Linyit ve su yosunu (ALG) birlikte sıvılaştırılması
Co-liquefaction of lignite and seaweed (ALGA)
Yazar: BUĞRA ÇAVUŞOĞLU
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN KARACA
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Günümüzde hem kömür sıvılaştırma maliyetini azaltmak hem de petrole alternatif yeni bir sıvı yakıt üretmek amacıyla yalnız kömür sıvılaştırılması yerine kömür ve biyokütlenin birlikte kullanılarak sıvılaştırılması daha uygun bir yöntem olarak değerlendirilmektedir. Sıvılaştırmada temel amaç, yakıtın (H/C)atomik oranını artırmaktır. Biyokütlenin (H/C)atomik oranı linyitlere göre daha yüksek olduğundan, sıvılaştırma çalışmalarında yalnız kömür yerine kömür ve biyokütlenin birlikte kullanılması sıvılaştırma işlemlerinde olumlu bir etki yaratmaktadır.
Bu çalışmada, Tunçbilek linyiti ve biyokütle (alg) birlikte kullanılarak katatilitik ve katalitik olmayan koşullarda doğrudan sıvılaştırma yöntemi ile sıvılaştırılmıştır. Katalizör olarak çeşitli demir oksit ve molibden hekzakarbonil bileşikleri ve çözücü olarak tetralin kullanılmıştır.  Sıvılaştırma deneyleri çözücü/katı oranı 1/1- 5/1, reaksiyon sıcaklığı 320-400 oC, reaksiyon süresi 30-90 dk, biyokütle/linyit oranı 1/1-5/1 aralığında değiştirilerek yapılmıştır. Karıştırma hızı 400 devir/dk, katalizör derişimi %3 ve başlangıç azot basıncı 20 bar sabit alınmıştır.  Bu çalışma sonucunda toplam dönüşümler dikkate alınarak elde edilen en uygun proses parametreleri; çözücü/katı oranı 3/1, reaksiyon süresi 60 dk, biyokütle/linyit oranı 4/1, reaksiyon sıcaklığı 380 oC'dir. Bu koşullarda en yüksek toplam dönüşüm katalitik ve katalitik olmayan koşullarda sırasıyla yaklaşık olarak %80 ve %77' dir.

ANAHTAR KELİMELER: Linyit, Alg, Sıvılaştırma, Proses parametreleri, Dönüşüm, Karakaterizasyon.

Abstract:
Nowadays, in order to reduce the cost of coal liquefaction and to produce a new liquid fuel alternative to petroleum, it is considered as a more convenient method to liquefy coal and biomass together instead of solely coal liquefaction. The main purpose in liquefaction is to increase the atomic ratio of fuel (H/C). Since the atomic ratio of biomass (H/C) is higher than lignite, the use of coal and biomass together instead of coal alone in liquefaction studies has a positive effect on liquefaction processes.
In this study, Tunçbilek lignite and biomass (algae) were liquefied by direct liquefaction under catalytic and noncatalytic conditions. Various iron oxide and molybdenum hexacarbonyl compounds were used as catalysts and tetralin was used as solvent. Liquefaction experiments were carried out by changing solvent/solid ratio 1/1-5/1, reaction temperature 320-400 oC, reaction time 30-90 min, biomass/lignite ratio in the range of 1/1-5/1. The stirring speed was 400 rpm, the catalyst concentration was 3%  and the initial nitrogen pressure was fixed at 20 bar. As a result of this study, the most suitable process parameters obtained by considering total conversion is; solvent/solid ratio 3/1, reaction time 60 min, biomass/lignite ratio 4/1, reaction temperature 380 oC. Under these conditions, the highest total conversion is approximately 80% and 77% in catalytic and non-catalytic conditions, respectively.

KEY WORDS: Lignite, Algae, Liquefaction, Process parameters, Conversion,  Characterization.