Petrol kalıntısı doymuş ve aromatik kesimlerinin moleküler özelliklerinin belirlenmesi
Determination of molecular properties of petroleum residue and its saturate and aromatic fractions
Yazar: AYŞE CEYDA ALPAK
Danışman: PROF. DR. MUZAFFER YAŞAR ; DOÇ. DR. SOLMAZ AKMAZ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Ağır petrol = Heavy oil ; Ham petrol = Crude oil ; Yüksek basınç sıvı kromatografisi =

Özet:
Dünyadaki hafif ham petrol kaynaklarının azalmasıyla birlikte ağır petrollerden yakıt ve petrokimyasal ham madde ihtiyacını karşılamak gün geçtikçe daha önemli hale gelmiştir. Benzer olarak, petrolün kalıntısının da bu ihtiyaç doğrultusunda önemi artmıştır. Daha önceleri petrol kalıntısı için proses seçenekleri azdı ve petrol kalıntısı sadece asfalt üretiminde, koklaştırmada veya rafineri yakıtı olarak kullanılmaktaydı. Akaryakıt fiyatlarının artması ve çevresel sebepler yeni jenerasyon proses alternatiflerine ve petrol kalıntısının etkili bir şekilde geliştirilmesine sebep oldu. Petrol kalıntısını oluşturan yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerin daha düşük molekül ağırlıklı bileşiklere dönüştürülmesi ve ağır petrollerin belirli kaynama noktası aralığında fraksiyonlara dönüştürülebilmesi için bu maddelerin kimyasal, fiziksel ve termodinamik özelliklerinin ve uygun dönüşüm proseslerinin bilinmesi gerekmektedir. Bu bağlamda bu çalışmada ağır petrol doymuş ve alt kesimlerinin ayrılmasını açıklamak ve moleküler özelliklerini belirlemek amaçlanmıştır.Çalışma süresince Türkiye'de Beşikli ve Çelikli bölgelerinden ve Irak Kerkük'te Tawke bölgesinden çıkarılmış olan ham petrollerin atmosferik kalıntılarının moleküler yapısı incelenmiştir. Bu inceleme ilk önce ham petrollerin malten fraksiyonunun destilasyon, ekstraksiyon, karıştırma ve süzme işlemleri sonucunda elde edilmesiyle başlamıştır. Elde edilen malten fraksiyonları DARA analiziyle aromatik, doymuş ve reçine fraksiyonlarına ayrılmıştır. DARA analizinde elde edilen aromatik ve doymuş petrol fraksiyonları HPLC cihazında alt fraksiyonlara ayrılmıştır. Her bir fraksiyonun 1H NMR analizleriyle hidrojen atomlarının türlerine göre dağılımları incelenmiştir. SIMDIS analiziyle de her bir petrol kalıntısının kaynama noktası değişimi saptanmıştır. Tüm analizlerin sonucunda detaylı moleküler inceleme yapılmıştır.

Abstract:
With the decrease in light crude oil resources in the world, it has become more and more important to meet the need for fuel and petrochemical raw materials from heavy oils. Similarly, the importance of oil residues has increased in line with this need. Previously, the process options for oil residues were scarce and oil residues were used only in asphalt production, coking or refinery fuel. The rise in fuel prices and environmental factors have led to new generation process alternatives and the efficient development of oil residues. Chemical, physical and thermodynamic properties and suitable conversion processes of these substances need to be known in order to convert the high molecular weight compounds constituting the petroleum residue into lower molecular weight compounds and to convert heavy oils into fractions within a certain boiling point range. In this context, the aim of this study is to explain the separation of saturated and aromatic sub-segments of heavy petroleum and to determine their molecular properties. During the study, molecular properties of atmospheric residues that gained from Turkey's Celikli and Besikli region and Iraq Kirkuk Tawke region was examined. This investigation was first started with the distillation, extraction, mixing and filtration of the maltenes fraction of crude oils. Maltenes fractions were separated into aromatic, saturated and resin fractions by DARA analysis. The aromatic and saturated petroleum fractions which obtained in DARA analysis were subdivided on HPLC. The distribution of hydrogen atoms according to their species was examined by 1H NMR analysis of each fraction. SIMDIS analysis determined the change of boiling point of each oil residue. As a result of all analyzes, detailed molecular examination was performed.