TEM Z ENERJ ÜRET M Ç N GAZLA TIRMA



Benzer belgeler
Soma Havzas Linyit Rezervlerinin Enerjide Kullan Semineri Nisan 2009 Soma

Biyoenerji Üretim Yöntem ve Teknolojileri

TOLAY Energy Cevizlik Mah. Hüsreviye Sok. No: 15/ Bakırköy / İstanbul / Turkiye Tel: , Fax: , Gsm:

PERFECTION IN ENERGY & AUTOMATION ENDÜSTRİYEL KOJENERASYON UYGULAMALARI

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

KÖMÜR GAZLAŞTIRMA KAVRAMSAL TASARIMI

YERALTI KÖMÜR GAZLAŞTIRMA YÖNTEMİYLE TEMİZ ENERJİ VE YAKIT ÜRETİMİ ÖN ÇALIŞMA RAPORU

ENERJİDE TEMİZ KÖMÜR ÖZET

Kömür ve Doğalgaz. Öğr. Gör. Onur BATTAL

Türkiye nin Elektrik Üretimi ve Tüketimi

KÜRESELLEŞEN DÜNYA GERÇEKLERİ TÜRKİYE NİN ENERJİ GÖRÜNÜMÜ VE TEMİZ TEKNOLOJİLER

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KÖMÜR TEKNOLOJİLERİ

ArGe / ÜrGe? Ürün. Kriter: Yerlileştirme Oranı olabilir. Teknoloji Geliştirme (Ar-Ge) Tasarım. Malzeme. İmalat. Know-How

Bilinen en eski yöntemdir. Bu alanda verim yükseltme çalışmaları sürdürülmektedir.

Kojenerasyon Teknolojileri Yavuz Aydın, Yağmur Bozkurt İTÜ

Enervis H o ş g e l d i n i z Ekim 2015

Doğalgaz Kullanımı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

Gönen Enerji Biyogaz, Sentetik Petrol, Organik Gübre ve Hümik Asit Tesisleri: Ar-Ge Odaklı Örnek Bir Simbiyoz Çalışması Hasan Alper Önoğlu

BİYOKÜTLE ENERJİ SANTRALİ BİOKAREN ENERJİ

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

ELBİSTAN LİNYİTİ VE ATIKLARIN BİRLİKTE SIVILAŞTIRILMASI

Biyogaz Temel Eğitimi

HİDROJENLİ ENERJİ ÜRETEÇLERİ MESUT EROĞLU

KÖMÜRÜN GÖRÜNÜMÜ, Mehmet GÜLER Maden Mühendisleri Odas Yönetim Kurulu Üyesi

Mevcut Termik Santrallerde STİNGA Teknolojisine Dönüşümü

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI


HİDROJEN ÜRETİMİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

FİGEN YARICI Nuh Çimento Sanayi A.ş. Yönetim Destek Uzman Yard

Elektrik Enerjisi Üretimi. Dr. Öğr. Üyesi Emrah ÇETİN

Türkiye nin Enerji Teknolojileri Vizyonu

KÖMÜRÜN ENERJİDEKİ YERİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

KÖMÜRÜN GAZLAŞTIRILMASI YOLUYLA ELDE EDİLEN SENTEZ GAZINDAN METANOL ÜRETİMİ

ATIK ISIDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ

Biyogaz Yakıtlı Kojenerasyon Uygulamaları

VERCO Renewable Energy Co. Ltd

Hidrojen Depolama Yöntemleri

ENERJİ KAYNAKLARI ve TÜRKİYE DİYARBAKIR TİCARET VE SANAYİ ODASI

Yenilenebilir Enerji Kaynakları

2-Emisyon Ölçüm Raporu Formatı

NÜKLEER ENERJİ. Dr. Abdullah ZARARSIZ TMMOB-Fizik Mühendisleri Odası Yönetim Kurulu Başkanı

1) Biyokütleye Uygulanan Fiziksel Prosesler

TERMİK SANTRALLERDEKİ ATIK ENERJİNİN KULLANILABİLİRLİĞİ: ÇAN ONSEKİZ MART TERMİK SANTRALİ. Celal KAMACI. Dr. Zeki KARACA.

ITC INVEST TRADING & CONSULTING AG ENTEGRE KATI ATIK YÖNETİMİ Integrated Solid Waste Management

Harici Yanma Tesisi. Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü. Özgür AKGÜN

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

DOLGULU KOLONDA AMONYAK ÇÖZELTİSİNE KARBON DİOKSİTİN ABSORPSİYONU

SICAKLIK VE ENTALP KONTROLLÜ SERBEST SO UTMA UYGULAMALARININ KAR ILA TIRILMASI

KIBRIS TÜRK MİMAR VE MÜHENDİS ODALARI BİRLİĞİ ULUSLARARASI ENERJİ SEMPOZYUMU 2017 DOĞAL GAZ İLE ENERJİ ÜRETİMİ

BİYOKÜTLE SİSTEMLERİ VE TÜRKİYE KAZAN SEKTÖRÜ

TERMĐK SANTRALLARIN ÇEVRE SORUNU

ENERJİ VERİMLİLİĞİ MEVZUATI VE KOJENERASYONUN YERİ

TÜBİTAK MAM ODTÜ GAMA. BİYOKÜTLE ve BİYOKÜTLE/KÖMÜR KARIŞIMLARINI DOLAŞIMLI AKIŞKAN YATAKTA YAKMA TEKNOLOJİLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ PROJESİ TOPLANTISI

EK-1 Çevreye kirletici etkisi yüksek düzeyde olan işletmeler 1.Enerji Endüstrisi 1.1 Termik ve ısı santralleri Katı ve sıvı yakıtlı

Organik Atıkların Değerlendirilmesi- BİYOGAZ: Üretimi ve Kullanımı ECS KĐMYA ĐNŞ. SAN. VE TĐC. LTD. ŞTĐ.

2012 ve Sonrası için Türkiye nin Kömür Performansı. Türkiye Madencilik Zirvesi Alp Gürkan, Yönetim Kurulu Başkanı.

Geri Dönüşüme Katıl,Dünyaya Sahip Çık İLERİ PİROLİZ

ENERJİ TASARRUFUNDA KOMBİNE ÇEVRİM VE KOJENERASYONUN YERİ VE ÖNEMİ. Yavuz Aydın 10 Ocak 2014

SELVA TÜZÜNER DEK-TMK 11. ENERJİ KONGRESİ EKİM 2009 İZMİR

Kömür, karbon, hidrojen, oksijen ve azottan oluşan, kükürt ve mineral maddeler içeren, fiziksel ve kimyasal olarak farklı yapıya sahip bir maddedir.

Biyoenerjide Güncel ve Öncelikli Teknoloji Alanları ve TTGV Destekleri

KOJENERASYON VE MİKROKOJENERASYON TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN HESAPLANMASINA İLİŞKİN USUL VE ESASLAR HAKKINDA TEBLİĞ TASLAĞI (SIRA NO: 2014 /...

Ülkemizde Elektrik Enerjisi:

Durmuş KAYA a, Namık ÜNLÜ b, Davut UZUN b, Alptekin YAĞMUR b

Ranteko. Çevre Çözümleri Ve Danışmanlık Hizmetleri. Çamur Kurutma ve Yakma Teknolojileri. Anaerobik Çürütme ve Biyogaz Tesisleri

Yakın n Gelecekte Enerji

JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİNDE ENERJİ VE EKSERJİ VERİMLİLİKLERİ

M. Zeki YILMAZOĞLU* Geliş Tarihi/Received : , Kabul Tarihi/Accepted :

ENDÜSTRİYEL SÜREÇLER MEVCUT VERİLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ

KANLIĞI ÇEVRE. Tamamlanması ERHAN SARIOĞLU ANTALYA 05-07/10/2010 ÇEVRE İZNİ / ÇEVRE İZİN VE LİSANSI

KATI ATIKLARDAN ENERJİ ELDE EDİLMESİ

Sistemleri. (Kojenerasyon) Sedat Akar Makina Mühendisi Topkapı Endüstri, Gn.Md İstanbul

Basınçlı hava bizim işimiz, siz gerçek işinize konsantre olun. Basınçlı hava bizim işimiz, siz gerçek işinize konsantre olun.

Doç. Dr. Mehmet Azmi AKTACİR HARRAN ÜNİVERSİTESİ GAP-YENEV MERKEZİ OSMANBEY KAMPÜSÜ ŞANLIURFA. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

Çukurova Bölgesinde Oluşan Tarımsal ve Hayvansal Atıklardan Biyogaz Yoluyla Enerji Üretimi

Jeotermal Enerjiden Elektrik Enerjisi Üretimi

ICCI 2018 TÜRKOTED Özel Oturumu. Yenilenebilir Yakıtlarla Kojenerasyon 3 Mayıs 10:00-12:00

BİYOKÜTLE OLARAK PİRİNANIN ENERJİ ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

ATAKTİK POLİPROPİLENİN MALEİK ANHİDRİD İLE MODİFİKASYONU

Endüstriyel Kaynaklı Hava Kirliliği

GEO-Treat 2000 Series / Serisi. GEO-Treat 1000 Series / Serisi RESERVOIR TEMPERATURE HIGHER THAN 180 C RESERVOIR TEMPERATURE BETWEEN 120 C C

2012 SEKTÖR RAPORU TEMSAN TÜRKİYE ELEKTROMEKANİK SANAYİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

Anahtar Kelimeler: Do al gaz, Alternatif enerji, Küresel ısınma, Yakıt tüketimi.

ÖMRÜNÜ TAMAMLAMIŞ LASTİKLERİN GERİ KAZANIMINDA PİROLİZ YÖNTEMİ

TÜRKİYE DE KOJENERASYON TEKNOLOJİSİNİN GELİŞMESİ VE GELECEĞİ

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

İÇİNDEKİLER SUNUŞ... XIII 1. GENEL ENERJİ...1

1/10 PR _P-Hidrokarbon. PROSENSE P SERİSİ (P-XX25 ve P-XX23) HİDROKARBON (PATLAYICI) GAZ DEDEKTÖRLERİ UYGULAMA ALANLARI TEKNİK ÖZELLİKLER

KATI ATIKLARDAN ENERJİ ÜRETİMİ

Enerji Üretim ve Dağıtım Müdürlüğü Mühendislik Müdürlüğü Üretim Sistemleri Geliştirme Müdürlüğü Mayıs 2015

Türkiye de Elektrik Enerjisi Üretimi ve Yenilenebilir Enerji Kaynaklarının Mevcut Durumu

TAMGA ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ LTD.ŞTİ., ENERJİ YÖNETİMİNDE SINIRSIZ ÇÖZÜMLER SUNAR. HOŞGELDİNİZ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI

Kanalizasyon Atıklarının Geri Dönüşümü Projesi (Antalya Tesisi)

ÇİMENTO TESİSLERİNDE ATIK ISI GERİ KAZANIMINDAN ELEKTRİK ÜRETİMİ. Hasan Çebi. Nuh Çimento 2015

Doç. Dr. Özlem Esen KARTAL (A Şubesi) Yrd. Doç. Dr. Adil KOÇ (B Şubesi) :16:57 1

T.C. PODGORİCA BÜYÜKELÇİLİĞİ TİCARET MÜŞAVİRLİĞİ YILLARI ARASINDAKİ ENERJİ DENGESİ İSTATİSTİKLERİ

İleri Termal Teknolojiler ile Sentetik Gaz Üretimi ve Sürdürülebilirlik

Transkript:

TEM Z ENERJ ÜRET M Ç N GAZLA TIRMA TEKNOLOJ S Mustafa Tolay 1, Hüseyin Yamankaradeniz 1, Georg Daradimos 2, Hansjobst Hirschfelder 2, Peter Vostan 2 1 Detes Enerji ve Çevre Teknoloji Sistemleri Ltd. ti.; www.detesenergy.com 2 Envirotherm GmbH, Essen, Germany; www.envirotherm.de drmtolay@detesenergy.com; hyk@detesenergy.com; georg_daradimos@envirotherm.de; Hansjobst_hirschfelder@envirotherm.de; Peter_Vostan@envirotherm.de Özet Katı yakı t gazla t ı r m a, özellikle ba ta kömür, linyit, biyokütle ve katı atıklar olmak üzere tüm katı yakıtları katı halden gaz haline dönü türen temiz enerji dönü üm prosesidir. Hava ve/veya oksijen kontrollü olarak sisteme verilir, böylece redüksiyon ko ullarının kalıcılı ı sa lanır. Gazla tırma vakumlu, atmosferik ve basınçlı ortamda, gazla tırıcı içinde gerçekle tirilir ve ürün CO and H 2 karı ımından olu an ve syngaz olarak adlandırılan gazdır. Çıkan gaz temizlenir ve yüksek basınç ve yüksek sıcaklıkta oksijen veya hava ile yakılarak enerji üretilir veya metanol, amonyak, gübre gibi kimyasal maddelerle, benzin, dizel gibi sıvı yakıtların üretiminde kullanılır. Katı atık ve katı yakıt esaslı elektrik gücü üretim teknolojileri içinde gazla tırma, dü ük düzeyde en uygun hava emisyonlarına, katı atık ve atık su de erlerine sahip en temiz teknolojidir. Yüksek enerji verimlili inin nedeni, daha az karbondioksit (CO 2 ) emisyonlarıyla sonuçlanan katı yakıt gazla tırmada aynı miktarda enerji üretmek için daha az katı yakıt kullanılmasıdır. Gazla tırma, yakma teknolojilerine göre daha çevreci bir teknolojidir ve CO 2, SO 2, NOx emisyonları bakımından çok daha avantajlıdır. Mevcut kükürt ço unlukla, SO 2 ye nazaran daha kolay ekilde giderilebilen H 2 S ekline dönü ür. Gazla tırma sırasında NOx, dioksin ve furan problemleri olu mamaktadır. British Gas Lurgi (BGL) Gazla tırıcısı ve ilgili tesisleri enerji ve kimyasal maddelerin en yüksek verimde üretilmesini sa layan en önemli proseslerden biridir. Syngaz dan kimyasal madde veya sıvı yakıt üretilmesi durumunda üretim syngaz üretim tesisinden CO 2 emisyonlarıyla kar ıla ılmamaktadır. Envirotherm GmbH Firması nın eski Lurgi Teknolojisi ile Almanya/Schwarze Pumpe de dü ük kaliteli katı yakıtları yüksek verimlilikle gazla tırması konusundaki tek teknolojidir. British Gas Lurgi (BGL) Gazla tırıcısı enerji ve kimyasal maddelerin en yüksek verimde üretilmesini sa layan en önemli proseslerden biridir. Gazla tırıcı tesislerinin i letmesinden elde edilen uzun yıllara dayalı tecrübe sonucu, kömür, linyit, ve bunların katı atıklarla karı ımını çevre dostu olarak temiz enerjiye ve kimyasal maddelere dönü türen teknolojiler ortaya konulmu tur. Yeni teknoloji ile donatılan BGL Gazla tırıcısının önemli avantajı dü ük kaliteli linyitleri ve geni yelpazedeki katı atıkların ekonomik ve daha da önemlisi etkili ve çevre dostu yolla de erlendirilmesi ve geri dönü ümüdür. Bu çalı mada gerek ülkemizde gerekse yurt dı ında katı atık ve katı yakıtlarla temiz enerji üretimi konusunda kullanılan ve geli tirilen ba ta BGL gazla tırıcısı ile yapılan gazla tırma teknolojisi anlatılacaktır. S u m m a r y Solid fuel gasification, especially for coal and lignite, is a process that converts coal from a solid state to a gaseous state. Air and/or oxygen will be transmitted to the system under control. In the presence of a controlled 'shortage' of oxygen or air, the reducing conditions will be maintained. Gasification is carried out in a gasifier in vacuum, athmospheric or pressurised conditions, and the product is a mixture of CO and H 2, called generally syngas. Syngas that is produced can be used to generate electric power or chemicals like ammonia, methanol, fertilizer or synthtetic fuels like gasoline,diesel etc. Cleanest of all 131

solid fuel based electric power technologies, gasification has significantly lower levels of air emissions, solid wastes, and wastewater. The reason of its high efficiencies, solid fuel gasification needs less solid fuel to produce the same amount of energy, resulting in lower carbon dioxide (CO2 ) emissions. In comparison with combustion technologies, gasification is more environmental friendly and particularly with regard to CO 2, SO 2, NOx emmissions more advantageous. The sulphur present mainly forms H 2 S which can be more readily removed than SO 2. No NOx, dioxins or furanes are formed. British Gas Lurgi (BGL) Gasifier and related facilities is one of the most important processes to produce energy and chemicals with highest efficiencies. During the production of chemicals or synthetic fuels from syngas no CO 2 will be emitted. The ex-lurgi Technology of Envirotherm GmbH is the unique technology for gasification of solid fuels with low calorific value with high efficiencies. British Gas Lurgi (BGL) Gasifier is one of the most important processes to produce energy and chemicals with highest efficiencies. With long years experience new technologies have been developed,which can convert coal,lignite and their mixture with solid wastes into clean and environmental friendly energy. The most important advantage of the optimised British Gas Lurgi technology is the capability of recycling low grade lignites and a wide range of solid wastes economically and above all in an environmental fiendly way. In this study gasification with solid wastes and solid fuels initially with BGL Gasifier technology whether in our country or in other countries will be described. 1. G R Ham petrolün 40-50 yıllık rezerve sahip oldu u, do al gaz rezervlerinin 60-80 yılda bitecek olması bunlara kar ılık dünyadaki kömürlerin en az 250 yıllık bir rezervinin bulundu u göz önüne alındı ında, 21. yüzyılda kömürün önemi giderek artacaktır. Günümüze kadar ısı, buhar ve elektrik üretiminde önemli bir pay alan kömür, yakın gelecekte kimyasalların ve sıvı yakıtların üretiminde de çok önemli bir kaynak olacaktır. lk defa K.W. Siemens tarafından kullanılan kömürün gazla tırılması prosesi 1860 yılından beri uygulamadadır. 1920-1950 yılları arasında Ça da Gazla tırma Teknikleri önemli geli meler göstermi, Wellman ve Lurgi sabit yatak, Koppers-Totzek sürüklemeli yatak ve Winkler akı kan yatak gazla tırıcılar endüstriyel ölçekte yaygın kullanılmı tır. Kömürün yeraltında gazla tırılması fikride, ilk kez 1868 yılında ngiltere de K.W. Siemens tarafından ortaya atılmı tır. Yakla ık 20 yıl sonra Sovyet bilim adamı Mendelev bu konudaki ara tırmalarını yayınlamı tır [1,2,3,5,6,18]. Yöntem üzerine 1930 yılında yo un çalı malar ba latılan Sovyetler Birli inde ticari ölçek uygulamalar 1950 de gerçekle tirilmi tir. Kömür gazla tırma teknolojileri dünya üzerinde gerek enerji gerekse kimyasal madde üretimi amacıyla etkin olarak kullanılmaktadır. Gazla tırma ile elde edilen sentez gazından Entegre Gazla tırma Kombine Çevrim (IGCC) enerji üretim santrallerinde yüksek verimle elektrik üretiminde yararlanılmakta, katalitik dönü üm ile de hidrojen, metanol, amonyak, metan, etanol, propanol, dimetileter, etilen, propilen, asetik asit, aseton, metil etil keton, sentetik benzin, sentetik dizel gibi sıvı hidrokarbonlar ve organik kimyasal maddeleri, alifatik hidrokarbonlar ve daha birçok farklı türde kimyasal madde üretmek mümkündür. Petrol ve do al gaz fiyatlarının hızla artması gerek enerji üretimi gerekse kimyasal madde üretimi bakımından mevcut kömür rezervlerinin gazla tırma teknikleri ile en kısa sürede de erlendirilmesi ulusal kaynakların da kullanılması açısından önemlidir [7,8,9,10,11,12]. 2. GAZLA TIRMA TEKNOLOJ S NDEK GEL MELER ve TÜRK YE AÇISINDAN ÖNEM 1995 yılından itibaren dünyanın pek çok ülkesinde yaygın bir ekilde kullanılmaya ba lanan Gazla tırma Teknolojisi bugün en hızlı geli en enerji teknolojilerinden birisi haline gelmi tir. 28 ülkede 117 ticari ölçekte çalı tırılan gazla tırma tesislerindeki gazla tırıcı sayısı 450 adettir [11,14,18]. Toplam kurulu gücü 45000 MW olan bu gazla tırıcı tesislerinde gazla tırılan kömür, petrol koku, biyokütle ve atıkların yüzdesi sırasıyla %49, %36 ve 15 dir. Bu tesislerden elde edilen gaz ürünlerin %27 si elektrik üretiminde %37 si kimyasalların üretiminde, %36 sı ise sıvı ve gaz yakıt olarak kullanılmaktadır. Çe itli ülkelerde IGCC teknolojisi kullanılarak kurulan lisanslı yüksek kapasiteli tesis örnekleri öyle sıralanabilir: Api Energia IGCC talya (265 MW), Sarlux IGCC Sardunya, talya (545 MW), Piesma IGCC spanya (800 MW), IGCC Normandiya Fransa (300 MW), IGCC Hatfield ngiltere (300 MW), IGCC Almanya (600 MW). Son on yıl içerisinde Çin Halk Cumhuriyetinde devreye giren Gazla tırma 132

Tesislerinin sayısı 30 kadardır ve bu tesislerin büyük ço unlu u 2000 ton/gün kömür i leme kapasitesinde olup genellikle kimyasal madde üretimi için kurulmu tur [6,7,8,9,18]. Petrol fiyatlarının sürekli tırmanı ta olu u, do al gaz fiyatlarının son iki yılda %100 den fazla artması ve enerji arz güvenli i tehlikesi nedenleriyle ülkemiz artan enerji ihtiyacının kar ılanmasında, yerli linyit ve kömürlerimizin kullanımının önemi bir kez daha ortaya çıkmı tır. Ülkemizin bugün belirlenmi toplam linyit rezervi 13 milyar ton iken, çıkartılmaya hazır rezervi 8.5 milyar ton olup, bunun yakla ık %79'u görünür, %15'i muhtemel, %6'sı mümkün rezerv sınıfı ile ifade edilebilir. Kullanılabilir linyit rezervi 8.5 milyar ton olarak tespit edildi inden gazla tırma yoluyla enerji ve kimyasal madde üretimi için uygundur. Mevcut linyit rezervlerinin ısıl de erleri 1100-4500 kcal/kg olup nem içerikleri yüksektir. 100-500 MWe enerji üretim tesisleri için gerekli olan basınçlı gazla tırıcılarda kullanılacak su buharı linyitlerin nem içeriklerinden gelmektedir. Ayrıca ülkemiz her yıl 35 milyar dolar civarındaki döviz rezervini metanol ve amonyak gibi temel kimyasal maddelerin ithalatına harcamaktadır. Di er yandan gerek kimyasal madde üretimi gerekse elektrik üretimi için gerekli olan linyit kaynakları içerik ve miktar olarak ülkemizde büyük zenginlikle mevcuttur. Ülkemiz linyit kaynakları kullanılarak gazla tırma reaksiyonları ile yüksek basınçta oksijen ve buharla üretilen sentetik gaz ile uygun reaksiyonlar çerçevesinde metanol, amonyak, nafta, dizel yakıtı ve kimya endüstrisinin temel hammaddelerini üretmek mümkündür ve bu teknolojilerin üstünlü ü her geçen gün artmaktadır. Ülkemizdeki linyitlerin kükürt miktarının yüksek olu undan dolayı, herhangi bir i leme tabî tutulmadan yakılarak de erlendirilmeleri büyük hava kirlili ine yol açmaktadır. Gerek hava kirlili inden dolayı gerekse bazı üretim tesislerinin hammadde ihtiyacını kar ılamak amacıyla linyit kömürlerinin gazla tırılarak de erlendirilmesi mümkündür. Ayrıca gaz yakıtın ta ınması, kömüre nazaran daha kolay ve ucuz olacaktır [4,5,6,7,11]. 3. BRITISH GAS LURGI KÖMÜR GAZLA TIRMA TEKNOLOJ S Özellikle kömür, biyokütle ve katı atık gibi katı yakıtların gazla tırması, kontrollü hava ile gerçekle tirilerek, katı yakıtları katı halden gaz haline dönü türme i lemdir. Gazla tırma, gazla tırıcıda atmosferik, vakum veya basınç altında tutulan ko ullarda gerçekle ir ve ürün genel olarak syngaz olarak adlandırılan CO ve H 2 karı ımıdır. Üretilen gaz temizlenir ve gerekirse hava ile yakılarak enerji üretilir. Üretilen syngaz, ehir gazına çok benzerdir ve elektrik gücü ve/veya kimyasal maddeler, gübre yapımı için kullanılabilir. Katı yakıt esaslı elektrik enerjisi üretim teknolojisi en uygun hava emisyonlarına, katı atık ve atık su de erlerine sahiptir. Yüksek enerji verimlili inin nedeni, daha az karbondioksit (CO 2 ) emisyonlarıyla sonuçlanan katı yakıt gazla tırmada aynı miktarda enerji üretmek için daha az katı yakıt kullanılmasıdır. Gazla tırma, yakma teknolojilerine göre daha çevreci teknolojilerdir ve CO 2, SO 2, NO x emisyonları bakımından çok daha avantajlıdır. Kükürt ço unlukla, SO 2 ye nazaran daha kolay ekilde giderilebilen H 2 S formunda veya saf kükürt eklinde bulunur. Gazla tırma sırasında NO x, dioksin ve furan problemleri olu mamaktadır. Yüksek kül, nem ve kükürt içerikli linyitlerin gazla tırılarak gaz üründen elektrik üretilmesinde kullanılan günümüz teknolojisi Entegre Gazla tırma Kombine Çevrim Santralleri, IGCC olarak isimlendirilmektedir. Konvansiyonel pulvarize kömür yakma sistemlerine göre çok daha yüksek verimle ve dü ük emisyon yayınımı ile çalı tırılan IGCC uygulamaları dünyada giderek yaygınla maktadır. Kömürden gazla tırma reaksiyonları ile yüksek basınçta oksijen ve buharla üretilen sentetik gaz ile uygun reaksiyonlar çerçevesinde metanol, amonyak, nafta,dizel yakıtı ve kimya endüstrisinin temel hammaddelerini üretmek mümkündür ve bu teknolojilerin üstünlü ü her geçen gün artmaktadır. Gazla tırma teknolojisindeki geli meler gelece in enerjisi olarak tanımlanan hidrojen ve yakıt pillerinin ticarile mesinde ve hızlı bir ekilde kullanıma girmesinde çok önemli rol alaca ını göstermektedir. Son yıllarda katı yakıt gazla tırılması konusunda yeni teknolojik geli meler sunulmaktadır. Küçük ölçekli gazla tırma tesisleri da ınık küçük yerle im yerleri ve küçük güç santralleri için ideal bir seçenek haline getirir. Elektrik üretimi ve ısı geri kazanma kombine kojenerasyon tesisleri, Türkiye ve Avrupa da sayısız uygulama için sıradı ı bir öneme sahiptir. Gazla tırma, katı atıkın enerji bile enini gaz motoru veya gaz turbini ile direkt olarak enerjiye çevrilmesini kapsayan bir yöntem sunmaktadır. Kullanım amacı, kazan ve kombine ısı güç sistemleri (CHP) üretim tesislerinde ve entegre gazla tırıcılı kombine çevrim (IGCC) santrallerinde kullanımı da içerebilir. DETES Enerji irketinin gazla tırma sistemi, geni bir yelpazede katı yakıt veya biyokütle için tasarlanmı tır. Etkin inorganik madde giderim 133

ve gaz temizleme teknolojilerine sahiptir. Etkin ve fleksibil çalı ma yetene ine sahip olan gazla tırma tesisleri, kısmi oksijen ortamında yapılan gazla tırma ile çevreye uygun ve emisyon de erleri ile uyumlu özelliklere sahiptir. Mü teri istekleri ve imkanları do rultusunda endüstrinin ihtiyacı olan katı yakıt gazla tırma tesisleri ve prosesin detaylı tasarımı, gazla tırıcı tasarımı, katı yakıt prosesi yapımı, katı yakıt gazla tırma prosesi çalı tırılması, bakımı, otomasyonu, danı manlık ve mühendislik, tendering, proje ödüllendirmesi, proje yönetimi ve denetim yapılmaktadır. 100MWe ile 1000MWe arası yüksek güçlerde ve özellikle yüksek H 2 ve CO konsantrasyonlarının istendi i durumlarda 20-50 atm basınç altında çalı an reaktörler tercih edilmektedir. Günümüzde yüzlerce kömür gazla tırıcısı 20-50 atm basınçta, 1200 0 C sıcaklıkta ve subuharı ve oksijen beslenerek yapılmaktadır. Özellikle H 2, metanol, amonyak, sıvı yakıt üretimine yönelik olarak yapılan sentetik gaz üretiminde kullanılan basınçlı gazla tırma reaktörleri sentetik gazın bile imi :H 2 : %25-30, CO: % 30-60, CH 4 : %0-5, CO 2 : %5-15, N 2 : %0.5-4, H 2 O: %2-30 eklinde olabilir ve üretilen gazın ısıl de eri: ortalama 4000-6000 kcal/nm 3 mertebelerindedir. Yüksek miktarda gaz üreten yüksek güçlü gazla tırıcılar 20-50 atm basınçta çalı abilen oksijen kullanımlı reaktörlerdir. Bu tür reaktörlere ince tanecikli katı yakıt su ile karı tırılarak çamur halinde verilmektedir. Basınç altındaki ve gazla ma sıcaklı ındaki reaktör içerisinde subuharı ve oksijenle kar ıla an katı yakıt tanecikleri derhal H 2, CO ve metan a dönü erek azot içermeyen hidrojen ve karbonmonoksitçe zengin bir gaz karı ımı halinde reaktörü terk etmektedir. Basınç altında, katı, sıvı ve gaz fazları ile aynı ortamda çalı ıldı ı için ısı transfer ve mekanik tasarımları oldukça komplike olan bu tür gazla tırıcıların tasarımında çok dikkatli olmak gerekmektedir. Özellikle mekanik tasarım, ısı çeki i, katı yakıt beslenmesi, gaz çeki i sızdırmazlık gibi özel tasarım isteyen konular tamamen patentli tasarımlardır ve henüz dünyada bu konuda çalı ma yapan dört veya be büyük üreticinin lisansındadır [11,13,14,15,16,17,18]. ekil-1 : BGL Gazla tırıcısı ematik ve Gerçek Görünümü 134

ekil-2 : BGL Gazla tırıcısı Almanya Schwarzepumpe Tesisleri Görünümü Tablo-1 : Ortalama Türkiye Batı Anadolu Linyitlerinin BGL Gazla tırıcıda Gazla ma Özellikleri için Sınıflandırma. 135

Bu çalı mada, ortalama özellikteki Türkiye Linyitleri için Alman Envirotherm GmbH lisansı ile BGL yöntemi kullanılarak linyitleri gazla tıran, elde edilen gazdan elektrik ve ısı üretilmesi için gerekli tesisin ekipmanlarını ve i letmenin fizibilitesini ara tırmak üzere hazırlanmı tır. ekil 1 ve ekil 2 de Envirotherm GmbH Firması tarafından patent ve lisansı ile üretilen BGL Gazla tırıcısının ematik ve gerçek görünümleri verilmi tir. British Gas Lurgi (BGL) Envirotherm basınçlı gazla tırma sistemi kömürden enerji ve kimyasal madde üretimi konusunda son teknoloji olup özellikle bir alt model teknolojisi Lurgi Prosesi olarak çok geni ekilde Güney Afrika da SASOL LURGI Prosesi eklinde, ABD de Kuzey Dakota da kullanılmaktadır. Güney Afrika da tüm elektrik enerjisi ve sıvı yakıt ve kimyasal maddeler Lurgi Gazla tırıcıları ile elde edilmektedir. Lurgi Gazla tırıcı Prosesi Kuzey Dakota da günde 14.000 ton kömür kullanarak elektrik ve do al gaz üretmektedir. Kuzey Dakota da ilave 7 yeni BGL rektörü ile 1.2 milyar USD yatırımla gaz üretimi yapılacaktır. Konusunda en geli mi teknoloji olan BGL gazla tırma prosesi lisans ve patentleri Envirotherm GMBH Firmasınınındır. BGL gazla tırma prosesi lisans ve patentlerine sahip olan Envirotherm GMBH Firması Türkiye lisans kullanım hakkını DETES ENERGY Firmasına vermi tir. BGL prosesi yıllarca denenmi, teknolojik ve ticari ba arılı sonuçlar alınmı ve bu teknolojinin imdi ülkemize getirilmesi konusunda çalı malar tamamlanmı tır. Bu kömür gazla tırma prosesi yakma tesislerinden daha verimlidir. Birim elektrik üretim maliyetleri termik santrallere göre daha ucuzdur. BGL prosesi Türk linyitleri için çok uygundur ve benzer linyitler ve yakıtlar için yıllarca denenmi tir. Birim yakıt ba ına daha fazla elektrik enerjisi üretir. Külü vitrifiye camla mı halinde oldu u için külü çimento ve asfalt sanayiiinde kullanılır. SO 2, NOx, dioxsan, furan problemleri yoktur. Kesinlikle çevre dostu prosestir. Üretilen syngaz sadece elektrik üretiminde de il metanol, dizel yakıtı, uçak yakıtı, ve di er kimyasal madde üretiminde kullanılabilir. Tablo 1 ve 2 de BGL gazla tırıcısında kullanılacak Türk Linyitleri için gazla ma kriterleri ve üretilecek syngaz de erleri için tasarım kıstasları verilmi tir. DETES ENERJ Ltd. ti katı yakıt ve katı atık gazlastırılması konusunda yeni teknolojik geli meler sunmaktadır. Almanya dan Envirotherm GmbH, stanbul Teknik Üniversitesi ve Bursa Uluda Üniversitesi ile yapılan teknolojik i birlikleri sonucu geli tirilen bu yeni teknolojiler kömür, linyit, biyokütle ve katı atıklardan sentetik gaz üretimini sa lamaktadir. Türkiye'de ilk defa gazla tırma teknolojisi ile çevre dostu ve dü ük fiyatla enerji santrali kurmak mümkün olabilecektir. 1MW'tan 50MW güce kadar atmosfer basıncı ko ullarında çalı an sabit yatak ve akı kan yataklı gazla tırıcılar küçük ve orta ölçekli tesisler için örnek te kil etmektedir. Ayrıca 50MW'tan 1000MW ve hatta daha yüksek kapasitelerde katı yakıt ve katı atık gazla tırma, enerji üretimi tesisleri tasarlanmakta, imalatı yapılmakta ve devreye alınmaktadır. Farklı boyuttaki bu türlü enerji tesislerinin ısı ve güç üretim ve kazanımı konusundaki önemi gerek Avrupa'da gerekse Türkiye'de gün geçtikçe anla ılmaktadır. Gazla tırma ve enerji üretim tesisleri kombine ısı ve güç (CHP) üretim tesislerinde ve entegre gazla tırıcılı kombine çevrim santrallerinde (IGCC) kullanılmaktadır [11,12,13,14]. Türk linyitlerinde oldu u gibi, yüksek kül, nem ve kükürt içerikli linyitlerin gazla tırılarak gaz üründen elektrik üretilmesinde kullanılan günümüz teknolojisi Entegre Gazla tırma Kombine Çevrim Santralleri, IGCC ülkemizde de çok verimli sonuçlar alacaktır. Konvansiyonel pulvarize kömür yakma sistemlerine göre çok daha yüksek verimle ve dü ük emisyon yayınımı ile çalı tırılan IGCC uygulamaları dünyada giderek yaygınla maktadır. Kömürden gazla tırma reaksiyonları ile yüksek basınçta oksijen ve buharla üretilen sentetik gaz ile uygun reaksiyonlar çerçevesinde metanol, amonyak, nafta,dizel yakıtı ve kimya endüstrisinin temel hammaddelerini üretmek mümkündür ve bu teknolojilerin üstünlü ü her geçen gün artmaktadır. Gazla tırma teknolojisindeki geli meler gelece in enerjisi olarak tanımlanan hidrojen ve yakıt pillerinin ticarile mesinde ve hızlı bir ekilde kullanıma girmesinde çok önemli rol alaca ını göstermektedir [15,16,17]. 136

Türk Linyitleri Analiz De erleri BGL Syngaz Analiz De erleri Karbon %(a) 35,4 CO 2 % (v) 20,5 Hidrojen %(a) 2,2 CO % (v) 40,0 Oksijen %(a) 4,9 H 2 % (v) 25,3 Azot %(a) 0,6 CH 4 % (v) 7,5 Kükürt %(a) 1,9 C n H m % (v) 0,5 Klor %(a) 0,1 H 2 S &COS % (v) 1,3 Kül %(a) 39,1 N 2 & Ar % (v) 4,9 Nem %(a) 15,8 Toplam %(a) 100,0 Toplam % (v) 100,0 Linyit Isıl De eri Üretilen Gaz Isıl De eri AID kcal/kg 3.210 ÜID kj/nm 3 11.085 ÜID kcal/kg 3.420 Sıcaklık 30 0 C Basınç bar 21 Besleme miktarı 67 t/saat Gaz miktarı Nm 3 /saat 75.000 Tablo-2 : Ortalama Türk Linyitleri için BGL Gazla tırıcısında Tasarlanan Üretim De erleri. 137

KAYNAKLAR 1. Higman, C., Burght, M., "Gasification", GPP, Elsevier, New York, 2003. 2. Johnson, J.L, "Kinetics of Coal Gasification", John Wiley & Sons, New York 1979. 3. U.S. Department Of Energy, 2004 National Energy Technology Laboratory, Gasifier Technologies. 4. Atakül, H., An Overview of Coal Resources of Turkey, TUBITAK, MRC, April 19, 2007, Gebze, Kocaeli. 5. Tolay, M., Gasification Technologies, Advanced Workshop on Energy for Future, ITU, Istanbul, 7-9 December 2006. 6. Okutan, H., Tolay, M., Yamankaradeniz, H., Ekinci, E., Gasification: The Importance of 150 Years Technology in 21. Century, Coal and Energy Seminar, General Management of TK, Ankara, 15-16 December 2006. (in Turkish) 7. Tolay, M., Clean Energy and Chemical Substance Production by Coal Gasification, ICCI 2007; 13. International Energy, Co-Generation and Environmental Technology Conference, 30-31 May 2007, Istanbul. (in Turkish) 8. Tolay, M., Kömür Gazla tırma Sistemleri ve Tasarım, Enerji ve Çevre Dünyası Dergisi, Sayı 51, Eylül 2007, stanbul. 9. Tolay, M., Katı Atıkların Gazla tırılması, Geri Dönü üm Dergisi, Sayı 2, haziran 2007, stanbul. 10. Tolay, M., Tarım ve Orman Atıklarının Geridönü üm Metodu: Katı Atık Gazla tırması, Geri Dönü üm Dergisi, Sayı 3, Temmuz 2007, stanbul. 11. Tolay, M., Enerji Üretiminde Linyit Gazla tırmanın Önemi, Enerji ve Çevre Dünyası Dergisi, Sayı 64, Eylül 2008, stanbul. 12. Tolay, M., Kontamine Atık Gideriminde Gazla tırma Teknolojisi ve Syngaz Üretimi, Geri Dönü üm Dergisi, Sayı 9, Temmuz 2008, stanbul. 13. Daradimos, G., Vostan, P, Hirschfelder, H., Yamankaradeniz, H., Tolay, M., The BGL Gasification Technology for Turkish Lignites, The ICCI 2008; 14th Energy & Environmental Congress, 15-17 May 2008, Istanbul. 14. Wooten, R., Kerr, C., South Heart SNG Project, Gasification Technologies Conference, 5-8 October 2008, Washington DC. 15. www.envirotherm.de 16. www.detesenergy.com 17. www.coalkim.com 18. www.gasification.org 138