kadar olan ifllemlere düflük s›cakl›k karbonizasyon 900 °C s›cakl›¤a

kadar olan ifllemlere orta s›cakl›k karbonizasyon ve 900 °C s›cakl›k üstünde yürü-

tülen ifllemlere yüksek s›cakl›k karbonizasyon ad› verilir.

Piroliz olay›nda kömürün ›s›l bozunmas›yla yap›daki organik ba¤lar parçala-

narak yeni ürünlere dönüflürler. Piroliz sonucunda ana ürünlerin ne kadar›n›n s›-

v› ürün, ne kadar›n›n kat› ürün ve ne kadar›n›n gaz ürüne geçece¤i piroliz koflul-

lar›na ba¤l›d›r.


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

6

S›cakl›k, °C De¤iflimler

100 - 150 So¤utulmufl su aç›¤a ç›kar.

150 - 300 Yap›ya hapsolmufl gaz ç›k›fl› olur

270 - 300 ‹nce pirit oluflumlar› organik yap›yla tepkimeye girerek H2S oluflturur.

300 - 350

Maseral gruplar parçalanmaya bafllar, yar› kok ve proto-bitümen olufltura-

rak kömür taneci¤i d›fl›na do¤ru hareketlenir.

350 - 450Yavafl geliflen endotermik proses sonucu uçucu buhar ç›k›fl›, H2, CH4,

CO, CO2 ve di¤er hidrokarbonlarla birlikte geliflir.

450 - 600

Proto-bitümen parçalanarak gaz, hafif hidrokarbonlar, a¤›r katran ve bir

karbon at›k oluflturur. Kalan yar›koktan ço¤unlu¤u hidrojen olmak üzere

gaz aç›¤a ç›kar. Olaylar dengeli bir karbon iskelet kalana kadar sürer.

Çizelge 4.8Kömür Pirolizi S›ras›nda S›cakl›kla Oluflan De¤iflmeler

Kaynak: Kural, 1991

Piroliz: Kömürlerinoksijensiz ortamda ›s›lbozunmas› ifllemidir.



Kat› yak›t üretimi aç›s›ndan bak›ld›¤›nda karbonizasyon olarak tan›mlanan bu›s›l bozunma ifllemi, s›v› ve gaz ürün üretimi aç›s›ndan bak›ld›¤›nda piroliz olarakadland›r›l›r. Bu bozundurma iflleminde, öncelikle kömür yap›s›ndaki ba¤lar›n en za-

y›f olanlar sonra da giderek daha kuvvetli olanlar k›r›lacakt›r. Bu ›s›l parçalanmalarsonucunda s›v› ürünler ve gaz ürünler elde edilir. S›v› ürünler düz veya dallanm›flzincir yap›daki çok farkl› organik bilefliklerden oluflabilirler. Gaz ürünler ise esasolarak karbondioksit (CO2), karbon monoksit (CO), hidrojen (H2), metan (CH4) vebir miktar etan (C2H6) ve benzeri hidrokarbonlardan meydana gelmektedir.

Piroliz sonucunda kömürden elde edilen s›v› ve gaz ürünlerin miktarlar› ve ya-p›lar› üzerine etki eden parametreler mevcuttur.

Bu parametreler ana hatlar›yla;• Kömür cinsi ve yap›s›

• Piroliz s›cakl›¤›

• Kömür tanecik büyüklü¤ü

• Piroliz ›s›tma h›z› • Piroliz bas›nç

• Piroliz ortam› (Hidrojen, su buhar›, enerji)

olarak s›ralanabilir.

Kömür CinsiKömürlerin yap›s›ndaki karbon, hidrojen, oksijen miktarlar› pirolizi etkileyen önem-li bir parametredir. Bu elementlerin yap›daki yüzde miktarlar› elementel analiz ilebelirlenir. Öncelikle, oksijen içeri¤i yüksek bir kömürde s›v› ürün verimi az olacak

ve gaz ürün veriminde art›fl görülecektir. Ayn› düflünceyle kömürün hidrojen içeri-¤i artt›kça s›v› ürün elde edebilme e¤ilimi de artacakt›r. Kömürün maseral yap›s› da

kömür pirolizinde s›v›laflma özelli¤ini do¤rudan etkileyen bir parametredir.

Piroliz S›cakl›¤›Piroliz iflleminde ç›kan son s›cakl›k ürün yap›s›n› etkilemektedir. S›v› ve katran ç›k›fl›,300 °C civar›nda bafllamakta ve 550 - 600 °C’ den sonra artmaktad›r. Buna karfl›n gazç›k›fl› 900 - 1000 °C’ ye kadar devam etmektedir. Piroliz iflleminin 600 °C s›cakl›¤a ka-dar tamamlanmas› durumunda büyük ölçüde s›v› ve kat› ürün elde edilecektir.

Is›tma H›z›Kömürün pirolizde ›s›l bozunmas› s›ras›nda al›nan hidrokarbon buharlar, ›s›tmaortam›ndan hemen uzaklaflmadan s›cak bölgede kalma süreleri uzarsa, iki farkl›

tepkime yürüyebilir. Birincisinde; bu hidrokarbon buharlar parçalanmaya devamederek daha küçük molekül yap›s›ndaki hidrokarbonlar elde edilir. Bu durumdapiroliz sonucunda gaz veya s›v› ürün veriminde art›fl görülecektir. ‹kinci olarak; buhidrokarbon buharlar geriye tekrar polimerleflme tepkimeleri gerçeklefltirerek, ka-t› ürün veriminde art›fl ortaya ç›kar›labilir. Piroliz ortam›nda yürümesi muhtemelbu iki tepkimeye ikincil tepkimeler ad› verilir. Bu nedenle pirolizde oluflan hidro-karbon buharlar›n s›cak ortamda kalma süresi önemlidir. Piroliz ›s›tma h›z› bu sü-reyi denetleyen en önemli parametredir.

Tanecik Büyüklü¤üPirolizde, kömür tanecik büyüklü¤ünün artmas› ile kömürün homojen ›s›t›lmas›

güçlükleri ortaya ç›kacakt›r. Tanecik boyutunun artmas› ile piroliz s›ras›nda bün- yede oluflan uçucular›n gaz ortam›na geçifl yolu artmaktad›r. Bir di¤er deyiflle uçu-




cu hidrokarbon buharlar›, kat› yüzeyle daha uzun süre temas halinde kal›rlar veböylece ikincil tepkimelerin etkin olmas› sonucu ortaya ç›kmaktad›r. Koklaflmatepkimelerin yürümesi ve etkin olmas› piroliz veriminin düflmesine neden olur.

Ancak, yüzeyde parçalanma tepkimeleri ise s›v› veriminin azalmas› ve gaz verimi-nin artmas› yönünde etkin olacakt›r.

Bas›nçÖzellikle vakum alt›nda yap›lan piroliz ifllemlerinde, piroliz ortam›n bas›nc›n›n de-¤ifltirilmesi, pirolizde ortaya ç›kan hidrokarbon buharlar›n›n s›cak ortamdan dahah›zl› bir flekilde uzaklaflt›r›lmas›n› sa¤layacakt›r. Böylece, pirolizde ortaya ç›kmas›muhtemel ikincil tepkimelerin yürümesini engelleyecektir.

Piroliz Ortam›Kömür pirolizinde, ortamda oluflan uçucu hidrokarbon buharlar›n›n, s›cak ortam-

dan uzaklaflt›r›larak ikincil tepkimelerin etkisini azaltabilmek amac›yla, piroliz re-aktörüne inert s›cak gaz gönderilerek bunun sürükleyici etkisinden yararlanmakdüflüncesi gelifltirilmifltir. Buna pirolizde sürükleyici gaz kullan›m› ad› verilir. Gazgenellikle inert bir gaz olan azot (N2) gaz› olarak seçilir. Bu gaz›n sürükleme etki-si ile, pirolizde kömür parçalanmas› sonucunda oluflan hidrokarbon buharlar› h›z-l› bir flekilde piroliz ortam›ndan uzaklaflt›rarak ikincil tepkimelerin oluflumu ve et-kisi azalt›l›r. Bunun sonucu olarak da gerek piroliz veriminde ve gerekse s›v› ürün

veriminde önemli say›lacak art›fllar elde edilmifl olur. Piroliz ortam› olarak inert sü-rükleyici gaz kullanman›n d›fl›nda ortama su buhar› da gönderilebilir. Su buhar›n›npiroliz ortam›na gönderilmesi iflleminin olumlu sonuçlar verdi¤i bilinmektedir. Subuhar› esas olarak yap›daki hidrojen ba¤lar›n› kurarak kömür yap›s›n› de¤ifltirmek-

tedir. Bunun sonucu olarak pirolizde ›s›l bozunma sonucunda, piroliz s›v› ürün ve-riminde art›fl kaydedilmifltir.

Piroliz ortam› olarak seçilen bir di¤er gaz ise hidrojen (H2)’ dir. Hidrojenin ba-s›nç alt›nda yürütülen piroliz ifllemine hidropiroliz ad› verilir. Farkl› kömürlerdens›v› ürün elde edilmesinde önemli parametrelerden birisi de kömür yap›s›ndakiH/C oran›d›r. Kömürler için genel olarak bu oran›n oldukça düflük oldu¤u bilin-mektedir. Linyitler için bu oran yaklafl›k 0.8 olarak bulunmaktad›r. Kömür s›v›lafl-ma iflleminin baflar›l› olmas›, yak›ttaki hidrojen eksikli¤inin giderilmesi ve ortamahidrojen kat›lmas›yla mümkün olabilir. Bu nedenle son y›llarda hidropiroliz üzeri-ne yap›lan çal›flmalar giderek önem kazanmaktad›r. Hidropiroliz sonucunda eldeedilen s›v› ürün veriminde önemli art›fl sa¤lanabilmektedir. Farkl› hidrokarbonlar›n

H/C oranlar› fleklinde verilmifltir.


fiekil 4.6

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

Resid

S›v› ÜrünlerDisilatHafif A¤›r

Asfalt ve TarsandTurbaKömürlerSRC

Kok ve AntrasitKömürü

Sentik Petrol ve H. Kömür

Petrol

Sist Petrolü

Hidrojen/Karbon Mol Oran›

Farkl› Hidrokarbonlar›n H/C Oranlar›( Whitehurst, 1980)



Piroliz iflleminde, kömür öncelikle istenilen tane büyüklü¤üne gelinceye kadark›rma ve ö¤ütme ifllemine tabi tutulur. Daha sonra piroliz reaktörüne beslenir.Besleme kullan›lan reaktör tipine ba¤l› olarak sürekli veya kesikli besleme olarak

yap›labilir. Pirolizde uygulanacak ortama uygun olarak sürükleyici gaz (N2), hidro-

jen (H2) veya su buhar› (H2O) beslemesi yap›labilir. Reaktör bas›nc› düzenlenir.Piroliz ifllemi gerçeklefltirilece¤i s›cakl›k ve ›s›tma h›z› ayarlar› yap›l›r. Piroliz ifllemi

yürütülür. Pirolizde ç›kan hidrokarbon buharlar› bir so¤utma ünitesinden geçirile-rek yo¤unlaflabilen k›s›mlar s›v›laflan ürün olarak toplan›r. Yo¤unlaflmayan k›s›mise gaz ürün olarak elde edilir.

Piroliz reaktöründe kalan yar› kok kat› ürün olarak al›n›r. Toplanan s›v› ürüniçerisinde gerek kömür bünyesinden gelen ve gerekse piroliz parçalanma tepki-meleri s›ras›nda oluflan su bulunmaktad›r. Bu su, s›v›laflan k›s›mdan ayr›larak, ta-mamen hidrokarbon içeri¤indeki s›v› ürün (katran) elde edilir.

Piroliz YöntemleriPirolizde uygulanan yöntemler, piroliz ›s›tma h›z› aç›s›ndan de¤erlendirildi¤inde,dört ana bafll›kta toplanabilir;

• Yavafl piroliz (Geleneksel) • H›zl› piroliz • Ani (Flash) piroliz • Ultra piroliz

Yavafl PirolizBu yöntemde kömür düflük ›s›tma h›zlar›nda ›s›t›lmaktad›r. Reaktörde bulundurmazaman› yaklafl›k 30 dakika kadard›r. Ana ürün olarak, s›v› ve kat› ürünler elde edilir.

H›zl› PirolizBu pirolizde kömür yüksek ›s›tma miktar›nda ›s›t›l›r. Reaktörde al›konma zaman›

yaklafl›k 5 saniye olarak belirlenir. Ana ürün olarak s›v› ürün, yan›nda gaz üründeelde edilir.

Ani Piroliz

Bu pirolizde çok yüksek ›s›tma h›zlar› kullan›lan reaktörde, al›konma zaman› 1 sa-niyenin alt›ndad›r.Ana ürün olarak s›v› ürün elde edilir.


PirolizReaktörü

K›rma,Ö¤ütme

Ön ‹fllemler

Kömür

HidrokarbonBuharlar›

So¤utma

Su Ay›rma‹fllemi

• Sürükleyici gaz (N2)• Hidrojen (H2)• Su buhar› (H2O)

Kat› Ürün (char)

Su

S›v› Ürün

Katran(Tar)

Gaz

S›v› Ürün

fiekil 4.7

Kömür Pirolizi Ak›fl fiemas›



Ultra PirolizBu yöntemde yine çok yüksek ›s›tma h›zlar› kullan›lan reaktörde al›konma zama-n› 0,5 sn’ nin alt›nda olarak belirlenir. Ana ürün olarak yine s›v› ürün elde edilir.

Pirolizde uygulanan yöntemler nelerdir?

Çözüm: Yavafl piroliz (Geleneksel), h›zl› piroliz, ani (flash) piroliz, ultra piroliz

Kömürlerin pirolizinde etkin parametreler nelerdir?

Kömürlerin Koklaflt›r›lmas›Kömürlerden elde edilen en önemli ürünlerden birisi kok tur. Özellikle demir-çelikendüstrisinin en önemli girdisi olan kok, büyük ölçüde kok ve tafl kömürü ithalinin

yap›ld›¤› ülkemiz aç›s›ndan çok önemlidir. Metalurjik kok üretimi için gerekli olaniyi koklaflabilen kömür yataklar›n›n bulunmas›, endüstrileflme çabas›ndaki ülkeleraç›s›ndan giderek önem kazanmaktad›r. Bu nedenle, kömürlerin de¤erlendirilme

yöntemlerinin en önemlilerinden birisi hiç kuflkusuz kömürden kok üretimidir.Genel olarak; kömürün havas›z ortamdan ›s›t›larak bozundurulmas› ile elde

edilen kat› ürün kömür koku olarak adland›r›l›r. Bu ›s›l bozunma s›ras›nda kömürbünyesinde bulunan uçucu maddeler uzaklaflt›r›larak, sert ve gözenekli sünger ya-p›l› kat› kok elde edilir. Elde edilen kokun karbon yüzdesi çok yüksektir. Kömü-rün koklaflt›rmas› 550 °C s›cakl›klar›n üzerinde gerçekleflir. Genel olarak 700 °C al-t›nda gerçekleflen koklaflma ifllemlerine düflük s›cakl›k koklaflmas› ad› verilir. Bu

yöntemle elde edilen koklara yar› kok denir.Koklaflma iflleminin 900 °C s›cakl›¤›n üzerinde gerçeklefltirilmesi durumunda

yüksek s›cakl›k koklaflmas› gerçeklefltirilir. Yüksek s›cakl›k koklaflmas› (karboni-zasyonu) sonucunda elde edilen yüksek s›cakl›k koku, metalurjik kok olarak daadland›r›l›r.

Koklaflma Sürecinin Aflamalar›Koklaflma sürecinin aflamalar› afla¤›daki gibidir:

Ön ‹fllemler: Kömür öncelikle havada kurumaya b›rak›l›r, daha sonra k›rma veö¤ütme ifllemleri ile istenilen boyutlara getirilir. Daha sonra koklaflma f›r›nlar›nabeslenir.

Kurutma: Koklaflma f›r›nlar›na benzeyen kömüre havas›z ortamda ›s›l ifllem uy-

gulan›r. S›cakl›¤›n 150 °C alt›nda bulundu¤u bölgede kömür kurur ve ›s› etkisiylebir miktar genleflir.Erime: Ortam s›cakl›¤›n›n artmaya devam etmesiyle 350 °C s›cakl›¤›n alt›ndaki

bölgede kömürde bir yumuflama bafllar ve yüzeysel olarak erime oluflur. Kömürdeilk kez bozunma bu bölgede bafllamaktad›r. Bu nedenle, bu bölge, bozunma bölge-

si olarak da adland›r›l›r. Bu bölgede kömür, katran ve uçucular›n› vermeye bafllar.Yar› Koklaflma: F›r›n s›cakl›¤›n›n 550 °C yaklaflmas›yla bozunma tepkimeleri

›s›tma h›z›na ba¤l› olarak giderek artar. Bu esnada kömürün yumuflamas›, ergime-si ile oluflan hacim küçülmesi tekrar artarak kömür fliflmeye bafllar, sonunda tane-ciklerin birbirine yap›flarak piflmesi ve tekrar kat›laflmas›n›n gerçekleflti¤i bu bölge

plastik bölge olarak da adland›r›l›r.

Bu bölge koklaflma süreci için en önemli bölgedir. Bu bölgenin sonunda yar› kok elde edilmifl olur.


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

7

Koklaflt›rma: Kömürünhavas›z ortamda ›s›t›larakbozundurulmas› ifllemidir.

Metalurjik kok: Kömürlerinyüksek s›cakl›k koklaflmas›sonucunda elde edilenyüksek s›cakl›k koku,metalurjik koktur.



Koklaflma: F›r›n s›cakl›¤›n›n giderek artmas›yla yar› kok ürün bozunmaya de-

vam eder. Bu s›rada ortamda hidrojen (H2) ve karbon monoksit (CO) gazlar› ç›kar.

S›cakl›¤›n 800 °C üzerine ç›kmas›yla gerçek grafitleflme bafllar ve 900 °C s›cakl›¤›n

üzerinde kok elde edilir. Koklaflma 900-1200 °C s›cakl›k aral›¤›nda tamamlan›r. Bubölgede kok iyice büzüflmüfl ve sertleflmifltir.

Koklaflma sonunda elde edilen kok kömürü d›flar› al›n›r. Yaklafl›k 17 saat su ile

so¤utularak s›cakl›¤› düflürülür. Ayr›ca, koklaflma f›r›n›ndan ç›kan gazlar so¤utma

ünitesinden geçirilerek yo¤unlaflabilen k›s›mlar› ayr›l›r. S›v› (katran) ürün elde edi-

lir. Yo¤unlaflmadan ç›kan gazlar, yak›t olarak kullan›labilir.

Koklaflma Sürecini Etkileyen Parametreler Koklaflma sürecini, bir di¤er deyiflle elde edilen kokun özelliklerini belirleyen bafl-

l›ca parametreler,

• Kömürün cinsi (Koklaflma özellikleri)

• Kömürün yap›s› (Nem, kül, sabit karbon, uçucu madde) • Koklaflma süreç koflullar›


Öncelikle kullan›lan kömür, koklaflma özelliklerine sahip olan tafl kömürü ol-

mal›d›r. Kullan›lan kömürün nem, kül, sabit karbon ve uçucu madde özellikleri de

elde edilen kok ürünün özelliklerinde etkili olacakt›r. Bunlar›n yan›nda, koklaflma

sürecinde seçilen koflullar da kok özelliklerini belirleyici önemli etkenlerdir. Bu et-

kenler,

• S›cakl›k

• Is›tma h›z›

• Parçac›k boyutu

• Kömür y›¤›n a¤›rl›¤›

• Bas›nç

olarak verilebilir.

Türkiye’de Kok ÜretimiÜlkemizde bafll›ca kok üretimi, demir çelik fabrikalar›n›n kok ünitelerinde gerçek-

lefltirilir. Bunlar›n d›fl›nda, çeflitli illerimizde bulunan jeneratör gaz› üreten fabrika-

larda az miktarda kok üretimi gerçeklefltirilmektedir. Kok üretiminde, kullan›lacak

kömürün iyi koklaflabilme özelli¤ine sahip olmas› çok önemlidir.

Ülkemizde kullan›lan tafl kömürleri genellikle Zonguldak havzas› tafl kömürüy-

le s›n›rl›d›r. Kok üretiminde kullan›lan tafl kömürü için ortalama özellikler Çizelge4.9.’da verilmifltir.


Özellik % (kuru baz)

Nem 9

Kül 10

Toplam Kükürt 0.9

Uçucu Madde 30

fiiflme 7 - 8

Tanecik Büyüklü¤ü < 3mm

Çizelge 4.9Koklaflmada Kullan›lan Tafl Kömürünün Özellikleri Kaynak: Kural,1991



Ülkemizde üretilen kok kömürünün ortalama özellikleri ise Çizelge 4.10’da ve-rilmifltir.

Koklaflma sürecini s›cakl›¤a ba¤l› olarak yorumlay›n›z?

Çözüm:Kömüre havas›z ortamda ›s›l ifllem uygulan›r. S›cakl›¤›n 150 °C alt›nda bulun-du¤u bölgede kömür kurur ve ›s› etkisiyle bir miktar genleflir. 350 °C s›cakl›¤a ka-dar kömürde bir yumuflama bafllar ve yüzeysel olarak erime oluflur. Bu nedenlebozunma bölgesi olarak da adland›r›l›r.S›cakl›¤›n›n 550 °C yaklaflmas›yla bozunmatepkimeleri giderek artar. Bu esnada kömürün yumuflamas›, ergimesi ile oluflanhacim küçülmesi tekrar artarak, kömür fliflmeye bafllar, sonunda taneciklerin birbi-rine yap›flarak piflmesi ve tekrar kat›laflmas›n›n gerçekleflti¤i bu bölge plastik böl-ge olarak da adland›r›l›r. Bu bölgenin sonunda yar› kok elde edilmifl olur. S›cakl›-¤›n 800 °C üzerine ç›kmas›yla gerçek grafitleflme bafllar ve 900 °C s›cakl›¤›n üze-rinde kok elde edilir.

Kömürden elde edilen kok bilefliminin temel özelli¤i nedir?


Özellik %

Uçucu madde

Sabit karbon

Kül

1

85

14

Sa¤laml›k M10 8 - 10.5

M40 68 - 72

Çizelge 4.10

Üretilen Kokun Ortalama Özellikleri Kaynak: Kural,1991

SIRA S‹ZDE

8

Ö R N E K




Kömürlerin genel kullan›m alanlar› ile termik

santrallerde elektrik enerjisi üretimi ve amonyak üretimini aç›klamak.

Termik santrallerde, özellikle düflük kaliteli linyit-

lerin yak›lmas› ile elektrik enerjisi üretimi ülke-

miz aç›s›ndan çok önemlidir. Ülkemizde elektrik

enerjisi üretilmesi bafll›ca termik, hidroelektrik,

rüzgâr ve jeotermal kaynaklardan sa¤lanmakta-

d›r. Ülkemizde kullan›lan termik santrallerde ana

yak›t kayna¤› olarak, tafl kömürü, do¤al gaz, lin-

yit, fuel oil olarak s›ralanabilir. Termik santralle-

rin verimlili¤i, ortalama %30 dolay›ndad›r. Bu kö-

mürün yanmas›yla ortaya ç›kan ›s› enerjisininelektrik enerjisine dönüflme yüzdesidir. Termik

santrallerde düflük kaliteli linyitlerin yak›lmas› ne-

deniyle, ortaya ç›kan baz› kirleticiler; karbon di-

oksit (CO2), kükürt dioksit (SO2), azot oksitler

(NOx), baca tozlar› ve kül olarak s›ralanabilir.

Nem ve kül içeri¤i yüksek, düflük kaliteli linyitle-

rin evsel amaçl› ›s›nmada kullan›lmas› do¤al ola-

rak onar›lmas› çok güç çevresel zararl› etkiler

vermektedir.

Amonyak (NH3) kullanarak, bafll›ca amonyum

sülfat ((NH4)2SO4), amonyum nitrat (NH4NO3) ve üre gibi azotlu gübreler üretilir. Amonyak, nit-

rik asit (HNO3) sentezlenmesinde de kullan›l›r.

Ayr›ca, so¤utma teknolojilerinde s›kl›kla amon-

yak kullan›lmaktad›r.Amonyak; kömür koklafl-

mas›nda yan ürün olarak, azot (N2) ve hidrojen-

den (H2) sentez yolu ile üretilebilir.

Kömürlere uygulanan yanma, gazlaflt›rma, s›v›-

laflt›rma, piroliz ve koklaflma gibi ›s›l dönüflüm süreçlerini aç›klamak.

Yanma, kömür yap›s›ndaki, yanabilir organik ya-

p›n›n havan›n oksijeni (O2) ile h›zl› kimyasal ola-

rak tepkimeye (reaksiyona) girmeleri süreci flek-

linde tan›mlanabilir. Yanma süreci sonucunda

kömür yap›s›ndaki yanabilen elementler genel

olarak karbondioksite (CO2) ve su (H2O) buha-

r›na dönüflürler. Yakma iflleminde, kömür mikta-

r›na ba¤l› olarak en az ne kadar hava kullan›lma-

s› gerekti¤i önemli bir etkendir. Bu havadaki ok-

sijen miktar›na teorik oksijen miktar› denir. Kö-mür yeterli miktarda oksijen ile tam olarak tepki-

meye girmesi sonucunda tam yanma ifllemi ger-

çekleflir ve karbondioksit gaz› ç›kar. E¤er kömür

yeterli sürede yeterli oksijen ile tepkimeye gire-

mez ise, k›smi yanma ifllemi sonucunda karbon

monoksit gaz› ç›kar. Kömürlerin ›s›l de¤erleri ka-

lorimetre ile belirlenir. Alt ›s›l de¤er, mevcut üst

›s›l de¤erden, su buhar›n›n buharlaflma gizli ›s›s›-

n›n ç›kar›lmas›yla bulunur. Kömürlerin yak›lma-

s›nda kullan›lan sistemler; Sabit yatakl› kömür

yakma, Toz kömür ocaklar›, Toz kömür-s›v› ka-r›fl›mlar› yanmas›, Siklon ocaklar, Ak›flkan yatak-

ta yakma sistemleridir

Kömürün gazlaflt›r›lmas›, kömürün gaz ürünler

verecek flekilde yüksek s›cakl›klarda çeflitli oksit-

leyiciler (oksidantlar) ortam›nda bozundurulma-

s› sürecidir. Elde edilen gaz ürünler karbon mo-

noksit (CO), hidrojen (H2), karbondioksit (CO2)

ve metandan (CH4) bafllayarak çok farkl› hidro-

karbon gazlardan oluflur. Gazlaflt›rma reaktörün-

de s›cakl›k 900-1500 °C, bas›nç ise 1-80 atm ara-

l›¤›nda seçilir. Tepkime ortam› olarak kullan›lan

oksitleyiciler ise; Hava, Hava+Su buhar›, Su bu-

har›, Hidrojen, Oksijen, Oksijen+Su buhar› veya

bunlar›n kar›fl›mlar› olarak seçilebilir.Elde edilen

gaz ürünler; sentez gaz›, jeneratör gaz›, su gaz›,

flehir gaz› olarak dört ana bafll›kta toplanabilir.

Kömürden çeflitli süreçler sonucunda s›v› ürün-

ler elde edilmesi kömürün s›v›laflt›r›lmas› olarak

adland›r›l›r. Kömürlerin s›v›laflt›r›lma yöntemleri;

gazlaflt›rma-sentez ve do¤rudan ›s›l bozundurma

yöntemleridir. Dolayl› s›v›laflt›rma bir di¤er de-

yiflle gazlaflt›rma-sentez yöntemleri iki aflamada

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç




gerçeklefltirilir. ‹lk aflamada, kömüre esas olarak

su buhar› ile karbon monoksit (CO) ve hidrojen

(H2) verecek flekilde gazlaflt›rma ifllemi ile sentez

gaz› üretilir. Gazlaflt›rma-sentez yöntemlerinin

bir di¤er deyiflle Fischer-Tropsch yönteminin üs-

tünlü¤ü, üretilen sentez gaz›ndan istenilen da¤›-

l›mda s›v› ürünlerin kontrollü bir flekilde sentez-

lenebilmesidir. Kömürün niteli¤i ve bileflimi, gaz-

laflt›rmas›nda kullan›lan oksitleyici gazlar›n yap›-

s› ve gazlaflt›rmaya etki eden di¤er s›cakl›k ve

bas›nç gibi parametreler, elde edilen gaz ürünle-

rin yap›s›n› ve bileflimini do¤rudan etkilemekte-

dir. Do¤rudan bozundurma yöntemleri; Piroliz

ve Ekstraksiyon - Hidrojenleme Yöntemi olarak

iki ana grupta incelenebilir. Katalitik hidrojenle-me yönteminde, kömürler yüksek s›cakl›k ve ba-

s›nç alt›nda katalitik ortamda hidrojen gaz› ile

bozundurularak s›v› ürünler elde edilir. Çözücü

ekstraksiyonu ile kömür s›v›laflt›r›lmas› yönte-

minde ise ortamda tetralin gibi hidrojen verici

(H-donör) bir çözücü kullan›l›r. Bazen ortamda

ayr›ca hidrojen gaz› da kullan›labilir.

Genel olarak kömürlerin oksijensiz ortamda ›s›l

bozunmas› ifllemi piroliz olarak bilinir. Piroliz so-

nucunda gaz, s›v› ve kat› ürünler elde edilir. Piro-

lize etki eden parametreler; kömür cinsi ve yap›-s›, piroliz s›cakl›¤›, kömür tanecik büyüklü¤ü, pi-

roliz ›s›tma h›z›, piroliz bas›nc›, piroliz ortam› ola-

rak s›ralanabilir. Pirolizde uygulanan yöntemler

yavafl piroliz (Geleneksel), h›zl› piroliz, ani (Flash)

piroliz, ultra piroliz olmak üzere s›ralanabilir.

Genel olarak; kömürün havas›z ortamdan ›s›t›la-

rak bozundurulmas› ile elde edilen kat› ürün kö-

mür koku olarak adland›r›l›r. Koklaflma ifllemi-

nin 900°C s›cakl›¤›n üzerinde gerçeklefltirilmesi

durumunda yüksek s›cakl›k koklaflmas› (meta-

lürjik kok) gerçeklefltirilir. Süreci belirleyen bafl-l›ca parametreler, kömürün cinsi, kömürün yap›-

s›, koklaflma süreç koflullar› say›labilir. Koklaflma

sürecinde seçilen koflullar; s›cakl›k, ›s›tma h›z›,

parçac›k boyutu, kömür y›¤›n a¤›rl›¤›, bas›nç ola-

rak verilebilir.




1. Termik santrallerin en önemli üstünlü¤ü afla¤›daki-

lerden hangisidir?

a. Düflük kaliteli linyitlerden elektrik enerjisi üret-

meleri

b. Çevreye zarar vermemeleri

c. Yüksek verimde elektrik enerjisi üretmeleri

d. ‹nflaatlar›n›n kolay yap›lmas›

e. Büyük miktarda kül üretmeleri

2. Afla¤›dakilerden hangisi ülkemizde üretilen elektrik

enerjisi kayna¤› de¤ildir?

a. Termik

b. Hidrolik

c. Jeotermal

d. Rüzgar

e. Günefl

3. Afla¤›dakilerden hangisi amonyak üretim yöntemi

olarak kullan›l›r?

a. Azot, hidrojen ve oksijenin sentezlenmesi

b. Hidrojen ve azotun bozundurulmas›

c. Hava ve azotun sentezlenmesi

d. Azot ve hidrojenden sentezlenmesi

e. Hava ve hidrojenin bozundurulmas›

4. Kömür yap›s›ndaki organik k›sm›n oksijen ile h›zl›

bir kimyasal tepkimeye girmesi sürecine, ne ad verilir?

a. Organik parçalanma

b. Koklaflma

c. Yanma

d. Anorganik parçalanma

e. Kömürleflme

5. Kömürün yak›lmas› için gerekli en az hava miktar›

afla¤›dakilerden hangisidir?a. Gerekli hava miktar›

b. Teorik hava miktar›

c. Hesaplanan hava miktar›

d. Matematiksel hava miktar›

e. Harcanan hava miktar›

6. Kömürün yüksek s›cakl›klarda çeflitli oksitleyici gaz-

lar ortam›nda bozundurmas› sürecine ne ad verilir?

a. Yak›lma

b. Gazlaflt›rma

c. Piroliz

d. Koklaflt›r›lma

e. K›smi yanma

7. Kömürlerin s›v›laflt›r›lmas›n›n bafll›ca önemi afla¤›-

dakilerden hangisidir?

a. Petrol eflde¤eri s›v› ürün elde edilmesi

b. Çevre dostu s›v› yak›t elde edilmesi

c. Ekonomik s›v› yak›t elde edilmesi

d. Kömürlerin kolayl›kla bulunabilmesi

e. Kömürlerin kolayl›kla s›v›laflt›r›labilmesi

8. Kömürlerin s›v›laflt›r›lmas›nda kullan›lan bafll›ca iki

yöntem afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Do¤rudan bozundurma yöntemi/Kendili¤inden

s›v›laflma yöntemi

b. Kendili¤inden s›v›laflma yöntemi/Dolayl› s›v›lafl-

ma yöntemi

c. Do¤rudan bozundurma yöntemi/ Gazlaflt›rma-

sentez yöntemid. Piroliz/Do¤rudan bozundurma yöntemi

e. Ekstraksiyon yöntemi/Hidrojenleme yöntemi

9. Kömürlerin oksijensiz ortamda kat›, s›v› ve gaz ürün-

ler verecek flekilde ›s›l bozundurmas›na ne ad verilir?

a. Kat›laflt›rma

b. Gazlaflt›rma

c. Ekstraksiyon

d. Is›l kat›laflt›rma

e. Piroliz

10. Kömür koklaflma iflleminin 900 °C üzerinde yap›l-

mas› ile elde edilen kat› ürün, afla¤›dakilerden hangisi-

dir?

a. Üst kok

b. Yar› kok

c. Tamamlanm›fl kok

d. Metalürjik kok

e. Metal kok






Tunçbilek’de Kömürden Petrol Üretimi Bafll›yor

Tesis günlük 20 ton kömürden akaryak›t ve petrokimya ürünleri üretecek. Yurt Madencili¤ini Gelifltirme Vak-

f› Baflkan› Prof. Dr. Güven Önal, dün bir bas›n toplan-

t›s› düzenleyerek hem madencilik sektörünün güncel

sorunlar›n› anlatt› hem yeni çal›flmalar hakk›nda bilgi

verdi.

Üretim 2009`da

Bu kapsamda, kömürden petrol üretimi konusuna özel

dikkat çeken Önal, Türkiye Kömür ‹flletmeleri(TK‹) ile

‹stanbul Teknik Üniversitesi`nin (‹TÜ) ortak yürüttü¤ü

projede pilot üretim aflamas›na gelindi¤ini aç›klad›.Önal`›n verdi¤i bilgiye göre üretim tesisi TK‹`nin Kütah-

ya Tunçbilek ‹flletmesi`nde 2009 içinde faaliyet geçecek.

Yat›r›m bedeli 6 milyon dolar olan tesis günlük 20 ton

kömür iflleyecek ve akaryak›t ve petrokimya ürünleri

üretecek. Türkiye`nin sahip oldu¤u de¤iflik verimlilikte-

ki kömürlerin tesiste kullan›laca¤›n›, üretimden sonra

elde edilen sonuçlar›n ise 2010 y›l› sonunda raporlan›p

Enerji Bakanl›¤›`na sunulacak hale gelece¤ini belirten

Önal, verim ve yat›r›m maliyet konusunda ise flu bilgile-

ri verdi: `Kömürden petrol üretiminin maliyeti varil ba-

fl›na ortalama 30 dolard›r. Kalori de¤eri 3200 olan kö-mürden 2000 ton iflleyerek günde 5000 varil akaryak›t

ürünü elde etmek mümkün. Ayr›ca, yan ürün olarak 80

MW gücünde enerji de sa¤lanabilecek. Yat›r›m aç›s›n-

dan ise örne¤in 5 milyon varil kapasiteli bir tesis 1 mil-

yar dolar, 50 milyon varillik ise 8-10 milyar dolara kuru-

labilir. Bu Türkiye için büyük bir rakam de¤il.

Potansiyel 40 Milyar Ton

Türkiye`nin, enerji üretimi için en sa¤l›kl› kayna¤›n›n

kömür oldu¤unu hat›rlatan Önal, bugün rezervin 11

milyar ton oldu¤unu, potansiyelin ise 40 milyar ton dü-

zeyinde bulundu¤unu vurgulad›. Önal, potansiyelin re-

zerve dönüflmesi için yat›r›m yap›lmas›n› istedi. Önal,

`Dünya kömürden büyük miktarda enerji elde ediyor.

Biz de bu gücümüzü kullanal›m` dedi.

Kaynak:http://www.enerjiplatformu.com/index.php?op

tion=com_content&view=article&id=1696:tuncbilekde-

komurden-petrol-uretimi-basliyor&catid=35:haberler

Yay›nlanma tarihi. Cumartesi, 06 Aral›k 2008 11:57 Bugün

Eriflim tarihi: 08.04.2009

1. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Termik Santrallerde Linyit

Kullan›m›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Termik Santrallerde Linyit

Kullan›m›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

3. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürden Amonyak Üreti-

mi” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

4. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürlerin Yak›lmas›” bafl-

l›kl› konuyu gözden geçiriniz.

5. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “ Kömürlerin Yak›lmas›” bafl-


6 b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömür Gazlaflt›r›lmas› ” bafl-

l›kl konuyu gözden geçiriniz.

7 a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürlerin S›v›laflt›r›lma-s›”bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

8. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürlerin S›v›laflt›r›lmas›”

bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

9. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürlerin Pirolizi” bafll›k-

l› konuyu gözden geçiriniz.

10. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Kömürden Kok Üretimi”

bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.


”

“




S›ra Sizde 1

Tafl kömürü, Do¤algaz, Fuel oil, ve Linyit kullan›lmak-tad›r.

S›ra Sizde 2

Karbondioksit (CO2) yay›n›m›, Kükürt dioksit (SO2) ya-

y›n›m›, Azot oksitler (NOx) yay›nmas› ve Baca tozlar›

S›ra Sizde 3

Azot üretimi, gübre üretimi, So¤utma sistemleridir

S›ra Sizde 4

Karbon dioksit (CO2) ve Karbon monoksit (CO)

S›ra Sizde 5

Oksijen, Su buhar›, Oksijen + Su buhar›, Hava

S›ra Sizde 6

Piroliz, Ekstraksiyon- hidrojenleme

S›ra Sizde 7

Piroliz s›cakl›¤›, Kömürlerin cinsi, Is›tma h›z›, Tanecik

büyüklü¤ü

S›ra Sizde 8

Kök bileflimindeki sabit karbon yüzdesi % 80’nin üze-

rinde olmal›d›r.

Edgar, T. F., (1983) Coal Processing and Pollution Con-

trol, Gulf Puplishing Company EUSAfi Elektrik Üretim A.fi (2007) Faaliyet Raporu

Higman, C.,et all, (2003) Gasification, Elsevier

http://www.euas.gov.tr

Kural, O., Ed., (1991) Kömür, Kurtifl Matbaas›

TK‹ Türkiye Kömür ‹flletmeleri, (2007) Faaliyet Raporu

Whitehurst, D. D., et all, (1980) Coal Liquefaction, Aca-

demic press







Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra;Petrol hakk›nda yorum yapmak,Petrolün oluflum teorileri ve tarihçesi ile Dünya petrol rezervleri hakk›ndatart›flma yapmak,Petrolün fiziksel ve kimyasal özellikleri, do¤adaki durumunu tart›flmak,Petrolün aranmas›, üretilmesi, tafl›nmas› ve depolanmas› hakk›nda yorum

yapmak,Petrol fiyatlar›n›n belirlenmesi ve petrol fiyatlar›n›n y›llar içindeki de¤iflimikonular›n› tart›flmak için gereken bilgi ve becerilere sahip olacaks›n›z


• API Gravitesi• Akmazl›k• Kaynak Kaya• Hazne Kaya

• Petrolün Göçü• Hidrokarbon• Rezerv

Amaçlar›m›z

Geleneksel Enerji

Kaynaklar›Petrol Üretimi

• PETROLÜN OLUfiUM TEOR‹LER‹

• PETROLÜN TAR‹HÇES‹

• PETROL REZERVLER‹

• PETROLÜN F‹Z‹KSEL VE K‹MYASALÖZELL‹KLER‹

• PETROLÜN DO⁄ADAK‹ DURUMU

• PETROLÜN ARANMASI VEÜRET‹LMES‹

• PETROLÜN TAfiINMASI VEDEPOLANMASI

• PETROL F‹YATLARININ

BEL‹RLENMES‹ VE PETROLF‹YATLARININ YILLAR ‹Ç‹NDEK‹DE⁄‹fi‹M‹


Anahtar Kavramlar



Günümüzde ülkelerin geliflmifllik düzeyinin belirlenmesi aflamas›nda kullan›lan enönemli göstergelerden birisi de o ülkede kifli bafl›na tüketilen enerji miktar›d›r. Hergeçen gün enerji kaynaklar›n›n çeflitlenmesine ra¤men birincil enerji kaynaklar›olarak tan›mlanan petrol, do¤al gaz, kömür, nükleer ve hidroelektrik enerjiler ara-s›nda petrol en yüksek kullan›m oran› ile 20. yüzy›l bafllar›nda elde etti¤i liderlikkonumunu sürdürmektedir. fiekil 5.1, 2007 y›l›nda birincil enerji kaynaklar›n›nDünya genelindeki kullan›m istatisti¤ini vermektedir (BP, 2008).

Petrol kelime anlam› olarak latince tafl anlam›na gelen petra ve ya¤ anlam›na

gelen oleum kelimelerinin birleflmesi sonucu tafl ya¤› olarak dilimize çevrilebilir.

Bilimsel tan›mlamas› yap›lacak olursa, petrol yeralt›nda gözenekli kayaçlar için-

de do¤al olarak oluflmufl hidrokarbonlar kar›fl›m›d›r. Örne¤in metan, bir karbon

ve dört hidrojen atomundan oluflan bir hidrokarbondur. Petrol, kimyasal birleflimi-

ne ve içinde bulundu¤u bas›nç ve s›cakl›k koflullar›na ba¤l› olarak s›v›, kat› veya

gaz halinde bulunabilmektedir. Yerin derinliklerinden yeryüzüne ç›kar›ld›klar›nda,

atmosferik bas›nç ve s›cakl›k koflullar›nda s›v› halde bulunan hidrokarbonlar ham petrol olarak adland›r›l›rken, kat› halde bulunan hidrokarbonlar, bileflimlerine gö-

Petrol Üretimi

fiekil 5.1

2007 Y›l› Dünya Birincil Enerji

Kaynaklar› Kullan›m Pastas› (BP, 2008)

Gözeneklilik: Bir kayaçtakiboflluklar›n kayac›n toplamhacmine oran›.

Hidrokarbon: Karbon vehidrojen atomlar›ndanoluflan kimyasal bileflikleringenel ad›.



re asfalt, parafin veya bitüm, gaz halinde bulunan hidrokarbonlar ise do¤al gaz

ad›n› almaktad›r.

PETROLÜN OLUfiUM TEOR‹LER‹Do¤ada petrolün nas›l olufltu¤u hakk›nda bilgi sahibi olmak, onun üretimi ve

izleyen di¤er aflamalar›n daha kolay anlafl›labilmesini sa¤layacakt›r.Petrolün

oluflumu ile ilgili olarak inorganik teori ve organik teori olmak üzere iki farkl›

teori bulunmaktad›r.

‹norganik teori, laboratuarlarda inorganik maddelerin kullan›lmas›yla elde edi-

lebilen metan, etan, asetilen ve benzol gibi hidrokarbonlar› bir kan›t olarak göster-

mekte ve petrolün inorganik temelli oldu¤unu savunmaktad›r. Teori, yeralt›nda

meydana gelen kimyasal tepkimeleri, volkanik faaliyetleri ve yerkürenin so¤uma-

s›n› petrolün oluflum nedenleri aras›nda göstermektedir.

Organik teori nin temelini ise bitkisel veya hayvansal olsun, farkl› organik mad-

delerin laboratuarlarda ›s›t›lmas› ve dam›t›lmas› sonucu petrole benzer hidrokar-bonlar›n elde edilebilmesi oluflturmaktad›r.

Her iki teorinin de gerekçeleri ve verileri karfl›laflt›r›ld›¤›nda, petrolün kökeni-

nin organik oldu¤u ve denizlerde yaflayan organizmalar›n petrolün oluflumunda

rol oynad›¤› ço¤unlukla kabul görmektedir. Milyonlarca y›l önce, yer kürenin bü-

yük ço¤unlu¤unu denizler oluflturmakta iken, denizlerde yaflayan organizmalar ile

nehirler vas›tas›yla denizlere tafl›nan karada yaflayan organizmalar, deniz diplerin-

de birikmifl ve deniz dibinde bulunan kum ve çökellerle kar›flm›flt›r. Bugün yeryü-

zünde bulunan petrolün kayna¤›n›, okyanuslar›n oksijenli yüzey k›sm›nda bulu-

nan de¤iflik türlerdeki gözle görülemeyen planktonlar›n ve deniz alglerinin olufl-

turdu¤u düflünülmektedir. Plankton ve alglerden petrolün oluflabilmesi için, bu or-ganizmalar›n öldükten sonra h›zl› bir flekilde, bakteriler taraf›ndan tüketilmeden

gömülmüfl olmalar› ve üzerlerinde tabakalaflma meydana gelmesi gerekmektedir.

Bu tabakalaflma, gözeneklerinde petrolün olufltu¤u kaynak kayaçlar› meydana ge-

tirmektedir. Petrolün oluflumunda meydana gelen tabakalaflma süreci fiekil 5.2’de

gösterilmektedir (Conaway, 1999). Gözeneklerinde, ölmüfl organizmalar› bar›nd›-

ran deniz taban›ndaki kil ve çamur, üzerlerindeki tabakalaflman›n devam etmesiy-

le yüksek s›cakl›k ve bas›nç alt›nda kalmakta ve killi flist ile grey denilen tabaka-

lar› oluflturmaktad›r. Öte yandan, gözenekler içindeki ölmüfl organizmalar; ortam-

da bulunan bakterilerin aktiviteleri, yüksek bas›nç ve yüksek s›cakl›k etkileri sonu-

cunda petrole dönüflmektedir. Zaman içerisinde, yer kabu¤unun hareket etmesi ve

k›vr›lmas› sonucu k›r›lan ve/veya çatlayan kaynak kayaç içindeki petrol, olufltu¤uortam› terk ederek, daha s›¤ derinliklerdeki gözenekli ve geçirgen bölgelere do¤-

ru göç ederek, hazne (rezervuar) kayaçlarda birikmektedir. Petrol için hammadde

olabilecek yani petrole dönüflebilecek deniz organizmalar›n›, bitkiler (yosunlar,

diatomlar, mantarlar, bakteriler) ve hayvanlar (foraminiferler, radyolarya, protozo-

a’lar, süngerler, mercanlar, kurtlar, brozoalar, mollüsk’ler ve en son olarak omur-

gal›lar) olmak üzere iki gruba ay›rmak mümkündür.


fiist: Kolayca yapraklaraayr›labilen, silisli, alüminlitortul kayaçlar›n genel ad›.

Geçirgenlik: Bir kayac›n birak›flkan› iletme kapasitesi.



PETROLÜN TAR‹HÇES‹Petrol, dünya tarihine bak›ld›¤› zaman yabanc› olmad›¤›m›z bir maddedir. Günü-müzde de¤iflik kaynaklarda petrolün kullan›m›n›n binlerce y›l öncesine dayand›¤›söylenmektedir. Heredot’a göre asfalt, 4000 y›l öncesinde Babil duvarlar›n›n ve ku-lelerinin inflas›nda kullan›lm›flt›r. Ayr›ca çimentolama iflleminde kimyasal katk›maddesi olarak ve gemi inflas›nda yal›t›m maddesi olarak kullan›ld›¤› ifade edil-mektedir. Ayr›ca tarihi kay›tlarda, milattan önce 300 y›llar›nda asfalt›n mumyalamaiflleminde de kullan›ld›¤› belirtilmektedir. Eski Pers tabletlerinde, Pers halk›n›n ile-

ri kesiminin petrolü ayd›nlatmada ve t›pta kulland›¤› bilgileri mevcuttur.‹lk petrol kuyular› 4.yüzy›lda Çin’de aç›lm›flt›r. Bambu çubuklar›n›n birbirine

ba¤lanmas› ve ucuna matkap eklenmesi suretiyle 200 metreden derin kuyularkaz›lm›fl, üretilen petrol yak›larak tuzlu suyun buharlaflt›r›lmas›nda kullan›lm›fl

ve tuz üretilmifltir. 10. yüzy›lda ise bambu çubuklar›ndan oluflan boru hatlar›oluflturulmufl ve petrol kuyular›yla tuzlu su kaynaklar› aras›ndaki ba¤lant› sa¤-lanm›flt›r. 8. yüzy›lda Ba¤dat sokaklar› katran kullan›larak infla edilmifl, katran,bölgede bulunan do¤al kaynaklardan kolayl›kla ç›kart›lm›flt›r. 13. yüzy›l›n so-nunda yak›n ve uzak do¤uya seferler düzenleyen Marco Polo Bakü’deki s›v› as-falt› anlatm›fl ve ayr›ca petrolün ticari bir mal olarak görüldü¤ünü hatta hayvanderisinden yap›lm›fl çantalarda tafl›nd›¤›n› belirtmifltir. Öte yandan, petrolün yan-

ma özelli¤inden dolay› kullan›m› çok gerilere gider. Baz› kaynaklarda, ham pet-rolün milattan önce Çin’de ve milattan sonra ise Orta Do¤u ve Avrupa ülkelerin-de ayd›nlatma amac›yla kullan›ld›¤› söylenmektedir. Geçmiflte, kolay alev alma-s› petrolün ayn› zamanda silah olarak kullan›lmas›n› do¤urmufltur. Rum Ateflidenilen ve petrolün yan›c› özelli¤inin kullan›ld›¤› silah Bizans’›n savunmas›ndaçok büyük öneme sahip olmufltur. Günümüz dünyas›nda, yürütülen arkeolojikçal›flmalar sonucunda, petrolün Amerika’n›n eski dünyaca keflfinden önce yerli-ler taraf›ndan kullan›ld›¤› anlafl›lm›flt›r.

Tüm bunlara ra¤men petrolün endüstri sektörüne damgas›n› vurmas› 19. yüz- y›l›n ikinci yar›s› ile 20. yüzy›lda gerçekleflir. 1846 y›l›nda Kanadal› AbrahamGesner’in kömürden dam›tma yolu ile gaz ya¤› elde edilmesi için gelifltirdi¤i

yöntem petrol endüstrisinin bafllang›c›n›n simgesi olmufltur. Gaz ya¤›n›n bu yön-temle üretimi, ayd›nlatma alan›nda tam bir devrim olmufl, k›sa süre içerisinde de

1075. Ünite - Petrol Üretimi

fiekil 5.2

PLANKTON

VE ALGLER

OKYANUS

Petrolün Oluflumundaki Tabakalaflma

Süreci (Conaway,1999).



gaz ya¤›na olan talep artm›flt›r. Daha önceleri ayd›nlatma amac›yla kullan›lan ba-lina ya¤›na olan talebin azalmas›, Gesner’in “Balinalar›n Kurtar›c›s›” olarak an›l-mas› sonucunu do¤urmufltur. Gaz ya¤›n›n, petrolün dam›t›lmas› yöntemiyle de

elde ediliyor olmas› ham petrole olan talebi artt›rm›fl ve petrol sektöründe büyü-meye neden olmufltur.Günümüz sondaj teknolojisine benzer, ilk sondajl› petrol arama çal›flmas›

ABD - Pensilvanya’da 1850’lerin sonuna do¤ru Pennsylvania Rock Oil flirketi ta-raf›ndan bafllat›lm›flt›r. O y›llarda p›narlardan ve tuz gözelerinden gelen petrolkaya ya¤› olarak adland›r›lm›fl, kumafllarla toplan›p ilaç olarak kullan›lm›flt›r. Ay-r›ca ayd›nlatma amac›yla kullan›labilece¤i de bilinmektedir. Öte yandan, ayd›n-latmada kullan›lan ya¤, bitkisel ya¤lara ilaveten pahal› bir iflleme tesisi gerekti-ren kömürden de üretilmifltir.

Petrolün kullan›m›n›n geniflleyece¤ini ve bunun sonucunda tüm Amerika’n›nböyle ayd›nlanaca¤›n› hesaba katan George Bissel ve iki orta¤›, petrolü Yale

Üniversitesi’nde profesör olan Benjamin Silimon’a inceletmifllerdir. Bu incelemeile halk› ünlü bir profesör taraf›ndan yaz›lan bir raporla etkilemeyi ve bu saye-de flirketi büyütecek ekonomik kaynaklar› artt›rmay› amaçlam›fllard›r. Yap›lananalizler sonras›, petrolden iyi kalitede gaz ya¤› üretilebilece¤i anlafl›lm›fl, raporbüyük ilgi görmüfl ve bu sayede ortaklar Pennsylvania Rock Oil flirketi için ye-terli finansal kayna¤› sa¤lam›fllard›r. 1856 y›l›nda, George Bissel New York’taüzerinde tuz arama kulelerinin resimleri bulunan bir ilaç kutusunu, ilaç ma¤a-zas›n›n vitrininde görmüfltür. Çin’de bu tip kulelerle tuz aran›rken 1500 metrederinli¤e kadar inilmifltir. 1857 y›l›nda flirketin ortaklar›ndan James Townsend,Edwin L. Drake ile tan›fl›r ve onunla gaz ya¤› hakk›nda konuflur. Drake, demir-

yolunda iflletmeci olarak çal›flmaktad›r ve daha önce farkl› birçok iflte deneyimi

vard›r. Drake, petrolün de tuz arama yöntemiyle yeralt›ndan ç›karabilece¤inidüflünmüfl ve flirkete ortak olmufltur.

Drake’e Pennsylvania’ya gidip orada petrollü p›nar bulunan bir alan›n lisans›n›almas› görevi verilir. fiirketin sahipleri, bölgedeki otoritelere yazd›klar› mektuplar-da Drake’i önemli biri olarak gösterebilmek için kendisini Albay olarak tan›t›rlar.Bu politika gayet baflar›l› olur ve Drake günlük 9 galon (1 galon = 3,8 litre) petro-lün üretilebildi¤i bir p›nar›n bulundu¤u tarlan›n lisans›n› almay› baflar›r. Drakeönemli miktarda petrolün sondajla elde edilebilece¤ine inanmaktad›r. WilliamSmith isimli madenci ile sondaj faaliyetini yürütmesi için anlafl›r ve sondaj bafllar.

Ancak flirketin kaynaklar› h›zla tükenmektedir. Banker Townsfed, A¤ustos 1859’dasondaj faaliyetlerinin durdurulmas›n› isteyen bir mektup gönderir, mektup Dra-

ke’in eline geçmeden 27 A¤ustos 1859 da, 69 fit (21 m) derinli¤e ulaflan kuyuda 15cm’lik bir çökme oluflur ve sondaj 1 haftal›¤›na durdurulur. Hafta sonunda kuyu-

yu kontrol etmeye gelen William Smith, kuyu içindeki borunun siyah bir s›v›yladolu oldu¤unu görür. Pazartesi günü kuyuya gelen Drake ise tüm varillerin a¤z›-na kadar petrolle dolu oldu¤unu, William ve yard›mc›lar›n›n da kuyuyu ve varille-ri korudu¤unu görür. Drake kuyuya bir tulumba yerlefltirir ve petrolün sondaj ope-rasyonu sonras› yeralt›ndan üretimini ilk kez gerçeklefltirmifl olur (fiekil 5.3). Dra-ke’in bu baflar›s› petrol sektörü için gaz ya¤›n›n keflfinden sonraki ikinci devrim ol-mufltur. Sondaj yap›larak petrolün üretilebilece¤inin görülmesi k›sa sürede Ameri-ka’da petrole hücumu bafllat›r. Birçok ifladam› bu yeni sektörde yat›r›ma giriflir ve3 y›l gibi k›sa bir sürede toplam petrol üretimi 3 milyon tona ulafl›r.

Drake taraf›ndan delinen ilk kuyudan üç y›l sonra, 1862 y›l›nda John D. Rocke-feller bir flirket kurarak küçük bir rafineriyi iflletmeye al›r. 1866 y›l›na dek flirketini




sürekli gelifltiren, yeni bir rafineri kuranRockefeller’in sat›fl cirosu o y›l 2 milyondolar›n üzerine ç›kar. Bu aflamadan son-

ra Rockefeller’in çabas›, petrol endüstri-sinin her alan›nda (üretim, rafinaj ve da-¤›t›m) faaliyet gösterecek bir yap›n›noluflturulmas› olacakt›r. O güne kadarba¤›ms›z birçok üretici ve rafinerinin re-kabeti yüzünden piyasaya sürülen ihti-

yaç fazlas› ürün ve yaratt›¤› fiyat istikrar-s›zl›klar›, özellikle ürünler için belirli birstandard›n olmamas› nedeniyle kalitesizürünlerin neden oldu¤u kazalar endüs-triyi zor durumda b›rakmaktad›r. Birçok

küçük firmay›, sat›n alarak kurmufl oldu-¤u Standard Oil flirketinin flemsiyesi al-t›nda toplayan Rockefeller, flirketini bor-saya da açarak riski yaym›flt›r. 1879 y›l›-na gelindi¤inde Amerika’n›n rafineri kapasitesinin % 90’› Standard Oil taraf›ndankontrol edilmektedir.

Rockefeller için Amerika d›fl›ndaki ilk rekabet Nobel Kardefller (Robert, Ludwig ve Alfred) yoluyla Rusya’dan gelecektir. Daha sonra Frans›z aile Rothschilds’lerinmali deste¤iyle ‹ngilizler oyuna girmifltir. Bu aflamada Samuel kardefller (Marcus

ve Samuel) yeni ve emniyetli tanker tasar›mlar› ile petrolün denizafl›r› tafl›nmas›n-da devrim yaratacaklard›r. fiekil 5.4, Samuel kardefllerin ilk deniz afl›r› tankeri Mu-

rex’in çizimini göstermektedir. Samuel kardefller taraf›ndan kurulmufl olan ShellTafl›mac›l›k ve Ticaret firmas›, 1907 y›l›nda Hollanda Kraliyet flirketi (Royal DutchCompany) ile birleflecek ve bugün Shell olarak bilinen petrol flirketi kurulacakt›r.

19. yüzy›l sonunda elektri¤in icad› ve petrole ba¤l› ayd›nlatmaya ucuz alterna-tif oluflturmas› petrol endüstrisini k›sa bir süre için zorlasa da, içten yanmal› mo-torlar›n kullan›lmaya baflland›¤› otomobil endüstrisi kurtar›c› olmufltur. 1895 y›l›n-da yap›lan Paris-Bordeaux-Paris yar›fl›nda 15 mil h›za ulaflan otomobiller Avru-pa’da büyük ilgi görmeye bafllam›fl, daha önceleri petrolün gaz ya¤› için rafineriedilmesi aflamas›nda bir yan ürün olarak görülen benzin için karl› bir kullan›m ala-

n› do¤mufltur. Ayn› zamanlarda, kömür kullan›lan fabrikalar, gemiler ve trenlerpetrolün kullan›m kolayl›¤› nedeniyle kömür kullan›m›ndan petrol kullan›m›nageçmeye bafllam›flt›r.


fiekil 5.3

Drake (melon flapkal›) Tarihi Kuyusunun

Önünde

fiekil 5.4

Samuel Kardefllerin ‹lk Petrol Tankeri,Murex



Bir di¤er önemli geliflme, Orta Do¤u bölgesinde petrolün keflfedilmesi olacak-

t›r. Orta Do¤u’da, Mescid-i Süleyman’da (‹ran) ilk petrolün bulundu¤u kuyu için

Tom ve John Morgan isimli Avustralyal› iki kardefle kadar gidilmelidir. Mitolojik

gümüfl için Avustralya’da aramalarda bulunan iki kardefl, 1899 y›l›nda alt›n bulur-lar ve D’Arcy isimli bir ‹ngiliz avukat›n yard›m›yla kurduklar› alt›n madeni flirketi

ile çok zengin olurlar. fiirket hisselerini Morgan kardefllere satan D’Arcy ‹ngilte-

re’ye geri döner. ‹ran’da yüzeyde petrol emareleri bulundu¤u bilgisine sahip bir

Frans›z jeolog taraf›ndan ikna edilen D’Arcy, ‹ran’da yap›lacak petrol aramalar› için

finansal destek vermeye bafllar. Birçok zorluklar sonucu iflas aflamas›na gelen

D’Arcy Londra Kulübü’nden tan›d›¤› ‹ngiliz Donanmas›’ndaki bir arkadafl›ndan

yard›m rica edecektir. Amerika’daki petrol kefliflerini yak›ndan takip eden ve ‹ngi-

liz Donanmas›’n›n etkenli¤i için petrolün yeni at›l›m olaca¤›na inanan bu kifli

Winston Churchill’den baflkas› de¤ildir. Churchill, donanmay› bu konuda ikna

edecek, British Petroleum (BP) flirketi kurulacak ve 1908 y›l›nda Orta Do¤u’da ilk

petrol keflfi yap›lacakt›r.Orta Do¤u’nun di¤er bölgelerindeki petrol rezervlerinin de¤eri ise ‹kinci Dün-

ya Savafl›’ndan sonra keflfedilir ve yüksek miktarlarda üretime geçilir. Orta Do¤u

petrolleri t›pk› dünyan›n di¤er bölgelerindeki petrol sahalar›nda oldu¤u gibi bat›l›

büyük petrol flirketleri taraf›ndan kontrol edilmektedir. Bat›l› petrol flirketlerinin

Orta Do¤u petrollerinin üzerindeki kontrolüne karfl› ilk ve en önemli hareket

OPEC’in (Petrol ‹hraç Eden Ülkeler Birli¤i) 1960 y›l›nda kurulmas›yla gerçeklefl-

mifltir. OPEC kurulmadan önce Orta Do¤u ülkeleri bat›l› flirketlere karfl› haklar›n›

kendi bafllar›na korumaya çal›flm›fl, fakat OPEC kurulduktan sonra birlik halinde

hareket etmeye bafllam›fllard›r.

PETROL REZERVLER‹Rezerv tan›m›, temel olarak kan›tlanm›fl, olas› ve muhtemel olmak üzere üç ka-

tegoride de¤erlendirilir. Her bir kategoride, petrolün veya do¤al gaz›n hesapla-

nan miktar›n›n olas›l›k de¤eri farkl›d›r. Petrol endüstrisinde yap›lan hesaplar ge-

nelde kan›tlanm›fl rezervler dikkate al›narak yap›l›r. 2007 y›l› sonu itibari ile

dünyada 1237,9 milyar varillik kan›tlanm›fl petrol rezervi bulunmaktad›r. Bu re-

zervler büyük oranda Orta Do¤u ülkelerindedir (% 61,0). Di¤er bölgeler, s›ras›y-

la Avrupa ve Avrasya (% 11,6), Afrika (% 9,5) ve Güney Amerika’d›r (% 9,0) (fie-

kil 5.5) (BP, 2008).

Petrol üretimi paylar›na bak›lacak olur ise rezerv da¤›l›m›na göre çok farkl›

bir da¤›l›m ortaya ç›kmaktad›r (fiekil 5.5) (BP,2008). Rezervlerin % 61 ine sahipolan Orta Do¤u ülkeleri, üretimde sadece % 30,9 luk paya sahipken % 5,6 l›k re-

zerve sahip Kuzey Amerika ise %16,8 lik üretim pay›na sahiptir. Di¤er bölgelerin

üretim paylar› ise: Avrupa ve Avrasya (% 21,9), Afrika (%12,7) ve Asya Pasifik (%

9,7) fleklindedir.


Kan›tlanm›fl rezerv: jeolojikve mühendislik bilgilerinin›fl›¤›nda, güncel ekonomikve teknik koflullardaüretilebilir kaynaklar olaraktan›mlanmaktad›r. Bu türrezervlerde yap›lanhesaplamalar % 90olas›l›kla do¤ruluk pay›nasahiptir.



Petrol tüketimi içinse yine çok farkl› bir tablo bulunmaktad›r. Sanayisi ve eko-nomisi geliflmifl olan Avrupa, Kuzey Amerika ve Uzak Do¤u ülkeleri yüksek mik-tarlarda petrol tüketirken, üretimde yüksek yüzdeye sahip olan üretici ülkeler isetüketimde alt basamaklarda yer almaktad›r. Örne¤in 2007 y›l›nda dünyadaki top-lam üretimin % 12,8 ini karfl›layan Suudi Arabistan % 2,5 luk tüketimi ile üretti¤i-nin sadece alt›da birini kendisi kullanm›flt›r. Öte yandan hiç petrolü bulunmayan

Japonya üretilen petrolün % 6,0 s›n› harcamaktad›r. Sonuç olarak, petrol 3. dünyaülkelerinde üretilir iken geliflmifl Avrupa, Uzak Do¤u ve Kuzey Amerika ülkelerin-

de tüketilmektedir. Çizelge 5.1, 2007 itibariyle ülkelerin petrol üretim ve tüketims›ralamalar›n› sunmaktad›r.

Rezerv istatistiklerinde önemli göstergelerden biri “Petrolün Kalan Ömrü” ola-rak tan›mlanabilecek Rezerv/Üretim Oran› d›r. fiekil 5.6 da, 2006 y›l› sonu itiba-riyle dünya rezerv miktar› ile farkl› co¤rafi bölgelerin Rezerv/Üretim oranlar› veril-mektedir (BP, 2008). Görülece¤i gibi son 20 y›ld›r petrolün ömrü düzenli olarak 40

y›l üzerinde kalmaktad›r. Bu süreç içinde petrol tüketilse bile, gerek yeni bulunanpetrol rezervuarlar›, gerekse de bilinen mevcut rezervuarlardaki rezerv miktar›n›nteknolojik ve ekonomik koflullar›n de¤iflmesiyle oluflan art›fllar oran›n sabit kalma-s›na sebep olmaktad›r. Öte yandan, co¤rafi bölgeler karfl›laflt›r›ld›¤›nda, Orta Do-

¤u bölgesi yüksek üretimine karfl›l›k sahip oldu¤u yüksek petrol miktar› nedeniy-le yaklafl›k 80 y›l daha 2006 y›l› üretim h›z›n› sürdürebilecektir. Petrol ömrü en k›-

S›ralama Tüketim Üretim

1 ABD Suudi Arabistan

2 Çin Rusya

3 Japonya ABD

4 Hindistan Iran

5 Rusya Çin

6 Almanya Meksika

7 Güney Kore Kanada23 Türkiye -


fiekil 5.5

REZERV ÜRET‹M

2007 Y›l› Sonu ‹tibariyle Petrol Rezervleri ve

Üretiminin Da¤›l›m Pastalar› (BP,2008)

Çizelge 5.1Ülkelerin PetrolÜretim ve Tüketim S›ralamalar›

Kaynak: (BP, 2008)

Rezerv/Üretim Oran›: Buoran y›l sonuhesaplamalar›ndabelirlenmifl rezerv miktar›n›no y›l içinde gerçekleflenüretim miktar›nabölünmesiyle elde edilende¤erdir. Bu hesaplamadagerek rezerv miktar› gereksede üretimin de¤iflmemesidurumunda petrolün kalan

ömrü elde edilmektedir.



sa bölgeler, Kuzey Amerika ve Asya Pasifik olarak görülmektedir. Bu bölgelerdepetrolün ömrü, e¤er yeni rezervuarlar bulunmaz ise 2007 y›l› üretim h›z›yla, 15 y›l-dan azd›r (BP, 2008).

PETROLÜN F‹Z‹KSEL VE K‹MYASAL ÖZELL‹KLER‹Petrolün fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bilinmesi, onun ekonomik de¤erini or-taya koyaca¤› gibi kalitesi aç›s›ndan da belirleyici olacakt›r.

Fiziksel Özellikler Petrolün birçok fiziksel özelli¤i aras›nda, üretilmesi, tafl›nmas› ve pazarlanmas›aflamalar›nda büyük önem tafl›yan fiziksel özelliklerini yo¤unluk (gravite) ve ak-

mazl›k (viskozite) olarak belirtebiliriz. Petrolün yo¤unlu¤u (gravitesi) s›n›fland›r-mada en s›k kullan›lan özellik olarak bilinmektedir.

Petrolün yo¤unluk de¤eri, kimyasal bileflimine göre farkl›l›k göstermekte ve0,65 - 1,02 gr/cm3 aras›nda de¤iflmektedir. Petrol endüstrisi ise ham petrol için APIgravitesi olarak isimlendirilen bir di¤er tan›mlamay› yo¤unluk yerine kullanmakta-d›r. Amerikan Petrol Enstitüsü (American Petroleum Institute) taraf›ndan tan›mlan-m›fl olan API gravitesi (Efl. 5.1) yo¤unluk tan›m›yla ters orant›l› olup, mutlaka 15,5°C (60 °F) s›cakl›k ve 1 atmosfer bas›nç flartlar›nda ölçülmeli, rapor edilmelidir.Petrolün API gravite de¤eri artt›kça yo¤unluk azalmakta ancak petrolün kalitesi,dolay›s›yla fiyat› artmaktad›r. API de¤erlerine göre petrol, çok hafif (60 - 45 API),hafif (45 - 25 API) ve a¤›r (25 - 10 API) petrol olarak tan›mlan›r. Dünya petrolleri-

nin ço¤u 27-35 API gravitesi de¤erine sahiptir. Çok nadir olmakla beraber Kalifor-niya’da gravitesi 5-7 API (sudan a¤›r), Venezuela’da ve Meksika’da 10-12 API (su-

ya eflit) petroller bulunmufl, ayr›ca 57 API de¤erine sahip petrollere de rastlanm›fl-t›r. Türkiye’de ise 30-40 API gravite de¤erine sahip petrol sahalar› bulunmakla be-raber, keflfedilen petrollerin ço¤u 20-35 API aral›¤›ndad›r. Örne¤in, Türkiye’dekien yüksek petrol rezervine sahip olan Bat› Raman Sahas›’ndan (1,85 Milyar varil

yerinde petrol) 13 API petrol üretilmektedir (P‹GM, 2008).

(5.1)

API 141,5

SG131,5

P

= −


fiekil 5.6

2007 Y›l› Sonu ‹tibariyle Rezerv/Üretim Oranlar› (BP,2008)

Yo¤unluk: herhangi birmaddenin bir birimhacminin (1 cm3) gramcinsinden kütlesidir.



Burada:

SGP = Petrolün özgül a¤›rl›¤›n› ifade etmektedir ve Efl. (5.2)’de tan›mlanmaktad›r.

(5.2)

ρP ve ρsu = Petrol ve suyun ayn› s›cakl›k ve bas›nç flartlar›nda (15,5 °C ve 1 at-mosfer) ölçülen yo¤unluk de¤erleridir (g/cm3).

1 ton kütleye sahip 38 API graviteli ham petrolün koyulabilece¤i kab›n en düflük

hacmi kaç litre olmal›d›r?

Çözüm:

38 API graviteli petrolün özgül a¤›rl›¤›n› bulabilmek için Efl. 5.1’i kullan›r›z.

38 = (141,5 / SGP) - 131,5 SGP = 0,835 bulunur

Efl. (5.2)’de suyun yo¤unlu¤u 1 g/cm3 olarak al›n›rsa, 38 API graviteli ham pet-rolün yo¤unlu¤u 0,835 g/cm3 = 0,835 ton/m3 olarak bulunur.

Basit orant› kural› uygulanarak 1 ton 38 API graviteli ham petrolün 1,197 m3 veya 1197 litre oldu¤u hesaplan›r.

Yukar›daki örnekte hacmi bulunan 1 ton 38 API graviteli ham petrol varillere doldurula-

rak depolanacak ise, en az kaç varil gereklidir?

Petrolün akmazl›¤› ise petrolün içinde bulundu¤u bas›nç ve s›cakl›k koflulla-r›ndaki akabilme özelli¤idir. Yüksek akmazl›¤a sahip petroller zor akar iken düflükakmazl›¤a sahip petrolün akabilme kapasitesi yüksektir. S›v›lar›n akmazl›¤› üzerin-deki en önemli etken o s›v›n›n içinde bulundu¤u ortam›n s›cakl›¤›d›r. Örnek ola-rak buzdolab›ndan ç›kar›lan bal kavanozundan bal›n boflalt›lma zorlu¤u veya ka-

vanozdaki bal›n tümüyle boflalt›labilmesi için kavanozun bir s›cak su kab›na otur-tularak s›cakl›¤›n›n artt›r›lma uygulamalar› verilebilir. Bu noktada, yer kürenin de-rinliklerinde daha yüksek s›cakl›klara sahip olan ortamlarda bulunan petrolün ak-mazl›¤›n›n yeryüzüne geldi¤inde s›cakl›¤›n azalmas›yla artma göstermesi yani aka-bilme kabiliyetinin düflmesi belirtilmelidir. Ham petrolün akmazl›¤›nda bir di¤er

önemli bileflen, içinde erimifl gaz miktar›d›r. Yerin derinliklerinde yüksek bas›nçnedeniyle petrolün içinde yüksek miktarda çözünmüfl gaz bulunmaktad›r. Üretimaflamas›nda kuyu boyunca yüzeye do¤ru yaklaflan petrolün gaz›, üzerindeki bas›n-c›n azalmas›yla, aç›¤a ç›kmaktad›r (kapa¤› aç›lan gazoz fliflesinde oldu¤u gibi). S›-

v› içinde çözünmüfl gaz›n kaçmas›yla petrolün akmazl›¤› art›fl göstermektedir. Ye-rin derinliklerindeki yüksek s›cakl›k ve yüksek oranda çözünmüfl gaz nedeniylekolay akabilen ham petrolün akmazl›¤›, yüzeyde so¤uma ve gaz›n aç›¤a ç›kmas›y-la 10 kat›na kadar artmaktad›r.

Kimyasal Özellikler Genel olarak petrol, sudan hafif, suda çözünmeyen bir hidrokarbonlar kar›fl›m›-

d›r. Hidrokarbonlar, atmosferik bas›nç ve s›cakl›k koflullar›nda, yap›s›ndaki kar-bon atomlar›n›n say›lar›na ve dizilifline ba¤l› olarak gaz, s›v› veya kat› halde bu-

SGP

P

su

=

ρ

ρ


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

1

1 varil = 0,159 m3

Akmazl›k: Herhangi birak›flkan›n akmaya karfl›gösterdi¤i iç direnç.



lunmaktad›rlar. Atmosferik flartlarda, kimyasal yap›s›nda dört ya da daha az kar-bon içeren hidrokarbonlar gaz, 5 - 22 aras› karbon içerenler s›v›, 23’ten fazla kar-bon içerenler ise kat› haldedir. Karbon atomunun çok farkl› ba¤ yapabilme özel-

li¤inden dolay›, bas›nç ve s›cakl›k flartlar›na ba¤l› olarak her bir petrolün kendi-ne has kimyasal bileflimi vard›r. Bu nedenle petrollerin bileflimini her bir bilefle-nini rapor ederek belirtmek yerine bileflenlerin kaynama s›cakl›klar› ile gruplan-d›r›ld›¤› kullan›m gruplar›n› ay›rarak raporlamak genel uygulamad›r (Çizelge 5.2)(McCain, 1990).

Hidrokarbonlar hakk›nda daha ayr›nt›l› bilgiyi bulabilmek için http://www.aof.anado-

lu.edu.tr/kitap/EHSM//1222/unite14.pdf sayfas›n› ziyaret edin.

Petrolü oluflturan en önemli hidrokarbonlar, parafin serisi (CnH2n+2), olefin se-risi (CnH2n), asetilen serisi (CnH2n-2) ve aromatlar serisi (CnH2n-6) fleklinde s›ralan-maktad›r (n= moleküldeki karbon say›s›).

Metan, 4 hidrojen ile 1 karbon atomunun oluflturdu¤u en küçük ve en çok rast-lanan hidrokarbon molekülü olup do¤al gaz›n temel bileflenidir. Sahip olduklar›karbon atomu say›s›na göre di¤er hafif parafinik hidrokarbon bileflikleri etan(C2H6), propan (C3H8) ve bütan (C4H10) olarak s›ralanmaktad›r (fiekil 5.7). Tümbu bileflenler atmosferik bas›nç ve s›cakl›k koflullar›nda gaz halinde bulunmakta-d›r. Yüksek bas›nç alt›nda s›v›laflt›r›larak tüplerde sat›lan ve LPG olarak bilinen s›-

v›laflt›r›lm›fl petrol gaz›, propan ve bütan kar›fl›m›d›r.


‹ N T E R N E T

Ham

Petrol Miktar›

Kaynama (erime)

Noktas›, °C

Karbon

Say›s›Kullan›m›

Hidrokarbongazlar›

C1 - C4 Do¤al gaz, LPG

Petrol eteri 71’e kadar C5 - C6Çözücü, boya incelticisi,

temizleyici

Benzin 71 - 204 C7 - C8 Motor yak›t›, çözücü

Gaz ya¤› 204 - 302 C10 - C16Ayd›nlatma ya¤›, motorin,

jet yak›t›

Hafif motorin 302 - 454 C16 - C30 Makine ya¤›, mineral ya¤

A¤›r motorin 454 - 593 C30 - C50 Makine ya¤›, gemi yak›t›

Kal›nt› (tortu) 649 + C80 +Katran, asfalt, tahta cilas›,

çat› kaplama malzemesi

Çizelge 5.2Ham Petrolün Bileflenleri ve

Kullan›m Gruplar›

Kaynak: (McCain,1990)

Etan Propan Bütan

fiekil 5.7

Parafinik Hidrokarbonlar



Petrol hidrokarbonlar› ve di¤er do¤al hidrokarbonlar aras›ndaki kimyasal iliflkifiekil 5.8’de görülmektedir. Glikoz, fleker kam›fl›, selüloz, odun, turba, linyit, taflkömürü ve grafit için hidrojen/karbon ile oksijen/karbon oranlar› aras›nda do¤ru-

sala yak›n bir iliflki var iken, bu iliflki proteinler, ya¤lar ve petrol hidrokarbonlar›için geçerli de¤ildir. Birbirine yak›n hidrojen/karbon oran› içeren bu üç hidrokar-bon, bir di¤erinden oksijen/karbon oranlar› ile ayr›lmaktad›r. Kömürlerin selülozgibi odunsu maddelerden genellikle oksijen kayb› ile olufltuklar› görülmektedir.

Ham petrolde hidrojen (H) ve karbon (C) elementlerinin yan› s›ra, kükürt (S),azot (N), oksijen (O) de bulunmakta, ayr›ca eser miktarda birçok element de (Si,Fe, Al, Ca, Mg, Cu, Pb, Sn, As, Sb, Zn, Ag, Ni, Cr, Mo, V ve U) yer almaktad›r. Buelementler içinde kükürt petrolün kalitesinin belirlenmesi, dolay›s›yla fiyatland›r›l-mas›nda kullan›lan önemli bir bileflendir. Korozyona neden olmas› nedeniyle kü-kürt istenmeyen bir bileflen olup yüksek kükürt oran›na sahip petroller ayn› APIgravitesindeki ancak düflük kükürtlü petrollerden daha ucuzdurlar. Daha önce API

gravitesinin 13 oldu¤unu söyledi¤imiz Bat› Raman petrolümüz ayn› zamanda sahipoldu¤u % 5,8 oran›ndaki kükürt miktar›yla da düflük fiyata sat›labilmektedir. Hid-rokarbonlar›n elementlere göre ortalama bileflimleri Çizelge 5.3’te verilmektedir.

PETROLÜN DO⁄ADAK‹ DURUMUOlufltuktan sonra rezervuarlarda milyonlarca y›l korunabilen petrol, 500 milyon

y›ll›k bir jeolojik zaman diliminde meydana gelmifltir. Petrol, denizel ve nadiren

karasal çökellerin içerisinde yer almaktad›r. Dünya petrolünü oluflturan rezervlerbirinci jeolojik zaman Paleozoik, ikinci zaman Mezozoik ve üçüncü zaman Tersi-


Korozyon: Metal vealafl›mlar›n›n ço¤unluklasulu ve gaz ortamlardanoluflan çevreleri ile girdiklerielektrokimyasal ve kimyasaltepkimeler sonucuu¤rad›klar› hasar korozyonolarak adland›r›l›r.

fiekil 5.8

Petrol Hidrokarbonlar› ve Di¤er Do¤al Hidrokarbonlar Aras›ndaki Kimyasal ‹liflki

Element Ham Petrol Do¤al Gaz Asfalt

Karbon (C) 82,2 – 87,1 65,0 – 80,0 80,0 – 85,0Hidrojen (H) 11,7 – 14,7 1,0 – 25,0 8,5 – 11,0

Kükürt (S) 0,1 – 5,5 0,0 – 0,2 2,0 – 8,0

Azot (N) 0,1 – 1,5 1,0 – 15,0 1,0 – 15,0

Oksijen (O) 0,1 – 4,5 --- ---

Çizelge 5.3Hidrokarbonlar›n bileflimi (% A¤›rl›k)



yer’de oluflmufltur. Bu rezervlerin % 9’u Silüryen (438- 408 milyon y›l), % 8’i ÜstDevon (374- 352 milyon y›l), % 8’i Üst Karbon Permiyen (320- 288 milyon y›l), %25’i Üst Jura (169- 144 milyon y›l), % 29’u Orta Kretase (119-88 milyon y›l), % 12,5

Oligosen - Miyosen’de (36-5 milyon y›l) meydana gelmifltir. Petrolün jeolojik za-man aral›¤›nda oluflum süreci ile insano¤lu taraf›ndan kullan›m süreçlerini göste-ren flematik diyagram fiekil 5.9’da görülmektedir.

http://www.biltek.tubitak.gov.tr/bilgipaket/jeolojik/index2.htm internet sitesi jeolojik za-

manlarla ilgili ayr›nt›l› bilgiler için önerilmektedir.

Genel olarak düflünülenin aksine, petrol, yeralt›nda deniz veya göl gibi bir s›v›kütlesi halinde yer almaz, kayaçlar›n süngerimsi yap›lar› içinde yani gözeneklerin-de bulunur. fiekil 5.10’da, petrolün yer alabilece¤i gözenekleri bulunan bir kayaçörne¤i görülmektedir. Petrolün içinde olufltu¤u, organik maddelerce zengin kayaç-

lara kaynak kayaç ad› verilmektedir. En önemli kaynak kayaçlar aras›nda denizortam›ndaki killi kayaçlar, resifal ortamdaki karbonatl› kayaçlar ve delta ik ortam-daki humuslu killi kayaçlar gösterilebilir.


‹ N T E R N E T

Resif: hayatlar›n› s›cakdenizlerde devam ettiren vemercan ismi verilen denizhayvanlar› iskeletlerininart›klar›n›n y›¤›lmas›

neticesi ortaya ç›kanbirikme.

Delta: bir ›rma¤›nçatallanarak denizedöküldü¤ü yerdir. H›zl› akansular›n içerisindeki çamur vetortullar h›z sebebiyle dibeçökme f›rsat› bulamazlar.Ancak akarsular›n denizedöküldü¤ü yerlerde ak›fl h›z›

düfler. Böylece akarsuyun yolboyunca içinde tafl›d›¤›çamur ve tortu birikintisidibe çökme f›rsat› bulur.

fiekil 5.9

Enerji Kullan›m›n›n Geliflim Süreci

fiekil 5.10

Petrolün ‹çinde Bulundu¤u Gözenekli Yap›



Gözenekli yap›ya sahip bir kireçtafl› rezervuar›ndan al›nan kayaç örne¤i 2,5 cm çap›nda ve 5 cm uzunlu¤unda silindir olarak kesilmifltir. Haz›rlanan bu parça-

n›n gözeneklerine yo¤unlu¤u 0,85 g/cm 3

olan sentetik ya¤ bas›lm›flt›r. Ya¤ bas›- m› sonras› kayac›n a¤›rl›¤›n›n 4,80 gram artt›¤› görülmüfltür. Bu bilgiler çerçe- vesinde kayac›n gözenek hacmi kaç cm 3 dir? Kayaç gözeneklili¤i yüzde cinsinden nedir?

Çözüm:Kayac›n a¤›rl›¤›nda meydana gelen de¤iflim, içeriye bas›lan ya¤›n kütlesini ve-

recektir (4,80 gram). Ya¤›n 0,85 g/cm3 olan yo¤unlu¤u kullan›larak kayaç içine ba-s›lan ya¤ hacminin 5,65 cm3 oldu¤u bulunur. Bu de¤er ayn› zamanda kayaç için-deki gözenek hacmini verecektir.

Sorulan ikinci soruya gelince, bilindi¤i gibi gözeneklil ik kayaç içindeki bofl-luk (gözenek) hacminin toplam kayaç hacmine oran› olarak tan›mlanmaktad›r.

Bu noktada 2,5 cm çap, 5 cm uzunlu¤a sahip silindirin hacmini(r= yar›çap, h= uzunluk) formülünü kullanarak 24,543 cm3 olarak buluruz. Ka-

yac›n gözeneklili¤i iseGözeneklilik (%) =(5,65 / 24,543)x100 = % 23 olarak hesaplan›r.

Gözeneklili¤i % 25 olarak bilinen 5 km x 2 km x 100 m boyutlar›na sahip kumtafl› rezer-

vuar›n›n ak›flkan hacmi ne kadard›r?

Zaman içerisinde kayaçlar üzerindeki tabakalaflma artmakta ve bunun sonu-cunda a¤›rl›ktan do¤an bas›nç art›fl› meydana gelmektedir (fiekil 5.11). Artan ba-s›nç ve s›cakl›k ile s›k›flan ve genleflen petrol gözenek içi bas›nc›n›n artmas›yla,

kaynak kayaçta çatlaklar oluflmas›na yol açar. Kaynak kayaçlarda oluflan ilkel pet-rol (Proto Petroleum), oluflan bu çatlaklardan s›zarak bol gözenekli ve geçirgenbir kayaç olan hazne kayaca (rezervuar) göç etmektedir (birincil göç) . Petrolünbirincil göçünün yönü, petrolün sudan hafif olmas› nedeniyle bafllang›çta yukar›do¤rudur (fiekil 5.12).

Petrolün daha sonra uygun bir kapanda birikinceye kadar hazne kayac›n içeri-sinde hareket etmesine ise ikincil göç ad› verilmektedir. fiekil 5.13’te petrolün, ya-tay ve dikey göç sonucu kapan kayac›n alt›nda birikmesi süreci gösterilmektedir.

Hazne kayaca gelen hidrokarbonlar, ortamda daha önceden bulunan su ile yerde¤ifltirir ve yo¤unluklar›na göre gaz-petrol-su fleklinde ayr›fl›rlar (fiekil 5.14). Eniyi hazne kayaçlar› genellikle kumtafl›, kalker ve dolomitlerdir.

V r h silindir = π 2


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

2

fiekil 5.11 fiekil 5.12

Petrolün Dikey Göçü Art›fl›

Tabakalaflmayla Meydana Gelen Bas›nç



Petrol ve do¤al gaz›n denizel ortamda oluflmalar› nedeniyle petrol ve do¤al gazrezervuarlar›nda suyun olmas› kaç›n›lmazd›r. Bu nedenle rezervuar›n toplam gö-zenek hacminin bir k›sm›n› su kapsamakta ve rezervuardaki toplam su hacminin

rezervuar›n toplam gözenek hacmine oran›na o rezervuar›n su doymufllu¤u ad› ve-rilmektedir (Efl.5.3).Su doymufllu¤u (%) = (rezervuardaki toplam su hacmi, m3) / (rezervuar›n top-

lam gözenek hacmi, m3) x100

Yar›çap› 5 km, petrollü katman kal›nl›¤› 100 m olan silindirik bir rezervuar›n gö-

zeneklilik de¤eri % 18 olarak ölçülmüfltür. Rezervuar›n su doymufllu¤u % 15 ola-

rak kabul edilirse, rezervuar›n sahip oldu¤u toplam petrol hacmi kaç m 3 tür? (re-

zervuar gözeneklerinde sadece su ve petrol bulundu¤unu kabul ediniz)

Çözüm: Yar›çap› 5 km, kal›nl›¤› 100 m (0,1 km) olan silindirik rezervuar›n toplam hac-

mi, silindir hacmi formülünden (r= yar›çap, h= kal›nl›k) 7,85 km3

bulunur. Toplam hacim verilen gözeneklilik de¤eri (% 18) ile çarp›larak kayaç için-deki toplam gözenek hacmi 1,413 km3 olarak hesaplan›r. Soruda verilmifl olan di-

V r h silindir

= π2


fiekil 5.13

Petrolün Yatay ve Dikey Göç Sonucu Kapan Kayac›n Alt›nda Birikmesi

fiekil 5.14

Hazne Kayaçta Gaz, Petrol ve Suyun Da¤›l›m›

Ö R N E K



¤er bilgi ise su doymufllu¤unun % 15 oldu¤udur. Geriye kalan k›s›mda (%85) pet-rolün olmas› nedeniyle, hesaplanm›fl olan 1,413 km3 gözenek hacminin % 85 ka-dar› petrol hacmi olacakt›r.

Petrol hacmi = 1,413 x 0,85 = 1,20 km3

= 1,20 x1000x1000x1000 = 1,20x109

m3

Kare prizma fleklindeki bir deney düzene¤i eflit boyutlu, toplam kütlesi 650 kg olan çak›l-

larla doldurulmufltur. Prizman›n taban boyutu 50 x 50 cm yüksekli¤i ise 135 cm dir. Çak›l-

lar›n yo¤unlu¤unun 2,5 g/cm3 oldu¤u bilinmektedir. Bu deney düzene¤inde % 20 su doy-

mufllu¤u, % 80 ya¤ doymufllu¤u koflullar›n› sa¤layabilmek için düzene¤e kaçar litre su ve

ya¤ bas›lmal›d›r?

Petrolün ekonomik bir de¤er tafl›yabilmesi için yeralt›nda hareket etmesiniengelleyecek, kapan ad› verilen jeolojik yap›lar›n alt›nda birikmesi gerekmekte-dir. Ayn› zamanda kaynak kayaç ve hazne kayac›n bulunmas› ve hazne kayac›nbirbirine ba¤l› gözeneklerinin olmas› da flartt›r. Kapanlar; yap›sal, stratigrafik vekombine olmak üzere üç gruba ayr›lmaktad›r. Yap›sal kapanlar, yer kabu¤ununk›vr›lma ve k›r›lmalar sonucu deformasyona u¤ramas›yla oluflmaktad›r. Antikli-nal kapanlar, tuz domu kapanlar› ve fay kapanlar› birer yap›sal kapand›r (fiekil5.15). Stratigrafik kapanlar, litolojide meydana gelen de¤iflikliklerin ve genellik-le yeralt› yataklar›n›n veya gözenekli alanlar›n yok olmas›n›n sonucunda ortayaç›kmaktad›r. Kombine kapanlar ise stratigrafik ve yap›sal kapanlar›n birleflmesiile meydana gelmektedir.


SIRA S‹ZDE

3

fiekil 5.15

Yap›sal Kapanlar (A:Antiklinal,B:Tuz domu, C:Fay)



PETROLÜN ARANMASI VE ÜRET‹LMES‹Petrol ve do¤al gaz arama faaliyetlerinin amac›, petrolün bulundu¤u kapan›n arafl-t›r›l›p bulunmas›d›r. Petrol kapanlar› yeryüzüne çok yak›n olabilecekleri gibi, çok

derinlerde de olabilirler. Petrol ve do¤al gaz aramac›l›¤› ak›flkanlar›n do¤al olarakdepolanabilece¤i kapan yap›s›na sahip katmanlar›n dolayl› yöntemlerle tespiti ça-l›flmalar›yla bafllar. Bu amaçla birçok jeolojik, jeokimyasal ve jeofizik yöntemlerolas› yeralt› kapan yap›lar›n›n tespitinde kullan›l›r (fiekil 5.16). Jeolojik ve jeokim-

yasal yöntemlerle yeralt›ndaki katmanlar›n yeryüzündeki olas› uzant›lar› incelenir-ken, yapay olarak oluflturulacak ses dalgalar›n›n farkl› yeralt› katmanlar›ndan yan-s›ma zaman ve h›zlar›n›n kaydedildi¤i jeofizik (sismik) yöntemler yeralt›n›n sahipoldu¤u fleklin ç›kar›lmas› amac›yla kullan›l›r. Jeofizik yöntemle ç›kar›lan yeralt›flekli bir kapan yap›s› gösterir, öte yandan jeolojik ve jeokimyasal çal›flmalar jeolo-jik geçmiflte bölgede petrol oluflumu için uygun göstergeler iflaret ederse, araflt›r›-lan bölgede petrol olup olmad›¤›n›n tespiti için yap›lmas› zorunlu ifllem sondaj

operasyonudur (fiekil 5.17).

Sondaj operasyonu, yerin derinliklerindeoldu¤u bilinen ve petrol içerme olas›l›¤› bu-lunan kapan yap›s›na bir kuyu açma ifllemi-

dir (fiekil 5.17). Bu amaçla, borular›n ucunaba¤lanm›fl olan matkap (fiekil 5.18), üzerineuygulanan a¤›rl›k ve bir motor vas›tas›yla ve-rilen dönme hareketi ile yeralt›ndaki sert ka-

ya katmanlar›n› küçük parçalar haline getir-mektedir. Parçalanan kaya parçac›klar›, mat-kab›n ba¤land›¤› borular içinden bas›lan vesondaj s›v›s› ad› verilen bir ak›flkan yard›m›y-la yeryüzüne tafl›nmakta, böylece aç›lan ku-

yu temizlenmektedir.


fiekil 5.16

Jeoloji/ Jeofizik

fiekil 5.17

Petrol Sondaj Kulesi



Aç›lan kuyu, yeralt›nda sondaj›n ilerlemesine engel olabilecek katmanlar (y›-

k›lan bir katman, çok yüksek bas›nçl› bir katman veya büyük boflluklar içerip

sondaj s›v›s›n›n yeralt›nda kaybolmas›na neden olan katman gibi) kesilir iken

kuyu içine indirilen ve muhafaza borusu olarak isimlendirilen boru dizileri ilesa¤lamlaflt›r›lmaktad›r. Kuyunun duvarlar› ile muhafaza borusu aras›nda kalan

boflluk ise çimentolanarak muhafaza borusu sabitlenmekte ve geçilen katmanlar-

la kuyu aras›ndaki iliflki kesilmektedir. Muhafaza borusu indirme ve çimentola-

ma ifllemi her kuyuda birkaç kez tekrarlanmakta ve her seferinde sondaja devam

edilirken daha küçük çapl› bir matkap kullan›lmaktad›r. Dolay›s›yla büyük bir

çapla bafllayan sondaj kuyusu yerin derinliklerine gidildikçe daralmaktad›r (fiekil

5.19) (Acar, vd. 2007).

Yap›lan sondaj sonucu ekonomik

olarak üretilebilecek petrol ve/veya do-

¤al gaz bulunmas› durumunda kuyu

üretim kuyusu olarak haz›rlanmakta-

d›r. Kuyuyu üretime haz›rlaman›n ilk

aflamas›, üretim muhafaza borusu ar-

kas›na al›nm›fl ve çimentolanm›fl üret-

ken katman ile kuyu aras›ndaki ba¤-

lant›y› kuracak olan deliklerin aç›lma-

s›d›r. Perforasyon olarak isimlendiri-

len bu yöntemde tabanca mekanizma-

s›na benzer patlay›c›lar›n f›rlatt›¤› mer-

miler muhafaza borusu ve çimentoyu

delerek katman içinde bulunan yüksekbas›nçl› petrol ve/veya do¤al gaz›n ku-

yuya do¤ru akmas›n› sa¤lamaktad›r (fiekil 5.20). Yap›lan testler sonras› kuyu ken-

dili¤inden üretemiyor ise (artezyen de¤il ise) kuyuya indirilen pompalar vas›tas›y-

la üretime al›nmaktad›r. fiekil 5.21, petrol üretiminin sembol uygulamalar›ndan

olan atbafl› pompa ile üretim yöntemini göstermektedir


fiekil 5.18

De¤iflik Sondaj Matkaplar›

fiekil 5.19

Muhafaza Borular› ve

Çimentolama

Perforasyon: Üretimyap›lacak katman ile kuyuaras›ndaki ba¤lant›y›kurmak için muhafazaborusu ve çimentoda delikleraç›lmas› ifllemi.

Atbafl›: Emme basmatulumba yöntemiyle çal›flanpetrol üretim pompalar›naverilen ad.



Yap›lan sondajlarda kapan yap›s›na sahip katmanlar›n hepsinde petrolün varl›-¤›na rastlamak mümkün de¤ildir. fiekil 5.22, birçok petrollü katman›n geçildi¤i birsondaj operasyonunda aç›lan kuyunun tüm katmanlara rastlamadan, en derindekikatman derinli¤ine de ulafl›lamadan sondaj operasyonunun sonland›r›ld›¤› hayalibir durumu karikatürize etmektedir. Öte yandan, yap›lan sondaj operasyonu s›ra-s›nda petrol ve/veya do¤al gaz emarelerine rastlanm›fl olunsa bile, günün ekono-mik koflullar›na ba¤l› olarak kuyudan elde edilecek üretimin ekonomik olmamas›durumunda kuyu genellikle terk edilmektedir. Böyle bir durum, halk›m›z taraf›n-dan s›kça söylenen “Kuyuda petrol bulundu ancak kuyu çimentolan›p kapat›ld›,

yabanc›lar bizim petrol üretmemizi istemiyorlar.” sözünün gerekçesidir. Sondajsonucu petrolün bulunmad›¤› veya bulunsa bile ekonomik bulunmayan kuyular,muhafaza borusu içine at›lan çimento tapa ile emniyete al›nmaktad›r (fiekil 5.23).Gerek ileride yap›lacak de¤erlendirmeler sonras› kuyunun derinlefltirilebilecek ol-mas›, gerekse de¤iflen ekonomik koflullarla kuyudan yap›labilecek üretimin eko-nomik hale gelmesi durumunda yap›lm›fl olan çimento tapay› delerek kuyuyu üre-time açmak her zaman mümkündür.



Atbafl› Pompa Perforasyon ‹fllemi


Çimento Tapa Baflar›s›zSondaj

Operasyonu



Petrol aramalar›na denizlerde ve karalarda devam edilmektedir. Deniz sondaj-

lar›n›n maliyeti karada yap›lan sondajlardan 2-3 misli daha fazlad›r ve petrol ara-

ma faaliyetleri riskli ve pahal›d›r. Bir arama kuyusundan petrol ve/veya do¤al gaz

bulundu¤unda, kalitesi, miktar› ve sahan›n büyüklü¤ü dikkate al›narak, ekonomikolup olmad›¤›n› araflt›rmak gereklidir. Petrol endüstrisi yüksek rekabetin mevcut

oldu¤u sanayi dallar›ndan birisi oldu¤u için, yeterli rekabet gücünün sa¤lanmas›-

na imkân vermeyecek bir sahada faaliyete geçilmesi büyük kay›plara yol açabile-

cektir. Petrollü sahada aç›lan ilk arama kuyular›ndan sa¤lanan bilgiler sahadan ya-

p›lacak üretimin ekonomik olabilece¤ini gösterir ise sahan›n alansal büyüklü¤ünü

saptamak amac›yla yeni kuyular delinir. Saha s›n›rlar›n›n belirlenmesinden sonra

ise sahadan üretilebilecek petrol miktar›n› en yükse¤e ç›karabilecek s›kl›kta üretim

kuyular› aç›l›r. E¤er kuyular birbirine çok yak›n aç›l›rsa, kuyular bir di¤erinin üre-

tim alan›n› etkileyecek ve üretimleri düflecektir, bu da sahaya yap›lan yat›r›m›n çok

yüksek olmas›na ve iflletme kâr›n›n azalmas›na yol açacakt›r. E¤er kuyular çok sey-

rek aç›l›rsa, kuyular›n üretim alan› d›fl›nda kalan üretilemeyen alanlar ortaya ç›ka-cak, üretilebilecek hidrokarbon miktar› azalacak ve üretim verimlili¤i düflürülmüfl

olacakt›r. Kuyunun verimli bir flekilde iflletilmesi önemlidir. Üretilecek günlük pet-

rol miktar›n›n çok iyi hesaplanmas› ve karar verilmesi gerekmektedir. E¤er afl›r›

miktarda petrol üretilirse, kuyunun ömrü azalacak ve yerine hareketlili¤i daha çok

olan suyun üretimi artacakt›r (oluflumunun denizel ortamda olmas› nedeniyle her

petrol sahas›nda mutlaka su vard›r ve bu suyun üretim deliklerine ulaflmas› duru-

munda su üretiminin durdurulmas› oldukça zordur).

Petrol yeralt›ndan, ya ken-

di enerjisi ile ya da yüzeye

veya yeralt›na yerlefltirilenpompalar ile ç›kar›lmaktad›r.

(fiekil 5.24), petrollü katman

üstünde bulunan gazl› kat-

mandaki gaz›n veya alt›nda

bulunan ve su içeren kat-

mandaki suyun genleflerek

petrol üretimine olan katk›s›-

n› flematik olarak göstermek-

tedir. Petrol rezervuar›n›n

do¤al enerjisi ile yap›lan üre-

timine birincil üretim denil-mektedir. Üretimin ekono-

mik olmayan seviyeye düflmesi ile üretimi yükseltmek için rezervuara insan eli ile

ek bir enerji verilmesi gerekecektir (ikincil veya üçüncül üretim teknikleri). Bu

amaçla rezervuara su, karbon dioksit bas›ld›¤› gibi, petrolün akmazl›¤›n› düflüre-

bilmek amac›yla s›cak su, su buhar› veya kimyasal madde bas›labilmektedir (fiekil

5.25). ‹kincil petrol üretimine ülkemiz sahalar›ndan verilebilecek en güzel örnek

Bat› Raman sahas›nda yap›lmakta olan karbon dioksit bas›m›d›r. Türkiye’nin kefl-

fedilmifl en büyük petrol sahas› olan Bat› Raman’da ispatlanm›fl olan 1,85 milyar

varil petrolün ancak % 1,5 kadar›n›n birincil üretim ile üretilebilece¤i hesaplanm›fl-

t›r. 1986 y›l›nda bafllat›lan ve Bat› Raman sahas›ndan 89 km uzakl›ktaki Dodan do-¤al gaz sahas›ndan üretilen karbon dioksitin (Dodan sahas› % 91 oran›nda karbon


fiekil 5.24

Birincil Petrol

Üretimi



dioksit içerir) yeralt›na bas›lmas› sonucu akmazl›¤› düflürülen petrol daha kolay

üretilebilir duruma gelmifltir. Günümüzde Bat› Raman sahas›ndan yap›lan üretim

toplam yerinde petrolün % 6 oran›na yaklaflm›flt›r.

PETROLÜN TAfiINMASI VE DEPOLANMASIPetrol ile birlikte su da üretiliyor ise öncelikle su ile petrol ayr›flt›r›lmakta ve pet-rol dinlenme tanklar›nda bekletildikten sonra, üretim sahalar›ndan rafinerilere verafinerilerde elde edilen ürünler de kullan›m alanlar›na ulaflt›r›lmaktad›r. Ç›kar›lanpetrol, boru hatlar›, tankerler, demiryolu ve karayolu ile rafinerilere ulaflt›r›lmak-tad›r (fiekil 5.26).

Petrol ve petrol ürünleri kullan›lmad›klar› süre içerisinde, gerekti¤i takdirde

kullan›lmak üzere depolanmaktad›r. Ham petrol, yüksek kapasiteli tanklarda de-polanmaktad›r.

PETROL F‹YATLARININ BEL‹RLENMES‹ VE PETROLF‹YATLARININ YILLAR ‹Ç‹NDEK‹ DE⁄‹fi‹M‹Petrol sektörü, ham petrolü geldi¤i yere göre Brent petrolü, West Teksas Interme-

diate, Dubai veya OPEC sepeti olarak adland›r›lan referans petroller kullanarakfarkl› s›n›flara ay›rmaktad›r.

Brent Petrolü, Do¤u Shetland ve Kuzey Denizi sahalar›n› içeren Brent ve Nini-an sistemlerindeki 15 petrolün birleflmesi ile oluflmaktad›r. 38,6 API gravitesine sa-


fiekil 5.25

‹kincil ve Üçüncül Petrol Üretimi

fiekil 5.26

Petrolün Boru Hatt› ve Tankerlerle Tafl›nmas›



hiptir. Avrupa, Afrika ve Orta Do¤u’dan bat›ya akan petroller bu petrolün fiyat›nagöre fiyatland›r›lmaktad›r.

West Teksas Intermediate (WTI), Kuzey Amerika petrolleri için kullan›lmakta-

d›r. 39,6 API gravitesine sahiptir. Bu petrol ayn› zamanda dünyadaki petrollerin fiyatland›r›lmas›nda referans noktas› olarak al›n›r. New York Ticaret Borsa’s›ndaki y›ll›k ve ayl›k petrol ticareti bu petrolün fiyat› göz önüne al›narak belirlenir.

Dubai, Orta Do¤u’dan Asya Pasifik bölgesine akan petroller için kullan›l-maktad›r.

OPEC Sepeti, Bileflik Arap Emirlikleri, Cezayir, Endonezya, Irak, Katar, Ku- veyt, Libya, Nijerya, Suudi Arabistan, Venezüella petrollerinin ortalama fiyat›nagöre hesaplanmaktad›r. OPEC, sepet fiyat›n› belirledi¤i alt ve üst limitler içerisin-de tutmaya çal›flmaktad›r. Kalite olarak Brent ve WTI’dan daha düflük kalitedebir petroldür.

Ham petrol fiyatlar›n›n belirlenmesinde birçok faktörden söz etmek mümkün-dür. Bu faktörleri flöyle s›ralayabiliriz:

• Üretici ülkelerin arz/talep dengesi üzerindeki etkileri: Bu ba¤lamda dünyapetrol üretiminin % 40 gibi yüksek bir k›sm›n› sa¤layan OPEC üyesi ülkele-rin ekonomik ç›karlar› önem arz etmektedir. Bu ülkeler dünya petrol ihtiya-c›n›n tümünü karfl›layabilecek üretim kapasitesine sahip olmalar›na ra¤men,OPEC ham petrol fiyatlar›n› hedefledi¤i seviyede tutmak için üyelerine üre-timleri için üst limit (üretim kotas›) koymaktad›r.

• Petrol üreticisi ülkeler ve bölgelerde oluflan siyasal istikrars›zl›klar: Bu ko-

nuda verilebilecek örnekler, 2005 ve 2006 y›llar›ndaki Nijerya ve Venezü-ella’daki istikrars›zl›klard›r.


fiekil 5.27

Y›llara Göre Petrol Fiyat›ndaki De¤ifliklikler (BP,2008)



• Petrol üreticisi ülke ve bölgelerdeki do¤al afetler: Bu konuya en güzel ör-

nek Katrina tayfunu nedeniyle 2005 y›l› A¤ustos- Eylül aylar›nda Meksika

Körfezinde hasara u¤rayan petrol üretim platformlar›d›r.

• Savafllar: Tarih boyunca, özellikle Orta Do¤u bölgesindeki savafllar petrolfiyatlar›nda büyük s›çramalara neden olmufltur (Arap-‹srail Yum-Kippur Sa-

vafl› (1973), ‹ran-Irak Savafl› (1980-1988), Kuveyt’in iflgali (1990), Irak’›n ifl-

gali (2003) gibi).

• Geliflmekte olan ekonomilerin petrol talepleri: Özellikle son y›llarda bü-

yük ekonomik at›l›m içinde olan ve kalabal›k nüfuslar› ile Çin ve Hindis-

tan yüksek miktarda petrol talep etmekte ve petrol fiyatlar›nda art›fla se-

bep olmaktad›r.

Yukar›da belirtilen nedenler ile petrol fiyatlar› tarih boyunca sürekli inifl ç›k›fl-

lar göstermifltir. fiekil 5.28 de petrolün 1861-2005 y›llar› aras›ndaki fiyat de¤iflimle-

rini ve bu de¤iflimlerdeki önemli etkenleri göstermektedir.





Petrol hakk›nda yorum yapmak.

Petrol yeralt›nda gözenekli kayaçlar içinde do¤al

olarak oluflmufl hidrokarbonlar kar›fl›m›d›r. Pet-

rol, kimyasal kompozisyonuna ve içinde bulun-

du¤u bas›nç ve s›cakl›k koflullar›na ba¤l› olarak

s›v›, kat› veya gaz halinde bulunabilmektedir.

Yerin derinliklerinden yeryüzüne ç›kar›ld›klar›n-

da, atmosferik bas›nç ve s›cakl›k koflullar›nda s›-

v› halde bulunan hidrokarbonlar ham petrol ola-

rak adland›r›l›rken, kat› halde bulunan hidrokar-

bonlar, bileflimlerine göre asfalt, parafin veya bi-

tüm, gaz halinde bulunan hidrokarbonlar ise do-

¤al gaz ad›n› almaktad›r.

Petrolün oluflum teorileri ve tarihçesi ile Dünya

petrol rezervleri hakk›nda tart›flma yapmak.

Petrolün oluflumu konusunda en çok kabul gö-

ren teori organik teori olarak bilinmektedir. Bu

teoriye göre denizel ortamda ölen organizmala-

r›n bakteriyel etki ile bozuflmadan tortul kayaçlar

içinde gömülmesi sonucu bas›nç - s›cakl›k etkisi

ile hidrokarbona dönüflmektedir. Petrolün çok

eski ça¤larda Mezopotamya ve Çin’de kullan›ld›-

¤› bilinmesine ra¤men modern petrol ça¤› 19. yüzy›l 2. yar›s›nda ABD’de ayd›nlatma amaçl›

gazya¤› üretimini petrolün dam›t›lmas› ile elde

etmeyi hedefleyen sondajlar›n yap›lmas›d›r. Son-

ralar›, içten yanmal› motorlarda benzinin kulla-

n›lmaya bafllanmas›, birçok uygulamada kömür

yerine petrolün kullan›ma konulmas› petrolün

alt›n ça¤›n›n bafllamas›na neden olmufltur. 2008

y›l› istatistiklerine göre halen ispatlanm›fl petrol

rezervleri ayn› h›zla tüketilmeye devam edecek

olur ise, Dünya petrol rezervlerinin 41 y›ll›k ömür

vard›r. Öte yandan Dünya petrol rezervlerinin %61 gibi çok büyük k›sm› Orta Do¤u bölgesinde

bulunmaktad›r.

Petrolün fiziksel ve kimyasal özellikleri, do¤ada-

ki durumunu tart›flmak.

Petrolün en önemli iki fiziksel özelli¤i yo¤unlu-

¤u (API gravitesi) ve akmazl›¤›d›r. Artan API gra-

vitesi daha kaliteli ve dolay›s›yla daha pahal› ham

petrol anlam›na gelmektedir. Öte yandan, ak›fl-

kanlar›n akmaya olan direnci olarak tan›mlanan

akmazl›k de¤eri ne kadar artarsa petrolün akma-s› dolay›s›yla üretimi zorlaflmaktad›r. Kimyasal

olarak petrol birçok hidrokarbonun kar›fl›m› ola-

rak tan›mlanmaktad›r. Bu nedenle petrolün her

bir bileflenini tan›mlamak yerine bileflen grupla-

r›n› kaynama s›cakl›klar›na göre s›n›fland›ran ve

bu s›n›flar›n kullan›m alanlar›n› ifade eden (ben-

zin, gazya¤›, motorin, asfalt, fuel-oil gibi) küme-

lendirmeler yap›lmaktad›r. Petrol yeralt›nda gö-

zenekli ve geçirgen kayaçlar içinde daima su ile

birlikte bulunmaktad›r. Yeralt›nda bir petrol de-

nizi, gölü veya nehri bulunmamakta süngerimsi

yap›daki rezervuar kayaç içinde kapanlanm›fl ola-

rak, yap›lacak sondajlar sonras› keflfedilmesini

beklemektedir.

Petrolün aranmas›, üretilmesi, tafl›nmas› ve de-

polanmas› hakk›nda yorum yapmak.

Petrolün aranmas› jeolojik, jeokimyasal ve jeofi-

zik birçok yöntemin de¤erlendirilmesi sonucu

yeralt›nda petrolün kapanlanma ihtimalinin bu-

lunabilece¤i bir jeolojik yap›n›n saptanmas› son-

ras› belirlenecek noktada hedef derinli¤e yap›la-

cak sondaj operasyonu ile nihayet bulur. Yap›-

lan sondaj sonras› ekonomik büyüklükte petrol

rezervi bulunmas› sonras›, bulunan rezervuar ye-ni kuyular aç›larak üretim amaçl› gelifltirilir. Üre-

tilen ham petrol, birlikte üretildi¤i gaz ve sudan

ayr›flt›r›ld›ktan sonra boru hatlar›, deniz veya ka-

ra tankerleri vas›tas›yla rafinerilere tafl›n›r. Gerek

ham petrol gerekse de dam›tma sonras› elde edi-

len petrol ürünleri yerüstü depolama tanklar› ve-

ya yer alt› depo alanlar›nda depolanmaktad›r.

Petrol fiyatlar›n›n belirlenmesi ve petrol fiyatlar›-

n›n y›llar içindeki de¤iflimi konular›n› tart›flmak.

Petrol fiyatlar› bilinen ekonomik kurallar (arz -talep dengesi gibi) yan› s›ra bölgesel gerginlik-

ler, savafllar, politik istikrars›zl›k ve spekülatif ha-

reketler sonucu de¤iflim göstermektedir. Fiyat›n

belirlenmesi ve fiyat istikrar› amaçl› kurulan Pet-

rol Üreticisi Ülkeler Teflkilat› OPEC son y›llarda

bu konulardaki etkinli¤ini kaybetmifltir.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç

4

A M A Ç

5

A M A Ç




1.

Yukar›daki çizelgede API graviteleri ve kükürt içerik-

leri verilen ham petroller içinde en yüksek fiyata sahip

olan hangisidir?

a. V

b. IV

c. III

d. II

e. I

2. Yap›lan sondaj operasyonu sonucunda petrol bulu-

namamas› veya bulunan petrolün üretiminin ekono-

mik olmamas› nedeniyle kuyu terk edilirken afla¤›da-

ki ifllemlerden hangisi yap›l›r?

a. Hiçbir ifllem yap›lmadan sondaj kulesi yerinde

al›n›r ve kuyu öylece terk edilir.

b. Kuyu içine bas›lan bir miktar çimento ile beton-

lanarak terk edilir.

c. Kuyuya bir vana ba¤lanarak kuyu terk edilir.

d. Kuyu toprak doldurularak terk edilir.e. Kuyuya civa bas›larak terk edilir.

3. Gözenek hacmi 75 cm3 olan % 22 gözenekli¤e sa-

hip silindirik kaya parças›n›n uzunlu¤u 6 cm ise, bu

kaya parças›n›n çap› cm cinsinden afla¤›dakilerden

hangisidir?

a. 8,50

b. 7,60

c. 6,50

d. 4,25

e. 3,75

4. Petrollü katman›n üretime aç›lmas› aflamas›nda ya-

p›lan en son iflleme ne ad verilir?

a. Sondaj

b. Üretim muhafaza borusunun kuyuya indiril-

mesi

c. Perforasyon

d. Sismik ölçümler

e. ‹kincil üretim

5. Petrolün ABD’de 19. yüzy›l ikinci yar›s›nda yo¤un

bir flekilde aranmaya bafllanmas›n›n temel nedeni afla-


a. ‹çten yanmal› motorlarda yak›t olarak kullan›la-

bilece¤inin saptanmas›.

b. Petro kimya endüstrisinin gelifliyor olmas›.

c. Ayd›nlatmada balina ya¤› yerine geçen gazya¤›-

n›n petrolden de elde edildi¤inin kan›tlanmas›.

d. Gemi ve çat› izolasyonunda kullan›m›n›n art-

mas›.

e. Bu pahal› mal›n ABD de üretilerek di¤er ülkele-

re sat›fl›n›n yap›lmas›n›n amaçlanmas›.

6. Bir sahada ekonomik petrol varl›¤›n›n kesin oldu¤u-

nu söyleyebilmek için afla¤›daki koflullardan hangisinin

mutlaka sa¤lanm›fl olmas› gereklidir?

a. Uydulardan yap›lan ölçümlerle yeralt›nda petrol

varl›¤›n›n saptanm›fl olmas›.

b. Yap›lan sismik ölçümlerle yeralt›nda kapan ya-

p›s›n›n görülmüfl olmas›.

c. Yeryüzüne çatlaklar vas›tas›yla s›zan petrolün

varl›¤›.

d. Yap›lan sondajlar ve testler sonras› petrolün eko-

nomik varl›¤›n›n ispatlanm›fl olmas›.e. Ayn› jeolojik yap›ya sahip komflu bir alanda pet-

rol keflfinin yap›lm›fl olmas›.

7. Su doymufllu¤u % 12 olan sadece su ve petrol içe-

ren % 23 gözeneklili¤e sahip 20 km x 2 km x 120 m bo-

yutlar›ndaki dikdörtgen prizmas› fleklindeki petrol re-

zervuar›ndan yap›labilecek maksimum petrol kurtar›m›

yerinde petrol miktar›n›n % 27 si olarak hesaplanm›flt›r.

Bu sahadan üretilecek petrolün varil fiyat› ortalama 48

ABD dolar› olarak al›n›r ise, bu sahadan yap›lacak pet-

rol sat›fl›n›n milyar ABD dolar› karfl›l›¤› afla¤›dakilerdenhangisidir? (1 varil =0.159 m3)

a 23,8

b 35,7

c 66,8

d 79,2

e 132,6

Ham petrol I II III IV V

API gravitesi 38 28 42 25 42

Kükürt (%) 1,15 3,27 1,15 2,28 0,56





8. API gravitesi 25 olan ham petrolü tafl›makta kullan›-

lacak tankerin tafl›yabilece¤i en fazla yük 22 ton ise butankerin petrol tafl›makta kullanaca¤› tanklar›n sahip

olaca¤› hacim en fazla kaç litre olabilir?

a. 23566

b. 23785

c. 24336

d. 25685

e. 26337

9. Petrol rezervuarlar› için afla¤›dakilerden hangisi ke-

sinlikle yanl›flt›r?

a. Petrol rezervuarlar›nda bas›nç ve s›cakl›k koflul-lar›na ba¤l› olarak petrol, do¤al gaz ve su ayn›

anda bulunabilir.

b. Baz› petrol sahalar›nda y›llard›r sadece petrol

üretiminin yap›l›yor olmas› bu rezervuarlarda

petrol d›fl›nda ak›flkan›n olmad›¤›n›n gösterge-

sidir.

c. Petrol ve do¤al gaz›n bulundu¤u rezervuarlarda

gaz petrolün üzerinde (daha s›¤ derinliklerde)

yer al›r.

d. Petrol mikroskobik canl› organizmalar›n ba-

s›nç ve s›cakl›k alt›nda bozuflmas›ndan olufl-maktad›r.

e. Petrol ile birlikte yüzeyde do¤al gaz›n üretiliyor

olmas› o rezervuarda serbest gaz faz›nda hidro-

karbon oldu¤unu gösterir.

10. Afla¤›dakilerden hangisi bir petrol rezervuar›n›n ol-

mazsa olmaz koflullar›ndan biri de¤ildir?

a. Hazne kayac›n›n gözenekli olmas›

b. Hazne kayac›n›n geçirgen olmas›

c. Hazne kayac›n bir örtü kaya ile s›n›rlanm›fl ol-

mas›

d. Bir kaynak kayac›n olmas›

e. Petrolün yer alt› koflullar›nda mutlaka s›v› fazda

bulunmas›

Petrol fiyat› üzerine beklentiler DÜNYA ekonomilerini

son y›llarda tehdit eden en önemli unsurlardan biri, ar-

tan petrol fiyatlar› ve petrol fiyatlar›n›n gelecekteki sey-

ri konusundaki belirsizliklerdir. Dünya ekonomileri

1970’li y›llarda petrol fiyatlar›n›n h›zl› art›fl› ile çok ac›

deneyimler yaflam›flt›r. Özellikle petrol ithal eden ülke-

ler, geliflmifl ve geliflmekte olan ülkeler, do¤rudan ya

da dolayl› yollarla artan petrol fiyatlar›n›n faturas›n›

ekonomik daralma ve/veya borç krizleri yoluyla öde-mifllerdir. Son y›llarda artan petrol fiyatlar›, büyük ölçü-

de do¤ru makro ekonomik politikalar sayesinde, gelifl-

mifl ülkelerde benzer bir etki yapmam›flt›r. Aksine, pet-

rol ve di¤er hammadde üreticileri geliflmekte olan ülke-

ler artan ihracat gelirleriyle ekonomik büyümelerini h›z-

land›rabilmifllerdir. Di¤erleri de, artan uluslararas› ser-

maye ak›mlar› sayesinde, artan petrol faturas›n› kolay-

l›kla ödeyebilmifllerdir.

Bütün bunlar risklerin yok oldu¤u anlam›na gelme-

mektedir.

10-100 DOLAR ARALI⁄ISon y›llardaki petrol fiyatlar›ndaki art›fllar, geçmifl de-

neyimlerin tersine, arz de¤il, talep floklar›yla tetiklen-

mifltir. Petrol fiyatlar›n› yönlendiren birbiriyle iliflkili iki

parametreden söz etmek mümkündür. Parametrelerden

biri dünya ekonomilerinin büyümesi olmaktad›r. Özel-

likle Amerika ve Çin ekonomilerindeki büyüme görü-

nümü petrol talebini belirleyen en önemli unsur haline

gelmifltir. ‹kinci parametre gelecekteki ekonomik büyü-

me ile artaca¤› beklenen petrol talebinin körükledi¤i

spekülatif petrol talebidir. Son y›llarda petrol dahil ge-

nelde tüm hammaddelerde çok ciddi spekülatif talep

art›fllar› yaflanm›flt›r. Kurumsal yat›r›mc›lar›n bugünler-

de 100-120 milyar dolar kadar hammadde yat›r›mlar›n›n

(metaller ve petrol) oldu¤u hesaplanmaktad›r. Bu ra-

kam üç y›l evvelin iki kat›d›r. Söz konusu yat›r›mlar›n

2000 y›l›ndan önce 6 milyar dolar oldu¤u düflünülürse,

spekülatif yat›r›m›n ne denli artt›¤› çok daha iyi anlafl›-

lacakt›r. Petrol fiyatlar›n›n ileride nas›l bir seyir izleye-

ce¤i spekülatif yat›r›mc›lar›n alacaklar› pozisyonla çok

yak›ndan ilgili hale gelmifltir.

Dünyan›n belli bafll› ekonomilerinde ekonomik büyü-

me e¤ilimlerinin devam edece¤i beklentisi alt›nda,


“24.A¤ustos.2006




spekülatif petrol talebinin daha da artaca¤› beklen-

mekte ve petrolün varil fiyat›n›n 100 dolar› görebile-

ce¤i öne sürülmektedir. Baflta Amerika olmak üzere

ekonomik büyümenin yavafllayaca¤› beklentisi piya-

salara hakim olursa, petrole olan spekülatif talebin or-

tadan kalkaca¤› ve petrol stoku yapan yat›r›mc›lar›n

stoklar› piyasaya dökece¤i düflünülmektedir. Bu yön-

deki bir geliflmede, petrolün varil fiyat›n›n k›sa bir sü-

re için dahi olsa 10 dolar›n alt›na gelebilece¤i ileri sü-

rülmektedir. Görüldü¤ü gibi, beklentiler flartlara göre

çok genifl bir aral›ktad›r.

ENFLASYON GÖRÜNÜMÜ

Bütün bu fiyat oynakl›¤›n›n bir y›l içinde olabilece¤inin

de beklentiler dahilinde oldu¤unu vurgulamak gereki-

yor. K›sacas›, petrol fiyatlar›n›n önümüzdeki y›l nerele-

re gidebilece¤i büyük ölçüde dünya ekonomisinin bü-

yüme performans›yla ve beklentilerle yak›ndan ilgili ol-

du¤u anlafl›lmaktad›r. Spekülatörlerin davran›fllar› ise

fiyat›n hangi yönde gidece¤inin belirleyicisi olacakt›r.

Benzer beklentiler çinko, bak›r gibi di¤er madenler da-

hil olmak üzere tüm hammadde fiyatlar› için de geçer-

lidir. Öyle anlafl›l›yor ki, ekonomik büyüme önümüz-

deki dönemde üretimi giderek pahal›laflt›r›rken, ekono-

mik büyümedeki yavafllama tüm hammadde fiyatlar›n›

alt-üst edebilecektir. Dünyan›n belli bafll› ekonomile-

rindeki ekonomik büyüme görünümü ve petrol fiyatla-

r›n›n seyri küresel düzeyde para politikas›na ve enflas-

yon görünümüne de flekil verecektir.

Kaynak: Ercan Kumcu, 24/A¤ustos/2006, Hürriyet Ga-

zetesi

1. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Fiziksel ve Kim-

yasal Özellikleri” bafll›kl› konuyu gözden ge-

çiriniz.

2. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Aranmas› ve Üre-

tilmesi” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

3. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Do¤adaki Duru-

mu” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

4. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Aranmas› ve Üre-


5. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Tarihçesi” bafll›k-

l› konuyu gözden geçiriniz.

6. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Aranmas› ve Üre-


7. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Do¤adaki Duru-


8. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Fiziksel ve Kim-

yasal Özellikleri” bafll›kl› konuyu gözden ge-

çiriniz.

9. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Do¤adaki Duru-


10. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Petrolün Do¤adaki Duru-



”




S›ra Sizde 1

Bir önceki örnekte 1 ton 38 API graviteli ham petrolünhacmini 1197 litre olarak bulmufl idik. 1 varil petrolün

0,159 m3 (159 litre) oldu¤u verildi¤ine göre, gereken

en az varil say›s› = 1197 / 159 = 7,53 yani 8 varil olarak

bulunur.

S›ra Sizde 2

Rezervuar›n boyutlar› 5 km x 2 km x 100 m (0,1 km)

olarak verilmifltir. Bu de¤erler kullan›larak

Rezervuar hacmi = 5x2x0,1 = 1 km3 olarak hesaplan›r

(1 milyar m3).

Rezervuar›n gözeneklilik de¤eri % 25 olarak verilmifltir.O halde rezervuardaki ak›flkan miktar› = 1 km3 x 0,25 =

0,25 km3 = 250 milyon m3 tür.

S›ra Sizde 3

Deney düzene¤imiz taban› kare (50 cm x 50 cm) yük-

sekli¤i 135 cm olan bir kare prizmad›r. Bu bilgilerden

deney düzene¤inin toplam hacmi = 50x50x135 = 337500

cm3 olarak bulunur.

Deney düzene¤ine 650 kg kütleye sahip ve yo¤unlu¤u

2,5 g/cm3 olan çak›llar doldurulur ise, düzene¤e konu-

lan çak›llar›n hacmi = 650000 g / (2,5 g/cm3) = 260000cm3 fleklinde hesaplan›r.

Düzene¤in gözenek hacmi = Toplam hacim - çak›llar›n

hacmi ba¤›nt›s›ndan,

Düzene¤in gözenek hacmi = 337500 - 260000 = 77500

cm3 tür.

Soruda deney düzene¤i gözenek hacminin % 20 sinin

su, % 80 inin ise ya¤ ile doldurulmas› istendi¤ine göre;

Su hacmi = 77500x0,2 = 15500 cm3 = 15,5 litre su

Ya¤ hacmi = 77500 - 15500 = 62000 cm3 = 62 litre ya¤


Acar, Ç, Bülbül, S., Gümrah, F., Metin, Ç., Parlaktuna,

M., (2007). “Petrol ve Do¤al Gaz”, ODTÜ

Yay›nc›l›k, BP Statistical Review of World Energy -

2008, www.bp.com.

Conaway, C. F. (1999). “The Petroleum Industry, A

Nontechnical Guide, PennWell Publishing Com-

pany.

McCain, W. D., Jr. (1990). “The Properties of

Petroleum Fluids”, The Petroleum Publishing

Company.

P‹GM, T.C. Petrol ‹flleri Genel Müdürlü¤ü (2008)., 2005-

2006-2007 Türkiye Petrol Faaliyetleri,

S›ra Sizde Yan›t Anahtar› Yararlan›lan ve BaflvurulabilecekKaynaklar



Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra;Petrol rafineri süreçlerini aç›klamak,Ham petrol dam›tma kolonu ve ürünlerini aç›klamak,Gaz ürünlerin ifllenmesi sürecini ve elde edilen ürünleri saptamak,Naftan›n ifllenmesi sürecini ve elde edilen ürünleri irdelemek,Gazya¤› ve dizel yak›t›n özelliklerini aç›klamak,Benzin ya¤›n›n ifllenmesi süreci ve elde edilen ürünleri irdelemek,

Alt ürünün ifllenmesi süreci ve elde edilen ürünleri aç›klamak için gerekenbilgi ve becerilere sahip olacaks›n›z


• Rafineri• Ham Petrolün Dam›t›lmas›• Benzin• Gazya¤›

• Dizel• Ya¤lama Ya¤lar›• Asfalt

Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel Enerji

Kaynaklar›Petrol RafineriSüreçleri

• PETROL RAF‹NER‹ SÜREÇLER‹N‹NÖNEM‹• RAF‹NER‹DE ÜRET‹LEN BAfiLICA

ÜRÜNLER• RAF‹NER‹LER‹N SINIFLANDIRILMASI• ÜLKEM‹Z PETROL RAF‹NER‹LER‹• PETROL RAF‹NER‹ ‹fiLEY‹fi

AfiAMALARI• HAM PETROL DAMITMA KOLONU

VE ÜRÜNLER‹• NAFTA• GAZ YA⁄I (KEROS‹NE)• D‹ZEL YAKIT

• BENZ‹N YA⁄I (GAS O‹L)• ALT ÜRÜN




Bu ünitede, öncelikle ham petrol ar›t›m› anlam›na gelen rafineri nin önemi vurgu-

lanacakt›r. Petrol ar›t›m süreçlerinin yürütüldü¤ü rafineriler ve elde edilen bafll›ca

ürünler tan›mlanacakt›r. Daha sonra, petrol rafinerisinde ham petrol dam›tma ko-

lonundan bafllayarak tüm süreçler ve elde edilen ürünler ana hatlar›yla ayr› ayr›

incelenecektir.

PETROL RAF‹NER‹ SÜREÇLER‹N‹N ÖNEM‹Dünya’da enerji ve kimyasal hammadde kayna¤› olarak kullan›lan kömür, 20.

yüzy›l›n bafllar›ndan itibaren yerini petrole b›rakm›flt›r. Petrolün dünyada bu ka-

dar h›zl› bir flekilde kullan›m alan› bulmas› ve giderek vazgeçilemez bir enerji ve

kimyasal hammadde kayna¤› durumuna gelmesinin baz› temel nedenleri bulun-maktad›r. Öncelikle petrolün s›v› halde olmas›, ayr›ca daha az safs›zl›k içermesi

önemlidir. Bu nedenle petrol kolayl›kla tafl›nabilir, depolanabilir, ifllenebilir özel-

liklere sahiptir. Ham petrolün ifllenmesiyle üç binin üzerinde farkl› ürün elde edil-

di¤i bilinmektedir.

Bilindi¤i gibi ham petrol, çok say›da ve farkl› yap›lardaki hidrokarbonlar›n bir

kar›fl›m›d›r. Petrol bünyesindeki bu maddelerin, enerji ve kimyasal hammadde

kayna¤› olarak kullan›labilecek flekilde s›n›fland›r›lmas› önemlidir. Bu nedenle,

ham petrole uygulanan rafineri süreçleri petrol ar›t›m›n›n temel ifllemleridir. Rafi-

nerilerde uygulanan çeflitli fiziksel ve kimyasal süreçler sonunda elde edilen ürün-

lerin büyük bir bölümü akaryak›t olarak kullan›lmaktad›r. Di¤er bir k›sm› ise pet-

rokimya tesislerinde farkl› kimyasal maddelere dönüfltürülmektedir. Ayr›ca rafine-

rilerde ya¤lama ya¤lar›, vaks ürünler ve asfalt üretilmektedir.

RAF‹NER‹DE ÜRET‹LEN BAfiLICA ÜRÜNLERHam petrol ar›t›m süreçlerini incelemeden önce, bu süreçler sonunda elde edile-

cek bafll›ca ürünlerin k›saca tan›mlanmas› yararl› olacakt›r. Ham petrolden elde

edilen bafll›ca rafineri ürünleri üç ana bafll›kta incelenebilir. Bunlar;

• Gaz ürünler,

• S›v› ürünler,

• Kat› ürünler’ dir.

Petrol Rafineri Süreçleri



Gaz Ürünler Petrol rafinerisinde hafif hidrokarbonlar› kazanma sürecinde bafll›ca iki gaz ürünelde edilir:

• Yak›t gaz›: metan (CH4), etan (C2H6) kar›fl›m›d›r.• S›v›laflt›r›lm›fl petrol gaz› (LPG) (liquified petroleum gas ) : propan (C3H8),

bütan (C4H10) kar›fl›m›d›r.

S›v› Ürünler Petrol rafinerisinde elde edilen s›v› ürünler beyaz ürünler olarak da adland›r›l›r.

• Benzin: Petrol rafinerisinin temel ürünlerindendir. Yaklafl›k olarak Pentan(C5H12)-nonan (C12H26) aral›¤›ndaki bileflikleri bulundurur. Bir di¤er deyifl-le kaynama noktas› aral›¤› 38 - 204°C olan hidrokarbon bilefliklerin bir kar›-fl›m›d›r.

• Gaz Ya¤› (Kerosine) : Bu s›v› kar›fl›m içerisinde yaklafl›k olarak 180-240°C

kaynama noktas› aral›¤›ndaki hidrokarbonlar› bulundurur. Bu hidrokarbon-lar›n karbon say›lar› yaklafl›k C11-C16 aral›¤›ndad›r.

• Jet Yak›t›: Belli oranlarda kar›flt›r›lm›fl nafta ve gaz ya¤›ndan oluflan bir ya-k›tt›r.

• Dizel: Yaklafl›k olarak 190-290°C aras›nda kaynama noktas›na sahip hidro-karbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Bir di¤er deyiflle, içeri¤inde yaklafl›k C14-C20 kar-bon say›s› aral›¤›nda hidrokarbon bileflikler bulunur.

• Fuel Oil (ya¤ yak›t): Genellikle, hafif ve a¤›r olmak üzere iki ya¤ yak›t eldeedilir. Fuel oil gaz ya¤›ndan bafllayarak di¤er daha a¤›r hidrokarbonlar›n birkar›fl›m›d›r. Bir di¤er deyiflle, kaynama noktalar› yaklafl›k 190 - 370°C aras›n-da olan hidrokarbon kar›fl›m›d›r.

• Ya¤lama Ya¤lar›: Genel olarak madeni ya¤lar olarak da adland›r›l›r. Bunlar yüksek kaynama noktalar›na ve viskozitelere sahip petrol k›s›mlar›d›r ( frak-

siyonlar ). Kaynama s›cakl›klar› yaklafl›k 180°C üzerinde olan hidrokarbon-lard›r.

Kat› Ürünler Petrol rafinerisinde elde edilen kat›, bir di¤er deyiflle a¤›r ürünlere siyah ürünler

ad› da verilmektedir. Bünyelerinde yüksek karbon say›lar›na sahip hidrokarbonlarbulunur. Kaynama s›cakl›klar› yaklafl›k 350°C üzerinde olan bilefliklerin bir kar›fl›-m›d›r. Gres ya¤lar, vakslar ve asfalt bafll›ca kat› ürünlerdir.

• Vaks Ürünler: Petrol vakslar›; parafin ve mikro kristalin olarak iki türden

oluflmaktad›r. Parafin yap›s›nda yaklafl›k olarak C23-C29 karbon say›s› aral›-¤›nda n-parafinler bulunmaktad›r. Mikro kristalin vakslar ise içeri¤inde, ço-¤unlukla C34-C70 karbon say›s› aral›¤›nda naftenleri ve parafinleri bulun-durmaktad›r.

• Asfalt: Petrolden elde edilen çok büyük karbon say›s›na sahip siyah ürün-lerdir.

Ham petrolden elde edilen ürünlerin yap›lar›n› gösteren önemli özelliklerdenbirisi, kaynama s›cakl›klar› da¤›l›m›n›n belirlenmesidir. Ham petrolün laboratuarkoflullar›nda kontrollü bir flekilde dam›t›lmas›yla, her bir s›cakl›kta dam›t›lan mik-tarlar ölçülür. Dam›tma ürünleri, bir flekil üzerinde gösterilebilir. Ham petrolden el-de edilen ürünlerin kaynama s›cakl›k aral›klar› ve ham petroldeki yüzde miktarla-

r› fiekil 6.1’de görülebilir.




RAF‹NER‹LER‹N SINIFLANDIRILMASIPetrol rafineleri, ürettikleri ürünlerin da¤›l›m›na veya kapasitelerine göre s›n›flan-d›r›labilirler. Ürettikleri ürünlerin özelliklerine göre bir s›n›fland›rma afla¤›daki bi-çimde yap›labilir:

• Basit tip rafineriler • Fuel oil ve benzin rafinerileri • Petrokimya ürünleri a¤›rl›kl› rafineriler • Mineral baz ya¤ rafinerileri

• Kompleks rafineriler Basit tip rafineri (Skimming )(Topping ): Bu tip rafinerilerde, atmosferik dam›tmakolonunda bafll›ca gaz ürünler, nafta, gaz ya¤›, dizel yak›t ve fuel oil elde edilir.

Fuel oil ve benzin rafinerileri (cracking): Bu rafinerilerde atmosferik dam›tmakolonundan al›nan fuel oil ve benzinin özelliklerini gelifltirmek için baz› temel ifl-lemler uygulan›r.

Petrokimya ürünleri a¤›rl›kl› rafineriler: Bu rafinerilerde bulunan olefin ünite-si ile etilen, propilen ve bütadien elde edilir. Ayr›ca aromatik hidrokarbonlar üni-tesinde benzen, tolüen ve ksilen üretilir.

Mineral baz ya¤ rafinerileri: Bu rafinerilerde ham petrol atmosferik dam›tmakolonunun alt ürünü vakum dam›tma kolonuna al›n›r. Sonraki süreçlerde propanla asfalt giderme, furfurolla özütleme, çözücüyle vaks giderme ve hidrojenle ar›t- ma ifllemleri bulunur.

Kompleks rafineriler: Bu tip rafineriler tüm ürünleri üretebilen geliflmifl rafine-rilerdir. Bu rafinerilerde, atmosferik ve vakum dam›tma kolonlar›, hidrojenleme,benzin de¤erini art›rma, katalitik parçalama, aromatik hidrokarbonlar, ya¤lama

ya¤lar›, asfalt iflleme gibi tüm ürünleri iflleyebilen üniteler bulunmaktad›r.Günümüzde, rafinerilerin yüksek nitelikli ürün üretebilme kapasitesini göste-

ren ölçütler kullan›lmaktad›r. Bu ölçütlerden birisi de Nelson Kompleksitesi dir.Rafineride bulunan de¤erli ürünler (beyaz ürünler) elde edebilen dönüflüm ünite-lerinin kapasitelerinin, ham petrol iflleme kapasitesine oran›, ham petrolden eldeedilecek de¤erli ürün da¤›l›m›n› belirlemektedir. Rafinerideki dönüflüm üniteleri-nin kapasitesinin art›r›lmas› veya yeni ünitelerin eklenmesi ile bu oran giderek

yükseltilir. Nelson kompleksitesi rafinerilerin özelliklerini gösteren önemli bir öl-çüt durumundad›r.

1356. Ünite - Petrol Rafineri Süreçler i

fiekil 6.1

BRÜLÖRYAKITLARI

YA⁄LAMAYA⁄LARI

D‹ZELYAKITLARI

BENZ‹N

JET YAKITIGAZ YA⁄I

(°C)

(%)

500

450

400

300

350

250

200

150

100

50

10 20 30 40 50 10060 70 9080

Dam›tma ile Elde Edilen Ürünlerin Yüzdesi

(Kuleli,1981)

Nelson Kompleksitesi: Birbirim ham petrolünrafineride yüksek de¤erli sonürüne dönüflme oran›n›göstermektedir.



ÜLKEM‹Z PETROL RAF‹NER‹LER‹Ülkemizde ilk rafineri Batman’da 1955 y›l›nda kurulmufltur. Bu rafineride genelolarak Batman petrolleri ifllenmektedir. Ülkemizin en düflük kapasiteli petrol iflle-

me tesisidir. Daha sonra 1960 y›l›nda ‹stanbul Petrol Rafinerisi A.fi. (‹PRAfi) taraf›n-dan, ‹zmit körfezinde Tütünçiflik bölgesinde ‹zmit rafinerisi iflletmeye al›nm›flt›r.Türkiye’nin giderek artan petrol ürünleri ihtiyac›n›n karfl›lanabilmesi amac›yla, ‹z-mir Alia¤a bölgesinde 1972 y›l›nda ‹zmir rafinerisi iflletmeye al›nm›flt›r. K›r›kkalerafinerisi ülkemizin Orta Anadolu bölgesinin petrol ürünleri gereksiniminin karfl›-lanabilmesi amac›yla 1986 y›l›nda iflletmeye al›nm›flt›r.

Ülkemizde 1962 y›l›nda özel bir anlaflmayla o tarihte yabanc› ortakl› özel rafi-neri durumunda olan ATAfi (Anadolu Tasfiyehanesi A.fi.) Mersin’de iflletmeye aç›l-m›flt›r. Ancak 2004 y›l›nda ATAfi petrol rafineri ifllemlerine son vermifltir.

Ülkemiz Kamu ‹ktisadi Teflebbüslerinin daha verimli çal›flabilmelerini sa¤lamaküzere yap›lan düzenlemeler kapsam›nda, kamuya ait rafinerilerin bir çat› alt›nda

toplanmas› kararlaflt›r›lm›flt›r. Bu amaçla, ‹PRAfi 1983 tarihinde, TÜPRAfi’a (Türki- ye Petrol Rafinerileri A.fi.) devredilmifltir.

‹zmit Rafinerisinin yan› s›ra o tarihe kadar Türkiye Petrolleri A.O.’ na ba¤l› ola-rak faaliyet gösteren ‹zmir ve Batman Rafinerileri ile yap›m› devam eden K›r›kka-le Rafinerisi de yeni kurulan TÜPRAfi’ a devredilmifltir. TÜPRAfi, yürütülen ihalesüreci sonucunda Ocak 2006 tarihinde özellefltirilmifltir. Ülkemiz petrol rafinerileri

ve genel özellikleri Çizelge 6.1’ de verilmifltir.

Tüprafl rafinerilerinde ifllenen ham petrolün büyük bir bölümü ithal yoluyla

karfl›lanmaktad›r. Yerli ham petrolün 2006 y›l›nda, yaklafl›k %57’ si K›r›kkale rafi-nerisinde, %34’ ü Batman rafinerisinde, %7,4’ü ‹zmir rafinerisinde ve %0,9’u ‹zmitrafinerisinde ifllenmifltir. Rafinerilerimizde ifllenen ham petrolün da¤›l›m› Çizelge6.2.’de verilmifltir.

Ham Petrol Kullan›m›2007

(Milyon ton)

2008

(Milyon ton)

Yerli 2,1 2,1

‹thal 23,3 21,4

Toplam 25,4 22,5

Rafineri YeriKurulufl

Tarihi

Ham Petrol

‹flleme Kapasitesi

(Milyon ton/y›l)

Depolama

Kapasitesi

(Bin m3)

Nelson

Kompleksitesi

TÜPRAfi

BatmanBatman 1955 1,1 220 1,83

TÜPRAfi

‹zmir‹zmir-Alia¤a 1972 11 2000 7,66

TÜPRAfi

‹zmit‹zmit 1960 11 1950 7,78

TÜPRAfi

K›r›kkaleK›r›kkale 1986 5 1250 5,32


Çizelge 6.1Türkiye Petrol Rafinerileri

Kaynaklar:http://www.tupras.com.tr/ http://www.oib.gov.tr/

portfoy/tupras/tupras_index.htm

Çizelge 6.2Rafinerilerde ‹fllenen Ham Petrolün Da¤›l›m›

Kaynak:Tüprafl, 2008



Ülkemiz petrol rafinerilerinde ifllenen petrolün rafinerilere da¤›l›m› ve kapasitekullan›m oranlar› Çizelge 6.3’de gösterilmifltir.

Rafinerilerde elde edilen son petrol ürünlerinin miktarlar› ve da¤›l›mlar› rafine-

rilerin tipine göre de¤ifliklik göstermesine ra¤men, örnek olarak, ülkemizde Tüp-rafl rafinerilerinde 2008 y›l›nda üretilen bafll›ca petrol ürünlerinin da¤›l›m› Çizelge6.4’de gösterilmifltir.

Ülkemizde bulunan rafinerileri ham petrol iflleme kapasiteleri aç›s›ndan yorum-

lay›n›z.

Çözüm: Ülkemizde bulunan petrol rafinerileri, Batman, ‹zmit, ‹zmir ve K›r›kka-

le’de bulunan TÜPRAfi (Türkiye Petrol Rafinerileri A.fi) rafinerileridir. Bunlardan‹zmit ve ‹zmir rafinerileri 11 Milyon ton/y›l ham petrol iflleme kapasiteleri ile enbüyük rafinerilerdir. Bu rafinerilerin yaklafl›k %95 kapasite kullan›m oranlar› aç›-s›ndan da önde geldikleri görülebilir. K›r›kkale rafinerisi, y›lda 5 milyon ton hampetrol ifllem kapasitesi ile bu rafinerileri takip etmektedir. Batman rafinerisi ise; y›l-da 1,1 milyon ton ham petrol iflleme kapasitesi ile ülkemizdeki en düflük kapasi-teli rafineri durumundad›r. Ayr›ca; K›r›kkale rafinerisi ve Batman rafinerisi son y›l-lardaki kapasite kullan›m oranlar› ile ‹zmit ve ‹zmir rafinerilerinin gerisindedir (Çi-zelge 6.1).

Ülkemizdeki rafineriler nerelerdedir? Bu rafinerileri Nelson kompleksitesi aç›s›ndan yo-rumlay›n›z?

Ürünler Bin ton (2008)

LPG 769

Nafta 559

Benzinler 4420

Jet yak›t-Gaz ya¤› 2829

K›rsal Motorin 4075

Motorin 2546Fuel Oiller 4765

Asfaltlar 2242

Makine Ya¤lar› 264

Di¤er 312

Toplam 22780

2007 2008

Rafineri

‹fllenen Ham

Petrol

(Milyon ton)

Kapasite

Kullan›m Oran›

(%)

‹fllenen Ham

Petrol

(Milyon ton)

Kapasite

Kullan›m Oran›

(%)

Batman 0,8 71 0,8 72

‹zmir 10,6 97 10,3 94

‹zmit 11 100 10,2 93

K›r›kkale 3,2 63 2,9 58


Çizelge 6.3

Ülkemiz Rafinerilerinde ‹fllenen Ham Petrol Da¤›l›m›


Çizelge 6.4Tüprafl Rafinerileri Ürün Da¤›l›mlar›


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

1



PETROL RAF‹NER‹ ‹fiLEY‹fi AfiAMALARIHam petrolün rafineride ifllenmesi sürecinde, öncelikle ham petrol depolama tank-

lar› bulunmaktad›r. Daha sonra ham petrol bünyesinde bulunan tuzun giderilmesi

için tuz gidericilere (desalter ) al›n›r. Bünyesindeki tuz giderilmifl olan ham petrol,ön ›s›t›c›lardan geçirilerek ›s›t›l›r. Daha sonra rafinerilerin en temel ünitesi duru-

munda olan ham petrol dam›tma (distilation) kolonuna al›n›r. Bu kolondan al›-

nan ana ürünler farkl› rafineri süreçlerinde ifllenerek son ürünlere dönüfltürülür.

fiekil 6.2’de bu iflleyifl aflamalar› flematik olarak gösterilmifltir.

Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan ana ürünler rafineride oldukça karma-

fl›k süreçlerde ifllenmektedir. Bu rafineri ifllemleri ve süreçler sonunda elde edilenürünler ana hatlar›yla ayr› ayr› incelenecektir. Ancak, petrol rafinerisinde yer alan

bu süreçlerin bütününü bir arada görmek ve gerçekte nas›l karmafl›k bir süreç ol-

du¤unu anlamak üzere ‹zmir rafinerisi süreçleri genel ak›fl flemas› örnek olarak fie-

kil.6.3’de verilmifltir.

Ham Petrolün Depolanmas›Rafinerilere tankerler ve boru hatlar›yla tafl›nan ham petrol, öncelikle depolama

alan›nda bulunan tanklarda depolan›r. Rafinerilerde iflletme süreklili¤inin sa¤lan-

mas› çok önemlidir. Bu nedenle depolama tanklar›nda, rafinerinin kapasitesine

ba¤l› olarak yaklafl›k olarak en az bir ayl›k ham petrolün depolanm›fl olarak bulun-mas› istenir. Depolama tanklar›n›n hacimleri 30.000 - 100.000 m3 tür. Ham petrol

bünyesinde kaynama noktas› düflük olan uçucu hidrokarbon bileflikler bulunmak-

tad›r. Bu bileflikler, normal koflullarda dahi, kolayca buharlaflarak ortamdan ayr›la-

bilirler. Depolamada; bu uçucu hidrokarbonlar›n buharlaflmas›ndan dolay› olufla-

bilecek kay›plar›n önlenmesi özel bir önem tafl›maktad›r. Ayr›ca, ham petrol ve el-

de edilen ürünlerin büyük ço¤unlu¤u kolayca yan›c› maddeler oldu¤undan gerek

depolamada ve gerekse rafinerinin tüm ünitelerinde yang›n emniyetine özel bir

önem verilir.


Dam›tma ( Distilation) : ‹ki yada daha fazla bileflendenoluflan homojen bir s›v›

kar›fl›mdaki bileflenlerinkaynama noktalar›farkl›l›¤›ndan yararlanarak,buharlaflt›r›lmas›sonucunda, buhar faz›ndakibileflenlerin birbirindenayr›lmas› ifllemidir.

Ham PetrolDepolama Ön

Is›tmaTuz

GidermeÖn

Is›tma

HamPetrol

Dam›tmaKolonu

TemelÜrünler

RafineriSüreçleri

Ürünler

fiekil 6.2

Petrol Rafineri ‹flleyifl Aflamalar›



Ham petrolün uçucu bilefliklerindeki kay›plar, gerek depolama tanklar›na yük-

leme ve boflalt›lmas›nda, gerekse tanklarda ve ba¤lant› elemanlar›nda ›s›nmas› ne-

deniyle oluflabilir. Bu nedenle, öncelikle depolama tanklar›n›n güneflte afl›r› ›s›nma-

lar›na karfl› özel boyalarla boyan›r. Ayr›ca tanklar›n içinde oluflacak hidrokarbonbuharlar› buhar toplanma ünitesinde toplanarak bir miktar kay›plar önlenebilir.

Ham petrolün depolama tanklar›nda bulunmas› s›ras›nda, gerek ›s› etkisiyle ve

gerekse yüklemelerde oluflan hidrokarbon buharlar› tank›n üst taraf›nda birikirler.

Tankta bulunan binlerce tonluk ham petrolden buharlaflan k›s›mlar dikkate al›na-

rak, tanklar hiçbir zaman tam olarak doldurulmazlar. Tank tavanlar›yla arada bir

miktar hava bofllu¤u b›rakmas›na dikkat edilir. Tank içinde oluflabilecek afl›r› ba-

s›nçlara karfl›, tank üzerinde havaland›rma kapaklar› bulunur. Bu kapaklar gerek-

ti¤inde aç›l›r. Di¤er yandan gerek boflaltma s›ras›nda ve gerekse gece s›cakl›k dü-

flüfllerinin fazla oldu¤u durumlarda, tank üzerinde bulunan hidrokarbon buharla-

r›n bir k›sm› yo¤unlaflarak s›v› hale geçer. Bu durumda, tank üzerindeki bas›nç

azal›r. Bu nedenle havaland›rma kapaklar› bas›nc› dengelemek üzere yine aç›lmakzorundad›r.


fiekil6.3

KEROSEN/D‹ZEL KÜKÜRTG‹DERME ÜN‹TELER‹ I/II

NAFTAAYIRICI

LPG

HAF‹FNAFTA

KÜKÜRT ÜRET‹M‹

LPG

A⁄IRNAFTA

LPG

KÜKÜRT

HAMPETROL

H A M P E T R O L Ü N ‹ T E L E R ‹

I / I I

HAF‹F NAFTA IZOMER‹ZASYON

LPG KÜKÜRTG‹DERME ÜN‹TES‹

UNIFINER/REFORMERÜN‹TELER‹

I(Semi regen)/II(CCR)

LPG

REFORMAT

FCC ÜN‹TES‹

BENZ‹N(Kurflunlu, Kurflunsuz Benzin)

GAZ YA⁄I/JET YAKITIMOTOR‹N

ATMOSFER‹K D‹PHVGOVAKUM

ÜN‹TES‹ VCN

LPG

WAX

VAKUMÜN‹TES‹

HAF‹FNAFTA

HYDROCRACKER D‹P

HYDROCARACKERÜN‹TES‹

D‹ZEL

H‹DROJEN ÜN‹TES‹

BAZYA⁄LAR MADEN‹ YA⁄ÜN‹TELER‹

PDA ÜN‹TES‹

PDA D‹P

DAO VISBREAKER ÜN‹TESE VISB. FUEL OIL

FUEL OIL

ASFALT

BAZYA⁄LAR (Spindle oil, Lt.Neutral, Hv.

Neutral, Bright stock)EXTRACK

‹ZOMERAT

KEROSEN

D‹ZEL

VAKUM D‹P LPGNAFTAKEROSEN

VAKUM D‹P

‹zmir Rafineri Süreçleri Genel Ak›fl fiemas›



Bu nedenle, sabit tavanl› ham petrol depolama tanklar›nda üst havaland›rma ka-

paklar›n›n aç›k tutulmas›yla petrol k›s›mlar›nda (fraksiyonlar›nda) kay›plar oluflabilir.Kay›plar›n önlenebilmesi amac›yla, gelifltirilen yüzer tavanl› (floating roof)

tanklar kullan›lmaktad›r. Depolama tanklar›n›n tavan›, içinde bulundurduklar› pet-rolün yüzeyindedir. Bu nedenle gerek yükleme ve boflaltmalarda ve gerekse s›cak-l›k de¤iflmeleri sonucunda petrol üzerinde oluflan buharlaflma kay›plar› son dere-ce azd›r. Bu nedenle yüzer tavanl› tanklar›n kullan›m›, giderek yayg›nlaflm›flt›r.Ham petrolün bu tanklara gerek doldurulmalar› ve gerekse boflalt›lmalar› buharlafl-ma kay›plar›n›n önlenmesi amac›yla tanklar›n alt›ndan yap›l›r.

Tuz GidermeHam petrolün ç›kar›lmas› ile birlikte bünyesinde do¤al olarak tuzlar bulunur. Bu

tuzlar rafineri içinde birçok yerde korozyona ve t›kanmalara neden olmalar› nede-niyle giderilmeleri gerekir. Petrol bünyesindeki tuz giderimi, yüksek gerilimde

elektrik verilebilen tanklarda gerçeklefltirilir. S›cakl›k de¤ifltiricilerden geçirilerekön ›s›tma uygulanan ham petrol, yatay tanklara al›n›r. Bu tanklarda yüksek elek-trik ak›m› ile bünyesindeki tuzlardan ar›nd›r›l›r.

Ham petrolün depolama tanklar›na gerek doldurulmalar› ve gerekse boflalt›lmala-

r› neden tanklar›n alt›ndan yap›l›r?

Çözüm: Ham petrolün içeri¤inde bulunan uçucu hidrokarbon bileflikler, nor-mal koflullarda dahi kolayca buharlaflarak ortamdan ayr›labilirler. Depolama tank-lar›na yükleme ve boflaltma ifllemlerinin tank›n üzerinden yap›lmas› durumundabu buharlaflma kay›plar› daha da artacakt›r. Bu ifllemler, buharlaflma kay›plar›n›nönlenmesi aç›s›ndan tanklar›n alt›ndan yap›lmaktad›r.

Petrol içeri¤inde bulunan tuzlar›n giderilmesinin önemi nedir?

HAM PETROL DAMITMA KOLONU VE ÜRÜNLER‹Rafineride ham petrolün ilk k›s›mlar›na (fraksiyonlar›na) ayr›lma yeri, ham petroldam›tma (distilation) kolonudur. Ham petrol dam›tma kolonundaki bas›nç, atmos-fer bas›nc›d›r. Bu nedenle atmosferik dam›tma kolonu olarak da adland›r›l›r. Hampetrolden do¤rudan saf maddeler elde edilmesi neredeyse olanaks›zd›r. Bu neden-le fiziksel özellikleri birbirine yak›n hidrokarbon gruplar›n ayr›lmas› amaçlan›r. Da-m›tma kolonunda ham petrolün k›s›mlar›na ayr›lmas› ifllemi, dam›tma (distilation)

yöntemiyle gerçeklefltirilir. Bu nedenle dam›tma kavram›n› aç›klamak gerekir.

Dam›tmaKaynama s›cakl›klar› birbirinden farkl› s›v› bileflenlerin birbirlerinden ayr›lmalar›n-da bu farkl›l›ktan yararlan›l›r. Is›t›lan bir s›v› kar›fl›m›nda daha düflük s›cakl›ktakaynayan bileflenler hemen buhar hale geçerek, s›v› fazdan ayr›l›r. Daha yüksek s›-cakl›kta kaynayan bileflenler ise s›v› fazda kal›rlar. Ayr›lan buhar faz, bir üst bölge-de biraz daha düflük bir s›cakl›kla karfl›laflt›¤›nda, içerisindeki bu s›cakl›kta yo¤un-laflarak s›v› faza geçen bileflenler ayr›l›r. Ancak bu s›cakl›kta dahi buhar halini ko-ruyabilen k›s›mlar, bir üst kademeye geçerler. Böylece ikinci kademede yo¤unla-flan daha az uçucu bileflenler (a¤›rlar) , birinci kademeye s›v› fazda geri dönerler.Bu çal›flma sistemiyle kademeler yukar› do¤ru ç›kt›kça s›cakl›k giderek azal›r. Bu


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE2



kademelerde buhar halini koruyan k›s›mlar, kaynama noktas› düflük, uçucu (ha-

fif) bileflenlerden oluflan k›s›mlard›r. Yo¤unlaflarak s›v› hale geçen bileflenler ise;daha a¤›r olan k›s›mlar› oluflturur. Anlafl›laca¤› gibi, kolonun içinde birbirine z›t

yönde hareket eden iki ak›m bulunmaktad›r. Afla¤›dan yukar› do¤ru buhar faz iler-lerken, yukar›dan afla¤› do¤ru s›v› faz hareket etmektedir. Kolon içinde her bir da-m›tma basama¤›nda karfl›laflan buhar ve s›v› ak›mlar aras›nda o kademenin s›cak-l›¤›nda s›v› fazdan buhar faza veya buhar fazdan s›v› faza geçebilecek bileflenlertafl›n›rlar. Buna s›v›-buhar kütle transferi ifllemi denir. Bu kademeye, s›v› ve buharfaz›n birbiri ile dengede bulunmas› nedeniyle denge kademesi ad› verilir. Her birkademede, yani o kademedeki s›cakl›kta karfl›laflan s›v› ve buhar ak›mlar›n aras›n-daki bu bileflen transferi sonucunda, fiziksel özellikleri birbirine benzeyen k›s›m-lar di¤erlerinden ayr›larak, o kademede birlikte bulunurlar. fiekil 6.4’de dam›tmakolonu s›v› ve buhar ak›mlar› gösterilmifltir. Sürekli çal›flan bir dam›tma kolonununalt›nda, kolona alt bölgeden ›s› veren kazan (dip kaynat›c›) bulunur. Kolonun te-

pesinde ise, bir yo¤unlaflt›r›c› mevcuttur. Kolonun üstünden al›nan uçucu bileflik-ler bu yo¤unlaflt›r›c›dan geçirilerek yo¤unlaflabilen k›s›mlar› ayr›l›r. Böylece dam›t-ma kolonunda alt bölgeden, üst bölgeye do¤ru her kademede s›cakl›k giderekazal›r. Sürekli çal›flan bir dam›tma kolonunda k›s›mlar›na ayr›lacak besleme kolo-na yaklafl›k orta bölgesinden verilir. Düflük molekül a¤›rl›¤›na sahip hafif uçucu bi-leflenler kolonun üst bölgesine ç›k›ld›kça giderek artan oranda zenginleflirler. Bunedenle beslemenin verildi¤i bölgenin üstü zenginleflme bölgesi (rectifying secti-

on) olarak adland›r›l›r. Kolonun alt bölgesine gelmesi muhtemel uçucu bilefliklerise, kazandan gelen ›s› yard›m›yla s›v› ak›mdan s›yr›larak tekrar zenginleflme böl-gesine dönerler. Bu nedenle kolonun alt bölgesi s›yr›lma bölgesi (stripping secti-

on) olarak adland›r›l›r. Dam›tma kolonunun en üstünden al›nan ak›ma, tepe ürün

ya da üst ürün ad› verilir. Bu ürün en uçucu (hafif) bileflenlerden oluflan k›s›md›r.Kolonun alt›ndan ise dip ürün ya da alt ürün al›n›r. Bu ürün ise a¤›r bilefliklerdenoluflan k›s›md›r.

Genel olarak bir dam›tma ifllemini inceledikten sonra ayn› ilkeyle çal›flan ham pet-

rolün dam›t›lmas› sürecini inceleyelim.


fiekil 6.4

SIVI

BUHAR

Dam›tma Kolonu S›v› ve Buhar Ak›mlar›



Ön Is›tmaPetrol, yap›s›na göre de¤ifliklik göstermesine ra¤men; genellikle içinde bulundur-

du¤u hidrokarbonlar›n yüzde ellisinden fazlas› 300°C üzerinde kaynar. Bu neden-

le ham petrol, dam›tma kolonuna gönderilmeden önce, 300 - 350°C s›cakl›¤a ka-dar bir ön ›s›tmaya tabi tutulur. Bu yüksek s›cakl›klarda petrol parçalanmaya bafl-

layabilece¤inden, ön ›s›tma s›cakl›¤›n›n çok iyi ayarlanmas› gerekir. Ön ›s›tma ifl-

lemi genellikle borulu f›r›nlarda yap›l›r. Bu f›r›nlar içinde yerlefltirilmifl yatay ya da

dikey borular bulunmaktad›r. Borular, içinden ham petrol geçerken ›s›t›l›r. Ön ›s›t-

ma f›r›nlar›nda ham petrolün %40-50’ si buhar haline geçer. Bu buhar-s›v› kar›fl›m›

ham petrol dam›tma kolonunun ana beslemesidir.

Ham Petrol Dam›tma KolonuHam petrol dam›tma kolonunun boyutlar›, rafineri kapasitesine göre de¤iflmekle

birlikte, genel olarak iç çap› 4-5 m, yüksekli¤i ise 35-40 m kadard›r. ‹çinde s›v› vebuhar ak›mlar›n›n çok iyi temas›n›n sa¤lanmas› için kademeler (tepsiler) bulun-

maktad›r. Tepsiler 30-90 cm aral›klarda bulunabilirler.

Dam›tma kolonuna ham petrol yüklemesinin yap›ld›¤› bölgenin üst bölgesinde

yani zenginlefltirme (rectifying) bölgesinde yaklafl›k 40-50 kadar tepsi bulunabilir.

Yükleme bölgesinin alt›ndaki bölge olan s›y›rma (stripping) bölgesinde ise yakla-

fl›k 4-5 kadar tepsi bulunmaktad›r. Dam›tma kolonunun alt›nda dip kaynat›c› (ka-

zan) bulunmaktad›r. Kazan sürekli olarak dam›tma kolonuna alt bölgeden ›s› ver-

mektedir. Kolon dip bölgesinde s›cakl›k 350-380°C’ye kadar yükselmektedir. Da-

m›tma kolonunun üst bölgelerine do¤ru her bir kademede giderek s›cakl›k düfl-

mektedir. Kolonun üst bölgesinde ise s›cakl›k 120-130°C’ye kadar düfler. Dam›tmakolonuna beslenen ham petrol, içindeki bilefliklerin molekül yap›lar›na, buharlafla-

bilme özelliklerine ba¤l› olarak, kolon içindeki kademelerde k›s›mlar›na (fraksi-

yonlar›na) ayr›l›r.

Düflük molekül a¤›rl›¤›na sahip, hafif bileflikler üst bölümde giderek artan

oranda zenginleflirler. Alt bölüme kaçabilen hafif, uçucu bileflikler ise, kolonun al-

t›ndaki kazandan gelen buhar›n yard›m›yla s›yr›larak tekrar zenginleflme bölgesi-

ne geçerler.

Kolonun tepe ürünü, bu düflük s›cakl›kta dahi buharlaflabilen en uçucu, düflük

molekül a¤›rl›kl›, hafif hidrokarbon gazlardan oluflur. Tepe ürün, kolondan al›n-

d›ktan sonra so¤utucularda so¤utulur. Daha sonra yo¤unlaflan k›s›mlar gaz fazdanayr›larak, kolona geri gönderilir. Gazlar üst ürün olarak al›n›r.

Kolonun alt ürünü ise; çok büyük molekül a¤›rl›kl›, uçucu olmayan hidrokar-

bonlar›n bir kar›fl›m›d›r.

Atmosferik dam›tma kolonun alt ve üst ürünlerin d›fl›nda, çeflitli yan ürünler de

al›n›r. Dam›tma kolonunun yan›ndan farkl› s›cakl›klarda bulunan, farkl› molekül

a¤›rl›klar›ndaki hidrokarbon kesimler ürün olarak al›n›r. fiekil 6.5’de ham petrol

dam›tma kolonundan al›nan bafll›ca ürünler gösterilmifltir.




Dam›tma kolonunun en üstünden, üst ürün olarak gaz ürün al›n›r. Gaz ürün,

metan-bütan (C1 - C4) ve türevlerini içermektedir.

Dam›tma kolonundan al›nan ikinci ürün nafta ad›n› al›r. Bu nedenle s›v› hal-

deki en küçük molekül yap›s›ndaki hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Nafta yakla-

fl›k olarak 110 - 190°C aras› kaynayan bir kesimdir. Bu kesim C5 - C11 aral›¤›nda

karbon say›s›ndaki hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Bu hidrokarbon kesiminden

do¤rudan benzin elde edildi¤inden, ham benzin olarak da adland›r›labilir.Gazya¤› (kerosine) , dam›tma kolonunun yan›ndan al›nan bir di¤er s›v› ürün-

dür. Gazya¤› yaklafl›k olarak C10 - C16 karbon say›s›ndaki hidrokarbonlar›n bir ka-r›fl›m›d›r. Kaynama s›cakl›k aral›¤› yaklafl›k 180 - 240°C olarak verilir.

Dam›tma kolonundan al›nan di¤er bir ürün dizel olarak al›n›r. Hafif dizel vea¤›r dizel olarak iki farkl› flekilde al›nabilir. Bu kar›fl›m genel olarak 190 - 290°Caral›¤›nda kaynayan hidrokarbon kar›fl›m›d›r. Kar›fl›m içinde yaklafl›k C14 - C20 kar-

bon say›s› aral›¤›nda hidrokarbonlar bulunur.Dam›tma kolonundan al›nan di¤er bir ana ürün ise, C20 - C30 aral›¤›nda hidro-

karbonlar› içeren benzin ya¤› d›r (gas oil) . Genel olarak 240 - 370°C aral›¤›nda kay-nama noktas›na sahip bileflenleri içermektedir.

Dam›tma kolonunun en alt k›sm›ndan al›nan ürün alt ürün veya dip ürün ola-rak adland›r›l›r. Alt ürün a¤›r hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Asfalt, vaks ve çeflit-li ya¤lama ya¤lar› içermektedir. Dam›tma kolonunda ifllenen ham petrolün kalite-sine ba¤l› olarak yaklafl›k % 50 si ne kadar alt ürün olarak al›nabilir.

Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan bu ürünlerin ifllenmeleri ve kullan›malanlar›n› ana hatlar›yla inceleyelim.

Ham petrol dam›tma kolonundan elde edilen bu ana ürünlerin da¤›l›m›, ifllenen

ham petrol özelli¤ine ve iflleme koflullar›na ba¤l›d›r. Ancak yaklafl›k olarak genelbir da¤›l›m Çizelge 6.5’de verilmifltir.


fiekil 6.5

Gaz Ürün

Alt Ürün

Gaz Ya¤› (Kerosine)

Dizel Yak›t

Benzin Ya¤› (Gas-oil)

Nafta

ZenginleflmeBölgesi

S›y›rmaBölgesi

Ham Petrol

Ham Petrol Dam›tma Kolonu Ana Ürünleri

Nafta: Ham petrol dam›tma

kolonunun yan›ndan al›nanilk s›v› üründür Ham benzinolarak da adland›r›labilir.



Ham petrol dam›tma kolonu ürün da¤›l›m›n› irdeleyiniz?

Çözüm: Ham petrol dam›tma kolonu ürün da¤›l›m› incelendi¤inde, en büyükmiktarda ürünün yaklafl›k % 40 ile alt üründe oldu¤u görülecektir. Buna karfl›n enaz ürünlerin yak›t gaz› ve LPG olarak al›nd›¤› görülecektir. Bu sonuçlar, ham pet-rol içeri¤inin büyük ölçüde büyük molekül yap›l›, a¤›r hidrokarbonlardan olufltu-¤unu göstermektedir.(Çizelge 6.5.)

Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan naftan›n özellikleri nelerdir?

Gaz ÜrünDam›tma kolonunun üst ürünü olarak al›nan gaz ürünler, esas olarak metan(CH4) - bütan (C4H10) aral›¤›nda yak›t gaz› ve s›v›laflt›r›lm›fl petrol gazlar›n› (LPG)(liquified petroleum gas) içermektedir. Gaz ürünlerin öncelikle yabanc› madde-lerden ar›nd›r›lmas› gerekir. Bu safs›zl›klar içinde bafll›ca hidrojen sülfür (H2S),merkaptan (R-SH) gibi kükürtlü bileflikler bulunmaktad›r. Bu nedenle, sodyumhidroksit (NaOH) çözeltisiyle y›kamaya tabi tutulur. Rafinerileri iflletmesinin heraflamas›nda kükürtlü bilefliklerin giderilmesi çok önemlidir. Kükürtlü bileflikler,

gerek korozyon etkilerini ve gerekse katalizörleri etkisiz b›rakmalar›, bir di¤erdeyiflle zehirlemeleri nedeniyle istenmezler.

Sodyum hidroksit çözeltisiyle y›kanarak safs›zl›klar› giderilen gazlar daha son-ra etan (C2H6) ay›rma kolonuna gönderilir. Etan ay›rma kolonunda tepe ürün ola-rak, yaklafl›k 40°C’ da esas olarak etan ve metan içeren yak›t gaz› al›n›r. Bu kolo-nun alt›ndan, dip ürün olarak, yaklafl›k 100°C’da propan (C3H8) ve bütan (C4H10)kar›fl›m› al›n›r. Bu kar›fl›m propan ay›rma kolonuna verilir. Bu kolonun üst ürünüolarak yaklafl›k 50°C’de propan al›n›r. Alt ürün olarak da yaklafl›k 115°C’da bütanal›n›r. Etan ay›rma kolonunda al›nan yak›t gaz› (metan-etan) depolanma sisteminegönderilir. Bu gaz rafinerinin her aflamas›nda enerji kayna¤› olarak kullan›l›r. Ar-tan k›s›mlar, rafineri emniyetini sa¤lamak ve hava kirlili¤ine neden olmamas› için,

alev bacalar›nda (flare) yak›larak atmosfere verilir.

Ürün Tan›m % A¤›rl›k % Hacim

Yak›t gaz› Metan-etan gazlar› kar›fl›m› 0,02 0,04

LPG (s›v›laflt›r›lm›fl

petrol gaz›)

Propan-bütan gazlar›

kar›fl›m› 1,57 2,09

Hafif naftaPentan-85 °C aras› kaynayan

hidrokarbonlar kar›fl›m›6,56 8,39

A¤›r nafta85-180 °C aras› kaynayan


Gazya¤›180-240 °C aras› kaynayan


Hafif dizel240-290 °C aras› kaynayan


A¤›r dizel290-350 °C aras› kaynayan

hidrokarbonlar kar›fl›m›

10,74 10,58

Alt ürün350°C den sonra kaynayan



Çizelge 6.5Ham Petrol Dam›tma Kolonu Ürün Da¤›l›m›

Kaynak: Yorulmaz,Y., 1983

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 3



Propan ay›rma kolonundan al›nan propan ve bütan gazlar› depolama tanklar›-na al›n›r. Bu gazlardan yaklafl›k % 10-25 propan ve % 75-90 bütan oranlar›nda ka-r›flt›r›larak, çelik tüplerde bas›nç alt›nda kullan›ma haz›rlan›r. Kullan›m s›ras›nda,

herhangi bir gaz s›z›nt›s›n›n hissedilebilmesi için gaz kar›fl›m›na kükürt kokulumerkaptan ilave edilir. Piyasaya LPG (s›v›laflt›r›lm›fl petrol gaz›) tüpleri olarak ve-rilir. Gaz ürün ifllenmesi süreci ak›fl flemas› fiekil.6.6’da gösterilmifltir.

Burada elde edilen bütan›n bir k›sm›, daha ileri ifllemlerle benzin elde edilme-sinde kullan›lmak üzere, bütan izomerleflme ünitesine gönderilir.

Bütan ‹zomerleflme ‹fllemiBütan izomerleflme iflleminin anlafl›lmas› için öncelikle izomerleflme kavram› üze-rinde k›saca durulacakt›r.

‹zomerleflme‹zomerleflme sonucunda, kapal› formülü ayn› ancak yap›s› dallanm›fl izomer bi-leflik elde edilir. ‹zomerleflme tepkimeleri katalitik ortamda gerçeklefltirilir.

LPG ünitesinden elde edilen bütan, yine de içinde bulunabilecek di¤er hidro-karbon bilefliklerden temizlenmesi için ifllemlerden geçirilir. Daha sonra izomerlefl-me reaktörüne al›n›r. ‹zomerleflme, aluminyum triklorür AlCl3 ortam›nda gerçek-lefltirilir. Reaktör s›cakl›¤› 110-130°C aras›nda tutulur. Elde edilen izobütan daha

sonra alkilleme iflleminde kullan›lmak üzere depolan›r. (fiekil 6.7)


fiekil 6.6

Gaz Ürün PropanAy›rmaKolonu

Bütan

PropanYak›tGaz›

Safs›zl›k Giderme

EtanAy›rmaKolonu

Gaz Ürün ‹fllenmesi Süreci Ak›fl fiemas›

‹zomerleflme: Hidrokarbonbilefliklerin içerikleri ayn›kalmak kofluluyla,yap›lar›n›n de¤ifltirilmesineizomerleflme denir.

fiekil 6.7

Propan

BütanS›v›laflt›r›lm›flPetrol Gaz›

LPG

LPGHaz›rlama

‹zobütan

Bütan‹zomerleflme

LPG Haz›rlanmas› ve Bütan ‹zomerleflmesi Süreci Ak›fl fiemas›



Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan gaz ürünlerden safs›zl›klar›n giderilme-

sinin önemi nedir?

Çözüm: Gaz ürünler içeri¤indeki safs›zl›klar içinde bafll›ca hidrojen sülfür(H2S) ve merkaptan (R-SH) gibi kükürtlü bileflikler bulunmaktad›r. Bu nedenle,sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisiyle y›kamaya tabi tutulur. Rafineri iflletmesininher aflamas›nda kükürtlü bilefliklerin giderilmesi çok önemlidir. Kükürtlü bileflik-ler, gerek korozyon etkilerini ve gerekse katalizörleri etkisiz b›rakmalar›, bir di¤erdeyiflle zehirlemeleri nedeniyle istenmezler.

Gaz ürünlerin ifllenmesi sonunda elde edilen LPG’ nin içeri¤i nedir?

NAFTAHam petrol dam›tma kolonunun üst bölgesinden al›nan ilk s›v› hidrokarbonlar›n

bir kar›fl›m›d›r. Nafta içeri¤inde yaklafl›k olarak C5 - C11 karbon say›s› aral›¤›ndahidrokarbonlar bulunur. Bu kar›fl›m›n kaynama aral›¤› yaklafl›k 110 - 190°C’d›r. Ka-r›fl›m bu yap›s›yla ifllenmemifl ham benzin olarak adland›r›l›r. Otomobil yak›t› ola-rak kullan›labilmesi için, içeri¤inde bulunan safs›zl›klar›n ar›t›lmas› ve yap›s›n›ndüzenlenmesi gerekir.

Naftadan benzin ve di¤er de¤erli kimyasallar elde edilmesi için baz› ifllemleruygulan›r. Bu ifllemler üç ana bafll›kta toplanabilir:

• Nafta hidrojenleme

• Benzin de¤erini artt›rma

• Aromatik hidrokarbonlar› kazanma

Nafta Hidrojenleme ‹fllemiNaftan›n içeri¤inde bulunan safs›zl›klar›n giderilmesi amac›yla naftaya hidrojenle-me ifllemi uygulan›r. Bu süreç genellikle nikel (Ni), kobalt (Co) bazl› katalizörlerinbulundu¤u reaktörlerde gerçeklefltirilir. Bu üniteye Unifiner ad› verilir.

Nafta, öncelikle hidrojenleme reaktörüne gönderilir. Bu reaktörde nikel (Ni)bazl› katalizör yata¤› üzerinde nafta/hidrojen oran› ayarlanarak hidrojen (H2) gaz›ile tepkimeye sokulur. Reaktörde s›cakl›k yaklafl›k olarak 350°C’ d›r. Süreçte kulla-n›lan katalizör miktar› bir di¤er önemli etkendir. Reaktörde, naftan›n hidrojenle tep-kimeye girmesi sonucunda gerçekleflen ar›tma ifllemleri k›saca afla¤›da verilmifltir:

• Kükürtlü bilefliklerden ar›nd›r›lmas›

• Azotlu bilefliklerden ar›nd›r›lmas›

• Oksijenli bilefliklerden ar›nd›r›lmas› • Metal - organik bilefliklerden ar›nd›r›lmas›

Reaktörde bu ar›tma ifllemlerinin yan›nda, naftan›n içeri¤inde bulunan olefinle-rin doyurulmas› tepkimeleri de gerçekleflmektedir.

Kükürtlü Bilefliklerden Ar›nd›r›lmas›Ham petrolün içeri¤inde birçok kükürtlü organik bileflik bulunmaktad›r. Bu bile-flikler öncelikle korozyona neden olurlar. Bunun yan›nda daha büyük zararl› etki-leri ise, benzin üretiminde kullan›lan katalizörlerin etkinli¤ini azaltmalar›d›r. Bunakatalizörlerin zehirlenmesi denir. Bu nedenle, kükürtlü bilefliklerinin ar›nd›r›lmas›önemlidir. Naftan›n katalitik hidrojenlemeye tabi tutulmas›yla bünyesindeki kü-

kürtlü bileflikler hidrojen sülfüre (H2S) dönüfltürülür. Hidrojen sülfür gaz halindeortam›ndan uzaklaflt›r›l›r.


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE4



Azotlu Bilefliklerden Ar›nd›r›lmas›Petrol içeri¤inde bulunan azotlu bileflikler de, kükürtlü bileflikler gibi, sonraki ifl-lemlerde kullan›lacak katalizörlerin etkinli¤ini azalt›rlar. Bu nedenle ortamdan

uzaklaflt›r›lmalar› gereklidir. Nafta içeri¤indeki azotlu bileflikler, katalitik hidrojen-leme sonucunda, amonyak (NH3) flekline dönüfltürülerek, gaz halinde ortamdanuzaklaflt›r›l›rlar.

Oksijenli Bilefliklerden Ar›t›lmas›Petrol içeri¤inde bulunan birçok oksijenli bileflikler, öncelikle ürünlerin ›s›l de¤e-rini düflürdükleri için istenmez. Ayr›ca bu bileflikler çeflitli oksitlenme tepkimeleri-ne yol açabilirler. Naftan›n hidrojenlenmesi s›ras›nda, oksijenli bileflikler, hidrojen-le tepkimeye girerek su buhar› fleklinde ortamdan uzaklafl›rlar.

Metal-Organik Bilefliklerin Ar›t›lmas›

Ham petrolün bünyesinde do¤al olarak, çözünmüfl halde birçok mineral bulun-maktad›r. Kurflun, demir ve arsenik gibi metaller çok az da olsa petrol içeri¤indebulunabilirler.

Bu metaller, petrol ürünlerine geçmeleri halinde, özellikle motorlarda zararl› et-kiler yaratabilirler. Ayr›ca, bu metallerin insan sa¤l›¤› üzerine zararl› etkileri de bi-linmektedir. Bu nedenle nafta içeri¤inden uzaklaflt›r›lmalar› gerekir. Bu metaller,hidrojenleme tepkimeleri sonucunda, katalizör üzerinde tutularak giderilirler.

Olefinlerin Doyurulmas›Olefinler yap›lar›nda doymam›fl ba¤lar içeren hidrokarbonlard›r. Bu ba¤lar, dahasonra tepkimelerde aç›larak birbirleriyle birleflerek polimerleflmeye yol açabilirler.

Polimerleflme sonucunda, sak›z veya tortu fleklinde istenmeyen maddeler oluflabi-lir. Nafta içeri¤inde bulunan, doymam›fl ba¤lar bulunduran olefinler, hidrojen iledoyurulup, daha sonraki süreçlerde yap›lar› de¤ifltirilerek istenilen ürünlere dö-nüfltürülebilirler.

Reaktörde bulunan katalizörlerin zamanla etkinli¤i azalacakt›r. Bu durumda ka-talizör üzerine hava/buhar kar›fl›m› gönderilir. Böylece katalizörün tekrar geri ka-zan›lmas› gerçeklefltirilir. Reaktörde, naftan›n hidrojenlenmesi tepkimelerinin enetkin bir flekilde gerçeklefltirilmesi çok önemlidir. Böylece sonraki süreçlerin ve-rimlili¤i art›r›lm›fl olacakt›r.

Benzin De¤erini Artt›rma ‹fllemi

Nafta, hidrojenleme ifllemi sonunda hem safs›zl›klardan ar›nd›r›lm›fl ve hem de içe-ri¤indeki olefinler doyurulmufltur. Nafta, kaliteli benzin üretimi için, benzin de¤e-rini artt›rma ifllemlerine al›n›r. Bu süreç, benzin yap›s›n›n yeniden flekillendirilerek,kalitesinin artt›r›lmas› sürecidir (reforming). Burada kaliteli benzin üretilmesininiyi anlafl›labilmesi aç›s›ndan öncelikle benzini ve özelliklerini tan›mlamak yerindeolacakt›r.

BenzinGünümüzde otomobil sektörünün büyük bölümünde motorlarda yak›t kayna¤›olarak benzin kullan›lmaktad›r. Motorlar esas olarak benzin yakmak üzere tasar-lanm›flt›r. E¤er motorlarda, tasar›ma uygun olmayan yak›tlar kullan›l›rsa, motorda

vuruntu meydana gelir.




Dört zamanl› bir benzin motorunun çal›flmas› s›ras›nda,• emme

• s›k›flt›rma

• geniflleme • egzost

hareketleri meydana gelir. Piston-silindir sisteminde meydana gelen bu hare-ketler sonunda, motorda güç üretilir.

Bir otomobil motorunda, pistonun tam yukar›ya ç›kt›¤› anda, pistonun üst ölünoktas› ile silindir tavan› aras›nda kalan hacmin, piston tam afla¤›ya indi¤i anda si-lindirde kalan hacme oran›na s›k›flt›rma oran› ad› verilir. Benzinli motorlarda buoran 1/6-1/12 aras›nda de¤iflir. Silindir içine emilen hava-benzin kar›fl›m›, bu s›-k›flma s›n›rlar›nda kendi kendine tutuflmayacak s›cakl›¤a kadar yükseltilmelidir. Bus›cakl›kta art›fl olursa, ateflleme olmadan önce yanma gerçekleflebilir. Bir di¤er de-

yiflle düzenli bir yanma olmaz. Bu durumda, piston içinde yerel küçük patlamalar

sonucunda piston üzerinde vuruntular oluflur. Bu vuruntular›n meydana gelmesiile benzinin tam yanmas› aras›nda bir iliflki vard›r. Motorda uygun olmayan yak›t-lar›n yak›lmas› s›ras›nda motor sisteminde tam yanma, s›k›flma ve itme olaylar› ar-d›fl›k olarak gerçekleflemeyecektir. Bu nedenle motorda kullan›lacak benzin kali-tesi büyük önem tafl›maktad›r. Benzin kalitesini belirleyen en önemli parametreoktan say›s›d›r. Yak›t›n oktan say›s›, onun motor sistemindeki vuruntusuzlu¤ununbir göstergesidir. Bir di¤er deyiflle yak›t›n oktan say›s›n›n artmas›, onun motordadaha iyi ve verimli yanabildi¤ini göstermektedir.

Hidrokarbonlar›n yand›klar› zaman yapt›klar› vuruntu, tek silindirli, standartbir otomobil motoru, referans al›narak bir hidrokarbon kar›fl›m›n›n vuruntusu ilekarfl›laflt›r›larak oktan say›s› belirlenir. Referans maddeler olarak n-heptan ve izo-

oktan seçilmifltir. Benzinin oktan say›s›n›n belirlenmesi için referanslar Çizelge6.6’ da verilmifltir.

Görüldü¤ü gibi, yak›t›n, yaklafl›k sekiz karbonlu ve dallanm›fl olmas› oktan sa-

y›s›n› art›racakt›r. Buna karfl›, düz zincirli ve befl karbona yak›n olmas› ise oktansay›s›n› azaltacakt›r. Bu nedenle, naftadan elde edilecek benzinin yap›s›n›n düzen-lenmesi gerekir. Bu düzenlemeyle oktan say›s› yükseltilmeli, kontrol edilmeli vebelirlenmelidir.

Depolama tanklar›ndan al›nan hidrojenleme sonucunda ar›t›lm›fl olan nafta, ha-cimsel olarak yaklafl›k 10 kat› kadar hidrojenle kar›flt›r›larak 3 reaktörden oluflanreaktör dizisine gönderilir. Reaktörlerin içinde platin bazl› özel katalizör bulun-maktad›r. Tepkime s›cakl›klar› yaklafl›k 450- 500°C aral›¤›nda bas›nç ise 18 - 20 atmde tutulur.

Reaktörlerde yürüyen birçok tepkime mevcuttur. Bu tepkimeler iki ana grubaayr›labilir:

• Aromatikleflme tepkimeleri • Ba¤ k›r›lmas› tepkimeleri

Hidrokarbon Oktan say›s› Formül

n - heptan 0 C7H16 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

izo oktan 100 2, 2, 4 trimetil pentan

CH3 CH3| |

CH3-C-CH2-CH-CH3|

CH3


Çizelge 6.6 Yak›t›n Oktan Say›s› Referans Çizelgesi



Aromatikleflme TepkimeleriOrtamda gerçekleflen aromatikleflme tepkimeleri ayn› zamanda ortamda hidrojenüreten tepkimelerdir. Bunlar dört farkl› grupta incelenebilir.

• Naftenlerin hidrojen kaybederek aromatikleflmesi • Parafinlerin hidrojen kaybederek izomerleflmesi

• Parafinlerin hidrojen kaybederek aromatikleflmesi

• Naftenlerin hidrojen kaybederek izomerleflmesi

Ba¤ K›r›lmas› TepkimeleriOrtamdaki ba¤ k›r›lmas› ile küçük moleküllü hidrokarbon bileflikler üreten tepkime-ler, ayn› zamanda hidrojeni tüketen tepkimelerdir. Bunlar dört grupta irdelenebilir:

• Parafinlerin hidrojen ile parçalanarak küçük molekül yap›l› hidrokarbon-

lara dönüflmesi

• Aromatik bilefliklerin hidrojen ile parçalanarak alkil gruplar›n› kaybetmeleri

• Naftan›n içerisinde hala bulunabilecek kükürtlü bilefliklerin hidrojen sülfür olarak ortamdan uzaklaflt›r›lmalar›

• Naftan›n bünyesinde, hala doymam›fl olarak bulunabilecek olefinlerin do-

yurulmas›

Reaktörde gerçekleflen gerek aromatikleflme ve gerekse ba¤ k›r›lmas› tepkime-leri sonucunda elde edilen son ürün al›n›r. Bu ürünün aromatik yap›s› artt›r›lm›fl,bunun yan›nda, bilefliklerin molekül yap›lar› düzenlenmifltir. An›lan ürün, ayr›flmakolonuna gönderilir. Bu kolonda, öncellikle, içerisinde bulunan hidrojen ve di¤ergazlar üstten ayr›l›r. Kolon dip ürünün bir k›sm› kaliteli benzin haz›rlanmas›ndakullan›lmak üzere depolanabilir. Di¤er bir k›sm› ise bünyesinde bulunan aromatikhidrokarbonlar›n kazan›lmas› için aromatik hidrokarbonlar› kazanma ifllemine tabi

tutulur.

Aromatik Hidrokarbonlar› Kazanma ‹fllemiBenzin de¤erini artt›rma iflleminden al›nan ve hidrojenleme tepkimeleri gerçeklefl-mifl nafta yap›s›nda iki temel de¤ifliklik gerçeklefltirilmifltir. Nafta içerisindeki bile-fliklerde aromatik yap› artt›r›lm›fl, ayr›ca ba¤ k›r›l›m› tepkimeleri ile, büyük mole-küllü hidrokarbonlar daha küçük hidrokarbonlara dönüfltürülmüfltür.

Bu temel tepkimeler sonucunda ifllenmifl nafta yap›s›ndaki aromatik hidrokar-bon bilefliklerin miktar› art›r›lm›flt›r. Bu aromatik hidrokarbonlar benzen, tolüen,

ksilen ve di¤er aromatik hidrokarbonlar d›r. Nafta içeri¤inde bulunan aromatik bi-lefliklerin, elde edilen benzinin oktan say›s›n› art›r›c› bir etkisi oldu¤u bilinmekte-

dir. Ancak, benzinde bulunan bu hidrokarbonlar›n motorlarda yak›lmas› ile atmos-fere sa¤l›¤a zararl› gazlar verilmektedir. Bu nedenle benzin yap›s›nda çok fazlaaromatik bilefliklerin bulunmas› istenmez. Bunun yan›nda, aromatik hidrokarbon-lar, petrokimya endüstrisi için çok önemli birer hammadde oldu¤undan ifllenmiflnafta yap›s›ndan kazan›lmas› çok önemlidir. Bu nedenlerle, ifllenmifl nafta içeri¤in-deki benzen, tolüen ve ksilenin kazan›lmas› ifllemi gerçeklefltirilir.

Benzen, tolüen ve ksilenin kazan›lmas› özütleme ifllemi ile gerçeklefltirilir. Buifllem fiziksel bir olay olup, maddelerin kimyasal yap›s›nda bir de¤iflim meydanagelmez.

‹fllenmifl nafta; içeri¤indeki benzen, tolüen, ksilen’nin özütlenmesi ile elde edil-mesi süreci oldu¤undan, bu süreç BTX (benzene, toulene, xylene) ifllemi olarak da

bilinir. Bu süreçte çözücü olarak dietilenglikol veya sülfolan kullan›l›r.


Özütleme: Bir kar›fl›mdakibaz› maddelerin, seçici birçözücü vas›tas›ylaçözündürülerek di¤ermaddelerden ayr›flmas›ifllemidir.



Katalitik ifllem görmüfl nafta, özütleme kolonuna alttan yükleme olarak verilir.Çözücü ise yukardan gönderilir. Ters ak›m ilkesine göre çözücü yo¤unlu¤ununa¤›r olmas›yla kolonda yukar›dan afla¤› do¤ru akarken, hidrokarbonlar ise hafif ol-

malar› nedeniyle afla¤›dan yukar› do¤ru ilerler.Çözücü, yukar›dan afla¤›ya do¤ru ilerlerken, hidrokarbon karfl›s›ndaki aromatikbileflikleri çözerek beraberinde götürür. Böylece kolonun alt›ndan çözücü ile bir-likte aromatik hidrokarbonlar al›n›rken, kolonun üstünden aromatik hidrokarbon-lardan büyük ölçüde ar›nm›fl ifllenmifl nafta al›n›r. Özütleme kolonunda s›cakl›k,çözünmenin en etkin bir flekilde gerçekleflmesini sa¤lamak üzere 150°C civar›ndatutulur. Özütleme iflleminde kullan›lan çözücü miktar›n›n, nafta içeri¤indeki tümaromatik hidrokarbonlar› kazanacak miktarda seçilmesi önemlidir. Özütleme kolo-nun üstünde aromatik yap›dan ar›t›lm›fl benzin elde edilir. Bu benzin rafinat ben-zini olarak adland›r›l›r.Benzin haz›rlanmas›nda kullan›lmak üzere depolan›r. Özüt-leme kolonunun alt›ndan al›nan aromatik hidrokarbon kar›fl›m›ndan öncelikle çö-

zücü ayr›l›r. Daha sonra benzen ayr›flma kolonuna gönderilir. Bu kolonda tepeürünü olarak benzen ayr›l›r. Dip ürün olarak ise tolüen ve ksilen ve di¤er aroma-tik hidrokarbonlar al›n›r. Bu aromatik yap›da istenirse daha sonra ayr›flma kolon-lar›nda bileflenlerine ayr›flt›r›labilir. fiekil 6.8’de nafta ifllenmesi süreci ak›fl flemas›ana hatlar›yla gösterilmifltir.

Nafta hidrojenleme iflleminde gerçekleflen tepkimeleri özetleyiniz.

Çözüm:Naftan›n hidrojenle tepkimeye girmesiyle gerçekleflen ar›tma ifllemlerisonucunda; kükürtlü bilefliklerden ar›nd›r›lmas›, azotlu bilefliklerden ar›nd›r›lmas›,

oksijenli bilefliklerden ar›nd›r›lmas›, metal-organik bilefliklerden ar›nd›r›lmas› venaftan›n içeri¤inde bulunan olefinlerin doyurulmas› tepkimeleri gerçekleflmektedir.

Benzin de¤erini artt›rma iflleminde gerçekleflen tepkimeleri özetleyiniz.

GAZ YA⁄I (KEROS‹NE)Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan önemli ürünlerden birisidir. Karbon say›-s› C11-C16 olan hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Bu kar›fl›m›n kaynama s›cakl›¤›

yaklafl›k 180-240°C aral›¤›ndad›r. Gaz ya¤› ayd›nlatma ve ›s›tma kayna¤› olarak

kullan›labilece¤i gibi, rafinerilerde ifllenmifl nafta veya di¤er baz› ürünlerle kar›flt›-r›labilir. Bafll›ca jet yak›t› veya motorin elde edilmesinde kullan›l›r.


Rafinat Benzini: Özütlemekolonun üstünden aromatikyap›dan ar›t›lm›fl olarak eldeedilen benzindir.

H2

Ayr›flma

Kolonu

Benzin

De¤eriniArtt›rma

Nafta

Hidrojenleflme

BenzinHaz›rlama

Çözücü

ÇözücüAromatikler

ÇözücüAy›rma

H2 veDi¤er Gazlar

Aromatik Hidrokarbonlar›

KazanmaBenzenAy›rmaKolonu

Nafta

H2

Benzin

Haz›rlama

Çözücü

Benzen

ToluenKsilen

fiekil 6.8

Nafta ‹fllenmesi Süreci Ak›fl fiemas›

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE5



D‹ZEL YAKITDizel tipi motorlarda kullan›lan karbon say›s› yaklafl›k C14-C20 aral›¤›nda olan hid-rokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Dizel yak›t kaynama s›cakl›¤› yaklafl›k 190-290°C ara-

l›¤›ndad›r. Bu yak›t dizel motorlara s›v› olarak beslenir. Silindire sürekli olarak ge-len s›v› yak›t s›cak hava ile temas ederek yanar. Silindirde oluflan küçük patlama-lar sayesinde piston hareketi sa¤lan›r. Dizel yak›tlar›n kalitelerinin belirlenmesindesetan say›s› veya dizel indisi kullan›l›r. Bir yak›t›n setan say›s›n›n belirlenmesindeiki referans hidrokarbon kullan›l›r. (Çizelge 6.7. )

Bu iki hidrokarbonun yak›t olarak dizel motorda kullan›lmas›nda, oluflturdu¤uiflleyifl dikkate al›narak setan say›lar› referans olarak kabul edilirler. Böylece bir ya-k›tl› setan say›s› o yak›t ile ayn› iflleyifle sahip olan ve yukar›daki iki bileflendenoluflan kar›fl›mdaki setan yüzdesi olarak tan›mlan›r. ‹yi say›lan dizel yak›tlar›n se-tan say›lar› 60 dolay›ndad›r.

Gaz ya¤›n› k›saca tan›mlay›n›z.

Çözüm: Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan önemli ürünlerden birisidir.Karbon say›s› C11-C16 olan hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Bu kar›fl›m›n kaynamas›cakl›¤› yaklafl›k 180-240°C aral›¤›ndad›r.

Setan say›s›n› tan›mlay›n›z.

BENZ‹N YA⁄I (GAS O‹L)Ham petrol dam›tma kolonunun yan›nda al›nan bir di¤er ana ürün benzin ya¤›d›r.Benzin ya¤› yaklafl›k 240-370°C kaynama aral›¤›ndaki hidrokarbonlar›n bir kar›fl›-m›d›r. Bir di¤er deyiflle içeri¤inde büyük moleküllü (a¤›r) hidrokarbon bileflikleri-ni bulunmaktad›r. Bu hidrokarbon bilefliklerin daha küçük moleküllü, yüksek de-¤erli hidrokarbonlara dönüfltürülmesi gerekir. Parçalanma (cracking) ad› verilenbu süreçte katalizör kullan›lmas›yla, elde edilen ürünlerin kontrollü bir flekilde is-tenilen yap›da olmas› sa¤lanabilir. Bu flekilde katalizör etkisiyle gerçeklefltirilen

parçalanmaya katalitik parçalanma (catalytic cracking) ad› verilir. Katalitik parça-lanma ifllemi farkl› reaktörlerde gerçeklefltirilebilir. Bu reaktörler bafll›ca sabit ya-

tak reaktör ve ak›flkan yatak reaktör dür. Petrol rafineri ifllemlerinde verimlilikleridolay›s›yla, ak›flkan yatakl› katalitik parçalanma reaktörleri (FCC, Fluid Catalytic

Cracking) yayg›n olarak kullan›lmaktad›r.

Katalitik ParçalanmaBenzin ya¤› ak›flkan yatak katalitik reaktöre besleme olarak gönderilir. Bu reaktör-

de besleme bafl›na kullan›lan katalizör miktar› çok önemli bir faktördür. Reaktör

içinde toz halinde katalizör içeren ak›flkan yatakta, hidrokarbonlar›n ba¤ k›r›l›mla-

r› oluflur. Reaktörde s›cakl›k 525°C civar›ndad›r. Reaktörde gerçekleflen tepkimeler

sonucunda, daha küçük boyutlu hidrokarbonlar oluflmaktad›r. Katalitik tepkimeler

Hidrokarbon Setan say›s› Formül

Alfa metilnaftalin 0 C10H7-CH3

Hekzadekan (setan) 100 C16H34


Çizelge 6.7 Yak›t›n Setan Say›s›Referans Çizelgesi

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

6

Parçalanma ( cracking):Yüksek s›cakl›klardakaynayan uzun zincirli,düflük de¤erlihidrokarbonlar›n kimyasalyap›lar›, ›s›n›n etkisiylede¤ifltirilerek, gerçekleflenba¤ k›r›l›mlar› ile küçük

molekül yap›l›hidrokarbonlaradönüfltürülmesine genelolarak parçalanma(cracking) denir.



sonucunda oluflan bu hidrokarbonlar buhar halinde bulunurlar. Hidrokarbon bu-

harlar› reaktörün tepesine do¤ru yükselirler. Burada ay›rma siklonlar› bulunmak-

tad›r. Gaz halindeki hidrokarbon bileflikleri, kat› toz halindeki katalizör tanelerin-

den ayr›fl›r. Hidrokarbon buharlar› reaktörden ayr›larak ayr›flt›rma kolonuna gön-derilir. Bu kolondan kraking benzini ad› verilen benzin elde edilir. Ayr›flma kolo-

nundan üst ürün olarak al›nan olefinler, izobütan ile alkilleme ifllemi için reaktöre

al›n›r.

Ak›flkan yatakl›k katalitik parçalama sürecinin gerçekleflmesine etki eden et-

menler;

• Reaktör s›cakl›¤›

• Yükleme / katalizör oran›

• Yükleme s›cakl›¤›

• Reaktörde kal›fl süresi

• Katalizör kalitesiolarak belirlenmifltir.

‹zobütan›n Alkilleme ‹fllemiGenel olarak bir organik bilefli¤in alkillenmesi moleküle alkil grubunun bir kimya-

sal tepkime sonucunda ba¤lanmas› olarak tan›mlan›r.

Yüksek kaliteli, bir di¤er deyiflle yüksek oktan de¤erine sahip benzinin içeri-

¤inde bulunan hidrokarbon bilefliklerin yaklafl›k C5 - C11 karbon aral›¤›nda ve düz

zincir fleklinde olmay›p, dallanm›fl yap›da bulunurlar. Bu nedenle özellikle; izobü-

tan, orta büyüklükle bir hidrokarbon veya olefin ile kimyasal tepkimesi sonucun-

da, dallanm›fl yap›da hidrokarbon bilefliklerinden oluflan, oktan say›s› yüksek ben-zin elde edilmektedir. Bu benzine alkilat benzini ad› verilir.

Bu amaçla, izomerlefltirme ifllemi sonunda elde edilen izobütan ile ak›flkan ya-

tak katalitik parçalanma sürecinde oluflan ve ayr›flma kolonunda üst ürün olarak

al›nan olefinler, sülfürik asit (H2SO4) veya hidroflorik (HF) asidin katalizör olarak

kullan›lmas›yla tepkimeye sokulurlar.

Alkilleme tepkimesine etki eden temel etkenler:

• Katalizör

• ‹zobütan / olefin oran›

• Reaksiyon süresi ve

• S›cakl›k• Asit etkinli¤i

olarak verilebilir.

Alkilleme tepkimeleri sonunda oluflan ürünler ayr›flma kolonunda ayr›l›rlar.

Kolon üst ürünü olarak propan ve bütan al›n›rken, kolon dip ürünü olarak s›v› al-

kilat benzini elde edilir. Bu benzin yüksek oktanl› kaliteli bir benzindir. Benzin

haz›rlamada kullan›lmak üzere depolama tanklar›na al›n›r. Ham petrol dam›tma

kolonundan elde edilen benzin ya¤›n›n ifllenmesi sürecine ait ak›fl flemas› fiekil

6.9’da ana hatlar›yla verilmifltir.




Benzin ya¤› neden katalitik hidrojenleme ifllemine tabi tutulur?

Çözüm: Benzin ya¤›, içeri¤inde büyük moleküllü (a¤›r) hidrokarbon bileflikle-ri bulunmaktad›r. Bu hidrokarbon bilefliklerin daha küçük moleküllü, yüksek de-¤erli hidrokarbonlara dönüfltürülmesi gerekir.

Ak›flkan yatakl› katalitik parçalanma sürecinin gerçekleflmesine etki eden etmenler nelerdir?

ALT ÜRÜNHam petrol dam›tma kolonundan al›nan temel ürünlerden birisi alt ürün dür. Altürün kaynama s›cakl›klar› 350°C’nin üzerinde olan hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›-d›r. ‹çeri¤inde ya¤lama ya¤lar›, vaks ürünler, asfaltik maddeler gibi birçok a¤›r bi-leflikler bulunmaktad›r. Bu kar›fl›m içerisinden ürün olarak öncelikle, ya¤lama ya¤-lar› ve vakslar elde edilir.

Endüstride tüm üretim süreçlerinde ve otomotiv sektöründe sürtünmeler nede-niyle ortaya ç›kan enerji kay›plar›, çözülmesi gereken en önemli sorunlardan biri-sidir. Sürtünmeler dolay›s›yla ortaya ç›kan bu enerji kay›plar›n›n en az düzeye in-dirilmesi için kullan›lan ya¤lama ya¤lar› tüm üretim süreçlerinde önemli bir yer tu-tar. Bu nedenle ya¤lama ya¤lar›n›n üretimi petrol rafineri ifllemleri içinde çokönemlidir. Ya¤lama ya¤lar› tüm petrol ürünlerinin ancak yaklafl›k %2’ sini olufltur-maktad›r.

Ham petrol dam›tma kolonu alt ürününün kaynama s›cakl›¤› çok yüksektir. Bunedenle ilk ayr›flmas› vakum dam›tma kolonu nda gerçeklefltirilir.

Alt Ürünün Vakum Dam›tma Kolonunda Ayr›flt›r›lmas›‹fllemiHam petrol dam›tma kolonunun alt ürünü öncelikle düflük bas›nç alt›nda, bir di-¤er deyiflle vakum alt›nda çal›flan dam›tma kolonunda ayr›flt›r›l›r.

Ham petrolün dam›t›lmas›nda s›cakl›k önemli bir etkendir. Alt ürün içerisindebulunan yüksek karbon say›s›na sahip ya¤lama ya¤lar›, yüksek s›cakl›klarda ›s›lbozunuma u¤rayabilir. Bunun yan›nda, yüksek dam›tma s›cakl›¤› yüksek ön ›s›tmagerektirir. Bu da ön ›s›tma f›r›nlar›nda koklaflmalara ve enerji kay›plar›na nedenolur. Bu nedenle çok yüksek s›cakl›klarda kaynayan ya da ›s› ile bozunabilen bi-

lefliklerin ayr›lmas›nda genellikle vakum dam›tma ifllemi uygulan›r.


fiekil 6.9

BenzinYa¤› Ak›flkan Yatak

Katalitik ParçalamaReaktörü

Ayr›flmaKolonu

Olefinler

KrakingBenzini

‹zobütan

Alkilleme Ayr›flmaKolonu

Propan

Bütan

AlkilatBenzini

Benzin Ya¤› ‹fllenmesi Süreci Ak›fl fiemas›

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

7



Bilefliklerin düflük bas›nç alt›nda (vakum) kaynama s›cakl›klar›n›n düflürülebi-lece¤i bilinmektedir. Bir di¤er deyiflle hidrokarbonlar daha düflük s›cakl›klardakaynamaya bafllayacaklard›r. Bu özellikten yararlanarak alt ürün vakum dam›tma

kolonunda ayr›flt›r›l›r. Vakum dam›tma kolonunda iç bas›nç 0.04 atm’e kadar dü-flürülür. Vakum dam›tma kolonundaki bas›nç düflüflü, hidrokarbonlar›n kaynamas›cakl›klar› aras›ndaki fark› daha da artt›raca¤›ndan, daha az kademe (tepsi) kulla-n›lmas›na karfl›n daha iyi bir ay›r›m sa¤lanacakt›r. Ancak, tüm kolonu vakum alt›n-da tutmak maliyeti artt›r›c› bir ifllemdir. Kolonunun üst ürünü olarak alt ürüne geç-mifl olabilecek benzin ya¤› al›n›r. Kolon yan ürünleri olarak, içeri¤inde ya¤lama

ya¤lar› ve vaks ürünler bulunduran bir kar›fl›m s›v› olarak al›n›r. Bu s›v› kar›fl›mda-ki bileflikler büyük ölçüde ortak kaynama s›cakl›klar›na sahip olmalar› nedeniyleart›k dam›tma ifllemi ile ayr›flt›r›lamazlar. Ya¤lama ya¤lar› genel olarak C18-C25 kar-bon say›s› aral›¤›nda parafinik hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Bu nedenle kar›fl›miçindeki ya¤lama ya¤lar›, arzu edilmeyen di¤er a¤›r bilefliklerden ancak özütleme

ifllemi ile ayr›labilir.

Vakum Dam›tma Kolonundan Al›nan Ya¤ Ürünlerin‹fllenmesi

Vakum dam›tma kolonundan al›nan ürünler, genel olarak ya¤lama ya¤lar› ve vaks-lardan oluflan ürünlerdir. Bu ürünler

• ince ya¤ (spindle oil)

• hafif ya¤ (light neutral)

• orta ya¤ (medium neutral)

• a¤›r ya¤ (heavy neutral)

olarak s›n›fland›r›labilir. Bu kar›fl›ma öncelikle özütleme ifllemi uygulan›r.

Seçici çözücü kullan›m›nda, ya¤lama ya¤lar› içeren kar›fl›m önce hava gider-me kolonlar›na al›n›r. Bu kolonda kar›fl›m içinde bulunabilecek hava ve su gideri-lir. Daha sonra kar›fl›m çözücü olarak furfurol kullan›larak özütleme ifllemine tabitutulur. Özütleme kolonunda kar›fl›m, çözücü ile ters ak›m ilkesine göre özütlenir.Kar›fl›m kolona alttan verilirken, daha a¤›r olan çözücü üstten gönderilir. Çözücükolonda yukar›dan afla¤›ya do¤ru ilerlerken, kar›fl›m ile sürekli temas ederek, içe-ri¤indeki a¤›r asfaltik maddeleri çözer ve kolonun alt›ndan alt ürün olarak al›n›r.Özütleme kolonunu üstünden ya¤lama ya¤lar› ve bir miktar vaks maddeler içerens›v› kar›fl›m al›n›r. Bu kar›fl›m büyük ölçüde asfaltik maddelerden ar›nd›r›lm›flt›r.

Özütleme kolonundan üst ürün olarak al›nan ya¤lama ya¤lar›, vaks kar›fl›m›içinde bulunabilecek di¤er safs›zl›klardan ar›t›l›p, ya¤lama ya¤› olarak kullan›labi-

lecek özelliklere getirilmesi amac›yla baz› ifllemler uygulanmal›d›r. Bu ifllemlerinen önemlisi katalitik hidrojenleme ifllemidir.

Ya¤lama Ya¤lar›n›n Katalitik Hidrojenlenmesi ‹fllemi Ya¤lama ya¤lar›, vaks kar›fl›m› hidrojenleme reaktörüne al›n›r. Bu reaktörde, kata-litik olarak hidrojenle gaz› verilerek hidrojenleme tepkimeleri gerçeklefltirilir. Re-aktörde s›cakl›k 285°C ve bas›nç 37 atm olarak seçilir. Katalitik hidrojenleme s›ra-s›nda tepkimeleri etkileyen bafll›ca üç etken bulunmaktad›r. Bunlar:

• S›cakl›k

• Bas›nç

• Reaktörde kal›fl süresi

fleklindedir.


Seçici Çözücü: Özütlemeiflleminde s›v› kar›fl›m içindebulunan ya¤lama ya¤lar›n›çözebilen ancak di¤erbileflikleri çözmeyen birçözücüye denir.



Ya¤lama ya¤lar›na, hidrojenleme ifllemi sonucunda kullan›ma uygun baz› özel-likler kazand›r›l›r. Bafll›ca özellikler afla¤›da verilmifltir:

• Renk kazan›m›, kararl›l›¤› ve devaml›l›¤›

• Karbon birikintilerinin giderilmesi • Ya¤lama ya¤lar›na kat›lacak katk› maddelerinin etkinli¤inin artt›r›lmas›

Vakum dam›tma kolonundan al›nan ya¤ ve vakslar›n bir kar›fl›m› olan üstürünler hidrojenlenerek safs›zl›klar›ndan ar›nd›r›ld›ktan sonra içeri¤indeki ya¤la-ma ya¤lar› ve vakslar saf ürün olarak elde edilebilirler. Ya¤lama ya¤lar› ve vaks-lar genel olarak parafinik yap›l› bilefliklerdir. Bu bileflikler, karbon say›s› C17 denbafllayarak, C70’e kadar da¤›lan farkl› molekül yap›lar›nda olabilirler. Bu da¤›l›miçinde bulunan ya¤lama ya¤lar› ve vakslar yaklafl›k olarak ayn› kaynama s›cakl›k-lar›na sahip olmalar› nedeniyle, dam›tma yöntemiyle birbirlerinden ayr›lamazlar.Bu nedenle ya¤lama ya¤lar› ve vakslar›n ayr›flt›r›lmas› iflleminde, özütleme süreci

kullan›l›r.

fiekil 6.10’da ham petrol dam›tma kolonundan al›nan alt ürününün ifllenmesiak›fl süreci ana hatlar›yla verilmifltir.

Ya¤lama Ya¤lar› ve Vakslar›n Ayr›flt›r›lmas› ‹fllemiTüm motorlar›n, hareket sistemlerinde ortaya ç›kan sürtünme sorunlar› , teknolo-jinin en önemli sorunlar›n›n bafl›nda gelmektedir. Sürtünmeleri azaltmak amac›ylaçeflitli ya¤lama ya¤lar› kullan›l›r. Ya¤lama ya¤lar›n›n temel görevi, sürtünmelerdeoluflan enerji kay›plar›n›n en aza indirgenmesidir. ‹ki metal yüzey aras›nda bir ya¤

tabakas› bulunur. Böylece sürtünme en aza indirilebilir. Bu nedenle, ya¤lama ya¤-lar›n›n en belirleyici özelli¤i, ak›c›l›¤› yani viskozitesid›r. Bu aç›dan genel olarak,

ya¤lama ya¤lar›n›n s›n›fland›r›lmas› viskozite indisi de¤erlerine göre yap›l›r. Ya¤la-ma ya¤lar›n›n rafinerilerde üretiminde viskozite indislerinin yüksek olmas› istenir.

Vakum dam›tma kolonundan al›nan ürün, öncelikle furfurolun çözücü olarak kul-lan›lmas›yla özütleme ifllemi sonucunda asfaltik maddelerden ayr›l›r. Daha sonra,büyük ölçüde ya¤lama ya¤lar› ve vakslardan oluflan ürünler hidrojenlenerek saf-s›zl›klar›ndan ar›t›l›r.

Elde edilen bu ar›t›lm›fl üründen ya¤lama ya¤lar› ve vakslar›n ayr›flmas› istenir. Ya¤lama ya¤lar› ve vakslar içeren ürün, öncelikle yaklafl›k 70°C s›cakl›¤a kadar ön›s›tmaya tabi tutulur. Daha sonra, çözücü olarak metil etil keton ve tolüen kar›fl›-

m›n›n kullan›ld›¤› özütleme ifllemine al›n›r. Çözücü ile kar›flt›r›ld›ktan sonra, kar›-fl›m so¤utmaya al›n›r. Kar›fl›m›n so¤utulmas›yla, baz› bileflikler, kat›lafl›p kristalle-


fiekil 6.10

BenzinYa¤›

VakumDam›tmakolonu

Ya¤lama Ya¤lar›ve

Vakslar Ar›t›lm›fl Ya¤lar›

veVakslar

Asfaltik Maddeler

AltÜrün

Alt Ürün

‹nce Ya¤

Hafif Ya¤

Orta Ya¤

A¤›r Ya¤

Özütleme Hidrojenleme

Reaktörü

Hidrojen

FurfurolAlt Ürün ‹fllenmesi Süreci Ak›fl fiemas›

Viskozite: Ya¤lar›nak›c›l›klar› ya da bir di¤erdeyiflle akmaya karfl›gösterdikleri direnç viskoziteolarak tan›mlan›r.



flerek ortamdan ayr›lmas› sa¤lan›r. Bunun sonucunda kar›fl›m içeri¤indeki a¤›r vakslar, kat›lafl›rlar. Böylece kar›fl›mda bulunan a¤›r vaks k›s›mlar ve ya¤ k›s›mlarbirbirlerinden ayr›l›rlar.

Ayr›lan vaks k›s›m, yine içinde bulunabilecek olan az miktardaki çözücüdenayr›flma kolonunda ayr›l›r. Ayr›flma kolonundan yumuflak vaks ürün elde edilir. Vaks giderme ifllemi sonunda, vakstan ayr›lan s›v› ya¤ ürün ve çözücü kar›fl›m›

ayr›flma kolonuna gönderilir. Ayr›flma kolonunda üstten tepe ürün olarak çözücügeri kazan›l›r. Alt ürün olarak ya¤lama ya¤lar› al›n›r. Burada elde edilen ya¤ bir te-mel ürün niteli¤indedir. Daha sonra, katk› maddeleri kat›lmas›yla, ya¤lama ya¤la-

r› üretilir. Ya¤lama ya¤lar›nda kullan›lan katk› maddelerinin sahip oldu¤u baz› bafll›ca

özellikler:• Oksidasyon önleyiciler,

• Korozyon önleyiciler,

• Temizleyiciler,• Viskozite indisi yükselticiler

olarak s›ralanabilir. Ya¤lama ya¤lar› ve vakslar›n ayr›lmas› süreci ana hatlar›yla fiekil 6.11’de göste-

rilmifltir.

Vakum Dam›tma Kolonu Alt Ürününün ‹fllenmesi

Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan alt ürün, vakum dam›tma kolonunda ay-r›flt›r›ld›ktan sonra, bu kolonun da alt ürünü olarak al›nan kar›fl›m, büyük ölçüde

asfaltik maddeler içermekle birlikte, bir miktarda ya¤lama ya¤lar›n› bulundurmak-

tad›r. Bu ürün içerisindeki ya¤lama ya¤lar›n›n kazan›larak sadece asfaltik madde-

ler içeren bir kar›fl›ma dönüfltürülmesi için, özütleme ifllemine tabi tutulur. Ayr›fl-

ma sonucunda elde edilen ürün farkl› içeri¤i nedeniyle di¤er ya¤lama ya¤lar›ndan

farkl› bir görünümdedir. Bu nedenle parlak ürün (bright stock) olarak adland›r›-

l›r. Özütleme iflleminde çözücü olarak propan kullan›l›r. Bunun temel nedeni, pa-

rafin bileflikler için iyi bir çözücü olmas› ve asfaltik maddeleri çözmeden çökelt-

mesidir. Bu flekilde, iyi bir ay›r›m sa¤lanabilmektedir. Bu ifllemde, vakum dam›t-

ma kolonu dip ürünü ön ›s›t›c›lardan geçirildikten sonra, propanla özütleme ko-lonuna ters ak›m prensibine göre verilir. Çok büyük molekül yap›s›ndaki halkal›


Ar›t›lm›flYa¤lama Ya¤lar›

Ve

Vakslar ÖzütlemeKolonu

Metiletilketonve

Toluen

So¤utma

Ya¤lama Ya¤lar›Çözücü

Çözücü

Ya¤lama

Ya¤lar›

Ayr›flmaKolonu

Ayr›flmaKolonu

Çözücü

Vaks(çok azçözücü)

Vaks Ürün

fiekil 6.11

Ya¤lama Ya¤lar› ve Vakslar›n Ayr›flt›r›lmas› ‹fllemi Ak›fl fiemas›

Parlak Ürün (bright stock):Vakum dam›tma kolonundanalt ürün olarak al›nankar›fl›m, büyük ölçüdeasfaltik maddeler içermeklebirlikte, bir miktardaya¤lama ya¤lar›bulundurmaktad›r. Bu ürüniçerisindeki ya¤lamaya¤lar›n›n kazan›lmas›sonucunda elde edilen ürünfarkl› içeri¤i nedeniyle di¤erya¤lama ya¤lar›ndan farkl›bir görünümdedir. Bunedenle parlak ürün (brightstock) olarak adland›r›l›r.



bilefliklerden oluflan asfaltik maddeler, kolonun alt›na do¤ru itilirken, hafif olan

çözücü, kolonda yukar› do¤ru ilerler. Çözücü temasta oldu¤u kar›fl›m içinde bu-

lunan parafinik hidrokarbon bileflikleri çözerek beraberinde götürür. Asfaltik

maddeler kolonun alt›ndan al›n›rken, kolon üst ürünü olarak da ya¤lar (bright stock) ve çözücü kar›fl›m› elde edilir. Bu kar›fl›mdan çözücü (propan) buharlaflt›-

r›larak ayr›l›r. Tepe ürün olarak ya¤lama ya¤lar› ifllenmek üzere depolan›r. Alt

ürün olarak al›nan asfaltik ürünler ifllenerek asfalt üretmek üzere asfalt iflleme

ünitesine gönderilir. fiekil 6.12’de vakum dam›tma kolonu alt ürününün ifllenme-

si süreci ak›fl flemas› verilmifltir.

Asfalt ‹fllemeHam petrol dam›tma kolonu alt ürünü içindeki ya¤lama ya¤lar› ve vaks bileflikler

ayr›ld›ktan sonra, geriye büyük ölçüde asfaltik maddeler içeren a¤›r, siyah bir ka-

r›fl›m kal›r. Bu kar›fl›m; bafll›ca yol yap›m›nda ve inflaat sektöründe yayg›n olarak

kullan›lmak üzere ifllenir.

‹çeri¤inde, asfaltik ve naftenik türde büyük moleküllü a¤›r hidrokarbonlar bu-

lunan kar›fl›m yaklafl›k 250°C’a kadar ›s›t›l›r. Daha sonra asfalt iflleme kolonlar›na

verilir. Kolonlarda bas›nç atmosfer bas›nc› olup, kolonun üst bölgesinde s›cakl›k

yaklafl›k 200°C ve dip bölgesinde ise yaklafl›k 280°C’d›r

Asfaltik yap›da bulunan kar›fl›m, kompresörlerden s›k›flt›r›lm›fl hava bas›larak

s›k›flt›r›lm›fl bas›nçl› hava kolona alttan verilir. Kolon içine verilen bas›nçl› hava,

kar›fl›m içinden geçerken oksitleme reaksiyonlar› oluflur. Meydana gelen bu reak-

siyonlar sonucunda, kar›fl›mdaki bileflikler, önce a¤›r ya¤lara, sonra reçinelere ve

sonuçta tamamen asfalten lere dönüflürler. Bu oksitleme reaksiyonlar›n›n kontrol-

lü gerçekleflmesi için ifllemde kullan›lan bas›nç hava miktar›n›n iyi ayarlanmas› ge-

rekir. Kolonlar›n alt›ndan al›nan asfalt depolan›r. (fiekil 6.13).


fiekil 6.12

VakumDam›tmaKolonu

Alt Ürünü

ÖzütlemeKolonu

Ön Is›tma

Ya¤larÇözücü

Propan

Propan

Buharlaflt›rma

Ya¤lar

(Parlak Ürün)

Propan

Buhar

Asfaltik Maddeler

Vakum Dam›tma Kolonu Alt Ürünü ‹fllenmesi Süreci

Ak›fl fiemas›



Ya¤lama ya¤lar›n›n önemi nedir?

Çözüm: Endüstride tüm üretim süreçlerinde ve otomotiv sektöründe sürtün-meler nedeniyle ortaya ç›kan enerji kay›plar›, çözülmesi gereken en önemli sorun-lardan birisidir. Sürtünmeler dolay›s›yla ortaya ç›kan bu enerji kay›plar›n›n en azdüzeye indirilmesi için kullan›lan ya¤lama ya¤lar› tüm üretim süreçlerinde önemlibir yer tutar.

Ya¤lama ya¤lar›nda kullan›lan katk› maddelerinin baz› bafll›ca özellikleri nelerdir?


Buhar

Asfaltik Maddeler

Asfalt

Bas›çl›Hava

Asfalt‹flleme

At›k Gazlar fiekil 6.13

Asfalt ‹flleme Süreci Ak›fl fiemas›

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 8




Petrol rafineri süreçlerini aç›klamak.

Ham petrol, çok say›da ve farkl› yap›larda hidro-

karbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. ‹çeri¤indeki bu mad-

delerin, enerji ve kimyasal hammadde kayna¤›

olarak kullan›labilecek flekilde s›n›fland›r›lmas›

önemlidir. Rafinerilerde uygulanan çeflitli fiziksel

ve kimyasal süreçler sonunda elde edilen ürün-

lerin büyük bir bölümü akaryak›t olarak kullan›-

l›rken, di¤er bir k›sm› da petrokimya tesislerinde

farkl› kimyasal maddelere dönüfltürülmektedir.

Ayr›ca rafinerilerde, ya¤lama ya¤lar›, vaks ürün-

ler ve asfalt üretilmektedir.

Ham petrol dam›tma kolonu ve ürünlerini aç›k-

lamak.

Rafineride ham petrolün ilk k›s›mlar›na (fraksi-

yonlar›na) ayr›lma yeri atmosferik ham petrol da-

m›tma (distilation) kolonudur. Ham petrolden fi-

ziksel özellikleri birbirine yak›n hidrokarbon

gruplar›n ayr›lmas› amaçlan›r. Ham petrol dam›t-

ma kolonundan al›nan bafll›ca ürünler, gaz ürün,

nafta, gazya¤›, dizel yak›t, benzin ya¤›, alt ürün


Gaz ürünlerin ifllenmesi sürecini ve elde edilen

ürünleri saptamak.

Dam›tma kolonu, üst ürün olarak al›nan gaz

ürünler esas olarak; metan (CH4) - bütan (C4H10)

aral›¤›nda yak›t gaz› ve s›v›laflt›r›lm›fl petrol gaz-

lar›n› (LPG) (Liquified petroleum gas) içermekte-

dir. Metan-etan yak›t gaz› ad›n› al›r. Elde edilen

propan ve bütan kar›fl›m› ise piyasaya LPG (s›v›-

laflt›r›lm›fl petrol gaz›) tüpleri olarak verilir. Elde

edilen bütan›n bir k›sm› daha ileri ifllemlerle ben-

zin elde edilmesinde kullan›lmak üzere bütan

izomerleflme ünitesine gönderilir. ‹zomerleflme

ifllemi sonunda izobütan elde edilir.

Naftan›n ifllenmesi sürecini ve elde edilen ürün-

leri irdelemek.

Nafta, kaynama aral›¤› yaklafl›k 110 - 190°C olup,

bilefliminde yaklafl›k C5-C11 karbon say›s› aral›-

¤›nda hidrokarbonlar bulunur. Nafta üzerinde

yürütülen rafineri süreçleri; nafta hidrojenleme,

benzin de¤erini art›rma ve aromatik hidrokar-

bonlar› kazanma ifllemleridir. Naftan›n içeri¤inde

bulunan safs›zl›klar nafta hidrojenleme ifllemi ile

giderilir. Bu süreç sonunda, kükürtlü bileflikler-den ar›nd›r›lmas›, azotlu bilefliklerden ar›nd›r›l-

mas›, oksijenli bilefliklerden ar›nd›r›lmas›, metal -

organik bilefliklerden ar›nd›r›lmas› ve naftan›n

içeri¤inde bulunan olefinlerin doyurulmas› tep-

kimeleri gerçekleflmektedir. Nafta, kaliteli bir

benzin üretilmesi için, benzin de¤erini art›rma ifl-

lemleri ile benzin yap›s›n›n yeniden flekillendiri-

lerek, kalitesinin art›r›ld›¤› (reforming) sürecine

al›n›r. Benzin kalitesini belirleyen en önemli pa-

rametre oktan say›s›d›r. Bu süreçte, reaktörlerde

yürüyen tepkimeler; aromatikleflme tepkimeleri,ba¤ k›r›lmas› tepkimeleri sonunda kaliteli benzin

elde edilir. Ayr›ca ifllenmifl nafta içeri¤indeki ben-

zen, tolüen ve ksilenin kazan›lmas› ifllemi özüt-

leme kolonunda gerçeklefltirilir.

Gazya¤› ve dizel yak›t›n özelliklerini aç›klamak.

Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan ürünler-

den birisi de kaynama s›cakl›¤› 180-240°C olan,

karbon say›s› C11-C16 olan hidrokarbonlar›n bir

kar›fl›m› olan gazya¤›d›r (kerosine). Di¤er bir

üründe karbon say›s› yaklafl›k C14-C20 aral›¤›nda,kaynama s›cakl›¤› yaklafl›k 190-290°C olan dizel

yak›tt›r. Dizel yak›tlar›n kalitelerinin belirlenme-

sinde setan say›s› veya dizel indisi kullan›l›r.

Benzin ya¤›n›n ifllenmesi süreci ve elde edilen

ürünleri irdelemek.

Benzin ya¤›, yaklafl›k 180-370°C kaynama aral›-

¤›ndaki a¤›r hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r.

Uzun zincirli, düflük de¤erli hidrokarbonlar›n,

katalitik ortamda gerçekleflen ba¤ k›r›l›mlar› ile

küçük molekül yap›l› hidrokarbonlara dönüfltü-rülmesine (catalytic cracking) ad› verilir. Bu üni-

te ak›flkan yatakl› katalitik reaktördür. Bu sürecin

etkin parametreleri; reaktör s›cakl›¤›, yükle-

me/katalizör oran›, yükleme s›cakl›¤›, reaktörde

kal›fl süresi ve katalizör kalitesi olarak belirlen-

mifltir. Burada, kraking benzini elde edilir. Ayr›-

ca, ayr›flma kolonundan üst ürün olarak al›nan

olefinler, izobütan ile alkilleme ifllemi sonunda

üstün kaliteli benzin elde edilir. Alkilleme tepki-

mesine etki eden temel etkenler; katalizör, izo-

bütan/olefin oran›, reaksiyon süresi ve s›cakl›kolarak verilebilir.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç

4

A M A Ç

5

A M A Ç

6

A M A Ç




Alt ürünün ifllenmesi süreci ve elde edilen ürün-

leri aç›klamak.

Alt ürün kaynama s›cakl›klar› 350°C’nin üzerin-

de olan hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Alt ürün

vakum dam›tma kolonunda ayr›flt›r›l›r. Bu kolo-

nun alt›ndan alt ürün olarak asfaltik maddeler

al›n›r. Vakum dam›tma kolonundan al›nan yan

ürünler, ya¤lama ya¤lar› ve vakslardan oluflan

ürünlerdir. Bu ürünler ince ya¤ (spindle oil), ha-

fif ya¤ (light neutral), orta ya¤ (medium neut-

ral), a¤›r ya¤ (heavy neutral) olarak s›n›fland›r›-

labilir. Bu ya¤lara öncelikle furfurol özütleme ifl-

lemi uygulan›r. Özütleme kolonunun üstünden

ya¤lama ya¤lar› ve bir miktar vaks maddeler içe-

ren s›v› kar›fl›m al›n›r. Bu kar›fl›m, safs›zl›klardanar›t›lmak amac›yla katalitik hidrojenleme ifllemi

uygulan›r. Elde edilen ürün, metil, etil keton ve

tolüen kar›fl›m›n›n kullan›ld›¤› özütleme ifllemi-

ne al›n›r. Kar›fl›mda bulunan a¤›r vaks k›s›mlar

ve ya¤ k›s›mlar birbirlerinden ayr›l›rlar. Vakum

dam›tma kolonun da alt ürün olarak al›nan kar›-

fl›m, büyük ölçüde asfaltik maddeler içermekle

birlikte, bir miktar da ya¤lama ya¤lar› bulundur-

maktad›r. Propanla özütleme ifllemine tabi tutu-

lur. Kolon üst ürünü olarak, ya¤lar (bright stock)

elde edilirken, asfaltik maddeler kolonun alt›n-dan al›n›r.

7

A M A Ç




1. Ham petrolün rafineride depolanmas›nda dikkat

edilmesi gereken temel unsur afla¤›dakilerden hangi-

sidir?

a. Petrol içeri¤indeki tuzlar›n uzaklaflt›r›lmas›

b. Depolanacak ham petrolün uygun olarak seçil-

mesi

c. Depolanacak ham petrolün uygun fiyatlarda bu-

lunmas›

d. Petrol içeri¤indeki kükürdün uzaklaflt›r›lmas›

e. Petrol içeri¤indeki uçucu bilefliklerin buharlafl-

mas›ndan dolay› oluflabilecek kay›plar›n önlen-

mesi

2. Afla¤›dakilerden hangisi ham petrol dam›tma kolo-

nu ürünlerinden de¤ildir?

a. Nafta

b. Gaz ya¤›

c. Alt ürün

d. Yak›t gaz›

e. Do¤al gaz

3. Ham petrol dam›tma ünitesinden al›nan gaz ürün-

den elde edilen temel yak›t afla¤›dakilerden hangisidir?

a. S›v›laflt›r›lm›fl petrol gaz›b. Gaz ya¤›

c. Do¤al gaz

d. Jeneratör gaz›

e. Rafineri gaz›

4. Afla¤›dakilerden hangisi naftan›n hidrojenleme iflle-

mi s›ras›nda gerçekleflmez?

a. Olefinlerin doyurulmas›

b. Hidrojenli bilefliklerin giderilmesi

c. Kükürtlü bilefliklerin giderilmesi

d. Azotlu bilefliklerin giderilmesie. Oksijenli bilefliklerin giderilmesi

5. Benzin elde edilmesinde kullan›lan ham petrol da-

m›tma ünitesi ana ürünü afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Nafta

b. Ya¤lama ya¤›

c. Benzin stoku

d. Yak›t gaz›

e. Üst ürün

6. Dizel yak›tlar›n kalitesini belirleyen en önemli özel-

lik afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Oktan say›s›

b. Setan say›s›

c. Dizel say›s›

d. Dizel/benzin oran›

e. Ateflleme oran›

7. ‹zobütan›n alkillenmesi sonucunda elde edilen ürün

afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Yüksek kalitede benzin

b. Yüksek kalitede ya¤lama ya¤›

c. LPG

d. Alkilat izobütan

e. Dizel yak›t

8. Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan alt üründen

afla¤›dakilerden hangisindeki iki madde üretilebilir?

a. LPG/Ya¤lama ya¤lar›

b. Benzin/LPG

c. LPG/Dizel

d. Ya¤lama ya¤lar›/asfalt

e. Benzin/ya¤lama ya¤lar›

9. Ham petrol dam›tma kolonundan al›nan alt ürünün

dam›t›lmas›nda vakum uygulanmas›n›n nedeni afla¤›da-

kilerden hangisidir?

a. Bilefliklerin bozunmas›n› sa¤lamak

b. Bilefliklerin kaynama s›cakl›klar›n› yükseltmek

c. Vakum pompas›n›n verimini art›rmak

d. Bilefliklerin kaynama s›cakl›klar›n› düflürmek

e. Bilefliklerin oktan say›s›n› art›rmak

10. Ya¤lama ya¤lar›n›n özelli¤ini belirleyen temel pa-

rametre afla¤›dakilerden hangisidir?a. Kaynama s›cakl›¤›

b. Bas›nç

c. Viskozite

d. Kaynama indisi

e. Oktan say›s›





TÜPRAfià de¤er biçmek zor

Dört büyük rafineri tesisi... Y›ll›k ciro 8,5 milyar

dolar... Kar 490 milyon dolar... Devlete ödenen y›l-

l›k vergi 200 milyon dolar... Akdenizìn kara alt›n›

Tüprafl için büyük yar›fl bafll›yor...

Piyasa de¤eri 4,4 milyar dolar olan Tüprafl’ ›n sat›fl› için

bugün 6 milyar dolar›n çok üzerinde rakamlar konuflu-

luyor. ‹flte nedenleri: 1- Tüprafl ‘› alan 12 milyar dolar-

l›k iç pazara hakim olacak. 2- ‹ç pazar›n yan› s›ra, yap›-lan 2 milyar dolarl›k yat›r›m sayesinde AB pazar›na da

aç›lacak. 3- Bakü-Ceyhan hatt› bitti¤inde ham petrol de

ucuza getirilecek. 4- Sat›n alan, Tüprafl’›n yönetim hak-

k›n› da elde edecek. Tüprafl’›n rafinerileri, Alia¤a, Bat-

man ‹zmit, K›r›kkale ihaleye kimler kat›l›yor: Zorlu Gru-

bu-PKN (Polonya), Koç Holding-Aygaz-Opet-Shell Tür-

kiye-Shell Overseas, Çal›k-Enerji Indian Oil Corp. (Hin-

distan), Petrol Ofisi-TÜPRAfi Acquisition ortak giriflim

grubu, OYAK, Anadolu Tafl›mac›l›k- Çukurova Grubu,

ENI (‹talya), Mol (Macaristan), OMV (Avusturya)

OYAK ` Tüprafl` dedi OYAK`›n Antalya’daki 1700 bayi ve ifl orta¤›yla yap›lan toplant›da Erdemir’i de¤il Tüp-

rafl`› alal›m` karar› ç›kt›. De¤eri 6 milyar dolar› aflabilir

4.5 milyar dolar piyasa de¤erine ulaflan Tüprafl için uz-

manlar ìhalede fiyat 6 milyar dolar› aflabilir` görüflün-

de. Dünyadaki rafineri s›k›nt›s›, yüksek kar marj› ve ta-

liplerin iddial› olmas› fiyat› art›racak. Türkiye’nin nefe-

sini tutarak bekledi¤i Tüprafl özellefltirmesinde son afla-

maya gelindi. Halen piyasa de¤eri 4,4 milyar dolar olan

flirketin sahip oldu¤u avantajlar ve tafl›d›¤› büyüme po-

tansiyeli göz önüne al›nd›¤›nda uzmanlar aç›k art›rma-

da fiyat›n 5 milyar dolar› aflaca¤›n› belirtiyor. Ancak,

uluslararas› kaynaklar, 9 adet teklifin geldi¤i, bu neden-

le k›ran k›rana bir rekabetin yaflanaca¤› ihalede fiyat›n

6 milyar dolar› bulabilece¤inin alt›n› çiziyorlar. Uzman-

lar Türk Telekom ihalesini örnek gösteriyor. Telekom

özellefltirmesinden önce flirket için 6-7 milyar dolar de-

¤er biçilirken, Türkiye`nin içinde bulundu¤u konjonk-

tür ve taliplerin ifltah› fiyat› 12 milyar dolara ç›karm›flt›.

Hisselerini özellefltirme nedeniyle son 1 ayda yüzde 20

son bir y›lda ise yüzde 131 de¤er kazanan flirketi de¤e-

rini yükseltmesi beklenen faktörler flu flekilde s›ralan›-

yor: Dünyada önemli oranda rafineri azl›¤› olmas›, talip

olan 9 grubun da ciddi ve iddial› olmas›. fiirketin özel-

lefltikten sonra da¤›t›m a¤› ile sat›n alan flirkete yarata-ca¤› sinerji. Bakü-Ceyhan boru hatt›na yak›n olmas› ve

buna ba¤l› olarak hammaddeyi ucuza temin edebilme-

si.

KAR MARJI YÜKSEK Tüprafl ve benzeri rafinerilerin,

kar marjlar› Akdeniz havzas›nda olufluyor. Son 28 y›ld›r

ortalama yüzde 3`ler seviyesinde bulunan bölgedeki

kar marjlar› son dönemde dünyada rafinaj kapasitesinin

düflük kalmas› nedeniyle artt›. Petrol fiyat›ndaki art›fla

paralel olarak 1-2 puan yükseldi. Tüprafl rafinerisinin

Avrupa’daki di¤er rafinerilerden ay›ran en önemli özel-

liklerden biri de, kurflun oran› yüksek düflük kaliteliham petrolü iflleyebilme kabiliyeti. Bu özellikler için

Avrupa`daki rafinerilerin ekstra yat›r›m yapmalar› gere-

kiyor. Avrupa`daki rafineriler bu nedenle Kuzey Deni-

zi`nden ç›kar›lan yüksek maliyetli ham petrol kullan-

mak zorunda kal›yor. Tüprafl daha az kaliteli ‹ran pet-

rolünü bile iflleyebiliyor. Bu da Tüpraflà varil bafl›na 2

dolara yak›n maliyet avantaj› sa¤l›yor. Analistlerin ‹n-

dirgenmifl Nakit Ak›m Analizi`ne göre 4,5-5 milyar do-

larl›k bir de¤ere ulaflsa da bu fiyat ihalede al›c›lar ara-

s›nda yaflanan rekabeti ve ihale sonras›, da¤›t›m a¤›na

girerek yarataca¤› de¤eri kapsam›yor. Tüprafl`›n flu an-daki de¤erinin dünyadaki benzerlerinden ucuz oldu¤u-

na da dikkat çekiyorlar.

Kaynak: http://www.tumgazeteler.com/?a=1006158


Sabah 08-09-2005 11.36

”

“




1. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Ham Petrolün Depolanma-

s›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

2. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Ham Petrol Dam›tma Kolo-

nu” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

3. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gaz Ürün” bafll›kl› konuyu

gözden geçiriniz

4. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Nafta Hidrojenleme ‹fllemi”


5. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Nafta” bafll›kl› konuyu göz-

den geçiriniz

6. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Dizel Yak›t” bafll›kl› konu-

yu gözden geçiriniz

7. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “‹zobütan›n Alkillenmesi ‹fl-

lemi” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz

8. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Alt Ürün” bafll›kl› konuyu

gözden geçiriniz

9. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Alt Ürünün Vakum Dam›t-

ma Kolonunda Ayr›flt›r›lmas› ‹fllemi” bafll›kl› ko-


10. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Ya¤lama Ya¤lar›n›n Katali-

tik Hidrojenlenmesi ‹fllemi” bafll›kl› konuyu göz-

den geçiriniz

S›ra Sizde 1

Ülkemizde bulunan petrol rafinerileri, Batman, ‹zmit,

‹zmir ve K›r›kkale bulunan TÜPRAfi (Türkiye Petrol Ra-

finerileri A.fi) rafinerileridir. Bu rafinerilerden ‹zmit ve

‹zmir rafinerileri son y›llarda yap›lan iyilefltirme çal›fl-

malar› sonunda yaklafl›k 7,7 Nelson Kompleksitesi ile

ham petrolün nitelikli ürünlere dönüfltürülme oranlar›-

n›n di¤er rafineriler göre oldukça yüksek oldu¤u görü-

lebilir. Batman rafinerisi ise 1,83 Nelson Kompleksitesi

ile oldukça düflük bir de¤erdedir. Bir di¤er deyiflle bu

rafineride ham petrol dam›tma kolonundan al›nan ana

ürünlerin daha de¤erli son ürünlere dönüflme oran› ‹z-

mir ve ‹zmir rafinerilerine k›yasla düflüktür. K›r›kkale

rafinerisi ise yaklafl›k 5,3 Nelson Kompleksitesi de¤eri

ile orta düzeyde de¤erli ürün elde eden bir rafineri du-

rumundad›r. (Çizelge 6.1 ve Çizelge 6.3.)

S›ra Sizde 2

Ham petrolün ç›kar›lmas› ile birlikte bünyesinde do¤al

olarak tuzlar bulunur. Bu tuzlar›n, rafineri içinde birçok

yerde korozyona ve t›kanmalar neden olmalar› nede-

niyle giderilmeleri gerekir.

S›ra Sizde 3

Dam›tma kolonundan al›nan ikinci ürün nafta ad›n› al›r.

Nafta dam›tma kolonunun yan›ndan al›nan ilk s›v› ürün-

dür. Bu nedenle s›v› haldeki en küçük molekül yap›s›n-

daki hidrokarbonlar›n bir kar›fl›m›d›r. Nafta yaklafl›k

olarak 110-190oC aras› kaynayan bir kesimdir. Bu ke-

sim C5-C11 aral›¤›nda karbon say›s›ndaki hidrokarbon-

lar›n bir kar›fl›m›d›r. Bu hidrokarbon kesiminden do¤-

rudan benzin elde edildi¤inden, ham benzin olarak da

adland›r›labilir.

S›ra Sizde 4Propan ay›rma kolonundan al›nan propan ve bütan

gazlar› depolama tanklar›na al›n›r. Bu gazlardan yakla-

fl›k % 10-25 propan ve % 75-90 bütan oranlar›nda kar›fl-

t›r›larak, çelik tüplerde bas›nç alt›nda kullan›ma haz›rla-

n›r. Kullan›m s›ras›nda, herhangi bir gaz s›z›nt›s›n›n his-

sedilebilmesi için gaz kar›fl›m›na kükürt kokulu mer-

kaptan ilave edilir. Piyasaya LPG (s›v›laflt›r›lm›fl petrol

gaz›) tüpleri olarak verilir.

S›ra Sizde 5

Bu tepkimeler; aromatikleflme tepkimeleri ve ba¤ k›r›l-mas› tepkimeleridir.

Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar› S›ra Sizde Yan›t Anahtar›




S›ra Sizde 6

Dizel yak›tlar›n kalitelerinin belirlenmesinde setan say›-

s› veya dizel indisi kullan›l›r. Bir yak›t›n setan say›s›n›n

belirlenmesinde iki referans hidrokarbon kullan›l›r. Al-

fa metilnaftalin setan say›s› 0 ve heksadekan setan say›-

s› 100 olarak kabul edilir. Di¤er hidrokarbonlar›n setan

say›lar› bu referanslara göre belirlenir.

S›ra Sizde 7

Reaktör s›cakl›¤›, yükleme / katalizör oran›, yükleme

s›cakl›¤›, reaktörde kal›fl süresi, katalizör kalitesi olarak

belirlenmifltir.

S›ra Sizde 8

Ya¤lama ya¤lar›nda kullan›lan katk› maddelerinin baz›

bafll›ca özellikleri; oksidasyon önleyiciler, korozyon ön-

leyiciler, temizleyiciler ve viskozite indisi yükselticiler


http://www.tupras.com.tr/

http://www.oib.gov.tr/portfoy/tupras/tupras_in-dex.htm

Kuleli Ö., (1981), Petrol Ar›tma Teknolojisi, Ça¤la-

yan Kitap Evi

Meyers, R. A., Ed., (1997), Handbook of Petroleum

Refining Processes, McGraw-Hill.

Peker, H., Gümrah, F., (2008), Mühendislik ve Makine

48, 575, 84-91

Petrol Ofisi, (2002), Madeni Ya¤lar ve Petrol Ofisi

Ürünleri, Petrol Ofisi A.fi. Madeni Ya¤ Direktörlü-

¤ü, ‹stanbul.

Speight, J. G., Özüm, B., B.(2002), Petroleum Refi-ning Processes, Marcel Dekker, Inc.

TÜPRAfi, Faaliyet Raporu, (2008), Türkiye Petroller Ano-

nim fiirketi

Yorulmaz Y., (1983), Petrol ‹flleme Teknolojisi ve

Rafineri Üniteleri, ODTÜ Mühendislik Fakültesi,

Yay›n N: 71






Bu üniteyi çal›flt›ktan sonra;Do¤al gaz hakk›nda yorum yapmak,Do¤al gaz›n tarihçesi ile Dünya do¤al gaz rezervleri hakk›nda tart›flma yapmak,Do¤al gaz›n fiziksel ve kimyasal özellikleri konular›nda yorum yapmak,Do¤al gaz›n aranmas›, üretilmesi, tafl›nmas› ve depolanmas› yöntemleriniaç›klamak için gereken bilgi ve becerileri kazanacaks›n›z.


• Gaz Gravitesi• LPG, CNG, LNG• Kalorifik De¤er

• Akifer• Görünen Molekül A¤›rl›¤›

Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel Enerji

Kaynaklar› Do¤al Gaz Üretimi

• DO⁄AL GAZIN TAR‹HÇES‹

• DO⁄AL GAZ REZERVLER‹

• DO⁄AL GAZIN F‹Z‹KSEL VE

K‹MYASAL ÖZELL‹KLER‹• DO⁄AL GAZIN ARANMASI VE

ÜRET‹LMES‹

• DO⁄AL GAZIN TAfiINMASI VEDEPOLANMASI




Do¤al gaz, yeralt› katmanlar›nda do¤al olarak oluflmufl, içinde bulundu¤u ortam›nbas›nç s›cakl›k koflullar› ve kimyasal bileflimine ba¤l› olarak petrol ile birlikte veya

kendi bafl›na gaz halinde bulunmaktad›r. Dünya do¤al gaz rezervlerinin yaklafl›k

% 40 kadar› petrol ile birlikte ayn› rezervuar› paylaflmaktad›r.

Do¤al gaz›n ana bilefleni en hafif hidrokarbon olan metand›r. Geri kalan k›sm› di-

¤er hafif hidrokarbonlar (etan, propan, bütan) veya hidrokarbon olmayan di¤er gaz-

lardan (karbon dioksit, azot, hidrojen sülfür, helyum ve argon) oluflur. Çizelge 7.1

do¤al gaz bileflenlerinin ortalama aral›klar›n› verirken Çizelge 7.2 de TPAO’nun Ha-

mitabat ve De¤irmenköy do¤al gaz sahalar›n›n kimyasal bileflimleri sunulmaktad›r.

*Baz› sahalarda karbon dioksit veya hidrojen sülfürün ço¤unlukta oldu¤u gaz

bileflimleri mevcuttur (TPAO nun Dodan veya Çamurlu sahalar› gibi).

Do¤al gaz temel olarak endüstriyel veya evsel kullan›mda yak›t olarak kullan›l-

maktad›r. Kimya endüstrisinde kimyasal girdi olarak kullan›m yüzdesi de art›fl gös-

termektedir.

H‹DROKARBON D‹⁄ER GAZLAR

Bileflen % Mol Bileflen % Mol

Metan 70 - 98 Azot Eser miktarda - 15

Etan 1 - 10 Karbon dioksit* Eser miktarda - 1

Propan Eser miktarda - 5 Hidrojen sülfür*Eser miktarda - de¤iflen

miktarlarda

Bütan Eser miktarda - 2 HelyumYüzde 5 e kadar

(genellikle hiç)

Pentan Eser miktarda - 1

Hekzan Eser miktarda - 1/2

Heptan+Eser miktarda

(ço¤unlukla hiç)

Do¤al Gaz Üretimi

Çizelge 7.1

Do¤al Gaz›n Tipik Bileflimi Kaynak: (McCain,1990).



DO⁄AL GAZIN TAR‹HÇES‹ Yerin alt›ndan ç›kan do¤al gaz t›pk› petrol gibi milyonlarca y›l yafl›ndad›r. Ancak,

do¤al gaz›n yüzeye ç›kar›lmas› ve kullan›m› petrole göre daha yak›n tarihlerde ger-

çekleflmifltir. Do¤al gaz tam olarak anlafl›lamad›¤› y›llarda insano¤luna çok de¤iflik

gelmifltir. Bazen y›ld›r›m düflmesi gibi olaylar yer kabu¤undan s›zan do¤al gaz› tu-

tuflturmufl ve insanlara kendili¤inden yanan atefl düflüncesi vermifltir. Bu tür atefl-

ler birçok uygarl›¤› flafl›rtm›fl, hayranl›k uyand›rm›fl, birçok efsane ve bat›l inanca

kök vermifltir (Acar, vd. 2007).Bu atefllerin en ünlülerinden biri, M.Ö. 1000 y›llar›nda antik Yunan’da Parnasus

Da¤›’nda bulunmufltur. Yunanl›lar bu atefllerin tanr›sal kökenleri oldu¤una inana-rak bu ateflin üzerine tap›nak infla etmifltir. Bu tap›nak, Delphi’nin kahini olarak

bilinen, ateflten ilham alarak öngördü¤ü kehanetleri insanlara aktaran, bir rahibe- ye ev sahipli¤i yapm›flt›r.

Bu dönemde, buna benzer inan›fllar Hindistan, ‹ran ve Yunan bölgelerinde yayg›n hale gelmifltir. Nereden geldi¤i aç›klanamayan bu atefller genelde tanr›sal ya da do¤aüstü olaylar olarak nitelendirilmifltir. M.Ö. 500’lü y›llarda Çinliler buateflleri kendi yararlar› için kullanabileceklerini keflfetmifltir. Do¤al gaz›n yüzeyes›zd›¤› yerleri bulup bambulardan boru yaparak do¤al gaz› deniz suyundan içmesuyu elde edilmesinde kullanm›fllard›r. Yakt›klar› do¤al gaz›n enerjisi ile denizsuyunu kaynatm›fl, tuzdan ayr›lan su buhar›n› yo¤unlaflt›rarak içme suyu elde et-mifllerdir.

Do¤al gaz ticareti yapan ilk ülke ise Britanya’d›r. Britanya’ da 1785’lerde kö-

mürden üretilen havagaz›, deniz fenerlerinde ve cadde ayd›nlatmada kullan›lm›fl-t›r. Bu yöntemle üretilen havagaz› Amerika’ya ilk kez 1816 y›l›nda getirilmifltir. Fa-kat kömürden ifllenerek üretilen gaz, yeralt›ndan gelen do¤al gaza göre, daha az

verimlidir ve çevre dostu de¤ildir. Do¤al gaz›n Amerika’daki keflfi 1626’lara kadargider. Frans›z kâflifler yerlilerin Erie gölü çevresinde yerden s›zan gazlar› yakt›kla-r›n› keflfetmifltir. Albay Drake’in Pensilvanya’da petrol ile birlikte gaz› da bulmas›

Amerika k›tas›nda do¤al gaz endüstrisinin bafllang›c› say›l›r. Daha sonra infla edi-len 2 inch (5 cm) çapa sahip 5 mil (8 km) uzunlu¤undaki bir boru hatt› ile do¤algaz›n tafl›nmaya bafllanmas›, bu yöntemle daha güvenli ve kolay kullan›m›n müm-kün oldu¤unu göstermifltir.

Üretim amac›yla aç›lan ilk do¤al gaz kuyusu, 1821 y›l›nda New York’ta William

Hart taraf›ndan kaz›lm›flt›r. Gaz kabarc›klar›n›n nehirden yükseldi¤ini gören Hart,

Bileflen HAM‹TABAT DE⁄‹RMENKÖY

Azot 0.77 1.58

Karbon dioksit 0.08 0.18

Metan 95.48 89.47

Etan 2.39 5.39

Propan 0.72 1.89

i-bütan 0.17 0.40

n-bütan 0.21 0.62

i-pentan 0.08 0.28

n-pentan 0.10 0.19


Çizelge 7.2Hamitabat ve De¤irmenköy Do¤al Gaz Sahalar›

Kimyasal Bileflimi (% mol).

Havagaz›: kentlerde ›s›nmave ayd›nlanma amac›ylakullanalan kömürdenüretilen gaz.

1 inch= 2,54 cm



27 feet’lik (yaklafl›k 9 m) bir kuyu kazar ve daha fazla gaz›n kuyu vas›tas›yla yü-zeye ç›kmas›n› sa¤lar.

19. yüzy›l›n büyük bir bölümünde do¤al gaz sadece ayd›nlatma amac›yla kul-

lan›lm›flt›r. Bu tarihlerde, boru hatt› alt yap›s› olmadan, do¤al gaz›n çok uzaklaratafl›nmas› veya evlerde ›s›tma ve yemek piflirmede kullan›lmas› çok zor olmufltur.Do¤al gaz genelde kuyudan üretilen gaz yerine yerel madenlerdeki kömürdenüretilmifltir. Elektrik üretiminin yayg›nlaflmas›yla da do¤al gaz lambalar›n›n yerinielektrik lambalar› alm›flt›r.

1885 y›l›nda, Robert Bunsen, do¤al gaz›n havayla uygun oranlarda kar›flt›r›larakgüvenli bir flekilde yand›¤›n› bularak, ›s›tma amaçl› kullan›labilen bir makineyi

yapmay› baflar›r. Bunsen’in bu keflfi do¤al gaz›n Amerika ve tüm dünyada kullan›-m› aç›s›ndan yeni f›rsatlar do¤urur.

Ayarlanabilir s›cakl›k termostat cihaz›n›n icad› do¤al gaz›n ›s›nma amaçl› ola-rak, daha etkin bir flekilde kullan›labilmesine olanak verir.

‹lk uzun do¤al gaz boru hatt› 1891 y›l›nda infla edilmifl olan 120 mil uzunlu¤un-daki, Indiana-Chicago aras›ndaki hatt›r. ‹lk boru hatlar› güvenlikten yoksun hatlar-d›r. Güvenli boru hatlar›n›n yap›m› ise 2. Dünya Savafl› y›llar›nda boru üretimi,kaynak ve metalürji alanlar›ndaki tekniklerin geliflimiyle mümkün olmufltur.

Do¤al gaz›n iletiminin güvenli ya da verimli olarak mümkün olmas›, do¤al ga-z›n yeni kullan›m alanlar›n›n keflfini getirmifltir. Do¤al gaz›n konut ›s›tmac›l›¤›nda,ocak ve f›r›nlarda yak›t olarak ve do¤al gaz çevrim santrallerinde elektrik elde edil-mesinde buhar üretimi amaçl› kullan›lmas› bu kapsamda de¤erlendirilebilir.

DO⁄AL GAZ REZERVLER‹2007 y›l› sonu itibari ile dünyam›z 177,36 trilyon m3 kan›tlanm›fl rezerve sahiptir.

Bu rezervin büyük bir k›sm› Orta Do¤u (% 41,3) ve Avrupa - Avrasya (% 33,5) böl-gelerine aittir. Bunlar› s›ras›yla Asya - Pasifik (% 8,2), Afrika (% 8,2) ve Kuzey Ame-rika (% 4,5) bölgeleri izler. 2007 y›l›na ait veriler incelendi¤inde, özellikle en fazlarezerve sahip olan Orta Do¤u ülkelerinin üretimde gerilerde oldu¤unu görülmek-tedir (fiekil 7.1) (BP, 2008). Bunun nedeni, bu ülkelerin do¤al gazdan çok dahakolay pazarlanabilen zengin petrol rezervlerine sahip olmalar›d›r. Bunun yan› s›ra

Avrupa’daki geliflmifl do¤al gaz boru hatt› a¤lar› ve Akdeniz havzas›ndan LNG for-munda Afrika’dan ihracat›n mümkün olmas› da Rusya, Cezayir, Nijerya gibi ülke-leri do¤al gaz üretici ve ihracatç›s› ülkeler olmaya teflvik eden önemli unsurlard›r.Bu ba¤lamda, do¤al gaz rezervine sahip olman›n yan› s›ra üretilecek do¤al gaz›npazarlanmas› ve gaz›n bu pazarlara ulafl›m› önem kazanmaktad›r. Örne¤in, olduk-

ça büyük do¤al gaz rezervine sahip olan Türkmenistan, Hazar Denizi’nin statüsühenüz belli olmad›¤› için, Hazar Denizi’ni boru hatt› ile geçememekte, di¤er ülke-lere do¤rudan sat›fl flans› bulamad›¤› için gaz›n› boru hatt› altyap›s›na sahip Rus-

ya’ya düflük fiyatla satmak zorunda kalmaktad›r.

Do¤al gaz al›m-sat›m anlaflmalar›nda, her iki taraf için do¤al gaz ak›fl›nda sürek-

lili¤in sa¤lanmas› çok önemlidir. Do¤al gaz›n yo¤un olarak tafl›nd›¤› boru hatlar›

belli bir ak›fl kapasitesi için tasarlanmakta, ancak so¤uk k›fl aylar›nda do¤al gaza

olan talebin çok artmas› nedeniyle boru hatlar› kapasitesi bazen yetersiz kalabil-

mektedir. Do¤al gaza olan de¤iflken talebi karfl›layabilmenin en ekonomik yolu, ta-

lebin az oldu¤u yaz aylar›nda boru hatlar› ile ithal edilen gaz›n yeralt› katmanlar›n-

da (akiferler, terk edilmifl do¤al gaz ve petrol rezervuarlar›, tuz ma¤aralar› gibi) de-

polanmas›d›r. Ülkemizde, sahip oldu¤u do¤al gaz›n tüketildi¤i Kuzey Marmara ve

1697 . Ün i te - Do¤a l Gaz Üret imi

LNG: Liquefied Naturel Gassözcüklerinin k›salt›lmas›olup, s›v›laflt›r›lm›fl do¤algaz anlam›n› tafl›maktad›r.

Akifer: Yeralt› suyunu tutan

ve ileten kayaç ortam›naakifer (aquifer) denir.

1 feet= 12 inch= 30,48 cm.



De¤irmenköy do¤al gaz sahalar› 2007 y›l›nda depolama amac›yla kullan›lmaya bafl-

lanm›flt›r. Ayr›ca, Tuz Gölü bölgesinde, yeralt›ndaki tuz katmanlar›nda depolama

amac›yla tuz ma¤aralar› yaratma çal›flmalar› BOTAfi taraf›ndan sürdürülmektedir.

Do¤al gaz, petrole nazaran tafl›nmas›n›n daha riskli ve masrafl› olmas› nedeniy-

le daha çok iç tüketime yöneliktir. Ancak yine de mevcut boru hatlar› ve LNG tan-

kerleri ile özellikle Amerika, Avrupa ülkeleri ve Japonya (LNG ithalinde dünya li-

deri) ana ithalatç› ülkeler durumundad›r (Çizelge 7.3) (BP, 2008).

Petrol ve do¤al gaz rezervleri konusunda en çok merak edilen unsurlardan bi-

ri bu rezervlerin ömrüdür. Petrol ve do¤al gaz rezervlerinin ömrü, kan›tlanm›fl top-lam rezerv miktar›n›n (R) y›ll›k toplam üretime (P) bölünmesi ile bulunur (R/P).

Birçok uzman taraf›ndan petrolün yede¤i olarak görülen do¤al gaz›n ömrünün ta-

yini çok önemlidir. Mevcut üretim rezerv oranlar›na bakt›¤›m›zda 2007 y›l› itibari

ile bu oran›n 60,3 y›l oldu¤unu görüyoruz (fiekil 7.2) (BP, 2008). Bu oran do¤al ga-

z›n petrolün kullan›ld›¤› alanlarda da yayg›n kullan›lmas›yla azalabilir ama yeni ya-

p›lacak keflifler ile bu orandaki de¤iflimlerin dramatik olmayaca¤› da aç›kt›r. Zira

son 10 y›lda kan›tlanm›fl do¤al gaz rezervi miktar› %25 seviyesinde artm›flt›r.

S›ralama Tüketim Üretim

1 ABD Rusya

2 Rusya ABD

3 ‹ran Kanada

4 Kanada ‹ran

5 ‹ngiltere Norveç

6 Japonya Cezayir

7 Almanya Suudi Arabistan

21 Türkiye -


fiekil 7.1

2007 Y›l› Sonu ‹tibariyle Do¤al Gaz rezervleri ve Üretiminin Da¤›l›m Pastalar› (BP,2008)

Çizelge 7.3

Ülkelerin Do¤al Gaz Üretim ve Tüketim S›ralamalar›

Kaynak:(BP, 2008)



DO⁄AL GAZIN F‹Z‹KSEL VE K‹MYASAL ÖZELL‹KLER‹Do¤al gaz›n fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bilinmesi, onun ekonomik de¤eriniortaya koyaca¤› gibi kalitesi aç›s›ndan da belirleyici olacakt›r.

Fiziksel Özellikler Maddenin gaz hali ile s›v› hali ak›flkanlar olarak tan›mlanmas›na ra¤men gazlar›ns›v›lardan en önemli farklar› oldukça düflük yo¤unluk, akmazl›k de¤erleri ile s›k›fl-t›r›labilir olmalar›d›r. Maddenin gaz hali ile s›v› hali ak›flkanlar olarak tan›mlanma-s›na ra¤men gazlar›n s›v›lardan en önemli farklar› oldukça düflük yo¤unluk, ak-mazl›k de¤erleri ile s›k›flt›r›labilir olmalar›d›r. Bu üç özelli¤i tart›flmadan önce gazfaz›n›n içinde bulundu¤u ortam›n bas›nç-s›cakl›k-hacim iliflkisini veren bir gaz›n

hal denklemi ni ele alal›m.

Bir Gaz›n Hal DenklemiDüflük bas›nç koflullar›nda, gaz faz›n›n bas›nç-s›cakl›k-hacim iliflkisi ideal gaz ya-

sas› olarak isimlendirilen iliflki ile tan›mlanmaktad›r.

PV = nRT (7.1)

Bu eflitlikte,P :bas›nç, (atm.)

V :gaz›n içinde bulundu¤u kab›n hacmi, (litre)N : gaz faz›n›n mol say›s›, (mol)R : evrensel gaz sabiti, (=0,08206 litre-atm/K-mol)T : s›cakl›k, (K) anlam›na gelmektedir.‹deal gaz yasas›n›n gelifltirilmesi sürecinde afla¤›da s›ralanan varsay›mlar kabuledilmektedir:

1. Gaz moleküllerinin toplam hacmi, içinde bulunduklar› kab›n hacmine göreçok küçük olup ihmal edilmektedir,

2. Gaz molekülleri aras›ndaki çekim ve/veya itme kuvvetleri ihmal edilmek-tedir.


fiekil 7.2

2007 Y›l› Sonu ‹tibariyle Do¤al

Gaz Rezervlerinin Ömrü (BP, 2008)



3. Sürekli hareket halinde bulunup birbirleriyle çarp›flan gaz moleküllerinin bu

çarp›flmalar› enerji kayb›na sebep olmamaktad›r. Yukar›da s›ralanan varsay›mlar, bas›nc›n artmas›yla de¤erini yitirmekte ve ga-

z›n bas›nç-s›cakl›k-hacim iliflkisi ideal gaz yasas›ndan sapmalar göstermektedir.Do¤al gaz›n gerek üretildi¤i rezervuarlar›n, gerekse de tafl›ma ve uygulaman›n yüksek bas›nç alt›nda yap›l›yor olmas› nedeniyle ideal gaz yasas›nda düzeltmelergerekmektedir. Petrol endüstrisinin en s›k kulland›¤› düzeltme, gerçek gaz yasas›olarak isimlendirilen eflitliktir:

PV = znRT (7.2)

Bu eflitlikte,

z: Gaz s›k›flt›r›labilme çarpan› olarak isimlendirilmekte olup,. afla¤›daki eflitlikteki

gibi tan›mlanmaktad›r:

Gaz s›k›flt›r›labilme çarpan›, bas›nç, s›cakl›k ve gaz bileflimi ile de¤iflmekte olupfiekil 7.3 te verilen genel davran›fla sahiptir. Görülece¤i gibi düflük bas›nç de¤erle-rinde 1,0 e yak›n olan s›k›flt›r›labilme çarpan›, sabit s›cakl›k koflullar›nda artan ba-s›nçla giderek düflmekte, bir minimum de¤eri sonras› art›fl göstermektedir. Birçoksabit s›cakl›k e¤risinin bir araya getirilmesi ile herhangi bir gaz için s›k›flt›r›labilmeçarpan›na iliflkin genel grafikler türetilebilir. Böylesi bir grafik metan gaz› için fie-kil 7.4 te sunulmaktad›r. Grafi¤in sa¤ alt köflesinde görülen parça ana grafi¤in de-

vam›d›r.


z gazın bulunduğu basınç ve sıcaklık koşullar

= ıındaki gerçek hacmi

aynı basınç ve sıcaklık koş

uullarındaki gerçek hacmi

0.5

1.0

00

Sabit s›cakl›k e¤risi

Bas›nç

S › k › fl t › r › l a b

i l m e ç a r p a n ›

fiekil 7.3

Gaz S›k›flt›r›labilme Çarpan›n›n Bas›nçla De¤ifliminin Genel Görünümü



96 g metan gaz›n›n 20 °C s›cakl›kta 2 litre hacme sahip bir kapta sa¤layaca¤› ba-

s›nç ne kadard›r? (Metan gaz›n›n ideal gaz yasas›na uydu¤unu varsay›n›z)

Çözüm: Metan gaz›n›n mol kütlesini 16 g/mol olarak alacak olursak, soruda verilen 96 g metan gaz›na ait mol say›s›:

n = 96 / 16 = 6 mol

olacakt›r.Gaz›n içinde bulundu¤u s›cakl›¤› ise °C (santigrad) den K (Kelvin) birimi-

ne çevirmemiz gerekmektedir. Bunun için (K = °C + 273,15) eflitli¤ini kullanarak,T = 20 + 273,15 = 293,15 K

buluruz.Tüm bu de¤erler, Efl.(7.1)’ e yerlefltirilecek olursa; gaz›n bas›nc› afla¤›dakigibi bulunur:

P = (6 × 0,08206 × 293,15) / 2 = 72,3 atm

Bir önceki örnekteki metan gaz› için ideal gaz yasas› yerine gerçek gaz yasas› kul-

lan›lacak olursa, örnekte verilen s›cakl›k ve hesaplanan bas›nç de¤erlerinde metan

gaz›, gerçekte kaç litre hacme sahip olacakt›r?

Çözüm: Gerçek gaz yasas› ile ideal gaz yasas› aras›ndaki fark, gaz s›k›flt›r›labi-lirlik çarpan›d›r. Metan için bu çarpan, fiekil 7.4 kullan›larak bulunmaktad›r. fiekil


fiekil 7.4

Bas›nç, psia

S › k › fl

t › r › l a b i l m e ç a r p a n ›

Metan Gaz›na Ait S›k›flt›r›labilme

Çarpan›n›n Bas›nçla De¤iflimi

Ö R N E K

Ö R N E K



7.4 te bas›nç psia biriminde verilmektedir (1 atm = 14,7 psia).Hesaplanan 72,3 atm bas›nç de¤erini psia birimine çevirmek istersek:

P = 72,3 × 14,7 = 1062,8 psia

fiekil 7.4 kullan›larak, 20 °C ve 1062,8 psia koflullar›nda z = 0,87 olarak bulunur(Bu ifllem fiekil 7.4 te oklarla gösterilmifltir).

Tüm de¤erler Efl.(7.2)’ye yerlefltirilecek olursa:

V = (0,87 × 6 × 0,08206 × 293,15) / 72,3 = 1,74 litre

elde edilir.Görülece¤i gibi yüksek bas›nç koflullar›nda gaz›n gerçek hacmi idealgaz yasas› ile hesaplanan gaz hacminden daha küçük bulunmufltur.

Sürtünmesiz bir piston mekanizmas› ile donat›lm›fl kapal› bir kapta 5 atmosfer bas›nç al- t›nda bulunan gaz›n s›cakl›¤› 12 °C den 60 °C ye ç›kar›l›rsa gaz›n hacminde oluflacak art›fl

oran› nedir? (‹deal gaz yasas›n› kullanman›z önerilmektedir)

Bir piston mekanizmas› vas›tas›yla 5 atmosfer bas›nç alt›nda s›k›flt›r›lm›fl olan do¤al gaz

1,3 litre hacim kapsamaktad›r. Piston üzerindeki bas›nc›n sabit s›cakl›k koflullar›nda 3 at-

mosfere düflürülmesi sonras› do¤al gaz hacmini hesaplay›n›z.

Gaz›n Yo¤unlu¤uDaha önceki ünitelerde tan›mland›¤› gibi bir maddenin yo¤unlu¤u, o maddenin

birim hacminin (1 cm3) gram cinsinden kütlesidir. Gaz molekülleri aras›ndaki or-talama uzakl›¤›n s›v› ve kat› hallerindeki moleküllerin uzakl›¤›na göre oldukça bü-

yük olmas› nedeniyle belirli bir hacim içindeki molekül say›s› çok küçük olmakta,dolay›s›yla kütlesi azalmakta ve sonuç olarak gaz faz› yo¤unlu¤u s›v› faz yo¤unlu-¤undan oldukça düflük olmaktad›r. Gaz yo¤unlu¤unu Efl.(7.1) ve Efl.( 7.2)’den yo-la ç›karak hesaplamak mümkündür. Efl.(7.1) kullan›larak ideal -gaz varsay›m› ilegaz yo¤unluk denklemini ç›karmak istersek:Efl.(7.1)’de bulunan gaz›n mol say›s›n› (n), Efl.( 7.3)’ teki gibi ifade edebiliriz

(7.3)

Bu eflitlikte,m :gaz›n kütlesi,( gram)MW :gaz›n mol kütlesi,( g/mol) anlam›na gelmektedir.Bu tan›m Efl.(7.1) ‘ye yerlefltirilecek olursa,

(7.4)

bulunur.Bilindi¤i gibi yo¤unluk (ρ) birim hacimdeki (cm3) kütle (g) olaraktan›mlanmaktad›r:

(7.5)ρ = m

V

PVm

MWRT=

n m

MW =


SIRA S‹ZDE 1

SIRA S‹ZDE 2

psia: ‹ngiliz birimsisteminde kullan›lanbas›nç birimi. 1 inç karealana düflen 1 pound-kuvvetuygulanmas› sonucu ortaya

ç›kan bas›nç olaraktan›mlanmaktad›r (1 inç =2,54 cm, 1 kg = 2,2 pound).



Efl.(7.4) ve Efl.(7.5) ortak çözülecek olursa:

(7.6)

bulunacakt›r.Ayn› eflitli¤i gerçek gaz yasas› için yazacak olursak afla¤›daki eflitlikelde edilecektir:

(7.7)

Metan gaz›n›n 1 atmosfer bas›nç ve 25 °C s›cakl›ktaki yo¤unluk de¤erini hesapla-

yal›m.

Çözüm: Atmosferik bas›nç de¤erinde metan gaz›n› ideal gaz olarak kabul et-mek do¤ru bir yaklafl›md›r. Bu durumda Efl.(7.6) kullan›labilir.(Metan›n mol kütlesi = 16 g/mol)ρ = (1 × 16) / (0,08206 × (25 + 273,15)) = 0,654 g/litre = 0,654 × 10-3 g/cm3

Görülece¤i gibi gazlar›n atmosferik bas›nç alt›nda ve normal ortam s›cakl›¤›ndaki yo¤unlu¤u oldukça düflüktür. (Bu eflitliklerdeki s›cakl›klar›n mutlak s›cakl›k (Kel- vin) cinsinden al›nmas› gerekti¤ine dikkat ediniz).

72,3 atm bas›nç ve 20 °C s›cakl›k de¤erinde metan gaz›n›n s›k›flt›r›labilme çarpan›n› 0,87

olarak bulmufltuk. Bu koflullar alt›nda metan gaz›n›n yo¤unlu¤unu g/cm3 cinsinden hesap-

lay›n›z.

Her iki gaz›n yo¤unlu¤u ayn› koflullarda ölçüldü¤ü için gaz›n hal denklemi kul-lan›larak gaz gravitesi her iki gaz›n mol kütlelerinin oran› olarak tan›mlanabilmek-tedir (Efl. 7.9). Herhangi bir gaz›n yo¤unluk de¤erinin havan›n yo¤unluk de¤erineoran›na (15,5 0C s›cakl›k ve 1 atm bas›nç alt›nda) gaz›n gravitesi ad› verilir (Efl.

(7.8)

(7.9)

Bu eflitliklerde:SGg : gaz›n gravitesi

ρg, ρHava : S›ras›yla, gaz ve havan›n 15,5 °C s›cakl›k ve 1 atmosfer bas›nç alt›nda-

ki yo¤unlu¤u, (g/cm3)

MW g, MW Hava : s›ras›yla, gaz ve havan›n mol kütleleri, (g/mol) anlam›na gel-

mektedir.

SG MW MW g

g

Hava

=

SG g g

Hav

=ρ

ρ

ρ =P MW

zRT

ρ =P MW

zRT


Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

3



Bu noktada her saf bileflenin mol kütlesinin bilinen sabit bir say› oldu¤unu be-lirtmek gerekir. Örnek verilirse, karbon elementinin mol kütlesinin 12 g/mol, su-

yun ise 16 g/mol gibi sabit say›lard›r. Ancak yer alt›ndan üretilen do¤al gaz genel-

likle saf bileflenler olmay›p birer kar›fl›md›r. Ayn› flekilde gaz gravitesinin hesaplan-mas›nda referans olarak kullan›lan hava da bir kar›fl›md›r (% 78 azot, % 21 oksijen ve % 1 argon). Kar›fl›mlar›n mol kütlesini teorik olarak tan›mlamak mümkün olma-sa da petrol endüstrisinde görünen mol kütlesi nin tan›m› çok s›k olarak kullan›l-maktad›r (Efl. 7.10).

(7.10)

Eflitlikte: AMW : görünen mol kütlesi, (g/mol),

y i : kar›fl›mdaki her bir gaz›n mol kütlesinin, havan›n mol kütlesine oran›, (molkesri veya mol yüzdesi)MW i : kar›fl›mdaki gaz bileflenlerinin mol kütleleri, (g/mol) anlam›na gelmektedir.

Bir gaz kar›fl›m› olan havan›n görünen mol kütlesini hesaplay›n›z.

Çözüm: Bilindi¤i gibi hava % 78 azot, % 21 oksijen ve % 1 oran›nda argon içer-mektedir. Havan›n bu bileflenini Efl.(7.10)’da kullanacak olursak, havan›n görünenmol kütlesi afla¤›daki gibi bulunabilir:

Yeni keflfedilen bir do¤al gaz sahas›ndan üretilen do¤al gaz afla¤›da verilen bileflime sa-

hiptir. Bu gaz›n görünen mol kütlesini hesaplay›n›z.

En küçük hidrokarbon molekülü olan metan gaz›n›n gaz gravitesi de¤eri kaçt›r?

AMW y MW i i

i

n

= ×

=

∑1


Ö R N E K

Bileflen yi (kesir) MWi (g/mol) yi ( MWi (g/mol)

Azot 0,78 28 21,84

Oksijen 0,21 32 6,72

Argon 0,01 40 0,40

AMW 28,96 ≈ 29

SIRA S‹ZDE 4

Bileflen Mol yüzdesi (%) Mol kütlesi (g/mol)

Metan 88,32 16

Etan 6,16 30

Propan 3,15 44

Azot 1,18 28

Karbon dioksit 1,19 44

Ö R N E K



Çözüm: Metan gaz›n›n mol kütlesi 16 g/mol dür. Öte yandan bir önceki örnek-te havan›n görünen mol kütlesi 29 g/mol olarak hesaplanm›flt›. Bu iki de¤eriEfl.(7.2)’de kullan›rsak:

SGmetan = 16 / 29 = 0,55olarak bulunur.

Sadece metan ve propan gazlar›ndan oluflan bir gaz kar›fl›m›n›n gaz gravitesi

0,75 ise bu gaz içindeki metan ve propan mol yüzdeleri nedir?

Çözüm: Gaz kar›fl›m›n›n gravitesi 0,75 olarak verildi¤ine göre:SGkar›fl›m = 0,75 = AMW kar›fl›m / 29

AMW kar›fl›m = 29 ( 0,75 = 21,75 g/molbulunur. Di¤er taraftan,

AMW kar›fl›m = MW metanx y metan + MW propan x y propanelde edilir. Ayr›ca

y metan + y propan = 1.00 y metan = 1.00 - y propanoldu¤undan, bu bilgiler birlefltirildi¤inde;

21,75 = 16 x y metan + 44 x (1.00 - y metan) y metan = 0,795

dolay›s›yla y propan = 0,205

olarak bulunur.

32 gram metan, 28 gram azot, 22 gram karbon dioksit, 60 gram etan içeren do¤al

gaz kar›fl›m›n›n gaz gravitesini hesaplay›n›z?

Çözüm: Kütleleri verilen her bir bilefleni mol kütleleri ile bölecek olursak, herbir bileflenin mol say›s›n› buluruz.

Nmetan = Metan bilefleninin mol say›s› = 32 / 16 = 2 mol,benzer flekilde,nazot= 28/28 = 1 mol,nkarbon dioksit = 22/44 = 0,5 mol, netan = 60/30 = 2 molHer bir bileflenin mol say›lar› toplan›r ise:Ntoplam = 2 + 1 + 0,5 + 2 = 5,5 molbulunur. Kar›fl›mdaki her bileflenin mol kesirleri bileflenlerin mol say›lar›n›n

toplam mol say›s›na bölünmesi ile bulunur. Y metan = (nmetan) / (ntoplam ) = 2 / 5,5 = 0,364Benzer flekilde:

Y azot = 0,182 y karbon dioksit = 0,091 y etan = 0,364

Çözümün bundan sonraki ifllemlerini çizelge kullanarak yapal›m:


Ö R N E K

Bileflen yi (kesir) MWi (g/mol) yi x MWi (g/mol)

Metan 0,364 16 5,824

Azot 0,182 28 5,096

Karbon dioksit 0,091 44 4,004

Etan 0,364 30 10,920

AMW 25,844

Ö R N E K



Son olarak gaz›n gravitesi:

SGkar›fl›m = 25,844 / 29 = 0,891

olarak elde edilir.

Afla¤›da mol yüzdeleri verilen gaz kar›fl›m›n›n her bir bilefleninin kar›fl›m içindeki kütle

yüzdesini hesaplay›n›z. (‹pucu: kar›fl›m›n toplam mol say›s› 100 olarak al›nacak olursa,

mol yüzdeleri ile mol kütleleri çarp›larak bileflenlerin kütleleri ayr› ayr› bulunabilir). Mol

yüzdeleri ile kütle yüzdelerini karfl›laflt›rarak nas›l bir yorum yapabilirsiniz?

Gaz›n Akmazl›¤›

Petrol ünitesinde anlat›ld›¤› gibi akmazl›k bir ak›flkan›n akmaya olan direnci ola-rak tan›mlan›r. ‹ki ak›flkan türünün (gazlar ve s›v›lar) akmazl›klar› karfl›laflt›r›ld›¤›n-

da, ayn› bas›nç ve s›cakl›k koflullar›nda s›v›lar›n akmazl›¤› gazlar›nkine göre olduk-

ça yüksek de¤erlerdedir, yani gazlar çok daha rahat akabilmektedirler. Ancak, gaz

ve s›v› ak›flkanlar›n akmazl›¤› üzerindeki s›cakl›k etkisi iki ak›flkan türü için bir di-

¤erinin tersidir. S›v›lar›n akmazl›klar› artan s›cakl›kla azal›r iken gazlar›n akmazl›k-

lar› artan s›cakl›kla artmaktad›r.

Gaz›n S›k›flt›r›labilirli¤iGazlar›n en önemli özelliklerinden birisi de s›k›flt›r›labilir olmalar›d›r. Yüksek ba-

s›nç de¤erlerinde az da olsa sapma gösterse de, gazlar›n hacimsel de¤iflikli¤i için-

de bulunduklar› bas›nç de¤eri ile ters orant›l›d›r (Efl. 7.11).

(7.11)

Yukar›daki eflitlikte,

Cg : Gaz›n s›k›flt›r›labilirli¤i, (1/atm)

V : Gaz›n s›k›flt›rma öncesi hacmi, (cm3)

∆ V : Bas›nç de¤iflimi ile gaz hacminde oluflan de¤iflim, (cm3)

∆P : Bas›nç de¤iflimi, (atm) olarak al›nm›flt›r.

Sürtünmesiz bir piston sistemi ile donat›lm›fl bir kapta 4 atmosfer bas›nç alt›ndaki gaz 100 cm 3 hacme sahiptir. Piston üzerine uygulanan bas›nc›n 6 atmosfere ç›ka-

r›lmas›yla gaz hacmindeki de¤iflim ne kadar olacakt›r?

Çözüm: Gaz›n s›k›flt›r›labilir olma özelli¤i kullan›larak Efl. (7.4)’de ilk ve son

bas›nç de¤erlerinin ortalama de¤eri olan 5 atmosferde kullan›lacak olursak,

∆ V= -40 cm3

elde edilir.

0 21

100 6 4

,

( )

=−

−

∆V

C P g = =1

1 / 5 = 0,2 1/atm

C V

V

P P g = − =1 1∆

∆


Bileflen Metan Karbon dioksit Etan Propan

Mol yüzdesi (%) 60 20 10 10

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE 5



Tart›fl›lan üç önemli fiziksel özellik yan› s›ra do¤al gaz›n temel bileflenleri olan

hidrokarbonlar›n kokusuz oldu¤unu belirtmek gerekmektedir. Ço¤u zaman yeral-

t›ndan üretilen do¤al gazda yo¤un bir kokuya sahip hidrojen sülfür (çürük yumur-

ta) olmas›na ra¤men bu gaz korozyona neden olmas› nedeniyle mutlaka uzaklafl-t›r›lmakta ve geriye kokusuz bir gaz kalmaktad›r. Patlay›c›, parlay›c› özelli¤e sahip

do¤al gaz›n patlama-parlama limitlerine ulaflmadan önce fark›na var›lmas› gerek-

mektedir ve bu amaçla do¤al gaz kokuland›r›lmaktad›r. ‹lerleyen bölümlerde bu

konu ayr›nt›l› olarak tart›fl›lacakt›r.

Kimyasal Özellikler Do¤al gaz›n ço¤unlu¤u hidrokarbon olan bir gaz kar›fl›m› oldu¤unu tan›mlam›flt›k.Do¤al gaz›n ana bileflenleri olan hafif hidrokarbonlarla ilgili bilgiler (metan, etan,propan) petrol üretimi ünitesinde verilmiflti. Bu bölümde do¤al gaz›n temel kulla-n›m alan› olan yakma ifllemi için önemli olan kalorifik de¤er (›s›l de¤er), patlama- parlama s›n›rlar› gibi özellikleri anlat›lacakt›r.

Do¤al gaz›n ›s›l (kalorifik) de¤eri yakma ifllemleri için en önemli özelli¤i olup sa-t›fl ifllemlerinde temel al›nan faktördür. Do¤al gaz›n ›s›l de¤eri birim hacim (veya küt-le) yak›t›n oksijen ile belirlenen flartlarda yak›lmas› ile aç›¤a ç›kan ›s› (kimyasal ener-ji) miktar›d›r. Örne¤in metan 15°C s›cakl›k ve 1 atm bas›nç alt›nda hava kullan›larak

yak›lacak olur ise 37,964 MJ/m3 ›s›l de¤ere sahiptir. Bu ›s›l de¤er yanma ürünlerinin15°C s›cakl›¤a so¤utulmas› sonucu elde edilir. Yanma ifllemi oluflan su buhar›n›n yo-¤uflmaks›z›n su buhar› olarak kalmas› durumunda elde edilen ›s›l de¤ere net ›s›l de- ¤er ad› verilir. Su buhar›n›n yo¤uflmas› ile elde edilen ›s›l de¤ere ise toplam ›s›l de- ¤er ad› verilmektedir. Çizelge 7.4 ile baz› gazlar›n toplam ›s›l de¤erleri listelenmek-tedir. Görüldü¤ü gibi bileflenlerin artan karbon say›s› ile ›s›l de¤erleri de artmaktad›r.

Efl. (7.12), do¤al gaz kar›fl›mlar›n›n toplam ›s›l de¤erlerini hesaplamak amac›y-

la kullan›lmaktad›r.Kar›fl›m›n ›s›l de¤eri = ∑ [(y i x (bileflen toplam ›s›l de¤eri)i] (7.12)

Mol yüzdesi cinsinden % 92 metan, % 5 etan ve % 3 propan içeren do¤al gaz ka- r›fl›m›n›n ›s›l de¤eri kaçt›r?

Çözüm: Çözüm için çizelge kullanacak olursak,

sonucu elde edilecektir.


Bileflen Toplam ›s›l de¤er (MJ/m3)Azot 0,0

Metan 37,694

Etan 66,032

Propan 93,972

i-bütan 121,426

n-bütan 121,779

Pentan 163,521

Çizelge 7.4Hidrokarbon Gazlar›n›n Toplam Is›l De¤erleri.

Ö R N E K

Bileflen yi (kesir) Is›l de¤er (MJ/m3) yi ( Is›l de¤er (MJ/m3)

Metan 0,92 37,694 34,679

Etan 0,05 66,032 3,302

Propan 0,03 93,972 2,819

Kar›fl›m 40,800



Herhangi bir s›zma durumunda hava ile kar›flacak olan do¤al gaz›n sebep ola-bilece¤i yang›n veya patlama olas›l›¤› oldukça önemli bir tehlike unsurudur. Bunedenle, de¤iflik gazlar›n hava ile kar›flmas› durumunda patlayabilece¤i ve/veya

parlayabilece¤i limitlerin bilinmesi gerekmektedir. Hava ile do¤al gaz uygun oran-larda kar›flmalar› durumunda parlayarak ›s› vermektedir. Is› nedeniyle artan s›cak-l›k, gaz›n bas›nc›nda art›fllara neden olmakta ve e¤er bu bas›nç art›fl› kapal› ortam-larda gerçeklefliyorsa büyük patlamalara yol açmaktad›r. Bu nedenle do¤al gaz ileilgili parlama limitleri ve yanma iflleminin do¤as› herkes taraf›ndan bilinmelidir.

Hava ile gaz yak›t kar›fl›mlar›n›n iki farkl› s›n›r de¤eri vard›r. Alt s›n›r de¤eri, ya-nabilen gaz›n yanmay› sürdürebilmesi için hava içinde bulunmas› gereken en dü-flük deriflimi % hacim (veya % mol) cinsinden ifade etmektedir. Bu de¤erin alt›n-daki yak›t miktar› yanmay› sürdürebilmek için yeterli de¤ildir. Öte yandan üst s›-n›r de¤eri ise yanman›n olabilece¤i en yüksek yak›t deriflimini vermektedir. Bu de-¤erin üstünde yanmay› sürdürebilecek oksijen miktar› yeterli de¤ildir. Çizelge 7.5

saf hidrokarbonlar›n alt ve üst parlama s›n›rlar›n› atmosferik bas›nç ve oda s›cakl›-¤› koflullar›nda vermektedir.

Gazlar›n içinde bulundu¤u ortam›n bas›nc›, parlama limitlerini etkilemektedir.Örne¤in düflük bas›nç de¤erlerinde (50 mm civa bas›nc›) do¤al gaz - hava kar›fl›m-lar› yan›c› de¤ildir. Öte yandan, yüksek bas›nç de¤erlerinde üst s›n›r de¤eri h›zla art-maktad›r. Hava-yak›t kar›fl›mlar›nda azot, karbon dioksit gibi gazlar›n bulunmas› daparlama limitlerini de¤ifltirmektedir. Do¤al gaz veya herhangi bir yak›t›n saf oksijen

veya oksijence zengin hava ile kar›flmas›nda yanma tehlikesi daha da artmaktad›r.Önceki bölümlerde do¤al gaz›n kokusuz oldu¤u belirtilmiflti. Patlay›c› ve par-

lay›c› olmas› nedeniyle herhangi bir gaz s›z›nt›s›n›n kolayl›kla anlafl›labilmesi içindo¤al gaz kokuland›r›lmaktad›r. Kokunun hangi oranda kat›laca¤› ise, kokuland›-r›c›n›n insan burnu taraf›ndan do¤al gaz›n hava içindeki derifliminin alt s›n›r de¤e-rinin % 20 si (beflte biri) oran›na ulaflt›¤› anda alg›lanaca¤› miktar olarak tan›mlan-maktad›r. Kokuland›r›c› olarak genellikle merkaptan ad› verilen korozyona nedenolmayan kükürtlü bileflenler kullan›lmaktad›r.

DO⁄AL GAZIN ARANMASI VE ÜRET‹LMES‹Petrol konusunun ifllendi¤i beflinci ünitede anlat›lan arama teknikleri (jeolojik, jeo-

kimyasal, jeofizik yöntemler, sondaj teknikleri) do¤al gaz için de geçerlidir. Do¤algaz üretiminin petrol üretiminden temel farklar› ise afla¤›da s›ralanmaktad›r:


Bileflen Alt s›n›r Üst s›n›r

Metan 5,0 15,0

Etan 2,9 13,0

Propan 2,1 9,5

n-bütan 1,8 8,4

i-bütan 1,8 8,4

n-pentan 1,4 8,3

i-pentan 1,4 8,3

Hekzan 1,2 7,7

Hidrojen sülfür 4,3 45,5

LPG (% 30 propan, % 70 Bütan) 2,0 10,0

Tablo 7.5Gazlar›n 1 Atmosfer Bas›nçta Hava ile Parlama S›n›rlar› (% Hacim veya % Mol).



Sudan Ar›nd›rmaPetrol rezervuarlar›nda oldu¤u gibi do¤al gaz rezervuarlar›nda da suyun olmama-

s› düflünülemez. Milyonlarca y›l ayn› ortamda bulunan do¤al gaz ve su denge ha-

linde olup, do¤al gaz›n bünyesinde doymufl oranda su buhar› bulundurmaktad›r.Su buhar›na doymufl olarak yüzeye getirilen do¤al gazdaki su buhar›n›n bir k›sm›

azalan bas›nç ve s›cakl›k nedeniyle yo¤uflmaktad›r. Serbest hale gelen bu su, do-

¤al gazdan ay›raçlar vas›tas›yla ayr›lmakta, ancak halen su buhar›na doymufl olan

do¤al gaz ilerideki ifllemlerde su yo¤uflmas›n›n olmamas› için kurutma (su buha-

r›ndan ar›nd›rma) ifllemine tabii tutulmaktad›r.

Hidrojen Sülfür ve Karbon Dioksitten Ar›nd›rmaSöz konusu iki do¤al gaz bilefleni, asidik ortam yaratmalar›, korozyona neden ol-

malar› nedeniyle mümkün olan en k›sa süre içinde do¤al gazdan uzaklaflt›r›lmal›-

d›r. Bu amaçla birçok kimyasal ifllem için üretim sahas›nda tesisler kurulmaktad›r.

A¤›r Hidrokarbonlar›n Ayr›flt›r›lmas›Do¤al gaz›n ana bilefleni olan metan›n temel kullan›m alan› yanma ifllemi sonucu

elde edilen ›s› enerjisidir. Ancak, di¤er do¤al gaz bileflenlerinin (etan ve daha a¤›r-

lar›n›n) yanma ifllemi yerine farkl› uygulamalar (petrokimya endüstrisinde girdi,

LPG olarak kullan›m gibi) için ayr›flt›r›lmas› genel uygulamalardan biridir. Bu

amaçla do¤al gaz, genelde so¤utulmakta ve a¤›r bileflenlerin s›v› faz›na geçirilerek

metandan ayr›flmas› sa¤lanmaktad›r.

DO⁄AL GAZIN TAfiINMA VE DEPOLANMASIDo¤al gaz, üretim noktas› ile tüketim noktas› aras›ndaki co¤rafi konum ve mesa-feye ba¤l› olarak boru hatt› ile gaz halinde, tankerlerle s›k›flt›r›lm›fl gaz halinde ve-

ya yine tankerlerle s›v›laflt›r›lm›fl do¤al gaz olarak tafl›nmaktad›r. fiimdi bu tafl›ma

yöntemlerini tan›tarak tart›flal›m.

Boru Hatt› Tafl›mac›l›¤›En yayg›n do¤al gaz tafl›ma yöntemi olan boru tafl›mac›l›¤› 2000 km den az mesa-

felerde s›v›laflt›r›lm›fl do¤al gaz tafl›mac›l›¤›ndan daha ekonomik bulunmaktad›r.

Bu amaçla döflenen boru hatlar› oluflturduklar› a¤ yap›s› ile do¤al gaz›n en uç nok-

talara kadar ulaflt›r›lmas› için uzun y›llar boyunca kullan›labilmektedir. Böylesi bir

a¤ sisteminin temel bileflenleri hat boyunca oluflan bas›nç kay›plar› nedeniyle ga-z› yeniden bas›nçland›rmakta kullan›lan kompresörler, al›c› ile sat›c› aras›nda tica-

reti yap›lan do¤al gaz miktar›n› kabul edilebilir oranda saptamaya yarayan ölçüm

istasyonlar› ve tüketim noktas›nda gerekli olan bas›nç düflüm birimleridir.

Di¤er tafl›ma ve pazarlama yöntemleri ise s›v›laflt›r›lm›fl petrol gaz› (LPG), s›v›-

laflt›r›lm›fl do¤al gaz (LNG), s›k›flt›r›lm›fl do¤al gaz (CNG)’dir.

S›v›laflt›r›lm›fl Petrol Gaz› (LPG)Liquefied Petroleum Gas sözcüklerinin k›saltmas› anlam›nda uluslararas› bir terim

olarak LPG kullan›lmaktad›r.Bilefliminin büyük bir k›sm› propan ve bütandan olu-

flan ve atmosferik bas›nç ve normal oda koflullar›nda gaz halinde bulunan s›v›lafl-

t›r›lm›fl petrol gaz› (LPG), bas›nç alt›nda s›v› hale geçmektedir. LPG’nin s›v›laflt›r›-




labilme özelli¤i sayesinde, bas›nç alt›nda hacminde bir azalma meydana gelmekte

ve bu özellik tafl›ma ve depolamada kolayl›k sa¤lamaktad›r. Bas›nç alt›nda s›v› hal-

de depolanan ve tafl›nan LPG, uygulanan bas›nc›n kald›r›lmas› ile gaz haline geçe-

rek kullan›ma haz›r hale gelmektedir. LPG, renksiz, kokusuz ve havadan a¤›rd›r.Kullan›m s›ras›nda kaçaklar›n fark edilebilmesi amac›yla, kokuland›r›lmaktad›r.

Türkiye’de LPG iki farkl› bileflimde pazarlanmaktad›r. Mutfak tüpü olarak bilinen

LPG % 30 propan ve % 70 bütandan oluflmaktad›r. Öte yandan saf propan olarak

pazarlanan LPG de mevcuttur.

LPG nin dikkat edilmesi gereken bir önemli fiziksel özelli¤i, s›v› halde sudan ha-

fif olan bu kar›fl›m›n gaz haline dönüflünce havadan a¤›r bir gaz durumuna gelme-

sidir. Bu ise bir olumsuzluk halinde bas›nçl› tüpten kontrolsüz LPG kaça¤› olmas›

durumunda aç›¤a ç›kan gaz›n bulundu¤u ortam›n zeminine yak›n seviyelerinde yo-

¤unlaflaca¤›d›r. Böylesi bir ortam›n LPG gaz›ndan temizlenmesi sürecinde zemine

yak›n seviyelerin k›v›lc›m ç›karmayacak bir yöntem kullanarak süpürülmesidir.

S›v›laflt›r›lm›fl Do¤al Gaz (LNG)S›v›laflt›r›lm›fl do¤al gaz (LNG), do¤al gaz›n (metan) atmosferik bas›nçta, -162

°C’nin alt›ndaki s›cakl›k de¤erlerine getirilerek s›v›laflt›r›lmas› ile elde edilmekte-

dir. LNG’nin ana bilefleni metan’d›r. LNG’nin bir birim hacmi, normal flartlardaki

600 birim hacim gaza eflde¤erdir. LNG, özel tankerlerle ve boru hatlar›yla tafl›na-

bilmekte ve özel tanklarda depolanabilmektedir. Ülkemizde biri Tekirda¤ Siliv-

ri’de di¤eri ise ‹zmir Alia¤a’da olmak üzere iki adet LNG depolama ve gazlaflt›rma

tesisi bulunmaktad›r. Cezayir ve Nijerya ile yap›lm›fl olan uzun dönemli LNG al›m-

lar› yan› s›ra ihtiyaç durumunda spot piyasadan al›m› yap›lan LNG bu tesislerde

depolanmakta ve gerekti¤inde gaz faz›na geçirilerek do¤al gaz boru hatt› a¤›nabas›lmaktad›r.

S›k›flt›r›lm›fl Do¤al Gaz (CNG)Compressed Natural Gas sözcüklerinin k›salt›lmas›yla uluslararas› alanda kullan›-

lan bir deyimdir. Do¤al gaz›n 250 atm gibi yüksek bas›nçlarda s›k›flt›r›lmas› sonu-

cu, s›k›flt›r›lm›fl do¤al gaz (CNG) elde edilmektedir. CNG, yüksek bas›nca dayan›k-

l› özel kaplarda depolanmakta ve genellikle kara tafl›tlar›nda kullan›lmaktad›r.

Do¤al gaz›n kullan›m alanlar›n› s›ralayacak olursak, do¤al gaz çevrim santralle-

rinde elektrik enerjisi üretimi, sanayinin gereksinimi olan ›s› enerjisi nin sa¤lanma-

s›, gübre sanayii gibi uygulamalarda kullan›m ve evsel kullan›m dan (›s›tma, mut-

fak ve banyo) bahsedilebilir. S›ralananlar›n ilk üçü y›l boyunca sabite yak›n gaz tü-ketimi davran›fl› gösterir iken evsel kullan›m (özellikle ›s›tmada) mevsimsel farkl›-

l›klar göstermektedir (fiekil 7.5). K›fl aylar›nda en yüksek de¤erlere ulaflan ›s›tma

ihtiyac› (dolay›s›yla bu amaç için kullan›lan gaz tüketimi) yaz aylar›nda neredeyse

s›f›ra düflmektedir. Öte yandan, gaz boru hatlar›, y›l içinde sadece birkaç gün kar-

fl›lafl›lan, ihtiyac›n en yüksek oldu¤u günler yerine daha düflük kapasiteler için

planlanmakta, tüketimin en yükse¤e ç›kt›¤› söz konusu say›l› günlerde ise yaz ay-

lar›nda at›l kapasitenin depoland›¤› noktalardan karfl›lanmas› yoluna gidilmekte-

dir. Böylesi bir strateji ise gaz›n depolanaca¤› uygun yerlerin saptanmas›n› gerek-

tirmektedir. fiekil 7.5’de mevsimlere göre günlük debi de¤erlerinin karfl›laflt›rma-

lar› yap›labilir.


Günlük Debi: Bir gündeharcanan do¤al gaz

miktar›n›n Sm3 cinsindende¤eridir.



Türkiye’de Do¤al Gaz›n Tafl›nma ve Depolanmas› Yüksek bas›nç flartlar›nda çal›flmak üzere tasarlanan do¤al gaz boru hatlar›, yaz ay-lar›nda çal›flma bas›nc›n›n üst s›n›r›na kadar bas›nçland›r›larak bir depo gibi kulla-n›labilir, ancak bu yöntemle depolanabilen gaz miktar› oldukça az miktarlar ola-cakt›r. Öte yandan, gerek çok büyük hacimler gerektirmesi gerekse de patlay›c› -parlay›c› özellikleri nedeniyle do¤al gaz depolamas›nda yerüstü depolama tesisle-ri yerine yer alt› depolama yöntemleri s›kl›kla kullan›lan yöntemlerdir. Yer alt›ndagaz›n depolanmas› amac›yla kullan›lagelmekte olan yap›lar olarak tükenmifl gaz

rezervuarlar›, yer alt› su rezervuarlar› ve tuz ma¤aralar›ndan söz edilebilir.Do¤al gaz depolama amaçl› kullan›lmaya en uygun yer alt› yap›lar› içerdi¤i ga-

z›n üretilebilecek k›sm›n›n üretilmesi sonucu terk edilme aflamas›na gelinmifl do-¤al gaz rezervuarlar›d›r. Bu yap›lar keflfedilmelerinden önce do¤al gaz› milyonlar-ca y›l sorunsuz depolayabilmifl olmalar› nedeniyle depolama için en uygun aday-lard›r. Sahada aç›lacak gaz bas›m kuyular› yoluyla do¤al gaz tüketiminin az oldu-¤u yaz aylar›nda yer alt›ndaki gözenekli ve geçirgen katmana bas›lan gaz ihtiyaçduyuldu¤unda üretim kuyular› vas›tas›yla üretilerek boru hatt›na yönlendirilmek-tedir. Ülkemizde bu türden bir uygulama TPAO taraf›ndan Kuzey Marmara ve De-¤irmenköy do¤al gaz sahalar›nda gerçeklefltirilmektedir (fiekil 7.6). Kuzey Marma-ra Do¤al Gaz Sahas›, 1988 y›l›nda Marmara Denizi’nde ‹stanbul ‹li Silivri ‹lçesi’nin5,5 km. bat›s›nda, k›y›dan yaklafl›k 2,5 km. uzakl›kta ve 43 m. su derinli¤inde aç›-lan KM-1 kuyusu ile keflfedilmifltir. Sahadan do¤al gaz üretimine 1997 y›l›nda 5adet kuyu ile bu kuyular›n ba¤land›¤› ve 43 m. su derinli¤ine yerlefltirilmifl bir adetinsans›z platform kullan›larak bafllanm›flt›r. Keflif sonras› 3,7 milyar Sm 3 olarak he-saplanan yerinde gaz miktar› belli bir süre gaz üretiminden sonra 5,10 milyar Sm 3

olarak düzeltilmifltir. Sahada üretim, 1200 m. derinlikteki So¤ucak formasyonun-dan yap›lmakta olup 2004 sonu itibar› ile 1,689 Milyar Sm 3 gaz üretilmifltir (Abrav-c›, vd. 2005).

De¤irmenköy Do¤al Gaz Sahas› ise, Silivri ilçesi De¤irmenköy beldesine yak-lafl›k 6 km. mesafede, k›y›dan 15 km. ve Kuzey Marmara Sahas›’ndan yaklafl›k

16,2 km. uzakl›ktad›r. Saha 1994 y›l›nda DK-1 kuyusu ile keflfedilmifl olup 600milyon Sm3 olarak hesaplanan yerinde gaz miktar› belli bir süre gaz üretiminden


fiekil 7.5

Do¤al Gaz Arz ve Talebinin Y›l ‹çinde Tipik De¤iflimi.

Sm3: Hacim birimi m3 önüneN veya S gibi eklemelerlegaz hacminin hangiflartlarda ifade edildi¤ibelirtilmektedir. N, normal,S, standart anlam›nagelmektedir. Sm3 gazhacminin 1 atmosfer bas›nçve 15,5°C da ölçüldü¤ü

anlam›na gelmektedir.



sonra 750 milyon Sm3 olarak düzeltilmifltir. Sahadan do¤al gaz üretimine 1995 y›-l›nda bafllanm›fl olup 2004 sonu itibar› ile 579,4 milyon Sm3 gaz üretilmifltir (Ab-ravc›, vd. 2005).

Projede yeralt›na bas›m döneminde (15 Nisan - 14 Ekim) BOTAfi taraf›ndan te-min edilecek do¤al gaz›n en çok 10, en az 5 milyon Sm3/gün debide rezervuarla-ra bas›lmas›, Yeniden Üretim Döneminde (1 Kas›m - 31 Mart) ise en çok 14, en az8 milyon Sm3/gün debide üretilecek gaz›n üretilip ifllenerek BOTAfi ana boru hat-t›na teslim edilmesi öngörülmüfltür (Abravc›, vd. 2005). Sahalar›n depolama kapa-siteleri Kuzey Marmara için 1,6 milyar Sm3, De¤irmeköy için ise 0,3 milyar Sm3

olarak hesaplanm›flt›r. Kuzey Marmara sahas›nda depolanan gaz 2009 y›l› k›fl ay-lar›nda Rusya Federasyonu ile Ukrayna aras›nda yaflanan do¤al gaz krizi aflama-s›nda kesilen gaz ak›fl› s›ras›nda ülkemizin s›k›nt›y› fazla hissetmemesine yard›m-c› olmufltur.

Do¤al gaz›n depolanabilece¤i bir di¤er yer alt› ortam› ise kal›n tuz katmanlar›n-da çözelti madencili¤i yöntemleri kullan›larak aç›lan tuz ma¤aralar›nda gaz›n de-polanmas›d›r. Bu amaçla tuz katman› içinde tuza doymufl sondaj ak›flkan› kullan›l-

mas› vas›tas›yla tuz eritilmeden belli bir derinli¤e aç›lan kuyu vas›tas›yla daha son-ra temiz su bas›larak tuz katman› eritilmekte ve bir ma¤ara oluflturulmaktad›r.Oluflturulan ma¤ara içindeki tuzlu su gaz bas›larak yüzeye getirilmekte ve yerinebas›nçl› gaz bas›larak ma¤aran›n çökmesi önlenmektedir. Bu tür depolamada ma-¤aran›n sa¤lam kalmas› için mutlaka bir miktar gaz, ma¤aran›n çökmeyece¤i en azbas›nç flartlar›nda bulundurulmas› gerekmektedir. Bu gaz miktar›na yast›k gaz› ad›

verilmekte, bu miktar›n üstünde bas›lan gaz ise çal›flma gaz› olarak adland›r›lmak-tad›r. Ülkemizde bu amaçla BOTAfi taraf›ndan Tuz Gölü bölgesinde, tuz ma¤ara-s›nda gaz depolama projesinin mühendislik çal›flmalar› sürdürülmektedir.


De¤irmenköy Toplama ‹stasyonu

T P AO B o r u H at t › B O TA fi B

o r u H a t t ›

3

1

2

YÜZEY TES‹S ALANI

Kuzey Marmara

Toplama ‹stasyonu

Kuzey Marmara Sahas›

Silivri

MARMARA DEN‹Z‹

fiekil 7.6

Kuzey Marmara ve De¤irmenköy Yer Alt› Do¤al Gaz Depolama Projesi (Abravc›, 2005).



1857. Ünite - Do¤al Gaz Üretimi

Do¤al gaz hakk›nda yorum yapmak.

Do¤al gaz yeralt› katmanlar›nda do¤al olarakoluflmufl, içinde bulundu¤u ortam›n bas›nç s›-cakl›k koflullar› ve kimyasal bileflimine petrol ilebirlikte veya kendi bafl›na gaz halinde bulun-maktad›r. Dünya do¤al gaz rezervlerinin yakla-fl›k % 40 kadar› petrol ile birlikte ayn› rezervuar›paylaflmaktad›r. Do¤al gaz›n ana bilefleni en ha-fif hidrokarbon olan metand›r. Geri kalan k›sm›di¤er hafif hidrokarbonlar (etan, propan, bütan) veya hidrokarbon olmayan di¤er gazlardan (kar-bon dioksit, nitrojen, hidrojen sülfür, helyum veargon) oluflur.

Do¤al gaz›n tarihçesi ile Dünya do¤al gaz rezervleri hakk›nda tart›flma yapmak. Yerin alt›ndan ç›kan do¤al gaz t›pk› petrol gibimilyonlarca y›l yafl›ndad›r. Ancak, do¤al gaz›n yüzeye ç›kar›lmas› ve kullan›m› petrole göre da-ha yak›n tarihlerde gerçekleflmifltir. Do¤al gaz› ti-carete döken ilk ülke ise Britanya’d›r. Britanya’da 1785’lerde kömürden üretilen havagaz›, denizfenerlerinde ve cadde ayd›nlatmada kullan›lm›fl-t›r. Do¤al gaz üretim amac›yla aç›lan ilk kuyu1821 y›l›nda New York’ta William Hart taraf›n-dan kaz›lm›flt›r. Gaz kabarc›klar›n›n nehirden yükseldi¤ini gören Hart, 27 feetlik(yaklafl›k 9 m)bir kuyu kazar ve daha fazla gaz›n kuyu vas›ta-s›yla yüzeye ç›kmas›n› sa¤lar. 1885 y›l›nda, Ro-bert Bunsen do¤al gaz›n havayla uygun oranlar-da kar›flt›r›larak güvenli bir flekilde yak›ld›¤› ve›s›tma amaçl› kullan›ld›¤› bir makineyi yapmay›baflar›r. Bunsen’in bu keflfi do¤al gaz›n Amerika ve tüm dünyada kullan›m› aç›s›ndan yeni f›rsat-lar do¤urur. Ayarlanabilir s›cakl›k termostat ciha-z›n›n icad› do¤al gaz›n ›s›nma amaçl› daha etkinbir flekilde kullan›labilmesine olanak verir. ‹lkuzun do¤al gaz boru hatt› 1891 y›l›nda infla edil-mifl olan 120 mil uzunlu¤undaki, Indiana-Chica-

go aras›ndaki hatt›r. ‹lk boru hatlar› güvenlikten yoksun hatlard›r. Güvenli boru hatlar›n›n yap›m›ise 2. Dünya Savafl› y›llar›nda boru üretimi, kay-nak ve metalürji alanlar›ndaki tekniklerin gelifli-miyle mümkün olmufltur. Do¤al gaz›n iletiminingüvenli ya da verimli olarak mümkün olmas›, do-¤al gaz›n yeni kullan›m alanlar›n›n keflfini getir-mifltir. Do¤al gaz›n konut ›s›tmac›l›¤›nda, ocak ve f›r›nlarda yak›t olarak ve do¤al gaz çevrimsantrallerinde elektrik elde edilmesinde buharüretimi amaçl› kullan›lmas› bu kapsamda de¤er-lendirilebilir.2007 y›l› sonu itibari ile dünyam›z 177,36 trilyon

m3

kan›tlanm›fl rezerve sahiptir. Bu rezervin bü- yük bir k›sm› Orta Do¤u (% 41,3) ve Avrupa - Av-

rasya (% 33,5) bölgelerine aittir. Bunlar› s›ras›y-

la Asya - Pasifik (% 8,2), Afrika (% 8,2) ve Kuzey Amerika (% 4,5) bölgeleri izler. Birçok uzman ta-raf›ndan petrolün yede¤i olarak görülen do¤algaz›n ömrünün tayini çok önemlidir. Mevcut üre-tim rezerv oranlar›na bakt›¤›m›zda 2007 y›l› itiba-ri ile bu oran›n 60,3 y›l oldu¤unu görüyoruz

Do¤al gaz›n fiziksel ve kimyasal özellikleri konular›nda yorum yapmak.Maddenin gaz hali ile s›v› hali ak›flkanlar olaraktan›mlanmas›na ra¤men gazlar›n s›v›lardan enönemli farklar› oldukça düflük yo¤unluk, akmaz-l›k de¤erleri ile s›k›flt›r›labilir olmalar›d›r. Bu özel-likleri ile do¤al gaz›n hacmi ve yo¤unlu¤u bas›n-c›n de¤iflimi ile büyük de¤iflikliklere u¤ramakta-d›r. Öte yandan bir hidrokarbon kar›fl›m› olando¤al gaz›n kimyasal özellikleri petrolün kimya-sal özellikleri ile benzeflim göstermektedir.

Do¤al gaz›n aranmas›, üretilmesi, tafl›nmas› ve depolanmas› yöntemlerini aç›klamak.Petrolün aranmas› aflamas›nda kullan›lan tüm je-olojik, jeokimyasal ve jeofizik yöntemler do¤algaz›n aranmas›nda da kullan›lagelmektedir. Do-¤al gaz›n üretimi yöntemleri de petrol ile benzer-lik göstermesine ra¤men, üretim sonras› yap›la-cak ar›tma ifllemleri farkl›l›klar gösterebilmekte-dir. Do¤al gaz›n hidrojen sülfür, karbon dioksitgibi korozyona neden olan gazlar›n uzaklaflt›r›l-mas›, do¤al gaz›n su buhar›ndan ar›nd›r›lmas› vepropan, bütan gibi do¤al gaz bileflenlerinin ay-r›flt›r›lmas› süreçleri do¤al gaz›n ifllenmesindekien önemli ad›mlard›r. Sonras›nda do¤al gaz ni-hai tüketiciye ulaflt›r›lmak amac›yla tafl›nmakta-d›r. Do¤al gaz›n en s›k kullan›lan tafl›nma yönte-mi boru hatlar› ile tafl›nmas›d›r. Ancak, boru hat-t›n›n infla edilmesinin teknolojik ve/veya ekono-mik olmad›¤› durumlarda, bas›nç alt›nda s›k›flt›-

r›lm›fl do¤al gaz›n tankerlerle gaz faz›nda tafl›n-mas› (CNG) veya -162 °C de s›v›laflt›r›lm›fl (LNG)olarak ancak atmosferik bas›nç alt›nda tafl›nmas›alternatifleri de s›kl›kla kullan›lan yöntemlerdir.Özellikle evsel kullan›m›n (›s›tma) mevsimselfarkl›l›k göstermesi nedeniyle do¤al gaza olantalebin y›l içinde yaz ve k›fl dönemlerinde farkl›-l›k göstermesi, k›fl aylar›nda do¤al gaza olan yo-¤un talebin yaz aylar›nda depolanan gaz ile kar-fl›lanmas› tüm dünyada uygulanmaktad›r. Büyükhacimler gerektirmesi ve tehlikeli bir ürün olma-s› nedeniyle en uygun do¤al gaz depolar› yer al-t› yap›lar›d›r. Tüketilmifl do¤al gaz rezervuarlar›,

tuz ma¤aralar› veya derin su rezervuarlar› depo-lama için en uygun yer alt› yap›lar›d›r.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç

4

A M A Ç




1. Kimyasal bileflimi yukar›daki çizelgede verilen do-¤al gaz üzerinde, üretiminden sonra yap›lmas› gerekenilk ifllem afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Hiçbir ifllem yap›lmadan tüketiciye ulaflt›r›lmaküzere bas›nçland›r›larak boru hatt›na bas›lma

b. Su buhar›ndan ar›nd›rma ifllemic. Hidrojen sülfürden ar›nd›rma ifllemid. Metandan a¤›r hidrokarbonlar›n kar›fl›mdan ay-

r›flt›r›lmas› ifllemi

e. Propan ve bütandan LPG üretimi

2. LPG tüpünden oluflabilecek bir kaçak s›ras›nda, gazkaça¤›n›n insan burnu taraf›ndan alg›lanabilmesi içinLPG gaz›na kat›lmas› gereken kokuland›r›c›, LPG ninhava içinde ulaflt›¤› yüzde, afla¤›daki de¤erlerden han-gisinde hissedilmelidir?

a. % 0,4b. % 0,5c. % 0,8d. % 1,0e. % 2,0

3. Do¤al gaz›n depolanma gereksinimi için en önem-li faktör afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Do¤al gaz fiyat›n›n de¤iflken olmas›b. Do¤al gaz arz - talep dengesinin yaz›n arz lehi-

ne k›fl›n talep lehine farkl›l›k göstermesi ve k›flaylar›nda artan talebin depolanm›fl gaz vas›ta-s›yla karfl›lanmas›

c. Üretici-tüketici ülkeler aras›nda oluflabileceksorunlar

d. Do¤al gaz rezervlerinin yak›n zamanda bitmeolas›l›¤›

e. Do¤al gaz üreticisi ülkelerde oluflabilecek siyasiistikrars›zl›klar

4. Japonya’n›n LNG (s›v›laflt›r ›lm›fl do¤al gaz) tüketi-minde Dünya lideri ülke olmas›n›n as›l nedeni afla¤›-dakilerden hangisi olabilir?

a. LNG teknolojisinin Japonya taraf›ndan gelifltiril-mifl olmas›,

b. LNG teknolojisinin yüksek geliflmifllik gerektir-mesi, bunun için ise Japonya’n›n en uygun ülkeolmas›,

c. Japonya’ya do¤al gaz tafl›yacak boru hatt›n›nteknolojik olarak mümkün olmamas›,

d. Kendisine ait do¤al gaz kayna¤› olmamas›n›n ya-n› s›ra do¤al gaz üreticisi ülkelere olan uzakl›¤›,

e. Japonya’da do¤al gaz boru a¤ yap›s›n›n geliflme-mifl olmas›.

5. Is›l de¤eri 38,378 MJ/m3 olarak ölçülmüfl olan me-

tan-etan kar›fl›m› do¤al gaz›n bileflimi afla¤›dakilerdenhangisidir?

6. Görünen molekül a¤›rl›¤› 23,55 g/mol olan metan -propan gaz kar›fl›m›n›n ›s›l de¤eri MJ/m3 cinsinden afla-¤›dakilerden hangisidir?

a. 38,478b. 45,418c. 47,435

d. 52,889e. 56,468

7. LPG sisteminde oluflabilecek bir kaça¤› saptayabilmekamac›yla kullan›lacak bir alg›lay›c› cihaz›, LPG kayna¤›-n›n bulundu¤u odada hangi konuma yerlefltirilmelidir?

a. LPG kayna¤›n›n yak›n›nda ve tavana yak›n,b. LPG kayna¤›n›n karfl› duvar›nda tavana yak›n,c. LPG kayna¤› yak›n›nda ve zemine yak›n,d. Oda yüksekli¤inin orta mesafesinde LPG kayna-

¤›n›n karfl› duvar›nda,e. LPG kayna¤›n›n karfl› duvar›nda zemine yak›n

8. 0,914 gaz gravitesine sahip, toplam mol say›s› 4olan metan - etan kar›fl›m›na 2 mol propan kar›flt›r›l›rise bu yeni kar›fl›m›n gaz gravitesi afla¤›dakilerdenhangisi olacakt›r?

a. 0,885b. 0,965c. 0,989d. 1,015e. 1,111

9. 1500 psia bas›nca sahip 200 cm3 hacme sahip bir

kapta 0 °C (32 °F) s›cakl›ktaki metan gaz›n›n mol say›s›

afla¤›dakilerden hangisidir? (1atm = 14,7 psia, Gerçek

gaz yasas›n› kullan›n›z)a. 0,498b. 0,985c. 1,167d. 2,328e. 3,465

10. 9. soruda verilen metan gaz› bas›nc› sabit s›cakl›kta

(0 °C) 1000 psia de¤erine düflürülür ise metan gaz›n›n

yo¤unlu¤u g/cm3 cinsinden afla¤›dakilerden hangisidir?

a. 0,0486

b. 0,0578c. 0,578d. 5,781e. 57,808

Bileflen a b c d e

Metan (%) 94,4 93,2 92,8 95,3 97,6

Etan (%) 5,6 6,8 7,2 4,7 2,4

Bileflen Metan Etan Propan Bütan Su buhar› Hidrojen

sülfür

Mol (%) 85,0 5,0 3,2 2,0 1,8 3,0





Silivri Do¤algaz deposu aç›l›yor

Silivri`deki do¤algaz depolama tesisi 11 Temmuz`dahizmete giriyor. Türkiye`nin ilk yeralt› do¤algaz depo-

lama tesisi y›ll›k gaz tüketim miktar›n›n yaklafl›k yüzde

5ì depolanabilecek.

Silivri`deki Kuzey Marmara ve De¤irmenköy Sahalar›

Yeralt› Do¤algaz Depolama Tesisleri, 11 Temmuz`da

hizmete giriyor. Türkiye`nin ilk yeralt› do¤algaz depo-

lama tesisi olacak Silivri tesisi, ülkenin k›fl›n yaflad›¤›

do¤algaz s›k›nt›s›n›n giderilmesi aç›s›ndan önem tafl›-

yor. Tesiste Türkiye`nin y›ll›k gaz tüketim miktar›n›n

yaklafl›k yüzde 5ì depolanabilecek.

Yap›m aflamas› çeflitli tart›flmalara neden olan depo11 y›lda tamamlanabildi. 11 Temmuz`da yap›lacak

aç›l›fla Baflbakan Recep Tayyip Erdo¤an`›n da kat›l-

mas› bekleniyor.

Türkiye Petrolleri Anonim Ortakl›¤›`n›n (TPAO), çal›fl-

malar›na 1996 y›l›nda bafllad›¤› ve Türkiye`nin ilk yeral-

t› do¤algaz depolama tesisi olan `Kuzey Marmara ve

De¤irmenköy Sahalar› Yeralt› Do¤al Gaz Depolama Te-

sisleri`ni devreye al›yor.

DEN‹Z ALTINDA

Kuzey Marmara ve De¤irmenköy Do¤algaz Sahalar›,

BOTAfi boru hatt›na ve ‹stanbulà yak›n olmas›, rezervuar ve üretim özelliklerinin depolama rezervuar› için

kullan›ma uygun bulunmas› nedeniyle önem tafl›yor.

Kuzey Marmara Do¤al Gaz Sahas›, Silivri`nin 5 km ba-

t›s›nda sahilden 2.5 km uzakl›kta 43 metre su derinli-

¤inde 1988 y›l›nda aç›lan Kuzey Marmara-1 kuyusu son-

daj›nda 1200 metrede gaz keflfi ile bulundu. Saha, Tür-

kiye`nin denizdeki ilk do¤algaz sahas› olma özelli¤ini

tafl›yor. Kuzey Marmara Sahas›n›n rezervinin belirlene-

bilmesi için 1995 y›l›nda 3 kuyu, 1996 y›l›nda iki kuyu

daha aç›ld›.

1997 y›l› Eylül ay›nda Kuzey Marmara Sahas› befl ku-

yunun üretim hatlar›n› ve kuyubafl› malzemelerini içe-

ren bir deniz platformu ile üretime al›nd› ve üretilen

gaz platformdan k›y›ya deniz dibinden 3 km`lik bir

boru hatt›yla verildi. K›y›ya ulaflan gaz burada kuru-

lan bir üretim istasyonuna al›narak gerekli ifllemler-

den geçirilip, sat›fla haz›r hale getirildi.

Kuzey Marmara Sahas›nda proje kapsam›nda daha

önce denizde kaz›lm›fl olan 5 adet òffshore` kuyuya

ilave olarak ihtiyaç duyulan 6 adet uzun aç›l›ml› ku-

yunun 2003 y›l› ortalar›nda bafllanan sondaj çal›flma-

lar› 2004 y›l› ortalar›nda tamamland›. Kuyularda dik

derinlik 1200-1250 metre, yatay aç›l›m 2287-2947 met-

re ve dikey eksenden sapma aç›s› 76-80 derece olarakgerçekleflti.

De¤irmenköy Sahas› ise Silivri`nin 19 km kuzeybat›s›n-

da olup 1994 y›l›nda DK-1 kuyusu ile keflfedildi ve

1995 y›l›nda üretime al›nd›. Proje kapsam›nda De¤ir-

menköy Sahas›nda 7`si yönlü kuyu olmak üzere 9 adet

kuyu bulundu.

LURG‹-FERNAS YAPTI

‹flin proje için gerekli kuyular›n kaz›lmas› d›fl›ndaki bü-

yük bir k›sm›n› oluflturan Yüzey Tesisleri yap›m iflini ise

Mühendislik, Malzeme Temini, Montaj ve Devreye Al-

ma çal›flmalar›n› kapsayacak flekilde Lurgi AG-Fernas‹nflaat Ltd. fiti. Konsorsiyumu gerçeklefltirdi.

Depolama Tesisleri Kuzey Marmara ve De¤irmenköy

Sahalar› Toplama ‹stasyonlar› ile bu istasyonlara gaz

enjekte ediyor ya da geri üretilen gaz› iflleyip BOTAfi

Ana Boru Hatt›na sunan Ortak Tesisten olufluyor. De-

¤irmenköy Sahas› yaklafl›k 13 km uzunlu¤unda, Kuzey

Marmara Sahas› ise yaklafl›k 3.5 km uzunlu¤undaki bo-

ru hatt› ile Ortak Tesise ba¤land›.

1.9 M‹LYAR NM3 GAZ DEPOLANACAK

Tesisler kullan›larak Kuzey Marmara Rezervuar›nda 1.6

Milyar Nm3, De¤irmenköy Rezervuar›nda ise 0.3 MilyarNm3 olmak üzere toplam 1.9 Milyar Nm3 do¤al gaz de-

polanabilecek.

Tesislerin enjeksiyon kapasitesi günlük maksimum 11.8

Milyon Nm3, geri üretim kapasitesi ise günlük maksi-

mum 15 Milyon Nm3 olacak.

Enjeksiyon döneminde, BOTAfi`tan al›nan do¤al gaz

filtre ve ölçüm sisteminden geçirilerek kompresörler

yard›m› ile bas›nçland›r›l›p Kuzey Marmara ve De¤ir-

menköy Rezervuarlar›na bas›lacak.

Geri üretim döneminde ise kuyulardan gelen gaz ortak

tesisteki s›v› tutuculardan geçirilerek serbest haldeki s›-

v›lar›ndan ar›nd›r›lacak, ard›ndan ›s›tma, bas›nç düflür-

me ve ayr›flt›rma ünitelerinden geçirilerek ak›fl debileri

ayarlanacak. Debisi ayarlanan gaz, kurutma ünitesin-

den geçirilerek içerisindeki su buhar› al›nd›ktan sonra

içindeki kondensat buhar› Hidrokarbon Çi¤lenme Nok-

tas› Ayarlama Ünitesinde tutulacak. Gerek duyulmas›

halinde kompresörlerle bas›nçland›r›lacak gaz ölçüm

ünitesinden geçirilerek BOTAfi hatt›na verilecek.

ANKA

Kaynak: http://www.tumgazeteler.com/?a=2131668

Yaflam›n ‹çinden 1

”

“




ARKA PLAN: Türkiye’nin önemli ölçüde yurt içi do¤al

gaz rezervi bulunmamakta ve Türkiye’de kullan›lando¤al gaz›n % 99’u halihaz›rda yurt d›fl›ndan ithal edil-

mektedir. Ancak, yurt içi rezervlerinin bulunmamas›na

karfl›n, Türkiye’deki do¤al gaz tüketimi, geçti¤imiz son

yirmi y›l içinde ortalama % 24 düzeyinde bir art›fl la

h›zl› bir flekilde yükselmifltir. Gaz›n en büyük kullan›-

c›s› elektrik üretim sanayisi olmakla birlikte, sanayi, ti-

caret ve giderek artan bir flekilde meskenlerde de kay-

da de¤er miktarlarda gaz kullan›lmaktad›r. Kentleflme-

nin artmas› ve bunun sonucunda elektri¤e ve ›s›nma-

ya duyulan talebin yükselmesi ile birlikte, do¤al gaz

talebinin de orta vadede h›zla büyümeye devam etme-si beklenmektedir.

Türkiye gaz arz›n› özellikle Rusya’dan, bir tanesi Bulga-

ristan üzerinden ve di¤eri de Karadeniz’in alt›ndan ge-

çen iki boru hatt› ile elde etmektedir. ‹ran (boru hatt›

ile) Cezayir ve Nijerya (likit do¤al gaz - LDG - fleklin-

de), Türkiye’ye gaz sa¤layan di¤er ülkeler aras›nda yer

almaktad›r. Azerbaycan’dan yap›lacak gaz teslimatlar›-

n›n ise 2006 y›l›n›n sonunda bafllamas› beklenmektedir.

Benzersiz co¤rafi konumu nedeniyle, Türkiye, Avrupa

ana k›tas›na gaz ihracat›nda önemli bir gaz geçifl ülkesi

olarak son derece iyi bir yere sahiptir. Büyüyen yurt içigaz talebine ek olarak, Türkiye’nin bir geçifl ülkesi ola-

rak bu rolünün, orta vadede do¤al gaz piyasas› ekono-

milerini yönlendirme olas›l›¤› yüksektir.

Büyüklü¤üne ve talebin h›zla artmas›na karfl›n, Türki-

ye’nin halihaz›rda hiç bir do¤al gaz deposu bulunma-

maktad›r. Depolanm›fl gaz›n bulunmamas› arz güvenli-

¤ini ve gaz sisteminin yan› s›ra, temel yak›t kayna¤› ola-

rak gaza güvenen enerji sisteminin de güvenilirli¤ini

tehlikeye sokmaktad›r. Türkiye’nin talebin en yüksek

düzeyine k›fl aylar›nda eriflti¤i bir sisteme sahip oldu¤u

göz önüne al›n›rsa, depolanm›fl gaz›n bulunmamas›, k›fl

aylar›nda yaflanan gaz s›k›nt›s›na ya da di¤er yak›t tür-

lerinin kullan›lmas›na veya gaz›n yüksek fiyatlardan sa-

t›n al›nmas›na yol açmaktad›r. Gaz arz›n›n güvenli¤ini

artt›rma ihtiyac›n› karfl›lamak amac›yla, Türkiye, ithalat

kaynaklar›n›, yukar›da belirtildi¤i flekilde çeflitlendir-

mifltir. Ancak bunun yetersiz olma ihtimali yüksektir ve

yeterli düzeyde gaz›n depolanm›fl olmas›, gaz sistemi-

nin güvenli¤i ve iflletimsel etkinli¤i aç›s›ndan hayati

önem tafl›yan bir katk› sa¤layacakt›r. Kuzey Marmara

bölgesinde 1,6 bcm kapasiteli bir depolama tesisi infla

edilmektedir. Ancak bu tesisin gaz çekme oran› düflük-

tür ve yüksek seviyeye ulaflan gaz taleplerini karfl›lama-

da yeterli olmayabilir. Tuz Gölü tesisi, 0,96 bcm’lik birdepolama kapasitesi daha sa¤layacak olup, 4 kat› daha

yüksek gaz çekme oranlar›yla daha esnektir.

PROJEN‹N AMACI: Projenin ana hedefi, kritik dere-

cede ihtiyaç duyulan gaz depolama ve flebeke altyap›-

s›n› oluflturmak ve BOTAfi’a mali aç›dan istikrarl› ve ti-

cari bir flekilde yönetilen bir flirket olarak iflletme faali-

yetlerini güçlendirmesinde destek sa¤lamak suretiyle

Türkiye’deki gaz arz›n›n güvenilirli¤i ve istikrar›n›n

artt›r›lmas›d›r.

PROJEN‹N TANIMI: Projenin iki bilefleni bulunmaktad›r:

1. Tuz Gölü yer alt› gaz depolama sistemi: Gaz depola-ma tesisi, Orta Anadolu’nun güneyinde bir tuz gölü

olan Tuz Gölü yak›nlar›nda bir yer alt› tuz oluflumu

içinde yer alacakt›r. Tesis tamamland›¤›nda, yaklafl›k

960 milyon metre küp iflleyen ve 460 milyon metre

küp tampon gaz kapasitesine sahip olacakt›r. Tesi-

sin, 20 gün boyunca günde 40 milyon metre küp gaz

sa¤lama kapasitesi olacak ve 25 günlük bir süre bo-

yunca günde 30 milyon metre küp oran›nda gaz›n

tesise yeniden doldurulmas› mümkün olacakt›r.

2. fiebekenin Geniflletilmesi: Proje ayn› zamanda, BO-

TAfi için, Erzincan ve Çorum’da iki kompresör istas- yonu ve di¤er flebeke altyap›s›n› finanse edecektir.

Bu istasyonlar›n, mevcut ve yeni kaynaklardan Tür-

kiye’ye ithal edilmesi beklenen giderek artan mik-

tarlardaki gaz›n iletilmesinde yard›mc› olmas› ge-

rekmektedir. Rusya’dan sa¤lanacak arz›n artt›r›lma-

s›na olanak tan›mak üzere ihtiyaç duyulan Çorum

istasyonunun 30 MW kapasitesi olacak, 39 MW s›-

k›flt›rma kapasitesine sahip olacak Erzurum ‹stasyo-

nu ise, Azerbaycan’dan do¤al gaz ithal edilmesini

mümkün k›lacakt›r.

UYGULAMA ve TAK‹P: Proje BOTAfi taraf›ndan uygu-

lanmaktad›r. Proje seviyesinde izleme BOTAfi taraf›n-

dan, Dünya Bankas› ile birlikte yürütülecektir.

FAYDALARI: Dünya Bankas›, Tuz Gölü depolama tesi-

sinin finanse edilmesinde yard›mc› olmak suretiyle, sek-

tördeki bir depolama s›k›nt›s›n›n ele al›nmas›n› sa¤la-

m›fl olacak ve makroekonomik zorunluluklar ile reform

gereklilikleri aras›nda bir denge sa¤lanmas›na olanak

tan›yacak bir politika diyalo¤u oluflturacakt›r.

PROJEN‹N DURUMU: Projeye yönelik kredi anlaflmas›

2 fiubat 2006 tarihinde, Dünya Bankas›, Türkiye Cum-

huriyeti (Garantör) ve borçlu ve proje uygulama kuru-

Yaflam›n ‹çinden 2

“




mu konumundaki Boru Hatlar› ile Petrol Tafl›ma A.fi.

(BOTAfi) aras›nda imzalanm›flt›r. Kredi 7 Mart 2006 ta-

rihinde geçerlilik kazanm›flt›r. Halihaz›rda, BOTAfi’›n,

gaz depolama tesisi için Çevresel ‹zleme ve Proje Yö-

netimi ve Uygulama Deste¤i konular›nda hizmet vere-

cek dan›flmanlar›n› seçme süreci devam etmektedir.

Kaynak: http://web.worldbank.org/WBSITE/EXTER-

NAL/COUNTRIES/ECAEXT/TURKEYINTURKISHEXTN/

0,,contentMDK:20994000~pagePK:141137~piPK:14112

7~theSitePK:455688,00.html

Kendimizi S›nayal›m Yan›t Anahtar›1. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Aranmas› ve

Üretilmesi” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

2. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Fiziksel ve

Kimyasal Özellikleri” bafll›kl› konuyu gözden

geçiriniz.

3. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Tafl›nmas› ve

Depolanmas›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

4. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Tafl›nmas› ve


5. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Fiziksel ve


geçiriniz.

6. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Fiziksel ve


geçiriniz.

7. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Tafl›nmas› ve


8. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Fiziksel ve


geçiriniz.9. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Fiziksel ve


geçiriniz.

10. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤al Gaz›n Fiziksel ve


geçiriniz.

S›ra Sizde 1

Gaz›n bulundu¤u kap sürtünmesiz bir piston

mekanizmas› ile donat›ld›¤› için kaptaki gaz ›s›t›lsa bile

bas›nc› sabit kalacakt›r. E¤er Efl.(7.1) yaz›lacak olur ise,

, bu denklemde P, n ve R parametreleri

sabit say›lard›r. Dolay›s›yla, sabit bas›nç flartlar›nda ideal

gazlar için:

iliflkisi elde edilir. Bu iliflki

kullan›lacak olursa:

veya

V 2 =((273,15 + 60)× V 1) / (273,15 + 12) = 1,17 V 1bulunur. Görülece¤i gibi s›cakl›¤›n 12 °C den 60 °C ye

ç›kar›lmas› ile gaz hacmi 1,17 kat›na ç›kmaktad›r.

S›ra Sizde 2

Bu problemde de ideal gaz yasas›n› kullanacak olursak

(5 atm bu kabul için uygun bas›nç de¤eridir) sabit

al›nmas› gereken parametreler T, n ve R dir.

PV = nRT = Sabit olacakt›r

P1 V 1 = P2 V 2 V 2 = (5 × 1,3) / 3 = 2,17 litre

bulunur.

S›ra Sizde 3

Sorunun çözümünde Efl.(7.7)’yi kullanmam›z

gerekmektedir: Denklemde kullanaca¤›m›z

parametreler ise flu de¤erlere sahiptir:

P = 72,3 atm, T = 20 °C,

z =0,87, ve MW = 16 g/mol

olup, buradan,

ρ = (72,3 × 16) / (0,87 × 0,08206 × (273,15 + 20)) = 56,3

g/litre = 56,3 ×10-3 g/cm3

elde edilir.

ρ =P MW

zRT

V T V

T 2 2 1

1

=T

V

T

V 1

1

2

2=

”


PV nRT=

P

nR

T

V sabit = =




S›ra Sizde 4

Soru metninde verilen bileflenlerin mol yüzde de¤erle-rini kesir olarak de¤ifltirip çözüm için tablo kullan›lacak

olur ise kar›fl›m›n görünen mol kütlesi 18,22 g/mol ola-

rak bulunur.

S›ra Sizde 5

Soruda verilen ipucu de¤erlendirildi¤inde (toplam mol

say›s› 100 olarak kabul edilirse)

Kar›fl›m›n toplam kütlesinin bulunmas› sonras› ilk ola-

rak metan bilefleninin kütle yüzdesini hesaplayal›m:

X metan = (960 /2580)*100 = % 37,2

Di¤er bileflenlerin kütle yüzdeleri benzer flekilde bulu-

nacak olur ise:

X karbon dioksit = % 34,1 X etan = % 11,6

X propan = % 17,1

Mol yüzdeleri ile kütle yüzdeleri karfl›laflt›r›lacak olur

ise mol kütlesi en düflük olan metan yüksek mol yüz-

desine ra¤men toplam kütle içinde göreli olarak daha

az pay sahibidir. Öte yandan artan mol kütlesi ile bile-

flenlerin toplam kütle içindeki pay› artmaktad›r.

Abravc›, S., Tirek, A., Karaman, T., Uysal, S.,(2005), Tür-

kiye Petrolleri Anonim Ortakl›¤› Kuzey Marma-ra ve De¤irmenköy Yer alt› Do¤al Gaz Depola-

r›, 15. Uluslar aras› Petrol ve Do¤al Gaz Kongresi,

13-15 May›s 2005.

Acar, Ç, Bülbül, S., Gümrah, F., Metin, Ç., Parlaktuna,

M.,(2007) Petrol ve Do¤al Gaz, ODTÜ Yay›nc›l›k.

BP Statistical Review of World Energy, ( 2008)

www.bp.com.

McCain, W. D., Jr.,(1990) The Properties of Petrole-

um Fluids, The Petroleum Publishing Company.


Bileflen yi (kesir)MWi

(g/mol)

yi ( MWi(g/mol)

Metan 0,8832 16 14,13

Etan 0,0616 30 1,85

Propan 0,0315 44 0,39

Azot 0,0118 28 0,33Karbon dioksit 0,0119 44 0,52

AMW 18,22

Bileflen Metan Karbon dioksit Etan Propan

Mol say›s› 60 20 10 10

Mol kütlesi

(g/mol)

16 44 30 44

Kütle (g) 960 880 300 440

TOPLAM KÜTLE

(g)2580





Bu üniteyi tamamlad›ktan sonra;Do¤algaz ve tesisat› ile ilgili bafll›ca kavramlar ve tan›mlar hakk›nda bilgi sa-hibi olmak.Do¤algaz tesisat›nda güvenlik ve kurallar›n› anlayabilmek için gereken bilgi

ve becerileri kazanmak.Do¤algaz ile ›s›tmada sistem seçimi yapabilecek bilgi ve becerileri kazanmak.Kullan›m amac›na göre do¤algaz tüketim cihazlar› hakk›nda bilgi sahibi olmak.Bacalar hakk›nda bilgi sahibi olmak.Do¤algaz kazan dairelerinde, bina içi tesisatlar›nda ve emniyet aç›s›ndan dik-kat edilmesi gereken önemli noktalar hakk›nda bilgi sahibi olmak.

‹çindekiler

• Do¤algaz• Do¤algazda Emniyet

• Sistem Seçimi

Anahtar Kavramlar

Amaçlar›m›z

Geleneksel Enerji

Kaynaklar›Do¤algaz›nKullan›m Alanlar›

• DO⁄ALGAZIN KULLANIM ALANLARI

• DO⁄ALGAZ VE TES‹SATI ‹LE ‹LG‹L‹BAfiLICA KAVRAMLAR VE TANIMLAR

• DO⁄ALGAZ TES‹SATINDAGÜVENL‹K VE KURALLAR

• DO⁄ALGAZ ‹LE ISITMADA S‹STEMSEÇ‹M‹

• KULLANIM AMACINA GÖREDO⁄ALGAZ TÜKET‹M C‹HAZLARI

• BACALAR

• DO⁄ALGAZ KAZAN DA‹RELER‹NDE,B‹NA ‹Ç‹ TES‹SATLARINDA VEEMN‹YET AÇISINDAN D‹KKATED‹LMES‹ GEREKEN ÖNEML‹NOKTALAR




DO⁄ALGAZIN KULLANIM ALANLARIDo¤algaz›n ülkemizde kullan›lmaya baflland›¤› 1987 y›l›ndan günümüze kadar ›s›t-ma sektöründe önemli etkileri ortaya ç›km›flt›r. Is›tma sektörünün yan› s›ra sosyal

ve ekonomik yönden de önemli etkileri ortaya ç›km›flt›r. Bu etkilerden en bafltageleni de do¤algaz› kullanan illerde çevre kirlili¤inin önlenmesindeki rolüdür.Bunlar›n d›fl›nda do¤algaz›n gelifliyle birlikte verimli sistemler ve enerji ekonomiside mühendis düzeyinden tüketiciler düzeyine kadar inmifltir. Tüketiciler aç›s›ndando¤algaz›n gelifliyle birlikte yüksek verimli cihazlarla tan›flma dönemi bafllam›flt›r.Do¤algaz›n gelifli mühendisler aç›s›ndan da büyük bir ifl potansiyeli alan› ortaya ç›-karm›flt›r. Do¤algaz hatlar›n›n flehre gelifli ve bununla ilgili taahhüt iflleri, bina içi

projelendirme ve taahhüt iflleri, do¤algazl› cihazlar›n üretimi, ithali ve pazarlamas›bunlar›n aras›nda say›labilir.Önce Ankara’ da kullan›lmaya bafllayan do¤algaz daha sonra ‹stanbul, Bursa,

Eskiflehir ve ‹zmit’ de yayg›n olarak kullan›ma geçti.‹lk y›llarda do¤algaz ve bunun projelendirilmesine yönelik sorunlar yaflanmak-

la birlikte daha sonra yaflanan deneyimlerle bafllang›çtaki sorunlar çözülüp bu ko-nudaki standartlar oluflturulmaya baflland›.

Günümüzde do¤algaz 63 merkezde kullan›lmaktad›r. 1988 - 2002 y›llar› aras›n-da Ankara, ‹stanbul, Bursa, Eskiflehir ve ‹zmit do¤algaza geçti. 2002 - 2005 y›l› so-nuna kadar ise Adapazar›, Aksaray, Bal›kesir, Band›rma, Çatalca, Çorlu, Çorum, Er-zurum, Gebze, ‹negöl, Kayseri, Konya, Kütahya, Samsun, Sivas, K›r›kkale, K›rflehir,

Karaman ve Uflak do¤algaz kullan›m›na geçti.2006 y›l›ndan sonra ise, Gaziantep, A¤r›, Amasya, Çanakkale, Edirne, ‹zmir, Ma-nisa, Erzincan, Bilecik, Lüleburgaz, I¤d›r, Bart›n, Bolu, Çank›r›, Karabük, Nevflehir,Ni¤de, Tokat, Zonguldak, Van, Yozgat do¤algaz kullan›m›na bafllam›flt›r. Günü-müzde ülke genelinde do¤algaz kullan›lan iller ve do¤algaz›n hizmete sunulaca¤›iller fiekil 8.1’de gösterilmektedir.

Türkiye’ de bu kadar yo¤un bir flekilde do¤algaza geçifl süreci yaflan›rken, tek-nik etüt ve projelendirme ifllemlerinin uzman ekipler taraf›ndan yap›lmas› son de-rece büyük önem tafl›maktad›r.

Do¤algaz›n Kullan›mAlanlar›




fiekil 8.1

Türkiye Genelinde Do¤algaz Hatlar›na Ait Harita (Botafl, 2011)



Do¤algaz, büyük oranda metan az miktarda da propan, azot, bütan ve karbon-

dioksitten oluflan, renksiz, kokusuz ve havadan hafif bir gazd›r. En önemli özelli-

¤i temiz bir yak›t olmas› ve çevreyi kirletmemesidir. Gaz halinde olmas› nedeniy-

le hava ile daha iyi bir kar›fl›m oluflturarak daha kolay yanar. Tam yand›¤›nda ma-

vi bir alev oluflturur. Do¤algaz havadan hafiftir. Bu özelli¤i tesisat›n yap›m›nda ve

emniyet sistemlerinin tasar›m›nda dikkate al›nmas› gereken bir faktördür. Do¤al-

gaz zehirli olmay›p, di¤er yak›tlar da oldu¤u gibi yanma ürünleri zehirlidir. Gaz ha-

linde olmas› nedeniyle daha hassas kontrol edilebilme imkan› bulunmaktad›r. Y›l-

lara göre de¤ifliklik olmakla beraber kalori bafl›na ucuz s›ralamas›nda üst s›ralarda

yer almaktad›r. Do¤algaz kokusuz olmas› nedeniyle s›z›nt›s› fark edilemeyece¤in-

den özel olarak kokuland›r›lm›flt›r. Havadan hafif olmas› nedeniyle yükseldi¤inden

LPG’ye göre bir avantaj ortaya ç›karmaktad›r. Do¤algaz hava ile % 5-15 aras› kar›-

fl›rsa patlay›c› kar›fl›m oluflturur ve herhangi bir k›v›lc›m ile patlar. Bunun için do-

¤algaz tesisat› yap›m›nda en önemli konulardan birisi de sistemin gaz s›z›nt›s› ol-

mayacak flekilde tasarlan›p montaj› ile bu konuda al›nabilecek önlemlerdir.

Genel olarak bak›ld›¤›nda do¤algaz›n üstünlükleri çevre dostu yak›t olmas›, ve-

rimli bir yak›t olmas›, otomatik kontrole uygun olmas›, enerji tasarrufu uygulama-

lar›na yatk›n olmas›, ucuz olmas› say›labilir. Do¤al gaz, çevre dostu bir yak›tt›r.

Gaz halinde oldu¤undan hava ile çok iyi kar›fl›r. Bu nedenle tam yanarak is, ku-

rum ve kükürtoksitler gibi çevreye zararl› maddeler ortaya ç›karmaz. Kömürde ol-

du¤u gibi kül benzeri kat› at›k söz konusu de¤ildir. Di¤er kirleticiler olarak söz

edilen karbonmonoksit ve azot oksitler di¤er yak›tlarla karfl›laflt›r›lamayacak kadar

azd›r. Do¤algaz, verimli bir yak›tt›r. Gaz halinde olmas› nedeniyle yan›c› ve yak›c›

moleküllerin birleflme flans› daha fazla oldu¤undan, kat› ve s›v› yak›tlara göre da-

ha yüksek verimle yakma olana¤› bulunmaktad›r. Otomatik kontrole daha uygun

olmas› nedeniyle enerji tasarrufu olanaklar› daha fazlad›r. Devreye girip ç›kmas›,

daha k›sa sürede oldu¤undan otomatik kontrolün uygulanmas› daha kolayd›r.

Yakma ifllemi için daha az hava fazlal›k katsay›s› kullan›ld›¤›ndan da enerji tasar-

rufu ortaya ç›karmaktad›r. Her yan›c› molekülün yak›c› molekülle birleflme flans›

kömür, fuel-oil ve motorine göre daha fazla oldu¤undan yakma için daha az hava

kullan›lmaktad›r. 1000 kcal’nin parasal incelendi¤inde uzun y›llard›r do¤algaz

ucuz yak›t olma özelli¤ini korumufltur. Do¤algaz ile daha temiz kazan daireleri or-

taya ç›kmaktad›r. Do¤algaz›n gelifliyle birlikte pis ve harabe fleklindeki kazan da-

irelerinden temiz ve güvenli ›s› merkezlerine dönüflüm ortaya ç›km›flt›r. Do¤alga-

z›n içinde su buhar› bulunmamaktad›r. Bu yüzden tesisat›n yap›m›nda kurutucu

etkisi dikkate al›nmal›d›r. Bünyesinde hidrojen ve karbon bulundurdu¤undan yan-

ma sonu ürünleri olarak CO2 ve H2O oluflturur. Yanma sonunda baca gaz› içinde-

ki su buhar› miktar› % 19 mertebelerindedir. Bu su buhar›n›n bulunmas› kazanda ve bacada önlem al›nmas›n› gerektirmektedir. Kazana ve bacaya zarar verebilece-

¤i düflünülen su buhar›, bünyesindeki yo¤uflma enerjisinden yararlan›larak avanta-

ja dönüfltürülebilmektedir. Yo¤uflmal› tip cihazlar bu aç›dan klasik tip cihazlara gö-

re % 11-13 aras›nda ciddi bir verim avantaj› ortaya ç›karabilmektedir.

DO⁄ALGAZ VE TES‹SATI ‹LE ‹LG‹L‹ BAfiLICAKAVRAMLAR VE TANIMLAR

Gaz HacmiGaz›n kaplad›¤› hacim olarak tan›mlan›r. Birimi m3’dür. Gaz›n hacmi o andaki hal

büyüklüklerine ba¤l›d›r. Bas›nç, s›cakl›k ve nemin de¤iflmesi durumunda kütle ay-n› bile olsa hacim de¤iflmektedir.

1958. Ünite - Do¤algaz›n Kullan›m Alanlar›



Gaz›n Normal HaliKuru haldeki gaz›n normal hali denildi¤inde afla¤›daki büyüklükler anlafl›lmaktad›r.

Normal s›cakl›k Tn = 273,15 K

Normal bas›nç Pn = 101325 Pa veya N/m2 = 1.01325 bar = 1013,25 mbarGaz›n normal haldeki büyüklükleri n indisi ile gösterilmektedir.

Gaz›n ‹flletme Hali‹flletme s›ras›ndaki gaz›n büyüklük de¤erleri, gaz sayac›n›n bulundu¤u ölçüm ye-

rindeki veya brülör ya da bekin bulundu¤u tüketim yerindeki hal büyüklükleri ile

tan›mlan›r. ‹flletme halindeki gaz›n durumunu gerçek s›cakl›k, gerçek bas›nç ve

nem büyüklükleri tan›mlamaktad›r. Ancak gaz›n termik hesab› yap›l›rken ve fatu-

raland›rmada iflletme halinden normal haline dönüflümü yap›lmal›d›r.

Bas›nç Atmosfer bas›nc›n›n üstündeki, ölçülen statik bas›nca gaz bas›nc› denir. Durgunbas›nç durgun halde yani ak›fl halinde bulunmayan gaz ortam› bas›nc›d›r. Ak›fl ba-

s›nc› gaz›n ak›fl halindeki bas›nc›d›r. fiebeke Bas›nc› ise binalarda ba¤lant› hatt›n-

daki flebeke borular›nda bulunan bas›nçt›r. 100 mbar bas›nc›n alt›ndaki iflletme ba-

s›nc›, alçak bas›nç olarak tan›mlan›r. 100 mbar ile 1 bar aras›ndaki iflletme bas›nç,

orta bas›nç olarak adland›r›l›r. Do¤algaz tesisat›n›n her hangi bir bölümünde ifllet-

me halindeki bas›nç, iflletme bas›nc› ad›n› al›r.

Ba¤lant› Bas›nc› do¤algaz cihaz›n›n, gaz tesisat›na ba¤lant› yerindeki ak›fl ba-

s›nc›d›r. Evlerdeki do¤algaz kullan›m›nda, gaz tüketim cihazlar›n›n anma ba¤lant›

bas›nc› 20 mbar’ d›r. Bu durumda binan›n gaz tesisat›ndaki toplam bas›nç kayb›,

kabul edilebilen de¤eri (alçak bas›nç alan›nda en fazla 2.6 mbar’d›r.) geçmemesidurumunda, binaya ait ana vanadaki ak›fl bas›nc› veya sayaç bas›nç regülatörünün

ç›k›fl bas›nc› yeterlidir.

Meme Bas›nc› hava kar›fl›m›n›n oluflturuldu¤u brülörün, memesinden önceki

ak›fl bas›nc›d›r.

Yo¤unluk Gaz›n yo¤unlu¤u, ρ gaz kütlesinin hacmine oran› olarak tan›mlan›r ve kg/m3 biri-

mindedir. Karfl›laflt›rma aç›s›ndan ço¤unlukla normal haldeki yo¤unluk al›n›r. Yo-

¤unluk (ρ),

(8.1)ifadesiyle hesaplanmaktad›r. Efl.(8.1)’deki sembollerin anlamlar› afla¤›da aç›klan-

m›flt›r:

m : Gaz›n kütlesi (kg)

V : Gaz›n hacmi (m3)

ρ=

m

V kg m( / )

3




Yo¤unlu¤u 0,0012 kg/m 3 olarak bilinen 0,012 kg gaz›n kaplad›¤› hacmi bulunuz.

Çözüm: Efl.(8.1) kullan›larak;

Gaz›n hacmi 10 m3 olarak bulunur.

1 m3= 1000 litre oldu¤unu hat›rlay›n›z.

Kütlesi 16,8 kg olarak verilen ve hacmi de 20000 litre olarak bilinen bir gaz›n yo¤unlu¤u-nu hesaplay›n›z.

Ba¤›l Yo¤unluk Ayn› s›cakl›k ve bas›nçtaki (ayn› hal koflullar›nda) gaz ile havan›n yo¤unluklar›n›noran› ba¤›l yo¤unluk olarak tan›mlan›r. Sonuçta boyutsuz bir say› elde edilmekte-dir. Ba¤›l yo¤unluk (d),

(8.2)

ifadesiyle hesaplanmaktad›r. Efl.(8.2)’ deki sembollerin anlamlar› afla¤›da aç›klan-m›flt›r:

ρG,n : Gaz›n normal koflullardaki yo¤unlu¤u (kg/m3)ρH,n : Havan›n normal koflullardaki yo¤unlu¤u (kg/m3)Ba¤›l yo¤unluk gaz›n havadan a¤›r veya hafif oldu¤u hakk›nda fikir verir. Ha-

van›n normal haldeki yo¤unlu¤u 1.293 kg/m3’ tür.

Is›l De¤er ve Wobbe Say›s›Normal flartlardaki üst ›s›l de¤er (Hü,n), normal koflullardaki 1 m3 gaz›n tam yan-mas›yla aç›¤a ç›kan ›s› miktar› olarak tan›mlanmaktad›r. Bu tan›mdaki ›s›l de¤erde,

bafllang›ç ve yanma ürünleri 25 °C olup, yanma sonucu oluflan su s›v› haldedir.‹flletme üst ›s›l de¤eri (Hü,i), iflletme koflullar›nda 1m3 gaz›n tam yanmas› ile aç›-

¤a ç›kan ›s› miktar›d›r. Bu tan›mdaki ›s›l de¤erde, bafllang›ç ve yanma ürünleri 25°C olup, yanma sonucu oluflan su s›v› haldedir.

Normal koflullardaki alt ›s›l de¤er (Ha,n), normal koflullardaki 1 m3 gaz›n tam yanmas›yla aç›¤a ç›kan ›s› miktar› olarak tan›mlanmaktad›r. Bu tan›mdaki ›s›l de-¤erde, bafllang›ç ve yanma ürünleri 25 °C olup, yanma sonucu oluflan su buharhaldedir.

‹flletme alt ›s›l de¤eri (Ha,i), iflletme koflullar›nda 1m3 gaz›n tam yanmas› ile aç›-¤a ç›kan ›s› miktar›d›r. Bu tan›mdaki ›s›l de¤erde, bafllang›ç ve yanma ürünleri 25°C olup, yanma sonucu oluflan su buhar haldedir.

d G n

H n

=

ρ

ρ

,

,

ρ

ρ

=

=

=

m

V kg m

V m

V gaz

( / )

,

,

3

0 012

0 0012


Ö R N E K

D ‹ K K A T

SIRA S‹ZDE

1

Tam Yanma: Bir reaksiyondayak›t›n tam olarak yak›lmas›için gerekli minimum oksijenveya hava ile yanmas›olay›na tam yanma denir.



Wobbe say›s›, ›s› yüküne göre gaz›n de¤iflebilir özelli¤ini belirten bir tan›tma sa- y›s›d›r. Gaz›n normal alt ve üst ›s›l de¤erine ba¤l› olarak iki ayr› Wobbe say›s› ta-n›mlanmaktad›r.

Üst ›s›l de¤ere göre Wobbe say›s› W ü,n

,

(kWh/m3),(MJ/m3) (8.3)

ifadesiyle hesaplanmaktad›r. Alt ›s›l de¤ere göre Wobbe say›s› ise W a,n,

(kWh/m3),(MJ/m3) (8.4)

ifadesiyle hesaplanmaktad›r. Ayn› Wobbe say›s›na sahip olan gazlar, ayn› gaz aile-sinde bulunmaktad›rlar. Bu durumda ayn› hal büyüklüklerinde, ayn› meme çap› ilebrülörde eflit miktarda ›s› yükü verecektirler. Uygulamada Wobbe say›s› meme ba-s›nc› ve brülörün ›s› yükünün ayarlanmas›nda kullan›lmaktad›r.

Gazlar Wobbe say›s›na göre dört s›n›fa ayr›lm›fllard›r. Wobbe say›s› 6,6-8,7kW/m3 aral›¤›nda olan gazlar birinci s›n›f gaz ailesine dahildir. Birinci s›n›f gaz ai-lesine örnek olarak hava gaz› örnek verilebilir. Wobbe say›s› de¤eri 11,46 kW/m3

ile 16,1 kW/m3 aras›nda olan gazlar ikinci s›n›f gaz ailesindendir ve örnek olarakdo¤algaz gösterilebilir. Üçüncü s›n›f gaz ailesindeki gazlar›n Wobbe say›s› de¤er-leri 21,5-26,7 kW/m3 aral›¤›ndad›r. Bu s›n›fa LPG örnek verilebilir. Dördüncü s›n›f gaz ailesi gazlar›n Wobbe say›s› de¤erleri 8,7 kW/m3 ile 11 kW/m3 aral›¤›nda de-¤iflir. Biyogaz, dördüncü s›n›f gaz ailesindendir.

Is› GücüIs› gücü, tafl›y›c› ak›flkana (su, buhar veya hava) bir ›s› üreticisi taraf›ndan birim za-

manda aktar›lan yararl› ›s› miktar› olarak tan›mlanmaktad›r. Birimi kW’ t›r.

Anma Is› Gücü Anma ›s› gücü, belirli bir yak›t için TS 4040’da verilen flartlar› sa¤layacak flekilde,›s› üreticisinden ›s› tafl›y›c› ak›flkana sürekli olarak aktar›lan ›s› miktar›d›r. Bu de¤erimalatç› firma taraf›ndan ›s› üreticisinin etiketinde yer almaktad›r. Birimi kW’ t›r.

Baca Gaz› Kayb›Baca gaz› kayb›, baca ç›k›fl›ndaki gaz›n enerjisi Qbg’nin yak›t›n normal alt ›s›l de-¤eri Ha,n’ye oran› olarak tan›mlanmaktad›r. ηbg olarak gösterilen baca gaz› kayb›,

(8.5)

eflitli¤iyle belirtilmektedir.

Bir kazanda kullan›lan do¤algaz›n normal alt ›s›l de¤eri 33480 kJ olarak verilmektedir. Bu kazanda gaz›n baca ç›k›fl›ndaki enerjisi 2010 kJ’dür. Buna göre kazandaki baca gaz› kayb›n› bulunuz.

Çözüm: Efl.(8.5)’ten yararlanarak verilen de¤erler yerine konulursa, kazandakibaca gaz› kayb› afla¤›daki gibi bulunur:

ηbg = = =

2010

33480

0 06 6, %

ηbg

bg

a n

Q

H =

,

W H

d a n

a n,

,=

W H

d ü n

ü n,

,=


TS: Türk StandartlarEnstitüsü taraf›ndanbelirlenen standartlaranlam›na gelir.

Ö R N E K



Bir kazanda kullan›lan do¤algaz›n normal alt ›s›l de¤eri 33480 kJ olarak verilmektedir. Bukazanda gaz›n baca ç›k›fl›ndaki enerjisi 2015 kJ’dür. Buna göre kazandaki baca gaz› kay-

b›n› bulunuz.

Yanma Verimi Yanma verimi, baca gaz› kayb› d›fl›nda kalan k›s›m olarak tan›mlanabilir. η y olarakgösterilen yanma verimi,

(8.6)

eflitli¤i ile belirtilmektedir.

Bir kazanda baca gaz› kayb› % 6 olarak hesaplanm›flt›r. Bu kazan›n yanma veri-

mini hesaplay›n›z.

Çözüm: Kazan›n yanma verimini hesaplayabilmek için Efl.(8.6)’da verilen ifa-deden yararlan›l›r. Buna göre kazan yanma verimi afla¤›daki gibi bulunur:

Bu sonuca göre kazan›n yanma verimi % 94 olarak bulunmufltur.

Bir kazanda baca gaz› kayb› % 5,7 olarak hesaplanm›flt›r. Bu kazan›n yanma verimini he-saplay›n›z.

Gaz Tesisat› ve Bafll›ca Elemanlar›Gaz Tesisat› ana emniyet vanas›ndan baca gaz› ç›k›fl k›sm›na kadar olan tesisat›ntümü gaz tesisat› olarak adland›r›l›r. Gaz tesisat›; boru tesisat›, gaz tüketim cihazla-r› ve bacay› kapsar. Cihaza gaz gelifli, bir seri emniyet ve iflletme elemanlar›ndansonra gerçekleflir. Cihaz kapasitesine ve gaz bas›nc›na ba¤l› olarak farkl›l›klar ola-bilmekle birlikte, genel olarak, gaz hatt›nda bulunan bafll›ca elemanlar bu bafll›kalt›nda incelenecektir.

Ana Emniyet Vanas› Bir veya birkaç binan›n gaz giriflini kontrol eden ve bina-n›n ba¤lant› hatt›n›n sonuna yerlefltirilen vanaya verilen isimdir. Binaya verilen ga-z›n tamamen kesilebilmesini sa¤lamak amac›yla ba¤lant› hatt› sonuna yerlefltirilir.Musluk, sürgülü vana veya küresel vana fleklinde olabilir.

Tesisatta bas›nc›n kontrolü için kullan›lan elemanlara bas›nç regülâtörü denir.fiebeke gaz bas›nc›n›n tüketim cihazlar› kullanma bas›nc›na indirgeyen cihazlard›r.

‹ç tesisat hatt›, ana emniyet vanas›ndan sonra tüketim cihazlar›na kadar olan te-sisat›n tamam›d›r. Da¤›t›m, düfley kolon, tüketim, ayr›m ve cihaz ba¤lant› hatlar›n-dan oluflabilir.

D›fl tesisat hatt›, ana emniyet vanas›ndan önce binan›n d›fl›ndaki tesisat›n tama-m›d›r. Toprak alt›nda veya toprak üstünde döflenmifl olabilir.

Ana emniyet vanas›ndan sonra gaz sayac›n›n girifl noktas›na kadar düfley veya yatay olarak yerlefltirilen boru hatt›na da¤›t›m hatt› (kolon hatt›) denir. Düfley ko-

lon hatt›, katlar aras› düfley olarak çekilen tesisat bölümüdür.Tüketim hatt›, gaz sayac› ile en son ayr›m (sorti) hatt› aras›nda kalan k›s›md›r.

Tüketim hatt› sayaçtan gaz›n geçti¤i tesisat bölümüdür.

η y

= − = =1 0 06 0 94 94, , %

η η y bg = −1


SIRA S‹ZDE

2

Ö R N E K

SIRA S‹ZDE

3



Ayr›m (sorti) hatt›, sadece bir cihaza gaz veren ve tüketim hatt› ile cihaz ba¤-lant› vanas›na (sorti muslu¤u) kadar olan tesisat bölümüdür.

Cihaz ba¤lant› hatt›, cihaz ba¤lant› vanas› ile cihaz ba¤lant›s› aras›nda kalan te-

sisat bölümüdür.Bina ba¤lant› hatt›, servis kutusu ile ana kapama ventili aras›nda kalan hatta verilen isimdir.

Brülör gaz kontrol hatt›, brülör gibi do¤algaz tüketen cihazlar›n verimli ve gü- venli bir flekilde iflletilmesi için kurulan hatt›r.

Test nipeli, tesisat›n bak›m ve onar›mlar› yap›l›rken hattaki bas›nc›n ölçülmesis›ras›nda kullan›lan bir ekipmand›r.

Küresel vana, gaz hatt›n› ana da¤›t›m flebekesinden manuel olarak ay›ran birelemand›r.

Vana seçiminde göz önüne al›nmas› gereken faktörler flunlard›r:• Tüm iflletme bas›nçlar›nda etkin bir s›zd›rmazl›k sa¤lamal›,

• Vanadan geçerken minimum bas›nç kayb› oluflturmal›,• Yeterli mekanik dayan›kl›l›¤a sahip olmal›,• Vanan›n aç›p kapama ifllemi h›zl› olmal›,• Vana kumanda yönleri ayn› olmal›,Do¤algaz brülör hatt›nda bulunan küresel vana tesisata tak›l› iken conta lar›n

s›zd›rmazl›k özellikleri bozulmamal›d›r. S›zd›rmazl›¤›n O-ringlerle yap›lmas› ge-rekmektedir.

Küresel vanalar›n vana s›zd›rma ömrünü ölçmek amac›yla açma kapama deney-leri yap›lmaktad›r. Ayr›ca, burulma ve e¤ilmeye karfl› mukavemet deneyleri deuygulanmaktad›r. Bunun d›fl›nda, düflük bas›nç s›zd›rmazl›k deneyi yap›lmaktad›r.Küresel vana gövdesi yang›n emniyetine karfl› demir veya pirinçten imal edilir.

Esnek Ba¤lant›, brülörde oluflan titreflimin tesisata geçiflini kompanze etmekamac›yla kullan›l›r.

Do¤algaz sayaçlar›, hattan geçen gaz miktar›n› belirlemek amac›yla kullan›lancihazlard›r. Temelde sayaçlar; hattaki cihazlar›n verimini bulmak, da¤›t›c›lar›n ver-dikleri hizmeti ücretlendirme ve hattaki cihazlar›n izlenebilmesi amaçlar›yla kulla-n›l›r. Ölçüm prensiplerine göre h›z (debi) kontrollü ve pozitif yer de¤ifltirmeli ol-mak üzere iki tipte olmaktad›rlar. En çok bilinen ve kullan›lan gaz sayaçlar›, diyaf-raml› tip gaz sayaçlar› ve pozitif yer de¤ifltirmeli döner sayaçlard›r.

Diyaframl› sayaçlarda, hatta yerlefltirilen bir diyafram üzerinden ölçülen bas›nçfark› sinyallere dönüfltürülür. Burada al›nan de¤erler, gaz h›z› ve buna ba¤l› olarakdebidir. Buradaki fark bas›nc›, gaz bas›nc›na ve ortam bas›nc›na ba¤l›d›r. Burada

önemli bir kriter, diyafram öncesindeki borunun kesiti ve uzunlu¤udur. Borununsa¤lamas› gereken flartlar, uluslar aras› standartlarda belirlenmifltir. Hatt›n projelen-dirmesini ve tesisini sa¤layan uzman kiflilerin öncelikle sayaç tipini seçmesi gerek-mektedir. Diyaframl› tip sayac›n seçilmesi durumunda ise, ilgili standartlara uygunolarak sayaç giriflindeki borunun özellikleri belirlenmelidir.buna iliflkin günümüz-de hala geçerlili¤i olan standart ISO 5167’dir. Diyaframl› sayaçlar, baz› sebeplerdendolay› son dönemlerde tercih edilmemektedir. En temel sebep, bu sayaçlar›n do¤-ruluk, hassasiyet, ölçüm aral›¤› (skala geniflli¤i) ve tekrarlanabilirlik gibi özellikle-rinin istenilen seviyelerde olmamas›d›r. Bu sayaçlardan vazgeçilmesindeki bir di-¤er etken ise, gaz›n yo¤unlu¤undaki anl›k de¤iflmelere ba¤l› olarak meydana ge-len ölçüm hatalar›d›r. Bu hatan›n giderilmesi için hatta ayr›ca bir de gravitometre

eklenmelidir. Gravitometrelerin fiyatlar› oldukça yüksek oldu¤u için, mecbur ka-l›nmad›kça bu sayaçlar tercih edilmemektedir. Günümüzde kullan›m›n› yitirmifl


Manuel: Otomatik olmay›pelle kontrol edilen sistemlereveya cihazlara manuelsistem ya da cihaz ad›verilir.

Conta: Tesisatlar›n ba¤lant›veya birleflim noktalar›ndas›zd›rmazl›¤› sa¤lamak içinkullan›lan bir elemand›r.

O-ring: Tesisatlarda t›pk›contalar gibi s›zd›rmazl›¤›sa¤lamak için kullan›lanhalka biçimindekis›zd›rmazl›k elemanlar›d›r.

Burulma: Bir kat› cismin, bireksen çevresinde dönmeyezorlayan kuvvet etkisialt›nda biçim ve boyutde¤ifltirmesidir.

E¤ilme: Bir kat› cisminherhangi bir eksenine dikflekilde etkiyen kuvvet etkisialt›nda o cismin flekilde¤ifltirmesidir.



olan türbinli sayaçlar ve pozitif yer de¤ifltirmeli döner sayaçlara burada de¤inme- yece¤iz. Günümüzde en yayg›n kullan›lan do¤algaz sayac› ise körüklü tip sayaç-lard›r. Temelde körüklü sayaçlar da birer pozitif yer de¤ifltirmeli sayaçt›r. Çal›flmaprensipleri belirli zaman aral›¤›nda geçen gaz›n hacminin ölçülmesine dayan›r.

Yayg›n olarak konutlarda kullan›lmaktad›rlar. En önemli avantajlar›, bak›ma ihti- yaç duymamalar› ve s›cakl›k de¤ifliminden etkilenmemeleridir. Bunun d›fl›ndado¤ruluk, hassasiyet, ölçüm aral›¤› gibi karakteristik özellikleri kabul edilebilir dü-zeydedir. Bu avantajlar›ndan dolay› di¤er sayaçlara göre üstündürler ve yayg›n ola-rak kullan›lmaktad›rlar.

Sayaçlar ve ölçüm cihazlar›na ait karakteristik özellikler hakk›nda daha fazla bilgi sahibiolmak için Enerji Analizi ve Yönetimi (Anadolu Üniversitesi, 2010) isimli kitab›n Enerji Yönetiminde Ölçme ve Kontrol (Sayfa: 56) bafll›kl› bölümünden yararlanabilirsiniz.

Gaz filtresi, tesisata girebilecek toz ya da partiküllerin gaz regülatörüne ve yak-ma sistemine geçmesini engellemek amac›yla kullan›l›r. Regülatör öncesine yerlefl-tirilir. Filtreler kolay temizlenebilme özelli¤ine sahip olmal›d›r. Ayr›ca, filtrenin do-luluk durumunu gözleyebilmek amac›yla diferansiyel bas›nç göstergesi de filtreninüzerinde bulunmal›d›r. Filtreleme amac›yla kartufl tip filtreler kullan›ld›¤› gibi, camelyaf veya hassas kâ¤›t filtreler de kullan›labilmektedir.

Gaz regülatörü, yüksek bas›nçta tesisattan gelen do¤algaz›n istenilen ve sabitbir bas›nçla yanma bafll›¤›na yollanmas›n› sa¤lar. Yani tesisattan gelen bas›nc› iste-nilen yanma bas›nc›na düflürür.

Gaz hatt›ndan gelen bas›nçta dalgalanma olsa bile regülatör ç›k›fl bas›nc› sabitolmal›d›r.

Genel olarak, regülatörler orta bas›nç ve alçak bas›nç regülatörleri olarak iki ay-

r› tipte olmaktad›r.Uygulamada apartman girifline ba¤lanan regülatör borusu 4 barl›k ana flebeke

borusuna ba¤lanmaktad›r.Orta bas›nç regülâtörler inde bulunmas› gereken özellikler k›sa bafll›klar halin-

de afla¤›daki gibidir:• Regülâtörlerin sahip olmas› gereken en önemli özelliklerden birisi yang›n

emniyetidir.• Regülâtör emniyet kapama ventil iyle donat›lm›flt›r. Bu ventil ile bas›nc›n

öngörülen de¤erden düflük ya da yüksek olmas› durumunda regülâtöre gazgirifli otomatik olarak kesilir.

• Regülâtör kutusunda bulunan ani bas›nç tahliye ventili flebekede aniden

oluflan ve çok k›sa bas›nç floklar›n›n tahliyesi yap›l›r. Bu ventil sayesinde re-gülatör emniyete al›nm›fl olur.

• Regülâtör gövdesinin burulma ve e¤ilme zorlamalar›na karfl› dayan›m›n›nsa¤lanmas› amac›yla önceden deneyler yap›larak önlem al›n›r.

• Regülatör ve di¤er elemanlar› bünyesinde bulunduran regülatör kutusu me-kanik ve elektronik dayan›m› ile düzgün yüzey görünümü yan› s›ra yang›nakarfl› da dayan›kl› olmal›d›r.

200 mbar’a kadar kullan›lan alçak bas›nç regülatörü nde, regülatör sayaç gazgirifline monte edilir.

Emniyet kapama ventili, regülatör kutusu içinde de bulunabilen bu ventil, ça- l›flma bas›nc›n›n üzerinde veya alt›nda regülatöre gaz girmesini önleyen bir ci-

hazd›r. Regülatörde herhangi bir flekilde ar›za ç›kmas› durumunda gaz girifli otomatik olarak kapat›l›r.


D ‹ K K A T

Ventil: Herhangi birtesisatta ak›fl›n debisini vegeçiflini kontrol etmek içinkullan›lan elemand›r. Yayg›n

olarak bilinen vanasözcü¤üde ventil sözcü¤ünükarfl›lamaktad›r.



Emniyet tahliye ventili, regülatör kutusu içerisinde yer alan emniyet tahliye ventili gaz hatt›nda birden oluflan k›sa süreli bas›nç floklar›n› tahliye etmek ama-c›yla kullan›l›r.

Manometre, gaz hatt›ndaki gaz bas›nc›n›n gözlenmesi amac›yla kullan›l›r. Re-gülatör önüne ve ç›k›fl›na konulmas› zorunlulu¤u vard›r.Gaz bas›nc› belli bir de¤erin alt›na düfltü¤ünde brülör verimli olarak çal›flmaz.

Bu amaçla öngörülmüfl minimum bir de¤erin alt›nda olmas› durumunda mini-mum gaz presostat› taraf›ndan gaz geçifli kesilerek brülör durdurulur ve ar›za du-rumuna geçer.

Elektromanyetik alan›n çekim kuvvetiyle gaz›n vana üzerindeki bas›nc› çal›flmadurumunda, yay›n gerilme kuvvetini yenerek vanay› aç›k tutacak bir de¤erdedir.Gaz bas›nc› düfltü¤ünde, yay vanay› iterek gaz geçiflini keser.

Söz konusu bas›nç 25 ile 50 mbar aras›nda ayarlanabilmektedir. Büyük kapasi-teli brülörlerde üst bas›nç presostat› da kullan›lmaktad›r.

Brülör durunca otomatik olarak gaz ak›fl›n› kesen çal›flmaya bafllay›nca aç›lanelektromanyetik ventil lerdir. Gaz debisini ayarlayan bu ventiller yavafl aç›l›p h›zl›kapanma özelli¤ine sahiptir.

Küçük tüketimlerde bir adet manyetik ventil yeterli olmaktad›r. 350 kW’ l›k ka-pasitenin üzerinde (yaklafl›k 35 Nm3/h do¤algaz) çift manyetik ventil kullan›lmak-tad›r. Çift manyetik ventil kullan›lmas› durumunda her iki ventil de ayn› anda aç›-l›p kapand›klar›ndan dolay› herhangi birinin ar›zal› oldu¤unu saptamak üzere ara-lar›na kaç›rmazl›k kontrol cihaz› konulmal›d›r.

S›zd›rmazl›k kontrol cihaz›, 1500 kW kapasitenin üzerindeki brülörlerde gazsolenoid ventil lerinin s›zd›rmazl›¤›n›n kontrolü amac›yla kullan›l›r. Bu ventiller-den birinin bozulmas› durumunda sistemin kilitlenmesi sa¤lan›r. Gaz hatt›nda iki

selenoid ventili aras›na yerlefltirilir.Kolon tesisat›, flebeke borusu, servis hatt›, servis vanas›, servis regülatörü, bi-

na ba¤lant› hatt›, izolasyon flanfl›, bina kapama vanas›, daire girifl kapama vana-s›, regülatör, fleksib›l, do¤algaz sayac›, kolon alt› temizlik T’si, cihaz kapama va-nas›, do¤algaz tüketen cihaz, baca ba¤lant› borusu ve duman kanal› elemanlar›n-dan oluflur.

DO⁄ALGAZ TES‹SATINDA GÜVENL‹K VE KURALLARDo¤algaz, üretiminden tafl›nmas›ndan ve da¤›t›m›na kadar ve ayr›ca kullan›m afla-mas›nda tesisat ve donan›m›n kurallara uygun olarak tasarlat›lmas› ve iflletilmesidurumunda güvenli bir enerji kayna¤›d›r. Gaz da¤›t›m hatlar›n› tasarlay›p kuranlar

ile do¤algaz kullanan cihazlar›n üretimini yapan firmalar kullan›c›lar›n can ve malgüvenli¤ini sa¤lamak zorundad›rlar.

Do¤algaz tesisat›n›n projelendirilmesinden tesisat›n yap›lmas›na ve gazl› cihaz-lar›n montaj›na kadar her aflamada konuyla ilgili kurum ve kurulufllarca haz›rlana

yönetmelik ve tüzüklere uyulmas› büyük önem arz etmektedir. Do¤algaz kullanancihaz›n elektrik ve su ba¤lant›s› donan›m› da bulunmaktad›r. Bu nedenle do¤algaztesis ve cihazlar›n› projelendiren ve montaj›nda çal›flanlar›n bu konu ile ilgili mev-zuat konusunda e¤itilmeleri gerekmektedir. Do¤algaz tesisat›n›n tasar›m ve uygula-mas›n› yapan firmalar›n ve çal›flanlar›n›n halk sa¤l›¤›, çevre temizli¤i, çal›flma gü-

venli¤i, yang›ndan korunma kurallar› gibi konularda e¤itimden geçirilmeleri flartt›r.Do¤algaz tesisatlar›ndaki güvenlik konusu afla¤›daki bafll›klar alt›nda incelenebilir:

Malzeme aç›s›ndan bak›ld›¤›nda, do¤algaz hatt›n› yap›m›nda kullan›lan çelik ve polietilen borular›n bas›nca dayan›kl›l›¤› ve s›zd›rmazl›klar›, manometrelerin


Minimum gaz presostat›: Birak›fl›n oldu¤u tesisattabas›nc›n düflebilece¤i en altseviye girdisine göre çal›flanbir bas›nç kontroleleman›d›r.

Üst bas›nç presostat›: Birak›fl›n oldu¤u tesisattabas›nc›n ç›kabilece¤i en üst

seviye girdisine göre çal›flanbir bas›nç kontroleleman›d›r.

Solenoid ventil: Elektrikselsinyal ile aç›l›p kapanankontrol vanas›d›r. fiebekeveya yak›t hatt›na normaldeaç›k veya normalde kapal›olarak monte edilir. Selenoidvanaya elektrik verildi¤indenormalde aç›k ise kapal›konuma, kapal› ise aç›kkonuma gelir.



hassasiyeti ve mukavemeti, vana ve sayaçlar›n s›zd›rmazl›¤› ve bas›nç dayan›mlar›önemlidir.

Kaçaklar aç›s›ndan bak›ld›¤›nda, gaz kaça¤›n›n saptanmas›, gaz kaça¤› olmas›

halinde projenin gaz› süratle ortamdan ç›kar›lmas›n› sa¤layacak flekilde tasarlan-mas›, kaçak olmas› ya da tehlikeli bas›nç yükselmesi halinde, gaz› otomatik olarakkesecek donan›mlar önemlidir.

Ba¤lant› yerleri aç›s›ndan bak›ld›¤›nda boru ile vanalar›n, sayaçlar›n ve di¤erboru parçalar›n›n ba¤lant› yerlerinin s›zd›rmazl›¤› ile borular›n birleflme yerlerinins›zd›rmazl›¤› ve dayan›kl›l›¤› önemlidir.

Korozyondan korunma aç›s›ndan bak›ld›¤›nda özellikle yer alt›ndaki boru fle-bekesinin korozyondan etkilenmesi önemlidir. Yetki ve sorumluluklar aç›s›ndanbak›ld›¤›nda boru tesisat›nda çal›flan özellikle kaynakç› ve di¤er çal›flanlar›n mes-leki yetki ve yetenekleri ile boru tasar›m›n› yapan ve flebekeyi iflletenlerin mesleki

yetki ve yetenekleri önemlidir.

Konutlarda kullan›lan cihazlar›n güvenli¤i aç›s›ndan bak›ld›¤›nda do¤algazlaçal›flan cihazlar›n güvenli¤i ile montaj koflullar› ve çal›flt›rma koflullar› önemlidir.Nihayet evinde do¤algaz hatt› bulunduran ve do¤algazl› cihazlar› çal›flt›ran tü-

keticilerin bilgilendirilmesi ve e¤itimi önemlidir.

Do¤algaz Hatt›nda Emniyet Kurallar›Do¤algaz, hava ile % 5-15 limitleri aras›nda kar›flt›¤›nda, bir ateflle temas etme du-rumunda patlama özelli¤i bulunmaktad›r. Bu özelli¤i nedeniyle gerek do¤algazhatlar›nda gerekse ba¤lant› noktalar›nda s›zd›rmazl›¤a yönelik tüm emniyet tedbir-leri al›nm›fl olmal›d›r.

Do¤algaz hatt›ndaki emniyet kurallar› denildi¤inde do¤algaz hatt›ndaki ba¤lan-

t› elemanlar› ile ilgili olan vana, ayar eleman›, gaz kullanan cihaz ve di¤er ba¤lan-t› elemanlar› kastedilmektedir. Do¤algaz kullanan tesislerle ilgili olarak haz›rlanan

yönetmeliklerde, yetkilendirilmifl kurum ve kurulufllardan yetki belgesi almayankiflilerin do¤algaz tesisat›n›n yap›m ve montaj›nda çal›flamayacaklar› aç›kça belir-tilmektedir. Do¤algaz proje ve tesislerinde çal›flan kiflilerin bu konuda e¤itim alm›fl

ve sertifikas› olan kifliler olmas› gerekmektedir. Gaz tesisatlar›nda çal›flan kiflilergenelde dört grupta toplanmaktad›r. Birincisi iflverenler olup kendi iflini yapanlarda bu gruba girmektedir. ‹kincisi gaz ba¤lant› iflini yapan çal›flanlar olup gazl› ci-hazlar›n servis iflinde çal›flanlar da buna dahildir. Üçüncüsü do¤algaz›n sa¤lanma-s›nda görevli kimseler olup baz› durumlarda kirac›lara do¤algaz veren ev sahiple-ri de bu gruba kat›lmaktad›r. Dördüncü grup ise emlak sahipleri olup konut sahi-

bi, yöneticiler ve gaz kullanan kifliler bu gruba girmektedir.Gaz›n temin edilmesinde görev alan kiflilerin uymak zorunda oldu¤u baz› ku-

rallar bulunmaktad›r. Bunlar; acil kontrol elemanlar›n›n bulundurulmas›, sayaçlarüzerinde acil durumla ilgili notlar bulundurulmas›, kullan›lmayan ancak hala ser-

viste olan hatlar›n iflaretlenmesi, konutta gaz ba¤lant›s› yap›lmam›fl boru veya ci-haz üzerinde çal›flma yap›l›yorsa borunun havas›n›n boflalt›ld›¤›ndan veya cihaz›nçal›flt›r›lmadan önce deneme yap›ld›¤›ndan emin olunmas› say›labilir.

Kendi ifllerini yapanlar dahil iflverenlerin ise uymak zorunda oldu¤u kurallarbulunmaktad›r. Bunlar; iflverenlerin bu konuda yetkili olmalar›, yapt›¤› ba¤lant›la-r›n sa¤lam ve kusursuz olmas›, acil kontrol elemanlar›n›n çal›flt›r›l›p usulüne uygunbelirtilmesi, çal›flanlar›n›n uzman ve sertifikal› olmas›, sayaçlar›n ve kontrol ele-

manlar›n›n korunakl› montaj› ile yönetmelikte belirtilen tüm güvenlik önlemleri al-mas› olarak belirtilebilir.




Tesisat iflini gerçeklefltirecek personelin de uymak zorunda oldu¤u kurallar bu-lunmaktad›r. Bunlar; çal›flt›¤› alanla ilgili e¤itim ve sertifikalar›n› bulunmas›, yapt›-¤› iflle ilgili tüm emniyet önlemlerini alm›fl olmas› ve konusu ile ilgili e¤itimleri sü-

rekli takip ediyor olmas› say›labilir.Is› üreten cihazlar›n kullan›m ve montaj›yla ilgili de çeflitli kurallar bulunmak-tad›r. Cihaz›n yanma için gerekli havay› d›fl ortamdan yeteri kadar sa¤layacak ve

yanma ürünlerini d›flar›ya yollayacak hermetik baca donan›m›na sahip olmal›d›r.Elektrikli cihazlarla ilgili olarak güvenlik kurallar›, Nisan 1993’de yay›nlanan

TS2000 standard›nda verilmifltir. Bu standartta konutlarda vb. yerlerde kullan›lanelektrikli cihazlar›n; güvenirli¤i, cihazlar›n iflaretlenmeleri ve talimatlar›, cihazlar›nkaçak ak›m ve elektrik dayan›mlar› cihazlara uygulanacak deney ve deney flartla-r›, cihazlara yol verilmesi, ola¤and›fl› çal›flma, dayan›kl›l›k, konstrüksiyon, beslemeba¤›nt›lar› ve d›fl kordonlar, topraklama düzenleri ile vidalar ve ba¤lant›larla ilgilihükümler bulunmaktad›r.

Elektrik tesisat›nda çal›flacak kiflilerde çeflitli özellikler aranmaktad›r. Bunlar;elektrik konusunda yeterli bilgiye ve tecrübeye sahip olmas›, tehlikeler konusun-da gerekli bilgi ve deneyime sahip olmas› yan›nda gerekli e¤itimlere kat›l›p bu ko-nuda belge sahibi olmas›d›r.

Gaz hatlar›ndaki kaçaklar›n belirlenmesi s›ras›nda atefl ile kontrol yap›lmas›çok tehlikelidir. Patlama ve yang›n riski çok yüksektir. Bu yüzden uzmanlar›n daizni ile tafl›nabilir gaz detektörleri kullan›lmas› daha emniyetlidir. Bu ifllem s›ras›n-da yan›c› ya da patlay›c› sigara vb. maddeler tafl›nmamal›d›r.

Kaçak veya s›z›nt› tespit edilen bir hat, en k›sa sürede hattaki gaz kesilerek dev-reden ç›kar›lmal› ve de onar›lmal›d›r. Bu onar›m ifllemleri, kesinlikle sertifika sahi-bi bir uzman eflli¤inde yap›lmal›d›r.

S›z›nt›n›n meydana geldi¤i mahalde, lambalar›n yak›lmas› veya elektrikli cihaz-lar›n kullan›lmas› bile risk oluflturur. Bunun sebebi, elektrik devresinin bir k›v›lc›moluflturmas› sonucu yang›n ç›kma ihtimalidir.

Kaça¤›n tespit edilmesi durumunda bak›m yap›l›rken, ana gaz vanas›n›n kapa-t›lmas›n›n ard›ndan tüm cihazlar da tek tek kontrol edilerek hatta bulunan tüm ci-hazlar kapat›lmal›d›r. Bunun sebebi, onar›m s›ras›nda cihazlar›n içerisinde kalangazlar›n risk oluflturmas›d›r.

E¤er s›z›nt› kapal› bir mahalde meydana gelmiflse, öncelikli olarak mahalin havaland›r›lmas› sa¤lanmal›d›r. Bunun için mahalden d›flar›ya aç›lan tüm kap› vepencereler aç›lmal›d›r. ‹yice havaland›rma sa¤land›ktan sonra onar›m çal›flmalar›-na bafllanmal›d›r. E¤er mahalde havaland›rma yap›lamayan bölümler varsa, itfaiye-

ye haber verilerek sertifika sahibi bir uzman nezaretinde itfaiye taraf›ndan gaz›ntahliyesi sa¤lanmal›d›r.

Hatlardaki bak›m ve onar›m ifllemlerinin tamam›, gerekli kurumlardan belge al-m›fl olan uzmanlar eflli¤inde yap›lmal›d›r. Aksi halde, yap›lan çal›flman›n güvenilir-li¤inden emin olunamaz ve yasal olarak geçerli say›lamaz.

Gaz Ba¤lant›lar›na Yönelik Genel Koflullar Gaz ba¤lant›lar›na yönelik genel koflullar bafll›ca alt› bafll›k alt›nda toplanabilir.Bunlar; ehliyet ve denetim, malzeme ve iflçilik, genel emniyet tedbirleri, zarara kar-fl› korunma, mevcut gaz ba¤lant›lar› ve acil durum kontrolleri olarak s›ralanabilir.

Genel koflullar›n en bafll›cas› bu konuda uzmanl›k belgesi bulunmayan kiflile-

rin do¤algazla ilgili konularda ifl yapt›r›lmamas›d›r. Bunun anlam› iflverenlerin uz-man olmayan kiflileri gaz hatlar›nda çal›flt›rmamas› gere¤idir. Gaz tesisat› konusun-




da yetki belgesi olmayan hiçbir kimse gazla ilgili bir iflte çal›flt›r›lmamas› gerek-mektedir. Bahsedilen gaz belgesi yetkili kurulufllarca verilmifl olmal›d›r. Yetkili ku-rulufllar›n uygun olmayan kiflilere bu belgeyi vermemesi kesinlikle esast›r.

Genel koflullardaki di¤er bir bafll›k, malzeme ve iflçilikle ilgilidir. Gaz tesisat›n-da hiçbir flartta kurflun ve kurflun alafl›ml› borular kullan›lamaz. Ayr›ca mestlik ol-mayan borular›n nerelerde ve nas›l kullan›laca¤›na iliflkin standartlar kesinlikleuyulmas› gerekmektedir.

Genel koflullara iliflkin önemli bir bafll›k emniyet önlemlerine yöneliktir. Gazba¤lant›lar›, herhangi bir kifliye ya da mülke zarar vermeyecek flekilde önlemleral›narak yap›lmal›d›r. Gaz ba¤lant›s› ile ilgili çal›flma yapan görevliler, gaz ba¤lan-t›s› ve kaçaklarla ilgili gerekli emniyet tedbirlerini almadan ba¤lant› yerlerini terkedemezler. E¤er herhangi bir gaz ba¤lant›s› sökülmüflse, ba¤lant›n›n yap›ld›¤› bo-rular›n ç›k›fl a¤›zlar› s›zd›rmaz hale getirilmelidir. Gaz ba¤lant›s›nda gaz kaça¤› ileilgili bir araflt›rma yap›l›yorsa, bu araflt›rma s›ras›nda k›v›lc›ma neden olacak her-

hangi bir fley kullan›lmamal›d›r.Gaz ba¤lant›lar›ndaki genel koflullara iliflkin di¤er bir bafll›k, zarara karfl› korun-mad›r. Gaz tesisat›nda ba¤lant› ifllerini yapan görevliler, tesisat›n her bölümünüuygun bir flekilde konsol veya kelepçelerle desteklemelidirler. Ayr›ca, tesisatta ar›-za olmas›n› önleyecek flekilde yerlefltirmelidir. Gaz ba¤lant› parçalar›n›n korozyo-na karfl› korunmas› da bu önlemler aras›nda yer almaktad›r.

Gaz ba¤lant›lar› ile ilgili genel koflullar aras›nda mevcut gaz ba¤lant›lar›nda birde¤ifliklik yap›lmas› durumuna yöneliktir. Daha önce yap›lm›fl gaz tesisat›nda birde¤ifliklik yap›lmas› gerekiyorsa tesisat›n yap›ld›¤› zaman yürürlükte olan yönet-meli¤in flartlar›na uyulmas› gerekmektedir.

Gaz ba¤lant›lar› ile ilgili genel koflullara iliflkin son bafll›k acil durum kontrolle-

rine yöneliktir. Gaz tesisat›n›n giriflinin uygun bir yerine yerlefltirilmifl ana emniyet vanas› yoksa hiç kimse bu tür tesisata gaz beslemesi yapamaz. Ana emniyet vana-s›n› ba¤layan görevlinin yerine getirece¤i flartlar da tan›mlanm›flt›r.

Çelik Boru Kullan›m›nda Korozyona Karfl› Önlemler Yeralt›ndaki boru hatlar›nda korozyonun temel sebebi, elektrokimyasal korozyonhücresinin bulunmas›d›r. Bu elektrokimyasal hücrede anot ve katot olarak iki fark-l› bölge bulunur. Anot bölgedeki metaller çözünerek boruda mikro boyutlarda de-likler meydana getirir. Bu deliklerin büyümesiyle boru metalik özelli¤i yitirip ko-rozyona u¤rar.

Yeralt›na tesis edilmifl boru hatlar›nda, zeminin toprak yap›s›ndan kaynakl› ko-

rozyon olay› görülmektedir. Bunu önlemek için baz› yollara baflvurulabilir. En et-kin yöntem borular›n d›fl yüzeylerinin korozyona karfl› koruyucu malzemelerlekaplanmas›d›r. Yine de bu kaplamalarda iflçilik hatalar› veya benzeri sebeplerdenötürü y›rt›klar, delikler görülür. Bu da korozyon oluflumunun bafllang›c› için yeter-lidir. Sonuç olarak her ne kadar önlem al›nsa ve kaplama yap›lsa da korozyonunönüne geçilemeyece¤i söylenir.

Sadece kaplama yaparak gaz hatlar›ndaki borular›n korozyondan korumakmümkün de¤ildir. Buna ek olarak ayr›ca katodik koruma yoluna da baflvurulur.Hatta baz› bölgelerin toprak yap›s› korozyona çok elveriflli oldu¤undan katodikkoruma zorunluluktur. Bu koruma yollar›n›n maliyetleri yüksek gibi görünse de,korozyonun verece¤i hasar›n do¤uraca¤› maliyetin yan›nda küçük say›labilir. Bun-

dan dolay› ilk baflta tasarruf etme amac›yla bu koruma yollar›ndan kaç›nmak ileri-de daha büyük parasal kay›plara sebep olacakt›r. Bu noktada projelendirme ve




hatt›n tesis edilmesinden sorumlu kiflilerin duyarl› olarak söz edilen korozyonuönleyici yöntemlere baflvurmalar› gerekmektedir.

Korozyon oluflumundan sonra borularda oluflacak delikler veya y›rt›klar sonu-

cunda hattan gaz s›z›nt›s› olacakt›r. Bu da gaz maliyeti düflünülecek olursa müda-hale edilene kadar büyük bir kay›pt›r. Kayb›n yan› s›ra bu durumda çevreye de bü- yük etkileri olacakt›r. Hatta s›zan bu gaz›n alev almas› sonucu, büyük yang›nlar›nortaya ç›kaca¤› göz önüne al›nmal›d›r. Gaz alev al›p yanmasa dahi bölgedeki kifli-lerin ve di¤er canl›lar›n zehirlenmesi ölümle de sonuçlanabilir. Bunlar›n yan› s›raayr›ca delinene borunun de¤ifltirilmesi gerekecektir. Bu da ayr›ca bir maliyet do-¤uracakt›r. Hatt›n yeniden tesis edilmesi gerekecektir. Hatt›n yeniden tesis edildi-¤i süre boyunca kullan›c›lara hizmet verilemeyecektir. Bu da iflletmenin kazanc›naetki ederek, olas› kazanc› ortadan kald›racakt›r. Ayr›ca hatt›n ba¤l› oldu¤u bölge-deki kullan›c›lar da ma¤dur edilmifl olacakt›r. Bu da müflteri memnuniyetsizli¤iniberaberinde getirecektir.

Çelik borular›n korozyondan korunmas›na iliflkin bir standart halen yürürlükte-dir. TS5139 standard› çelik borular›n korozyona karfl› korunmas›na iliflkin esaslar›aç›klamaktad›r. Do¤algaz hatlar›n› projelendiren ve bu hatlar› tesis eden kiflilerinbu standarda uygun hareket etmesi gerekmektedir.

Gaz Alarm Cihazlar› ve Kullan›m›Do¤algaz kullan›lan yerlerde gaz s›z›nt›s› durumunda gaz konsantrasyonunu belir-lemek amac›yla kullan›lan cihazlar gaz detektörü olarak an›lmaktad›r. Patlay›c› ve-

ya yan›c› gaz konsantrasyonu tehlike yaratacak s›n›r de¤erlere geldi¤inde, detek-törler ›fl›kl› ya da sesli olarak uyar› sinyalleri veririler. Detektörler, gaz s›z›nt›s› ol-ma ihtimali olan bölgelere yerlefltirilirler. Kullan›m amac›na göre detektörler, kapa-l› veya aç›k alanlarda kullan›labilmektedir. detektör sistemi bir katalizör içerisinde

yerlefltirilmifl platin tel ile katalizörsüz bir platin telden oluflmufl köprüden oluflurdetektörlerin çal›flma prensipleri k›saca flöyle aç›klanabilir; teller, gaz›n oksidasyons›cakl›¤›na kadar önceden ›s›t›lmaktad›r. Gaz kaça¤› durumunda katalizörlü telüzerinde gaz›n oksidasyonu sonucu aç›¤a ç›kan ›s› enerjisi, telin direncini dolay›-s›yla da köprünün ç›k›fl gerilimini de¤ifltirir. Bu gerilim de¤iflimi daha sonra sinya-le dönüfltürülür. Detektörün konulaca¤› yer, gaz›n havadan a¤›r olup olmamas›nagöre de¤iflmektedir. Gaz havadan a¤›rsa detektör zemine, havadan hafifse tavana

yerlefltirilir. Gaz, hava ile ayn› yo¤unlukta ise bu durumda gaz detektörü herhangibir düzeye yerlefltirilebilmektedir. Detektörün filtresi, ana hava ak›m›na paralel yada dik olarak yerlefltirilebilir. Ortam›n nemi sinyal düzeyini etkilemektedir. Hava-daki nem, s›n›r de¤erin üzerine ç›karsa bu durum sinyal düzeyini düflürmektedir.

DO⁄ALGAZ ‹LE ISITMADA S‹STEM SEÇ‹M‹Sistem seçimi genelde, ihtiyaç duyulan kapasite ve genel kullan›m flekillerine gö-re yap›lmaktad›r. Is›tma sistemleri; bireysel ›s›tma, merkezi ›s›tma ve bölgesel ›s›t-ma olmak üzere üç grupta incelenebilir.

Bir veya birkaç binan›n blok alt›ndaki merkezi bir kalorifer dairesinden topluolarak ›s›t›ld›¤› sistem, merkezi ›s›tma sistemi olarak adland›r›l›r. Binan›n alt›ndakikazan dairesindeki kazanda haz›rlanan s›cak su, borularla dairelere iletilir. Kazandairesi, binan›n bodrumunda olabilece¤i gibi çat› aras›nda da olabilmektedir. Mer-kezi ›s›tmada kazan tercihi yap›l›rken pek çok kriter göz önüne al›nmaktad›r. Bun-lardan en önemlileri; kazan dairesinin yeri, kazan tipi, kazan kapasitesi ve kolek-

tör uygulamas›d›r. Kazan dairesinin yeri, binan›n durumuna göre bodrumda, çat›-da ya da nadiren ara katlarda olabilmektedir.




Yak›t fiyatlar›n›n gittikçe artt›¤› günümüzde kazan al›m›nda birinci kriter olarakiflletme maliyeti göz önüne al›nmal›d›r. Ancak kazan tipi seçiminin sadece fiyat kri-terinin dikkate al›nmas›, istenmeyen sonuçlar›n ortaya ç›kmas›na neden olabil-mektedir. Kazan seçimi yap›l›rken kazan›n verimlili¤i de dikkate al›nmal›, ömürboyu iflletme maliyetine bak›lmal›d›r. Aç›k genleflme depolu tek kazanl› sistemler,eski sistem olup enerji tüketimleri yüksek oldu¤undan tercih edilmemelidir. Gelifl-mifl kazanlarda otomatik kontrol sistemi bulunmaktad›r. Otomatik kontrol sistemi;kazan› farkl› zaman dilimlerinde (gece daha düflük kapasitelerde) ve ihtiyaca görefarkl› kapasitelerde çal›flt›r›r. Bu sistem, iç ve d›fl s›cakl›¤› da kontrol ederek kaza-n› en verimli bir flekilde iflletir.

Hem yat›r›m maliyeti hem de iflletme bak›m›ndan merkezi sistem bireysel siste-me göre daha ekonomiktir. Daire say›s›n›n artmas› merkezi ›s›tma sistemini dahada avantajl› hale getirir. Seçilen sisteme ba¤l› olmakla birlikte üç ve daha fazla da-ireli yap›larda bina alt›ndan merkezi ›s›tma önerilebilir. Özellikle do¤algaz kullan›-m›nda en uygun sistem merkezi sistem olarak ortaya ç›kmaktad›r. Do¤algaz kulla-n›lmas› durumunda, s›cak su veya buhar yerine yak›t tafl›nd›¤› için bölgesel ›s›tma-

ya göre daha avantajl›d›r. Pay ölçer sistemleri her dairenin kulland›¤› enerji mikta-r›n› ayr› ayr› ölçerek merkezi sistemin daha ekonomik iflletilmesini sa¤layacakt›r.

Bölgesel ›s›tma sistemlerinde, çok say›daki binan›n ›s›tma sistemi, ortak bir ›s›merkezine ba¤l›d›r. Is› merkezi ayr› bir bina olarak yap›l›r ve üretilen s›cak su ve-

ya buhar, boru kanallar› ile binalara da¤›t›l›r. Binalar ›s›tma merkezine bir kilomet-re mesafeden daha yak›nsa, 90°C s›cakl›¤›ndaki s›cak su sisteme do¤rudan gönde-rilir. Bölge ›s›tmas›, endüstri tesisleri, toplu konut uygulamalar›, mahalle ve flehir›s›tmas› gibi büyük ölçekli sistemlerde kullan›lmaktad›r. Is› merkezi ile binalar ara-s›ndaki uzakl›k birkaç kilometreden fazlaysa flehir veya uzaktan ›s›tma sistemi uy-gulan›r. Genellikle ›s› merkezinde haz›rlanan kaynar su veya buhar, birinci ak›flkan

olarak adland›r›l›r. Bu ak›flkan her binan›n alt›nda bulunan bir ›s› de¤ifltirici arac›-l›¤› ile ikinci devredeki s›cak suya iletilir. ‹kinci devredeki s›cak su sistemi merke-zi sistemde kullan›lan devredir.

Bölge ›s›tmas›nda seçilecek sistemin, yat›r›m ve iflletme maliyetleri üzerinde et-kisi büyüktür. Bu aç›dan bölge ›s›tmas› sistemini uygulamadan önce, çok iyi bir fi-zibilite çal›flmas› yap›lmal›d›r. Fizibilite çal›flmas›nda, yak›t cinsi, birincil devreak›flkan cinsi, ak›flkan s›cakl›¤›, ›s› merkezi say›s›, boru flebekesinin da¤›l›m› vb.parametreler göz önüne al›narak sistemin bölgeye uygunlu¤u incelenmelidir.

Do¤algaz, bölgesel ›s›tman›n önemini azaltmaktad›r. Termik santral söz konu-su olmamas› durumunda do¤algazla bölgesel ›s›tma çok avantajl› olmamaktad›r.Özellikle merkezi sistemin boru kanallar›ndaki ›s› kay›plar›, pompalama bas›nç ka-

y›plar›, sistemin verimini düflürmektedir. Ayr›ca merkezi sistemdeki bir ar›za bütünsistemin durmas›na neden olabilmektedir. Do¤algaza geçiflte, konutlarda tek mer-kezden ›s›tma yerine her blo¤un alt›na do¤algaz kazan› monte etmek daha avan-tajl› ve ekonomik olmaktad›r. Bir veya birkaç dairenin ›s›t›ld›¤› bu sistemde ak›fl-kan olarak s›cak su kullan›l›r ve ak›flkan s›cakl›¤› en fazla 90°C’dir.

Bireysel ›s›tma sistemleri, genellikle kapasiteleri 10-40 kW aras›nda olan sistem-lerdir. Bu sistem dahilinde kullan›lan cihazlar için kombi, kat kaloriferi ve soba ör-nek gösterilebilir. Yak›t olarak; motorin, do¤algaz ya da LPG kullan›l›r. Kömür kul-lanan kat kaloriferi sistemleri de vard›r. Bireysel ›s›tma sistemlerinin kullan›m› do-¤algaza geçifl ile artm›flt›r. Is›nmada soba kullanan konutlar do¤algaza geçifltensonra ço¤unlukla bireysel sistem kullan›m›n› (kombi ya da kat kaloriferi) tercih et-

mifllerdir. Kombi ve kat kaloriferi sistemlerinde kullan›m s›cak suyu elde etme ola-na¤› da bulunmaktad›r.




Is›tma sistemleri seçenekleri aras›nda bireysel ›s›tma sistemleri, merkezi ›s›tmasistemlerine göre daha pahal› bir tercihtir. Buna karfl›n, yak›t paras› toplamadakisorunlar ve kullan›c›n›n, ›s›tma sisteminden faydalanm›fl oldu¤u sürenin karfl›l›¤›

kadar ödeme yapma iste¤i, ›s›nmada bireysel sistemin tercih edilmesini art›r›c› et-kiler olarak ortaya ç›kar. Bireysel ›s›tma sistemlerinin tercih edilme nedenlerindenbir baflkas›, oda s›cakl›¤›n›n ve ›s›tma saatlerinin kullan›c› taraf›ndan ba¤›ms›z ola-rak ayarlanabiliyor olmas›d›r. Bireysel ›s›tma sistemlerinde kulan›m s›cak suyunuda ayn› cihazdan temin edebilme kolayl›¤›, bu sistemlerin sa¤lad›¤› di¤er bir avan-tajd›r. Bireysel ›s›tma sistemi planlan›rken en temel konulardan birisi de sisteminkullan›laca¤› evin baca sisteminin uygunlu¤udur. Bireysel ›s›tma sisteminin ›s›tmacihaz›n›n, evdeki mevcut baca sistemi ile uygun olmamas› durumu, yeni bir bacasisteminin yap›lmas› gereklili¤ini ortaya ç›kar›r. Baca maliyetlerinin yüksek seviye-lerde olmas›na karfl›n, uygun baca sisteminin kullan›lmas›, uygulaman›n do¤ru ya-p›lmas› bak›m›ndan gereklidir. E¤er baca sistemi yap›lmas› mümkün de¤ilse, geri-

ye yakma havas›n›n d›fl ortamdan al›nd›¤› hermetik cihaz kullan›m seçene¤i kal-maktad›r.

KULLANIM AMACINA GÖRE DO⁄ALGAZ TÜKET‹MC‹HAZLARIKullan›m amaçlar›na göre do¤algaz tüketen cihazlar bireysel sistemler ve merke-zi ›s›tma sistemleri olarak ayr›l›rlar. fiimdi s›ras› ile bu s›n›flar› ve alt bafll›klar›n› in-celeyelim.

Kullan›m amac›na göre do¤algazl› cihazlar genel olarak bireysel sistem ve mer-

kezi ›s›tma sistemleri olarak iki ana grupta incelenebilir.Bireysel sistemler ile ›s›nma, s›cak su ve piflirme ihtiyaçlar› karfl›lanabilmektedir.

Son y›llarda bireysel sistemin kullan›m› birçok yerde merkezi sisteme göre dahaçok tercih edilir hale gelmifltir. Bunun en önemli nedeni tüketicilerin kulland›klar›kadar do¤algaz bedeli ödenmesi avantaj› ve merkezi sistemde yak›t paras› toplan-mas› ile ortaya ç›kan zorluklard›r.

Konutlarda kullan›lan bireysel cihazlar kullan›m amaç ve fonksiyonlar›na göre›s›nma ve s›cak su amaçl› kombi, ›s›nma ve s›cak su amaçl› kat kaloriferi (boyler-li, ani su ›s›t›c›l›), ›s›nma amaçl› kat kaloriferi, ›s›nma amaçl› soba, s›cak su amaçl›flofben, piflirme amaçl› ocak ve f›r›n olarak s›ralanabilmektedir. Tüketicinin arzu-suna göre bu sistemlerin biri ya da birkaç› birlikte kullan›labilirler. Burada dikkatedilmesi gereken nokta, cihaz›n kullan›m amac› ve fonksiyonlar› dikkate al›narakgerekli emniyet sistemleri ile donat›lm›fl olmas›d›r.

Cihaz›n kendisi ile ilgili emniyet donan›mlar›n›n yan› s›ra, cihaz›n montaj›n›n yap›laca¤› yer ve tesisat ile ilgili emniyet tedbirleri de önemli olmaktad›r. Baz› bi-reysel do¤algazl› cihazlar› tan›yal›m.

Do¤algazl› Ocak ve F›r›nlar Do¤algazl› ocaklar yak›t olarak LPG gaz› kullanan mevcut ocaklarda de¤ifliklikler

yap›larak kullan›lan cihazlard›r. Bu cihazlarda kapasiteye göre meme çap› ayarlan-maktad›r.

Do¤algazl› fiofbenler Do¤algazl› flofbenler sadece s›cak su sa¤lamak amac› ile kullan›lan cihazlard›r.

fiofbenlerin de bacal› ve hermetik tipleri bulunmaktad›r. Mevcut flofbenlerin do¤al-gaza dönüflümü servisler arac›l›¤›yla yap›labilmektedir.




Do¤algazla çal›flan bütün bacal› cihazlarda oldu¤u gibi bacal› flofbenlerin bu-lundu¤u ortam›n havaland›r›lmas› zorunlulu¤u vard›r.

Bacal› cihazlar›n tüketici istese bile banyolara yerlefltirilmesi çok tehlikeli olup her y›l on-larca flofben zehirlenmesi bu nedenle yaflanmaktad›r. Banyolar›nda bacal› flofben bulunan tüketicilere, bunlar› ivedilikle banyo d›fl›na ç›karmalar› önerilmektedir.

Do¤algazl› SobaSobalar, yak›t olarak do¤algaz›n kullan›ld›¤› ve kapasiteye ba¤l› olarak bir veyabirkaç mekan›n ›s›t›ld›¤› ve sadece ›s›nma amaçl› kullan›lan cihazlard›r. Ortalamaolarak 3 kW ile 14 kW aras›nda de¤iflen kapasitelere sahiptir. Do¤algaz sobalar›bacal› ve hermetik olmak üzere iki gruptad›r.

Bacal› do¤algaz sobalar› yanma için gerekli havay› bulunduklar› ortamdan al›r, yanma sonu gazlar›n› ise bacaya verirler.

Hermetik do¤algaz sobalar›nda baca iç içe geçmifl iki borudan oluflur ve ciha-z›n yak›n›ndan d›fl ortama verilir. ‹ç içe borular›n birinden yanma için gerekli tazehava d›flar›dan temin edilir. Di¤erinden ise yanma sonu gazlar› d›flar› at›l›r.

Do¤algazl› Kat KaloriferiDo¤algazl› kat kaloriferleri bir veya birkaç dairenin ›s›nma ihtiyac›n› gideren cihaz-lard›r. Kat kaloriferlerinde atmosferik brülör kullan›labildi¤i gibi fanl› brülör dekullan›labilir. Kat kaloriferi sistemi, daire veya konut baz›nda ›s›nan suyun borulararac›l›¤› ile radyatörlere ulaflt›r›lmas› ve ›s› aktar›m› sayesinde ortam›n ›s›t›lmas›prensibine dayan›r. Kat kaloriferi; boyler veya ani su ›s›t›c›s› ile birlikte kullan›ld›-¤›nda, s›cak su elde etme imkan› da olmaktad›r.

D›fl hava kompanzasyon paneli ve oda termostat› gibi otomatik kontrol cihaz-lar› ile ekonomik ve verimli çal›flma sa¤lanabilir.

Do¤algazl› Kombiler Kombi hem ›s›nma hem de s›cak su temini amac›yla kullan›labilen bir cihazd›r.fiofben ve kat kaloriferinin ifllevini bir arada görme özelli¤i vard›r. fiofben büyük-lü¤ünde olup duvara monte edilebilir. Kombi bulunan bir evde ayr›ca bir flofbeneihtiyaç yoktur. Do¤algaz veya LPG ile çal›flt›r›labilir. Do¤algazl› kombileri baca ti-pine, yo¤uflma durumuna, alev ayar›na ve ateflleme sistemlerine göre s›n›fland›r-mak mümkündür. fiimdi s›ras› ile bu konulara de¤inelim.

Baca tipine göre kombiler üç tiptedir. Bunlar; bacal› kombi, bacal› fan kitli

kombi ve hermetik kombidir.Bacal› tip kombide, yanma havas›, kombinin bulundu¤u ortamdan sa¤lanmak-

ta, at›k gaz baca kanal› ile atmosfere at›lmaktad›r. Bacal› kombide iki önemli nok-ta bulunmaktad›r. Birincisi bu tip kombilerin monte edilece¤i ortamlarda havalan-d›rma flartlar›n›n yeterli olmas› gerekmektedir. ‹kincisi ise uygun boyutlarda çekifliiyi olan bir baca bulunmal›d›r.

Bacal› kombinin bulundu¤u ortamdaki havaland›rma menfezinin kapat›lmas› son derece tehlikeli olup bu nedenle pek çok kombi zehirlenmesi meydana gelmifltir.

Bacal› fan kitli kombiler baca sorunu olan konutlar için gelifltirilmifltir. Fanl›

kombilerin bacal› kombilerden fark›, at›k gaz›n bir fan kiti yard›m› ile en yak›nnoktadan atmosfere at›lmas›d›r. Bu tip kombilerde de bacal› kombilerde oldu¤u


D ‹ K K A T

D ‹ K K A T



gibi yanma havas› ortamdan sa¤lan›r. Bu nedenle cihaz›n bulundu¤u ortam›n uy-gun havaland›rma koflullar›nda bulunmas› gerekmektedir.

Hermetik kombilerde yanma için gerekli olan taze hava bir fan kiti ile d›fl at-

mosferden al›n›p, yanma sonucu oluflan at›k gaz ayn› sistemle atmosfere at›lmak-tad›r. Yanma tamam› ile kapal› bir yanma odas› içerisinde mahalden ba¤›ms›z ola-rak gerçeklefltirildi¤inden yanma s›ras›nda ortam›n havas› kullan›lmaz. Bu neden-le ortam›n havaland›r›lmas›na gerek yoktur. Baca gaz› zehirlenmelerine karfl› çokemniyetlidir. Bu özelliklerinden dolay› bu tip cihazlar yatak odas› d›fl›nda atmosfe-re bitiflik duvar› olan ortamlara monte edilebilmektedir.

Hermetik kombiler bacas› olmayan veya uygun koflullarda bacas› bulunmayankonutlarda yayg›n olarak kullan›lmaktad›r.

Baca tipine göre kombilerden hangisinin kullan›lmas› daha emniyetlidir?

Yo¤uflma durumuna göre kombiler ise klasik kombi ve yo¤uflmal› kombi flek-linde iki tiptedir.Klasik kombilerde, do¤algaz›n içerisinde gizli olarak bulunan su buhar› enerjisi

yanma s›ras›nda ortaya ç›kan at›k gaz›n yüksek s›cakl›¤› nedeni ile kullan›lamaya-rak d›flar› at›lmaktad›r. Bu enerjiye yak›t›n gizli ›s›s› da denilmektedir. Yak›t›n içe-risindeki bu gizli enerjinin dikkate al›nmad›¤› ›s›l de¤ere alt ›s›l enerjisi denir. Ya-k›t›n içerisindeki bu gizli enerjinin dikkate al›nd›¤› ›s›l de¤ere üst ›s›l enerjisi denir.Yo¤uflmal› tip kombilerde at›k gaz s›cakl›¤› düflük tutularak bu gizli enerji sistemegeri kazand›r›lmaktad›r.

Do¤algaz›n alt ›s›l de¤eri ile üst ›s›l de¤eri aras›nda %11 fark bulunmaktad›r, bufark› su buhar› enerjisi oluflturmaktad›r.

Yo¤uflmal› sistemde yak›t›n üst ›s›l enerjisi kullan›ld›¤›ndan bu tip kombilerin verimi klasik sistemlere göre % 5-15 daha fazlad›r. Ayr›ca düflük baca gaz› s›cakl›-¤› nedeniyle atmosfere zararl› azotoksitler (NOX) verilmemektedir. Baz› Avrupa ül-kelerinde yo¤uflmal› sistemlerin zorunlu olarak kullan›lmas› istenmektedir.

Düflük s›cakl›k sistemi prensibine göre çal›flt›¤›ndan kullan›lacak radyatör say›-s› klasik sisteme göre daha fazla olmaktad›r.

Gaz hatt›nda yo¤uflmufl su bulundu¤undan at›k gaz›n geçti¤i kombi ve bacabölümleri paslanmaz çelikten yap›lmaktad›r. Bu durum bu tip cihaz›n klasik cihaz-lara göre daha pahal› olmas›na neden olmaktad›r.

Alev ayar›na (modülasyon) göre kombi tipleri aç-kapa, iki modülasyonlu ve üçmodülasyonlu olmak üzere üç tiptedir.

Aç - Kapa (On-Off) tip kombilerde Ayarlanan termostat s›cakl›¤›na ba¤l› olarakalev ya tam kapasitededir, ya da tamamen kapal›d›r. Her durma ve çal›flma yak›ttüketimini olumsuz yönde etkiler.

‹ki modülasyonlu tip sistemlerde iki ayr› veriye göre alev ayar› yap›lmaktad›r.Birincisinde s›cak su kullan›m hatt› için oransal bir yanma sa¤lan›r. ‹kincisinde ise,kombi üzerindeki istenilen termostat s›cakl›¤›na ba¤l› olarak alev ayarlanmaktad›r.Örne¤in termostat 65 °C ayarlanm›fl ise ›s›tma devresindeki su s›cakl›¤› bu de¤ere

yaklaflt›¤›nda su s›cakl›¤› kontrol edilerek alev k›s›l›r, uzaklaflt›¤›nda aç›l›r.Üç modülasyonlu tip sistemde yukar›da sözü edilen modülasyonun d›fl›nda oda

s›cakl›¤› da üçüncü bir veri olarak kaydedilmektedir. Oda s›cakl›¤› bu de¤ere yak-laflt›¤›nda alev k›s›l›r, uzaklaflt›¤›nda ise aç›l›r.

Bu sistemler kombinin gereksiz yanmas›n› önleyerek enerji tasarrufu sa¤lar.


SIRA S‹ZDE4



fiimdi de k›saca ateflleme flekline göre kombiler pilot alevli kombi ve elektro-nik atefllemeli kombi olarak ikiye ayr›l›r. fiimdi ateflleme tipine göre kombileri in-celeyelim.

Pilot alevli kombilerde cihaz devredeyken, pilot alevi sürekli olarak yanar du-rumdad›r. ‹lk iflletmeye alma safhas›nda gaz ve çakmak dü¤mesine ayn› anda bas›-larak pilot alevi yak›l›r. Sistem çal›flt›¤› sürece pilot alevi yanar durumdad›r. Yanandurumdaki pilot alev gerekti¤inde atmosferik brülörün devreye girmesini sa¤lar.

Elektronik atefllemeli kombide atmosferik brülör s›cak su devresinin ya da ›s›t-ma devresinin iflletime girmesi gerekti¤inde elektronik ateflleme sonucu otomatikolarak devreye girer. Bu tip kombilerde pilot alevi olmad›¤›ndan pilot alevindekigibi ek bir tüketim söz konusu de¤ildir.

Do¤algaz kullan›m›nda bireysel sistem tercih edilmesi durumunda yukar›dakiseçenekler ortaya ç›kmaktad›r. Bunlardan ilk yat›r›m› en ucuz olan do¤algazl› so-ba olmaktad›r. Ancak bunda da konforlu bir ›s›nma sa¤lanmamaktad›r.

Is›nma amac› d›fl›nda ocak ve f›r›nlarda do¤algaz kullan›m› fiyat olarak ucuzdur.Bu uygulama, sürekli tüp de¤ifltirme zahmetini ortadan kald›rd›¤› gibi her tüpün di-binde kalan bir miktar kullan›lamayan gaz israf›n› da ortadan kald›rmaktad›r.

Kat kaloriferi kullan›m› bir veya birkaç dairenin ›s›t›lmas›nda kullan›lan yayg›nbir yöntemdir. Boyler ile birlikte kullan›ld›¤›nda ayn› zamanda s›cak su teminini desa¤lamaktad›r. Hem ›s›nma hem de s›cak su teminini sa¤lamas› az yer kaplamas›

ve daha ucuz olmas› nedeni ile kombi en yayg›n bireysel ›s›nma seçene¤i olarakortaya ç›kmaktad›r.

Kazanlar Merkezi ›s›tma sistemleri, bir kazan dairesindeki bir veya birkaç kazan ile çok sa-

y›da dairenin ›s›t›ld›¤› sistemlerdir. Bu sistem kazan ve donan›mlar›ndan oluflankarmafl›k bir yap›y› oluflturur. Merkezi sistem do¤algazl› cihazlar; çelik kazanlar,döküm kazanlar, üflemeli brülörlü kazanlar, atmosferik brülörlü kazanlar, yo¤ufl-mal› kazanlar, kaskad sistemleri fleklinde s›ralanabilir.

Kazanlar; ›s›tma sistemine s›cak su (›s›t›c› ak›flkan) sa¤layan ünitelerdir. Yak›t›n verdi¤i enerji ile ›s›t›lan su, sirkülasyon pompas› ile radyatörlere gönderilir.

Kazanlar genel olarak; döküm kazanlar ve çelik kazanlar olmak üzere iki tipte-dir. Döküm kazanlar da brülör tiplerine göre üflemeli ve atmosferik olmak üzereiki tipte bulunur. Son y›llarda yo¤uflmal› kazanlar da ›s›tma sistemine girmifltir.

Merkezi sistemle do¤algaza geçiflte en s›k karfl›lafl›lan sorulardan bir tanesi ka-zan seçiminde döküm ya da çelik kazandan hangisinin tercih edilmesi yönünde-

dir. Bu tercihte önemli olan sat›fl ve servis güvencesi ile birlikte dönüflüm projesi-nin bir bütün olarak de¤erlendirilmesidir.

Döküm kazanlar, TS 430 standartlar›na uygun olarak üretilirler. Döküm kazanlardilimler halinde olmas› nedeni ile kazan dairesine kolayca tafl›nabilme ve monte edi-lebilme özelli¤ine sahiptir. Yanma odas› geometrisine uygun olarak dilim eklenerekkapasiteyi art›rmak mümkündür. Ömürleri için 30 y›la kadar süre verilebilmektedir.

Çelik kazanlar, 1.000 kW kapasiteye kadar TS EN 303-1/2/3, 1.000 kW’dan da-ha yüksek kapasitede TS 497 standartlar›na göre ve mono blok olarak üretilirler.Dönüflüm yap›lan binalarda kazan›n binaya girifli, mono blok olmas› nedeni ileproblem yaratabilmektedir.

Fiyatlar› döküm kazanlardan daha ucuzdur. Kullan›m flartlar›na ba¤l› olmakla

birlikte ömürleri döküm kazanlara göre çok daha azd›r. Tamirat ve bak›m› dahakolayd›r.




Verim aç›s›ndan bak›ld›¤›nda do¤algaz uygulamas›nda kazanlar aras›nda bü- yük bir verim fark› yoktur. Korozyona karfl› daha hassast›rlar.

Döküm ve çelik kazanlar aras›nda verim ve yak›t tüketimi bak›m›ndan büyük

bir fark yoktur. Döküm kazanlar geç ›s›n›rlar, ›s›y› bünyelerinde koruduklar›ndangeç so¤urlar. Çelik kazanlar ise çabuk ›s›n›r ve çabuk so¤urlar. Do¤algaz dönü-flümlerinde mevcut binan›n kazan›, do¤algaz kazan› ile de¤ifltirilece¤inden kazan›binaya sokmada döküm kazan daha avantajl›d›r. Çelik kazanlarda ise böyle du-rumlarda yerinde montaj söz konusu olabilmektedir. Ancak burada üretici firma-n›n sa¤lad›¤› garanti flartlar› iyi bir flekilde incelenmelidir.

Üflemeli tip brülör kullanan kazanlar da yanma için gerekli hava bir fan vas›ta-s› ile kazan dairesi ortam›ndan kazana verilir. Havay› üfleyen fan bulunmas› nede-ni ile bazen rahats›z edici seviyelere ulaflabilen bir ses oluflmaktad›r. Brülör - ka-zan uyumu ve baca konstrüksiyonuna gösterilecek önem ile (örne¤in keskin dir-sek kullan›m› gibi) ses, kazan dairesi d›fl›na ulaflmayacak seviyede kal›r. Hava aya-

r› çok iyi yap›labildi¤inden yak›t tüketimleri daha düflüktür. Kazan› de¤ifltirmeden,çift yak›tl› brülörlerle alternatif yak›t (fuel-oil, motorin, LPG) kullanabilme avantaj› vard›r. Dökme dilimli kazanlarda dilim eklenmesi ile kapasite yükseltilmesi duru-munda brülör de¤iflimi gerektirmeyebilmektedir.

Üflemeli brülörlü kazanlardan ana fark› havay› yanma odas›na do¤al olarak al-mas›d›r. Bu brülörlerde baca, yanma hücresi ve yakma havas› birbirleri ile kesin-likle uyumlu olmal›d›r. Atmosferik brülörlü kazan kullan›lacaksa keflif aflamas›ndabacan›n sisteme uygunlu¤u iyi bir flekilde incelenmelidir. Çünkü bu brülör sistem-lerinde oluflan gaz, atmosfer flartlar›nda ilave bir üfleme olmaks›z›n (fans›z) ›s›nanhavan›n yükselmesi sistemi ile bacadan at›lmaktad›r. Bacada gaz›n sürtünme kay-b› düflük olmal›d›r. Bu yüzden bacan›n, uygun kesitte, pürüzsüz olmas› ve so¤u-

mamas› önemlidir. Atmosferik brülörlü kazanlar en yüksek 225.000 kcal/h kapasi-teye sahip olmalar›na ra¤men kaskad kazan uygulamas› ile 1.125.000 kcal/h kapa-siteye kadar kullan›labilirler. Sessiz çal›fl›rlar. Basit yap›lar› ve afl›nacak parças›n›nolmamas› nedeni ile ar›za yapma ihtimali azd›r. Bu tip brülörlü kazanlar sadecedo¤algaz ve LPG yakabilirler, s›v› yak›tla çal›flmazlar.

Klasik kazanlarda, do¤algaz›n içerisinde gizli olarak bulunan su buhar› enerjisi yanma s›ras›nda ortaya ç›kan at›k gaz›n yüksek s›cakl›¤› nedeni ile kullan›lamaya-rak d›flar› at›lmaktad›r. Bu enerjiye yak›t›n gizli ›s›s› da denilmektedir. Yo¤uflmal›tip kazanlarda at›k gaz s›cakl›¤› düflük tutularak bu gizli enerji sisteme geri kazan-d›r›lmaktad›r.

Yo¤uflmal› sistemde yak›t›n üst ›s›l enerjisi kullan›ld›¤›ndan bu tip kombilerin

verimi klasik sistemlere göre % 5-15 daha fazlad›r. Düflük baca gaz› s›cakl›¤› nede-niyle atmosfere zararl› azot oksitler (NO X ) verilmemektedir. Baz› Avrupa ülkelerin-de yo¤uflmal› sistemlerin zorunlu olarak kullan›lmas› istenmektedir. Düflük s›cak-l›k sistemi prensibine göre çal›flt›¤›ndan kullan›lacak radyatör say›s› klasik sistemegöre daha fazla olmaktad›r. Gaz hatt›nda yo¤uflmufl su bulundu¤undan at›k gaz›ngeçti¤i kazan ve baca bölümleri paslanmaz çelikten yap›lmaktad›r. Bu durum butip cihaz›n klasik cihazlara göre daha pahal› olmas›na neden olmaktad›r.

Yo¤uflmal› sistemlerde neden verim daha yüksektir?

Apartman kazan dairelerinde kazan kullan›m› yerine birden fazla kombi birbi-

rine ba¤lanarak yüksek kapasitede ›s›tma sa¤layan sistemlere kaskad sistemler de-nir. Bu sistemde en az 2 en çok 16 adet cihaz kaskad sistemiyle ba¤lanabilir. Mev-


SIRA S‹ZDE 5



sim geçifllerinde daha az kombi çal›flt›r›larak, yar›m kapasitede verimsiz kazan ça-l›flt›rmak yerine, tam kapasitede 2 veya 3 kombi çal›flt›r›l›r. Kullan›lan su hacmi da-ha azd›r. Dolay›s›yla daha az su kütlesi ›s›t›lm›fl ve dolaflt›r›lm›fl olur. Kazan daire-

sinde daha az yer kaplar. Birden fazla olmas›, bak›m veya ar›za durumunda yedek-leme olana¤› sa¤lar.

Kaskad istemler mevsim geçifllerinde neden daha avantajl›d›r?

BACALARBaca, at›k gaz›n çevreye ç›k›fl›n› sa¤lama ve s›cak gaz›n kazanda istenilen h›zda ça-l›flabilmesi için gerekli çekifli sa¤lama ifllevini yerine getirir. Ayr›ca bacalardan; ifl-letme emniyetini sa¤lamas›, yang›na karfl› emniyetli olmas›, kolay ve iyi bir flekil-de temizlenebilmesi, ›s› yal›t›mlar› iyi yap›lm›fl olmas›, ›s›tma cihazlar› ile emniyet-li bir flekilde ba¤lanm›fl olmas›, yanmayan malzemeden yap›lmas› ve 500°C baca

gaz› s›cakl›¤›nda, d›fl yüzeyin s›cakl›¤› 100°C’yi geçmemesi gibi özellikler de bek-lenmektedir.Baca aç›s›ndan kalorifer kazanlar› dört grupta toplanabilir. Bunlar; alçak ba-

s›nçl› brülörlü s›v› ve gaz yak›tl› kazanlar (kapal› sistem), yüksek bas›nçl› brülörlüs›v› ve gaz yak›tl› kazanlar (kapal› sistem), atmosferik brülörlü gaz yak›t kazanlar›(aç›k sistem), üflemesiz kat› yak›t kazanlar›d›r.

Alçak bas›nç brülörlü kazanlarda; yakma havas›, brülör ile sa¤lan›r. Kazanda,kazan - baca ba¤lant› kanal›nda ve bacada, gaz›n dolafl›m› baca çekifli ile sa¤lan›r.

Yüksek bas›nç brülörleri; karfl› bas›nçl› kazanlarla kullan›l›r. Bu brülörler, yakmahavas›n› temin etmenin yan›nda, kazandaki bas›nç kay›plar›n› da karfl›lar. Bu tipkazanlarda kullan›lan bacalardan, sadece baca kanal› ve bacadaki kay›plar› yen-

mesi istenir. Atmosferik brülörlü kazanlarda; baca yakma temininin yan› s›ra; ka-zan, ba¤lant› kanal› ve bacadaki kay›plar› da do¤al çekifli ile karfl›lamal›d›r. Üfle-mesiz kat› yak›t kazan bacalar›, yakma havas› temininin yan› s›ra; kazan, ba¤lant›kanal› ve bacadaki sürtünme direncinden oluflan bas›nç kay›plar›n› da karfl›lamal›-d›r. Bu bas›nç kay›plar› do¤al baca çekifli ile sa¤lan›r.

Bacalar yap›lar›na göre s›n›fland›r›labilir. S›ras›yla yap›lar›na göre bacalar› ince-leyelim.

Tek cidarl› bacalar, 1950 y›llar›n›n bafllar›na kadar dolu tu¤ladan örülmüfl ola-rak yap›l›rd›. Bu tip bacalar h›zl› ve kolay yap›lmakta olup, konutlarda da hala kul-lan›lmaktad›r.

Çift cidarl› bacalar, 1960’l› y›llar›n ortas›ndan itibaren kullan›lmaya bafllanm›fl-

t›r. Merkezi ›s›tma sistemlerinin art›fl› ve baca gaz› s›cakl›¤›n›n düflük olmas› iste¤i ve bacan›n zarar görmemesi düflüncesiyle çift cidarl› baca konstrüksiyonu geliflti-rilmifltir.

Bacan›n iç cidar›; atefl tu¤las› veya ›s›ya karfl› izole edilmifl çift cidarl› paslanmazçelikten meydana gelir. D›fl cidar ise, hafif betondan yap›lm›fl form parçalar, dolgutu¤la, delikli tu¤la, yüksek f›r›n bloklar›, gaz beton bloklar›, hafif betondan yap›l-m›fl içi bofl bloklar veya hafif beton bloklar›ndan oluflturulabilir.

Üç cidarl› bacalar, 1970’li y›llar›n ortalar›ndan sonra kullan›lmaya bafllanm›flt›r.Bacadaki yal›t›m›n öneminin artmas›, bu bacalar›n kullan›m›n› artt›rm›flt›r.

Geleneksel bacalar nemden etkilenmektedir. Nemden Etkilenmeyen Bacalar,

baca ç›k›fl›ndaki iç cidar s›cakl›¤›n›n, yo¤uflma s›cakl›¤›n›n alt›na düflmeyece¤i var

say›larak hesaplanm›flt›r. Geleneksel bacalara do¤algazl› ›s›tma cihazlar› ba¤land›-¤›nda, bacada yo¤uflma meydana gelir. Bu da baca hasarlar›na neden olur.


SIRA S‹ZDE

6



Bacalar›n S›n›fland›r›lmas›Günümüzde bacalar; adi bacalar, ferdi bacalar ve ortak bacalar olarak üç s›n›fta in-celenmektedir.

Adi bacalar , zeminden çat›ya tek kolon halinde yükselir. Birden fazla daire ay-n› bacay› kullan›r. Bu tip bacalara do¤algazl› cihazlar›n ba¤lanmamas› gerekmek-tedir. Yap›m› ve kullan›m› tavsiye edilmeyen bacalard›r.

Ferdi bacalar, kullan›lan üniteden çat›ya kadar tek kolon halinde yükselir. Herbir baca bir ünitenin kullan›m›na göre tasarlanm›flt›r. Do¤algazl› cihazlar için, içine

paslanmaz sac k›l›f geçirilmesi kayd›yla, en uygun baca tipi ba¤›ms›z bacalard›r.Ortak bacalarda; ana baca zeminden çat›ya kadar yükselirken, her üniteye ait

branflmanlar›n ba¤land›¤› baca tipine denir. Yap›m› ve kullan›m› tavsiye edilmez.Ortak bacalar›n sa¤lamas› istenen koflullar afla¤›da s›ralanm›flt›r:

• Ortak baca branflman›n›n yüksekli¤i 2 m’den az olmamal›d›r. Yataydaki bo-ru boyu ise mümkün oldu¤u kadar k›sa olmal›d›r.

• Müstakil bacan›n etkili yüksekli¤i en az 4 m olmal›d›r.• ‹ki ortak baca branflman› ayn› katta ana bacaya ba¤lanmamal›d›r.• Her ortak baca branflman›na sadece bir cihaz ba¤lanmal›d›r.• Bir ortak bacaya do¤algazl› cihaz ba¤lanm›flsa, di¤er bacalara s›v› veya kat›

yak›tl› cihaz ba¤lanmamal›d›r.

• Her katta iki daire bulunuyorsa; bacal› cihazlar›n ayn› ortak bacaya ba¤lan-mas› uygun de¤ildir. Bu durumda ikili ortak baca uygulamas› yap›l›r.

• Dördüncü ve beflinci kattan itibaren ikinci bir ortak baca yapma zorunlulu-¤u vard›r.

• Üflemeli brülörlü cihazlar, ortak bacaya ba¤lanmamal›d›r.

Yo¤uflma nedir? Araflt›r›n›z.

Bacalarda Yo¤uflma ve KorozyonDo¤algaz kullanan cihazlar›n bacalar›nda yo¤uflma flu sebeplerden dolay› görülür:

• Do¤algaz›n yo¤uflma s›cakl›¤› di¤er yak›tlardan daha yüksektir.

• Do¤algaz›n yanmas› sonucu di¤er yak›tlara göre daha fazla su buhar› olufl-maktad›r. Daha az yakma havas› gerekti¤inden, daha az baca gaz› aç›¤a ç›-


fiekil 8.2

Bacalar›n S›n›fland›r›lmas›

(a) Adi Bacalar(b) Ba¤›ms›z Bacalar(c) Ortak Bacalar (Karakoç, 2007)

SIRA S‹ZDE 7



kacakt›r. Mevcut baca kesiti bu yüzden yaklafl›k % 30 büyük kalmaktad›r.Bu da bacan›n çabuk so¤umas›na ve yo¤uflmas›na neden olur.

• Baca yal›t›m›n›n yetersiz oluflu, bacan›n çabuk so¤umas›na neden olmakta,

bu da yo¤uflmay› h›zland›rmaktad›r.• Herhangi bir nedenle azalt›lan yakma havas› miktar› baca gaz› debisini dü-flürmekte, bu da istenmeyen baca so¤umas›na neden olmaktad›r.

Bacadaki yo¤uflma da korozyona neden olmaktad›r. Yo¤uflan su buhar› s›vala-r›n dökülmesine, bacan›n yar›lmas›na, hatta devrilerek hasar vermesine neden ola-bilir.

Yo¤uflman›n nedenleri iyi incelenirse buradan çözümüne de geçilebilir. Di¤erönemli nokta ise, baca kesitinin do¤algaz kullan›m›na uygun belirlenmesidir. Ba-calarda yo¤uflman›n önlenmesi bak›m›ndan önemli bir nokta da bacan›n iyi yal›t›l-mas›d›r. Do¤algaz›n kullan›lmas› durumunda yanma sonucunda di¤er yak›tlara gö-re daha fazla su buhar› ç›kmaktad›r. Baca gaz› s›cakl›¤› düflük oldu¤unda da ne-

min baca gaz› ile tahliyesinde problemler ortaya ç›kmaktad›r. Özellikle 100°C’dendaha düflük baca gaz› s›cakl›¤›nda, bacan›n iyi yal›t›lmas› halinde de yo¤uflma ola-bilir. Do¤algazda baca gaz› yo¤uflma s›cakl›¤› 50°C’dir. S›v› ya da kat› yak›ta göre

yap›lm›fl bacadaki iç cidar s›cakl›¤›, söz konusu yak›tlar›n yo¤uflma s›cakl›klar›nauygundur. Bu bacalarda do¤algaz yak›lmas› durumunda yo¤uflma meydana gelir.

Yo¤uflma hakk›nda daha fazla bilgi sahibi olmak için Enerji Ekonomisi (Anadolu Üniversi- tesi, 2010) isimli kitab›n Is›tma Sistemlerinde Enerji Ekonomisi (Sayfa: 100) bafll›kl› bö-lümünden yararlanabilirsiniz.

DO⁄ALGAZ KAZAN DA‹RELER‹NDE, B‹NA ‹Ç‹TES‹SATLARINDA VE EMN‹YET AÇISINDAN D‹KKATED‹LMES‹ GEREKEN ÖNEML‹ NOKTALAR

• Gaz sistemlerinde emniyet gaz›n herhangi bir tehlike yaratmadan, ihtiyaçla-r› karfl›layacak flekilde kullan›c›lara ulaflt›r›lmas›, can ve mal kayb›na nedenolmadan güvenilir bir flekilde kullan›lmas›n›n sa¤lanmas› anlam›n› tafl›r.

• Kolayca yanabilen do¤algaz, bir yak›t olarak kullan›lmas›n›n yan› s›ra baz›ifllem tesislerinde haz›rl›k maddesi olarak da kullan›labilir. Do¤algaz›n havaile belli oranlarda kar›flmas› yanman›n verimli olmas› aç›s›ndan önemlidir.

• Do¤algaz zehirleyici de¤ildir. Do¤algaz nedeni ile meydana gelen zehirlen-melerde ortamda afl›r› do¤algaz birikmesi sonucu oksijen yetersizli¤inin

meydana gelmesinden kaynaklanmaktad›r. Bu durum ölümcül sonuçlara yol açabilmektedir.

• Do¤algaz›n canl›lar›n konforunu sa¤lamaya yönelik kullan›m› için, üretimi-nin bafllang›c›ndan tüketim aflamalar›n›n sonuna kadar emniyetli bir flekilde,herhangi bir s›z›nt›ya mahal vermeden aktar›labilir yap›da olmas›n›n sa¤lan-mas› gerekir. Yani boru hatlar›nda, depolama birimlerinde, bas›nc›n›n art›-r›ld›¤› veya düflürüldü¤ü ara birimlerde ve en son do¤algaz›n yak›t olarakkullan›ld›¤› cihazlarda herhangi bir kaçak durumunun meydana gelmemesisa¤lanmal›d›r.

• Gaz›n depolanmas›nda ve borulardan nakledilmesinde kaça¤a engel olabil-mek için bas›nç de¤erinin uygun seçilmesi gerekir.

• Gaz ikmali için kullan›lan sistemler, emniyet aç›s›ndan meydana gelmesimuhtemel riskleri minimum seviyede tutabilecek flekilde tesis edilmelidir.


D ‹ K K A T



• Do¤algaz›n yanma ürünleri zehirleyicidir. Cihazlar›n bak›m durumlar› bu et-kinin daha belirgin flekilde ortaya ç›kmas›na neden olabilir. O nedenle ci-hazlar›n kontrol ve bak›mlar› belirli periyotlarda mutlaka yap›lmal›d›r.

• Do¤algazl› kazan projelerinde afla¤›daki hususlara dikkat edilmelidir:• Kazan dairesinde yeterli havaland›rma sa¤lanmal›d›r.• Kazan dairesindeki bacalar›n standartlara uygun olarak imal edilmesinde

gereken hassasiyet gösterilmelidir.• Yang›n tehlikesine karfl› gerekli önlemler al›nmal›, kaçak durumu gaz kaça-

¤› tespit cihazlar› ile belli aral›klarla kontrol edilmelidir.• Kazan›n kumanda edilmesini ve bak›m›n›n yap›lmas›n› sa¤layan teknik

personel için dinlenme odas›, alet-edevat bölmesi gibi tüm alanlar olufltu-rulmal›d›r.

• Kazan kapasitesinin 1200 KW de¤erinden büyük seçilmesi durumunda, or-tamda normal girifl ç›k›fl d›fl›nda bir de acil girifl-ç›k›fllarda kullan›labilecek

hat oluflturulmal›d›r.• Kazan dairesinde toplam kapasite de¤eri 120 KW de¤erinden fazla ise gazsayac› ayr› bir odaya konulmal›, bu odadan da kazan dairesine geçifl olma-mal›d›r.

• Elektrik ekipmanlar›n›n ayr› bir bölmede yer almas› emniyeti art›racakt›r.• Kazan dairelerinde havaland›rma önemli bir kriteridir. Kazan gücü 60 KW’tan

fazla ise veya tüm kapasite 120 KW’tan fazla ise kazan dairesinin havaland›-r›lmas›na özellikle dikkat edilmelidir. Bu tip kazan dairelerinde hava saatteen az 5 sefer de¤ifltirilmelidir.

• Kazan dairesinin hacminin 200 m3’den büyük olmas› durumunda ekstra havaland›rma sistemi kurmaya ihtiyaç olmadan do¤al havaland›rma yoluna da

gidilebilir.• Kazan dairelerinde, kazan içerisindeki bas›nç de¤eri belirli bir eflik de¤erini

aflt›¤›nda patlama gerçekleflir. Bu patlaman›n kontrollü olarak gerçeklefltiri-lebilmesi için kazan y›rt›lma yüzeyi denilen bir yüzey tasarlanm›fl olmal›d›r.Bas›nç fazlal›¤› durumunda kazan patlayacak duruma geldi¤inde, patlamabu yüzeyden yapt›r›larak fazla bas›nc›n yap›ya zarar vermeden tahliyesi sa¤-lanmal›d›r.

• Özellikle ö¤renci yurdu, okul, hastane, tiyatro, sinema gibi tesislerde bulu-nan kazanlarda mutlaka kazan y›rt›lma yüzeylerinin bulunmas› gerekmek-tedir.

• Kazan dairesinin yak›n›nda toplu kullan›m alanlar›n›n bulunmas› durumun-

da veya kazan dairesinde y›rt›lma yüzeyinin kullan›m› için uygun alan›n bu-lunmamas› durumunda, kazan dairesi gaz kaçak cihazlar› ile belirli aral›klar-la izlenmelidir.

• Kazan dairelerinde kullan›lan gaz kaça¤› tespit cihazlar› detektörleri vas›ta-s›yla gaz kaça¤› durumunda sesli ve görsel uyar›lar sa¤lar. Kaçak belli s›n›rde¤erlerine ulaflt›¤›nda sistem acil durum havaland›rma fan›n› çal›flt›r›r. Da-ha sonra cihaz, elektrik ak›m›n› ve gaz› keserek, havaland›rma fan›n›n çal›fl-mas›n› devam ettirir.

• Yo¤uflma tehlikesine karfl›, kullan›lan baca kesitlerinin küçük olmas› isten-mektedir.

• Do¤algazl› kazan dairelerinde ana elektrik flalteri ve kumanda panosu kazan

dairesinin d›fl›na yerlefltirilmelidir.




• Kazan dairesinde meydana gelecek bir gaz kaça¤› an›nda, devaml› çal›flma-s› gereken acil durum fan› ve emniyet lambalar› mutlaka patlama güvenlik-li olmal›d›r.

• Kazan dairelerinde y›ld›r›m düflmesi vb. çevre flartlar›ndan kaynaklananolumsuzluklar için de gerekli önlemler al›nmal›d›r.• Do¤algaz tesisatlar›nda kullan›lacak tüm ekipmanlar›n kaliteli seçilmesine

önem gösterilmelidir.• Kazan dairesine gaz›n ilk geldi¤i ünite olan gaz sayac›nda bir ar›zan›n mey-

dana gelmesi durumunda by-pass hatt›n›n kullan›m› yetkililer haberdar edil-dikten sonra gerçeklefltirilmelidir.

• Tesisat, konusunda deneyimli uzaman kurulufllar taraf›ndan, kaliteli ekip-manlarla yap›lmal›d›r. Kalitesiz malzemelerin kullan›lmas›n›n sebep olaca¤›sonuçlar›n büyüklü¤ü göz ard› edilmemelidir.





Do¤algaz ve tesisat› ile ilgili bafll›ca kavramlar ve

tan›mlar hakk›nda bilgi sahibi olmak.Bu bölümde do¤algaz ve tesisat›n› anlayabilmeküzere kullan›lan tan›m ve kavramlar›n tan›m› ya-p›lm›flt›r. Bu kapsamda, gaz›n iflletme hali, bas›nç, yo¤unluk, iflletme flartlarda alt ›s›l de¤er, wobbesay›s› ve gazlar›n s›n›fland›r›lmas›, izafi yo¤unluk,normal flartlarda üst ›s›l de¤er, iflletme flartlar›ndaüst ›s›l de¤er, ›s› gücü, anma ›s› gücü, baca gaz›kayb›, yanma verimi, gaz tesisat›, bas›nç regülatö-rü, iç tesisat hatt›, d›fl tesisat hatt›, kolon hatt›, dü-fley kolon hatt›, tüketim hatt›, ayr›m hatt› ve cihazba¤lant› hatt› kavramlar› tan›mlanm›flt›r.

Do¤algaz tesisat›nda güvenlik ve kurallar›n› anlayabilmek için gereken bilgi ve becerileri kazanmak.Do¤algaz, üretiminden tafl›nmas›ndan ve da¤›t›-m›na kadar ve ayr›ca kullan›m aflamas›nda tesi-sat ve donan›m›n kurallara uygun olarak tasarla-t›lmas› ve iflletilmesi durumunda güvenli bir ener-ji kayna¤›d›r. Gaz da¤›t›m hatlar›n› tasarlay›p ku-ranlar ile do¤algaz kullanan cihazlar›n üretimini yapan firmalar kullan›c›lar›n can ve mal güvenli-¤ini sa¤lamak zorundad›rlar. Do¤algaz tesisat›-n›n projelendirilmesinden tesisat›n yap›lmas›na ve gazl› cihazlar›n montaj›na kadar her aflamada

konuyla ilgili kurum ve kurulufllarca haz›rlana yönetmelik ve tüzüklere uyulmas› büyük önemarz etmektedir. Do¤algaz kullanan cihaz›n elek-trik ve su ba¤lant›s› donan›m› da bulunmaktad›r.Bu nedenle do¤algaz tesis ve cihazlar›n› proje-lendiren ve montaj›nda çal›flanlar›n bu konu ileilgili mevzuat konusunda e¤itilmeleri gerekmek-tedir. Do¤algaz tesisat›n›n tasar›m ve uygulama-s›n› yapan firmalar›n ve çal›flanlar›n›n halk sa¤l›-¤›, çevre temizli¤i, çal›flma güvenli¤i, yang›ndankorunma kurallar› gibi konularda e¤itimden ge-çirilmeleri flartt›r.

Do¤algaz ile ›s›tmada sistem seçimi yapabilecek bilgi ve becerileri kazanmak.Sistem seçimi genelde, ihtiyaç duyulan kapasite vegenel kullan›m flekillerine göre yap›lmaktad›r. Is›t-ma sistemleri; bireysel ›s›tma, merkezi ›s›tma vebölgesel ›s›tma olmak üzere üç grupta incelenebi-lir. Bu üç ›s›tma sistemi ve sistem seçiminin nas›l yap›lmas› gerekti¤i detayl› biçimde ele al›nm›flt›r.

Kullan›m amac›na göre do¤algaz tüketim cihazlar› hakk›nda bilgi sahibi olmak.Kullan›m amaçlar›na göre do¤algaz tüketen ci-

hazlar bireysel sistemler ve merkezi ›s›tma sis-temleri olarak ayr›l›rlar. Kullan›m amac›na göre

do¤algazl› cihazlar genel olarak bireysel sistem

ve merkezi ›s›tma sistemleri olarak iki ana grup-ta incelenebilir. Bireysel sistemler ile ›s›nma, s›-cak su ve piflirme ihtiyaçlar› karfl›lanabilmekte-dir. Son y›llarda bireysel sistemin kullan›m› bir-çok yerde merkezi sisteme göre daha çok tercihedilir hale gelmifltir. Bunun en önemli nedeni tü-keticilerin kulland›klar› kadar do¤algaz bedeliödenmesi avantaj› ve merkezi sistemde yak›t pa-ras› toplanmas› ile ortaya ç›kan zorluklard›r. Ko-nutlarda kullan›lan bireysel cihazlar kullan›mamaç ve fonksiyonlar›na göre ›s›nma ve s›cak suamaçl› kombi, ›s›nma ve s›cak su amaçl› kat ka-loriferi (boylerli, ani su ›s›t›c›l›), ›s›nma amaçl›

kat kaloriferi, ›s›nma amaçl› soba, s›cak su amaç-l› flofben, piflirme amaçl› ocak ve f›r›n olarak s›-ralanabilmektedir. Tüketicinin arzusuna göre busistemlerin biri ya da birkaç› birlikte kullan›labi-lirler. Burada dikkat edilmesi gereken nokta, ci-haz›n kullan›m amac› ve fonksiyonlar› dikkateal›narak gerekli emniyet sistemleri ile donat›lm›flolmas›d›r. Cihaz›n kendisi ile ilgili emniyet dona-n›mlar›n›n yan› s›ra, cihaz›n montaj›n›n yap›laca-¤› yer ve tesisat ile ilgili emniyet tedbirleri deönemli olmaktad›r.

Bacalar hakk›nda bilgi sahibi olmak.

Baca, at›k gaz›n çevreye ç›k›fl›n› sa¤lama ve s›-cak gaz›n kazanda istenilen h›zda çal›flabilmesiiçin gerekli çekifli sa¤lama ifllevini yerine getirir. Ayr›ca bacalardan; iflletme emniyetini sa¤lamas›, yang›na karfl› emniyetli olmas›, kolay ve iyi birflekilde temizlenebilmesi, ›s› yal›t›mlar› iyi yap›l-m›fl olmas›, ›s›tma cihazlar› ile emniyetli bir flekil-de ba¤lanm›fl olmas›, yanmayan malzemeden ya-p›lmas› ve 500°C baca gaz› s›cakl›¤›nda, d›fl yü-zeyin s›cakl›¤› 100°C’yi geçmemesi gibi özellik-ler de beklenmektedir.Baca aç›s›ndan kalorifer kazanlar› dört grupta top-

lanabilir. Bunlar; alçak bas›nçl› brülörlü s›v› vegaz yak›tl› kazanlar (kapal› sistem), yüksek ba-s›nçl› brülörlü s›v› ve gaz yak›tl› kazanlar (kapal›sistem), atmosferik brülörlü gaz yak›t kazanlar›(aç›k sistem), üflemesiz kat› yak›t kazanlar›d›r.

Do¤algaz kazan dairelerinde, bina içi tesisatla- r›nda ve emniyet aç›s›ndan dikkat edilmesi gereken önemli noktalar hakk›nda bilgi sahibi olmak.Do¤algaz kazan dairelerinde, bina içi tesisatla-r›nda ve emniyet aç›s›ndan dikkat edilmesi gere-ken önemli noktalar, konu içerisinde maddeler

halinde detayl› bir flekilde aç›klanm›flt›r.

Özet

1

A M A Ç

2

A M A Ç

3

A M A Ç

4

A M A Ç

5

A M A Ç

6

A M A Ç




1. Bir kazanda kullan›lan do¤algaz›n normal alt ›s›l de-

¤eri 33480 kJ olarak verilmektedir. Bu kazanda gaz›n

baca ç›k›fl›ndaki enerjisi 2000 kJ’dür. Buna göre kazan-

daki baca gaz› kayb›n› bulunuz.

a. %5,79

b. % 5,97

c. % 6,79

d. % 6,97

e. % 57,9

2. Bir kazanda baca gaz› kayb› % 6,3 olarak hesaplan-

m›flt›r. Bu kazan›n yanma verimini hesaplay›n›z.

a. % 9,37

b. % 9,73

c. % 93,7

d. % 93,3

e. % 97,3

3. Tesisatta bas›nc›n kontrolü için kullan›lan elemanla-

ra verilen ad afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Bas›nç regülatörü

b. Brülör

c. Emniyet kapama ventili

d. Emniyet tahliye ventilie. Manometre

4. Gaz hatt›nda sorumluluk sahibi kifliler aç›s›ndan ba-

k›ld›¤›nda oturdu¤u evde do¤algaz kullanan ve tüketen

bir kirac› afla¤›dakilerden hangisine dahildir?

a. ‹flverenler

b. Gaz ba¤lant› iflini yapan çal›flanlar

c. Do¤algaz›n sa¤lanmas›nda görevli kifliler

d. Emlak sahipleri

e. Hiçbiri

5. Do¤algaz kaça¤›n›n kapal› bir mahalde meydana

gelmesi halinde ilk yap›lmas› gereken afla¤›dakilerden

hangisidir?

a. Kibrit yakarak s›z›nt›n›n yerini tespit etmek.

b. Hiçbir fley yokmufl gibi davranarak normal ya-

flant›ya devam etmek.

c. Sadece do¤algaz tüketen cihaz› kapatarak s›z›n-

t›n›n kesilmesini beklemek.

d. Ana emniyet vanas›n› kapatmak.

e. Kap› ve pencereleri açarak mahali havaland›r-

mak.

6. Afla¤›dakilerden hangisi kolon tesisat›nda kullan›lan

bir eleman de¤ildir?

a. Servis kutusub. Regülatör

c. Do¤algaz sayac›

d. Dört yollu vana

e. Kombi

7. Kombi ve kat kaloriferinin kullan›m›na imkan sa¤la-

yan ›s›tma sistemi afla¤›dakilerden hangisidir?

a. Merkezi ›s›tma

b. Bölgesel ›s›tma

c. Bireysel ›s›tma

d. Uzaktan ›s›tmae. Bina alt›ndan ›s›tma

8. Enerji verimlili¤i aç›s›ndan de¤erlendirdi¤imizde

alev ayar›na göre hangi tip kombi daha iyidir?

a. Modülasyonlu tip kombi

b. Aç-kapa tip kombi

c. Pilot alevli tip kombi

d. Bacal› kombi

e. Hermetik kombi

9. Bacan›n iç cidar›; atefl tu¤las› veya ›s›ya karfl› izole

edilmifl çift cidarl› paslanmaz çelikten meydana gelir.D›fl cidar ise, hafif betondan yap›lm›fl form parçalar,

dolgu tu¤la, delikli tu¤la, yüksek f›r›n bloklar›, gaz be-

ton bloklar›, hafif betondan yap›lm›fl içi bofl bloklar ve-

ya hafif beton bloklar›ndan oluflturulabilir.

Yukar›da verilen aç›klama, hangi baca tipinin özellikle-

ri hakk›nda bilgi vermektedir?

a. Ortak baca

b. Ferdi baca

c. Adi baca

d. Tek cidarl› baca

e. Çift cidarl› baca

10. Afla¤›dakilerden hangisi bacalarda görülen yo¤ufl-

man›n sebeplerinden birisi de¤ildir?a. Do¤algaz›n yo¤uflma s›cakl›¤› di¤er yak›tlardan

daha yüksek olmas›.

b. Do¤algaz›n kimyasal yap›s›nda çok fazla su bu-

lundurmas›.

c. Do¤algaz›n yanmas› sonucu di¤er yak›tlara göre

daha fazla su buhar› oluflturmas›.

d. Baca yal›t›m›n›n yetersiz olmas›.

e. Herhangi bir nedenle azalt›lan yakma havas›

miktar› baca gaz› debisini düflürmesinden dola- y› istenmeyen baca so¤umas›n›n oluflmas›.





KAÇAK DO⁄ALGAZ BOMBA G‹B‹ PATLADI

19.10.2011 ‹HA Bursa’da bir evde meydana gelen do¤algaz patlamas›

mahalle sakinlerini soka¤a döktü. Ev ve ifl yerlerinin

camlar› k›r›l›rken, bomba patlad›¤›n› zanneden vatan-

dafllar olay yerine ak›n etti. Patlaman›n meydana geldi-

¤i sokakta 2007 y›l›ndan beri do¤algaz›n kaçak kullan›l-

d›¤› iddia edildi.

Merkez Y›ld›r›m ilçesi Arabayata¤› Mahallesi Muhtarl›k

Sokak’ta Hasan Duman’n›n ikamet etti¤i evde meydana

gelen patlamada flans eseri yaralanan olmazken, çevre-

deki ev ve ifl yerlerinde büyük çapta maddi hasar olufltu.

Patlama Sonras› Ortal›k Savafl Alan›na Döndü!Sabah saat 08.00 s›ralar›nda evinde gaz kokusu oldu¤u-

nu fark eden Hasan Duman annesiyle birlikte d›flar› ç›k-

t›ktan 5 dakika sonra büyük bir patlama meydana gel-

di. Bomba patlad›¤›n› zanneden vatandafllar, sokaklara

döküldü. Ev sahibinin erken davranmas› can kayb›n›

önlerken, korkudan kendilerini sokaklara atan vatan-

dafllar ise olan biteni anlamaya çal›flt›. Patlaman›n ya-

fland›¤› mahalleye gelen polis ekipleri de güvenlik ön-

lemleri alarak vatandafllar›n olay yerine yaklaflmalar›na

izin vermedi.

Güvenlik görevlileri herhangi bir aksakl›¤›n yaflanma-mas› için BURSAGAZ görevlilerine bilgi verdi. Olay ye-

rine gelen do¤algaz görevlileri, sokak üzerinden geçen

hattaki ak›m› kesti. Bursa Büyükflehir Belediyesi ‹tfaiye

Daire Baflkanl›¤› ekipleri de tedbir amaçl› olay yerine

geldi.

Patlaman›n yafland›¤› evde bulunan kalorifer petekleri

ile çiçek saks›lar›n›n sokakta bulunan bir arac›n üzeri-

ne f›rlamas› ise patlaman›n fliddetini gözler önüne ser-

di. Patlamada Arabayata¤› Mahallesi Menderes Cadde-

si’nde bulunan ifl yerleri de zarar gördü. ‹fl yerlerinden

çevreye saç›lan cam parçalar› temizlenmeye çal›fl›l›r-

ken, olay› gören vatandafllar, bomba patlad›¤›n› zanne-

derek d›flar› ç›kt›klar›n› ve çok korktuklar›n› söyledi.

Sokakta do¤algaz kullanan baz› ev sakinlerinin kullan-

ma ruhsatlar›n›n olmad›¤›n› ve kaçak gaz kulland›klar›-

n› iddia eden BURSAGAZ yetkilileri, Olay Yeri ‹nceleme

ekipleri ile birlikte evde tespit çal›flmalar› yapt›. Patla-

man›n evden s›zan gaz›n s›k›flmas› sonucu meydana gel-

di¤i belirlenirken, polis olayla ilgili soruflturma bafllatt›.

Kaynak: http://www.sabah.com.tr/Yasam/2011/10/19/

kacak-dogalgaz-bomba-gibi-patladi

1. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Örnek 2”yi yeniden gözden

geçiriniz.2. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Örnek 3”ü yeniden gözden

geçiriniz.

3. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gaz Tesisat› ve Bafll›ca Ele-

manlar›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

4. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤algaz Tesisat›nda Gü-

venlik ve Kurallar” bafll›kl› konuyu gözden ge-

çiriniz.

5. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤algaz Tesisat›nda Gü-

venlik ve Kurallar” bafll›kl› konuyu gözden ge-

çiriniz.

6. d Yan›t›n›z yanl›fl ise “Gaz Tesisat› ve Bafll›ca Ele-manlar›” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

7. c Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤algaz ‹le Is›tmada Sis-

tem Seçimi” bafll›kl› konuyu gözden geçiriniz.

8. a Yan›t›n›z yanl›fl ise “Do¤algazl› Kombiler” bafl-


9. e Yan›t›n›z yanl›fl ise “Bacalar” bafll›kl› konuyu

gözden geçiriniz.

10. b Yan›t›n›z yanl›fl ise “Bacalar” bafll›kl› konuyu

gözden geçiriniz.


”

“





S›ra Sizde 1

Öncelikle gaz›n hacmine birim dönüflümü uygularsak;20000 litre= 20 m3

Ve daha sonra eflitlik 8.1 yard›m›yla

Gaz›n yo¤unlu¤u ρ=0,84 kg/m3 olarak bulunur.

S›ra Sizde 2

Verilen de¤erler eflitlik (8.5)’te yerine yaz›l›rsa;

Baca gaz› kayb› % 6,01 olarak bulunur.

S›ra Sizde 3

Eflitlik (8.6) kullan›larak;

Kazan verimini % 94,3 olarak buluruz.

S›ra Sizde 4

Hermetik kombilerde yanma için gerekli olan taze ha-

va bir fan kiti ile d›fl atmosferden al›n›p, yanma sonucu

oluflan at›k gaz ayn› sistemle atmosfere at›lmaktad›r.

At›k gaz› d›fl ortama verdikleri için emniyetlidirler. Do-

lay›s›yla cevap hermetik kombilerdir.

S›ra Sizde 5

Yo¤uflmal› sistemler yak›t›n üst ›s›l de¤erini de kullan-

d›¤›ndan verimlilik % 5~15 oran›nda daha fazlad›r.

S›ra Sizde 6

Mevsim geçifllerinde büyük kapasiteli tek kazan çal›flt›-

r›laca¤›na kaskad kombilerden sadece biri çal›flt›r›larak

sistem tam kapasitede çal›flt›r›lm›fl olur. Tek kazan kul-lan›m› durumunda mevsim geçifllerinde kazanlar sürek-

li düflük verimlerde çal›flt›r›lmaktad›r. Kaskad sistemi ile

mevsim geçifllerinde de sistemin verimli çal›flt›r›lmas›

sa¤lanabilir.

S›ra Sizde 7

Bir gaz içerisinde bulunan su buhar› s›cakl›¤›n›n, bir

anda yo¤uflma s›cakl›¤›na veya yo¤uflma s›cakl›¤›n›n al-

t›na düflmesi durumunda gaz faz›ndaki su, s›v› faza ge-

çer. Bir baflka deyiflle su buhar›ndan s›v› suya dönüflür.

Bu olay yo¤uflma olarak aç›klan›r ve bu olay›n gerçek-leflti¤i s›cakl›¤a da yo¤uflma s›cakl›¤› ad› verilir.

Anadolu Üniversitesi (2009), Geleneksel Enerji Kay-

naklar› (Editör: Orhun Ö.), Aç›kö¤retim Fakültesi Yay›n› No: 1032.

Anadolu Üniversitesi (2010), Enerji Analizi ve Yöneti-

mi (Editör: Ergün Y., Tan›fll› M.), Aç›kö¤retim Fa-

kültesi Yay›n› No: 1143.

Anadolu Üniversitesi (2010), Enerji Ekonomisi (Edi-

tör: Karakoç T. H.), Aç›kö¤retim Fakültesi Yay›n›

No: 1142.

Da¤söz A. K. (1997), Do¤al Gaz, Demirdöküm Teknik

Yay›nlar›.

Dyer R. (1992), Gaz Tesislerinin Emniyet ve Güven-

li¤i, Do¤al Gaz Dergisi Say›: 23.Güvenç B. (1989), Do¤al Gaz Debisi Ölçümünde Sa-

yaçlar, Do¤al Gaz Dergisi Say›: 4.

Is›san (1998), Do¤algaz ve LPG Tesisat›, Is›san Çal›fl-

malar› No: 172.

Is›san (2003), Do¤algaz-LPG Tesisat› ve Bacalar, Is›-

san Çal›flmalar› No: 345.

Karakoç T. H. (2000), Brülörler, Demirdöküm Yay›n-

lar› No: 7

Karakoç T. H. (2006), Tüketiciler ‹çin Do¤algaz El

Kitab›, Demirdöküm Yay›nlar› No:8

Karakoç T. H. (2007), Do¤algaz Tesisat›, DemirdökümTeknik Yay›nlar›.

Karakoç T. H. (2007), KTH: Kalorifer Tesisat› Hesa-

b›, Demirdöküm Teknik Yay›nlar› Yay›n No: 9.

Öktem R. (2001), Do¤al Gazda Güvenlik ve E¤itim,

Do¤al Gaz Dergisi Say›: 75.

Ömer O. (1989), Do¤al Gazl› Kazan Dairelerinde

Al›nmas› Gereken Tedbirler, Do¤al Gaz Dergisi

Say›: 2.

Tanyeli N. (1988), Do¤al Gaz Yakan Is›t›c›lar, Do¤al

Gaz Dergisi Say›: 1.

TMMOB Makine Mühendisleri Odas› (2005), Do¤algaz‹ç Tesisat›, MMO Yay›n No: 377/2

Yamankaradeniz R., Can M. (1995), Do¤al Gaz Yan-

g›nlar› ve Patlamalar›na Karfl› Al›nmas› Gerek-

li Güvenlik Önlemleri, Do¤al Gaz Dergisi Say›:

39.

www.botas.gov.tr

η y

= − =1 0 057 0 943, ,

ηbg

bg

u n

Q

H

= = =

,

,2015

33480

0 0601

ρ = = =

m

V kg m

16 8

200 84

3,, /

S›ra Sizde Yan›t Anahtar› Yararlan›lan ve BaflvurulabilecekKaynaklar





223Sözlük

A AC: Alternative Current’›n k›saltmas› olup, alternatif ak›m an-

lam›na gelir.

Aç›k iflletme yöntemi: Ekonomik derinlikteki maden yatak-

lar›n›n üzerindeki örtü tabakas›n› almak ve böylece ma-

den yata¤›n› üretilebilecek duruma getirmek üzere ye-

rüstünde uygulanan iflletme sistemidir.

Ak›flkan yatak yakma sistemi: ‹çindeki yatak ak›flkan özel-

lik kazand›r›lm›fl olan yakma sistemidir.

Akifer: Yeralt› suyunu tutan ve ileten kayaç ortam›na akifer

(aquifer) denir.

Akmazl›k: Herhangi bir ak›flkan›n akmaya karfl› gösterdi¤i iç

direnç.

Antipas: Metal yüzey ile sonkat boya aras›nda köprü göreviüstlenen, pas oluflmas›n› önleyen, sonkat boyan›n metale

daha çok yap›flmas›n› sa¤layan renkli sentetik ürünlerdir.

Ar›n: Galeri ya da ayaklarda kaz›n›n yani üretimin yap›ld›¤›

yüzey.

Atbafl›: Emme basma tulumba yöntemiyle çal›flan petrol üre-

tim pompalar›na verilen ad.

Atomizasyon: S›v› ve gazlar›n bas›nç alt›nda mikrometre bo-

yutunda (1mm=1000 mikrometre) küçük parçalara ayr›l-

mas› ifllemidir.

Atü: 0980665.105 Pa ve 0.967841 Atm’e ve 0,981 bar’a eflit bir

bas›nç birimi

Ayak: Kömür damar› içerisinde aç›lan galerilerin birlefltirilme-

si ile oluflturulmufl kömür üretim bölgeleridir.

Ayar termostat›: Belirlenen bir alt ve üst limite göre, sistemin

devreye girmesini ya da ç›kmas›n› sa¤layan cihazd›r.

BBas›nç dalgalanmalar›: Bas›nç de¤erinin sürekli de¤iflmesi.

Bas›nçland›rmak: Bas›nc› yükseltmek.

Beygir Gücü: 0,736 kWa eflit güç

Brülörler: Yak›t ile havan›n uygun oranlarda kar›flt›r›lmas›n›

sa¤layarak yanma odas›na gönderen cihazlard›r.

Burulma: Bir kat› cismin, bir eksen çevresinde dönmeye zor-layan kuvvet etkisi alt›nda biçim ve boyut de¤ifltirmesidir.

By-pass hatt›: ‹kinci bir hat anlam›ndad›r.

C-ÇCebri haval›: Bir vantilatör arac›l›¤› ile havan›n d›fl ortama

at›ld›¤› sistemlerdir.

Ciga joule: 109 joule’e eflittir.

Conta: Tesisatlar›n ba¤lant› veya birleflim noktalar›nda s›zd›r-

mazl›¤› sa¤lamak için kullan›lan bir elemand›r.

Çek valf: ‹çinden gaz veya s›v› ak›fl›n›n bir yönde geçmesine

izin veren, ters yönde ak›fl› otomatik olarak kapayan vana.

DDam›tma ( Distilation): ‹ki ya da daha fazla bileflenden olu-

flan homojen bir s›v› kar›fl›mdaki bileflenlerin kaynama

noktalar› farkl›l›¤›ndan yararlanarak, buharlaflt›r›lmas›

sonucunda, buhar faz›ndaki bileflenlerin birbirinden ay-

r›lmas› ifllemidir.

Dampermotor: Hava klapesinin aç›kl›k ayar›n› yapan motor.

DC: Direct Current’›n k›saltmas› olup, do¤ru ak›m anlam›na

gelir.

Debi: Birim zamanda geçen ak›flkan miktar›d›r.

Dekapaj oran›: Maden yata¤›n›n üzerindeki örtü tabakas›

hacminin, madenin toplam rezervine oran›d›r (m3/ton).

Dekapaj: Madenin üretilebilmesi için üzerindeki örtü tabaka-

s›n›n al›nmas› ifllemidir.Delta: Bir ›rma¤›n çatallanarak denize döküldü¤ü yerdir. H›z-

l› akan sular›n içerisindeki çamur ve tortullar h›z sebe-

biyle dibe çökme f›rsat› bulamazlar. Ancak akarsular›n

denize döküldü¤ü yerlerde ak›fl h›z› düfler. Böylece akar-

suyun yol boyunca içinde tafl›d›¤› çamur ve tortu biri-

kintisi dibe çökme f›rsat› bulur.

Desandri: Yeryüzünden itibaren kömür damar›na ulaflmak

üzere aç›lan meyilli galerilerdir.

Desülfürizasyon: Kömürün yap›s›ndaki SO2 ya da SO3 gaz›

oluflumuna neden olan inorganik maddelerin uzaklaflt›-

r›lmas› ifllemleridir.

Diamanyetik: Manyetik duyarl›l›¤› küçük veya negatif olan

maddeler için kullan›l›r.

Diflli pompa: Difllileri aras›ndan yak›t› bas›nçland›rarak ile-

ten pompa.

Domestik uygulamalar: Evsel uygulamalar anlam›na gelir.

Dökme dilimli kazan: Döküm ve dilimli olarak üretilen ka-

zand›r.

Dragline: Örtü tabakas›n› kepçesi ile kaz›p yan taraf›nda kö-

mürü al›narak boflalt›lm›fl sahaya döken, paletler ya da

yürüyebilen bir mekanizma üzerine monte edilmifl yük-

sek kapasiteli ifl makinesi.

EEgza joule: 1018 joule (k›salt›larak EJ fleklinde gösterilir).

E¤ilme: Bir kat› cismin herhangi bir eksenine dik flekilde et-

kiyen kuvvet etkisi alt›nda o cismin flekil de¤ifltirmesidir.

Ekonomik dekapaj oran›: Bir maden yata¤›nda, aç›k ve ye-

ralt› iflletme maliyetlerinin eflit oldu¤u dekapaj oran›d›r.

Ekserji: Belirli bir halde ve miktardaki enerjinin faydal› ifl po-

tansiyelidir. Bir baflka ad› da kullan›labilirlik veya kulla-

n›labilir enerjidir.

Ekskavatör: Örtü tabakas›n› veya kömürü kaz›p ayn› zaman-

da kamyona yükleme yapabilen, paletler ya da tekerlek-

ler üzerine monte edilmifl yüksek kapasiteli ifl makinesi.

Sözlük




Elastik kavrama: Diflli pompa ile vantilatörü ba¤layan elas-

tik makine eleman›.

Enerji: ‹fl yapabilme yetene¤i.

Entalpi: Bir maddenin yap›s›nda depolad›¤› her tür enerjinin

toplam›d›r.

FFiltre: Delikli yap›s› sayesinde yak›t›n içerisinde bulunmama-

s› gereken pislik vb. maddeleri tutarak yak›t› süzen tesi-

sat eleman›d›r.

Flanfl: ‹ki makine veya tesisat eleman›n›n s›zd›rmaz flekilde

birlefltirilmesine yarayan, genelde standart flekilde üreti-

len bir yap› eleman›na denir.

Fleksib›l yak›t hortumu: Esnek yak›t hortumu.

Flokülasyon: ‹nce boyuttaki kömür tanelerinin su içerisinde

bir araya getirilerek çöktürülmesi esas›na dayanan, kö-

mür zenginlefltirme ifllemi.

Fosil yak›tlar: çürüyen tarih öncesi bitki ve hayvanlardan

milyonlarca y›lda oluflmufl, kömür, petrol ve do¤algaz

gibi yak›tlard›r. Fosil yak›tlar yenilenebilir kaynaklar de-

¤ildir.

Fotorezistans: Fotorezistanslar, ›fl›k etkisi alt›nda kal›nca diren-

ci küçülen elemanlard›r. En çok kullan›lan fotorezistans

maddesi kadmiyum sülfürdür. Kadmiyum sülfürden yap›l-

m›fl olan bir fotorezistans›n karanl›ktaki direnci 10 MOhm

oldu¤u halde, gün ›fl›¤›nda 1 kOhm’a düflmektedir.

GGaleri: % 0.3 meyille yeralt›nda aç›lan tünellerdir.

Gayr› safi milli has›la: Ekonomiye kazand›r›lan y›ll›k toplam

üretim de¤eridir.

Gazlaflt›rma: Kömürün yüksek s›cakl›klarda çeflitli oksitleyici

gazlar ile birlikte bozundurulmas› ifllemidir.

Geçirgenlik: Bir kayac›n bir ak›flkan› iletme kapasitesi.

Gerçek yo¤unluk: Kömürdeki gözenek hacminin toplam ha-

cimden ç›kar›lmas› ile elde edilen gözeneksiz kat›n›n bi-

rim hacminin kütlesidir.Gömlek: Ana silindir etraf›n› saran içinde ›s›t›lm›fl fuel-oil do-

laflan bas›nca ve korozyona dayan›kl› bölme.

Görünür yo¤unluk: Kömürün kütlesinin, hacmi kadar yer

de¤ifltiren s›v› hacminden hesaplanan görünür hacmine

bölünmesiyle elde edilir.

Gözeneklilik: Bir kayaçtaki boflluklar›n kayac›n toplam

hacmine oran›.

Gross ton: 2240 pound (=libre) ye eflit olup, pound (=0,4536

kg) oldu¤una göre 1016,047 (=2240x0,4536) kg’d›r.

Günlük debi: Bir günde harcanan do¤al gaz miktar›n›n Sm3

cinsinden de¤eridir.

HHava alma purjörü: Tank içindeki havan›n al›nmas› için dört

köfle anahtar ile aç›lan hava atma deli¤i.

Hava klapeleri: Havan›n geçifl miktar›n› ayarlayan, ayarl› ka-paklard›r.

Havagaz›: kentlerde ›s›nma ve ayd›nlanma amac›yla kullana-

lan kömürden üretilen gaz.

Hidrokarbon: Karbon ve hidrojen atomlar›ndan oluflan kim-

yasal bilefliklerin genel ad›.

I-‹‹hraç: Kuyu dibine kadar getirilen kömürün kuyu içerisinde

çal›flan sistemler ile yeryüzüne ç›kar›lmas› ifllemidir.

ISO: International Organization for Standardization, Uluslara-

ras› Standardizasyon Örgütü.‹fl-enerji eflde¤erli¤i kural›: ‹fl yapabilmek için enerjiye sa-

hip olmak gerekir.

‹yonizasyon: Bir atom veya molekülü iyona dönüfltürme sü-

recidir. Bu süreç, proton ve elektron say›s› aras›ndaki

fark› de¤ifltirmek ile gerçekleflir.

‹zomerleflme: Hidrokarbon bilefliklerin içerikleri ayn› kal-

mak kofluluyla, yap›lar›n›n de¤ifltirilmesine izomerleflme

denir.

J Jeotermal gradyan: Yeralt›na inildikçe, yer s›cakl›¤›n› 1°C

artt›ran derinlik miktar›d›r.

Joule: Newton.metre (N.m) fleklinde tan›mlanan ifl ve enerji

birimi olup, J fleklinde k›salt›larak gösterilir.

K Kademe: Sözlük anlam› derece olup; burada çal›flma kapasi-

tesi anlam›na gelmektedir.

Kafes: Kuyularda, kömür yüklü vagonlar› yeryüzüne ç›karan

büyük asansörlerdir.

Kalorimetre (Is›l de¤er ölçer): Kalorimetre, bir reaksiyon-

daki yanma ›s›s›n› ölçmek için kullan›lan kapal› bir sis-

temdir. Yak›t›n oksijenle bu sistemde yak›lmas› ile yak›-

t›n bulundu¤u kab› çevreleyen suyun s›cakl›¤› yükselir.

Bu s›cakl›k art›fl›na ba¤l› olarak yak›t›n verdi¤i ›s› enerji-

si bulunur.

Kan›tlanm›fl rezerv: jeolojik ve mühendislik bilgilerinin ›fl›-

¤›nda, güncel ekonomik ve teknik koflullarda üretilebilir

kaynaklar olarak tan›mlanmaktad›r. Bu tür rezervlerde

yap›lan hesaplamalar % 90 olas›l›kla do¤ruluk pay›na sa-

hiptir.



225Sözlük

Katodik koruma: Metallerin birço¤u su veya hava ile temas

etti¤inde korozyona u¤rar. Bu özellikle suyun içindeki

veya topra¤›n alt›ndaki metal borular için büyük bir risk-

tir ve bu borular›n yap›ld›¤› metalin korozyona u¤rama-

mas› için birçok koruma yöntemi gelifltirilmifltir. Koroz-

yonu önlemek için bu borular›n yan›na, onlarla temas

edecek flekilde, daha reaktif bir metalin yerlefltirildi¤i

koruma metoduna ise katodik koruma denir.

K›smi yanma: Yanma ifllemi s›ras›nda yak›t›n yap›s›ndaki

karbon (C), tümü oksijen (O2) ile tepkimeye giremez ve

karbon monoksit (CO), gaz ç›k›fl› olufluyorsa buna k›smi

yanma ad› verilir.

Kilokalori(kcal): 1kg suyun s›cakl›¤›n› 14.5°C den 15.5°C ye

yükseltmek için gerekli ›s› miktar›d›r.

Kimyasal reaksiyon: ‹ki veya daha fazla maddenin birbiri

ile etkileflmesi sonucu kendi özelliklerini kaybederek

yeni özellikte maddeler oluflturmas›d›r. Di¤er bir tan›m›

ise maddenin moleküler yap›s›ndaki elektronlar düze-

yindeki de¤iflikliklerdir.

Kinetik enerji: Hareketli cisimler ifl yapabilme yetene¤ine

sahiptirler yani bu cisimlerin enerjileri vard›r. Bu hareke-

tinden dolay› cisimlerin sahip olduklar› enerjiye kinetik

enerji denir.

Koklaflt›rma: Kömürün havas›z ortamda ›s›t›larak bozundu-

rulmas› ifllemidir.

Konik kap: Geometrik flekil olarak koniye benzeyen kap.Konstrüksiyon: Bir parçan›n, cihaz›n ya da makinenin yap›-

s› ve fleklidir.

Korozyon: Metal ve alafl›mlar›n›n ço¤unlukla sulu ve gaz or-

tamlardan oluflan çevreleri ile girdikleri elektrokimyasal

ve kimyasal tepkimeler sonucu u¤rad›klar› hasar koroz-

yon olarak adland›r›l›r.

Korozyon: Metal veya metal alafl›mlar›n›n oksitlenme veya

di¤er kimyasal etkilerle afl›nmas›na denir.

Kömür y›kama: Kömürün yap›s›ndaki kükürt ve kül yap›c›

inorganik malzemelerin uzaklaflt›r›lmas›d›r.

Kör tapa: Borunun kullan›lmayan ya da kullan›lmas› isten-meyen deli¤ine tak›lan diflli tapaya verilen add›r.

Körletmek: Is› transferinin azalt›lmas› amac›yla uç k›sm›n›n

kapat›lmas› anlam›na gelir.

Köfle kaynak yeri: Köfledeki kaynak yerine verilen add›r.

Kuantum mekani¤i: Bir atomdaki elektronlar›n hareketi gi-

bi çok küçük boyutlarda oluflan olaylar› aç›klamada kul-

lan›lan kuram.

Kumanda panosu: Bir cihazdaki belirlenen bilgileri izlemek,

de¤ifltirmek ya da kaydetmek için kullan›lan panodur.

Kuyu: Yeryüzünden itibaren kömür damar›n›n en alt seviye-

sine kadar aç›lan dikey aç›kl›kt›r.

kWh (kilowatt saat): 3,6.106 joule enerjiye eflde¤er olan bi-

rimdir. TkWh ise trilyon kilowatt saat anlam›na gelir.

Lave: Lavvarda elde edilen sat›labilir temiz kömür.

Lavvar: Kömür y›kama tesisi.

Litotip: Kömürlerde ç›plak göz ile seçilebilen organik köken-

li bantl› bileflenlerdir.

LLNG: Liquefied Naturel Gas sözcüklerinin k›salt›lmas› olup, s›-

v›laflt›r›lm›fl do¤al gaz anlam›n› tafl›maktad›r.

MManometre: U fleklinde iki koldan oluflan ve bu kollar aras›n-

daki bas›nç fark›n› kollardaki ak›flkanlar›n yükseklik far-

k›na dayanarak ölçmeye yarayan bas›nç ölçme aletidir.Manuel: Otomatik olmay›p elle kontrol edilen sistemlere ve-

ya cihazlara manuel sistem ya da cihaz ad› verilir.

Maseral: Kömürlerde gözle seçilemeyen, litotipleri oluflturan

kömürleflmifl bitki parçac›klar›d›r.

Menfez: Kapal› alanlarda iç ortam ile d›fl ortam aras›nda hava

geçifli sa¤lamak amac› ile aç›lan deliklerdir. Temel göre-

vi iç ortam›n havaland›r›lmas›d›r.

Metalurjik kok: Kömürlerin yüksek s›cakl›k koklaflmas› so-

nucunda elde edilen yüksek s›cakl›k koku, metalurjik

koktur.

Metan: Bileflimi CH4 olan, kömürün yap›s›nda bulunan, or-tamdaki miktar› % 5’in üzerine ç›kt›¤›nda fliddetle patla-

yan bir gaz.

Miks LPG: Ham petrolün dam›t›lmas› parçalanmas› s›ras›nda

ya da do¤algaz yataklar›ndan elde edilen bas›nç alt›nda

s›v›laflt›r›lan; bütan ve propan gazlar›n›n kar›fl›m›na LPG

denir. ‹çerik olarak % 70 bütan ve % 30 propan içeren

LPG türünün ad› miks LPGdir ve ülkemizde yayg›n ola-

rak kullan›lmaktad›r.

Mikst: Lavvarda elde edilen ara ürün.

Milyar ton petrol eflde¤eri enerji: Yaklafl›k 45.1018joule

veya 45 EJ’a eflittir.Minimum gaz presostat›: Bir ak›fl›n oldu¤u tesisatta bas›n-

c›n düflebilece¤i en alt seviye girdisine göre çal›flan bir

bas›nç kontrol eleman›d›r.

MMO: Makine Mühendisleri Odas›

Motorin brülör seçim abaklar›: Kazan gaz direnci (karfl› ba-

s›nc›) ve brülör debisine ba¤l› olarak brülör seçimini sa¤-

layan ve brülör firmalar› taraf›ndan verilen diyagramlar.

NNafta: Ham petrol dam›tma kolonunun yan›ndan al›nan ilk s›-

v› üründür Ham benzin olarak da adland›r›labilir.




Nelson kompleksitesi: Bir birim ham petrolün rafineride yük-

sek de¤erli son ürüne dönüflme oran›n› göstermektedir.

Nozul: S›v› ya da gaz› yönlendirmeye yarayan meme ad› da

verilen kanal.

O-ÖOn-off: Aç-kapa anlam›na gelir.

O-ring: Tesisatlarda t›pk› contalar gibi s›zd›rmazl›¤› sa¤lamak için

kullan›lan halka biçimindeki s›zd›rmazl›k elemanlar›d›r.

Özel Görelilik: Ifl›k h›z›na yak›n h›zlarda hareket eden cisim-

lerin hareketini inceleyen A. Einstein (1879-1955) tara-

f›ndan kurulan fizik kuram›

Özütleme: Bir kar›fl›mdaki baz› maddelerin, seçici bir çözücü

vas›tas›yla çözündürülerek di¤er maddelerden ayr›flmas›

ifllemidir.

PParamanyetik ve ferromanyetik: Manyetik duyarl›l›¤› yük-

sek olan maddeler için kullan›l›r.

Parçalanma ( cracking): Yüksek s›cakl›klarda kaynayan uzun

zincirli, düflük de¤erli hidrokarbonlar›n kimyasal yap›la-

r›, ›s›n›n etkisiyle de¤ifltirilerek, gerçekleflen ba¤ k›r›l›m-

lar› ile küçük molekül yap›l› hidrokarbonlara dönüfltürül-

mesine genel olarak parçalanma (cracking) denir.

Parlak ürün (bright stock): Vakum dam›tma kolonundan

alt ürün olarak al›nan kar›fl›m, büyük ölçüde asfaltikmaddeler içermekle birlikte, bir miktarda ya¤lama ya¤la-

r› bulundurmaktad›r. Bu ürün içerisindeki ya¤lama ya¤-

lar›n›n kazan›lmas› sonucunda elde edilen ürün farkl›

içeri¤i nedeniyle di¤er ya¤lama ya¤lar›ndan farkl› bir gö-

rünümdedir. Bu nedenle parlak ürün (bright stock) ola-

rak adland›r›l›r.

Payanda çubuklar›: Destek ya da yükü tafl›mak için konulan

çubuklard›r.

Perforasyon: Üretim yap›lacak katman ile kuyu aras›ndaki

ba¤lant›y› kurmak için muhafaza borusu ve çimentoda

delikler aç›lmas› ifllemi.Petrol gravitesi: Petrolün yo¤unlu¤u yard›m›yla tan›mlanan

bir niceliktir.

pH de¤eri: pH bir çözeltinin asitlik veya bazl›k derecesini ta-

n›mlayan ölçü birimidir. 0’dan 14’e kadar olan bir skala-

da ölçülür. pH teriminde p; eksi logaritman›n matema-

tiksel sembolünden, ve H ise hidrojenin kimyasal formü-

lünden türetilmifllerdir. pH tan›m›, hidrojen konsantras-

yonunun eksi logaritmas› olarak verilebilir.

Piroliz: Kömürlerin oksijensiz ortamda ›s›l bozunmas› ifllemidir.

Prizmatik yak›t tank›: Prizma fleklindeki yak›t tank›.

Psia: ‹ngiliz birim sisteminde kullan›lan bas›nç birimi. 1 inç

kare alana düflen 1 pound-kuvvet uygulanmas› sonucu

ortaya ç›kan bas›nç olarak tan›mlanmaktad›r (1 inç =

2,54 cm, 1 kg = 2,2 pound).

Pulverize etmek: Bir s›v›y› gaz›n içinde da¤›l›p ask›da kala-

cak flekilde küçük parçac›klar haline getirip püskürtmek.

Püskürtme aç›s›: Yak›t›n yay›laca¤› alan dikkate al›narak me-

me üzerinde ayarlanan aç›d›r.

RRafinat benzini: Özütleme kolonun üstünden aromatik yap›-

dan ar›t›lm›fl olarak elde edilen benzindir.

Rakor: Borular› döndürmeden eklemeyi sa¤layan ba¤lant›

parças›d›r.

Ramble: Üretilen kömürden geride kalan bofllu¤un doldurul-

mas› ifllemidir.

Resif: hayatlar›n› s›cak denizlerde devam ettiren ve mercan

ismi verilen deniz hayvanlar› iskeletlerinin art›klar›n›n

y›¤›lmas› neticesi ortaya ç›kan birikme.

Rezerv/üretim oran›: Bu oran y›l sonu hesaplamalar›nda

belirlenmifl rezerv miktar›n›n o y›l içinde gerçekleflen

üretim miktar›na bölünmesiyle elde edilen de¤erdir. Bu

hesaplamada gerek rezerv miktar› gerekse de üretimin

de¤iflmemesi durumunda petrolün kalan ömrü elde edil-

mektedir.

Rezerv: Do¤adaki bir maden, mineral veya do¤al kayna¤›nton yada m3 gibi birimlerle tan›mlanan toplam miktar›n›

ifade eder

Ring hatt› ve ring pompas›: Belirli bir dairesel döngü için-

deki hatta ring hatt›, bu hattaki pompaya ise, ring pom-

pas› denir.

S-fiSeçici çözücü: Özütleme iflleminde s›v› kar›fl›m içinde bulu-

nan ya¤lama ya¤lar›n› çözebilen ancak di¤er bileflikleri

çözmeyen bir çözücüye denir.

Sentez gaz›: Kömür, su buhar› ile yüksek s›cakl›kta tepkimeye sokulmas›yla elde edilen ve karbon monoksit ve hid-

rojenden oluflan gaz üründür.

Serpantin: Is› geçifli amac›yla k›vr›lm›fl boru demetine verilen

add›r. Boru içinden yak›t geçerken, d›fl›ndaki s›cak ya¤

ile temas ederek ›s›n›r.

Servomotor: Yard›mc› motor anlam›nda olup, küçük çapl›

do¤ru ak›m motorlar›na denir.

S›v›laflt›rma: Kömürlerin çeflitli yöntemlerle s›v› ürünler ve-

recek flekilde ›s›l bozundurulmas› ifllemidir.

Skip: Kuyu dibinde kömürün vagonlardan içine boflalt›ld›¤›

büyük kovalard›r.



227Sözlük

Sm 3: Hacim birimi m3 önüne N veya S gibi eklemelerle gaz

hacminin hangi flartlarda ifade edildi¤i belirtilmektedir.

N, normal, S, standart anlam›na gelmektedir. Sm3 gaz

hacminin 1 atmosfer bas›nç ve 15,5°C da ölçüldü¤ü an-

lam›na gelmektedir.

Solenoid vana: Elektriksel sinyal ile aç›l›p kapanan kontrol

vanas›d›r. fiebeke veya yak›t hatt›na normalde aç›k veya

normalde kapal› olarak monte edilir. Solenoid vanaya

elektrik verildi¤inde normalde aç›k ise kapal› konuma,

kapal› ise aç›k konuma gelir.

Solenoid ventil: Elektriksel sinyal ile aç›l›p kapanan kontrol

vanas›d›r. fiebeke veya yak›t hatt›na normalde aç›k veya

normalde kapal› olarak monte edilir. Solenoid vanaya

elektrik verildi¤inde normalde aç›k ise kapal› konuma,

kapal› ise aç›k konuma gelir.

Strok: Süpürülen alan anlam›na gelir. Burada klapenin hare-

keti ile süpürdü¤ü alan anlafl›lmal›d›r.

fiist: Kolayca yapraklara ayr›labilen, silisli, alüminli tortul ka-

yaçlar›n genel ad›.

fiist: Lavvarda temiz kömür elde edilirken aç›¤a ç›kan art›k

malzeme.

T Tahkimat: Yeralt›nda aç›lan bofllu¤un çal›flma emniyetini sa¤-

lamak üzere desteklenmesi.

Tahrik almak: Elektrik motorundan güç almak. Tam yanma: Bir reaksiyonda yak›t›n tam olarak yak›lmas›

için gerekli minimum oksijen veya hava ile yanmas› ola-

y›na tam yanma denir

Tam yanma: Yanma ifllemi s›ras›nda yak›t›n yap›s›ndaki kar-

bon (C), hidrojen (H2) ve varsa kükürdün (S) tümü ok-

sijen (O2) ile tepkimeye girerek, karbon dioksite (CO2),

suya (H2O) ve kükürt dioksite (SO2) dönüflüyorsa buna

tam yanma ad› verilir.

Tanecik yo¤unlu¤u: Kömürün gözeneklerinin de kat›lmas›y-

la saptanan birim hacminin kütlesidir.

Tasman (Sübsidans): Yeralt› madencilik faaliyetleri nedeniile yeryüzünün alçalarak çökmesi

Teorik hava miktar›: Bir yak›t›n tam olarak yanmas› için ge-

rekli en az hava miktar›d›r.

Termodinamik: ‹fl ve baflka enerji biçimleri ile fiziksel sis-

temlerin halleri aras›ndaki iliflkileri inceleyen fizik dal›.

Termoelektrik alev kontrolü: Bu tür alev kontrol sistemle-

ri, genel olarak bir termoelektrik vana ve bu vanayla

ba¤lant›l› bir termokupl elemandan oluflmaktad›r.

Termoelektrik: S›v› ve kat› maddelerdeki ›s› farkl›l›klar› ve

elektrik ak›mlar›n›n sebeplerini inceleyen bir bilim dal›-

d›r. Özellikle elektri¤in ›s›ya ve ›s›n›n elektri¤e dönüfl-mesiyle ilgilidir.

Termostatik ›s› kontrol: Belirlenmifl alt ve üst limit s›cakl›k-

lara göre ›s› miktar›n›n kontrol edilmesidir.

TS: Türk Standartlar Enstitüsü taraf›ndan belirlenen standartlar

anlam›na gelen k›saltma.

TSE: Türkiye Standartlar Enstitüsü

Tuvenan kömür: Ocakta üretildikten sonra herhangi bir ifl-

lem görmemifl brüt kömür.

Türbülatör: Vantilatör ile bas›nçland›r›lm›fl havan›n yönlen-

dirilmesini sa¤lar.

Türk loydu: 1962 y›l›nda TMMOB Gemi Mühendisleri Odas›

taraf›ndan Türkiye Sigorta ve Reasürans fiirketleri Birli-

¤i’nin katk›lar› ve Türkiye Odalar ve Borsalar Birli¤i

(TOBB), Deniz Ticaret Odas›, ‹stanbul Sanayi Odas›,

TMMOB, Armatörler Birli¤i, Gemi ‹nfla Sanayicileri Birli-

¤i, Kazan ve Bas›nçl› Kap Sanayicileri Birli¤i gibi çeflitli

kurulufllar›n kat›l›m›yla kurulmufl ba¤›ms›z, tarafs›z, gü-

venilir ve uzman bir Ulusal Klaslama, Belgelendirme ve

Uygunluk De¤erlendirme Kuruluflu dur.

Ü Üst bas›nç presostat›: Bir ak›fl›n oldu¤u tesisatta bas›nc›n ç›-

kabilece¤i en üst seviye girdisine göre çal›flan bir bas›nç

kontrol eleman›d›r.

V

Vantilatör: Ald›¤› hareketle havay› bir hacimden di¤erine ak-tararak, havaya yön veren bir makinad›r.

Ventil: Herhangi bir tesisatta ak›fl›n debisini ve geçiflini kon-

trol etmek için kullan›lan elemand›r. Yayg›n olarak bili-

nen vana sözcü¤ü de ventil sözcü¤ünü ile efl anlaml›d›r.

Verim: Yap›lan iflin,bu ifli yapmak için kullan› lan enerjiye

oran›.

Viskozite: Ak›flkan›n akmaya karfl› gösterdi¤i iç dirençtir. Vis-

kozite bir ak›c›l›k ölçüsüdür. Yak›t›n düflük çal›flma s›-

cakl›klar›nda dahi serbestçe akacak kadar viskozitesi dü-

flük olmal›, s›z›nt›ya engel olacak ve pompa sistemini

ya¤layabilecek kadar da yüksek viskoziteli olmal›d›r. Viskozite: Ya¤lar›n ak›c›l›klar› ya da bir di¤er deyiflle akmaya

karfl› gösterdikleri direnç viskozite olarak tan›mlan›r.

Y Ya¤ aglemerasyonu: ‹nce boyuttaki kömür tanelerinin su

içerisinde bir araya getirilerek yüzeyde topaklanmas›

esas›na dayanan, kömür zenginlefltirme ifllemi.

Ya¤lay›c›: Makine parçalar›n›n birbirine sürtünmeleri ile afl›n-

malar›n› önlemek için kullan›lan maddelerin üstlendigi

görev.




Yak›t filtresi: Yak›t içinde olabilecek yabanc› madde ve par-

tiküllerin tutulmas› yani yak›t›n sisteme temiz girmesi

amac›yla kullan›l›r.

Yak›t regülatörü: Gereken ›s› gereksinimine göre yak›t mik-

tar›n› ayarlar.

Yanma stabilitesi: Yanmadaki kararl›l›k.

Yanma: yak›t›n oksijenle birleflti¤i ve enerjinin aç›¤a ç›kt›¤›

kimyasal reaksiyondur

Yeralt› iflletme yöntemi: Haz›rl›k ve üretim faaliyetlerinin

tamam›n›n özel yöntemlerle yeralt›nda uyguland›¤› ma-

den iflletme sistemidir.

Yo¤unluk: herhangi bir maddenin bir birim hacminin (1 cm3)

gram cinsinden kütlesidir.

Yo¤uflma teknolojisi: Baca gaz›ndaki su, buhar haline geçe-

rek yak›ttan ald›¤› enerjiyi geri vermesi amac›yla, baca

gaz›n›n düflük s›cakl›klarda (yaklafl›k 90°C) bacadan at›l-

mas›yla baca gaz› içindeki buhar›n yo¤uflturulmas›d›r.

": Bu iflaret inç anlam›na gelen bir k›saltmad›r. Piyasada par-

mak olarak da ifade edilir.

1 US gal: Amerikan birim sisteminde hacim birimidir. 1 US ga-

lon=0,00378541 m3 olarak dönüflümü yap›lmaktad›r.



229Diz in

A Akifer 166, 169

Akmazl›k 104, 112, 113

API gravitesi 104, 112, 115, 124, 125

Asfalt 132-135, 137, 143, 153-160

BBenzin 132, 134, 135, 137, 143, 145-154, 159

Birincil enerji kaynaklar› 26

DDizel 132, 134, 135, 143, 144, 151, 159

Do¤al gaz 195, 221Do¤al gaz dönüflümü 212

Do¤al gaz ve bacalar 213

Do¤al gazda emniyet 203

Do¤al gaz tüketim cihazlar› 208

EEkonomik dekapaj oran› 51, 68

Enerji 2-20

Enerji birimleri 2, 19

Enerji kaynaklar› 2, 3, 8-11, 17, 19

Enerji yo¤unlu¤u 26-28, 34, 37Enerjinin dönüflümü ve verimi 2

Enerjinin korunumu 2, 5, 6, 11

FFosil yak›tlar 26, 27, 29, 37

GGaz gravitesi 166, 175, 176, 177

Gazya¤› 132, 143, 144, 159

Geleneksel enerji 26, 27, 30, 35, 37

Geleneksel enerji kaynaklar› 2, 9Görünen molekül a¤›rl›¤› 166

HHam petrolün dam›t›lmas› 132, 141, 153

Hazne kaya 104, 117-119

Hidrokarbon 104-106, 113-115, 117, 123, 127

J Jeotermal gradyan 45

K Kalorifik de¤er 166, 179

Kaynak kaya 104, 106, 116, 117, 119

Kifli bafl›na ortalama enerji tüketimi 26, 29, 31, 37

Kolon tesisat› 202Kömür haz›rlama 42, 52, 68

Kömürden amonyak üretimi 74, 80, 81

Kömürlerin gazlaflt›r›lmas› 74, 85

Kömürlerin koklaflt›r›lmas› 74, 95

Kömürlerin kullan›m alanlar› 74

Kömürlerin pirolizi 74, 95

Kömürlerin s›v›laflt›r›lmas› 74, 88, 89, 91

Kömürlerin yak›lmas› 74, 79, 82, 83, 85

Kömürleflme 43-47, 49, 68

LLitotip 46

LPG, CNG, LNG 166

MMaseral 46

Milyar ton petrol eflde¤eri (mtpe) 26, 28, 37

PPetrol gravitesi 26, 32

Petrolün göçü 104

RRafineri 132-140, 142, 144, 146, 150, 151, 153, 155, 159

Rezerv 26, 27, 29, 30, 32-35, 104, 106, 110-112, 115-118, 123,

127

Dizin




T Termik santrallerde elektrik enerjisi üretimi 74

Turbalar›n oluflumu 43, 44, 68

Y Ya¤lama ya¤lar› 132-135, 143, 153-160

Yenilenebilir enerji kaynaklar› 2, 17

Yüzdürme bat›rma deneyleri 42, 58, 59, 68

Documents

Geleneksel Enerji Kaynakları