MutluTEKİR
Aktif
Ham petrolün içerisinde binlerce farklı kimyasal bileşen vardır. Motor yakıtları bu bileşenler arasından bir dizi rafineri işlemi sonucu elde edilirler.
Ham petrol önce ısıtılır, yıkanır ve tuzundan ayrıştırılır. Sonra atmosferik ayrıştırma kulesi denen bir kuleye gelir. Burada basınç en fazla 2 [atm] dir. Kule alttan verilen buharla ısıtılır. Sıcaklık yukarıya doğru azaldığından kulenin alt katmanlarında daha yüksek sıcaklıklarda kaynayan yakıtlar, yani daha ağır HC’lar, üst katmanlara doğru çıktıkça da daha düşük sıcaklıklarda daha hafif HC’lar yoğuşurlar. Yani bu, hafif olanlar daha düşük sıcaklıklarda bile gaz fazında kalabilir demektir. Bu işleme damıtma denir. Ham petrolün yeterli bir kısmı ısıtma ile buharlaşmazsa vakumlu damıtma uygulanır.
Kuleden yoğuşmadan çıkan ilk ürün benzin (straight run) olarak kabul edilebilir. İçerisinde bol miktarda metan, etan propan ve bütan vardır. Bu ürün biraz daha soğutulursa propan ve bütanın karışımı olan LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı veya düşük basınçta yoğuşabilen gaz) ayrıştırılır. İlk ürün benzin söz konusu gaz yakıtlardan iyice ayıklanabilirse çok iyi bir buji ateşlemeli motor yakıtı olur. Bunun için kararlı hale getirme, yani gaz bileşenlerinden iyice ayıklanma işleminden geçer.
Bu şekilde elde edilen benzin ham petrolün çok az bir yüzdesidir ve piyasanın taleplerini karşılamaz. Bunun yanı sıra, ayrıştırma kulesinin alt katmanlarında elde edilen yüksek kaynama noktalı, büyük moleküllü (ağır) nafta, gazyağı (kerozen), distilat, gazöl (gas oil), ağır taban yakıtlar ise çok fazla yüzdelerde elde edilirler ve o oranda ticari pazarları yoktur. Onun için bu ağır yakıtların bir kısmı, termik veya katalitik etkili kimyasal parçalama denen bir işlemle daha küçük moleküllü olan benzin haline dönüştürülürler. Geriye kalan kısımları ise diğer bazı katalitik ve termik işlemlerden geçerek, kerozen (gaz yağı), mazot ve jet motoru yakıtı, endüstriyel yakıt yağı (fuel oil), yağlama yağı, parafin-mum, ağır yağlar, kok ve asfalt gibi ürünler elde edilir.
Kimyasal parçalama esnasında basınç yüksek tutulursa, daha küçük moleküllü yakıtlar (mesela propan ve bütan) polimerizasyon denen bir işlemle birleşerek yüksek oktanlı benzine dönüşür. Şekilde böyle bir rafineri işlemine ait şema görülmektedir.
Motorlarda kullanılan yakıtların kimyasal sınıflandırması bir önceki şekildeki gibi olmakla birlikte, ticari veya pratik kullanımları itibari ile başlıca şu yakıtlardan bahsedebiliriz.
Benzin
Karbon atomu sayısı 4 ile 10 arasında değişen sıvı HC bileşenlerinden ibaret bir karışımdır. Az miktarda hafif ve ağır HC’lar, çok az miktarda ham petrolden gelen kükürt ve azot gibi istenmeyen elementler ve bazı özelliklerini iyileştirmek için eser miktarda ilave edilen katkı maddeleri (additives) benzinin içinde bulunan diğer bileşenlerdir.
Günümüzde buji ile ateşlemeli vasıtalarda kullanılan geniş bir yakıtlar grubunu ihtiva eder. Özgül ağırlık bandı 0,70 ile 0,78 [kg/lt] arasındadır. Ham petrolün terkibine ve rafineride uygulanan metoda bağlı olarak çok değişik kimyasal yapılarda olabilir.
Kerozen
Türkiye’de gazyağı olarak bilinen petrol ürünüdür. Benzinden sonra en ağır kısmı teşkil eder. Lamba, ısıtıcı, soba ve benzeri yerlerde kullanılır. Jet yakıtı olarak bilinen yakıt bileşim olarak kerozene çok yakındır. Aromatik kısmı çok azaltılmıştır. Özgül ağırlık bandı 0,78 ile 0,85 [kg/lt] arasındadir.
Gazöl (Gas oil)
Kerozenden biraz daha ağır, fakat aynı kullanım alanına sahiptir.
Dizel Yakıtı (Motorin, Mazot)
Ülkemizde mazot olarak bilinen yakıtı da içine alan ve kerozen ile yağlama yağı arasında özgül ağırlık ve damıtma bakımından çok geniş bandı olan yakıtlar grubudur. Dizel motorları için kullanım alanına bağlı olarak bu bant içerisinden en uygunu seçilir. İlerideki kısımlarda detaylı olarak ele alınacaktır.
Fuel Oil (Yakıt yağı)
Dizel yakıtı gibi geniş bir bant teşkil ederler. Ancak yakıcılarda (burners) sürekli yanmaya maruz kaldıklarından dizel yakıtındaki gibi hemen bir seçim gerekmez.
Motorlarda kullanılan gaz yakıtlar çok çeşitli olmakla birlikte elde edilebilirlikleri ve pratik kullanıma uygunlukları itibariyle doğal gaz ve sıvılaştırılmış (likid) petrol gazı (LPG) en önemli olanlarıdır. Bununla beraber diğer bazı gaz yakıtlarda da elde edildikleri işlemlerin gerçekleştirildiği sanayilerde kullanılma şansına sahiptirler.
Doğalgaz (Tabii gaz)
Yüzde 85-95’lik kısmı metandır. Etan, propan ve bütan da ihtiva etmektedir. Doğal gazdan sentez yoluyla benzin ve yakıt yağı (fuel oil) üreten bazı tesisler de mevcuttur. Doğal gazın kendisi de yakıt olarak daha ziyade bu tesislerde veya yakın sanayilerde kullanılmaktadır. Ancak esas kullanılma alanı ısıtma ve endüstriyel amaçlara yönelik olmaktadır. Türkiye’de 1980’li yıllardan sonra yaygın olarak kullanılmaya başlanan gaz Ortadoğu’da Kuzey ve Güney Amerika’da ve Sovyet Rusya’da bol miktarda mevcuttur.
Sıvılaştırılmış Petrol Gazı (Lpg-Liquidified Petroleum Gas)
Çok bileşenli ve sıvı petrolün üzerinde veya içinde erimiş halde bulunan bir gaz yakıttır. Sıvı fazında depolandiği için “sıvılaştırılmış” olarak nitelendirilirler. Rafineri işleminde ilk aşığa çıkan üründür.
Gaz yakıtların taşınması da oldukça büyük güçlükler çıkarır. O bakımdan sıvılaştırılması kolay gaz yakıtlar sıvılaştırılarak taşınırlar. Basınç altında sıvılaştırılmış propan ve bütan karışımı en yaygın olanıdır. Türkiye’de evlerde ve araçlarda kullanılan LPG %30 propan, %70 bütan karışımıdır. Az miktarda başka hidrokarbonlar da ihtiva ederler.
Motorlarda gaz yakıtlar kullanılmıştır. Ancak gaz yakıtlar kullanıldığında sıkıştırma oranı büyük seçilebiliyorsa da tüm yakıtın buhar fazında motora girmesi hacimsel (volümetrik) verimi düşürdüğünden motoru gücü çok fazla olamamaktadır.
Alıntı: Motor Termodinamiği
Ham petrol önce ısıtılır, yıkanır ve tuzundan ayrıştırılır. Sonra atmosferik ayrıştırma kulesi denen bir kuleye gelir. Burada basınç en fazla 2 [atm] dir. Kule alttan verilen buharla ısıtılır. Sıcaklık yukarıya doğru azaldığından kulenin alt katmanlarında daha yüksek sıcaklıklarda kaynayan yakıtlar, yani daha ağır HC’lar, üst katmanlara doğru çıktıkça da daha düşük sıcaklıklarda daha hafif HC’lar yoğuşurlar. Yani bu, hafif olanlar daha düşük sıcaklıklarda bile gaz fazında kalabilir demektir. Bu işleme damıtma denir. Ham petrolün yeterli bir kısmı ısıtma ile buharlaşmazsa vakumlu damıtma uygulanır.
Kuleden yoğuşmadan çıkan ilk ürün benzin (straight run) olarak kabul edilebilir. İçerisinde bol miktarda metan, etan propan ve bütan vardır. Bu ürün biraz daha soğutulursa propan ve bütanın karışımı olan LPG (sıvılaştırılmış petrol gazı veya düşük basınçta yoğuşabilen gaz) ayrıştırılır. İlk ürün benzin söz konusu gaz yakıtlardan iyice ayıklanabilirse çok iyi bir buji ateşlemeli motor yakıtı olur. Bunun için kararlı hale getirme, yani gaz bileşenlerinden iyice ayıklanma işleminden geçer.
Bu şekilde elde edilen benzin ham petrolün çok az bir yüzdesidir ve piyasanın taleplerini karşılamaz. Bunun yanı sıra, ayrıştırma kulesinin alt katmanlarında elde edilen yüksek kaynama noktalı, büyük moleküllü (ağır) nafta, gazyağı (kerozen), distilat, gazöl (gas oil), ağır taban yakıtlar ise çok fazla yüzdelerde elde edilirler ve o oranda ticari pazarları yoktur. Onun için bu ağır yakıtların bir kısmı, termik veya katalitik etkili kimyasal parçalama denen bir işlemle daha küçük moleküllü olan benzin haline dönüştürülürler. Geriye kalan kısımları ise diğer bazı katalitik ve termik işlemlerden geçerek, kerozen (gaz yağı), mazot ve jet motoru yakıtı, endüstriyel yakıt yağı (fuel oil), yağlama yağı, parafin-mum, ağır yağlar, kok ve asfalt gibi ürünler elde edilir.
Kimyasal parçalama esnasında basınç yüksek tutulursa, daha küçük moleküllü yakıtlar (mesela propan ve bütan) polimerizasyon denen bir işlemle birleşerek yüksek oktanlı benzine dönüşür. Şekilde böyle bir rafineri işlemine ait şema görülmektedir.
Motorlarda kullanılan yakıtların kimyasal sınıflandırması bir önceki şekildeki gibi olmakla birlikte, ticari veya pratik kullanımları itibari ile başlıca şu yakıtlardan bahsedebiliriz.
Benzin
Karbon atomu sayısı 4 ile 10 arasında değişen sıvı HC bileşenlerinden ibaret bir karışımdır. Az miktarda hafif ve ağır HC’lar, çok az miktarda ham petrolden gelen kükürt ve azot gibi istenmeyen elementler ve bazı özelliklerini iyileştirmek için eser miktarda ilave edilen katkı maddeleri (additives) benzinin içinde bulunan diğer bileşenlerdir.
Günümüzde buji ile ateşlemeli vasıtalarda kullanılan geniş bir yakıtlar grubunu ihtiva eder. Özgül ağırlık bandı 0,70 ile 0,78 [kg/lt] arasındadır. Ham petrolün terkibine ve rafineride uygulanan metoda bağlı olarak çok değişik kimyasal yapılarda olabilir.
Kerozen
Türkiye’de gazyağı olarak bilinen petrol ürünüdür. Benzinden sonra en ağır kısmı teşkil eder. Lamba, ısıtıcı, soba ve benzeri yerlerde kullanılır. Jet yakıtı olarak bilinen yakıt bileşim olarak kerozene çok yakındır. Aromatik kısmı çok azaltılmıştır. Özgül ağırlık bandı 0,78 ile 0,85 [kg/lt] arasındadir.
Gazöl (Gas oil)
Kerozenden biraz daha ağır, fakat aynı kullanım alanına sahiptir.
Dizel Yakıtı (Motorin, Mazot)
Ülkemizde mazot olarak bilinen yakıtı da içine alan ve kerozen ile yağlama yağı arasında özgül ağırlık ve damıtma bakımından çok geniş bandı olan yakıtlar grubudur. Dizel motorları için kullanım alanına bağlı olarak bu bant içerisinden en uygunu seçilir. İlerideki kısımlarda detaylı olarak ele alınacaktır.
Fuel Oil (Yakıt yağı)
Dizel yakıtı gibi geniş bir bant teşkil ederler. Ancak yakıcılarda (burners) sürekli yanmaya maruz kaldıklarından dizel yakıtındaki gibi hemen bir seçim gerekmez.
Motorlarda kullanılan gaz yakıtlar çok çeşitli olmakla birlikte elde edilebilirlikleri ve pratik kullanıma uygunlukları itibariyle doğal gaz ve sıvılaştırılmış (likid) petrol gazı (LPG) en önemli olanlarıdır. Bununla beraber diğer bazı gaz yakıtlarda da elde edildikleri işlemlerin gerçekleştirildiği sanayilerde kullanılma şansına sahiptirler.
Doğalgaz (Tabii gaz)
Yüzde 85-95’lik kısmı metandır. Etan, propan ve bütan da ihtiva etmektedir. Doğal gazdan sentez yoluyla benzin ve yakıt yağı (fuel oil) üreten bazı tesisler de mevcuttur. Doğal gazın kendisi de yakıt olarak daha ziyade bu tesislerde veya yakın sanayilerde kullanılmaktadır. Ancak esas kullanılma alanı ısıtma ve endüstriyel amaçlara yönelik olmaktadır. Türkiye’de 1980’li yıllardan sonra yaygın olarak kullanılmaya başlanan gaz Ortadoğu’da Kuzey ve Güney Amerika’da ve Sovyet Rusya’da bol miktarda mevcuttur.
Sıvılaştırılmış Petrol Gazı (Lpg-Liquidified Petroleum Gas)
Çok bileşenli ve sıvı petrolün üzerinde veya içinde erimiş halde bulunan bir gaz yakıttır. Sıvı fazında depolandiği için “sıvılaştırılmış” olarak nitelendirilirler. Rafineri işleminde ilk aşığa çıkan üründür.
Gaz yakıtların taşınması da oldukça büyük güçlükler çıkarır. O bakımdan sıvılaştırılması kolay gaz yakıtlar sıvılaştırılarak taşınırlar. Basınç altında sıvılaştırılmış propan ve bütan karışımı en yaygın olanıdır. Türkiye’de evlerde ve araçlarda kullanılan LPG %30 propan, %70 bütan karışımıdır. Az miktarda başka hidrokarbonlar da ihtiva ederler.
Motorlarda gaz yakıtlar kullanılmıştır. Ancak gaz yakıtlar kullanıldığında sıkıştırma oranı büyük seçilebiliyorsa da tüm yakıtın buhar fazında motora girmesi hacimsel (volümetrik) verimi düşürdüğünden motoru gücü çok fazla olamamaktadır.
Alıntı: Motor Termodinamiği
Son düzenleme:
