Soma (Manisa-Türkiye) kömürlerinin organik petrografik, organik jeokimyasal özellikleri ve gaz depolama kapasiteleri
Organic petrographic, organic geochemical characteristics of Soma (Manisa-Turkey) coals and their gas store capacity
Yazar: EMRE KORHAN YAŞAR
Danışman: PROF. DR. M. NAMIK YALÇIN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering ; Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği = Petroleum and Natural Gas Engineering
Dizin: Gaz depolama = Gas storage ; Gaz soğurması = Gas absorption ; Jeokimyasal analiz = Geochemical analysis ; Jeokimyasal yöntemler = Geochemical methods ; Jeokimyasal özellikler = Geochemical features ; Kömür = Coal ; Kömür damarları = Coal seams ; Kömür öğütme = Coal grinding ; Organik jeokimya = Organic geochemistry ; Organik petrografi = Organic petrography

Özet:
Bu çalışma, Soma kömürlerinin organik petrografik, organik jeokimyasal özellikleri ile gaz depolama kapasitelerini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Buna ek olarak kömürlerin organik petrografik ve organik jeokimyasal özelliklerinin, gaz depolama kapasitesinde neden olduğu değişimler ile bu değişimlerin nedenleri de araştırılmıştır.Bu amaç doğrultusunda, bölgede yapılan sondajlardan Soma kömürlerini (KM2 kömür damarını) temsil edecek şekilde toplam 63 adet örnek alınmıştır. Daha sonra alınan örneklerin; inorganik jeokimyasal özelliklerinin (nem, kül, uçucu madde, sabit karbon, karbon, hidrojen, azot, kükürt ve oksijen değerleri) belirlenmesi için kısa ve elementel analizleri, organik jeokimyasal özelliklerinin (organik maddenin miktarı, türü ve olgunluğu) belirlenmesi için toplam organik karbon ölçümleri ve Rock-Eval analizleri, organik petrografik özelliklerinin (maseral dağılımı ve vitrinit yansıması değerleri) belirlenmesi için maseral analizi ve vitrinit yansıması (% Ro) ölçümleri, gaz depolama kapasitelerinin belirlenmesi için adsorpsiyon (yüzey alanı) ölçümleri yapılmıştır.Analiz sonuçlarından elde edilen bulgulara göre Soma (Manisa) kömürlerinin; ASTM standartlarına göre linyit ile alt bitümlü kömürler sınıfında yer aldıkları, karasal organik maddece zengin (hüminit grubu maserallerce zengin) hümik kömürler oldukları, ölçülen vitrinit yansıması (kömürleşme dereceleri) değerlerine göre (% 0,35 ile % 0,48 Ro arasında) termojenik kökenli gaz oluşturmaları için yeteri kadar olgunlaşmamış oldukları ve gaz depolama kapasitelerinin gram kömür başına 47,9 cm3/gr gaz değerlerine kadar çıkabildiği belirlenmiştir. Ayrıca artan kül, uçucu madde ve liptinit değerleriyle kömürlerin gaz depolama kapasitelerinin azaldığı; artan sabit karbon, elementel karbon, hüminit (vitrinit), toplam organik karbon (TOC) ve olgunlukla (Tmax ve vitrinit yansıması (% Ro) değerleriyle) gaz depolama kapasitelerinin arttığı belirlenmiştir.

Abstract:
In this study organic petrographical, organic geochemical chracteristics of Soma coals and their gas adsorption capacity are investigated. Furthermore, those organic petrographic and geochemical characteristrics of coals, which control changes in gas adsorption capacity and reasons of these changes, are also investigated.Towards this aim, 63 samples of KM2 coal seam are collected from selected wells, drilled in the region recently. Using these samples; proximate and ultimate analysis are conducted in order to determine moisture, ash, volatile matter, fixed carbon, carbon, hydrogen, nitrogen, sulphur and oxigen contents of coals. Amount, type and maturity of organic matter in coals and maceral composition and vitrinite reflactance values are defined by Rock-Eval Pyrolysis analysis and by organic petrography, respectively. Gas adsorption capacities are determined by BET-measurements and by subsequent calculation of surface area and pore volume.Obtained analytical results indicated;-that Soma coals are lignite to sub-bituminous rank colas according to ASTM standarts-that they are rich in terrestial organic matter and are therefore humic coals-that they are not mature enough to generate thermogenic gas according to vitrinite reflectance values, ranging between % 0.35 and 0.48 Ro-that their gas adsorption capacities can reach up to 47,9 cm3/gr coal.Gas adsorption capacities decrease with ash, volatile matter, liptinite content and increases with fixed carbon, carbon, total organic carbon (TOC), maturity (Tmax and Ro values) and huminite content.