Gazyağı (kerosene)

Gazyağı ilk olarak 1846 yılında Kanada’da Abraham Gesner tarafından kömürden elde edildi ve Gaslight şirketi 1850’de üretime başlayarak gazyağını dünyaya pazarlamaya başladı. 1856 yılında Polonyalı kimyagerler yeraltından sızan petrolden basit rafinasyon yöntemleriyle gazyağı elde etmeye başladılar.

Petrol endüstrisinin başlangıcından (1859) 1900 yılına kadar rafinerilerin ürettiği temel ürün gaz lambaları ve ısıtma amaçlı tüketim nedeniyle gazyağı oldu. 1900’ün başlarından itibaren evlerde ve iş yerlerinde elektrik kullanımının yaygınlaşmasıyla gazyağına talep azalmaya başladı.

Başlangıçta gaz lambalarında ve gazocağında yakıt olarak kullanılan gazyağı 19. Yüzyılda ve 20 yüzyılın başlarında gazyağıyla çalışan mutfak tipi çeşitli ocakların yapılmasıyla çiftliklerin ve balıkçıların vazgeçilmez yakıtı oldu. Zamanımızda da taşınabilir ve sabit gaz sobalarında kullanılmaya devam edilmektedir. Ancak en önemli kullanın alanı jet yakıtları üretimidir; No.1 Dizel yakıtı ve ısıtma yağı olan No.1 fuel oil olarak da kullanılabilir.

Bunların dışındaki çeşitli kullanım alanları arasında az da olsa solvent, pestisidler üretimi, kalıp yağı (seramik endüstrisinde), asfalt kaplama, yağ-bazlı boyalar, tinerler ve vernikler sayılabilir. Ayrıca eğlence endüstrisinde açık mekanlarda sıklıkla kullanılan bir yakıttır; ancak yanma sonunda fena kokulu gaz ürünler oluştuğundan kapalı mekan gösterileri için uygun değildir.

ASTM D 3699-04:GAZYAĞI STANDART ŞARTNAMESİ (Standard Specification for Kerosine) KAPSAM 1. Bu şartname kritik gazyağı burnerlerde kullanılmak üzere hazırlanmış iki grade gazyağını kapsar. No. 1-K-A: Düşük sülfürlü gazyağıdır; bacasız burnerler ve fitilli aydınlatma lambaları için uygundur. No. 2-K-A: Normal gazyağıdır; bacalı burnerler ve fitilli aydınlatma lambaları için uygundur. 2. Bu şartname resmi ve sivil kuruluşlar ve endüstri için standardizayon hazırlamada bir referans ve teknik bilgi kaynağıdı. 3. Bu şartname, müşteri ve satıcı arasında farklı herhangi bir anlaşma veya sözleşme olmadıkça, gazyağının teslim tarihi ve transfer yerinde karşılaması gereken özelliklerini tanımlar

1. BİLEŞİMİ, ÖZELLİKLERİ VE TALEP

Gazyağının bileşiminde %70’den fazla dallanmış ve düz zincirli parafinler ile naftenler bulunur; aromatik hidrokarbonlar, çoğunluğu alkil benzenler ve alkil naftalinler olmak üzere %25’in altındadır. Olefinlerin miktarı normal olarak %5’i geçmez.

Gazyağı hampetrolün atmosferik distilasyonunda elde edilen ürünlerden C5-C25 karbon sayılı hidrokarbonlar içeren ‘Orta Distilatlar’ sınıfına girer; az farklılıklarla gazyağı, stoddart solvent, bazı jet yakıtları, dizel yakıtı ve hafif fuel oilleri kapsar. Örneğin, dizel yakıtı No.1 ve gazyağının özellikleri gazyağının kaynama aralığının daha geniş olması dışında hemen hemen aynıdır, örneğin, jet yakıtlarından Jet A-1 %1 kadar katkı maddeleri içeren gazyağıdır.

Gazyağı genellikle C9-C16 karbonlu (orta distilatın hafifleri) hidrokarbonlar karışımıdır; kaynama aralığı 150-300 ⁰C, yoğunluğu yaklaşık 0.82 g/cm³dir. Orta distilatın ağırları gaz oiller, dizel No.2, fuel oil No.2,. 4 ve. 6’dır. (Şekil-1)

Gazyağının ASTM D 3699-04 şartnamesine göre karşılaması gereken özellikler Tablo-1’de verilmiştir.

Şekil-1: Benzin ve bazı orta distilat yakıtların
kaynama aralıkları

Tablo-1: Gazyağının Özellikler
(ASTM D 3699-04)

Özellik	Şartname	Test, ASTM
Yoğunluk  , 15ºC, kg/m3, maks.	0.82	D 1298
Alevlenme noktası, 0C, min.	38
Patlama sınırı, %	0.6-6.5	D 3828
Distilasyon.		D 86
Distilasyon aralığı, 0C	150-300
2000C, % hac., min.	15
SKN, 0C, maks.	300
Viskozite, 40ºC, cSt.	1.0-2.0	D 445
Aromatikler, %ağ., maks.	25
Sülfür, toplam, % ağ. maks	0.2
Net yanma ısısı, MJ/kg, min	45.8	D 1740
Luminometre no., min.		D 1322
İslenme noktası, mm, min.	19	D 1322
Korozyon, 3 sa., 100 ºC, maks.	1	D 130

Gelecekteki gaz yağı talebi yeni kullanım alanlarını bulunmasına bağlı olarak şekillenecektir; örneğin yüksek kaliteli gazyağı bazlı askeri bir yakıt olan JP-8 yakıtına olan talebin artması, düşük sülfürlü dizel yakıtlarına gazyağı karıştırılması (soğukta jelleşmeyi engeller), yerleşim yerleri sektöründe yeni ve geliştirilmiş gazyağı ısıtıcılarının geliştirilmesi gibi.

2. ELDE EDİLMESİ

Gazyağı hampetrolden doğrudan veya çeşitli prosesler aracılığıyla elde edilir.

• Hampetrolün atmosferik basınçta distillenmesiyle,
• Rafineri akımlarına diğer bazı prosesler uygulanmasıyla. bunlar arasında katalitik reforming, alkilasyon, katalitik kraking ve hidroprosessing, gazyağı üretiminde de uygulanan dört temel prosestir.

(Yukarıda belirtilen prosesler ‘RAFİNERİ PROSESLERİ’ ve ‘YAKITLAR VE YAĞLAR’ bölümlerinde anlatılmış, proses akım şeması ‘JET YAKITLARI’ bölümünde verilmiştir.)

Elde edilen gazyağı üründe yanma özelliklerini bozan bazı safsızlıklar bulunur; özellikle aromatik bileşikler (benzen, v.s. gibi) ayrılması gereken önemli safsızlıklardır. Ham gazyağı kullanım amacına göre ürün şartnameleri doğrultusunda içerdiği sülfür, nitrojen, aromatik ve olefinik bileşiklerin giderilmesi için çeşitli ekstraksiyon işlemlerinden geçirilerek temizlenir. Ekstraksiyon prosesleri genellikle yüksek kulelerde yapılarak gazyağı ile solventin temas süresinin uzun olması sağlanır. Gazyağının saflaştırılmasında kullanılan bazı genel ekstraksiyon teknikleri aşağıda verilmiştir.

Udex Prosesi: Glikol türevlerinin (dietilenglikol, trietilenglikol) kullanıldığı bir solvent ekstraksiyon prosesidir.

Sülfolan Prosesi: Bu ekstraksiyon prosesinde glikol türevlerinden daha etkin olan kuvvetli polar sülfolan solvent kullanılır.

Lurgi Arosolvan Prosesi: Kirliliklere karşı yüksek çözücü özelliği olan N-metil-2-pirolidon (su veya glikol ile beraber) solventiyle yapılan ekstraksiyon prosesidir.

Dimetilsülfoksid Prosesi: İki ayrı ekstraksiyon aşamasından oluşan ve aromatik kirliliklere karşı seçiciliği yüksek bir ekstraksiyon prosesidir.

Union Carbide Prosesi: Bu proseste solvent olarak tetraetilen glikol kullanılır.

Formex Prosesi: Çok çeşitli hidrokarbon karışımlarına uygulanabilme esnekliği olan bir prosestir; solvent N-formil morfolin ve az miktarda su karışımıdır.

Redoks Prosesi (Recycle Extract Dual Extraction): Dizel yakıtı olarak kullanılacak olan gazyağına uygulanan bir prosestir. Proses yakıtın aromatikler miktarını çok düşürür; uçak yakıtları ve diğer askeri amaçlı kullanımlar için uygun bir ürün elde edilir.

GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)