Bitümlü şist ve linyitlerden birlikte proliz yöntemiyle sentetik yakıt eldesi /
Yazar: SEVGİ ŞENSÖZ
Danışman: PROF.DR. ERSAN PÜTÜN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1994
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Linyit = Lignite ; Piroliz = Pyrolysis ; Sentetik yakıtlar = Synthetic fuels ; Üretim = Production ; Şist = Schist

Özet:
IV ÖZET Petrol eşdeğeri sentetik sıvı yakıtlara ve organik kimyasal maddelere kaynak oluşturan petrol türevi hammaddelere gereksinim giderek artmaktadır. Bu gereksinimleri karşılayacak enerji kaynaklarından birisi de bitümlü şistlerdir. Bitümlü şistler ülkemizde linyit rezervlerinden sonra ikinci en büyük katı fosil yakıt rezervlerimizi oluşturmaktadır. Bu rezervlerden Göynük bölgesi bitümlü şistleri 1x1 09 ton ile en büyük rezervi oluşturmakta, Seyitömer bölgesi bitümlü şistleri ise 0,5xl09 ton ile bu sırayı takip etmektedir. Bitümlü şistlerden enerji elde etme yolunda bir çok yöntem kullanılmakta olup, bunlardan en çok kullanılanı piroliz yöntemidir. Fakat konu ile ilgili olarak ülkemizde sınırlı sayıda çalışma yapılmıştır. Bu çalışmada Seyitömer-Kütahya ve Göynük-Bolu linyiti ile bitümlü şistlerin çeşitli proses şartlarında birlikte pirolizi (copyrolysis) ile sentetik sıvı yakıt üretim olanakları araştırılmıştır. Bitümlü şist linyit oranı %0-100 arasında olacak şekilde hazırlanarak sıvı, katı, gaz ürün verimleri hesaplanmış, sıvı verim üzerine piroliz sıcaklığı, bitümlü şist linyit oranının etkisi ile piroliz ortamının etkileri incelenmiştir. Piroliz işlemlerinin ilk aşamasında Seyitömer bölgesi örneklerinin sıvı ürün verimi üzerine normal piroliz ortamında piroliz sıcaklığı ve bitümlü şist linyit oranının etkisi araştırılmıştır. Piroliz çalışmalarının ikinci aşamasında ise Göynük bölgesi örneklerinin sıvı ürün verimi üzerine normal piroliz ortamında ve sürükleyici gaz (N2) akımı altında bitümlü şist linyit oranının ve sürükleyici gaz akım hızının etkisi incelenmiştir. Çalışmada elde edilen sıvı ürünün İR, 1HNMR spektrumlan, gaz kromatogramları alınmış ve elementel analizleri gerçekleştirilerek molar gösterimleri ortaya konmuştur. Ayrıca sıvı ürün sütun kromatografisinde alkanlar, aromatikler, esterler ve polarlar olarak fraksiyonlarına ayrılmış, bu fraksiyonların elementel analizleri yapılarak molar gösterimleri ortaya konmuştur. Sıvı ürünün elementel analizi sonucunda ham petrol ve şist petrolüne büyük bir yakınlık gösterdiği görülmüştür. Genel olarak bitümlü şist ve linyitlerin birlikte pirolizi sonucunda elde edilen sıvı ürünün (katran) büyük bir yaklaşımla sentetik yakıt olarak kullanılabileceği ortaya konmuştur. ANAHTAR KELİMELER fosil yakıt piroliz bitümlü şist karakterizasyon linyit sentetik yakıt

Abstract:
SUMMARY The recent national concern for developing new sources of energy has increased the attemps in creating ways to utulize the oil shale deposits. Oil shales comprise the second largest solid fuel reserve in Turkey after lignites, with reserved totalling approximately 5xl09 tonnes. The largest reserve, Göynük, is situated near Bolu with as estimated lxlO9 tonnes. The Seyitömer shale, located near Kütahya, contains 0,5xl09 tonnes. Both oil shale deposits are found above lignite deposits. Many methods have been used for obtaining energy from oil shales. The most popular of the methods available are those of pyrolysis assay. Only a limited number of studies of Turkish oil shales have been made. The studies so for showed potential for economic oil production especially from Göynük reserve. For the purpose of increasing the yield, new techniques were employed on the Heinze retort. In this work, pyrolysis of blending oil shale with lignite in proportions of %0-100 were investigated and the yields of tar, char, gas and collected water were determined in every case. The investigations were carried out in two steps. In the first step, pyrolysis experiments were carried out under normal pyrolysis atmosphere for Seyitömer shale. The experimental set up used in this is a Heinze type retort. The study conducted at different pyrolysis temperatures in order to investigate the effect of pyrolysis temperatures on pyrolysis yields. In the second step, pyrolysis experiments were carried out under normal pyrolysis atmosphere and sweeping gas (nitrogen) atmosphere for Göynük shale. The flow rates of sweeping gas were 100, 200 cm3/min. in the experiments which were carried out under sweeping gas atmosphere. The effect of sweeping gas flow rate on pyrolysis yields particulary on tar yields were investigated. The nitrogen gas used as a carrier gas in experiments, increased tar yields particulary with 200 cm3/min flow rate. The characterization of the oils were done by spectroscopic and chromatographic methods such as IR, 1HNMR and GC. Generally it was shown that the oils produced by the copyrolysis of oil shales and lignites could be used as synthetic fuels. KEY WORDS fossil fuel pyrolysis oil shale characterization lignite synthetic fuel