YAKITLAR
YAKIT NEDİR?
• Fiziksel ve kimyasal yapısında bir değişim meydana geldiğinde
enerji (ısı) açığa çıkaran her türlü malzemenin genel adına
yakıt denir.
• Yakıtlar içerdikleri enerjiyi ya yanmak gibi kimyasal
anlamda ya da nükleer füzyon gibi nükleer anlamda
serbest bırakırlar. Yakıtların en önemli özelliklerinden biri
enerji üretebilmeleri için depolanabilmeleri ve sadece
gerektiğinde bir iş üretebilmek için gerekli olan enerjinin
üretimi için kullanılabilmeleridir.
• Yakıtların esas maddesini organik karbon teşkil eder. Isı,
bu organik karbonun oksijen ile reaksiyonu sonucunda
açığa çıkar. Bu reaksiyon ısısından sanayide büyük
ölçüde faydalanılır.
Yakıtların Sınıflarndırılması
• Sanayide kullanılan yakıtlar üç büyük gruba
ayrılabilir:
• 1-Katı yakıtlar
A)Doğal katı yakıtlar B)Suni katı yakıtlar
• 2-Sıvı yakıtlar (akaryakıtlar)
A) Dogal sıvı yakıtlar B)Suni sıvı yakıtlar
• 3-Gaz yakıtlar
1. Katı Yakıtlar
• a) Doğal katı yakıtlar: Katı yakıtların en önemli olanları
doğal katı yakıt olarak adlandırdığımız fosil kömürlerdir. Bu
kömürler oluşum devirlerine göre; antrasit, taşkömürü,
esmer kömür, linyit kömürü, turb sırasını takip eder. Bir de
bunlardan farklı olan odun vardır. Sıvı ve gaz yakıtların
giderek azalması sebebiyle biomass enerjisinin önemi
giderek artmaktadır. Şeftali çekirdeği, Prina (Zeytinyağı
posası) kayısı çekirdeği, badem kabukları alternetif katı
yakıt türlerindendir.
• b) Suni katı yakıtlar: Doğal katı yakıtlardan elde edilen
kok ve odun kömürüdür.
KÖMÜR
•
•
Kömür; çoğunlukla karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan az miktarda kükürt ve
nitrojen içeren,kimyasal ve fiziksel olarak farklı yapıya sahip maden ve kayaçtır.
Diğer içerikleri ise kül teşkil eden inorganik bileşikler ve mineral maddelerdir.
Bazı kömürler ısıtılınca ergir ve plastik hale gelirler. İşlemler sonucunda katran,
likör ve çeşitli gazlar elde edilebilmektedir.
Kömürleşme süreci ve yataklanma, nem içeriği, kül ve uçucu madde içeriği,
sabit karbon miktarı, kükürt ve mineral madde içeriklerinin yanısıra jeolojik,
petrografik, fiziksel, kimyasal ve termik özellikler yönünden kömürler çok
çeşitlilik gösterirler. Bu durum birçok ülkede kömürlerin birbirine benzer özellikler
ve yakın değerler temelinde sınıflandırılmasını zorunlu kılmıştır. Kömür üretimi,
kullanımı ve teknolojisinde ileri ülkeler öncelikle kendi kömürlerinin özelliklerine
göre bir sınıflama yaptıkları gibi uluslararası genel bir sınıflama için ortak
standartlar da geliştirmişlerdir. Değişik tipte kömürlerin kullanım amaçlarına göre
uluslararası sınıflandırılmasında; ilk olarak 1957 yılında çeşitli ülkelerden
üyelerin oluşturduğu Uluslararası Kömür Kurulu`nca birçok ülkeden temin edilen
numuneler üzerinde yapılan çalışmalar, Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO)
tarafından da desteklenerek genel bir sınıflama yapılmıştır. Bu sınıflamada;
kalorif değer, uçucu madde içeriği, sabit karbon miktarı, koklaşma özellikleri
temel alınarak sert ve kahverengi kömürler olarak iki ayrı sınıfa ayrılmıştır:
a) Sert kömürler; ıslak ve külsüz bazda 5,700 KCal/Kg`ın üzerinde kalorifik değerdedir.
Uçucu madde içeriği, kalorifik değer ve koklaşma özelliklerine göre alt sınıflara ayrılırlar.
b) Kahverengi kömürler; ıslak ve külsüz bazda 5.700 KCal/Kg'ın altında kalorifik
değerdedir.
Toplam nem içeriği ve kalorifik değere göre alt sınıflara ayrılırlar.
Kömür oluşumu gerekli şartlar sağlandığında aşağıdaki gibi oluşur;
·Turba: Kömürün habercisi olarak düşünülebilir. Asidik ortamda bitkinin ve
böcek ile hayvan artığının çürümemesini sağlayarak oluşur. Bazı bölgelerde
endüstriyel önemi vardır. Bu örnek olarak Finlandiya ve İrlanda’yı verebiliriz.
Dehidrat formunda olduğu için karada ve suda tutuşturma yağı ve yakıtı için
oldukça etkili bir absorbenttir.
·Linyit: Kahverengi kömür olarak da nitelendirilen linyit, en düşük
derecesindedir. Genellikle elektrik üreten yerlerde yakıt olarak
kullanılır. Sıkılaştırılmış linyite siyah amber denir ve parlaklaştırılarak dekoratif
amaçlı kullanılmaktadır.
·Alt Bitümlü Kömür: Bitümlü ile linyit arasındaki derecede kalan bu kömür
elektrik üretiminde yakıt olarak kullanılmaktadır. İçerdiği hafif hidrokarbonlar
vasıtasıyla kimyasal sentez endüstrisinde de kullanılmaktadır.
·Bitümlü Kömür: Yoğunlukça tortul kaya, rengi genelde siyah ama bazen
siyah -kahve olan parlak ve matın grubunda iyi bir şekilde tanımlanmış öncelikli
olarak elektrik üretiminde yakıt olarak kullanılan, daha sonrasında üretim
sahasında ısı ve güç olarak veya kok yapımında kullanılan kömür tipidir.
·Buhar Kömürü: Bitümlü kömür ve antrasitler arasında kalan kömür
çeşididir. Buharlı lokomotiflerde kullanılmaktadır. Amerika’da deniz kömürü
olarak bilinen küçük buhar kömürleri evsel ısıtma suyu olarak kullanılmaktadır.
·Antrasit: En yüksek dereceli, sert özelliğe sahip, parlak özelliğe sahip bu
kömür genellikler ticari yerlerde ve evlerde ısıtmada kullanılmaktadır.
·Grafit: Teknik olarak yüksek dereceye sahip olsa da oldukça zor bir şekilde
ateşlendiğinden yakıt olarak kullanılmaz. Genellikle kurşun kalem olarak
kullanılır veya ufaltılarak yağlayıcı madde olarak kullanılır.
Kömürün sınıflandırılması içindeki uçucu madde oranına göre yapılsa da kesin
sınıflandırma ülkeden ülkeye değişmektedir.
Kömürün Kullanımı ve Teknolojisi
Kömür, termik santralda elektrik enerjisi üretiminde, konutlarda, sanayide, ulaştırmada,
ısınma amaçlarıyla kullanılır. Ayrıca, kömürlerden asilleştirme ve teknolojik yöntemlerle
bir çok ürün elde edilebilir. Bu yöntemlerden başlıcaları; koklaştırma, sıvılaştırma ve
gazlaştırmadır.
Koklama ve Kok Kullanma
1000 C’deki fırınlarda Oksijensiz ortamda bitümlü kömürlerin yakılarak içindeki uçucu ve
Kükürtlü bileşenlerin çıkarılması ile elde edilen katı karbonlu bileşiğe kok denilir.
Metalürjik kok ise yanma fırınları içersinde kokan demir cevherleri içinde azaltma ajanı
ve yakıt olarak kullanılmaktadır. Döküm demiri Karbon içeriği bakımından zengindir.
İyileştirme yapılarak çeliğe çevrilir. Kok yüksek yanma fırınlarında dirençlidir. Bu yüzden
geleneksel çelik yapımında kullanılmaktadır. Diğer kömürler kullanıldığında ise Demir
kaybına neden olur. Kömürden yapılan kok gri, sıkı, gözenekli ve 29,6 MJ/kg ısıtma
değerine sahiptir. Bazı kok yapma prosesleri değerli olan kok katranı, amonyak, hafif
yağlar ve kömür gazı üretir.
Sıvılaşma
Kömür çeşitli yöntemler ile gaz yağı ve motorine dönüştürülür. Bu yöntemler ile kömür
ya hidrojenleşir ya da karbonize edilir. Karbonikleşme yönteminde 360 -750 C’de kömür
kok haline getirilir. Kok katranı iyice zenginleştirilir. Fisher Tropsch yöntemi ile kok gaz
fazına geçirilir. Sonra sıvılaştırılır. Sentetik olarak kömürden elde edilen yakıtlarda
CO2 yayılımı eğer herhangi bir arıtma olmaz ise ham petrolden daha fazla olur.
Rafine Edilmiş Kömür
Bu çeşit kömürleri elde etmek için düşük kalitedeki kömürler çeşitli yöntemlerden
geçerek içindeki rutubeti ve kirlilik yapan maddeleri atarlar. Böylece düşük kaliteli
Büyük Kömür üreticileri
Aşağıda yıllık üretimleri 100 milyon ton’dan fazla olan ülkeler listelenmiştir.
Türkiye’de taş kömürü
Ülkemizin en önemli taşkömürü rezervleri Zonguldak ve civarındadır. Zonguldak
havzasında bugüne kadar yapılan çalışmalar sonucunda 1,1 milyar ton rezerv
saptanmıştır. Bu rezervinyaklaşık 423 milyon tonu görünür niteliktedir. Havza, Karadeniz
Ereğli'den başlayarak Kandilli, Zonguldak, Amasra, Pelitovası, Azdavay ve Söğütözü’ne
kadar uzanan bölgeyi kapsamaktadır.
Türkiye’de linyit
Linyit sahaları ülkemizde bütün bölgelere yayılmış olup ısı değerleri 1.000 – 5.000
kcal/kg arasında değişmektedir. Toplam linyit rezervlerimizin yaklaşık %6,9'u 3.000
kcal/kg'ın üzerinde, %13,2'si 2.500-3.000 kcal/kg arasında, %79,9'u ise 2.500 kcal/kg’ın
altında ısı değerine sahiptir.
2. Sıvı Yakıtlar (Akaryakıtlar): Ham petrol ile fosil kömürü
katranından elde edilen maddelerdir. Kömürden elde ediş maliyeti
ham petrolden elde ediş maliyetinden çok daha fazladır.
a) Doğal akaryakıtlar: Ham petrolün destilasyon ürünleridir.
b) Suni akaryakıtlar: Bunlar da elde edildiği kaynağa göre üç tiptir:
-Taşkömürü, linyit, odun ve bitüm ile asfaltın destilasyonundan
elde edilen ürünler
-Ağır petrol fraksiyonlarından elde edilen ürünler
-Sentez yolu ile yapılan sıvı yakıtlar.
Haziran 2004’ten itibaren ülkemizde rafinaj sektöründe sadece TÜPRAŞ (Türkiye
Petrol Rafinerileri A.Ş.) faaliyet göstermektedir.
TPAO, 1954 yılında 6327 sayılı kanunla, ülkemizde kamu adına petrol faaliyetlerini
yürütmek üzere kurulmuştur. 1983 ve 1984 yıllarında kamu petrol sektöründe yapılan
reorganizasyon çalışmaları sonucunda TPAO kamu adına petrol, doğalgaz ve
jeotermal enerji kaynaklarının aranması ve üretimi alanlarında bizzat, rafinaj, dağıtım
ve pazarlama konularında ise dört bağlı ortaklığı (BOTAŞ, DİTAŞ, TÜPRAŞ, POAŞ) ile
faaliyetlerini sürdüren bir kuruluş haline gelmiştir. Ancak 1990 yılından itibaren bağlı
ortaklıklar birer birer özelleştirme kapsamına alınmış ve TPAO entegre yapısını
kaybederek sadece arama ve üretim faaliyetlerini sürdüren bir şirket haline gelmiştir.
Şirket, 2004 yılı içinde ortak üretim yaptığı sahalar da dahil olmak üzere 55 petrol ve 18
gaz sahasından 10.535.834 varil ham petrol ve 432,7 milyon sm3 doğal gaz üretmiştir.
Sektörde Faaliyet Gösteren Uluslararası Organizasyonlar
Sektörde faaliyet gösteren en büyük iki organizasyon OPEC (Petrol Üreten ve İhraç
Eden Ülkeler) ve UEA (Uluslararası Enerji Ajansı)'dır.
OPEC, 10-14 Eylül 1960 yılında Bağdat Konferansı sırasında İran, Irak, Kuveyt,
Suudi Arabistan ve Venezuella tarafından kurulmuş olan hükümetler arası daimi bir
organizasyondur. Esas amacı üye ülkeler arasında petrol politikalarını birleştirmek ve
koordine etmek olup, petrol üreticisi ülkeler arasında petrol fiyatında istikrarı
sağlamak, tüketici ülkelere ekonomik, istikrarlı ve verimli bir petrol arzı temin etmek
ve ayrıca petrol endüstrisine yatırım yapan yatırımcılara iyi bir gelir sağlamaktır.
UEA, Dr. Henry Kissinger'in tavsiyelerine uygun olarak Kasım 1974'de OECD
konseyi tarafından enerji problemleri konusunda işbirliğini geliştirmek amacıyla
kurulmuştur.
Petrol Arama Faaliyetleri
Dünya birincil enerji tüketiminde; petrolün payı % 40, kömürün payı % 28, doğal
gazın payı ise % 23’tür. Birincil enerji tüketiminde en büyük payın petrol ve doğal
gaza ait olması ve gelişmiş ülkelerin yaşamlarını petrolsüz sürdüremeyecekleri
dikkate alındığında, dünyada petrol arama, geliştirme ve üretim faaliyetlerine
geçmişte olduğu gibi, önümüzdeki yıllarda da ağırlık verileceği tabiidir.
Başlıca petrol ürünleri ve kullanıldığı yerler özet olarak aşağıda verilmiştir;
LPG (Sıvı Petrol Gazı): Ham petrolü meydana getiren hidrokarbonlardan propan ve
bütanın normal sıcaklık ve yüksek basınç altında sıvılaştırılmasıyla elde edilir.
Evlerde ve sanayide geniş çapta kullanılan bu gazlar çelik tüpe doldurulmuş olarak
tüketime sunulur (İpragaz, Aygaz, Mobilgaz gibi)
Nafta: Ham petrol ünitesinde üretilen ilk hafif ürün naftadır. Aynı zamanda petrokimya ve gübre
sanayi hammaddesidir.
Benzin: Motor yakıtı olan benzin, ham petrolden kaynama noktaları 30-2000C olan
hidrokarbonların ayrılmasıyla elde edilir.
Gazyağı: Ham petrolün damıtılmasıyla elde edilen gazyağı, kaynama noktası 160-2500C arasında
değişen hidrokarbonlardan meydana gelmektedir. Isıtma, aydınlatma ve motor yakıtı olarak da
uçaklarda kullanılmaktadır.
Motorin: Genellikle 200-3600C arasında kaynama noktası olan hidrokarbonların, ham petrolden
ayrılmasıyla elde edilir ve dizel motorlarında yakıt olarak kullanılmaktadır.
Fuel Oil: Enerji üretimi veya ısıtmada kullanılan akaryakıttır. Fuel oiller akıcılıklarına göre hafif veya
ağır olarak sınıflandırılmaktadır. Hafif fuel oil ısıtma kazanlarında yakıt olarak kullanılır. Ağır fuel oil,
endüstri kazan yakıtıdır. Buhar kazanlarında kömür veya gaz yerine kullanılır.
Solvent: Benzin ile gazyağı arasında bir hidrokarbon sıvısı olan solvent, boya sanayiinde, kuru
temizlemede, ormancılıkta, haşaratla savaşta eritici veya çözücü madde olarak kullanılmaktadır.
Makine Yağları: Ham petrolün %4-5 oranından fazlasını teşkil etmeyen makina ve gress yağları,
endüstride çok önemlidir. Katı ve sıvı olmak üzere pek çok çeşitlerivardır.
Parafin: Makina yağları imal edilirken yan ürün olarak elde edilen parafin, beyaz renkte ve kristalize
yapıdadır. Bu madde, kozmetik, kablo, bobin, transformatör, yağlı kağıt, karbon kağıdı, bandaj ve
cephane yapımında kullanılmaktadır.
Doğal gaz, sanayide; buhar kazanlarında, fırınlarda, konut ve ticari sektörde ve
mekan ısıtmasında yakıt olarak kullanılmaktadır. Ayrıca doğal gaz bir dizi
petrokimyasal ürünün ham maddesini (mürekkep, zamk, diğer yapışkanlar, sentetik
lastik, deterjan, naylon, fotoğraf filmi vb.) oluşturmaktadır. Gübre sektöründe de
hammadde olarak kullanılmaktadır. Diğer taraftan doğal gazın en önemli kullanım
alanlarından birisini elektrik üretimi oluşturmaktadır.Dünyadaki doğal gaz tüketimi:
Sıvılaştırılmış Doğal Gaz (LNG)
-Doğal gaz yüksek basınçta hacmi küçültmek için sıvılaştırılır.
-Nakliye ve depolanması amacıyla yapılır.
-Sıvılaştırılmış doğal gaz kokusuz, renksiz, zehirleyici olmayan bir sıvıdır.
-Havadan ve sudan hafif bir gazdır.
Sıvılaştırılmış Petrol Gazları (LPG)
-%30 propan (C3H8) ve %70 bütan(C4H10) karışımından oluşur.
-Yoğunluğu düşük olduğu için karışımın ısıl değeri düşüktür.Bu, yakıt
ekonomisinde azalmaya neden olur. Ancak yanma veriminin çok iyi olması
bu kötüleşmeyi bir miktar azaltır.
-Basınç altında sıvılaştırılmış olarak çelik tüplerde pazarlanır.
HAVA GAZI
-Hava gazı kentlerde ısınma ve aydınlanma maksadıyla kullanılmak üzere
kömürden imal edilen gazdır.
-Hava gazı , havagazı fabrikası veya gazhane denilen üretim ve depolama
tesislerinde imal edilir.
-Yapay gaz üretimi kentleşme ve sanayi devrimi ile gelişti.İstanbulda Rumeli
yakası’na gaz üretmek için1887’de Yedikula Havagazı Fabrikası,anadolu
yakası içinse 1891’de Kadıköy’de Kurbağalıdere Havagazı Fabrikası
kuruldu.İstanbulda havagazı üretimi 1993’te belediye kararıyla
durduruluncaya kadar devam etti.
Download

fosil yakıtlar pp