Yer altı kömür gazlaştırma prosesinin Türk kömür yataklarına uygulanabilirliği ve maliyet analizi
Feasibility of underground coal gasification process for Turkish coal beds and analysis of cost
Yazar: RAHŞAN EKİM
Danışman: PROF. DR. HASANCAN OKUTAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Enerji ve değerli kimyasalların üretimi için kullanılabilen kömür dünyanın pek çok bölgesinde çok miktarda bulunmaktadır. Türkiye geniş kömür yataklarına sahiptir ancak bu kömür yataklarının büyük bir kısmı düşük ısıl değerlidir ve klasik madencilik yöntemleri ile ekonomik olarak değerlendirilememektedir. Yer altı kömür gazlaştırma teknolojisi düşük ısıl değerli kömürlerin değerlendirilmesi için uygun bir yöntemdir.Bu araştırma için MTA Türkiye Linyit Envanteri ve MTA raporları incelenerek; Kütahya-Seyitömer, Kütahya-Tunçbilek, Kahramanmaraş-Afşin-Elbistan, Manisa-Soma-Eynez, Muğla-Yatağan-Eskihisar, Bolu-Göynük, Erzurum-Aşkale, Manisa-Soma-Işıklar, Bursa-Keles-Harmanalan Bölgeleri seçilmiştir ve bu bölgelerde bulunan kömür rezervlerimizin yer altı kömür gazlaştırma yöntemi ile değerlendirilmesinin mümkün olup olmadığı araştırılmıştır. Bu bölgelerin her biri için, o bölgede kurulacak bir tesisin üreteceği sentetik gazın bileşimi ve ısıl değeri hesaplanmıştır. Bu hesaplamalar için kütle ve enerji denklikleri kullanılmıştır. Bu denklikleri içeren bir algoritma MATLAB yazılımı kullanılarak bir bilgisayar programı haline getirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre; prosese enjeksiyonu yapılan su buharı ve oksijen miktarlarının minimum değerleri belirlenerek üretilen sentetik gaz içeriğinin yanıcı bileşikler açısından zenginleştirilmesi ve buna bağlı olarak ısıl değerinin arttırılması amaçlanmıştır.Yer altı kömür gazlaştırma prosesi değişkenleri için uygun değerler belirlendikten sonra; oksijen ve su buharı enjeksiyonları, tesis kapasitesi, yapılması gereken sondaj işlemleri, tesis ve diğer işletme maliyetleri ve tesiste üretilecek sentetik gazın geliri gibi etkenler göz önünde bulundurularak yer altı kömür gazlaştırma prosesinin karlılığı analiz edilmiştir.

Abstract:
Coal can be used to produce energy and chemicals. Many regions of the world have considerable amount of coal reserves. Turkey has considerable of coal reserves but most of these consist of low heating value coals and they can?t be utilized economically by conventional mining methods.Kutahya-Seyitomer, Kutahya-Tuncbilek, Kahramanmaras-Afsin-Elbistan, Manisa-Soma-Eynez, Mugla-Yatagan-Eskihisar, Erzurum-Askale, Bolu-Goynuk, Manisa-Soma-Isıklar, Bursa-Keles-Harmanalan regions are selected for this research by examining MTA Turkiye Lignite Inventory and MTA reports. The selected regions are studied if coal reserves in these regions can be utilized by the underground coal gasification technology. For each of these regions, the gas compositions and heating values of syngas produced by the plants established in these regions are calculated by using the mass and energy equations. An algorithm that includes the mass and energy equations is prepared and this algorithm is became a computer program by using MATLAB software. To increase the combustible compounds in syngas and its heating value; the minimum amounts of the injection of steam and oxygen are determined.After the minimum values for the variables of underground coal gasification are defined, profitability of the processes are analysed by taking into account injections of steam and oxygen, the capacity of the plant, drilling, cost of operating and income of the produced syngas.