ASPHALTITE AS ENERGY SOURCE; FORMATION, CONTENT, TURKEY RESERVES, CLEANING

Öz

   Asphaltite is a substance originating from petroleum through metamorphism as a result of the impact of the temperature and pressure when petroleum settles in slits and cracks in the surrounding areas following tectonic movements. Asphaltites are often seen as vein-like masses along the bedding. Since it is a substance originating from petroleum, it has a high calorific value and consists of elements such as nickel, molybdenum and vanadium, it is regarded as a valuable source. In Şırnak and Hakkari provinces in Turkey, asphaltite deposits in the form of 13 veins were detected. The asphaltite source with a high calorific value in Şırnak-Slopi allowed the construction of a thermal power plant at 405 MW power with the fluidized bed boiler technology. The use of asphaltite as fuel is a big problem due to its mineral matter and sulfur content. Therefore, it is inconvenient to use it for domestic heating purposes in residential centers. Various cleaning works have been carried out to make asphaltites a suitable energy source for the environment. In these studies, although some decrease in the ash content has been achieved, no decrease in the sulfur content was observed. In this study, information about asphaltite as well as information about Turkey’s asphaltite sources was provided in addition to a comprehensive examination of the studies that were conducted to reduce environmental damages resulting from the use of asphaltite as an energy source.

Anahtar Kelimeler

• Asphaltite
• Energy Source
• High Ash and Sulfur Content
• Asphaltite Cleaning

ENERJİ KAYNAĞI OLARAK ASFALTİT: OLUŞUMU, İÇERİĞİ, TÜRKİYE REZERVLERİ, TEMİZLENMESİ

Öz

      Petrolün tektonik hareketler sonucu kendi yatağından ayrılarak çevredeki yarık ve çatlaklara yerleşerek sıcaklık ve basıncın etkisi ile metamorfizmaya uğramış maddelere asfaltit denir. Petrol kökenli olması, kalorisinin yüksek olması ve içerisinde nikel, molibden, vanadyum gibi elementleri bulundurması nedeniyle önemli bir kaynak olarak görülmektedir. Türkiye’de Şırnak ve Hakkari illerinde 13 filon halinde bulunan asfaltit yatakları tespit edilmiştir. Kalori değerinin yüksek olması Şırnak-Silopi’de bulunan asfaltit kaynağının, 405 MW gücünde akışkan yataklı kazan teknolojili termik santral kurulmasına olanak sağlamıştır. Mineral madde ve kükürt asfaltitin yakıt olarak kullanılmasında büyük bir sorundur. Bu yüzden yerleşim merkezlerinde evsel ısıtmalarda kullanılması sakıncalıdır. Asfaltitleri çevreye uyumlu bir enerji kaynağı haline getirmek için çeşitli temizleme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda kül oranında düşüş saptanmasına rağmen kükürt değerlerinde istenilen oranda düşüş gözlemlenememiştir. Bu çalışmada asfaltit hakkında bilgiler Türkiye’nin asfaltit kaynakları ile birlikte verilirken asfaltitin enerji kaynağı olarak kullanımından kaynaklanan çevresel zararlarını azaltmak için yapılan çalışmalar hakkında kapsamlı bilgiler sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Asfaltit
• Enerji Kaynağı
• Yüksek Kül ve Kükürt Oranı
• Asfaltit Temizleme

Kaynakça

1. [1] KOÇ, E., KAPLAN, E.. “Dünyada ve Türkiye’de Genel Enerji Durumu-I Dünya Değerlendirmesi,” Termodinamik Dergisi, sayı: 187, s.70-80., 2008.
2. [2] THE WORLD BANK. “Gross Domestic Product per Capita by Country in Current US$,” http://data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.PCAP.CD (erişim tarihi: 23.12.2012).
3. [3] BP STATİSTİCAL REVİEW OF WORLD ENERGY. British Petroleum (BP), London, UK., 2012.
4. [4] PAMİR, R. KOK, M. V., Pyrolysis kinetics of oil shales determined by DSC and TG/DTG // Oil Shale. Vol. 20, No. 1. P. 57–68, 2003.
5. [5] RWE, 2009. World Energy Report.
6. [6] AYDIN O., “Çözüm süreci ve madencilik” Madencilik Türkiye Dergisi, ss.82-95. 2013.
7. [7] DPT Sekizinci Beş Yıllık Kalkınma Planı, Madencilik Özel İhtisas Komisyonu Raporu, 9-58,2001
8. [8] KURAL, O., ve PİŞKİN, S., “Asfaltitlerin Değerlendirilmesi ve Konya Ilgın Kömürlerinde Katkı Maddesi Olarak Kullanılması” Türkiye 6. Kömür Kongresi 23-27 Mayıs syf, 261-264, 1988.

9. [9] MADEN TETKİK ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ RAPORU, "Asfaltit Rezervlerimiz ve Değerlendirme İmkanları", Ankara, s. 10. 1982.
10. [10] MADEN TETKİK ARAMA GENEL MÜDÜRLÜĞÜ RAPORU,; "Asfaltitler ve Türkiye'deki Asfaltit Yatakları", Ankara, 1990.
11. [11] KURAL, O., Kömür, Kurtiş Matbaası, İstanbul. 1991.
12. [12] ORHUN, F., “Güneydoğu Türkiye’deki Asfaltit Madenlerin Özellikleri, Metamorfoz Dereceleri ve Klasifikasyon Problemleri”, MTA Enstitüsü Dergisi, 72 s. 146-158, Ankara. 1969.
13. [13] NAKOMAN, E, Sedimanter uranyum yatakları ve Türkiye'nin bu yönden olanakları. Prospektor, no. 3, pp, 22, 1977.
14. [14] IŞIGANER, T., "Mardin-Silopi-Harbol (Aksu) ve Üçkardeşler Asfaltit Filonlarına ait Jeoloji Raporu", Maden Tetkik Arama Genel Müdürlüğü, Ankara, s. 92, 1985.
15. [15] PARNELL, J., “Timing of Hydrocarbon-Metal Interactions During Basin Evolution", Source, Transport and Deposition of Metals", Proceedings of The 25 Years SGA Anniversary Meeting Nanncy, s. 573-576, 1991.
16. [16] PARNELL, J., "Hydrocarbons and Other Fluids: Paragenesis, Interactions and Exploration Potential Inferred from Pétrographie Studies", Geofluids: Origin, Migration and Evolution of Fluids in Sedimentary Basins Geological Society Special Publication, sayi.78, s. 275-291, 1994 b.
17. [17] SALTOĞLU, T., AKYÜZ, T., ve ALPARSLAN, E.,; "Quantitative Determination of Molybdenum, Nickel, Vanadium and Titanium in The Asphaltites and asphaltite ashes by XRFSpectroscopy", Turkish Mineral Resources Exploration Bulletin, sayı. 91, s. 89-93, 1978.
18. [18] LEBKÜCHNER, R,F., ORHUN, F. ve WOLF, M.,; "Asphaltic Substances in Southeastern Turkey", American Association of Petroleum Geologists Bulletin, sayı. 56, s. 1939-1964, 1972.
19. [19] SEYHAN, I., Doğu ve Güneydoğu Anadolu'nun Kalkınması İçin Önemli Olan Maden Yatakları. 2000.
20. [20] TKİ, Asfaltit, Türkiye Kömür İşletmeleri Kurumu Genel Müdürlüğü, Eğitim Dairesi Başkanlığı, Ankara. 2007.
21. [21] BERKOWİTZ, N., Fossil Hydrocarbons: Chemistry an tecnology . Elseviver Science and Technology, 1st ed., 351p. 1997
22. [22] KELSO J. L. and ALFRED R. Powell Bulletin of the American Schools of Oriental Research No. 95 pp. 14-18, 1944.
23. [23] KOGEL, J. E., TRİVEDi, N. C., BARKER, J. M. ve KRUKOWSKİ, S. T. Industrial Minerals and Rocks: Commodities, Markets and Uses. Society for Mining and Exploration,7th edition, 1548p., 2006.
24. [24] JAHANİAN, H:R:, SHAFABAKHSH, G., DİVANDARİ H., Performance Evaluation of Hot Mix Asphalt (HMA) Containing Bitumen Modified with Gilsonite. Construction and Building Materials. 131(156-164). 2017.
25. [25] (http://www.oxigil.com/eng/gilsonite/applications/( erişim tarihi 16,12.2016)
26. [26] ERDMAN J., VİRJİNİA G.R., Rates of Oxidation of Asphaltenes And Other Bitumes by Alkaline Permanganate. Geochimica et Cosmochimica Acta veol, 25 pp, 175-188. 1961.
27. [27] HAMAMCİ, C., KAHRAMAN, F., DÜZ, Z.,M., Desulfurization of southeastern Anatolian asphaltites by the Meyers method. Fuel Processing TechnologyVolume 50, Issues 2–3, February 1997, Pages 171-177, 1997.
28. [28] ZİYADANOĞULLARI R., AYDIN I.,. “Leaching of Asphaltite Ash With H2SO4and Extraction of Mo, V, U in Solution”. Çankaya Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi, Journal of Arts and Sciences : 4 / Aralık. 2005
29. [29] ÜNALAN, G., 2010. “Kömür Jeolojisi”. MTA Genel Müdürlüğü Eğitim serisi, Ankara.
30. [30] HİÇYILMAZ, C., ALTUN, E., “Improvements on combustion properties of asphaltite and correlation of activation energies with combustion results”, Fuel Processing Technology Volume 87, Issue 6 ,: 563-570,2006.
31. [31] GÖNENÇ O.,. “ Asfaltitler ve Türkiye de ki asfaltiti yatakları. MTA Genel Müdürlüğü Raporu (yayınlanmamış)Ankara. 1990.
32. [32] ŞENGÜLEr, İ.,. Asfaltit Ve Bitümlü Şeylin Türkiye’deki Potansiyeli Ve Enerji Değeri Tmmob Türkiye Vı. Enerji Sempozyumu - Küresel Enerji Politikaları Ve Türkiye Gerçeği. 2008.
33. [33] KOCAMAN R., KACAMAN B., Kömürden Enerji elde edilmesi. Enerji Verimliliği Forum Ve Fuarı İstanbul, 11-12 Ocak 2017.
34. [34] CHİLİNGARİAN, G.V., YEN T.F.,. Bitumes, Asphalts, and tar sand. DEvelopments in Petroleum Science. 1978.
35. [35] KARAYİGİt, A. İ., QUEROL, X. Mineralogy and elemental contents of the Şırnak asphaltite, Southeast Turkey // Energ. Source. Vol. 24. P. 703–713. 2002
36. [36] KAVAK O.,CONNAN J., ERİK N.Y., YALÇIN M.N.; Organic Geochemical Characteristics of Şırnak Asphaltites in Southeast Anatolia ,Turkey. Oil Shale vol.27, no:1, pp 58-83. 2010.
37. [37] Demir E., Atalay M. Ü., Özbayoğlu G., Sivrikaya O., Cleaning of Şırnak Karatepe asphaltites, Edited by Gülsoy Ö.Y., Ergün L., Can N.M., Çelik İ.B., 6-8 October, Kapadokya, Nevsehir, Turkey, XIIth International Mineral Processing Symposium, 1, 957-963; 2010.
38. [38] SAYDUT A, DUZ MZ, TONBUL Y, BAYSAL A, HAMAMCİ C. Separation of liquid fractions obtained from flash pyrolysis of asphaltite. J Anal Appl Pyrol.; 81: 9, 5-99, 2008a.
39. [39] ÖNAL G. GİRGİN S., A study on the beneficiation of asphaltite. Proceedings of the 9th Balkan Mineral Processing Congress. Istanbul. Turkey; 379–383. 2001.
40. [40] DOYMAZ, D.,GÜLEN, J., PİŞKİN, S.,”Removal of mineral matter from Silopi asphaltites by stepwise methods”, Yıldız Teknik Üniversitesi Dergisi, 2003.
41. [41] AYHAN, F.D., ABAKAY, H., KAHRAMAN, F., “Deashing of Sirnak asphaltites by froth flotation”, Madencilik Vol 42 No. 1 ,2003: 27-34.
42. [42] DEMİR, E., Cleaning of Şırnak Karatepe Asphaltites. A Thesis submitted to Middle East Technical University.2009
43. [43] TEMEL H.A., “Salt Flotation of Şırnak Asphaltite”. Energy sources Part A., Recovery, Utalization and Environmental Effects. 33: 2147-2156. 2011.
44. [44] GÜNEY, A:, YÜCE, A. E., GÜL, A., BULUT, G., ÖZER M., BURAT, F.,. Proceedings of 14 th İnternational Mineral Processing Symposium- Kuşadaası Turkey. Syf: 313-319. 2014.
45. [45] Güney A, Burat F., KAYADUMAN M., KANGAL O., “Demineralization of asphaltite using free jet flotation”. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering.12:42-49. 2016.
46. [46] TOSUN İ.Y., Şırnak Asfaltitlerinin yıkanabilirliği ve toz kömür yıkama tesisi yatırım maliyet risk etüdü. 20. Kömür Kongresi. P:1-12, 2016.
47. [47] DOYMAZ, I., GULEN, J., PİSKİN, S. and TOPRAK, S.”The Effect of Aqueous Caustic and Various Acid Treatments on the Removal of Mineral Matter in Asphaltite,” Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects,29:4,: 337 -346. 2007
48. [48] SAYDUT, A., DÜZ, M., Z., ERDOĞAN, S., TONBUL, Y., HAMAMCİ, C.,. Chemical leaching on sülfür and mineral matter removal from Asphaltite (Harbul, SE Anatolia, Turkey). Energy Sources, Part A: Recovery, Utalization, and evrimental Effects. Syf: 383-391. 2007.
49. [49] DUZ, M. Z., ERDOĞAN, S., SAYDUt, A., MERDİVAN, M. and HAMAMCi, C., “Effect of Molten Caustic Leaching on Demineralization and Desulfurization of Asphaltite”, Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects,30:17,: 1637-1644; 2008.
50. [50] ÖNAL, G., “Linyit Kömürlerinin Kükürtden Arındırılması”, Türkiye 1. Kömür Kongresi,: 651-659, 1978
51. [51] MAJUMDER, A. K., BHOİ, K S; BARNWAL, J P., “Multi-gravity separator: an alternate gravity concentrator to process coal fines”, Minerals & Metallurgical Processing Vol. 24, No. 3,: 133-138. 2007.
52. [52] ABAKAY, H., AYHAN, F.D., KAHRAMAN, F., “Selective oil agglomeration in Şırnak asphaltite beneficiation”, Fuel Journal Vol 83 ,: 2081-2086. 2004.
53. [53] TOSUN İ.Y., Mıcrowave Actıvated Desulfurızatıon Of Turkısh Coals And Lıgnıte, Şırnak Asphaltıte - Mıcro Selectıve Coagulatıon In Modıfıed Tube Settlıng Seperator. XVII. Balkan Mineral Processing Congresss. 77-86. Antalya/Turkey. 2017.
54. [54] TOSUN Y. İ., Microwave Activated Crushing And Grindıng Of Turkısh Coals And Shale For Cleanıng, and Desulfurization. IJCCE 2017, International Journal of Clean Coal and Energy, 2017.