GELENEKSEL ENERJİ KAYNAKLARI

Petrol rafinerilerinde üretilen sıvı ürünler, nafta, gaz yağı, benzin, fuel oil, jet yakıtı, dizel, benzin yağı, yağlama yağları gibi ürünlerdir. LPG ise gaz formundadır.

Petrol rafinerilerinde üretilen katı ürünler, vaks, asfalt ve petrol kokudur. Nafta ise sıvı formda bir petrol ürünüdür.

Ham petrolün işlenmesiyle elde edilen en yüksek miktardaki ürün %42,7 orana sahip olan benzindir. Dizel %27,4, hafif fuel oil %3,1, jet yakıtı %5,8, asfalt %3,9 oranında elde edilmektedirler.

Rafinasyon işlem basamakları sırasıyla, depolama - ön ısıtma - tuz giderme - ham petrol damıtma ve rafineri süreçleri olarak verilebilir.

Dünya üzerinde 150’den fazla farklı tipte ham petrol bulunur. Ham petrol ağır ve hafif sınıf olmak üzere ikiye ayrılabilir. Ağır sınıf ham petrol daha çok uzun karbon zincirli ağır hidrokarbonları içermektedir. Ağır ham petrol daha ucuzdur ve bol bulunur.

Ülkemizde ilk kurulan rafineri, Batman rafinerisidir. Sonrasında ise sırasıyla İzmit, İzmir ve Kırıkkale rafinerileri faaliyete açılmıştır.

Rafinerilerde gaz ve hafif ürünlerin elde edilmesi sırasında kullanılan üniteler, bütan ayırıcı, propan ayırıcı, etan ayırıcı ve nafta parçalayıcıdır.

Ayırma işleminden sonra gerçekleşen izomerleşme süreci, diğer seçenekte verilen süreçlerden daha önce gerçekleşmektedir.

Reforming işleminden sonra gerçekleşen ısıl parçalanma süreci diğer seçenekte verilen süreçlerden daha önce gerçekleşmektedir.

Ham petrol damıtma kolonu alt ürünü içindeki yağlama yağları ve vaks bileşikler ayrıldıktan sonra, geriye büyük ölçüde asfalt esaslı maddeler içeren ağır, siyah bir karışım kalır. Büyük moleküllü ağır hidrokarbonlar bulunduran bu karışım 200-280°C sıcaklıktaki hava ile temas ettirilerek oks­itleme reaksiyonları ile asfalt üretimi yapılır.

Petrol rafinerisinde hafif hidrokarbonları kazanma sürecinde başlıca iki gaz ürün elde edilir. Bunlar:
- Yakıt gazı: metan (CH4), etan (C2H6) karışımıdır.
- Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG) (liquified petroleum gas) : propan (C3H8), bütan (C4H10) karışımıdır.

Nafta: Ham petrolün atmosferik koşullarda damıtılması sırasında elde edilen sıvı hidrokarbon karışımlarından oluşan bir ara üründür. Nafta kimyasal olarak parafinik, naftenik ve aromatik hidrokarbonlardan oluşur. Nafta içeriğinde yaklaşık olarak C5–C11 karbon sayısı aralığında hidrokarbonlar bulunur ve kaynama sıcaklığı 49-204°C aralığındadır. Genellikle yoğunluğu daha düşük olan nafta daha yüksek parafin içeriğine sahiptir. Daha yoğun nafta ise naftenler ve aromatiklerce daha zengindir.  Asfalt: Petrolden elde edilen çok büyük karbon sayısına sahip siyah ürünlerdir.

Ham petrol bünyesinde bulunan kaynama noktası düşük olan uçucu hidrokarbon bileşikler normal koşullarda dahi kolayca buharlaşabilmektedir. Ham petrolün ve petrol ürünlerinin depolanması sırasında
buharlaşma nedeniyle kayıplar meydana gelir. Bu kayıplar hem rafinerideki kütle denkliği hem de çevrenin korunması açısından önemlidir.

Hidrojenle parçalanma oldukça esnek bir süreçtir. Özellikle düşük kükürt içerikli ve yüksek kalitede orta dereceli yakıt üretimi için uygun ara ürün elde edilebilir. Ayrıca akışkan yataklı katalitik parçalama gibi diğer dönüşüm teknolojileri ile entegre edilebilir.  Yüksek sıcaklıklarda kaynayan uzun zincirli, düşük değerli hidrokarbonların kimyasal yapıları, ısının etkisiyle değiştirilerek, gerçekleşen bağ kırılmaları ile küçük molekül yapılı hidrokarbonlara dönüştürülmesine genel olarak parçalanma (cracking) denir. Özütleme (Ekstraksiyon): Bir çözücü içinde çözünen katı ya da sıvıdan bir maddenin çıkarılması olarak tanımlanır. Nafta, kaliteli benzin üretimi için, benzin değerini arttırma
işlemlerine alınır. Bu süreç, benzin yapısının yeniden şekillendirilerek, kalitesinin arttırılması sürecidir (reforming). Nelson Kompleksitesi: Bir birim ham petrolün rafineride yüksek değerli son ürüne dönüşme oranını göstermektedir.

Ülkemizde ilk rafineri Batman’da 1955 yılında kurulmuştur. Daha sonra 1960 yılında kurulan İstanbul Petrol Rafinerisi AŞ (İPRAŞ) tarafından, Marmara bölgesinde İzmit Körfezi’nin Tütün çiftlik bölgesinde İzmit rafinerisi yaptırılmış, İzmir rafinerisi Türkiye’nin giderek artan petrol ürünleri ihtiyacının karşılanabilmesi amacıyla, Ege bölgesinde 1972 yılında kurulmuştur. Kırıkkale rafinerisi 1986 yılında ülkemizin Orta Anadolu bölgesinde işletmeye alınmıştır.

Kamuya ait rafinerilerin bir çatı altında toplanması kararı ile İPRAŞ 1983 tarihinde, TÜPRAŞ’a (Türkiye Petrol Rafinerileri A.Ş.) devredilmiştir.

2008 yılında Tüpraş rafinerilerinde 769bin ton olarak üretilen petrol ürünü LPG’ dir.

Rafinerilerin en temel ünitesi durumunda olan ham petrol en son damıtma (distilation) kolonuna alınır. Bu kolondan alınan ana ürünler farklı rafineri süreçlerinde işlenerek son ürünlere dönüştürülür.

Hidrojenleme süreçleri olefinlerin doyurulması, kükürtlü, azotlu bileşiklerin, koku, renk ve yapışkan özellikli yapıların giderilmesi için kullanılır. Nafta, hidrojenleme işlemi sonunda hem safsızlıklardan arındırılmış ve hem de içeriğindeki olefinler doyurulmuştur. Nafta, kaliteli benzin üretimi için, benzin değerini arttırma işlemlerine alınır. Bu süreç, benzin yapısının yeniden şekillendirilerek, kalitesinin arttırılması sürecidir (reforming). Bir organik bileşiğin alkillenmesi, moleküle alkil grubunun bağlanması olarak tanımlanır. Bu kimyasal bir tepkime sonucunda gerçekleşir. Alkilleşme süreci rafinerilerde hafif olefin ve izobütanın çok daha değerli benzin bileşiklerine dönüştürülmesinde
kullanılan önemli bir süreçtir. Polimerizasyon süreci olefinleri daha yüksek oktanlı polimerlere dönüştürür. Bu üniteler genellikle hidrojen sülfür, merkaptan ve azot bileşiklerinin gideriminin yapıldığı bir arıtım ünitesi, bir katalitik reaktör, bir asit giderim bölümü ve bir gaz toplayıcıdan oluşur. Hidrokarbon bileşiklerin içerikleri aynı kalmak koşuluyla, yapılarının değiştirilmesine izomerleşme denir.

Benzin yağı, yaklaşık 180-370°C kaynama aralığındaki ağır hidrokarbonların bir karışımıdır.