Farklı doğal minerallerin oleik asit deoksijenasyon reaksiyonunda kullanım potansiyelinin incelenmesi
Investigation of the use potential of different natural minerals in oleic acid deoxygenation reaction
Yazar: KAMEL NASER HUSSIN HUSSIN
Danışman: PROF. DR. SELİM CEYLAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Atık yağlar = Waste oils ; Dizel yakıtlar = Diesel fuels ; Dolomit = Dolomite ; Oleik asit = Oleic acid ; Reaktörler = Reactors

Özet:
Bir ulaşım yakıtı olarak sıvı hidrokarbonlara olan talep büyüktür ve sürekli artmaktadır. Gelişmiş biyoyakıtlar, ulaşım sektöründen kaynaklanan sera gazı emisyonlarını azaltarak daha temiz enerjiye küresel geçişe ayak uydurmak için gelecek vaat eden çözümlerden biridir. Gelişmiş biyoyakıtlar üretmek için katalitik deoksijenasyon (DO) işlemi ile uzun yağ, kullanılmış yemeklik yağ vb. gibi atık yağlardan oksijeni seçici olarak çıkarmak mümkündür. Bu biyoyakıt, geleneksel fosil yakıtlara benzer parçacıklar içerir ve gelişmiş performans gösterir. Bu çalışma, ucuz, bol ve çeşitli endüstrilerde uygulama potansiyeli olan atık yemeklik yağlardan deoksijenasyon reaksiyonlarında doğal killer ve minerallerin potansiyel kullanımını araştırmayı amaçlamaktadır. Model bileşik olarak oleik asit seçilmiş ve reaksiyonlar yüksek sıcaklıklı basınçlı bir reaktörde %1 katalizör varlığında 300 °C'de 2 saat boyunca gerçekleştirilmiştir. Elde edilen ürünler çeşitli analitik araçlarla ayırt edilir. Özellikle MgO ve CaO içerikli metaller deoksijenasyon reaksiyonlarını destekledi. Katalizörler (800 °C)  sıcaklıklarda 3 saat süreyle hazırlanıp aktive edildi ve testler (XRD, FTIR, SEM-EDS, BET) yapıldı, sonuçlar özelliklerde bir gelişme gösterdi. Oleik asidin oksijensizleştçalışmanın başlangıcında az da olsa bir miktar alıyoruzirilmesi, toplam hacmi 250 mL olan bir paslanmaz çelik karıştırılmış kesikli reaktörde gerçekleştirildi. Reaktör maksimum 500 °C çalışma sıcaklığına ve 250 bar basınca sahiptir. Yaklaşık 10 mL oleik aslan (numune ağırlığı kaydedildi) ve kofaktör ağırlığının %1'i ile yüklendi. Reaktör 300 °C'ye (2 saatten fazla) ısıtıldı.
Anahtar Kelimeler: Oleik Asit , Deoksijenasyon (DO), Atık Yağ ,  Yeşil Dizel, Biyojet Yakıtı,  Dolomit , Yüksek Sıcaklıklı Basınçlı Reaktör.

Abstract:
The demand for liquid hydrocarbons as a transportation fuel is large and constantly increasing. Advanced biofuels are one of the promising solutions to keep pace with the global shift to cleaner energy by reducing greenhouse gas emissions from the transportation sector. It is possible to selectively remove oxygen from waste oils such as long oil, used cooking oil etc. via catalytic deoxygenation (DO) process to produce advanced biofuels. This biofuel contains similar particles as conventional fossil fuels and shows improved performance. This study aims to study the potential use of natural clays and minerals in deoxygenation reactions from waste cooking oil, which are inexpensive, abundant and have application potential in various industries. Oleic acid was selected as a model compound and the reactions were carried out in a high-temperature pressure reactor in the presence of 1% catalyst at 300 °C for 2 h. The obtained products are distinguished by various analytical tools. Metals especially with MgO and CaO content promoted deoxygenation reactions. The catalysts were prepared and activated at different temperatures (800 °C) for 3 h, and tests (XRD, FTIR, SEM-EDS, BET) were performed, the results showed an improvement in the properties. The deoxygenation of oleic acid was performed in a stainless steel stirred batch reactor with a total volume of 250 mL. The reactor has a maximum operating temperature of 500 °C and a pressure of 250 bar. It was charged with approximately 10 mL of oleic lion (sample weight recorded) and 1% of the weight of the cofactor. The reactor was heated to 300 °C (over 2 hours).
Keywords: Oleic Acid, Deoxygenation (DO), Waste Oil, Green Diesel, Biojet Fuel, Dolomite, High Temperature Pressure Reactor.