PETROL; Aim. Petroleum, Erdöl (n), Fr. Petrole
(m), İng. Petroleum, oil. Toprak altında, daha
çok derinliklerde bulunan organik menşeli az akışkan,
koyu renkli, alev alıcı, sıvı yakıt. Petrol, hidrojen,
karbon, kükürt, azot ve oksijen ihtiva eden
organik bileşiklerin bir karışımıdır.
Petrolün Târihçesi:
Dünyâ üzerinde doğal gaz ve yağ sızıntıları
hâlinde çıkan petrolden ilk defâ faydalanan Sümerler,
daha sonra Asurlular ve Bâbilliler olduğu bilinmektedir.
4-5 bin yıl önce, Fırat Irmağı kıyısında
bulunan Tuttut (Hit, Irak), zamânın başlıca asfalt
üretim merkezlerindendi. Buradaki sızıntılardan
toplanan ham petrol ve asfalt çok değişik gâyelerle
kullanılıyordu. Eski Mısırlıların deri ve müshil ilâcı
olarak sıvı petrolden faydalandıkları sanılmaktadır.
Persler (İranlılar) M.Ö 480’deki Atina kuşatmasında
uçları sıvı petrole batırılmış lifli oklar kullandıkları
bilinmektedir. Müslümanların Ispanya’yı
feth etmesinden sonra Avrupa’da petrol damıtılmış
olarak aydınlatmada kullanılmaya başlandı.
Sanâyinin gelişmesiyle enerji alanında petrol
yavaş yavaş yerini aldı. Daha bol yeni yeni petrol
kaynaklarının bulunması yönünde herkesi harekete
geçirdi. İlk petrol kuyusu 1859’da ABD’de
açıldı. Daha sonra pekçok ülkede petrol sanâyii
hızla gelişmeye başladı.
Yirminci yüzyılın hemen ilk başlarında otomobilin
yaygınlaşmasıyla petrol kıymetli bir enerji
kaynağı durumuna geldi.
Petrolün bulunduğu bölgede, çeşitli hidrokarbonların
karışımı olan yanıcı gaz da bulunur.
Petrolün bulunduğu yerler: Jeolojistlerin
çoğunun görüşüne göre petrol, milyonlarca sene
evvel toprak altında kalan bitki ve hayvanların
organik maddelerinden meydana gelmiştir. Petrolana kayaçta meydana geldikten sonra, göç
(migrasyon) ederek yerleşme (rezerv) kayacına
gelir. Burada birikir. Petrolün rezerv kayacından
uzaklaşmasına imkân yoktur. Bu kayacın üstü geçirmez
tabaka ile örtülüdür. İşte, petrolün bulunduğu
bu yerlere “petrol kapanı” adı verilir.
Petrol kapanları, yeryüzüne birkaç yüz metre
yakın olabilecekleri gibi, binlerce metre derinlikte
de olabilir. Kapanları arayıp bulmak sondaj mühendisinin,
kuyu açacak bir yer tespit etmek, petrol
jeologlarının ve jeofizikçilerinin görevidir.
Petrolün aranması: Petrol çıkarılabilmesi
için önce, petrol olduğu tahmin edilen bölgelerde
ilmî jeolojik incelemelerin yapılması gerekir. Petrol
aranacak yerlerdeki başlıca özellikler:
1. Arâzinin geçmiş jeolojik devirlerde deniz olması.
2. Hayvânî ve nebâtî (bitkisel) parçacıklar bakımından
zengin bir çöküntü tabakasının bulunması
ve bunun teşekkül edecek petrolü muhâfaza
edebilecek şekilde gözenekli bir kum tabakası ile
temasta olması.
3. Petrolün toplanmış olduğu gözenekli tabakanın
sızdırmaz başka bir tabaka üzerinde bulunması.
4. Arâzinin katlanma ve eğilme gibi kuvvetler
tesiri altmda petrolün toplanabileceği sınırlı sahalar
meydana getirmiş olması.
Bu hususlar, uçaklardan uydu yardımıyla alınan
filmler ve arâziden alman örneklerle arâzinin
jeolojik durumunu, teşekkül devresi içindeki
çöküntü miktarı, tabakanın kalınlığı ve yer altında
ne şekilde bulunduğu tespit edilir.
Sismik metodla petrol aranması, tabakalar içerisinde
sun’î olarak meydana getirilen deprem sarsıntı
dalgalarının özel âletlerle (Jeofqn) tespiti vekaydı sâyesinde mümkün olmaktadır. Dinamit patlatılmasından
sonra dağılan ses dalgalan çeşitli formasyon
yüzeylerinden yansır. Muayyen yerlere
yerleştirilmiş olan sismometrelerle ses dalgalarının
arz içerisindeki sert kayalara çarpıp dönmeleri
için geçen zamanla, bu tabakaların yer yüzüne
olan mesâfeleri tespit edilir. Gravite metodu, cisimlerin
birbirlerini çekmeleri esasına dayanır.
Bu işlem için hazırlanmış Gravimetre ile yapılır.
Manyetik metodunda, arz kabuğundaki manyetik
sapmalar Manyetometre ile kaydedilerek formasyon
hakkında bilgi edinilir.
Petrol sondajı: Petrol kuyuları çeşitli metodlarla
açılır. En ilkel kuyu açma metodu şahmerdan
tipi olup delici bir metal, yükseğe kaldmlıp
bırakılır. Toprağa süratle giren metal, delik açar.
Delik zaman zaman tazyikli su ile temizlenir. 1500
metreye kadar bu metodla kuyu açılabilir. Bugün,
sondajda hidrolik rotary ve turbo teknik kullanılır.
Yurdumuzda hâlen rotary sondajı kullanılmakta
olup, sondaj ekipmanları şunlardır:
1. Güç-tahrik motoru. Dizel jeneratörden beslenir.
2. Kule.
3. Kaldırma ekipmanları: Vinç, kanca, makaralar.
4. Dönen ekipmanlar: Döner tabla, tahrik, sondaj
ve ağırlık boruları, matkap.
Bu metodla kesici matkap ile sondaj boruları
dizisi beraberce dönerler.
Petrol üretimi:
1. Pompalarla: Şâyet petrolün içinde bulunduğu
yapı ve rezervuar basıncı petrolün yüzeye
çıkmasına yetmiyorsa, derinkuyu pompaları ile
petrol yeryüzüne çıkarılır.
2. Akar kuyular: Rezervuar basıncı petrolün
yüzeye çıkmasına yeterli ise, petrol kuyusu akar
kuyu olarak nitelendirilir. Kuyu başı vanalarla
teçhiz edilir.
İstihsal edilen petrol, beraberinde getirdiği tuzlu
sudan dinlendirilerek aynlır. Bu dinlenme ve tuzlu
sudan ayırma işleminden sonra rafınasyon için petrol
rafinerilerine boru hattıyle (pipe-line) ulaştınlır.
Petrol kimyâsı: Ham petrol birbirinden güçlükle
ayrılabilen maddeler karışımıdır. Ham petrolden;
petrol gazı, gazyağı, benzin, motorin, fueloil,
yağlama yağlan, mum ve asfaltik bitüm gibi çeşitli
ürünler elde edilir. Yukarıda adı geçen ürünler
çoğunlukla yalnızca karbon ve hidrojenden meydana
gelmişlerdir ve “hidrokarbonlar” olarak adlandırılırlar.
Diğer mevcut elementler, miktarlarının azlığı
sebebiyle ihmal edilebilirler. Bunlardan kükürt
eser miktarda bulunmasına rağmen, ürün kalitesi
üzerindeki etkisi sebebiyle önem arz eder.
Petrol ürünlerinin elde edilmesinde başlıca
iki proses kullanılır:1. Fiziksel metodlar vâsıtasıyla ham petrol içerisindeki
hidrokarbonlar yapılan bozulmaksızın, teknik
olarak daha kullanışlı, faydalı gruplara aynlır.
2. Kimyâsal veya konversiyon metodları ile
kompleks hidrokarbonlar daha basit gruplara parçalanır
ve daha sonra da teknik olarak faydalı
gruplar meydana getirmek üzere yeniden düzenlenirler.
Petrol ürünlerinin elde edilmesi, hem proses
hem de araçlar açısından diğer kimyâsal ürünlere
göre epey farklılık gösterir. Ancak genel hatları ile
petrol kimyâsı, hidrokarbon kimyâsı ile eşdeğer tutulur.
Hidrokarbonlar: Molekül içerisindeki karbon
atomlarının sayısına ve dizilişine bağlı olarak;
normal sıcaklık ve basınç şartlarında gaz, sıvı ve
katı hallerde bulunurlar.
1. Dört karbon atomluya kadar gaz,
2. Dört-yirmi karbon atomlular sıvı,
3. Yirmiden fazla karbon atomlular katı haldedirler.
Hidrokarbon olmayanlar: Ham petrol ve
diğer petrol ürünleri içerisinde mevcut bulunan
“hidrokarbon olmayan maddeler” miktar olarak az
olmakla birlikte, bâzılarının ürün kalitesi üzerindeki
etkileri oldukça önemlidir. Çoğu zaman
bunların etkisi zararlı olup üründen ayrıştırılmaları
veya etkisi daha az zararlı olan maddelere dönüştürülmeleri
gerekir. Gâyet nâdir olarak ise
bunların varlığı faydalı olur ve oldukları gibi bırakılırlar.
Hidrokarbon olmayan maddeler grubu içerisinde
yer alan en önemli elementler şunlardır:
a) Kükürt (S); b) Azot (N); c) Oksijen (O); d)
Bâzı ham petrol cinslerinde eser miktarlarda, metal
bileşikleri hâlinde vanadyum (Va), nikel (Ni),
sodyum (Na) ve potasyum (K) bulunabilir.
a. Kükürt bileşikleri: Ham petrol içerisinde
(ağırlıkça) % 0 , 2 ile % 6 arasında değişen oranlarda;
korozif veya korozif olmayan özellikleresâhip, çeşitli kükürt bileşikleri bulunmaktadır.
Serbest kükürt, hidrojen sülfür ve merkaptanlar
korozif bileşikleri meydana getirirler. Bunlar
ham petrolün destilasyonu sırasında ortaya çıkarlar
ve proses ekipmanlarında şiddetli korozyona
yol açarlar, bu sebeple tedbirler alınması gerekir.
Sülfürler, disülfürler ve tiyofenler korozif
olmayan kükürt bileşiklerini teşkil eder. Bunlar
doğrudan korozif olmamakla birlikte yüksek sıcaklıklarda
ayrışmak sûretiyle dolaylı olarak korozyona
sebep olabilirler. Bu yüzden sıcaklık
kontrolü sağlanması gerekir.
Kötü kokularının yanı sıra korozif olan veya
olmayan bütün kükürtlü bileşikler, petrol ürünlerinin
çoğunda istenmezler.
b. Azotlu bileşikler: Ham petrol türlerinin
çoğunluğunda % 0 , 1 oranında azotlu bileşikler
bulunur. Bunlar destilasyon ameliyesi esnâsında ortaya
çıkarlar ve asit ekstraktınm nötralizasyonu ile
yeniden kazanılırlar.
c. Oksijenli bileşikler: Ham petrolde mevcut
oksijen bileşikleri destilasyon ameliyesi (işlemi)
esnâsında ayrışarak, karboksilik asit grupları ile
birleşip, halka yapılı maddeleri meydana getirirler.
Ortaya çıkan maddeler naftenik asitler olarak isimlendirilirler.
Bazıları çok korozif olan bu asitler alkali
muamelesiyle ortamdan ayrıştırılırlar ve sonradan
ekstraktın asitlenmesi yoluyla yeniden kazanılırlar.
Elde edilen bu maddeler boyaların, ucuz
sabunların ve emülsiyon teşkil edici maddelerin
îmâlinde kullanılırlar.
Bâzı ham petrol cinslerinde fenolik bileşikler
mevcuttur. Bunlar kraking ameliyesi sırasında ortaya
çıkarlar. Daha sonra rafinasyon ameliyesinde
yeniden kazanılırlar.
Ham petrol çeşitleri: Ham petroller görünüşleri
ve yoğunluk bakımından elde edildikleri
alanlara ve memleketlere göre farklılık gösterirler.
Bunlar yeşilimsi kahverenkli akışkan cinslerden siyah
yarı-katı cinslere kadar çeşitlilik arz ederler.
Fakat hepsinin sâhip olduğu ortak bir husus esas
olarak hidrokarbonlardan teşekkül etmeleridir.
Hidrokarbonların molekül tiplerine ve bunların
miktarlarına bağlı olarak farklılık gösterirler. Bâzıları
parafinl§rden, bâzıları naftenlerden meydana
gelir. Çok miktarda erimiş gaz bulunduranlar olduğu
gibi, hemen hiç erimiş gaz ihtivâ etmeyenler
de mevcuttur. Kullanılan ham petrolün cinsi elde
edilen petrol ürünlerinin tiplerini etkiler. İhtivâ
ettikleri hidrokarbonların cinslerine göre ham petroller
başlıca üç sınıfta toplanır:
1. Parafinik ham petroller: Parafinik hidrokarbonlardan
meydana gelirler, mum ihtivâ ederler.
Asfaltik maddeler yok denecek kadar azdır.
Bunlardan yüksek miktarlarda mum ve yüksek
dereceli yağlama yağları elde edilir.2. Naftenik ham petroller (Asfaltik ham
petroller): Naftenik hidrokarbonlardan meydana
gelirler. Hemen hiç mum ihtivâ etmezler. Önemli
miktarda asfaltik madde ihtivâ ederler. Bunlardan
elde edilen yağlama yağlarının viskozitleri
parafinik ham petrollerden elde edilenlere nazaran,
sıcaklığa karşı daha hassastırlar. Ancak, özel rafinasyon
metodları sâyesinde parafinik esaslı ham
petrollerden elde edilen yağlama yağlarına eşdeğer
hale getirilirler.
3. Karışık ham petroller: Bunlar hem naftenik
hem de parafinik hidrokarbonlarla bir miktar
aromatik hidrokarbonlardan meydana gelirler.
Mum ve asfaltik maddeler ihtivâ ederler.
Rafinasyon: İstihsâl edilen ham petrol, bir
çeşit saf kimyâsal madde olmayıp; içerisinde değişik
hidrokarbon gruplarının kimyâsal bileşimlerini
ve kükürtlü maddeler, su, bazik tuzlar ve
eser halde mineralleri ihtivâ eden bir karışımdır.
Rafinasyon işlemi, yabancı maddeleri tasfiye ederek
ham petrolden belli özellikleri olan, günümüzde
çok kullandığımız ürünleri çıkarmak için
yapılır.
Bir ham petrolü meydana getiren hidrokarbonların
kaynama veya buharlaşma sıcaklıkları,
hidrokarbonun molekül ağırlığıyle orantılı olarak
artar. Bu özellik, ham petrolün ısıtıldığı sıcaklığın
kontrol edilmesi sûretiyle, içinden değişik molekül
ağırlığında ürünlerin buharlaştınlmasmı mümkün
kılar. Rafinasyon sanâyiinin ana prensibini
teşkil eden destilasyon bu esâsa dayanır. Bir rafineriye
giren ham petrol üzerinde yapılan ilk işlem,
onu bir destilasyon kolonundan geçirmek sûretiyle
değişik yoğunlukta kısımlara ayırmaktır. Bu
kolonun tabanından tepesine doğru sıcaklık azaldığından
en alt kısımda en ağır hidrokarbonlar,
en üst kısımda da en hafif hidrokarbonlar buharlaşır.
Bu buharların kolonun değişik noktalarından
dışarı alınması ve yoğunlaştırılması sûretiyle,
ürünler elde edilir. Bu ürünler molekül ağırlıkları belli hudutlar içinde değişen hidrokarbon cinslerinden
meydana gelmiştir.
Bir rafineride kuruluş gâyesine göre değişik
destilasyon, reforming ve kraking üniteleri bulunur.
Bunlara ilâveten, üretilen mahsullerin istenmeyen
kirletici maddelerden temizlenmesini,
parçalanmasını, depolanmasını ve satışa hazırlanmasını
sağlayan tesisler de mevcuttur. Rafinasyon
işlemlerinde bol miktarda su buharı kullanıldığından,
her rafinerinin ayrıca su arıtma ve
soğutma tesisleri ve buhar santralları mevcuttur.
Rafineri faaliyeti gece gündüz kesintisiz devam
eder.Bir rafineride elde edilen en hafif ürünler metan,
etan ve etilen gibi, propandan daha hafif olan
gazlardır. Bunların sıvılaştırılmaları zor ve pahalı
olduğundan, rafinerilerde veya rafineri yakınındaki
tesislerde yakıt gazı olarak kullanılmaları
tercih edilir.
Rafineri ürünleri: Rafinaj esnâsında ham
petrolden ayrılan propan ve bütan gazları, kolayca
sıvılaştırılabilmeleri dolayısıyle, evlerde ve sanâyide
geniş çapta kullanılmaktadır. Bu sıvılaştırılmış
petrol gazlan (LPG) genellikle propan ve bütan
gazı kanşımı olarak, çelik tüplere doldurulmuş
vaziyette satılır.
Bugün en çok kullanılan motor yakıtı olan
benzin, ham petrolden kaynama noktaları 30-
200°C olan hidrokarbonların ayrılmasıyle elde
edilir. Uçak benzinlerinin ekserisinin oktan numaraları
1 0 0 ‘ün üzerinde olduğundan, bu benzinler
özel hidrokarbonların sentezleriyle elde edilmektedir.
Benzinler, oktan sayısına göre değişik
renklerde (Kırmızı, mavi, yeşil, kahverengi, eflâtun)
olabilir. Hafif benzinle gazyağı arasında kalan
bir ağır nafta olan solvent, boya sanâyiinde, kuru
temizlemede, ormancılıkta ve haşaratla mücâdelede
eritici veya çözücü madde olarak kullanılmaktadır.
Türkiye’de solvent üretimi sâdece Türkiye
Petrolleri A.O.’nm Batman Rafinerisinde yapılmaktadır.
Tamâmen ham petrolün destilasyonundan elde
edilen gazyağı, kaynama noktaları 160-250°C
arasında değişen hidrokarbonlardan meydana gelmektedir.
İçinde bulunan kükürt bileşikleri hidrojenasyonla
ayrılmaktadır. Böylece, işlenme, fitil
bozulması dumanlı yanma ve pis koku yayılması
önlenmektedir.
Destilasyon sırasında gazyağmdan sonra gelen
Motorin, genellikle 200-360°C arasında kaynama
noktası olan hidrokarbonların ham petrolden
ayrılmasıyle elde edilir. Dizel motorlarında yakıt
olarak kullanılır. Ev ve sanâyi işyerlerinde ısıtma
yakıtı olarak da kullanılmaktadır.
Fuel-Oil No. 4 adıyla da anılan Marin dizel,
daha ziyâde deniz taşıtlarında, büyük dizel jenaratörlerindeyakılmaktadır. Fuel-Oil No.5 ve No. 6
endüstri ve kazan yakıtlarıdır. Buhar kazanlarında
kömür yerine kullanılır.
Ham petrolün atmosfer basıncı altında destilasyonu
neticesinde meydana gelen dip ürün veya
rezidyum, fuel-oil ve makina yağlarının îmâlinde
kullanılabilir. Bunun için, rezidyum bir vakum
destilasyon ünitesinde, ikinci bir destilasyona tâbi
tutularak, içindeki asfalt ayrıldıktan sonra elde
edilen ağır motorinden daha yüksek viskoziteli
ürünler kullanılır. Bu ürünler içindeki petrol mumu
ayrıldıktan ve değişik çözücülerle muâmele
edildikten sonra, makina yağlarında kullanılan
bâzı ürünler elde edilir.
Memleketimizde ilk modem rafineri inşâsı,
1956’da tamamlanan Batman rafinerisidir. İlk kuruluş
kapasitesi 330 bin ton olan bu rafineri, atmosferik
ve vakum destilasyon kolonlarını mavi
ham petrol ve asfalt ünitesi, termal katalitik kraking
(T.C.C.) ünitesi ve kimyevî tasfiye ünitesini ihtivâ
eder. Ayrıca, reforming ve L.P.G. üniteleri ilâve
edilmiştir. Türkiye’nin ikinci modem rafinerisi
İzmit’te kurulmuş olan İpraş rafinerisidir. Yılda
5,5 milyon ton ham petrol işlemektedir.
Yurdumuzun üçüncü büyük rafinerisi 1962
yılında faaliyete geçen, 4,4 milyon kapasiteli Ataş
rafinerisidir.
Türkiye’deki dördüncü rafineri 3.000.000
ton/yıl kapasite ile 1972’de işletmeye açılan İzmir
Aliağa rafinerisidir. Aliağa rafinerisinin kapasitesi
1976’da 4.500.000 ton/yıl oldu. Daha sonra 1976
yılında yapımına başlanıp, 1987’de işletmeye açılan
Orta Anadolu Rafinerisi açıldı. Rafinerinin
üretim kapasitesi 5 milyon ton ham petroldür.
Dünyânın en büyük petrol yatakları: Bugün
petrol yataklarının miktarı modem ölçme aletleriyle
yapılmaktadır. Buna rağmen petrol rezervlerinin
miktannı önceden kestirmek zordur. Ancak
dünyâ petrol rezervlerinin toplamının 400-500 gigaton
(1 Gt= 1 milyar ton) olduğu tahmin edilmektedir.
Buna göre dünyâ petrolünün yüzde 16’sını
ABD, yüzde 15’ini Eski Sovyet Cumhûriyetleri,
yüzde 11’ini Kuzey Afrika ve Nijerya, yüzde
38’ini İran Körfezi ülkeleri, yüzde 6 ‘sını Venezüella,
geri kalanını da elli beş değişik ülke üretmektedir.
ABD’de petrolün en çok bulunduğu bölgeler
Doğu Texas, Louisiane, Batı Texas, Oklahome ve
Kalifornia’dır. Amerika’da 500.000 petrol kuyusu
olup, kuyu başına günlük üretim 19, toplam
9.400.000 varildir. ABD’nin 1967 senesinde Alaska’nın
Arctic Okyanusunda bulduğu petrol yatakları
da oldukça zengindir.
Dünyânın en büyük petrol rezervi Suudi Arabistan’ın
Ghawar sahasıdır. Bu sahanın boyu 240 km
genişliği 16 km’dir. Bu bölgeye yakın birkaç büyük
yatak daha vardır. İran Körfezi petrol yatakları ile
birleşik gibidirler. Bu bölgelerde toplam 300 kuyu
mevcut olup, günde 5500 varil petrol çıkarılır. Kuveyt
petrol rezervi ise toplam 73 milyar varildir.
İran’ın en büyük petrol yatakları Marun, Aghe
Jari, Saran ve Ehvaz bölgelerinde yer alır.
Irak’ın toplam petrol rezervi 34 milyar varil civârmdadır.
Diğer petrol bölgelerinden Libya’nın rezerv
miktan ise 21 milyar varili bulmaktadır. Petrol, Kuzey
Avrupa ülkeleri tarafından Kuzey Denizinde de
çıkarılmaya başlanmıştır. Kuzey Denizinde 30
milyar varil petrol rezervi vardır.
Dünyâ Ham Petrol Rezervleri (Tahmini)
Ülke görünür
rezerv+
Suudi Arabistan 168.8
Eski Sov. Cum. 61.0
ABD 28.0
Irak 44.1
Kuveyt 89.8
İran 47.9
Meksika 26.5
Venezüella 25.6
Çin 18.4
Kanada 6,5
BAE 32,9
Libya 21,3
Endonezya 8,5
Norveç 10,9
Nijerya 7,9
Cezayir 8 , 8
İngiltere 13,0
Toplam 619,9
muhtemel toplam
kaynaklar+ rezerv+
41 261.5
107 258.0
54 2 2 1 . 1
56 117.8
3 114.7
19 100.7
50 88.9
17 82.0
34 62.5
26 45.1
1 43.2
7 43,1
9 29,4
16 28,8
6 24,8
5 21,5
2 20,9
453 1.564.0