Ermenek kömürünün süperkritik gaz ekstraksiyonu

Abstract

ÜZ Son yıllardaki petrol krizinden sonra, kömür bütün dünyada önem kazanmakta, kömüre sıvı yakıt ve kimyasal ham madde kaynağı olarak bakılmaktadır. Ülkemizde petrol yataklarının sınırlı ol masına rağmen, kömür potansiyelimizin fazlalığı, kömürün önemi ni Türkiye için daha da artırmaktadır. Bugüne kadar kömürden sıvı yakıt ve kimyasal ham madde ü- retimi, genellikle kömürün prolizi ile yapılırken, zamanımızda farklı proseslerle sıvı ürünlere dönüştürülmesi üzerinde çalış malar yoğunlaşmaktadır. Bu metotlar arasında kömürün süperkri- tik şartlarda ekstraksiyonu ümit vaat etmektedir. Kömürün doğ rudan doğruya hidrojenasyonu ile sıvı ürünlere dönüştürülmesi imkanı varsa day kömür yapısı bilinmeden uygun katalizör seçimi mümkün değildiro Kömürün süperkritik gaz ekstraks iyonunda mey dana gelen ürünlerin kimyasal yapısı bilindiğinde, hidrojenas- yon için uygun katalizör seçimi de kolaylaşacaktır. Süperkritik gaz ekstraksiyonu, çözücünün kritik sıcaklığı ve basıncı üzerinde yapılmakta, ekstraksiyon verimi basınçla artmaktadır, Ekstraksiyon şartlarında düşük ranklı kömürler az da olsa prolize uğramasına rağmen, yüksek ranklı kömürler prolize uğramadığından, ekstraktm incelenmesi kömürün mole kül yapısı hakkında doğrudan bilgi edinme imkanını doğurmak tadır. Sunulan tezde, % 52,22 sabit C ( susuz-külsüz kömür ü- zerinden ) ihtiva eden Ermenek linyiti, 360 °C'ta 120, 150,200, 273 atm basınç altında, 0,5 litrelik bir otoklavda toluen ile -süperkritik şartlarda- ekstrakte edilmiştir. Ekstraksiyon verimi şartlara bağlı olarak, susuz -külsüz kömürün % 19-28' i olarak bulunmuştur. Süperkritik gaz ekstraktı, değişik organik çözücülerle ekstrakte edilerek* petrol eterinde çözünen, pet rol eterinde çözünmeyip benzende çözünen ve hem petrol eterin de hem de çözünmeyen olarak üç ana kısma ayrılmıştır. 200 atm basınçta gerçekleştirilen deney sonucunda elde edilen ürünle rin ve ekstraktlarm İR spektrumları alınarak, Ermenek linyi tinin kimyasal yapısı ve özellikleri aydınlatılmaya çalışıl mıştır. Süperkritik gaz ekstraksiyonu esnasında meydana gelen u- çucu kükürtlü bileşikler de tayin edilmiştir.

ABSTRACT Following the petrol crisis in recent years, coal has been attracting attentions all over the world and is considered as a source of liquid fuel and chemical raw material. In contrast to the limited petrol reserves, Turkey's coal reserves are rich and this increases the importance of coal in our country. While liquid fuels and chemicals raw materials have been ' produced from coal mainly by prolysis, coal, current works have been extensively directed towards the different processes in order to extract some liquid products from coal. Among these methods the extraction of coal under supercriticial conditions is a promising one. Although there is the possibility for coal to be converted in the liquid products directly is inpossible without knowing the chemical structure of coal. Since the chemical structure of the products formed during supercritical extraction is known, the selection of a suitable catalyst for hydrogenation will be simplified. The supercritical gas extraction is carried out at above the critic temperature and pressure of the solvent* the yield of liquid products increases with increasing the pressure. Since high rank coal under the extraction conditions low rank coal tinder that conditions can undergoes, doesn't undergo pyrolysis, the investigation of the extracts provide the possibility of obtaining direct information about the4 molecular structure of coal. In this work, Ermenek lignite containing 52,22 % fixed C ( d.a.f.) has been extracted at 360 °C under 120, 150, 200, 278 atm pressure -supercritical conditions- with toluen in an autoclave. It has been found that the efficiency of c extraction is between 19-28 % of dry ash free coal. The supercritical gas extracts have been separated in to three fractions; by solvent fractionations -petroleum ether solubles, petroleum ether insolubles, benzene solubles and petroleum ether and benzene insolubles-. The fractions obtained under 200 atm and extractes have been analized by means of IR spectrophotometer. The properties and c chemical structure of the products have been discussed. In addition, volatile sulphur compounds occured during supercritical gas extractions under that conditions was anal i zed.