2021-2022 / 503004041994 - ORGANIC TECHNOLOGY / ORGANIC TECHNOLOGY Ders Adı / Course Name ORGANIC TECHNOLOGY / ORGANIC TECHNOLOGY GENEL TANIM / GENERAL DESCRIPTION Ders Kodu / Course Code 503004041994 Ders Türü / Course Type Ders Seviyesi / Course Level First Cycle / First Cycle Ders Akts Kredi / ECTS 4.00 Haftalık Ders Saati (Kuramsal) / Course Hours For Week (Theoretical) Haftalık Saati / Course Hours For Week (Objected) Haftalık oratuar Saati / Course Hours For Week (oratory) Dersin Verildiği Yıl / Year 4 3.00 0.00 0.00 Öğretim Sistemi / Teaching System Eğitim Dili / Education Language Face to Face / Face to Face English / English Ön Koşulu Olan Ders(ler) / Precondition Courses Amacı / Purpose İçeriği / Content Önerilen Diğer Hususlar / Recommended Other Considerations Yok 1. Seçilmiş olan bazı üretim süreçleri için organik hammaddelerin yararlı ürünlere dönüşümünde kullanılan endüstriyel teknikleri anlatma, ayrıca bu üretim süreçlerinin ülkemizdeki durumu tanıtmak. 2. Üretim süreçlerinin akım şemalarını okuma ve bu şemalarda yer alan fiziksel ve kimyasal işlemler anlatmak. 3. Kimya sanayinin organik süreçlerinin bazılarını anlatma ve öğrencinin henüz eğitim aşamasında endüstriyel çevreyi kısmen tanıması sağlamak. Enerji ve yakıtlar, kömür ve kömürden üretilen kimyasal maddeler, petrolün rafinasyonu, petrokimyasal maddeler, oksidasyon işlemi ile üretilen kimyasallar, esterleştirme işlemi ile üretilen kimyasallar, yüzey aktif maddeler (sürfaktanlar), oksidasyon reaksiyonlarının çeşitleri, oksidasyon işleminde kullanılan kimyasal maddeler (oksidasyon reaktifleri), oksidasyon reaksiyonlarının termodinamiği, polimerizasyon işleminin tanıtılması, polimerizasyon yöntemleri. Yok Staj Durumu / Internship Status Yok None None The aims are; the Identification of the processes that can be applied for the conversion of some petrochemical raw materials and intermediate products into industrial valuable products, to explain the changes, starting with the raw materials to the finished products in relation to some chemical proceses applied in industry which are given in the course using simple flow charts, to describe the physical and chemical changes in the flow chart, to make comments about how some of the industrial production processes in the world and also in Turkey. Energy, fossil fuels, Coal and coal chemicals, Refining of petroleum, Description of renewable energy sources, Types of oxidation reactions, Properties and production of hydrogen, industrial devices and techniques, Characterisation of polymers and properties, Surface active materials and surfactants, definition of esterification, esterification with organic acids, catalytic esterification, production of ethyl acetate, buthyl acetate and amyl acetate, production of alkid resins None 1 / 9
Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar / Books / Materials / Recommended Reading Öğretim Üyesi (Üyeleri) / Faculty Member (Members) 1. Austin, G.T., Shereve s Chemical Process Industries, Fifth Ed., McGraw-Hill Book Company, New York, 1984. 2. Groggins, P. H., Unit Processes in Organic Synthesis,. McGraw-Hill Book Company, 1980 3. Farklı kaynaklardan derlenmiş öğretim üyesinin hazırladığı ders notları 4.Moore, G. R. and Kline, D. E., Properties and processing of polymers for engineers, Prentice Hall,1984. 5. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology Biorefineries,; Kurt Wagemann Nils Tippkötter Editors, Springer, 2019 6. Fossil Energy, Selected Entries from the Encyclopedia of Sustainability Science and Technology Ripudaman Malhotra, Editor, Chemistry & Chemical Engineering oratory Pure and Applied Physical Sciences Division SRI International Menlo Park, CA, USA, Springer Press, 2013 Prof. Dr. Levent Ballice, Doç. Dr. Murat Sert, Doç. Dr. İdil İpek 1. Austin, G.T., Shereve s Chemical Process Industries, Fifth Ed., McGraw-Hill Book Company, New York, 1984. 2. Groggins, P. H., Unit Processes in Organic Synthesis,. McGraw-Hill Book Company, 1980 3. Lecture notes prepared by various reference books and literature 4.Moore, G. R. and Kline, D. E., Properties and processing of polymers for engineers, Prentice Hall,1984. Prof.Dr. Levent Ballice, Assoc. Prof.Dr. Murat Sert, Assoc. Prof. Dr. İdil İpek ÖĞRENME ÇIKTILARI / LEARNING OUTCOMES 1 2 Bazı petrokimyasal hammaddelerin ve ara maddelerin endüstriyel değeri olan ürünlere dönüştürülmeleri için uygulanan süreçler tanımlayabilme Endüstride uygulanan ve ders kapsamında verilen bazı kimyasal süreçler ile ilgili olarak ham maddeden ürüne kadar uzanan değişimleri basit akım şemaları ile açıklayabilme. To be able to identify the processes that can be applied for the conversion of some petrochemical raw materials and intermediate products into industrial valuable products. To be able to explain the changes, starting with the raw materials to the finished products in relation to some chemical proceses applied in industry which are given in the course using simple flow charts. 3 Akım şemalarında yer alan fiziksel ve kimyasal değişimleri tanımlayabilme. To be able to describe the physical and chemical changes in the flow chart. 4 Bazı endüstriyel üretim süreçlerinin Dünya da ve Türkiye de nasıl gerçekleştirildiği konusunda yorum yapabilme. To be able to make comments about how some of the industrial production processes in the world and also in Turkey are accoplished. HAFTALIK DERS İÇERİĞİ / DETAILED COURSE OUTLINE 2 / 9
Hafta / Week 1 Enerji, fosil yakıtlar, katı yakıtlar, kömür, bitümlü şist,asfaltit, sıvı yakıtlar, fuel oil, gaz yakıtlar, nükleer enerji Energy, fossil fuels, solid fuels, coal, oil shales, asphaltites, liquid fuels, fuel oil, gas fuels, nuclear energy, fusion 2 3 Kömür ve kömür kimyasal maddeleri, kömürün bozunmalı destilasyonu, kömürün ısıl bozundurulmasının kimyasal teorisi, kömürün koklaştırılması, kömür katranının destilasyonu, kömürden asetilen üretimi, asetilen kullanılarak üretilebilecek kimyasallar Coal and coal chemicals, destructive distillation of coal, chemical theories for thermal degradation of coal, cooking of coal, distillation of coal tar, production of acetylene from coal, chemicals derived from acetylene Gaz yakıtlar, doğal gaz, kok fırını gazı, su gazı, jeneratör gazı, sıvılaştırılmış petrol gazları (LPG), sentetik doğal gaz (SNG), sentez gazı üretimi, kömür gazlaştırma prosesleri, Winkler prosesi, Kopper- Totzek Prosesi, Lurgi Prosesi, doğal gazın sısıl bozundurulması ile sentez gaz üretimi, metanolden üretilen kimyasallar, OXO reaksiyonu, Fischer-Tropsch sentezleri, kömürün sıvılaştırılması, doğrudan yöntem (ekstraksiyon, hidrojenasyon, piroliz), dolaylı yöntem (sentez gazından hidrokarbon üretimi) Gas fuels, natural gas, coke oven gas, water gas, generator gas, liquified petroleum gases (LPG), synthetic natural gases (SNG), synthesis gases production, coal gasification processes, Winkler processes, Kopper-Totzek Processes, Lurgi Proceses, systhesis gas production from thermal degradation of natural gas, chemicals produced from methanol, OXO synthesis, Fischer-Tropsch synthesis, coal liquefaction, direct method (extraction, hydrogenation, pyrolysis), indrect method (hydrocarbon production from synthesis gases) 3 / 9
4 5 Petrolün rafinasyonu, petrolün oluşum teorileri, bileşenleri, rafinasyonu ve rafinasyon ürünleri, petrokimyasal hammaddeler, petrolün rafinasyonuda ve işlenmesinde uygulanan temel prosesler, ayırma prosesleri, dönüşüm proeseleri, piroliz, polimerizasyon, alkilasyon, hidrojenasyon, izomerizasyon, reformlama, aromatikleştirme, esterleştirme, ve hidroliz, petrokimyasal hammaddeler, metandan üretilen kimyasal maddeler, etilenden üretilen kimyasal maddeler, propilen ve bütenden üretilen kimyasal maddeler, 1,3, bütadienden çıkılarak gerçekleştirilen sentezler, aromatikler, aromatiklerin kaynakları, benzen, toluen ve ksilenden çıkılarak gerçekleştirilen sentezler Refining of petroleum, evolution theories of petroleum, chemical constituents of petroleum, petrochemical feedstock basic processes in refining and processing of petroleum, separation processes, conversion processes, pyrolysis, polymerization, alkylation, hydrogenation, isomerization, reforming, aromatization, esterification and hydrolysis, petrochemical raw materials, chemicals produced from methane, chemical materials from ethylene, chemicals produced from propylene and butene, types of synthesis from 1,3 butadiene as a starting materials, aromatics, sources of aromatics, different synthesis from benzene, toluene and xylene as a starting materials Yenilenebilir enerji kaynaklarının tanıtımı ve uygulanan teknolojiler, hidroelektrik santrallerden güç üretimi, diğer enerji kaynakları, biyokütle, jeotermal enerji, su ve gel-git enerjisi, okyanustan enerji üretim projeleri, yakıt hücreleri, katı atıkların enerji üretimi amaçlı değerlendirilmesi, biyogaz, güneş enerjisi, hidrojen enerjisi Description of renewable energy sources, hydroelectrical power plants, other energy sources, biomass, geothermal energy, ocean tidal energy, fuel cells, evaluation of solid wastes for energy purposes, biogas, solar energy, hydrogen energy 4 / 9
6 Oksidasyon reaksiyonlarının çeşitleri, dehidrojenasyon, bir moleküle bir oksijen atomumun bağlanması, bir mıoleküle oksijen bağlanması ve dehidrojenasyonun birlikte meydana gelmesi, dehidrojenasyonun moleküler kondenzasyon ile beraber meydana gelmesi, dehidrojenasyonun oksijen bağlanması ve karbon bağının bozulması ile beraber yürüdüğü reaksiyonlar, ara reaksiyonlarla oksidasyon işlemi, olefinlerin oksidasyonu, peroksidasyon, amino bileşikleri, kükürtlü bileşikler, oksidan maddeler, permanganatlar (alkali çözeltiler, nötral çözeltiler ve asidik çözeltiler), dikromatlar, kromik asit çözeltileri, hipoklorit asidi ve tuzları, sodyum klorit ve klor dioksit, kloratlar, peroksitler, nitrik asit ve azot tetroksitler, bakır tuzları, dumanlı sülfürik asit (oleum), ozon, oksidan bileşikler ile sıvı faz oksidasyonu, anilinin kinona oksidasyonu, toluenin oksidasyonu. Types of oxidation reactions, dehydrogenation, combining of one oxygen atom to a molecules, simultaneous combination of oxygen atom to a molecule and dehydrogenation, reactions proceeding with carbon bond dissociation and oxygen addition, oxidation reactions, oxidation of olefines, peroxidation, amino compounds, sulfur componds, oxidation agents, permanganates (alkalie solution, neutral solutions and acidic solutions), dichromates, chromic acid solutions, hypochloric acid and salts, sodium chlorite and chlor dioxide, chlorates, peroxides, nitric acids and nitrogen tetroxides, copper salts, oleum, aqueous phase oxidation with oxidation agents, xidation of aniline to kinone, oxidation of toluene 5 / 9
7 Oksijen ile sıvı faz oksidasyonu, asetaldehidin asetik aside oksidasyonu, etanolün asetik aside dönüşümü, alifatik hidrokarbonların ve türevlerinin oksidasyonu, sıvı petrol hidrokarbonlarının oksidasyonu, siklohegzanın oksidasyonu, izopropilbenzenin (kumen) oksidasyonu, ksilenin oksidasyonu, alifatik bileşiklerin buhar fazı oksidasyonu, metanolün oksidasyonu, etanolün oksidasyonu, izopropil alkolün oksidasyonu, parafinlerden asetik asit üretimi, parafinlerden alkol üretimi, düşük molekül ağırlığına sahip olefin hidrokarbonlaron oksidasyonu, etilenden etilen oksit üretimi, etilenden asetaldehit üretimi, propilenden aseton üretimi, propilenden propilen oksit üretimi, bütenden maleik anhidrit üretimi, aromatik hidrokarbonların oksidasyonu, benzenin oksidasyon çeşitleri ve elde edilen ürünler, toluenden fenol üretimi, naftelinden ftalik anhidrit üretimi, benzenden maleik anhidrit üretimi, p-ksilenin oksidasyonu, oksidasyon reaksiyonlarının termodinamiği. Liquid phase oxidation with oxygen, oxidation of acetaldehyde to acetic acid, conversion of ethanol to acetic acid, oxidation of aliphatic hydrocarbons and their derivatives, oxidation of liquefied petroleum hydrocarbons, oxidation of cyclohexane, oxidation of isopropylbenzene (cumene), oxidation of xylene, vapour phase oxidation of aliphatic hydrocarbons, oxidation of methanol, oxidation of ethanol, oxidation of isopropyl alcohol, production of acetic acid from paraffins, production of alcohols from paraffins, oxidation of low molecular weight olefinic hydrocarbons, production of ethylene oxides from ethylene, production of acetaldehyde from ethylene, production of acetone from propylene, production of propylene oxide from propylene, production of maleic anhydrate from butene, oxidation of aromatic hydrocarbons, oxidation types of benzene and their products, phenol production from toluene, production of phthalic anhydride from naphthalene, production of maleic anhydride from benzene, oxidation of p-xylene, thermodynamics of oxidation reactions. 8 Arasınav Midterm exam 9 Yüzey aktif maddeler veya sürfaktanlar, sabun ve deterjanlar, kuru fosfat esaslı deterjanların tipleri ve ana bileşenleri, köpük ayarlayıcılar, katkı maddeleri, ağartıcılar Surface active materials and surfactants, soap and detergents, types of phosphate base detergents an main components, foaming agents, additives, decolorizing agents 6 / 9
10 11 Deterjanların üretim prosesleri ve ana reaksiyonlar, yüzey aktif maddelerin biyolojik parçalanması, sabunlar ve çeşitleri, sabun üretimi Production processes of detergents and main reactions, biological degradation of surfactants, soaps and types of soaps, production of soap Polimerlere giriş, polimerlerin bazı kimyasal prensiplerinin özetlenmesi, çapraz bağlanma, kristalleşme, molekül ağırlığı, polimerlerin özellikleri Introduction to Polymers, A Brief Review of Some Chemical Principles of Polymers, Characterization of Polymers, Crosslinking, Crystallinity, Molecular Weight, Properties of Polymers 12 Isıl geçişler, alevlenme, çözelti özellikleri, mekanik özelliklere giriş, viskoelastiklik, kauçuk davranışı Thermal Transtions, Flammability, Solution Properties, Introduction to Mechanical Properties, Viscoelasticity, Rubbery Bahaviour 13 Polimerlerin işlenmesi, polimerizasyon mekanizmaları, endüstriyel polimerizasyon yöntemleri, üretim süreçleri, katkılar, doldular, polimer takviye maddeleri Processing of Polymers, Polymerization Mechanisms, Industrial Polymerization Methods, Fabrication Processes, Additivites, fillers, and Reinforcing agents for Polymers Yeşil/Biyo-bazlı malzeme üretimi: Biyopolimerler: kaynakları, üretimi ve kullanım alanları 14 Biyoethanol: etanol/biyoetanol tanımı, üretim teknolojileri ve kullanım alanları Production of biobased materials; Biopolymers: Sources, production, application areas Bioethanol: Introduction to ethanol/bioethanol, technology and uses of bioethanol 7 / 9
15 Esterleştirmenin tanımı, organik asitlerle esterleştirme, katalitik esterleştirme, esterleştimenin tamamlanması, karboksilli asit türevlerinin esterleştirilmesi, alkolizin tanımı, alkoliz reaksiyonunun tamamlanması, asidoliz, alkil halojenürlerden ve metal tuzlarından esterler, doymamış sistemlere katılma ile ester üretimi, bir olefine bir asit katılması, asetilenden ester üretimi, ketenler ile esterleştirme, etilen oksit ile esterleştirme, inorganik asitlerin esterleri. Definition of esterification, esterification with organic acids, catalytic esterification, completion of esterification, esterification of carboxylic acid derivatives, definition of alcoholysis, completion of alcoholysis reactions, acidolysis, esters from alkyl halogens and metal salts, production of esters via addition to unsaturated systems, addition of an acid to olefins, esters from acetylene, esterification with ketenes, esterification with ethylene oxide, esters of inorganic acids. 16 Final Sınavı Final examination DEĞERLENDİRME / EVALUATION Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri / Term (or Year) Learning Activities Sayı / Number Katkı Yüzdesi / Percentage of Contribution (%) Ara Sınav / Midterm Examination 1 100 Toplam / Total: 1 100 Başarı Notuna Katkı Yüzdesi / Contribution to Success Grade(%): 40 Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri / End Of Term (or Year) Learning Activities Final Sınavı / Final Examination Sayı / Number 1 Katkı Yüzdesi / Percentage of Contribution (%) 100 Toplam / Total: 1 100 Başarı Notuna Katkı Yüzdesi / Contribution to Success Grade(%): 60 Etkinliklerinin Başarı Notuna Katkı Yüzdesi(%) Toplamı / Total Percentage of Contribution (%) to Success Grade: 100 Değerlendirme Tipi / Evaluation Type: 8 / 9
İŞ YÜKÜ / WORKLOADS Etkinlikler / Workloads Sayı / Number Süresi (Saat) / Duration (Hours) Toplam İş Yükü (Saat) / Total Work Load (Hour) Ara Sınav / Midterm Examination 1 2.00 2.00 Final Sınavı / Final Examination 1 2.00 2.00 Derse Katılım / Attending Lectures 14 3.00 42.00 Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma / Individual Study for Mid term Examination 1 20.00 20.00 Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma / Individual Study for Final Examination 1 40.00 40.00 Toplam / Total: 18 67.00 106.00 Dersin AKTS Kredisi = Toplam İş Yükü (Saat) / 30.00 (Saat/AKTS) = 106.00/30.00 = 3.53 ~ / Course ECTS Credit = Total Workload (Hour) / 30.00 (Hour / ECTS) = 106.00 / 30.00 = 3.53 ~ Öğrenme Çıktıları / Learning Outcomes PROGRAM VE ÖĞRENME ÇIKTISI / PROGRAM LEARNING OUTCOMES Program Çıktıları / Program Outcomes 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.7 1.1.8 1.1.9 1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.Bazı petrokimyasal hammaddelerin ve ara maddelerin endüstriyel değeri olan ürünlere dönüştürülmeleri için uygulanan süreçler tanımlayabilme / To be able to identify the processes that can be applied for the conversion of some petrochemical raw materials and intermediate products into industrial valuable products. 3 2 3 3 3 2 2.Endüstride uygulanan ve ders kapsamında verilen bazı kimyasal süreçler ile ilgili olarak ham maddeden ürüne kadar uzanan değişimleri basit akım şemaları ile açıklayabilme. / To be able to explain the changes, starting with the raw materials to the finished products in relation to some chemical proceses applied in industry which are given in the course using simple flow charts. 4 3 3 3 3.Akım şemalarında yer alan fiziksel ve kimyasal değişimleri tanımlayabilme. / To be able to describe the physical and chemical changes in the flow chart. 4 2 3 3 4.Bazı endüstriyel üretim süreçlerinin Dünya da ve Türkiye de nasıl gerçekleştirildiği konusunda yorum yapabilme. / To be able to make comments about how some of the industrial production processes in the world and also in Turkey are accoplished. 3 3 3 3 3 2 3 2 Katkı Düzeyi / Contribution Level : 1-Çok Düşük / Very low, 2-Düşük / Low, 3-Orta / Moderate, 4-Yüksek / High, 5-Çok Yüksek / Very high 9 / 9