TR202008244A2 - Petrolden kükürt gi̇deri̇mi̇ yöntemi̇ - Google Patents

Abstract

Buluş, petrolün mikrobiyal desülfürizasyon yöntemi ile ilglidir. Söz konusu yöntem bir petrol ürününün bir karıştırıcı tank içerisinde Thiobacillus Ferrooksidans enzimi ve hava içeren oksidan ile karıştırılıp reaksiyona sokulması ve karışımın sentrifüj dekantörden geçirilmesi ve malzemeler kükürtten ayrılması işlem adımlarını içermektedir.

Description

TARIFNAME PETROLDEN KUKURT GIDERIMI Y'ONTEMI Teknik Alan Bulus; petrol ürünlerinde bulunan kükürtün giderilmesi ile ilgilidir. Bulus özellikle; petrolün mikrobiyal desülfürizasyon prosesi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Petrol, hidrojen ve karbondan olusan, içerisinde az miktarda nitrojen, oksijen ve kükürt bulunan bir bilesimdir; yalin bir formülü yoktur. Rafine edilmemis sivi haldeki petrole ham petrol, gaz halindeki petrole dogalgaz, yari kati ve kati halde bulunan ve agir hidrokarbon ve katrandan olusan petrole ise özelliklerine ve yöresel kullanimlarina bagli olarak asfalt, zift, katran ve benzeri isimler verilir. Ham petrol ve dogalgazin ana bilesenleri hidrojen ve karbon oldugu için hidrokarbon olarak da isimlendirilirler. Ham petrol, sivi hidrokarbonlarla degisen oranlarda çözünmüs gaz, katran ve katki maddelerinden olusur. Hafif (yüksek graviteli) petrol açik kahverengi, sari veya yesil renkli; agir (düsük graviteli) petrol ise koyu kahverengi veya siyah renklidirler. Yüksek graviteli petrolün rafinajindan çogunlukla benzin, gazyagi ve motorin gibi hafif ve beyaz ürünler; düsük graviteli petrolün rafinajindan ise fuel-oil ve asfalt gibi agir ve siyah ürünler elde Petrolün dogal içeriginde bulunan kükürt hemen hemen tüm petrol türevlerinde bulunan istenmeyen bir elementtir. Petrolde hem inorganik hem de organik kükürt olarak bulunabilmektedir. Organik kükürt, ham petrol ve birçok petrol distilat fraksiyonu gibi petrol sivilarinin toplam kükürt içeriginin% T'sini olusturabilir. Çevreye pis koku vermesi, ürünlerin özelliklerini (örnegin benzinin oktan degerinin azalmasi) bozmasi, bilesiklerinin asidik karakterde olup boru hatti, pompalama ve aritma ekipmaninin gibi önemli ekipmanlarda korozyona neden olmasi ve sonraki islemlerde kullanilan pahali katalizörlerin (platin) etkenliklerini kaybettirmeleri (katalizör zehirlenmesi) nedenleriyle petrol ürünlerinden giderilmesi gerekir. Petrol ürünlerinde kükürt bulunursa, araç içindeki petrol yanarken kükürt yanmadigi için gaz fazina dönüserek basinç olusturmakta bu da araca ciddi zararlar vermektedir. Petrol ve türevlerinden kükürtün giderilmesi için teknikte pek çok yöntem yer almakta olup en yaygin yöntemlerden birisi, kükürdün hidrojenle katalitik reaksiyona girip sonra ortamdan hidrojen sülfür seklinde uzaklastirilmasidir. Hidrodesülfürizasyondur (HDS) olarak adlandirilan bu islemde kükürt içeren fosil yakitin, bir katalizör, genellikle bir kobalt- veya molibden-alüminyum oksit veya bunlarin bir kombinasyonu varliginda, yükseltilmis sicaklik ve basinç kosullari altinda hidrojen gazi ile reaksiyona sokulmasini içerir. EP166809581 nolu Avrupa patent basvurusu, ham petrol fraksiyonlarinin, fosil yakitlarin ve bunlarin ürünlerinin islemden geçirilmesi ile ilgilidir. Genel olarak içerisindeki sülfür içeren ve nitrojen içeren bilesiklerin seviyelerinin düsürülmesi arzu edilen ham petrol fraksiyonlarinda, fosil yakitlarda ve inorganik sivilarda, bu süreç bu bahsedilen bilesiklerin seviyelerini isi, bir oksitlendirici madde ve tercihen sonik enerji kullanarak düsürmektedir. Bu bulus ya süreli bir süreç ya da sirali bir süreç olarak uygulanmaktadir ve ilaveten tercihe bagli olan santrifüjden geçirme ve hidrodesülfürizasyon adimlarini da içerebilmektedir. Mevcut teknikte, petrol ürünlerini kükürtten ayirirken hidrojen teknolojisi yaygin olarak kullanilsa da. Bu yöntem çesitli patlama sorunlarina yol açmakta, bu da çevre ve insan sagligi açisindan riskler olusturmaktadir. Buna ek olarak dizel fraksiyonlarinin hidro-rafine edilmesi isleminin verimli gerçeklesmesi için bilesimlerinde tiofenik sülfür bilesiklerinin ve polisiklik aromatik yapilarin olusumunun önlenmesi ve yüksek basinç ve hidrojen akis hizi gereklidir. Bu durumda, sülfür bilesikleri, rafinerinin teknolojik semasina bagli olarak, önce hidrojen sülfüre dönüsür ardindan ise daha düsük degerli ürünler vermeye devam ederek element sülfür veya sülfürik asite dönüsür. Bu sebeple, ticari olarak uygun mikrobiyal kükürt giderme tekniklerinin (MDS) gelistirilmesi üzerine çalismalar yapilmaktadir. MDS genel olarak uygun bakterilerin metabolik süreçlerinin fosil yakitlarin kükürtten arindirilmasi için kullanilmasidir. Bu nedenle, MDS tipik olarak hafif kosullar gerektirir ve HDS için gereken asiri sicaklik ve basinca ihtiyaç duymaz. Ek olarak, bir biyolojik kükürt giderme maddesinin kendini yenileme yetenegi, fizikokimyasal katalize göre potansiyel olarak önemli bir avantaj olarak görülmektedir. MDS avantajli bir yöntem olsa da petrolün kükürtsüzlestirilmesi için ticari olarak uygun bir MDS islemi henüz ortaya çikmamistir. Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli kilinmistir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus, yukarida bahsedilen gereksinimleri karsilayan, tüm dezavantajlari ortadan kaldiran ve ilave bazi avantajlar getiren petrolden mikrobiyal desülfürizasyon prosesi ile Bulusun öncelikli amaci, petrolden kükürtün yüksek bir verimle gerilmesinin saglandigi, düsük maliyetli, enerji sarfiyati az bir yöntem gelistirmektir. Bulusun bir amaci, çevre ve insan sagligi açisindan riskleri olmayan mikrobiyal desülfürizasyon prosesi gelistirmektir. Bulusun bir diger amaci, yüksek basinç ve hidrojen akis hizi gerektirmeyen bir proses olusturulmasidir. Yukarida anlatilan amaçlarin yerine getirilmesi için bulus, bir petrol ürününün (tercihen dizel veya benzin) bir karistirici tank içerisinde Thiobacillus Ferrooksidans enzimi ve hava içeren bio enzim karisimi ile karistirilip reaksiyona sokulmasi ve karisimin santrifüj dekant'orden geçirilmesiyle petrol ürününün kükürtten ayrilmasi islem adimlarini içeren petrolün mikrobiyal desülfürizasyon yöntemidir. Bulusun yapisal ve karakteristik özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir ve bu nedenle degerlendirmenin de bu detayli açiklama göz 'önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada bulus konusu mikrobiyal desültürizasyon yöntemi sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Bulus ile petrolün mikrobiyal desülfürizasyon yöntemi gelistirilmektedir. Söz konusu proses en temel halinde; - Bir petrol ürününün (tercihen dizel veya benzin) bir karistirici tank içerisinde Thiobacillus Ferrooksidans enzimi ve hava içeren bio enzim karisimi ile karistirilip reaksiyona sokulmasi ve karisimin santrifüj dekantörden geçirilmesiyle petrol ürününün kükürtten ayrilmasi Bulusta kullanilan enzim Thiobacillus Ferrooksidans kükürt kirleticilerini petrolden çikarmakta ve salinan kükürt oksit miktarini azaltmaktadir. Thiobacillus ferrooksidans, sülfürün suda çözünür sülfata oksidasyonundan kendi metabolik süreçleri için gerekli olan enerjiyi elde eder. Kükürt giderme verimliligini artirmak Için bir yükseltme isleminden önce genetik manipülasyonlar yapilmasi gereklidir. Genetik manipülasyon, bir organizmanin genlerinin degisimini ifade eder ve yaygin olarak kullanilan bir dönüstürme teknigidir. Bu teknikte, DNA ile bitkileri dogal bir sekilde genetik olarak üreten bakterilerden yararlanir. Transgen bakteri içine yerlestirildikten sonra, alicinin hücrelerine iletilir. Transgenik bir organizma yarattiktan sonra, genetik mühendisleri, nihai ürünün özelliklerini gelistirmek için geleneksel islahi kullanilir. Mevcut bulus ile gelistirilen yöntemde enziminin kükürt bilesimine hizli etki etmesi için böyle bir kodlama kullanilmaktadir. Fosil yakitlardan zararli kükürt bilesiklerinin uzaklastirilmasi islemde enzim tek basina yeterli degildir. Yapilan çalismalarda enzimin sagladigi etkinin yüksek hizli santrifuj uygulanmasi ile desteklenmesi halinde arttigi görülmüstür. Gelistirilen yöntemde, Dolayisiyla bio enzim karisimi hizli santritüj sistemleri ile sinerjik bir etki ortaya çikarmaktadir. Bu etki ile petrol ve petrol ürünlerinden kükürt giderme konusunda etkili ve avantajli bir yöntem elde edilir. Bu yöntem ile petrolde kükürt giderme derecesi %92-97 oraninda artmaktadir. Bulusun tercih edilen bir uygulamasinda bio enzim karisimi, bir katalizör esliginde periyodik olarak islenmektedir. Katalizör, karisimin dekantörden geçirilmesi islem adimindan önce eklenmektedir. Bahsedilen katalizör tercihen Na-iskelet katalizörünün Na alasimindan elde edilen Na-iskelete katalizörüdür. Bu sayede petrol ürününün saflastirma islemi verimli bir sekilde gerçeklesmektedir. Bulusun örnek bir uygulamasinda bio enzim varliginda yöntemle yapilan iki döngünün ardindan kükürt miktarinin düstügünü görülmektedir. Bu uygulamanin ardindan ortaya çikan sonuçlar; kükürt bilesiklerinin önemli bir kisminin yeni olusan sulu fazda ilerledigi ve hidrokarbon fazindaki kükürt içeriginin agirlikça %5,645'ten %0,240'ye düstügünü göstermektedir. Petrol ürünlerinin kalitesini arttirmak için etkili bir yöntem olan bulus konusu yöntem ile petroldeki kükürt orani agirlikça % 5,645'ten %0,240'a düsürülmekte ve organik kükürt bilesiklerinin içeriginin azaltilmasiyla kimyasal bilesimlerin degismesi saglanmaktadir. Bulus ile gelistirilen yöntem sonucunda kükürt miktarindaki azalmaya bagi benzin ve dizel fraksiyonlarinin verim artis degerlendirmesi yapilmistir. Benzin fraksiyonunda agirlikça % gözlemlenmistir. Mevcut bulus ile hidrokarbonlarda en etkili ve hizli sekilde organik ve organik olmayan kükürt bilesiklerinin uzaklastirma islemi gelistirilmektedir. Bio teknolojik bir uygulama olan bulusumuz petrol ürünündeki kükürt miktarinda yaklasik %96 oraninda azalma saglamaktadir. TR TR

Claims (1)

1.ISTEMLER Petrolün mikrobiyal desülfürizasyon yöntemi olup, özelligi; - Bir petrol ürününün bir karistirici tank içerisinde Thiobacillus Ferrooksidans enzimi ve hava içeren bio enzim karisimi ile karistirilip reaksiyona sokulmasi ve karisimin sentrifüj dekantörden geçirilmesiyle petrol ürün kükürtten ayrilmasi islem adimlarini içermesidir. Istem 1=e uygun bir yöntem olup, özelligi; petrol ürünü olmasidir. Istem 1'e uygun bir yöntem olup, özelligi; reaksiyonun bir katalizör varliginda, gerçeklesmesidir. Istem 39 uygun bir yöntem olup, özelligi; katalizörün dekantörden geçirilme islem adimindan önce eklenmesidir. Istem 39 uygun bir yöntem olup, özelligi; katalizörün Na-iskelet katalizörü olmasidir. . Istem 5'e uygun bir yöntem olup, özelligi; Na-iskelet katalizörünün Na alasimindan elde edilmesidir. TR TR