TARIFNAME KARBONDIOKSIT AçisiNoAN ZENGIN PROSES GAZLARINDAN YAKIT VE DEGERLI KIMYASAL ÜRETIM YÖNTEMI VE SISTEMI Mevcut bulus, PSA ünitelerinin kuyruk gaz akimindaki bilesenlerin degerlendirilerek yakit ve degerli kimyasal elde edilmesi için gelistirilen bir sistem ve yöntem ile ilgilidir. Onceki Teknik Rafinerilerde ve petrokimya tesislerinde kraking (parçalama) ve desülfürizasyon (kükürt giderme) talepleri gün geçtikçe arttigindan, bu proseslerde reaksiyona giren hidrojen gazina ihtiyaç artmakta ve hidrojen üretim üniteleri önem kazanmaktadir. Rafineriler enerji-yogun endüstriler olup, proseslerin devamliligi için yüksek miktarlarda petrol türevi yakitlar ve dogalgaz tüketmektedir. Hidrojen üretim ünitelerinde katalitik metan-buhar reformer ünitesi, su-gaz degisim konvertörü ve basinç salinimli adsorpsiyon (PSA) üniteleri kullanilarak hidrojen gazi üretilmektedir. Bahsedilen PSA ünitelerinde yüksek saflikta hidrojen gazi üretimi gerçeklestirilirken, ayni zamanda yan akim olarak PSA kuyruk gazi olusmaktadir. Tipik olarak rafinerilerde üretilen hidrojenin %65-70"i metan- buhar reformer üniteleri ve PSA ünitelerinde üretilmektedir. PSA kuyruk gazi (içerdigi hacimce yaklasik %40-60 araligindaki karbondioksit oraniyla) karbondioksit açisindan zengin bir proses gazidir. PSA kuyruk gazi ayni zamanda hidrojen, metan, karbonmonoksit ve azot gazlarini da içermektedir. PSA kuyruk gazi, hidrojen sülfür (H2S), sülfür oksit (SOX), azot oksit (NOK), halojen ve partikül gibi kirleticiler içermemesi ve yüksek sentez gazi ((302, CC, Hz) içerigi sayesinde karbondioksit degerlendirme ve dönüsüm prosesleri için ideal bir gaz akimi olma özelligi tasimaktadir. Dogalgazin bahsedilen metan-buhar reformer ünitelerinde hidrojene dönüsmesi sonucunda PSA kuyruk gaz akimi ortaya çikmaktadir. Içerik açisindan oldukça zengin olan PSA kuyruk gazi içerdigi yüksek karbondioksit miktari sebebiyle rafinerilerdeki karbondioksit emisyonlarinin yaklasik %20-30'unu olusturmaktadir. Hidrojen üretim ünitelerinde reaksiyonlar ve hidrojen saflastirma Islemleri sonrasinda 1 ton hidrojen üretimi için yaklasik 5 ton karbondioksit açiga çikmakta ve proseslerde kullanilan enerji ve yardimci servis ihtiyaçlari ile birlikte emisyon miktari 10 ton mertebesine ulasmaktadir. Sera gazlarinin en basinda gelen karbondioksit gazi, atmosferde birikerek isi-yansitici bir katman olusturmakta ve atmosfer sicakliginin artmasina neden olmaktadir. Toplam sera gazi emisyonlarinin yaklasik %76'sini olusturan karbondioksit; kömür, petrol türevi yakitlar, dogalgaz ve diger karbon bazli yakitlarin yanmasi sonucu açiga çikmakta ve global boyutta karbondioksit emisyonlari hizla artmaktadir. Iklim degisikligi ve küresel isinmanin en büyük etmenlerinden biri olan karbondioksitin yenilikçi teknolojik çözümlerle dönüsümüne yönelik proseslerle etkilerinin hafifletilmesi veya giderilmesi ihtiyaci olusmaktadir. Bulusun Kisa Açiklamasi Mevcut bulus kapsaminda PSA ünitelerinde açiga çikan PSA kuyruk gaz akiminin yakit ve degerli kimyasallara dönüstürülmesi için bir sistem açiklanmakta olup. söz konusu sistem yüksek saflikta hidrojen üretiminin saglandigi en az bir PSA ünitesini; söz konusu PSA ünitesinden çikan PSA kuyruk gaz akiminin tamaminin veya bir kisminin iletildigi en az bir kompresörü; kompresör çikis akiminin iletildigi en az bir isi esanjörünü; isi esanjörü çikis akiminin iletildigi hidrojenasyon reaktörünü; hidrojenasyon reaktörünün reaktör çikis akiminin iletildigi en az bir kondenseri; kondenser çikis akiminin iletildigi en az bir karbondioksit yakalama 'ünitesini; karbondioksit yakalama ünitesi çikis akiminin iletildigi en az bir ayirma ve saflastirma ünitesini ve en az bir hidrojen kaynagini içermektedir. Bulus ile ayrica PSA kuyruk gaz akiminin yakit ve degerli kimyasallara dönüstürülmesi için bir yöntem gelistirilmektedir. Bu yöntem, PSA ünitesinden çikan PSA kuyruk gaz akiminin tamaminin veya bir kisminin en az bir kompresöre iletilmesi; PSA kuyruk gazinin tamaminin veya bir kisminin en az bir kompresörde basinçlandirilmasi; kompresör çikis akiminin en az bir isi esanjörüne iletilerek 200-600 °C araliginda olacak sekilde reaksiyon operasyon sicakligina getirilmesi; isi esanjörü çikis akiminin hidrojenasyon reaktörüne beslenmesi; en az bir hidrojen kaynagindan saglanan ve istenilen kosullara ulastirilan ilave hidrojenin hidrojenasyon reaktörüne beslenmesi; hidrojenasyon reaktöründen elde edilen reaktör çikis akiminin en az bir kondensere iletilmesi; bahsedilen kondenserde reaktör çikis akimina isil islem uygulanmasi; kondenser çikis akiminin karbondioksit yakalama `ünitesine beslenmesi ve karbondioksit yakalama ünitesi çikis akiminin en az bir ürün ayirma kolonuna iletilmesi islem adimlarini içermektedir. Mevcut bulus ile proses gazlarindaki karbondioksit yakalanarak yakit ve degerli kimyasal üretimi için bir sistem ve yöntem gelistirilmektedir. PSA kuyruk gazinin (48) ve ilave harici hidrojen gazinin hidrojenasyon reaktörüne (6) beslenmesi ile yakit ve degerli kimyasallar (1GB) elde edilmektedir. Bulus ile karbondioksit gazinin rafineri proseslerine yarattigi karbon emisyonu etkisinin hafiflestirilmesi saglanmaktadir. Bulus ile yüksek miktarlarda yan ürün olarak açiga çikan atik karbondioksit gazinin metanol, formik asit, formaldehit, dimetil eter, etanol, etilen, propan, propilen, daha yüksek sayida karbon atomu içeren olefin ve hidrokarbonlar gibi yakit ve degerli kimyasallara dönüsümü saglanmaktadir. Bulus sayesinde gelistirilen sistem ve yöntem ile herhangi bir yakit degeri olmayan proses atigi karbondioksit gazi, sürdürülebilir ve çevreci bir biçimde katalitik süreçlerle bahsedilen yakit ve kimyasallar havuzuna uyumlu hidrokarbonlar gibi yüksek katma degerli ürünlere dönüstürülmektedir. Bulus sayesinde döngüsel ekonomiye katki saglanmakta ve karbon ayak izi düsürülmektedir. Bulusun Amaci Mevcut bulusun amaci, karbondioksit açisindan zengin proses gaz akimlarindan tek reaktörde yakit ve degerli kimyasal üretimini saglayan bir sistem ve yöntem gelistirmektir. Mevcut bulusun bir diger amaci, PSA ünitesinde açiga çikan PSA kuyruk gaz akiminin katalitik süreçlerle degerli ürünlere dönüstürülmesi için bir sistem ve yöntem gelistirmektir. Mevcut bulusun bir baska amaci, herhangi bir yakit degeri olmayan ve proses atigi olan karbondioksit gazini sürdürülebilir ve çevreci bir biçimde katalitik süreçlerle katma degeri yüksek ürünlere dönüstürmek için bir sistem ve yöntem gelistirmektir. Mevcut bulusun bir baska amaci, hidrojen gazi ilavesi ile PSA kuyruk gaz akimindan yakit ve degerli kimyasal üretmek için bir sistem ve yöntem gelistirmektir. Sekillerin Açiklamasi Mevcut bulusla gelistirilen sistemin bir örnegi ekli sekillerde gösterilmis olup bu sekillerden; Sekil 1; gelistirilen sistemin bir sematik diyagramidir. Sekildeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir: Birinci gaz akimi (1A) Metan-buhar reformer ünitesi (1) Reformer çikis akimi (2A) Su-gaz degisim konvertörü (2) Konvertör çikis akimi (3A) PSA ünitesi (3) Hidrojen gaz akimi (4A) PSA kuyruk gaz akimi (4B) Kompresör (4) Kompresör çikis akimi (5A) Hidrojenasyon reaktbrü (8) Reaktör çikis akimi (7A) Ikinci gaz akimi (71) Hidrojen kaynagi (72) Kondenser (7) Kondenser çikis akimi (8A) Karbondioksit yakalama ünitesi (8) Üçüncü gaz akimi (9A) Karbondioksit yakalama ünitesi çikis akimi (98) Ayirma ve saflastirma ünitesi (9) Dördüncü gaz akimi (10A) Yakit ve degerli kimyasallar (1GB) Bulusun Açiklamasi Petrol rafinerileri, çimento üretim tesisleri, enerji üretim tesisleri, demir-çelik endüstrisi ve petrokimya tesisleri, karbondioksit emisyonlarina neden olan en büyük endüstriyel kaynaklardir. Rafineri sektörüne bagli karbondioksit emisyonlari global emisyonlarin olan ünitelerden biri, rafinerinin hidrojen gereksinimi karsilamak amaciyla isletilen buhar- metan reformer prosesine dayali hidrojen üretim üniteleridir. Hidrojen üretim ünitelerinde su-gaz degisim konvertörü çikis akimindaki metan, hidrojen, karbonmonoksit ve karbondioksit gazlari karisimi ve buhar, kondenserlere gönderilerek burada buhar, bahsedilen gaz karisimindan ayristirilmaktadir. Geriye kalan gaz karisimi, hidrojen gazinin ayristirilmasi ya da saflastirilmasi için PSA ünitelerine gönderilmektedir. PSA ünitelerinden çikan kuyruk gazi hacimce yüksek oranda karbondioksit içermektedir. PSA ünitelerinden çikan kuyruk gazi sisteme tekrar geri döndürülerek genellikle metan-buhar reformer firininda yakit olarak kullanilmakta veya en az iki seri reaktör içeren sistemlerde yakit ve kimyasallara dönüstürülmektedir. PSA kuyruk gazi ve bu gibi proses gazlarinda bulunan karbondioksiti yakalamak için farkli ölçeklerde ve gelisim asamasinda çesitli teknolojiler mevcuttur; ancak yakalanan karbondioksitin etkili ve enerji verimliligi yüksek bir sekilde bertaraf edilmesi sorununa etkin bir çözüm bulunamamistir. Karbondioksit dönüsümü kapsaminda yapilan çalismalarda ise, özellikle karbondioksit hidrojenasyonunun termodinamik dengeyle sinirlandirilmis bir reaksiyon olmasindan ötürü ve karbondioksitin çok kararli bir bilesik olmasindan dolayi düsük karbondioksit dönüsümü gözlenmektedir. Karbondioksit ve karbonmonoksit gazlarinin hidrojen gazi ile tepkimeleri (diger bir adiyla hidrojenasyon reaksiyonu) yüksek ekzotermik denge reaksiyonlaridir. Hidrojenasyon reaktörü çikis akimindaki tepkimeye girmeyen karbondioksit gazi adsorpsiyon, absorpsiyon ya da membran teknolojileri gibi farkli yakalama teknolojileri kullanilarak ayristirilmaya çalisilmaktadir. Ancak karbondioksit yakalama maliyetlerinin yüksek olusu, yogun enerji gerektiren proseslerin kullanimi ve karbondioksit depolamada jeolojinin önem kazanmasindan dolayi saha uygunlugu gibi zorluklar karbondioksit dönüsümünü, sürdürülebilir yakit ve kimyasal üretimi için hizla gelisen bir arastirma alani olarak ortaya çikarmaktadir. Karbondioksitin bir karbon kaynagi olarak kullanimi ve katma degeri yüksek yakit ve kimyasallara dönüsümü karbon dbngüsünü tamamlamak için bir gereklilik olusturmaktadir. Ancak mevcut uygulamalarda, sentez gazinin (karbondioksit, karbonmonoksit ve hidrojen gazlari) yakit ve kimyasallara dönüsümü iki seri reaktörde gerçeklestirilmektedir. Dolayisiyla, enerji ihtiyacini düsürmek, dönüsümü ve dolayisi ile verimliligi artirmak amaciyla PSA kuyruk gazi olarak örneklendirilebilecek sentez gazlarinin dogrudan tek reaktör kullanilarak yakit ve degerli kimyasallara dönüstürülmesi için bir sistem gereksinimi bulunmaktadir. Mevcut bulusla, PSA kuyruk gazi akimlarindan yakit ve degerli kimyasallarin üretiminin gerçeklestirilmesi için tek reaktör içeren bir sistem ve yöntem gelistirilmektedir. Mevcut bulus sayesinde, tek hidrojenasyon reaktöründe metanol, formik asit, formaldehit, dimetil eter, etanol, etilen, propan, propilen daha yüksek sayida karbon atomu içeren olefin ve hidrokarbonlar gibi yakit ve degerli kimyasallarin üretimi gerçeklestirilmektedir. Örnek bir sematik gösterimi sekil 1'de verilen, mevcut bulusla gelistirilen sistem, hidrojenin saflastirilmasinin saglandigi en az bir PSA ünitesini (3); bahsedilen PSA ünitesinden (3) çikan PSA kuyruk gaz akiminin (4B) iletildigi en az bir kompresörü (4); kompresör çikis akiminin (5A) iletildigi en az bir isi esanjörünü (5); isi esanjörü çikis akiminin (6A) iletildigi hidrojenasyon reaktör'unü (6) (özellikle tercihen tek bir hidrojenasyon reaktörü (6) kullanilmaktadir); hidrojenasyon reaktörü çikis akiminin (7A) iletildigi en az bir kondenseri (7); kondenser çikis akiminin (8A) iletildigi en az bir karbondioksit yakalama ünitesini (8); karbondioksit yakalama ünitesi çikis akiminin (98) iletildigi en az bir ayirma ve saflastirma kaynagini (72) içermektedir. Açiklanan sistemde, bahsedilen hidrojen kaynagi (72) tercihen yesil/yenilenebilir hidrojen kaynagi, rafineri hidrojen ring hatti, hidrojen depolama tanki, PSA ünitesinden (3) çikan hidrojen gaz akimindan (4A) saglanacak bir ikinci gaz akimindan (71) ve/veya bunlarin kombinasyonlarindan saglanmaktadir. Bulus kapsaminda açiklanan PSA ünitesi (3) teknikte basinç salinimli adsorpsiyon ünitesi veya hidrojen üretim ünitesi olarak da bilinmektedir. Mevcut bulus ile gelistirilen sistemde açiklanan ayirma ve saflastirma ünitesi (9) tercihen distilasyon kolonunu, separatör kolonunu, fraksiyonlama kolonunu, sivi-gaz separatör'ün'ü, splitteri ve/veya bunlarin kombinasyonlarini içeren bir dizi ayirma kolonlarini içermektedir. Açiklanan sistemde hedeflenen nihai ürüne bagli olarak ayirma ve saflastirma ünitesi (9) içerisinde yer alan kolonlarin sayisi degisiklik göstermektedir. Örnegin, bulus kapsaminda açiklanan sistemde tercih edilen kolon sayisi 1 ila 10 arasinda degisiklik göstermektedir. Bulus ile gelistirilen sistemde hedeflenen nihai ürüne bagli olarak ayirma ve saflastirma ünitesi (9) içerisinde kullanilan ayirma yöntemleri degisiklik göstermektedir. Örnegin, metanol nihai ürünü için bölme kolonlu distilasyon islemi; hidrokarbon 'ürünlerin ayristirilmasi için distilasyon; hidrotreating, tersine su-gaz degisimi, oligomerizasyon ve olefin reaksiyonlarinin olusturdugu ürünleri ayirmak için separatör; sivi hidrokarbonlarin ayristirilmasi için ise fraksiyonlama islemi uygulanmaktadir. Bulus sayesinde, üretimde daha yüksek bir sentez gazi dönüsümü, molar ara ürün esdeger üretkenligi, ürün seçiciligi ve ürün verimliligi saglanmaktadir. Bulus ile açiklanan PSA ünitesinde (3) hidrojen saflastirilarak, hacimce yaklasik olarak iki çikisi bulunmaktadir. PSA ünitesinin (3) ilk çikisi bir hidrojen gaz akimi (4A) olup, bahsedilen yüksek saflikta hidrojen gazini içermektedir. PSA ünitesinin (3) ikinci çikisi olan PSA kuyruk gaz akimi (4B) hacimce yaklasik olarak %40 ila %60 oranlarinda karbondioksiti ve bunun yani sira hidrojen, metan, karbonmonoksit ve azot gazlarini içermektedir. Karbondioksit açisindan zengin bir gaz karisimi içeren kuyruk gaz akimi (4B), içeriginde hidrojen sülfür (HzS), sülfür oksit (SOX), azot oksit (NOX), halojen ve partikül gibi kirleticiler bulunmamasi sebebiyle, karbondioksit degerlendirme ve dönüsümü için uygun bir gaz akimi olma özelligi tasimaktadir. PSA kuyruk gaz akimi (4B) içerdigi yüksek karbondioksit miktari nedeniyle rafineri emisyonlarinin yaklasik olarak %20-30"unu olusturmaktadir. Bulus ile yüksek karbondioksit emisyonuna neden olan PSA kuyruk gaz akimi (4B) degerlendirilmektedir. Bulus ile gelistirilen sistemin tercih edilen bir uygulamasinda, PSA ünitesinden (3) çikan PSA kuyruk gaz akiminin (4B) tamami yakit ve degerli kimyasal üretimi için kullanilmaktadir. Alternatif olarak, PSA kuyruk gaz akiminin (48) bir kismi bir metan-buhar reformer ünitesine (1) geri beslenmektedir. Metan-buhar reformer ünitesine (1) geri beslenen, risaykil kuyruk gaz akimi (4G) metan-buhar reformer ünitesinde (1) yer alan firinlarda yakit olarak kullanilmaktadir. Bu sayede, hem ciddi miktarlarda açiga çikan atik karbondioksitin katma degeri yüksek yakit ve kimyasallara dönüsümü ile degerlendirilmesini hem de yenilenebilir kaynaklarin kullanimini tesvik ederek temiz ve çevreci ürünler eldesini saglamaktadir. Geri besleme sonrasinda kalan PSA kuyruk gaz akimi (48) ise yakit ve degerli kimyasallara dönüsüm için kullanilacagindan basinçlandirilmak üzere en az bir kompresore (4) iletilmektedir. Yüksek oranlarda karbondioksit emisyonuna sahip olan PSA kuyruk gaz akiminin (4B) tercihen büyük bir kismi yakit ve degerli kimyasal dönüsümü için kullanilmaktadir. Mevcut bulus sayesinde, rafinerideki karbondioksit emisyonlarinin yaklasik olarak %20-30'u bulus ile gelistirilen sistem yardimiyla çözülmektedir. Mevcut bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, bahsedilen hidrojenasyon reaktörü (6) metal katalizörünü velveya asit katalizörünü içeren çift fonksiyonlu katalizbrleri içermektedir. Katalizör çesidi arzu edilen nihai ürüne göre degisiklik gösterebilmektedir. Bulus sayesinde, metal katalizörü ve/veya asit katalizörünü içeren çift fonksiyonlu katalizörlerin kullanimiyla tek reaktörde metanol, formik asit, formaldehit, dimetil eter, etanol, etilen, propan, propilen daha yüksek sayida karbon atomu içeren olefin ve hidrokarbonlar gibi yakit ve degerli kimyasallarin üretimi gerçeklestirilmektedir. Bulus ile açiklanan hidrojenasyon reaktöründe (6) karbondioksitin dönüsümüne yönelik olarak katalitik aktivitesi yüksek katalizörler kullanilmaktadir. Söz konusu katalizörler tercihen bakir, kobalt, paladyum, renyum, nikel, demir, rutenyum, platin, iridyum, gümüs, rodyum ve altin bazli metal katalizörleri ve/veya bunlarin kombinasyonlarini içermektedir. Bahsedilen katalizörler tercihen geçis metali silikatlari, alüminatlari, titanatlari vei'veya bunlarin kombinasyonlarini içeren katalizör destek malzemeleri ile desteklenmekte olup, bu sayede metalin katalitik performans kapasitesinin artirimini saglamaktadir. Bahsedilen metal katalizörlere ilave olarak, hidrojenasyon reaktörü (6) üretilecek ürüne bagli olarak tercihen alümina, zeolit, heteropoli asit gibi kati asit katalizörleri de içermektedir. Mevcut bulusun tercih edilen bir uygulamasinda, açiklanan hidrojenasyon reaktörü (6) tercihen çoklu piston akisli reaktör, sabit yatakli reaktör, kademeler arasi gazin yeniden dagitildigi katalizör yataklarini içeren reaktör veya kovan kismi çoklu borulu sabit yatakli reaktör olarak örneklendirilmektedir. Iki reaktör yerine bulusta önerilen tek reaktör sisteminin kullanilmasi, termodinamik dengeyi ürünler lehine çevirerek PSA kuyruk gazi dönüsümünü artirmakta ve ayni zamanda ikinci reaktörün kullanimina gerek kalmayarak toplam enerji sarfiyatini azaltmaktadir. PSA kuyruk gazi dönüsümünün tek bir reaktör kullanilarak artirilmasi verimliligi ciddi oranda artirmaktadir. Tek reaktör kullanimi, çift reaktör kullaniminda olusacak ara ürün olusumunu engellemesiyle nihai ürün seçiciligini ve ürün verimini artirmaktadir. Bulus ile gelistirilen sistem tercihen en az bir metan-buhar reformer ünitesini (1) içermektedir. Bahsedilen metan-buhar reformer ünitesinde (1) ön aritma islemlerinden geçen bir birinci gaz akiminin (1A) buhar (1 B) ile yüksek sicakliklarda katalitik süreçte birlestirilmesiyle hidrojen üretilmektedir. Metan-buhar reformer ünitesinde (1) elde edilen hidrojen miktari yüksek olmadigindan, reformer çikis akiminin (2A) içerdigi hidrojen miktari düsüktür. Bu nedenle, gelistirilen sistem tercihen en az bir su-gaz degisim konvertörünü (2) içermektedir. Su-gaz degisim konvertöründe (2) üretilen hidrojenin miktari arttirildigindan, reformer çikis akimi (2A) ile kiyaslandiginda konvertör çikis akisiminda (3A) daha yüksek oranda hidrojen bulunmaktadir. Konvertör çikis akimi (3A) yüksek saflikta hidrojen elde edilmesi için PSA `ünitesine (3) beslenmektedir. Ilave olarak, bulus kapsaminda açiklanan birinci gaz akiminin (1A) saglandigi kaynak tercihen dogalgaz, metan ve/veya nafta kaynagi olmaktadir. Mevcut bulus ile gelistirilen yöntem, en az bir PSA ünitesinden (3) çikan PSA kuyruk gaz akiminin (4B) tamaminin veya bir kisminin en az bir kompresöre (4) iletilmesi; PSA kuyruk gaz akiminin (48) en az bir kompresörde (4) uygun basinçlara (tercihen 5-50 bar araligi, daha tercihen 30-45 bar araligi) getirilmesi; kompresör çikis akiminin (5A) en az bir isi esanjörüne (5) iletilerek uygun sicakliklara (tercihen getirilmesi; isi esanjörü çikis akiminin (6A) hidrojenasyon reaktörüne (6) iletilmesi (burada bahsedilen hidrojenasyon reaktörü (6) tercihen metal katalizörü ve/veya asit kataliz'örlerini içermektedir); en az bir hidrojen kaynagindan (72) saglanan ilave hidrojenin hidrojenasyon reaktörüne (6) beslenmesi; hidrojenasyon reaktöründen (6) elde edilen reaktör çikis akiminin (7A) en az bir kondensere (7) iletilmesi; bahsedilen kondenserde (7) reaktör çikis akimina (7A) isil islem (tercihen sogutma) uygulanmasi; kondenser çikis akiminin (8A) karbondioksit yakalama ünitesine (8) beslenmesi, karbondioksit yakalama ünitesi çikis akiminin (SB) ayirma ve saflastirma ünitesine (9) iletilmesi islem adimlarini içermektedir. Mevcut bulus ile gelistirilen yöntemde bahsedilen karbondioksit yakalama ünitesinde (8), hidrojenasyon reaktöründe (6) tepkimeye girmeyen karbondioksit gazi ayristirilmaktadir. Dolayisiyla, bahsedilen karbondioksit yakalama ünitesinin (8) en az iki çikisi bulunmaktadir. Bu çikislardan bir tanesi hidrojenasyon reaktöründe (6) tepkimeye girmeyen karbondioksit gazini içeren bir üçüncü gaz akimini (9A) içermektedir. Bahsedilen üçüncü gaz akimi (9A) hidrojenasyon reaktörüne (6) geri beslenmektedir. Diger bir çikis ise karbondioksitten arindirilmis durumda olan karbondioksit yakalama ünitesi çikis akimi (9B) olmaktadir. Söz konusu karbondioksit yakalama ünitesinde (8), yukarida bahsedildigi gibi tepkimeye girmeyen karbondioksit gazi ayristirilmaktadir. Bu ayristirma islemi için tercihen adsorpsiyon, absorpsiyon, membran ve/veya bunlarin kombinasyonlarini (tercihen absorpsiyon) içeren karbondioksit yakalama teknolojilerinin kullanildigi yöntemler uygulanmaktadir. Bulus ile bahsedilen karbondioksit yakalama ünitesi (8) tercihen iki farkli yakalama teknolojisini içermektedir. Bulusun örnek bir uygulamasinda, en az bir kaynaktan alinan bir birinci gaz akimi (1A) ile buhar (1B), metan-buhar reformer ünitesine (1) beslenmektedir. Reformer çikis akimi (2A), su-gaz degisim konvertörüne (2) iletilmektedir. Konvertör çikis akimi (3A), PSA ünitesine (3) iletilmektedir. PSA ünitesinin (3) ilk çikisi hidrojen gaz akimi (4A) olup, yüksek saflikta hidrojen gazi (hacimce yaklasik %99,5 üzerinde) içermektedir. PSA ünitesinin (3) ikinci çikisi PSA kuyruk gaz akimi (4B) olup, hacimce yaklasik %40-60 oranlarinda karbondioksiti; bunun yani sira hidrojen, metan, karbonmonoksit ve azot gazlarini da içermektedir. Karbondioksit açisindan zengin bir gaz olan PSA kuyruk gaz akimi (4B), içeriginde hidrojen sülfür (HgS), sülfür oksit (SOK), azot oksit (NOX), halojen ve partikül gibi kirleticiler bulunmamasi sebebiyle, karbondioksit degerlendirme ve dönüsümü için uygun bir gaz akimi olma özelligi tasimaktadir. PSA kuyruk gaz akiminin (4B) tamami veya bir kismi en az bir kompresöre (4) iletilerek basinçlandirma islemine tabi tutulmaktadir. PSA kuyruk gaz akimi (4B) hacimce yaklasik %40-60 oraninda oraninda metan ve % hacimce %75'ten fazlasi sentez gazindan olusmaktadir. PSA kuyruk gaz akiminin (48) bir kisminin kompresöre (4) iletilmesi durumunda, geri kalan kisim olan risaykil kuyruk gaz akimi (4C) tercihen metan-buhar reformer ünitesine (1) beslenmektedir. Ilave olarak, bulus kapsaminda açiklanan birinci gaz akiminin (1A) saglandigi kaynak tercihen dogalgaz, metan ve/veya nafta kaynagi olmaktadir. Mevcut bulus kapsaminda açiklanan yöntemin bir diger uygulamasinda, hidrojenasyon reaktörüne (6) en az bir hidrojen kaynagindan (72) ilave hidrojen beslenmektedir. Söz konusu hidrojen kaynagi (72) tercihen yesil/yenilenebilir hidrojen kaynagi, rafineri hidrojen ring hatti, hidrojen depolama tanki, PSA ünitesinden (3) çikan hidrojen gaz akimindan (4A) ve/veya bunlarin kombinasyonlarindan (daha tercihen yesil/yenilenebilir hidrojen kaynagi) saglanmaktadir. Bahsedilen yenilenebilir hidrojen kaynagi tercihen rüzgar enerjisi, günes enerjisi ve/veya minimum 175 MW kapasiteye sahip suyun elektrolizi prosesi ile üretilmis hidrojen üretimini gerçeklestiren bir kaynak olmaktadir. Bulus ile açiklanan yöntemde PSA kuyruk gaz akimi (4B) içerisinde yer alan hidrojen miktari, düsük stokiyometriden dolayi hidrojenasyon reaksiyonunun basari ile gerçeklestirilip hedeflenen hidrokarbonlarin üretilmesi için yeterli olmamaktadir. Bu nedenle, uygun miktarda ek hidrojen beslenmesi gerekmektedir. Bu amaçla, bulus ile gelistirilen yöntemde hidrojenasyon reaktörünün (6) girisinde H2:Cog mol orani tercihen 3:1 - 10:1 olmaktadir. Bu oran belirlenirken hidrojenasyon reaktörüne (6) besleme yapan en az bir hidrojen kaynagindan (72) gelen hidrojen akiminin ve hidrojenasyon reaktörüne (6) beslenen isi esanjörü çikis akiminin (6A) içerdigi H2:C02 mol orani dikkate alinmaktadir. Mevcut bulus ile açiklanan yöntemin alternatif bir uygulamasinda, PSA kuyruk gaz akiminin (4B) tamami veya bir kismi sirasiyla en az bir kompresör (4) ve en az bir isi esanjörü (5) yardimiyla reaksiyon için gerekli operasyon kosullarina getirilmektedir. Bu10 amaçla; PSA kuyruk gaz akimi (48) en az bir kompresörde (4) basinçlandirilmakta ve tercihen 5-10 bar araliginda basinç degerlerine getirilmektedir. Kompresörde (4) gaz sikistirma islemleri sirasinda akiskanin sicakligi artmaktadir. Kompresöre (4) sicak giren akiskanlar kompresörün (4) asiri isinmasina neden olmaktadir. Bu nedenle, bulus kapsaminda bahsedilen kompresörde (4) tercihen kademeli olarak sogutma islemi uygulanmaktadir. Kompresör çikis akimi (5A) sonrasinda isi esanjörüne (5) iletilerek sicakligi reaksiyon sicakligina uygun olacak sekilde ayarlanmakta ve sonrasinda isi esanjörü çikis akimi (6A) hidrojenasyon reaktörüne (6) beslenmektedir. Basinçlandirilan PSA kuyruk gaz akimi (4B), kompresör çikis akimi (5A) olarak isi esanjörüne (5) beslenmektedir. Kompresör çikis akimi (5A), isi esanjöründe (5) reaksiyon için gerekli operasyon sicakliklarina (tercihen getirilmektedir. Mevcut bulus ile açiklanan yöntemin bir uygulamasinda. reaktör çikis akimi (7A) tercihen en az bir kondensere (7) iletilmektedir. Kondenserde (7), reaktör çikis akiminin (7A) içerisinde bulunan ve reaksiyonlarda yan ürün olarak açiga çikan su buhari ve/veya sivi yan ürünler yogusturularak uzaklastirilmaktadir. Su buharindan arindirilmis kondenser çikis akimi (8A) karbondioksit yakalama ünitesinden (8) geçirilmektedir. Karbondioksit yakalama ünitesinde (8) tepkimeye girmeyen karbondioksit gazini içeren üçüncü gaz akimi (9A) ayristirilmaktadir. Karbondioksit yakalama ünitesinde (8) ayristirma islemi olarak adsorpsiyon, absorpsiyon, membran teknolojileri ve/veya bunlarin kombinasyonlarini içeren teknolojiler kullanilmaktadir. Söz konusu ayristirma isleminde tercihen absorpsiyon teknolojisi, daha tercihen bu teknolojilerin ikili hibrit karbondioksit yakalama kombinasyonlari kullanilmaktadir. Burada açiklanan ikili hibrit karbondioksit yakalama kombinasyonuna örnek olarak adsorpsiyon ile membran teknolojileri veya absorpsiyon ile membran teknolojileri verilebilir. Bulus ile gelistirilen yöntemde, karbondioksit yakalama ünitesinden (8) ayristirilan üçüncü gaz akimi (9A) tercihen hidrojenasyon rektörüne (6) geri beslenmektedir. Karbondioksit yakalama ünitesinin (8) bir diger çikisi ise karbondioksitten arindirilmis olan karbondioksit yakalama ünitesi çikis akimi (SB) olmaktadir. Karbondioksit yakalama ünitesi çikis akimi (9B) tercihen yakit ve degerli kimyasal (105) üretimi için bir dizi ayirma kolonlarindan geçirilmektedir. Mevcut bulus ile gelistirilen sistemin içerdigi ayirma ve saflastirma ünitesi (9) tercihen distilasyon kolonunu, separatör kolonunu, fraksiyonlama kolonunu, sivi-gaz separatörünü, splitteri ve/veya bunlarin kombinasyonlarini içeren bir dizi ayirma kolonlarini içermektedir. Açiklanan sistemde hedeflenen nihai ürüne bagli olarak ayirma ve saflastirma ünitesi (9)10 içerisinde yer alan kolonlarin sayisi ve kullanilan ayirma yöntemleri degisiklik göstermektedir. Bahsedilen ayirma ve saflastirma ünitesi (9) tercihen 1 ila 10 arasinda kolon içermektedir. Ayirma ve saflastirma ünitesinin (9) iki adet çikisi bulunmaktadir. Bunlardan bir tanesi yakit ve degerli kimyasallari (108) içermektedir. Digeri ise ayristirma islemlerinin gerçeklestirilmesinin ardindan elde edilen dördüncü gaz akimi (1OA) olmaktadir. Dördüncü gaz akimi (1OA) metan, karbonmonoksit ve hidrojen gazlarini içermekte olup tercihen su-gaz degisim konvertörüne (2) geri beslenmektedir. Bulus ile açiklanan yöntemde tercihen, PSA kuyruk gazi akiminda (4B) yer alan bilesenlerin hacimce oranlari düzenlenmektedir. Günlük olarak yaklasik 300 - 1.800 ton akis miktarina sahip olan PSA ünitelerinden (3) çikan PSA kuyruk gaz akimi (48) 002, Hz ve CO bilesenlerini içermektedir. Söz konusu PSA kuyruk gaz akiminin (4B) içerdigi PSA kuyruk gaz akiminin (4B) içerdigi H2:C02 orani tercihen hacimce 11:1 degerinde olmaktadir. PSA kuyruk gaz akiminin (4B) tamami veya bir kismi kullanilsa dahi verilen bu oranlar geçerli olmaktadir. PSA kuyruk gaz akimina (4B) kompresör (4) ve isi esanjöründe (5) uygulanan islemler reaksiyon operasyon kosullari ile ilgili oldugundan, PSA kuyruk gaz akimi (48) için belirtilen yukaridaki oranlar, kompresör çikis akimi (5A) ve isi esanjörü çikis akimi (6A) için ayni olmaktadir. Bulusun bir diger uygulamasinda, tercihen reformer çikis akiminda (2A) yer alan bilesenlerin hacimce oranlari düzenlenmektedir. Reformer çikis akiminin (2A) içerdigi C02:CO orani tercihen hacimce 0,4:1 - 1,0:1 araliginda olmaktadir. Reformer çikis akiminin (2A) içerdigi H2:C02 orani tercihen hacimce 6:1 - 20:1 araliginda olmaktadir. Reformer çikis akiminin (2A) içerdigi H2:CO orani tercihen hacimce 4:1 - 9:1 araliginda olmaktadir. Ayrica. tercihen konvertör çikis akiminda (3A) yer alan bilesenlerin hacimce oranlari düzenlenmektedir. Konvertör çikis akiminin (3A) içerdigi COQ:CO orani tercihen orani tercihen hacimce 1:1 - 9:1 araliginda olmaktadir. Konvertör çikis akiminin (3A) içerdigi H2:CO orani tercihen hacimce 28:1 - 80:1 araliginda olmaktadir. Mevcut bulus ile proses gazlarindaki karbondioksitin yakalanarak yakit ve degerli kimyasal hidrojen gazinin hidrojenasyon reaktörüne (6) beslenmesi ile yakit ve degerli kimyasallar10 (10B) elde edilmektedir. Bulus ile karbondioksit gazinin rafineri proseslerine yarattigi karbon emisyonu etkisinin hafiflestirilmesi saglanmaktadir. Bulus ile yüksek miktarlarda yan ürün olarak açiga çikan atik karbondioksit gazinin metanol, formik asit, formaldehit, dimetil eter, etanol, etilen, propan, propilen, daha yüksek sayida karbon atomu içeren olefin ve hidrokarbonlar gibi yakit ve degerli kimyasallara dönüsümü saglanmaktadir. Bulus sayesinde gelistirilen sistem ve yöntem ile herhangi bir yakit degeri olmayan proses atigi karbondioksit gazinin sürdürülebilir ve çevreci bir biçimde katalitik süreçlerle bahsedilen yakit veya kimyasallar havuzuna uyumlu hidrokarbonlar gibi yüksek katma degerli ürünlere dönüstürülmektedir. Bulus sayesinde döngüsel ekonomiye katki saglanmakta ve karbon ayak izi düsürülmektedir. TR TR TR