Ham petrolün ayrıştırılma metodları Nelerdir
Ham petrolün ayrıştırılma metodları Nelerdir – Ham petrolden elde edilen ürünler nelerdir – Ham Petrol Damıtılması
Benzin,ham petrolün damıtılmasıyla elde edilir Renksiz, kendine has kokusu olan, uçucu bir sıvıdır Temelde karbonlu bir hidrojen bileşiğidir Çok çabuk yanar Havayla patlayıcı bir karışım meydana getirir Yağları, kauçuğu ve başka organik maddeleri eritir Suda erimez Çabuk yandığı için motorlarda akaryakıt olarak kullanılır
Hafif benzin, orta benzin ve ağır benzin olmak üzere üç tür benzin vardır Teknoloji çağının uygulamaları,motorlu taşıt araçlarının giderek hızla artması, benzine karşı duyulan ihtiyacın da artmasına yol açmıştır
Benzin elde edilmesindeki uygulamalar şöylece sıralanabilir :
1 -Petrolün ağır yağları yüksek sıcaklık derecesinde ısıtılıp ayrıştırılır Birleşik Amerika’da bu yöntemden yararlanılmaktadır
2 -Taşkömür tozu ve ağır yağlardan yapılmış bir hamur, kalın çelik duvarları olan kaplarda 150 atmosfer basınç altında ve 460 derecede hidrojen ile işlem görür Benzinin bu yoldan elde edilmesi sentetiktir Güvenilir kaynaklar, dünyadaki motorların yüzde doksanında yakıt olarak benzin kullanıldığı gerçeğini belirtmektedirler Son zamanlarda, az yer tutan,kolaylıkla taşınan katı benzin yapımının yolları aranmıştır Bir zamanlar benzin gaz yağına karıştırılırdı Ancak benzinin kolay patlaması, dikkatsizlik halinde büyük tehlikeler yaratması nedeniyle bu uygulama terkedilmiştir
Benzinin kimyasal özelliklerini şöylece belirtebiliriz:
Formülü : C8 Nj8
Yoğunluğu: 0,695-0,770
Kaynama Noktası :50
Özgül Ağırlığı : 0 70 – 0 75
Benzin yağları erittiği için,evlerde ve diğer çevrelerde ve eşyalarının temizlenmesinde de kullanılır Su gibi berrak olmasına rağmen,belli belirsiz biraz daha kıvamlı bir sıvıdır
Katı benzin yapımı için sürdürülen bütün deneyler, henüz pratik bakımdan büyük ölçüde yarar sağlayacak sonuçlara varamamıştır Bu nedenle,benzin elde edilmesinde temel madde olan ham petrol üretiminin arttırılması, yeni yeni petrol kaynaklarının bulunması için çalışmalar yapılmaktadır
Yeni kaynakların bulunmaması halinde, tüketimin de giderek artması yüzünden, dünya belkide pek yakında büyük bir benzin yokluğu tehlikesiyle yüzyüze gelecektir
PETROL sözcüğü, Latince’de “kaya” anlamına gelen petra ve “yağ” anlamına gelen oleum sözcüklerinden türetilmiştir Günümüzde petrol ve petrol ürünleri büyük önem taşır Benzin, gazyağı, mazot, fueloil (yağyakıt), makine yağı, bitüm ve parafin mumu çok bilinen petrol ürünleridir Benzin otomobillerde; gazyağı gaz lambalarında, bazı ısıtma aygıtlarında ve jet uçaklarının motorlarında; mazot (dizel yakıtı da denir) otobüs, kamyon ve gemilerdeki dizel motorlarında kullanılır Buharlı gemilerin kazanlarında buhar üretilmesinde; çelik, cam, seramik gibi maddelerin üretiminde kullanılan bazı sanayi fırınlarında ve bazı binaların ısıtma sistemlerinde fueloil yakılır Makinelerin düzgün ve rahat çalışabilmesi için ince ya da kalın makine yağlarına (en kalınlarına gres denir) gereksinim vardır Bitümden, asfalt ve yalıtım malzemesi üretiminde yararlanılır
Petrol binlerce yıl boyunca basit bir biçimde kullanıldı Babilliler yol döşerken ve bağlayıcı madde olarak bitümden, Romalılar yolları için Sicilya’dan getirttikleri asfalttan yararlanırlardı Eski Çinliler, tuz üretmek için tuzlu suyun ısıtılmasında doğal gaz kullandılar İtalya, Almanya, Kuzey Amerika ve Birmanya’da ham petrolün tedavi edici özellikleri olduğuna inanılırdı
Gazyağı ve Parafin
1850′de İskoçyalı bilim adamı James Young, şeyl denen bir kayaçtan gazyağı elde etmenin yöntemini buldu Young, gazyağının lambalarda bitkisel yağ ya da balina yağı yerine kullanılabileceğini gösterdi Kimyadaki adı kerozen olan gazyağının başlıca iki türü vardır Bunlardan birincisi gaz lambalarında, gaz sobalarında ve ısıtıcılarda; daha uçucu olan ikinci türü ise, bazı traktörlerin ve küçük balıkçı teknelerinin motorlarında yakıt olarak kullanılır Jet uçaklarının motorlarında kullanılan gazyağı ikinci türdendir
Gazyağına İngiltere’de parafin denir Ama parafin aslında petrolden elde edilen, mum, cila, su geçirmez karton ve kağıt yapımında kullanılan yarı saydam, sert bir mumdur Açık renkli, kalın bir yağ olan ve ilaç olarak kullanılan vazelin (kimyadaki adı petrolatum) de bir başka petrol ürünüdür
Ham Petrolün Keşfi
19 yüzyılın ortalarına kadar ham petrol, doğal olarak yüzeye sızdığı yerlerde oluşturduğu birikintilerden toplanırdı Hayvanların su içtiği kaynaklara ya da tuzlu su çıkarmak için açılan kuyulara sızdığı için de çoğu zaman can sıkıcı, istenmeyen bir madde olarak görülürdü 1850 dolaylarında ABD’de ACFerris ve onun ardından SMKier, petrolün lamba yağı olarak kullanılmasına yönelik ilk çalışmaları başlattılar Daha sonra New York’lu iki avukat, George Bissell ve Jonathan Eveleth, Pennsylvania’da bir petrol arama şirketi kurdular ve emekli bir demiryolu müteahhiti olan Edwin L Drake’i, Pennsylvania’daki küçük Titusville kasabası yakınlarında petrol kuyusu açmakla görevlendirdiler
Drake 27 Ağustos 1859′da 21 metre derinde petrole rastladı Çok geçmeden günde sekiz varil, sonra da 20 varil petrol çıkarmaya başladı Petrol, balina avlamak gibi riskli bir işten daha güvenilir ve daha ucuz bir lamba yağı kaynağı olduğu için hazır bir pazar buldu Artık petrole hücum ve petrol çağı başlamıştı
Petrolün Oluşumu ve Bulunması
Petrol denizlerdeki bitki ve hayvanların öldükten sonraki kalıntılardan oluşmuştur Bu kalıntılar deniz yatağında milyonlarca yıl boyunca çürümüş ve geriye yalnızca yağlı maddeler kalmıştır Yağlı maddeler çamur altında kalmış ve zamanla çamur sıkışıp kayaç katmanlarına, alttaki yağlı maddelerde de petrol ve gaza dönüşmüştür Yerkabuğundaki altüst oluşlar bazen denizlerin kara parçaları haline gelmesine ve petrol içeren kayaçların da binlerce metre derine gömülmesine yol açmıştır
Çoğunlukla petrol oluştuğu yerden başka yerlere taşınmıştır Bazen kayaçlardaki gözeneklerden sızıp kilometrelerce derinden yüzeye çıkmış ve burada buharlaşmış (gaz haline dönüşmüş), geriye bir bitüm ya da zift birikintisi kalmıştır Çoğu kez de gözeneksiz, sert kayaçlarla karşılaşmış ve buralarda toplanmıştır Bulunan petrol yatakları bu tür kayaçların petrolü tutmasıyla oluşmuştur Bu yataklarda, süngerin su emmesi gibi, gözenekli kayaçların emdiği petrolün üstü kubbe biçimli, sert ve gözeneksiz kayaçlarla örtülmüştür Ama bu kayaçlar ile petrol arasında genellikle bir doğal gaz katmanı, petrolün altında da çoğu kez eski denizden arta kalan tuzlu su bulunur
Belirli bir yerde petrol bulunup bulunmadığı ancak sondajla (delmeyle) anlaşılabilir; ama jeologlar yerkabuğuna ilişkin bilgilerden yararlanarak petrol bulunma olasılığı olan yerleri önceden belirleyebilirler Çoğu zaman hava fotoğraflarından çıkarılan haritaları inceleyen jeologlar, petrol açısından umut verici olan alanları seçerler ve daha sonra bu alanlar karadan taranır Kayaç ve bitki örtüsü incelenir, sondaj yoluyla sağlanan yer altı kayaç örnekleri getirilip laboratuvarda çözümlenir Jeologlar yeraltı kayaçlarının konum, derinlik, sertlik gibi özelliklerini ve hatta türünü belirleyebilmek için özel aygıtlardan ve bu aygıtlara dayalı olarak geliştirilmiş bilimsel arama yöntemlerinden yararlanırlar Ama bütün bu çalışmalar yapılmış olsa da, açılacak kuyudan petrol çıkacağı gene de kesin değildir
Petrol Kuyuları, Boruhatları ve Tankerler
Günümüzde pek çok petrol kuyusu, marangozların delik delmek için kullandıkları döner matkap uçlarına benzeyen uçlarla delinip açılır; aradaki fark, petrol için kullanılanların çok daha büyük olmasıdır Matkap ucu, sondaj kulesi ya da delme kulesi denen yüksek bir kuleden, tel halatlara bağlanarak sarkıtılan delme borusunun ucuna takılır Delme borusu kule tabanındaki döner tabladan geçer Bu boru makine gücüyle, çoğu zaman bir dizel motoruyla döndürülür; ama son olarak geliştirilen türbosondaj tekniğinde elektrik motorlarından yararlanılmaktadır Delik derinleştikçe, delme borularına yenileri takılır Delme borusundan aşağı yapay bir çamur pompalanır; bu çamur sürekli olarak matkap ucunun deliklerinden dışarı püskürür ve delinen deliğin yanlarından yukarıya geri döner Bu çamur yalnızca matkap ucuna sıvanan kayaç parçacıklarını temizlemekle kalmaz, ucun yağlanmasını ve soğumasını da sağlar; ayrıca, taşıdığı basınç açılan deliğin duvarlarının içe doğru çökmesini önler Daha sonra deliğe çelik borudan bir koruyucu kılıf geçirilir ve çimentolanır Çok derin deliklerde, kılıf çapı tepede yaklaşık 45 santimetreyken dipte yaklaşık 10 santimetreye düşer
Gerekli dikkat gösterilmezse, matkap ucu petrole ulaştığında petrol şiddetle dışarı fışkırabilir, böylece boşa akabilir ve yangın tehlikesi doğurabilir Bunu önlemek ve petrolü aşağı doğru bastırabilmek için ağır sondaj çamuru kullanılır; ayrıca bir valf ve boru sisteminin yardımıyla da basıncın yavaş yavaş serbest bırakılması sağlanabilir Eğer doğal basınç petrolü yüzeye çıkaracak kadar güçlü değilse, petrol ya pompalanarak ya da yüksek basınçlı gaz basılarak dışarı çıkarılır İkinci yönteme “gazla yükseltme” denir
Büyük miktarlarda petrolü karadan taşımak için boruhatlarından yararlanılır Çelikten yapılan boruların çapları 15 cm ile 2 metre arasında olabilir Boruhatları vadileri aşabilir, dağlara tırmanabilir ve ırmak yataklarının altından geçebilir
Petrolü denizden taşımak için tanker denen gemiler kullanılır Bunlar özel olarak tasarımlanmış teknelerdir; tankerlerin makineleri kıçta (geminin arka ucunda) bulunur Teknenin çok büyük bir bölümü petrol bölmelerine ayrılmıştır Büyük tankerler petrolü küçüklerden daha ucuza taşır Günümüzde 550000 tonluk tankerler yapılınca bunların yanaşabileceği uygun iskele bulmak bir sorun olmuştur Bu tür tankerler limanı kullanmak yerine, derin sulardaki yüzer şamandıraların yanına demir atar; yükleme ve boşaltmayı da şamandıralardan başlayıp deniz yatağından kıyıdaki depolama tanklarına giden boruhatları aracılığıyla
Petrolün Arıtılması
Ham petrol, rafineri denen arıtma tesislerinde benzin ve gazyağı gibi petrol ürünlerine ayrılır Bu değişik ürünler farklı sıcaklıklarda kaynayıp buharlaşır; bu özellikten yararlanılarak, ayrımsal damıtma denen yöntemle bu ürünler ham petrolden ayrılabilir Ham petrol ısıtılır, bir sıvı ve buhar (gaz) karışımı halinde, ayırma kulesi denen çelik bir kuleye pompalanır Sıvı bölüm kulenin dibinde toplanır, fueloil ve bitüm gibi ürünler haline gelir Buharlar kulede yükselir ve yükseldikçe de soğur Önce mazot gibi daha ağır ürünler sıvılaşır ve bunlar kulenin değişik düzeylerindeki tepsilerden çekilip alınır Benzin buharları kulenin tepesine kadar yükselir ve buradan alınarak sıvılaştırılır
Damıtma, arıtmanın birinci aşamasıdır Ham petrol rafineride, değişik ürünlerin istenen miktarlarda elde edilebilmesine olanak verecek biçimde işlenebilmelidir Yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilen bir işlem olan “kraking” (parçalama), ağır ürünleri daha hafif bileşenlerine ayırır ve böylece elde edilen benzin miktarı artar Bütün maddeler moleküllerden, moleküller de atomlardan oluşur Petrol hidrokarbon moleküllerinden, yani hidrojen ve karbon elementlerinin atomlarından oluşur; ama bütün petrol moleküllerinde aynı sayıda atom bulunmaz Örneğin, fueloil moleküllerinde gazyağı moleküllerinden daha çok hidrojen ve karbon atomu vardır ve bu yüzden fueloil molekülleri gazyağı moleküllerinden daha ağırdır Kraking işleminde, büyük taşların parçalanıp çakıl haline getirilmesi gibi moleküllerin bazıları da ısı ve basıncın etkisiyle parçalanır ve daha hafif moleküller elde edilir
“Reforming” (düzeltim) işlemi ise arıtma sürecinin en önemli aşamasıdır Bu, yüksek sıcaklık ve basınçta gerçekleştirilen, moleküllerin büyüklüklerinden çok biçimlerini değiştirmeye yönelik bir işlemdir Bu işlemle hidrokarbon zincirlerinin biçimi değiştirilir ve bunlar “aromatik” bileşikler denen benzen halkalı bileşiklere dönüştürülür Üstün nitelikli benzin bu aşamada elde edilir
Örneğin, ABD’de bir varil ham petrolden 63 litre benzin, 22 litre ağır fueloil elde edilir; oysa Ortadoğu’da bir varil petrol ancak 31 litre benzin, buna karşılık 63 litre fueloil verir Petrol ya 159 litre eşdeğerindeki “varil” ya da özellikle deniz yoluyla taşındığında “artık ton” (1016 kg) ve “metrik ton” la (1000 kg) ölçülür
Daha az bilinen petrol ürünlerinin şaşırtıcı kullanım alanları vardır Mumlarda ve cilalarda petrol mumu (parafin mumu) bulunur; parfümler, kozmatikler ve hatta peynirin bozulmasını önleyen bazı maddeler petrol yağlarından hazırlanır Böceklere karşı kullanılan ilaçlarda başka petrol yağları vardır Etilen (domatesleri yapay olarak olgunlaştırmak için de bu madde kullanılır) ve yapay ipek ya da tırnak cilası yapımında kullanılan aseton gibi ürünler arıtma işleminden elde edilen gazlardan üretilir Yapay kauçuk, plastikler ve sıvı deterjan yapımında kullanılan başlıca kimyasal maddeler de gene petrol ürünüdür Pek çok ilaç ve boya, hatta sakız ve güçlü patlayıcılar gibi maddeler de petrol ürünleri içerebilir Petrol gazları soğutularak ve sıkıştırılarak sıvılaştırılabilir; tüplere doldurularak pazarlanan bu tür propan ve bütan gibi gazlar çoğunlukla mutfaklarda ve aydınlatma amacıyla kullanılır
Doğal Gaz
Pek çok ülkede karada ya da deniz yatağında açılmış petrol kuyularından elde edilen doğal gaz boruhatlarıyla kentlere taşınır; fabrikalarda, evlerde, ısıtma ve aydınlatma amacıyla kullanılır Ham petrolden ayrılan gaz, işlenerek çok kolay alev alan buharlardan arıtılır Doğal gazın çoğu bataklık gazı olarak da adlandırılan metandır Metan, petrol ve kömürle birlikte bulunur; ama bazen tek başına da oluşur 19 yüzyılın başlarında ABD’de keşfedilen doğal gaz kuyularına “yanar kaynak” denirdi Petrol arayıcıları önceleri, basıncın etkisiyle petrolün yüzeye çıkmasını sağlayan doğal gaza önem vermediler Yüzeyde petrolden ayrılan gaz bir boruya alınarak borunun ucunda dev bir meşale gibi yakılırdı Yalnızca gaz çıkan kuyular ise tutuşturulur ve yıllarca kendi kendine yanmaya bırakırdı Ama 1870′lerde ABD’de bu gazdan yararlanmaya yönelik çalışmalar başlatıldı ve doğal gazın boru şebekesiyle evlere dağıtılması sağlandı
Doğal gaz genellikle yüzeyden binlerce metre derinde, kumtaşı gibi gözenekli bir kayaç katmanınca tutulmuş olarak bulunur; bu katman, gaz geçirmeyen ve bu özelliğiyle de doğal gazın kaçmasını önleyen bir başka kayaç katmanıyla örtülüdür Doğal gaz aramaları petrol aramalarına benzer biçimde yürütülür İngiltere’de doğal gaz aramaları 1930′larda başladı 1950′lerde İskoçya’da Edinburgh yakınlarında ve Yorkshire’da küçük yataklar bulundu
Kuzey Denizi’nde doğal gaz aranmasına 1964′te izin verildi Petrol şirketleri bölgeye dev sondaj platformları gönderdiler ve sonuçta İngiltere’nin doğu kıyısı açıklarında zengin gaz yatakları keşfedildi Bulunan yataklar İngiltere’nin gaz talebini karşılayacak kadar büyüktü Doğal gaz, deniz yatağına döşenen boruhatlarıyla kuyulardan kıyıya taşındı ve oradan da yeni bir boru şebekesiyle bütün ülkeye dağıtıldı Kuzey Denizi’nde yürütülen çalışmalarda kötü hava koşullarının etkisiyle sık sık büyük tehlikelerle karşılaşıldığı ve sondaj aygıtlarının yitirildiği oldu
En büyük doğal gaz üreticileri ABD ve SSCB’dir Yapımına 1967′de başlanan bir boruhattı doğal gazı günümüzde Sibirya’dan Urallar’a ve SSCB’nin batı kesimlerine, oradan da Türkiye’ye taşımaktadır Hollanda, Kuzey Denizi’ndeki yataklardan Almanya Federal Cumhuriyeti, Belçika ve Fransa’ya gaz satmaktadır
1980′lerin sonlarında çeşitli ülkelerdeki şirketler çürüyen çöp yığınlarından çıkan metan gazından elde ettikleri enerjiden yararlanarak elektrik üretmeye başladılar ve bunda başarılı da oldular
Petrol Kaynakları
Büyük petrol yatakları birkaç ülkede toplanmıştır En büyük petrol üreticisi SSCB’dir; dünya üretiminin neredeyse beşte biri bu ülkede gerçekleştirilir ABD (dünyanın en çok petrol satın alan ülkesi) ve Suudi Arabistan (dünyanın en çok petrol satan ülkesi) petrol üreticisi ülkeler arasında ikinci ve üçüncü sırada yer alırlar
Dünyanın bilinen en büyük petrol rezervleri Ortadoğu’dadır Suudi Arabistan, İran, Irak, Kuveyt, Katar ve Abu Dabi büyük petrol üreticileridir Bu ülkelerle birlikte Nijerya, Libya, Cezayir, Endonezya, Ekvator, Gabon ve Venezuella, petrol satış fiyatlarını ortaklaşa belirleyebilmek için Petrol İhraç Eden Ülkeler Örgütü’nü (OPEC) kurmuşlardır
Ülkeleri çevreleyen kıta sahanlıklarında da, örneğin Kuzey Denizi’nin İngiltere ve Norveç’e ait kesimlerinde petrol sondajları yapılmaktadır
Dünyanın görünür petrol rezervi yaklaşık 666 milyar varil kadardır; bunun yarıdan çoğu Ortadoğu’dadır Bu, yerin altından çıkarılabileceği bilinen petrol miktarıdır Çoğu petrol yatağı keşfedilmeyi beklemektedir Teknoloji ilerledikçe, çok derin sular altındaki petrolü çıkarmanın, ABD’deki şeyl çökellerinde ve Kanada’daki bitümlü kumlarda hapsolmuş petrolü elde etmenin ve belki de bugünkü petrol alanlarından daha çok petrol çıkarmanın yolu bulunabilecektir Günümüzde uygulanan yöntemler, petrolün çoğunun yeraltında bırakılmasını zorunlu kılmaktadır
Türkiye’de Petrol ve Doğal Gaz
19 yüzyılda Osmanlı Devleti’nin sınırları içinde yer alan Musul ve Bağdat vilayetlerinde ham petrol sızıntısına rastlanan bazı alanlar olduğu biliniyordu Bu yüzyıl sonlarında bir yabancı şirket Türkiye’de ilk kez petrol arama sondajı yaptı İskenderun çevresinde yapılan sondajlarda doğal gaza rastlandı Bir başka yabancı şirketin 1900′de Trakya’daki Mürefte yöresinde yaptığı sondajda petrol bulundu Ama çıkan petrol miktarı çok az olduğundan bir süre sonra kuyular kapatıldı
Doğu Anadolu Bölgesi’ni uzun yıllar işgalleri altında tutan Ruslar, I Dünya Savaşı sırasında Erzurum ve Erzincan yörelerinde yapılan bazı sondajlarda petrole rastladılar I Dünya Savaşı sonunda Osmanlı Devleti Irak’taki geniş ham petrol alanlarını yitirdi Türkiye bu zengin petrol alanlarında hakkı olduğunu ileri sürdü 1926′da imzalanan bir antlaşmayla Türkiye, Irak’ın elde edeceği petrol gelirinin yüzde 10′unun 25 yıl süreyle kendisine verilmesi karşılığında bu topraklardan vazgeçti
Türkiye’de petrol ürünlerinin kullanıldığı bazı termik santrallar da vardır Bunlar Aliağa, Ambarlı, Bornova, Hopa, ve Seydişehir santrallarıdır
Türkiye’nin başlıca doğal gaz kaynakları Marmara Bölgesi’nin Trakya kesimi ile Güneydoğu Anadolu Bölgesi’ndedir Çevre kirlenmesine yol açmayan temiz bir yakıt olan doğalgaz yataklarının araştırılması çalışmalarına Türkiye’de 1960′larda başlandı 1974′te TPAO’nun yaptığı sondajlar sırasında Hamitabat’ta verimli doğal gaz yataklarına rastlandı Dünya doğal gaz rezervlerinin çok küçük bir bölümü ülkemizdedir Bu rezervlerin en büyük bölümü Hamitabat’tadır Burada yapılan üretim sonucunda elde edilen doğal gaz, bir termik santral ile bazı fabrikalarda yakıt olarak kullanılmaktadır Hamitabat’tan geçen SSCB-Türkiye Doğal Gaz Boruhattı, Bulgaristan sınırından Ankara’ya kadar uzanır Doğal gazın boruhattıyla ulaştığı yörelerdeki konutlar ile sanayi kuruluşlarında çevreyi sürekli kirleten öteki yakıtların yerini alması tasarlanmıştır Ankara kentindeki konutlara ulaştırılan doğal gazın İstanbul’da da kullanıma sunulması için çalışmalar sürdürülmektedir
