Piroliz yağının transfer ve ölçüm sistemi, tek bir tipik ürün tanımıyla değil, tesiste gerçekten işlenecek yağın numunesi ve laboratuvar analiziyle tasarlanır. Aynı adı taşıyan ürün; biyokütle, atık lastik veya plastik gibi farklı hammaddelerden ve farklı proses koşullarından gelebilir. Viskozite, su içeriği, katı partikül, asidite ve koku bu nedenle bir tesisten diğerine değişir. Pompa, filtre, sayaç ve malzeme kararlarının tamamı bu değişkenliğe göre verilir.
Neden tek bir piroliz yağı yoktur?
Hakkında en fazla yayımlanmış veri bulunan tür, biyokütlenin hızlı pirolizinden elde edilen biyo-yağdır. IEA Bioenergy verilerine göre bu yağ tipik olarak kütlece yüzde 20–30 su içerir, pH değeri 2–3 aralığındadır ve 40 °C'deki viskozitesi 15–35 cSt civarındadır; aynı kaynakta fuel oil için 3,0–7,5 cSt aralığı verilir. Yağ aşındırıcıdır, petrol kökenli yağlarla karışmaz ve zamanla viskozitesi artarak yaşlanır. Biyokütle kaynaklı piroliz yağlarında toplam asit sayısının 90–100 düzeyinde olmasının yaygın olduğu da korozyon çalışmalarında belirtilir.
Mevcut ürün spesifikasyonları (ASTM D7544 ve EN 16900) yalnızca biyokütle kaynaklı piroliz sıvılarını kapsar. Lastik ve plastik kaynaklı piroliz yağları için bu çalışmada doğrulanmış bir ürün spesifikasyonu tespit edilmemiştir. Bu yağlarda tasarım girdileri tamamen ürünün kendi analizine dayanır; hammaddeye bağlı safsızlıkların, örneğin kükürt, klor ve metal içeriğinin, analiz programına eklenmesi değerlendirilmelidir.
Tasarım girdileri laboratuvardan gelir
Analiz parametresi | Neden önemli | Tasarıma etkisi |
Viskozite ve sıcaklıkla değişimi | Pompalanabilirliği ve sayaçtaki basınç kaybını belirler | Pompa tipi, hat çapı, ısıtma ihtiyacı |
Su içeriği ve faz durumu | Depolamada ayrı faz oluşabilir | Tanktan çekiş noktası, numune alma, ölçüm yaklaşımı |
Katı partikül | Pompa ve dar geçişlerde aşınma ve tıkanma yaratır; dipte çamur birikebilir | Filtrasyon kademesi, sayaç seçimi, temizlik erişimi |
Asitlik (pH, toplam asit sayısı) | Özellikle sıcaklıkla birlikte korozyonu hızlandırır | Islanan parça ve conta malzemesi |
Yoğunluk | Kütle ve hacim ilişkisini kurar | Ölçüm esası ve sayaç teknolojisi |
Termal kararlılık | Aşırı ısıtma ürünü kalıcı olarak bozabilir | Isıtma yöntemi ve üst sıcaklık sınırı |
Parlama noktası ve uçucu bileşenler | Tehlikeli alan ve buhar yönetimi kararlarına girdi verir | Elektrikli ekipmanın koruma yöntemi, havalandırma ve koku kontrolü |
Biyokütle kaynaklı piroliz sıvısı spesifikasyonunda ısıl değer, su, katı madde, kinematik viskozite, yoğunluk, kükürt, kül, pH, parlama noktası ve akma noktası test edilen özellikler arasındadır. Bu liste, diğer hammaddelerden gelen yağlar için de analiz planına başlangıç noktası olarak kullanılabilir. Numunenin hangi noktadan ve nasıl alındığı da sonucun kendisi kadar önemlidir; EN 16900 numune alma ve malzeme uyumu konularını ayrı bir ekte ele alır.
Isıtma: gerekli, ama sınırlı
Piroliz yağı ağır yağ gibi ısıtılarak akıcı hale getirilebilir, ancak aynı serbestlikle ısıtılamaz. IEA Bioenergy, biyokütle kaynaklı biyo-yağın 100 °C veya üzerine ısıtıldığında hızla tepkimeye girdiğini ve sonunda başlangıçtaki sıvının kütlece yaklaşık yarısı kadar katı kalıntı oluşturduğunu belirtir. Bu nedenle ısıtma yöntemi ve üst sıcaklık sınırı, ürünün termal kararlılık verisine göre belirlenir; ağır yağ ve fuel oil tesislerindeki ısıtma alışkanlıkları doğrudan aktarılmaz.
Tesiste transfer ve ölçüm noktaları
· Tanker dolumu: Süzme, ürün homojenliği ve koku kontrolü ile ürünün tesisten çıkışı.
· Tanker boşaltımı: Kabul numunesi, tankerde katmanlaşma ve boşaltım pompası seçimi.
· Ölçüm skidi: Değişken bileşimli üründe sayaç teknolojisi ve yoğunluk verisinin kullanımı.
· Isıtmalı transfer: Isıtma penceresinin belirlenmesi ve hat ısıtma mimarisi.
· Parti ölçümü: Parti bazlı numune, kayıt ve alıcıya izlenebilirlik.
· Tanktan tanka transfer: Ara depolama ve dinlendirme tankları arasında transfer ve seviye mutabakatı.
TLY Enerji'nin yaklaşımı
Proje kapsamına bağlı olarak TLY Enerji; ürün analizlerinin mühendislik açısından değerlendirilmesi, ölçüm teknolojisi ve malzeme seçimi, ölçüm ve kontrol ekipmanı, vana ve pompa tedariki, entegrasyon, montaj ve devreye alma aşamalarında destek verebilir. Piroliz yağı tesislerinde tedarik sınırı ve tasarım girdileri, işletmecinin paylaştığı ürün verileri üzerinden birlikte netleştirilir.
Piroliz yağı çözümleri
· Piroliz yağı tanker dolum sistemleri: Değişken ürün özelliklerinin dolum hattında yönetimi.
· Piroliz yağı tanker boşaltım sistemleri: Teslim alırken yapılan kontroller ve boşaltım düzeni.
· Piroliz yağı ölçüm skidleri: Değişken bileşimli yağ için güvenilir ölçüm yaklaşımı.
· Piroliz yağı için ısıtmalı transfer sistemleri: Ne kadar ve nasıl ısıtılacağı sorusu.
· Piroliz yağı için parti ölçüm sistemleri: Parti bazlı ölçüm ve izlenebilirlik.
· Piroliz yağı tanktan tanka transfer skidleri: Tesis içi tanklar arası transfer kurgusu.
· Ağır yağ ve fuel oil tesisleri: Viskoz ürünlerde sıcaklık yönetimi ve ekipman seçimi; piroliz yağıyla farkları.
Sık sorulan sorular
Piroliz yağı fuel oil ile aynı ekipmanla taşınabilir mi?
Doğrudan varsayılmamalıdır. Biyokütle kaynaklı piroliz yağı asidik ve aşındırıcıdır, petrol kökenli yağlarla karışmaz ve aşırı ısıtıldığında kalıcı olarak bozulabilir. Bu nedenle fuel oil için seçilmiş karbon çeliği ıslanan parçalar, contalar ve ısıtma düzeni piroliz yağına uygun olmayabilir. Lastik veya plastik kaynaklı yağlarda da uygunluk, ürün analizi ve malzeme uyumu değerlendirmesiyle belirlenir.
Tasarım için hangi analizler istenmelidir?
En azından viskozitenin sıcaklıkla değişimi, su içeriği, katı madde, yoğunluk, asitlik (pH ve toplam asit sayısı), parlama noktası, akma noktası ve termal kararlılık bilgisi gerekir. Lastik ve plastik kaynaklı ürünlerde hammaddeye bağlı safsızlıklar da programa eklenir. Analizlerin tek numuneyle değil, üretimdeki olağan değişimi gösterecek birkaç numuneyle yapılması tasarımı daha güvenilir kılar.
Biyokütle spesifikasyonları lastik piroliz yağı için kullanılabilir mi?
ASTM D7544 ve EN 16900 yalnızca biyokütleden elde edilen piroliz sıvılarını kapsar; lastik veya plastik kaynaklı yağları tanımlamaz. Bu standartlardaki test parametreleri analiz planı için yol gösterici olabilir, ancak limit değerleri başka hammaddeden gelen ürünlere uygulanmamalıdır. Bu yağlarda tasarım, ürünün kendi analiz sonuçlarına ve alıcıyla yapılan sözleşme şartlarına dayanır.