Bir zeytinyağı rafineri tesisinin ileri ekserji analizi yöntemi kullanılarak performansının değerlendirilmesi
Advanced exergy analyses of a physical olive oil refinery plant
Yazar: ELİF BOZOĞLAN TOPAÇ
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN GÜNERHAN ; PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Geleneksel ekserji analizi metodu sistemlerin enerji verimliliğinin
araştırılması ve geliştirme imkânlarının açığa çıkarılması için uygulanmaktadır.
Ancak geleneksel ekserji analizleri sonuçları değerlendirildiğinde sistemlerdeki
ekipmanlarda oluşan tersinmezliklere; ekipmanların üretimi sırasında karşılaşılan
teknolojik ya da ekonomik kısıtların veya sistemlerin çalışması sırasında birbirleri
üzerindeki etkilerinin de sebebiyet verdiği ortaya çıkarılmıştır. Sistemlerin
değerlendirmelerinin geleneksel ekserji analizi boyutunda kaldığı sürece özellikle
çok sayıda ekipmanlara sahip sistemlerin optimizasyonlarını yeterli derecede
sağlamak mümkün olamamakta, ekipmanlarda belirlenen tersinmezliklerin
azaltılmasına yönelik getirilebilecek iyileştirme önerileri yetersiz kalmaktadır. Bu
nedenle ekipmanlardaki tersinmezliklerin önlenebilir- önlenemez veya iç-dış
kaynaklı olarak ayrılabildiği ve etkin optimizasyon imkanlarının elde edilebildiği
ileri ekserji analizi metodu geliştirilmiştir.
Yapılan bu çalışmada İzmir'de kurulu olan fiziksel bir zeytinyağı
rafinerisinin performansı ileri ekserji analizi uygulanarak değerlendirilmiş olup
tesisteki tüm ekipmanlar için önlenebilir-önlenemez ve iç-dış kaynaklı ekserji
yıkımları belirlenmiştir.
Elde edilen sonuçlar incelendiğinde tesisteki en yüksek ekserji yıkımı değeri
217,96 kW ile kötü koku ve yağ asidi uzaklaştırma tankında görülmektedir.
Tanktaki ekserji yıkımı % 48,63 oranında önlenebilir, % 69,25'i de iç kaynaklı
olarak belirlenmiştir. Böylelikle ünitede tespit edilen tersinmezliklerin diğer tesis
ekipmanlarından kaynaklanmadığı; yapısal olduğu ve onlardan bağımsız olarak
azaltılabileceği görülmektedir. Ekipmandaki önlenemez ekserji yıkımının yüksek
olmasının sebebi deodorizasyon işleminin kendisi kaynaklıdır. Söz konusu
ünitenin yeniden tasarlanması ve tesiste işlenen ham zeytinyağının asidinin
önceden düşürülmesinin sağlanmasıyla ekipmandaki tersinmezlikler düşürülebilir.
Tesisteki ekipmanlarda bulunan tersinmezlikler çoğunlukla önlenebilir ve iç
kaynaklı olarak tespit edilmiştir. Ayrıca genel sistem performansına en yüksek
katkı kötü koku ve yağ asidi uzaklaştırma tankından gelebilecektir. Sistem
verimliliğine en fazla katkı yapabilecek diğer ekipmanlar sırasıyla gövde- boru
türü ısı değiştirici, mikserli toprak dozajlama tankı, pompa (I) ve plakalı ısı
değiştirici olduğu görülmektedir.
Anahtar sözcükler: Zeytinyağı, rafineri, ekserji yıkımı, ekserji analizi, ileri
ekserji analizi.

Abstract:
Conventional exergetic analysis method is performed to examine the
efficiencies and reveal the improving facilities of systems. But when the results of
the conventional analysis are observed, the irreversibilities of the components are
caused by technological - economical limits or the interactions between them. As
the systems are analysed only with conventional method, the systems especially
incluiding lots of components can not be optimised and the improvement advices
given for reducing the irreversibilities of the systems become insufficient.
Because of that, advanced exergy analysis is improved to separate irreversibilities
of the components into unavoidable-avoidable and endogenous-exogenous parts
for revealing effective optimization potentials.
In this thesis, advanced exergy analysis was applied to a physical olive oil
refining plant which was settled in Izmir to define efficiencies by separating the
exergetic destructions into unavoidable-avoidable and endogenous-exogenous
parts.
When the results of the advanced analysis are evaluated, deodorization unit
has the maximum exergy destruction rate with 217.96 kW. Also, the exergetic
destruction rate of the unit is 48.63% of avoidable; while 69.25% of endogenous.
Hence, the irreversibilities occurred in the component are caused by the unit itself
which is structural while those can be reduced from the other equipments'
independently. The deodorization unit has high unavoidable exergy destruction rate because of the distillation process itself. For decreasing the irreversibilities
occurred in the equipments, the unit can be redesigned and the acidity of the crude
olive oil can be reduced in another part which can settled before the distillation
process.
According to the results, the plant has mostly avoidable and endogenous
exergetic destructions. Moreover, the highest contribution to the system
performance will be given from deodorization unit. Also, shell –tube heat
exchanger, mixing tank unit, pump (I) and plated heat exchanger will be the other
components which support the general plant efficiency.
Key words: Olive oil, refinery plant, exergy destruction rate, exergy analysis,
advanced exergy analysis.