Utilization of boron oxide and magnesium oxide as an additive vanadic corrosion inhibitor, for heavy fuel oil
Ağır yakıt için bor oksit ve magnezyum oksitin vanadyum korozyon inhibitör katkısı olarak kullanılması
- Tez No: 854198
- Danışmanlar: PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Petrol yakıtları yüz yıldan fazla bir süredir endüstriyel tesislerde kullanılmaktadır. Sonuç olarak, güvendiğimiz petrol, gaz ve kömür rezervleri azalıyor ve petrol üretimi giderek daha pahalı hale geliyor. Sanayi sektörü, tüm sektörler arasında en büyük enerji tüketicisi olup, dünya toplam enerji tüketiminin yaklaşık %50'sini oluşturmaktadır. 2014 yılında küresel yıllık enerji tüketimi yaklaşık 12,2×109 ton ham petrol olarak gerçekleşmiştir. Enerji tüketiminin 2035 yılına kadar 17,5×109 ton petrole yükselmesi bekleniyor. Çin ve Hindistan'daki güçlü ekonomik büyüme eğilimlerine bağlı olarak, Güneydoğu Asya'nın enerji talebi tek başına 2030 yılına kadar yaklaşık 75% oranında artacak. Bu nedenle, geleneksel hafif yağların küresel rezervlerinin azalması nedeniyle ağır yakıtların iyileştirilmesi gerekmektedir. Ham petroller tipik olarak ham petrolün kaynağına bağlı olarak milyonda birkaç parçadan (ppm) 1000 ppm'e kadar değişen konsantrasyonlarda çeşitli metaller içerir. Bu metaller arasında Kükürt, Vanadyum ve Sodyum, endüstriyel tesislerde yakıtın yanmasına eşlik eden korozyon sorunlarıyla en fazla ilgili olanlardır. Ağır yakıtın kalitesi, diğer faktörlerin yanı sıra, yanma sonucu kül üreten metalik kirletici maddeler Kükürt, Vanadyum ve Sodyum'a bağlıdır; bu kül birikintileri, düşük erime noktaları nedeniyle, tesis bileşenlerinin korozyona uğramasına neden olur. Bu dezavantajlar nedeniyle ağır akaryakıt kimyasının anlaşılması, işlenmesi ve işlenmesi daha da önemli hale gelmiştir. Bu bağlamda, korozyonu önlemek için kimyasal katkı maddeleri kullanılmış, külün bileşimi değiştirilerek erime noktası yükseltilerek, tortuların erimesinin önlenmesi ve katı formda kalmasının sağlanması amaçlanmaktadır. Magnezyum bazlı katkı maddelerinin, yüksek kül çökelme oranına neden olması ve sınırlı termal stabilite oluşturması gibi bazı dezavantajları vardır; bu, yüksek sıcaklıklarda tekrar Magnezyum Oksite (MgO) dönüştürülebilen Magnezyum Sülfat (MgSO4) olup, kül bileşiminin daha az tozlu olmasını etkiler ve kırılgandır ve Sodyum: Na6Mg(SO4)4 ve NaMg4(VO4)3 ile kompleksler oluşturanların her ikisinin de erime noktası düşüktür. Çalışmanın amacı bu dezavantajı ortadan kaldırmak için MgO ile ikinci oksit olarak bor oksit B2O3'ün eklenmesi, kimyasal olarak bor oksit B2O3 MgO ile sıcakken hızlı ve kantitatif reaksiyona girerek Mg/B atom oranına bağlı olarak Magnezyum piroboratı oluşturmaktır (Mg2B2O5) (PB) veya Magnezyum ortoborat (Mg3B2O6) (OB). Vanadyum pentoksit ise OB ve PB ile hızlı ve niceliksel olarak reaksiyona girerek Magnezyum vanadatlar vererek külün daha yüksek bir erime noktasına ve daha düşük kül birikme hızına sahip olmasını sağlar; bu nedenle OB ve PB, Vanadyum inhibitörlerini değerlendirmektedir.
Özet (Çeviri)
Petroleum fuels have been utilized in industrial installations for more than a hundred years. As a result, the oil, gas, and coal reserves on which we rely are dwindling and oil production is becoming more and more expensive. The industrial sector is the largest consumer of energy among all sectors, accounting for approximately 50% of the world's total energy consumption., in 2014, global annual energy consumption was about 12.2×109 tons of crude oil. Energy consumption is expected to increase to 17.5×109 tons of oil by 2035. Southeast Asia's energy demand alone will expand by about 75% by 2030 based on the strong economic growth trends in China and India. Thus upgrading of heavy fuel oils is necessary due to the declining of the global reserves of conventional light oils. Crude oils typically contain several metals, with concentrations ranging from a few parts per million (ppm) to 1000 ppm, depending on the origin of the crude oil. Among these metals are Sulphur, Vanadium, and Sodium, which are the most related to the corrosion problems that accompany the burning of fuel in industrial installations. The quality of heavy fuel oil, among other factors, depends on metallic contaminants Sulphur, Vanadium, and Sodium which produce ash as a result of combustion, these ash deposits, due to their low melting points cause corrosion of the components of installations, due to those disadvantage, heavy fuel oil chemistry understanding, treatment, and handling have become extra important. In this regard, chemical additives have been used to inhibit corrosion, by altering the composition of ash to raise its melting point, the objective is to prevent the melting of deposits and ensure that they remain in the solid form. Magnesium-based additives have some drawbacks as causing a high ash deposit rate, and forming limited thermal stability Magnesium Sulfate (MgSO4) which in high temperatures can be converted back to Magnesium Oxide (MgO), which affects the ash composition to be less powdery and brittle, and forming complexes with Sodium: Na6Mg(SO4)4 and NaMg4(VO4)3 both have a low melting point. The aim of the study is to add boron oxide B2O3 as a second oxide with MgO to overcome this drawback, chemically boron oxide B2O3 reacts rapidly and quantitatively when hot with MgO, to form, depending on the Mg/B atomic ratio, Magnesium pyroborate (Mg2B2O5) (PB), or Magnesium orthoborate (Mg3B2O6) (OB). Vanadium pentoxide in turn reacts rapidly and quantitatively with the OB and PB to give Magnesium vanadates rendering the ash to have a higher melting point and lower ash deposit rate, so OB and PB are considering Vanadium inhibitors.
Benzer Tezler
- Yüksek fırın curufu ve bor atıklarının firit üretiminde değerlendirilmesi
Utilization of granulated blast furnace slag and boron solid wastes in frit manufacturing
GÜLAY KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Seramik MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSeramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERVET TURAN
- Sprey atomizasyon destekli indüktif plazma yöntemiyle oksit ve oksit-dışı nanopartikül üretimi
Production of oxide and non-oxide nanoparticles via the method of spray atomization assisted inductive plasma
ABDULLAH SELİM PARLAKYİĞİT
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN
- Karbotermik ferrobor üretim parametrelerinin optimizasyonu
The optimization of parameters for the carbothermic production of ferroboron
ONURALP YÜCEL
- Sert porselen gövdelerde bor atığı kullanımı ve karakterizasyonu
The utilization of boron containing waste in hard porcelain body and its characterization
PINAR ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SELÇUK ÖZCAN
- Bor bileşiklerinin alev geciktirici olarak sert poliüretan köpük malzemelerin üretiminde kullanımının incelenmesi
Investigation of the utilization of boron compounds as flame retardants in productions of rigid polyurethane foam materials
OSMAN YELER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET FEVZİ KÖSEOĞLU
PROF. DR. NAZIM USTA