Ham Petrol Ayrıştırılması

Enerji insanlığın en önemli ve vazgeçilmez gereksinimlerinden birisidir. Enerji üretiminin en başında fosil yakıtlar gelir. Petrol, kömür ve doğal gaz fosil yakıtlar denilince ilk akla gelen enerji kaynaklarıdır. Dünyanın şu anda birinci enerji tüketiminde petrol %40’lık payı alırken, ikincil olarak doğal gaz %28, üçüncü olarak kömür %23’lik payı almaktadır.

            Petrol, milyonlarca yıl önceden yaşamış bitki ve hayvan kalıntılarının denizlerde biriken katmanlar içerisinde oksijensiz bir ortamda çürüyerek, belirli bir basınç ve sıcaklık altından ayrışmasından oluştuğu düşünülmektedir. Yerküre içerisindeki organik materyallerin başkalaşımı ile oluşmuş ve gözenekli kayaçlar içerisinde depolanmış sıvı haldeki Hidrokarbanlara HAM PETROL adı veilir. Petrol, kelimesinin kökeni Yunancadan türemiş olup, taş anlamına gelen “petra” kelimesi ile yağ anlamına gelen “oleum” kelimelerinin birleşimi ile taş yağı (petroleum) anlamına gelir. Ham petrol denmesinin sebebi ise işlenmemiş ham madde demektir. Petrol, iki elementli (karbon ve hidrojen) içeren Hidrokarbon organik bileşiklerin bir karışımıdır. Sınırlı bir yakıt türüdür. 

            Ham petrol kaç bin kilometre altında çıkarıldıktan sonra rafinelere taşınır ve atmosferik damıtma yöntemiyle ürünlere dönüştürülür. Ham petrol bir karışımdır. Gaz, sıvı ve katı hidrokarbonların bir karışımıdır. Ham petrol bir karışım olduğu için belirli bir kaynama noktası ve donma noktası da yoktur. Ham petrol rafineriye geldikten sonra ısıtılarak kaynatılır ve damıtma kolonuna gönderilir. Damıtma kolonu farklı sıcaklıklara sahip bölmelerden oluşur. Bölmelerin sıcaklıkları aşağıdan  yukarıya doğru kademeli olarak düşürülür. Kolondaki ham petrolü oluşturan maddeler sıcaklıktan dolayı buharlaşarak kolonun en altından üst bölmelere doğru hareket ederler. Üst bölmelere giden bir madde, eğer bölmenin sıcaklığı  maddenin kaynama noktasının altında ise yoğunlaşarak sıvı hale geçer. Böylelikle bölmelerde petrolü oluşturan maddeler kaynama noktaları farkından dolayı birbirinden ayrılırlar. Bu işlemlerin tamamına damıtma denir. Aşağıdaki resimde ham petrolün damıtma yöntemiyle birbirinden ayrıştırılması için ayrılmsal damıtma kolonunda sıcaklık değerlerine gösterilmiştir.

            Ham petrolün rafinerilerde damıtılması ve işlenmesi sonucunda ortalama olarak %43 benzin, %18 fuel-oil ve motorin, %11 Lpg (propan ve bütan karışımı), %9 jet yakıtı, %5 asfalt ve %14 diğer ürünler elde edilir. Damıtma sonucu elde edilen ürünleri değinmek gerekirse;

1)    Asfalt

Az akışkan halden katı hale kadar değişkenlik gösteren siyah ve kahverengi organik bir maddedir. Maden kömürünün damıtılması esnasında elde edilen siyah madde zifttir. Bugün yaygın olarak kullanılan asfalt petrolün rafinasyonundan elde edilen yan ürünüdür. Asfalt tabiatta doğal olarak da bulunabilen bir malzemedir. Doğal asfaltlar tabiatta mineral malzemelerle karışmış halde de bulunmaktadır. Ham petrolden 425-500 ºC arasında elde edilir.

2)    Mazot

Mazot ya  da motorin ham petrolün damıtılması sırasında 200-300 ºC arasında elde edilir.

3)    Fuel-Oil

Koyu renkli az akışkan bir petrol ürünüdür. Endüstriyel alanda, tesis ve binalarda, elektrik, ısı ya da buhar sistemlerinde kullanılmaya tercih edilir. 400-425 ºC arasında elde edilir.

4)    Benzin

Kendi içinde gruplara ayrılan benzin 150 ºC’ye ham benzin olarak elde edilir. Ek olarak;350 ºC’den sonra ağır yağlar elde edilir.

5)    Gaz Yağı

Önceden aydınlatma amaçlı kullanılırken sonradan ısıtma, soğutma, traktör yakıtı ve jet yakıtı olarak kullanılmaya başlanmıştır. Kerosen adıyla jet yakıtı olarak bilinir. 150-250 ºC arasında elde edilir.

6)    LPG

Sıvılaştırılmış petrol gazı, ham petrolün damıtılması sırasında ortaya çıkan gazların ayrıştırılması ile elde edilen ve basınç altında sıvılaştırılan renksiz, kokusuz, havadan ağır ve yanıcı bir gazdır. Ülkemizde Lpg karışımının standart oranı %70 Bütan ve %30 Propandır.

7)    Parafin

Ham petrolden elde edilen renksiz, kokusuz bir mum çeşididir. Petrolün bir yan ürünüdür. Tekstilde, eczacılıkta, kozmetik sanayinde, elektrik malzemelerin üretiminde kullanılır.

8)    Katran

Çoğunlukla kömürden elde edilir. Ayrıca petrolden, servi, ardıç gibi bazı ağaçların gövdesindeki öz sulardan edilmektedir. Katran ve zift bazen birbirinin yerine kullanılabilir. Ancak zift daha katıdır.

          Dünyada yeni rezervler bulunmazsa kullanabileceğimiz 50 yıllık petrolün kaldığı tahmin edilmektedir. Başka alternatif enerji kaynakları da bulunmaktadır. Bunlar petrolün yerini doldurur mu bilinmez.