82
www.kimyamuhendisi.com AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ KUMRU KILIÇ 03051041 NİDA SERİN 03051049 SEDA KÖKSAL 04051701 2007 PROJE YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ KİMYA-METALURJİ FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ayçiçek yağı üretimi

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ

KUMRU KILIÇ 03051041

NİDA SERİN 03051049

SEDA KÖKSAL 04051701

2007

PROJE

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ KİMYA-METALURJİ FAKÜLTESİ

KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Page 2: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

AYÇİÇEK YAĞI ÜRETİMİ

KUMRU KILIÇ 03051041

NİDA SERİN 03051049

SEDA KÖKSAL 04051701

2006

Tarafından onaylanmıştır. Proje Yöneticisi : Prof. Dr. Esen Bolat Proje Dönemi : 2006-2007 Güz Dönemi

Page 3: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

İÇİNDEKİLER

TABLO LİSTESİ i

ŞEKİL LİSTESİ ii

ÖZET iii

ABSTRACT iv

1. GİRİŞ …………………………………………………………………………1

1.1 Ayçiçeği……………………………………………………………………….2

1.2 Ayçiçeği Yağı …………………………………………………………………3

2. TÜRKİYE VE DÜNYA’DA AYÇİÇEĞİ YAĞI ÜRETİMİ …………………7

2.1 Türkiye’de Ayçiçeği Yağı Sanayinin Durumu………………………………...7

2.1.1. Trakya Bölgesi’ndeki Bitkisel Yağ Sanayinin Durumu……………………….8

2.1.1.1 Entegre Tesise Ait Ana Üniteler……………………………………………...9

2.1.1.2 Entegre Tesise Ait Yardımcı Üniteler………………………………………....9

2.1.2 Yağlı Tohumlu Bitkilerde Uygulanan Desteklemeler………………………..10

2.1.3 Fiyat Destekleme Politikaları………………………………………………..12

2.1.4 Bitkisel Yağ Sektöründe Yan Sanayi………………………………………..15

2.1.4.1 Yem Sanayi………………………………………………………………….15

2.1.4.2 Ambalaj Sanayi………………………………………………………………16

2.1.4.3 Kimyevi Maddeler Sanayi……………………………………………………17

2.2 Dünya’da Ayçiçeği Yağı Sanayinin Durumu………………………………...18

3. PROSES SEÇİMİ ……………………………………………………………21

3.1 Proses Seçimi ………………………………………………………………..21

3.1.1 Presyon (Mekanik Sıkma)……………………………………………………21

3.1.2 Ön Presyon (Mekanik Sıkma ve Ekstraksiyon)……………………………...21

3.1.3 Rafine Aşaması………………………………………………………………22

3.2 Rafinasyon……………………………………………………………………27

3.2.1 Kesikli Rafinasyon…………………………………………………………...27

3.2.2 Sürekli Rafinasyon…………………………………………………………...29

3.2.2.1 Degumming …………………………………………………………………28

Page 4: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

3.2.2.2 Nötralizasyon………………………………………………………………...29

3.2.2.3 Devaksing…………………………………………………………………….31

3.2.2.4 Ağartma………………………………………………………………………32

3.2.2.5 Vinterizasyon………………………………………………………………...33

3.2.2.6 Deodorizasyon………………………………………………………………..35

4. KAPASİTE SEÇİMİ…………………………………………………………38

5. BLOK VE PROSES AKIŞ DİYAGRAMLARI…………………………......39

6. MADDE VE ENERJİ DENKLİKLERİ……………………………………...41

6.1 Ön Ekstraksiyon Ünitesi……………………………………………………..42

6.2 Ekstraksiyon Ünitesi…………………………………………………………44

6.3 Toasting Ünitesi……………………………………………………………...46

6.4 Distilasyon Ünitesi…………………………………………………………...47

6.5 Hegzan Soğutma Ünitesi……………………………………………………..49

6.6 Yağ Soğutma Ünitesi ………………………………………………………..50

6.7 Nötralizasyon………………………………………………………………...51

6.8 Kurutma ve Ağartma………………………………………………………....52

6.9 Vinterizasyon…………………………………………………………….…..52

6.10 Deodarizasyon……………………………………………………………….54

7. PROSES BİRİMLERİNİN TASARIMI……………………………………..55

7.1 Misella (V-4) Tankının Tasarımı…………………………………………….55

7.2 Ham Yağ Soğutucusu (E-4) Tasarımı………………………………………..55

7.3 Hegzan Pompası (P-3) Tasarımı……………………………………………..56

Page 5: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

8. PROSES ALANI SEÇİMİ VE PLANLAMA ……………………………….58

8.1 Proses Yerleşim Planı………………………………………………………...59

9. EKONOMİK ANALİZ………………………………………………………60

9.1 Proses Birimlerinin Maliyetlendirilmesi……………………………………..60

9.1.1 Misella Tankının (V-4) Maliyet Hesabı……………………………………...60

9.1.2 Yağ Tankı (V-5) Maliyetlendirilmesi………………………………………..62

9.1.3 Kek Tankı (V-3) Maliyet Hesabı……………………………………………64

9.2 Ham Madde Gideri…………………………………………………………...67

9.2.1 Hegzan………………………………………………………………………..67

9.2.2 Fosforik Asit………………………………………………………………….68

9.2.3 Sıvı Kostik…………………………………………………………………...68

9.2.4 Filtre Bezi…………………………………………………………………….68

9.3 İşletme Malzemesi……………………………………………………………69

9.3.1 Yedek Parça…………………………………………………………………..69

9.3 Ayçiçek Yağı Üretimi Ve Satışı İle İlgili Safha Maliyetlendirilmesi………..60

9.3.1 Presyon Safhası………………………………………………………………71

9.3.2 Ekstraksiyon Safhası………………………………………………………....72

10. SONUÇ………………………………………………………………………75

11. KAYNAKLAR……………………………………………………………......76

Page 6: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

1

1. GİRİŞ

Yağlar, karbonhidratlar ve proteinler gibi insan vücudu için yaşamsal değeri olan ve

insanların beslenmesinde önemli yer tutan temel ihtiyaç maddelerinden biridir. Özellikle

doymuş yağ oranlarının düşük olması, hücre yapısı için gerekli olan serbest yağ asitlerini

içermesi ve insan vücudunda A, D, E, K gibi yağda eriyen vitaminleri çözmesi gibi

özellikleriyle bitkisel yağlar, insan sağlığına katkıları ve yüksek besin değerine sahip olmaları

bakımından ayrı öneme sahiptir (TZOB, 1998).

Yetişkin bir insanın dengeli, sağlıklı beslenmesi ve günlük faaliyetlerini yerine getirebilmesi

için 2000-2400 kaloriye ihtiyacı vardır. Bu miktarın yaklaşık olarak üçte biri bitkisel

yağlardan karşılanmaktadır. 1 gram yağın 9 kalori verdiği dikkate alındığında bir insanın

yaklaşık olarak günlük 77 gr yağ tüketmesi gerekmektedir. Bu miktar yağın 1/3’ü sıvı olarak

yemeklerle, 1/3’ü katı yağ olarak kahvaltılarda ve geri kalan 1/3’ü ise peynir, süt vb.

besinlerden karşılanmalıdır. Buna göre doğrudan alınması gereken kişi başına günlük yağ

miktarı toplam 51 gram olup bu da kişi başına yıllık ortalama 18.6 kg yağ tüketilmesi

demektir (Kolsarıcı ve ark, 2000).

Yağın serüveni ham yağ ile başlar. Yağlı tohumlardan kabuk kırma ve ayırma,

pulcuklandırma, presleme, çözücü ekstraksiyonu işlemleri sonucu elde edilen “Ham

Yağ”larda trigliseritlerin dışında fosfatidler, sabunlaştırılamayan maddeler (steroller,

tokoferoller, hidrokarbonlar vs.), renkli maddeler (klorofil, karoten, gosipol vs.), serbest yağ

asitleri, iz metaller, peroksitler, konjuge yağ asitleri, pestisitler, proteinler, aldehitler, ketonlar,

trans yağ asitleri, hidrokarbonlar, dimerler, polimerler, steroller, tokoferoller, karotenoidler,

klorofil, vitaminler, serbest yağ asitleri, mono ve digliseritler, iz metaller vb. gibi safsızlıklar

da bulunur. Bu safsızlıklar arasında yağa özgü doğal minör bileşenler olduğu gibi trigliseritler

ve bu doğal bileşenlerden kaynaklanan bozunma ürünleri de bulunmaktadır. Ham yağ içinde

bulunan safsızlıkların miktarı ve cinsi bitkilerin yetiştirildiği toprak yapısına ve iklim

şartlarına, tohumların depolama şartlarına ve işlenmesine bağlı olarak değişim

gösterebilmektedir.

Page 7: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

2

Şekil 1.1 Trigliserit yapısı

Yağların insanların kullanımına sunulabilmeleri yani yağın tüketime uygun özellikler

kazanması için bu safsızlıkların dikkatli bir şekilde uzaklaştırılmaları gerekmektedir. Bu ise

yağlar rafine edilerek gerçekleştirilir. Rafinasyon işleminde, tüketime engel olan safsızlıklar;

yağın trigliserit yapısını (Şekil 1) bozmadan ve antioksidant (oksidasyonu önleme) görevi

yapan ve E vitamininin sentezlendiği öncü moleküller olan doğal tokoferollere zarar

vermeden uzaklaştırılmalıdır.

Rafine edilmiş yağların çoğunda en az % 98 oranında trigliserit bulunmaktadır. Trigliserit

olarak adlandırılan yağ molekülü, üç yağ asidi molekülünün (R1, R2, R3) gliserol ile

birleşiminden (esterleşmesinden) meydana gelir. Değişik yağ asitlerinin bulunması farklı

trigliseritlerin oluşmasına ve trigliseritlerin kimyasal özelliklerinin değişmesine neden olur.

Öte yandan her yağ çeşidinin kendine özgü bir trigliserit dağılımı vardır. Bitkisel yağlar

bunun yanı sıra içerdikleri diğer bileşenlerin de etkisiyle karakter açısından farklılık arz

ederler [1].

Page 8: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

3

1.1. Ayçiçeği

.1

Şekil 1.2 Ayçiçeği yapısı [3]

Page 9: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

4

1.2. Ayçiçek Yağı

Ayçiçek yağı,yağ oranı %39-45 arasında değişen helanthus annuus bitkisinin tohumlarından

elde edilen bir yağdır. Ayçiçek tohumunun bazı bileşenleri ,Tablo 1.1 de gösterilmiştir.

Tablo 1.1 Ayçiçek Tohumunun Bazı Bileşenleri

Kabuk % 26-35

İç % 65-74

Nem % 6-11

Yağ % 39-45

Taze elde edilmiş 1. Sınıf soluk sarı renkte bir sıvı olup, hoşa giden tadı ve kokusu vardır.

Beslenme değeri ise zeytinyağınınkine yakındır. Titre bulanma derecesi 17 – 20 oC donma

derecesi 17-18 oC ‘dir. Vitamine zengindir. Genellikle yemeklik olarak tüketime

sunulmaktadır.

Bazı cins tohumlarda yağ oranının % 50’ye kadar çıkması, ayçiçeğini yağ eldesinde kıymetli

bir bitki haline getirmektedir.

Şekil 1.3 Ayçiçeği Tohumu

Sıvı olarak ve margarin hammaddesi katı yağ üretiminde yaygın kullanım alanı bulunan

ayçiçeği yağı açık sarı renkli, rafine edilerek kullanılabilen bir yağdır. Ayçiçek yağının bazı

karakteristik özellikleri Tablo 1.2 de verilmiştir.

Page 10: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

5

Tablo 1.2 Ayçiçek Yağının Bazı Karakteristik Özellikleri

Analizler Değerler

Özgül Ağırlık, 25°C 0.915-0.919

Kırılma İndeksi, 25°C 1.472-1.474

İyot Sayısı 125-136

Sabunlaşma Sayısı 188-194

Sabunlaşmayan Madde Miktarı 1.5

Tablo 1.3’de de görüldüğü gibi, ayçiçeği yağı %15 doymuş, %85 doymamış yağ asidi

içiermekte, doymamış yağ asitlerinin % 14-43’ünü oleik asit, % 4-75’ini linoleik, en fazla %

0.7 sini de linolenik asit oluşturmaktadır.

Tablo 1.3. Ayçiçek Yağının Yağ Asidi Kompozisyonu

Analizler Değerler

Yağ Asitleri ( % ağırlık) 3-6

Palmitik 1-3

Oleik 14-43

Linoleik 44-75

Linolenik <0.7

Araşidik 0.6-4

Ayçiçeği yağı; %0.025-0.031 hidrokarbonlar, % 0.542-0.584 steroller, % 0.008_0.0044

vakslar olmak üzere sabunlaşmayan maddeleri içermektedir.Toplam tokoferol içeriği ise

yaklaşık 640 mg/kg yağ olup, tokoferollerin % 96’sını alfa-tokoferol oluşturmaktadır.

Yağların en önemli fiziksel özelliklerinden biri viskozitedir.Viskozite kısaca bir akışkanın iç

direnci nedeniyle akışa karşı koyması olarak tanımlanabilir.Genel olarak düşük molekül

ağırlıklı yağ asitlerini içeren yağların viskozitesi ,doymamışlık derecesi aynı olan yüksek

molekül ağırlıklı yağ asitlerini içeren yağlardan daha düşüktür.Diğer yandan, yüksek sıcaklığa

Page 11: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

6

uzun süre maruz kalan yağlarda polimerize ürünlerin oluşması, yağın viskozitesini

artırmakradır.Bir yağın doymamışlık derecesini arttırması da viskoziteyi düşürmektedir.

Ayçiçeği yağının önemli bir fiziksel özelliği olan viskozitenin değişiminin sıcaklıkla

değişiminin ifade edildiği arrhenius eşitliği aşağıda verilmiştir.

n= 7.9 x 10-4 e3300/T (1.1)

Bu eşitlikte n (mPa.s) viskoziteyi,T mutlak sıcaklığı göstermektedir.Bu eşitlik yardımı ile

ayçiçeği yağının değişik sıcaklıklardaki viskozitesi (mPa.s) hesaplanbilmektedir [2].

Ayçiçeği yağı üretiminde çözücü ekstraksiyonu işleminden sonra elde edilen yağsız küspe

yan ürün olarak hayvan yemi üretiminde kullunılmaktadır.Tablo1.4 de de görüldüğü gibi

yüksek protein içeriği nedeniyle ayçiçeği küspesi oldukça değerli bir yan üründür [2].

Tablo 1.4 Ayçiçeği Küspesinin Bileşim

Analizler Değerler

Su, % 7.5

Protein,%(kuru madde) 41

Yağ,%(kuru madde) 0.8

Kül.%(kuru madde) 6.3

Selüloz,%(kuru madde) 14.7

Page 12: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

7

2.AYÇİÇEK YAĞININ TÜRKİYE VE DÜNYADA’Kİ ÜRETİMİ

2.1. Türkiye’de Ayçiçeği Yağı Sanayiinin Durumu

Ayçiçeği yağı sanayi sektörü Türkiye açısından en önemli sektörlerden birisidir. Bunun

nedeni ayçiçeği bitkisinden; yağ , yem, boya maddesi, yakıt ve çok az miktarda da olsa sabun

yağı elde edilmesidir. Ayçiçek yağı sanayi sayesinde ambalaj, kimya ve yem sanayi de

canlılık kazanmaktadır. Ayçiçek yağı Türkiye’nin ithalat ve ihracatını yaptığı bir maddedir

[4].

Türkiye’de 153 adet bitkisel yağ sanayi işletmesi bulunmaktadır (Anonim,1997). Bu

işletmeler Marmara (72 adet) ve Akdeniz (26 adet) bölgesinde yoğunlaşmıştır. Marmara

bölgesindeki yağ sanayi işletmeleri daha çok Ayçiçeği ve zeytinyağı islerken, Akdeniz

bölgesindeki işletmeler ağırlıklı olarak pamuk islemekte ve ayrıca soya isleyen bazı tesisler de

bulunmaktadır.

Bu işletmelerin yıllık cirosu tahminen 2.3 milyar $ civarlarında olup yıllık ihracat bedeli 300

milyon $’ın üzerindedir (Aksoy ve ark, 1997).

Türkiye’deki bitkisel yağ sanayinin tohum isleme kapasitesi 4.5 milyon ton/yıl olmasına

rağmen kapasite kullanım oranı % 50’nin altındadır. Bunun en önemli nedeni, yağlı tohumlu

bitkilerin yurtiçi üretimlerinin talebi karşılayamayacak düzeyde yetersiz olmasıdır. Üretimi

yapılan tüm yağlı tohumlu bitkiler (Ayçiçeği, soya, pamuk vd.) ülke ihtiyacının ancak % 50-

60’ını karşılamakta, geriye kalan miktar ise doğal olarak ithal edilmektedir. 1998 yılı

verilerine göre 629 bin ton Ayçiçeği ithal edilmiş ve karşılığında yaklaşık163.4 milyon $

ödenmiştir (_GEME, 1999).

Türkiye nüfusunun yılda yaklaşık% 1.5' lar civarında artmasına karşılık, yağlı tohumlu

bitkilerin üretiminde görülen azalışlar, Türkiye'yi bitkisel yağda dışa bağımlı hale getirmiştir.

Bu nedenle yağlı tohumlu bitkilerin üretimi konusunda daha düzenli ve plânlı tarım

politikalarına gerek vardır.

Page 13: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

8

2.1.1 Trakya Bölgesindeki Bitkisel Yağ Sanayinin Durumu

Trakya bölgesinde ham yağ üreten işletmeler modern yağ elde etme yöntemlerini

kullanmaktadır. İşletmelerin bir bölümü ham yağ üretirken bazıları ham yağ ve rafine yağ

işlemektedirler. Bazıları da sadece rafine yağ ve margarinle ilgilenmekte, ham yağ üretimi

yapmamaktadır. Bu işletmeler diğer işletmelerden aldığı ham yağı islemektedirler.

Yağ sanayi bölgede yapılan hayvancılık açısından da çok önemlidir. Çünkü yağ eldesinden

sonra kalan küspenin tamamı bölgede bulunan yem sanayinin hammadde ihtiyacını

karşılamaktadır.

Türkiye'de bitkisel yağ hammaddesi olan ürünlerin üretimlerinde görülen yetersizliklere

rağmen halen yeni yağ fabrikaları açılmaya devam etmektedir. Bu durum özellikle Marmara

bölgesinin Trakya kesiminde görülmektedir. Ancak bu fabrikaların 8 tanesi 1995 yılından

sonra faaliyete geçmiştir. Yapılan bir araştırmaya göre kapasite kullanım oranı % 55 olarak

belirlenmiştir (Kubas, 1998).

Trakya bölgesindeki yağ sanayi işletmeleri ağırlıklı olarak ayçiçeği işlemektedirler. Üretilen

ayçiçeğinin önemli bir kısmı Sanayi ve Ticaret Bakanlığına bağlı çalışan Trakya Yağlı

Tohumlar Tarım Satış Kooperatifleri Birliği (Trakyabirlik) tarafından satın alınmaktadır.

Trakya birlik, ülkemizde üretilen ayçiçeğinin yılda ortalama %30-50’sini mubayaa

etmektedir. Trakyabirlik dışında ayçiçeği üreticileri, Trakya bölgesinin birçok il ve ilçesine

dağılmış yağ fabrikalarına ve aracılara ürünlerini pazarlamaktadırlar.

Bölgede faaliyet gösteren işletmeler burada üretilen ayçiçeğinin tamamını islemesine karşılık

yine de kurulu kapasitelerinin yüksek olması nedeniyle hammadde yetersizliğinden dolayı

düşük kapasitelerde çalışmaktadırlar. Diğer taraftan dış piyasa fiyatlarının genelde iç piyasa

fiyatını etkilemesi nedeniyle sektörde çeşitli sorunlar yaşanmaktadır. Başta Ukrayna olmak

üzere BDT ülkeleri ve Arjantin’den yapılan ithalatın gümrük vergileri ve fon gibi

uygulamalara rağmen cazip olması, yurtiçi ayçiçeği üretimini olumsuz yönde etkilemektedir

[5].

Page 14: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

9

Trakya Birlik, ülkemizde üretilen ayçiçeğinin yılda ortalama %30-50’sini mübayaa

etmektedir. Trakya Birlik’e bağlı 48 kooperatifin bünyesinde bulunan 141 alım merkezi

kanalıyla üreticilerden alınan ayçiçeği; Entegre Tesisler ve Karacabey Yağ Fabrikası’nda

işlenerek Biryağ Rafine Vinterize Ayçiçeği Yağı, Birma Kahvaltılık Margarin , Bima Mutfak

Margarini adı altında üretilmekte, daha sonra Türkiye’nin çeşitli illerinde bulunan bayiler ve

Trakya Birlik’ bağlı Kooperatiflerdeki satış noktaları kanalıyla tüketicicn beğenisene

sunulmaktadır [6].

2.1.1.1 Entegre Tesise Ait Ana Üniteler:

1. Malzeme hazırlama, ekstraksiyon ve küspe zenginleştirme ünitesi,

2. Rafine, post rafine ,

3. Elektroliz, hidrojenasyon ve margarin ünitesi,

4. Likit dolum ünitesi,

5. Karma yem fabrikası

2.1.1.2 Entegre Tesise Ait Yardımcı Üniteler:

1. 60.000 tonlukham yağ tank terminali,

2. Buhar santrali,

3. Su şebekesi, soğutma kuleleri ve dahili boru şebekesi,

4. Genel drenaj ve atık arıtma tesisleri,

5. Elektrik şebekesi, trafo merkezleri ve jeneratör,

6. Ambar ve atölye,

7. Araç bakım ve onarım atölyesi ile garaj,

8. Kalite kontrol ve topraktahlil laboratuarları,

9. Sosyal tesisler.

Trakya Birlik ve küçük ölçekli yağ fabrikaları iç piyasadan ürün alıp işlediğinden maliyetleri

artmakta, halbuki büyük ölçekli ürün isleyebilen ve sermayece güçlü yağ fabrikaları

(Unilever, Doysan vb.) sürekli dış piyasalardan ürün 1temin edebildiklerinden yüksek kâr

marjı ile çalışmaktadır.

Page 15: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

10

Türkiye’de desteklemeye konu olan ürünler genelde ülke insanının ihtiyacı olan buğday, arpa,

şekerpancarı, çay gibi ürünlerle önemli dış satım ürünü olan incir, üzüm, fındık, pamuk, tütün

gibi ürünlerdir. Yağlı tohumlu bitkiler de uzun yıllar desteklemeye tabi olmuş ürünlerdir.

Bitkisel yağ hammaddelerinin belirli bir plâna göre üretilmemesi veya plânlanan üretimin

uygulama olanaklarının kısıtlı kalması, hammadde üretiminin düzensiz gelişmesine sebep

olmuştur.

Bu nedenle kalkınma plân ve programlarında genellikle “yağlı tohumlarda kendine yeterlilik”

politikasının izlenmesi ve “ekim alanlarının yaygınlaştırılması teşviki” ilkeleri üzerinde

durulmuştur [6].

Tablo 2.1Yıllar İtibariyle Bitkisel Sıvı Yağlar Ülke Tüketim Miktarları (TON) TÜRÜ 1997 1998 1999 2000 2001

Ayçiçek Yağı 572.000 572.000 583.000 525.000 412.000

Soya Yağı -- 2.000 8.000 16.000 79.000

Pamuk Yağı 100.000 96.000 55.000 82.000 85.000

Mısır Yağı 17.000 62.000 56.000 82.000 85.000

Kanola Yağı 2.000 2.000 2.000 7.000 5.000

Palm Yağları -- -- 3.000 3.000 6.000 KAYNAK : Bitkisel Yağ Sanayicileri Dernegi 2.1.2 Yağlı Tohumlu Bitkilerde Uygulanan Desteklemeler Devletlerin temel amacı tarımsal üretim yapan üreticinin sosyal yönden diğer kesimlerde

yaşayan ve gelir sağlayan kişilerden gelir yönünden geri kalmasını önlemektir. Yani sosyal

adaleti sağlamak, devletin asli görevlerindendir. Diğer yandan bunu sağlarken piyasaları da

düzenlemesi gerekmektedir.

Özellikle üretim açığı olan ve kurulu kapasitesi ülke ihtiyacının çok üzerinde olan, geniş bir

kitle tarafından tüketilen, dışsatım geliri olabilecek, belirli bir ekolojik bölgede yetişebilen

belli başlı ürünlerde hem üreticiyi hem de sanayicileri koruyacak bir destekleme sistemi

sürdürülmelidir.

Page 16: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

11

Bu amaçla özellikle yağlı tohumlar gibi bitkisel yağ sanayiinin temel ihtiyacı olan ayrıca

tüketicilerin tamamı tarafından geniş bir talebi olan ürünlerde tarımsal desteklemeler ön

koşulsuz olarak gerekli olmaktadır.

Türkiye’de izlenen tarım politikalarında maalesef yağlı tohumlu bitkilere dönük bir üretim

politikası ya da bu ürünün tarımını yapan üreticilere yönelik bir politika bulunmamaktadır.

Halbuki yıllık nüfus artısının % 1.5’lar civarında olduğu ülkemizde, yaklaşık4.5 milyon ton

yağlı tohum işleme kapasitesi olan ve üretimi kendisine yetmeyip net ithalatçısı olduğumuz

yağlı tohumlu bitkilerde, özellikle ayçiçeğinde akılcı ve tutarlı tarım politikaları uygulanarak

üretim arttırılmalıdır.

Yağlı tohumlu bitkilerde uygulanan destekleme politikalarını; fiyat destekleme politikaları,

tarımsal ticaret politikaları, girdi maliyetlerinin düşürülmesi ve genel hizmetler olmak üzere 4

grupta incelememiz mümkündür [6].

Tablo 2.2 Yıllar İtibariyle Türkiye’nin Bitkisel Yağ İhtiyacı

1998 1999 2000 2001 Miktar Deger Miktar Deger Miktar Deger Miktar Deger

(Ton) (Bin $) (Ton) (Bin $) (Ton) (Bin $) (Ton) (Bin $) Ham Ayçiçek Yağı

35.280 24.569.683 16.452 10.731.091 2.851 1.205.908 4.023 1.935.706

Rafine Ayçiçek Yağı

38.174 33.874.003 20.532 15.386.386 35.668 20.521.029 20.376 12.112.364

Ambalajlı Ayçiçek Yağı

43.296 40.471.782 19.752 15.676.714 11.013 7.555.097 4.485 2.858.438

Toplam Ayçiçek Yağı

116.750 98.915.468 56.736 41.794.191 49.532 29.282.034 28.884 16.906.508

KAYNAK : Bitkisel Yağ Sanayicileri Dernegi Tablo 2.3 Yağ ve Margarin İhracatı

Yağ ve Margarin İhracatı Toplam İhracat Ülke ($ M10) % ($ M10) %

Kuzey kıbrıs 2.4 0.5 198 0.9 Lübnan 3.7 0.8 159.4 0.7 Suriye 55.1 12.2 272.2 1.3 Cezayir 6.4 1.4 269.2 1.2 İran 72.5 16 268.4 1.2

Libya 58.5 12.9 238.3 1.1 Irak 23.3 5.1 123 0.6

Gürcistan 9.3 2.1 68.1 0.3 Azerbaycan 33.9 7.5 161.4 0.7 Kazakistan 3.5 0.8 150.8 0.7 Özbekistan 1.8 0.4 138.5 0.6

Page 17: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

12

Rusya Federasyonu 39.7 0.8 1238.1 5.7

ABD 29.4 6.5 1513.8 7 İspaya 44.5 9.8 354.5 1.6 İtalya 39 8.6 1457 6.7

Diğer ülkeler 29.4 6.5 15025.1 69.4 KAYNAK : Bitkisel Yağ Sanayicileri Dernegi

2.1.3 Fiyat Destekleme Politikaları

Diğer yağlı tohumlu bitkilerde olduğu gibi ayçiçeğinde de destekleme sistemi 1994'e kadar

Tarım Satıs Kooperatifleri Birlikleri (TSKB) üzerinden kuruluyordu. Bu yıla kadar Birlikler

destekleme alımları yapabilmek için devletten yetki almaktaydılar. 1994'den sonra Birlikler

üzerinden yapılan desteklemeler kaldırılmıştır. 5 Nisan 1994 İstikrar Kararları olarak tarihe

geçen önlemler çerçevesinde desteklenen ürünler; tahıllar, tütün, şekerpancarı ve haşhaş

kapsülü olmak üzere 4 ürün grubu olarak belirlenmiştir. Desteklenen ürünler arasında hiçbir

yağlı tohumlu bitki bulunmamaktadır. Devlet, yağlı tohumlu bitkilerin üretimini cazip hale

getiren “garanti fiyat” sistemini terk ederek üreticileri piyasa koşullarına terk etmiş, Birlikleri

destekleme dışı bırakmıştır. Ancak 1996 yılında bu politikasından da çark ederek yeniden

Birliklere kredi vermiştir. Ayçiçeği alımı yapan Trakyabirlik Yağlı Tohumlar Tarım Satış

Kooperatifleri ürünü üreticilerden satın alabilmek için 1996 yılında 4.6 trilyon, 1997 yılında

15 trilyon, 1998'de 30.1 trilyon TL DF_F kaynaklı, % 50 basit faizli kredi kullanmıştır.

12 Ağustos 1993 tarihinde Tarım Satış Kooperatifleri Birlikleri’nin kapsadığı ürünler için

yeni bir destekleme sistemi başlatılmış ve Eylül 93’de pamukta uygulanmıştır. Bu sisteme

göre Yüksek Plânlama Kurulu her ürün için bir taban fiyatı yerine, bir hedef fiyat ve (daha

düşük) dünya fiyatına paralel bir müdahale fiyatı ilan edecektir. Çiftçiler ürünlerini Tarım

Satış Kooperatifleri Birliklerine veya ürün borsalarında sattıklarını belgelerle

ispatladıklarında, kendilerine fiyat farkı (prim) ödemesi yapılacaktır (gerçek satış fiyatı ile

hedef fiyat arasındaki fark). Ziraat Bankası kanalı ile yapılacak bu ödemeler Hazine’den

karşılanacaktır. Bu sistemin uygulanmasına Eylül 93’te pamuk alımlarıyla başlanmış olup

oldukça başarılı sonuçlar alınmıştır. 1994’de tütün’de ve zaman içinde Tarım Satış

Kooperatifleri Birliklerinin ilgi alanına giren diğer ürünlerde de bu sistemin uygulanması

plânlanmasına rağmen bir türlü bu sistem hayata geçirilememiştir. Prim sisteminin

uygulandığı yıl olan 1993 yılından sonra bu sistem hiçbir üründe uygulanmamıştır. Yağlı

tohumların üretiminin arttırılmasına yönelik araştırma ve geliştirme çalışmaları pek

Page 18: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

13

yapılmamaktadır. Sadece bölgesel düzeyde faaliyet gösteren Tarım Bakanlığı’na bağlı

Araştırma Enstitüleri birtakım çalışmalar yapmaktadır.

Ayçiçeğinde, Trakya Tarımsal Araştırma Enstitüsü araştırma faaliyetlerinde bulunmaktadır.

Bu kuruluş ülkesel bazda çalışmalar yapmaktadır. Ancak Araştırma Enstitüleri de devlet

kurumlarının genel olarak karsılaştığı (bürokratik ve maddi olanaksızlıklar vb.) sorunlarla

karsı karsıya olduğu için faaliyetleri sınırlı kalmaktadır.

Trakya bölgesinde bulunan yağ sanayi işletmelerin büyük bir bölümünde arıtma tesisi

bulunmamaktadır. Ancak, Edirne ve Tekirdağ Çevre İl Müdürlükleri ile Kırklareli Sağlık İl

Müdürlüğü’nün arıtma tesisi yapılması yönündeki baskıları nedeniyle bazı firmalar arıtma

tesisi yapma yönünde çalışmalara başlamıştır. Ancak ham yağ üreten işletmeler üretimde su

kullanmamaları nedeniyle arıtma tesisi kurmamayı tercih etmektedirler. Bu işletmeler sadece

ham yağ eldesi aşamasında (ekstraksiyon) kullanılan hegzan gazının soğutulması ve evsel

amaçlarla su kullanmaktadır. Hegzan gazının kaynama sıcaklığı çok düşük olduğundan yağ

eldesinde kullanılan hegzan gazının soğutulmasından sonra deşarj edilen atık su yaklaşık

60°C civarında sıcaklığa sahiptir. Suyun bu şekilde deşarj edilmesi çevrenin doğal dengesi

açısından zararlıdır.

Rafine yağ ve margarin üreten işletmeler ise üretimde su kullandıklarından atıklarında yağ,

yüksek asitlik ve çeşitli kimyasal maddeler bulunabilmektedir.Trakya bölgesinde 1995 yılında

yapılan bir araştırmada 6 adet bitkisel sıvı yağ ve 2 adet margarin işletmesi olmak üzere

toplam 8 adet yağ işletmesinin atık sularından örnek alınarak kimyasal oksijen ihtiyacı, yağ,

gres ve asitlik analizleri yapılmıştır. Buna göre 4 firmanın sonuçları parametrelerin altında

geriye kalan 4 firmanın ise atık suları parametrelerin üzerinde kirli çıkmıştır (Kösem, 1995).

Yağ sanayinde ambalaj olarak kullanılan pet şişeler geri dönüşümlü olarak alınmaktadır. Bazı

işletmeler ÇEVKO üyesi olması nedeniyle bu çalışmaları vakıf aracılığı ile yürütülmektedir.

Ancak kullanılan teneke ve cam gibi ambalaj malzemelerinin geri kazanılması ise daha zor

görünmektedir.

Yağ sanayinin neden olduğu önemli kirliliklerden birisi de koku ve hava kirliliğidir. Sektörde

ucuz ve sürekli bulunmasından dolayı kömür kullanılması nedeniyle bu işletmelerin yakın

bölgesinde hava kirliliği yaşanmaktadır. Bunun önlenebilmesi için Trakya bölgesinde bulunan

Page 19: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

14

doğalgazın yaygınlaştırılması için doğalgaz kesintilerinin mutlaka önüne geçirmelidir.

Özellikle düşük kaliteli kömür kullanılması nedeniyle bazı işletmelerin yakın bölgesinde

oturanlar siyah kurumdan şikayetçi olmuşlardır (Kubas, 1998).

Tablo 2 4 Türkiye’nin Yıllar İtibarı İle Ham yağ Üretimi (Ton)

Sezon 1995/96 1996/97 1997/98 1998/99 1999/00 2000/01 2001/02

Ayçiçek 424.108 476.873 476.620 567.432 496.565 451.300 459.900

Soya 45.178 36.862 52.134 72.256 73.725 132.830 66.600

Pamuk 146.888 165.046 164.342 164.646 188.777 164.350 165.900

KAYNAK : Tarım ve Köyisleri Bakanlıgı, Tarımsal Ekonomi Arastırma Enstitüsü Yağlı tohumlu bitkilerin üretiminde görülen üretim azalışları, Türkiye'yi bitkisel yağda dışa

bağımlı hale getirmiştir. Bu nedenle Türkiye, bitkisel yağ sanayine hammadde olan ürünlerde

tutarlı ve bilinçli bir tarım politikası izlemelidir. Özellikle üretim açığı olan ve kurulu

kapasitesi ülke ihtiyacının çok üzerinde olan, geniş bir kitle tarafından tüketilen, dışsatım

geliri olabilecek, belirli bir ekolojik bölgede yetişebilen belli baslı ürünlerde hem üreticiyi

hem de sanayicileri koruyacak bir destekleme sistemi sürdürülmelidir.

Tablo 2.5 Türkiye’deki firmalar kapasiteleri ve kuruluş yerleri

FiRMALAR KAPASiTE (Tohum sl.) KAPASTE (Vinterize)

KURULUŞ YERİ

ADM Doysan Yağ San. A.Ş 500 100 Lüleburgaz Altınyağ Kombinaları A.S. 450 350 İzmir Bulutçular Yağ San. A.S. 500 --- Bandırma Buzcular Yağ San. A.S. 500 287 Uzunköprü Ege Yağ San. A.S. 500 80 Manisa Küçükbay Yağ ve Deterjan San. A.S. --- 600 İzmir

Oruçoglu Yağ San. A.S. 450 150 Afyon Özmen Yağ San. A.S. 930 --- Malkara Paksoy Yağ San. A.S. 360 280 Adana Pak Yağ San. A.S. 600 150 Adana Sevkan Tarım Ür. Gıda San. Tic. A.S.

840 --- İstanbul

Trakya Yağ San. A.S. 500 150 Tekirdağ

Page 20: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

15

2.1.4 BİTKİSEL YAĞ SEKTÖRÜNDE YAN SANAYİ

2.1.4.1.Yem Sanayi

Küspe: Yağ sanayinin bir yan ürünüdür. Eski dönemlerde küspe doğrudan hayvanlara

yedirilmekteydi.Günümüzde yem sanayinin gelişmesi ile, küspe yem sanayinin bir girdisi

konumundadır.Bugüne kadar layık olduğu kıymeti iç piyasada bulamadığı için piyasada ‘atık’

bir ürün olarak muamele görmektedir.Ekonomik olarak karşılığı yem sanayi tarafından

verilmemesine karşın, Yem Sanayicileri, Tarım Bakanlığı saflarında lobi oluşturarak bir

takım kanuni ve cezai yaptırımlar uygulatmak şartıyla, 4 adet TSE standardını kabul

ettirmişlerdir. Nasıl ki ham yağ satın alırken ‘endirektif’ ve ticari standartlar geçerliyse, küspe

ticaretinde de cezai yaptırımlar ortadan kaldırılmalı ve düzenlemeler gerçekçi yöntemlerle

uygulanmalıdır. Küspenin bazı değerleri aşağıda verilmiştir;

Tablo 2.6 Küspe Bileşim

Kabuklu Kabuksuz

Bileşim Ortalama (%) Ortalama (%)

Su 15.7 10.8

Ham yağ 1.1 4.9

Ham protein 49.5 19.6

Hazmolabilir Protein 45 16.3

Azotsuz Öz Maddeler 28.6 27

Ham Selüloz 5.4 35.9

Ham Kül 5.9 5.6

Kalsiyum 0.26 -

Fosfor 1.22 -

Page 21: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

16

2.1.4.2 Ambalaj Sanayi

Teneke Levha / Kutu: Türkiye’de yaklaşık yıllık 200.000 ton teneke levha kullanılmaktadır.

Yıllık ihtiyacın %50’si ise Türkiye’nin tek teneke levha üreticisi Erdemir tarafından

karşılanmaktadır.Yurtiçi kapasite ihtiyacın oldukça üzerinde olmasına rağmen, Erdemir üç

aylık tahsislerle mal satma sistemi uyguladığı için imalatçılar karşılaştıkları finansal sorunlar

nedeniyle ithalatı tercih etmektedirler.Bunun sonucu olarak yaklaşık 100.000 ton teneke levha

da ağırlıklı olarak Doğu Blok’u ülkelerinden Erdemir fiyatından daha düşük kalite ve

maliyetle , bir kısmı da Avrupa ülkelerinden ithal edilmektedirler.İç piyasa teneke fiyatları da

genellikle Avrupa ülkeleri fiyatları mertebesinde seyretmektedir.Türkiye’nin teneke kutu

ihtiyacı , yeni teknoloji ile çalışan 4 büyük teneke kutu üreticisi, vasat kalitede üretim yapan

küçük yerel firmalar ve /veya teneke kutu kullanıcısı firmaların kendi imkanları ile üretilerek

karşılanmaktadır.

Kağıt: Margarin sektöründe kullanılan parşömen kağıdı ithal edilmekte, baskısı ise fason

olarak Türkiye’de yapılmaktadır. Baskı işini Türkiye’de yapılmaktadır. Baskı işini Türkiye’de

yapılmaktadır. Baskı işin Türkiye’de birçok firma yapmasına rağmen baskı kalitesi ve yeterli

seviyede az firma bulunmakta ancak margarin kağıdının özelliği (Grease prof) ve dizayn

karışıklığı kalite problemlerine neden olmaktadır.

Etiket: Etiket imalatında kullanılan kuşe kağıt Türkiye’de gerekli kaliteyi sağlayamaması

nedeniyle matbaalar tarafından ithal edilmektedir. Baskı işinden ise mevcut firmalar

ihtiyaçları karşılayacak yeterliliktedir. Türkiye’de bu konuda hizmet veren firmalar baskı

teknikleri ve çeşitlilik açısından çok hızlı gelişmektedirler.

Mukavva Kutu: İkincil ambalaj malzemesi niteliğindeki mukavva kutunun imalatında

kullanılan kraft kağıdının %60’ı SEKA tarafından karşılanmakta, geri kalanı ithal

edilmektedir. Kraft dışındaki kağıtların bir kısmı Türkiye’de imal edilmekte, az kısmı da ithal

edilmektedir.Kraft dışındaki kağıtların bir kısmı Türkiye’de imal edilmekte az kısmı da ithal

edilmektedir.Türkiye’de 6-7 büyük mukavva kutu üreticisi, mukavva kutu ihtiyacının %90’ını

karşılamakta, geri kalan ise 150 civarındaki küçük yerel üretici tarafından

karşılanmaktadır.Yıllık 600.000 ton mukavva kutu üretilen sektörde üretimin yaklaşık %

15’lik kısmı gıda maddeleri için kullanılmaktadır.

Page 22: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

17

Şişe: Türkiye’de sıvı yağ sektöründe PET, PVC ve cam şişe kullanılmaktadır. Cam şişe

ihtiyacının tamamını ŞİŞE-CAM A.Ş. karşılamaktadır. PVC şişenin büyük bir kısmı PLAŞ ,

geri kalan kısımını da yerel üreticiler ve bizzat sıvı yağ üreticisi firmalar

karşılamaktadır.Dünyadaki eğilimine paralel olarak Türkiye’de sıvı yağ ambalajında

PVC’den PET’e önemli dönüş görülmektedir.PET şişe ihtiyacını uzun yıllar SASA

karşılamaktaydı.Ancak son zamanlarda Avrupa normlarında imalat yapan STARPET ve

DEMOG firmaları Türkiye’de pet şişe üretimini tekel olmaktan çıkarmıştır.Ancak, SASA’nın

en büyük avantajı Silivri ve Adana’daki fabrikalarındaki pet şişe imalatı için gerekli olan

hammaddeyi kendisinin üretmesidir. Diğer firmalar ise bu hammaddeyi ithal etmektedir Şişe

kapakları ise; şişe üreticisi firmalar ve/veya sadece kapak üretimi yapan firmalar tarafından

imal edilmektedir.

2.1.4.3 Kimyevi Maddeler Sanayi

Aroma ve Katkı Maddeleri :Aroma tamamıyla, katkı maddeleri ise çoğunlukla yurtdışından

ithal edilmektedir.

Asitler: Koruma ve Tarım ve Akim, tarafından imalatı yapılan hidroklorik asit; Akgübre,

Etibank, Bağfaş, tarafından imalatı yapılan sülfürik asit, sanayinin ihtiyacını karşılamaktadır.

Sitrik asit Türkiye’de imal edilebilmesine rağmen zaman zaman ithalde edilmektedir. Bunun

dışında yardımcı maddelerin (örneğin; fosforik asit) çoğunluğu ithal edilmektedir.Kısaca

özetlemek gerekirse kimyevi maddelerden sitrik asit %50, soda %100, sülfürik asit %100

yerli olarak sağlanmaktadır.

Kostik: Kostik, Koruma Tarım, Pektim gibi iç piyasa üreticilerinden temin edilebildiği gibi,

ithalatçı şirketlerden de temin edilebilmektedir. Kostikle fiyat dengesi bulunabilirliği ile

doğru orantılı olduğundan, kullanıcı firmalar fiyat faktörünü göz önünde bulundurarak, yerli

ve ithal kostiği tercih etmektedir.

Ağartma Toprağı: Ağartma toprağı ihtiyacı görülebildiği oranda iç piyasadan temin

edilmekte (düşük maliyetli), büyük çoğunluğu ise ithal edilerek karşılanmaktadır. Çünkü

maliyeti düşürmek için kalite elverdiği ölçüde yerli üretim tercih edilmektedir [4].

Page 23: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

18

2.2. DÜNYADA AYÇİÇEĞI DURUMU

Tablo 2.7 Dünyada Ayçiçeği ve Soya Fasulyesi İhracat Oranları

Dünya yağlı tohumlar tarımına, soya fasulyesi, yerfıstığı, ayçiçeği, kolza (kanola), mısır,

zeytin, susam, palmiye tohumu, yağ keteni, aspir, Hindistan cevizi ve hintyağı bitkileri konu

olmaktadır. Tarımı yapılan bu bitkilerin dağılımına bakıldığında, ülkemizden tamamen farklı

bir durum göze çarpmaktadır. Toplam 300 milyon ton düzeyinde gerçeklesen yağlı tohum

üretiminin %53’ü soya fasulyesi, %13’ü kolza (kanola), %12’si pamuk tohumu, %10’u

ayçiçeği, %7’si kabuklu yerfıstığı ve %5’i de palmiye çekirdeği, susam, basta olmak üzere

diğer ürünlerden oluşmaktadır. Dünya yağlı tohum üretiminin son yıllarda bir artış trendi

içerisinde olduğu görülmektedir. 1998/99 sezonunda 294.6 milyon ton olan yağlı tohum

üretimi, 1999/2000 sezonunda 303 milyon ton ve 2000/2001 sezonunda da 313 milyon ton

seviyesine yükselmiştir. 2001/2002 sezonunda ise dünya yağlı tohum üretiminin 323 milyon

ton olarak gerçekleştiği tahmin edilmektedir. 2002/2003 sezonu içinse bu rakamın, 328

milyon düzeyine ulaşması öngörülmektedir.

Bu yükselme esas olarak Güney Amerika soya üretimindeki artıştan kaynaklanmaktadır.

Bunun yanında Rusya ve Arjantin’de Ayçiçeği üretiminin artış göstermesi, toplam yağlı

tohum üretimindeki yükselmeyi desteklemektedir.

Page 24: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

19

Dünya yağlı tohum ticareti içerisinde ağırlıklı paya sahip olan soya için Çin’in ithalat hacmi

artarken, toplam ihracatın tek basına %40’ını gerçekleştiren ABD’nin ihracatında son

dönemde bir azalma görülmektedir. Buna karşılık Brezilya ve Arjantin’in ihracatında ise artış

kaydedilmektedir.

Dünya yağlı tohum üretimindeki artışlara paralel olarak dünya bitkisel yağ üretiminin de bir

artış içerisinde bulunduğu görülmektedir. Dönemler itibariyle gerçeklesen Dünya rafine

bitkisel yağ üretim ve tüketim miktarları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Tablo 2.8 Dünya BitkiselYağ Üretim /Tüketim Miktarları (Milyon Ton)

Üretim 1997/98 1998/99 1999/00 2000/01 2001/02 2002/03* Soya 22,86 24,65 24,74 26,80 28,72 29,85 Palm 17,07 19,25 21,80 23,93 24,88 25,37 Ayçiçek 8,33 9,18 9,63 8,41 7,57 8,32 Kolza 11,32 11,81 13,64 12,96 12,20 11,41 Pamuk 3,76 3,57 3,57 3,52 3,82 3,56 Yerfıstıgı 4,17 4,44 4,15 4,30 4,75 4,51 Hindistancevizi 3,41 2,71 3,34 3,63 3,26 3,23 Palm çekirdegi 2,26 2,43 2,75 2,95 3,11 3,17 Toplam 73,18 78,04 83,62 86,50 88,31 89,42

Tüketim Soya 22,55 24,50 24,18 26,36 28,63 30,06 Palm 17,36 17,80 20,70 23,89 24,84 25,27 Ayçiçek 8,37 8,76 9,22 8,62 7,70 8,23 Kolza 10,97 11,39 13,16 12,84 12,36 11,57 Pamuk 3,77 3,61 3,58 3,50 3,84 3,60 Yerfıstıgı 4,16 4,46 4,10 4,25 4,69 4,49 Hindistancevizi 3,34 3,00 2,94 3,63 3,50 3,33 Palm çekirdegi 2,16 2,45 2,71 2,66 2,97 3,12 Toplam 72,68 75,97 80,59 85,75 88,53 89,67 Kaynak: United States Department of Agriculture, Foreign Agricultural Service (*): 2001/2002 sezonu miktarları tahmin, 2002/2003 sezonu rakamları ise öngörüdür.

1997/98 sezonunda 73 milyon ton olan dünya bitkisel yağ üretiminin, 1999/2000 sezonunda

83.6 milyon ton ve 2000/2001 sezonunda da 86.5 milyon ton olarak gerçekleşmiştir.

Page 25: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

20

Şekil 2.1 ABD’de Ortalama ayçiçeği verimi

Şekil 2.2 ABD’de ayçiçeği fiyatları

Tablo 2.9 Elde edilen ayçiçek yağı ve keki değeri

Page 26: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

21

3.PROSES SEÇİMİ

3.1.PROSES TANIMI

Üretilen mamülün özelliği, bilimsel çalışmalara uygun olarak gelişim sağlanması ve doğru

birim maliyetlerinin hesaplanabilmesi açısından;

Kullanılan üretim tekniği açısından maliyetinin,

Kullanılacak rakamlara göre standart maliyetin,

Tüm maliyet unsurlarını kapsayıp kapsamadığına göre ise tam maliyetin kullanılması

tavsiye edilir.

Ayçiçeği işletmelerinde safha maliyeti sisteminde uygulanmasının nedeni yağ üretiminin

özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Safha, üretim akışı sırasında; üretim merkezleri ya da

maliyet aşamalarını (esas üretim yerleri) birbirine bağlı atölyelerden oluşan üretim merkezleri

anlamını taşımaktadır.

Ayçiçeği yağı üretiminde safhalar belirlenirken aşağıdaki hususlara dikkat edilir:

Benzer ve ortak faaliyetlerin yapılıp yapılmadığına,

Üretim faaliyetlerinde kullanılacak makine ve teçhizatın ve işgücünün yer olarak bir

arada toplanıp toplanmadığına,

Bu bilgiler doğrultusunda ayçiçeği yağı üreten işletmeler sürekli talep gören bir mamulü seri

halde üretmektedirler. Yağ üreten işletmeler üretimi 3 safhada yapmaktadırlar.

3.1.1 Presyon (Mekanik sıkma) : Bu safhada ayçiçeği tohumu, ayçiçeği yağına dönüşür.Bazı

işletmeler bu aşamada satış yaparlar veya bu presli yağı alarak üretime devam ederler. Bu

firmalar için presli yağ ilk madde ve malzemedir.

3.1.2 Ön Presyon (Mekanik sıkma ve ekstraksiyon): Presli yağın içinde kalan küspe

hegzan gazı yardımıyla yağ haline dönüşür. Bu aşamayı kullanan işletmelerde ayçiçeği yağı

randımanı presyon kullananlara göre %3 artar.

Page 27: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

22

3.1.3 Rafine Aşaması: Ekstre edilen yağın günlük kullanıma hazırlanıp depolanması

aşamasıdır.

Ayçiçek yağı üretim adımları depolama, tohumların temizlenmesi, ezme, kabuklardan ayırma,

presleme, ısı yükseltme, filtreleme ve ekstraksiyondur.

Depolama: Hasat edilen çeşitli tarla ürünlerinin belli süreler için, istenilen koşullarda nicelik

ve niteliklerinden bir değer yitirmeksizin satış, sevk veya başka amaçla değerlendirilinceye

kadar çeşitli depolarda koruma altına alınmasıdır. Depolama ürünün canlılık ve gücünün

kaybını en az düzeyde tutma amacıyla yapılır.

Diğer tarımsal ürünlerde olduğu gibi ayçiçeğinin de en önemli depolanma nedeni, ürünün

sahip olduğu niteliklerden değer kaybetmeden, işlenerek ana ve yan sanayilerde veya başka

amaçlarla değerlendirilmesidir. Ayçiçeğinin dış etkenlerden (ısı, nem, haşere v.b.) zarar

görmesini önlemek depolama nedenlerindendir. Depolamanın teknik olarak hatasız bir şekilde

yapılabilmesi için ürünün çeşitli özelliklerinin iyi bilinmesi gereklidir. Bu nedenle

uygulanacak depolama için ürünün ve depolama yerinin aşağıda verilen özelliklerin bilinmesi

gereklidir.

Ürünün bünyesindeki nem ve sıcaklık,

Depodaki havanın nispi nemi ve sıcaklığı,

Ürün bünyesindeki yabancı madde miktarı,

Üründeki mikro organizmalar,

Haşere faaliyeti,

Deponun yapısı ve depolama süresi.

Presyon, ilk yağ elde edildiği zamandan bu yana uygulanmaktadır. Ancak, bu yöntemde

küspede yağ kalmaktadır. Direkt ekstraksiyonda ise tohum doğrudan doğruya toplu

değirmenlerden geçirilerek ufalanır, kavurma işlemine sokulur ve kavrulmuş iç ezilip pul

haline getirilerek ekstrakte edilir. Bu yöntem ise daha çok büyük kapasiteler için uygundur.

Page 28: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

23

Bu nedenlerle tesiste ön presyon yöntemi uygulanacaktır. Tohumla birlikte bulunan toz, kum,

taş vb. yabancı maddelerin eleklerden geçirilerek ayrılmasından sonra, temizlenmiş tohumlar,

özel ayçiçeği kırıcılarında kırılır. Kırma işleminden sonra iç tane ve kabuk döner sarsıntılı

eleklerde ayırma işlemine sokulur. Bu eleme sonucu ayrılan iç taneler değirmenlere, kabuk

kısmı ise yakıt olarak kullanılmak üzere kazan dairesine gider.

Kavurma: Değirmenlerde ezilen iç tanenin yağını almadan önce uygulanan işlem

kavurmadır. Kavurma 2-5 katlı tavalarda yapılır. Kavrulan tohumlar presyona girer. Burada

verimin yüksek olması için iki kademe sıkma yoluna gidilir. Kısmen küspe artıkları ile karışık

olan yağ, filtrepreslerde süzülür ele geçen ham ayçiçeği yağı tanklarda depo edilir. Tesisata ön

presyon uygulanacağından yalnızca iki kez sıkma da yapılabilir ve o zaman yağlı küspe ele

geçer.

Şekil 3.1 Kırıcı

Ekstraksiyon:Yağlı küspenin solventle muamele edilerek, içerdiği yağın hemen hemen

tamamının alındığı işlemdir. Kullanılan çözücü hegzandır. Ekstraksiyon işlemi sonucu çıkan

karışım (misella) vakum altında ısıtılarak hegazan ayrılır, yağ ise ham yağ tanklarına

gönderilir. Yağı alınan küspe (% 1-2 yağlı) ise desalvantizör denilen cihazda çözücüden

ayrılır, kurutulur ve yem sanayiinde kullanılmak üzere yan ürün olarak depolanır.

Page 29: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

24

Kesikli Tip Eksraktor:Çok eski bir tiptir. Bu gün kullanımdan kalkmıştır.Çünkü çok

pahalıdır ve uygulanması zordur.

Sürekli Ekstraktor:Yağ endüstrisinde uygun bir solventle birlikte çok kullanılan bir

yöntemdir.Bu tipte tohumlar çok küçük olmamalıdır.çünkü eğer tohumlar çok küçük olursa

bu bir filtrasyonu gerektirecektir ve bu da pahalı bir uyguladır.Bu ekipman uzun ömürlü ve

güvenlidir.

Bazı ekstraktor tipleri;

Şekil 3.2 Kesikli Reaktör

Page 30: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

25

Şekil 3.3 Kesikli Ekstraktör

Şekil 3.4 Sepet Tipi Ekstraktör

Page 31: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

26

Şekil 3.5 Smet Tipi Ekstraktör

Depolanan ham yağ fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılarak aşağıdaki işlemlerden geçer

ve yenilebilecek lezzete kavuşturulur. Bu işlemler sırasıyla şöyledir :

Degumming, (yağ yıkama) işlemiyle ham ayçiçeği yağı içindeki fosfatidler

uzaklaştırılır.

Notralizasyon, işleminde sodyum hidroksit ile muamele edilen ham yağı içindeki

serbest yağ asitlerin sabun şeklinde yağdan ayrılması sağlanır.

Beyazlatma, aşamasında kuru nötr yağ ağartma (beyazlatma) toprağı adı verilen aktif

kil – aktif kömür ile vakum altında (80 – 100 oC da) işleme sokulur. Böylece toprak

tarafından renk maddeleri absorbe edilerek yağdan ayrılır. Toprak – yağ karışımı

soğutulur. Filtre edilir ve topraktan ayrılır.

Deodorizasyon’da yağ, düşük vakum altında (2-5 mm Hg) yüksek sıcaklıkta (184 –

230 oC) buhar ile işleme sokularak koku veren maddelerden ayrılır, lezzet ve kokusu

nötrr olan yağ ele geçer.

Page 32: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

27

Vinterizasyon (berraklaştırma) işlemi, aşırı soğutulan (1-2, +2o) yağların soğukta

süzülerek mevcut sterat ve mumlarından ayrılarak daha iyi bir görünüme

kavuşturulmasıdır.

Bu dört işlemin tamamlanmasından sonra teneke kutulara konulan rafine yağlar satış için

depolanır.

3.2 Rafinasyon

3.2.1 Kesikli Rafinasyon

Günlük üretimi 30 tondan daha az olan prosesler için ve serbest yağ asidi (F.F.A) oranı % 1

veya daha düşük olan yağlar için genellikle kesikli proses tipi önerilir.Kesikli proses düşük

sermaye yatırımı , basit uygulanabilirlik ve düşük bakım maliyeti ile günde 10 tona kadar

düşük kapasitede bile ekonomik olarak rafinasyon yapmak için önerilir. Nötralizasyon,

ağartma ve koku alma tankları, ısı eşanjörü, yüksek ve düşük vakum ekipmanları ve filtreler

bu sistemin ana ekipmanlarıdır. Troika'nın kurduğu bu tipteki tesisler birçok ülkede değişik

yağların üretiminde kullanılmaktadır.

Şekil 3.6 Kesikli Rafinasyonun Akış Proses Diyagramı

Page 33: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

28

3.2.2 Sürekli Rafinasyon

Kapasitesi günde 30 ton ve daha büyük olan prosesler için sürekli rafinasyon, kesikli rafinasyona karşı önerilir.

Şekil 3.7 Rafinasyon ünitesi

3.2.2.1 Degumming Rafinasyondaki ilk işlemdir. Prensipte ham yağın hidratlanmasını kapsar. Fosfolipidler,

proteinler ve gumlar, anhidrat (susuz) yapıları nedeniyle ham yağda çözünürler fakat

hidratlandıkları zaman çözünürlükleri kaybolur. Hidratlanabilen fosfolipidler bu şekilde

yağdan uzaklaştırılırlar. Hidratlanamayan fosfolipidler ise asitle muamele ile uzaklaştırılırlar.

Page 34: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

29

Şekil 3.8 Degumming ünitesi

3.2.2.2 Nötralizasyon

Yağlık çekirdeklerin ve meyvelerin bir başka deyişle yağlık hammaddelerin gerek olgunlaşma

dönemlerinde gerekse ham yağ üretim aşamalarında çeşitli etkenlere bağlı olarak serbest yağ

asidi içerikleri yükselmektedir. Yağların insan kullanımına uygun hale gelmesi için serbest

yağ asitlerinin uzaklaştırılması gerekmektedir. Nötralizasyon; bitkisel yağların

rafinasyonunda uygulanan birinci işlemdir. Yağın içindeki serbest yağ asitleri kostik soda ile

nötralize edilir. Sabunsu maddeler (soap stock) ya seperatörler ile ya da nötralize tankında

ayrıştırılır. FFA miktarının %1'in üzerinde olduğu ve günlük kapasitenin 50 tonu geçtiği

sistemlerde Kontinü Nötralize tesisi tercih edilmelidir.

Asitlik giderme (nötralizasyon) işleminde yaygın olarak kullanılan yöntem serbest yağ

asitlerinin sodyum hidroksit (NaOH) ile sabunlaştırılarak oluşan sodyum sabunlarının

soapstokla birlikte uzaklaştırılmasıdır.

Nötralizasyon işlemi sürekli veya kesikli çalışan sistemlerde yapılabilir. Bitkisel Yağ

Rafinasyon Tesislerinde diğer basamaklarda olduğu gibi nötralizasyon da sürekli sistemlerde

gerçekleştirilir. Nötralizasyon işleminde bir ısı değiştirici vasıtasıyla ısıtılan yağ, mikserler

Page 35: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

30

vasıtasıyla gerekli miktarda (stokiyometrik oranda) alkali ile karıştırılmakta ve oluşan

soapstok nötr yağdan yüksek devirli santrifüj seperatörler yardımı ile ayrılmaktadır. Nötr

yağın bünyesinde kalan sabun ise ikinci bir seperatörde suyla yıkama yoluyla yağdan

uzaklaştırılır.

Şekil 3.9 Nötralizasyon ünitesi

Page 36: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

31

Şekil 3.10 Devaksing ünitesi

3.2.2.3 Devaksing

Ayçiçek, mısır, pamuk, aspir, pirinç gibi yağlar oda sıcaklığında çözünmeyen vaks

molekülleri içerirler. Vakslar yağda çökerler ve bulanıklığa neden olurlar. Yağın depolama

şartlarından bağımsız olarak berrak ve parlak kalmasını sağlamak için muameleden

geçirilmesi gerekmektedir. Bu işlemler vinterizasyon ve devaksingdir. Yağdaki vaks miktarı

700 ppm’den fazla olduğu zaman toprak tüketimi ve yağ kaybının fazla oluşundan dolayı

vaksların süzülerek uzaklaştırıldığı klasik vinterizasyon işleminin maliyeti çok yükselmekte

ve vakslar tam olarak alınamamaktadır. Aynı zamanda devaksing işleminden sonra

gerçekleştirilecek vinterizasyonda atık toprak miktarı da belirgin oranda azalmaktadır. Bu

Page 37: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

32

sebeplerden dolayı süzme ile vinterizasyondan önce waks miktarını 50-200 ppm’e kadar

düşürmek amacıyla santrifüjlü ön dewaksing yapılmalıdır.

Devaksing hızlandırılmış vinterizasyondur ve işlemde kristal oluşumu % 30-50 daha kısa

sürede tamamlanmaktadır. Oluşan kristaller ise santrifüj seperatörler ile yağdan uzaklaştırılır

Şekil 3.11 Ağartma Ünitesi

3.2.2.4 Agartma

Yağların renkleri içerdikleri ve kendilerine özgü renk veren lipokromlardan

kaynaklanmaktadır. Bitkisel kaynaklı yağlarda bulunan en yaygın doğal renk maddeleri alfa

ve beta karoten, ksantofil ve klorofildir. Ancak uygun olmayan sıcaklık, nem ve oksijen gibi

şartlar altında depolanan ve düşük kaliteli hammaddelerden elde edilen yağlar doğal renk

maddeleri yanında oksidatif tepkimeler sonucu oluşan ve yağa koyu renk veren bileşenleri de

içerirler. Bu tür yağların ağartılması da daha zordur.

Günümüzde yağların renklerinin açılmasında uygulanan en yaygın yöntem, yağdaki renk

verici pigmentlerin, kalan fosfolipidlerin, oksidasyon ürünlerinin, iz metallerin, sabun

kalıntılarının adsorbanlarla tutulup daha sonra adsorbanların filtrasyon yardımı ile yağdan

uzaklaştırılmasıdır. Bu metodda adsorban olarak yüzey aktivasyonu yüksek ağartma

toprakları kullanılmaktadır. Ağartma işlemi yüksek sıcaklıklarda (95-110oC) yapıldığı için

yağı oksidasyondan korumak amacıyla vakum altında yani oksijensiz bir ortamda

Page 38: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

33

gerçekleştirilir. Son olarak ağartma işlemi yağların tad stabilitesini (kararlılığını) artırıcı bir

etkiye de sahiptir.

Şekil 3.12 Vinterizasyon Ünitesi

3.2.2.5 Vinterizasyon

Safsızlıklar degumming, nötralizasyon, dewaksing ve ağartma işlemleri ile uzaklaştırıldıktan

sonra bazı yağlar yağı matlaştıran, görünüşündeki albeniyi azaltan ve düşük sıcaklıklarda

Page 39: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

34

çökme eğiliminde olan bileşenler içerirler. Bu bileşenler yağın cinsine bağlı olarak özellikle

ayçiçek, mısır, pamuk, pirinç ve zeytinyağı gibi yağlarda wakslar (uzun zincirli yağ alkolleri),

stearinler ve erime noktası yüksek olan doymuş gliseridlerden oluşurlar.

Vinterizasyon kademeli olarak soğutulan ve düşük sıcaklıklarda yavaş bir karıştırma eşliğinde

bekletilen yağda oluşan kristallerin süzülerek uzaklaştırılması işlemidir. Vinterizasyonda

kristallenmeyi başlatmak ve süzmeyi iyileştirmek için vinterize toprağı; “perlit” kullanılmakta

ve süzme işlemi ile yağdan ayrılmaktadır.

Şekil 3.13 Deodarizasyon Ünitesi

Page 40: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

35

3.2.2.6 Deodorizasyon

Bu işlemin amacı yağa koku, tat-aroma, asitlik ve renk veren maddelerin uzaklaştırılmasıdır.

Deodorizasyon işlemi sırasında yağdan uzaklaştırılan maddeler; sabunlaşan maddeler (serbest

yağ asitleri, kısmi gliseridler, metilik esterler, mumsu maddeler), sabunlaşmayan maddeler

(parafinik hidrokarbonlar, olefinik ve poliolefinik maddeler, steroller, triterpenik alkoller) ve

oksidatif tepkimeler sonucu oluşan ürünler (aldehitler, ketonlar, peroksitler) olmak üzere üç

grup altında toplanır.

Yağa istenmeyen tat ve koku veren maddeler trigliserid molekülündeki yağ asidi zincirlerine

zayıf van der Waals kuvvetleri ile bağlıdır. Bu maddeler yüksek sıcaklıklarda düşük buhar

basıncına sahiptirler. Bu nedenle yüksek sıcaklık (220-300oC) ve düşük basınç (1-8 mm Hg)

altında çalışarak bu maddelerin buhar basınçlarını destile edilebilecekleri basınca

yaklaştırmak mümkündür. Ayrıca, yağa direk buhar enjekte ederek buharın sürükleyici etkisi

ile bu maddelerin yağdan daha kolay uzaklaştırılmaları mümkün olmaktadır.

Buharın yüksek verimle kullanılması, sıcak yağın atmosferik oksidasyondan korunması ve

hidroliz sonucu serbest yağ asitlerinin oluşumunun önlenmesi için deodorizasyon işlemi

vakum altında gerçekleştirilir.

Genellikle deodorizasyon işlemi 220-300oC arasındaki sıcaklıklarda yapılmaktadır. Ancak

yüksek sıcaklık doymamış yağ asitlerinde izomerizasyona neden olmakta ve özellikle

240oC’den yüksek sıcaklıklarda çalışıldığında izomer yapı oluşumu ve doğal antioksidantlar

olan tokoferollerin kaybı hızlanmaktadır.

Deodorizasyon yalnız bir buharla destilasyon işlemi değildir. İstenmeyen koku ve aroma

verici bileşiklerin uzaklaştırılması işine ilave olarak bir takım kimyasal reaksiyonlar da

gerçekleşir ki bunlar deodorize yağın stabilitesini (kararlılığını) ve kalitesini etkilemektedir.

Page 41: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

36

Ayçiçek yağı işletmesinde safhalar ve safhalar sonucunda ortaya çıkan mamuller aşağıdaki

gibidir:

Temizleme esas üretim gider yeri

Kırma Esas üretim gider yeri I.Safha:Ayçiçekyağı

Ayırma esas üretim gider yeri tohumundan küspe hamyağ

Pullama esas üretim gider yeri elde etme safhası.

Kavurma esas üretim gider yeri

Presyon esas üretim gider yeri

Süzme esas üretim gider yeri II.Safha:Presyon yöntemine

Ekstraksiyon esas üretim gider yeri göre daha gelişmiş olan

ekstraksiyon yöntemiyle

içinde bir miktar küspe

bulunan presli ham

yağdan tamamen yağ

elde edilen safha.

Page 42: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

37

Degumming esas üretim gider yeri III.Safha:Ekstraksiyon

Nötralizasyon esas üretim gider yeri

Kurutma esas üretim gider yeri ile içindeki küspeden

Ağartma esas üretim gider yeri

Vinterizasyon esas üretim gider yeri arınan ekstre yağın

Deodorizasyon esas üretim gider yeri

Deodorize edildiği

Safha.

1. – 2. Nötralizer 5.Soğutucu 9. Ham yağ tankı 3. Ağartıcı 6. Termik sıvı ısıtıcı 10. Ağarıcı yağ tankı 4. Deodarizer 7.-8. Filtre 11.-12. Sabun Eleği

Page 43: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

38

4.KAPASİTE SEÇİMİ Bir ayçiçek yağı fabrikasının kapasitesini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlar potansiyel

pazar, doğa, zamanlama, tohumların boyutu ve güvenilebilirliği, solvent temini, ulaşım ,

enerji, su , bakım ve depolama özelliklerinin yeterliliği ve güvenirliliği ve güvenli standartları

bulabilmek bu faktörlerin başında sayılabilir.

Tablo 4.1 Yıllara Göre Kapasite KAYNAK : Tarım ve Köyisleri Bakanlıgı, Tarımsal Ekonomi Arastırma Enstitüsü Grafikte de görüldüğü gibi Türkiye kapasitesinin tamamını kullanmamaktadır. Bütün

durumları incelemeye aldığımızda bizim şirketimizin ekstraksiyon kapasitesini günde 315 ton

ayçiçeği tohumu ve ayrıca günlük 120 ton ham yağ rafine edebilecek bir kapasiteye sahip

olması gerektiğini uygun bulduk.

Page 44: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

39

5 . BLOK AKIŞ DİYAGRAMI VE PROSES AKIŞ DİYAGRAMLARI 5.1 Blok Akış Diyagramı

TARTIM

KIRMA-PARÇALAMA

KABUK AYIRMA

SIKIŞTIRMA

PRESLEME

EKSTRAKSİYO

DİSTİLASYON

NÖTRALİZASYON

KURUTMA- AĞARTMA

KÜSPE+HEGZAN

AYÇİÇEK TOHUMU

VİNTERİZASYON

ŞİŞELEME

NAKLİYAT

Page 45: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

40

5.2 Proses Akış Diyagramı

TARTIM

1

3

6

BOTTLING UNIT

7

99

8

10

16

14

20

17

19AĞARTMAFILTRESİ

26

23

21

NAKLİYE UNITESİ

HAM MALZEME

PARÇALAYICI

ELEK

TEMİZLENMİŞHAM MALZEME

TANKIV-1

ISIT

ICI

EXTR

ACTO

R

DİS

TİLA

SYO

N KO

LON

U

KEKV-3

MISELLA TANK V–4

YAĞTANKI

V-5

SOAPSTOCK TANKV-6

YAĞLI TOPRAK TANKV-7

E-1

E-3

E-2

11

H3PO4NaOHSAF SU

NÖTRALİZASYON KOLONU

P-1

P-4

VINTERIZATOR

DEODORIZATOR

28

27YOĞUNLAŞMIŞMADE TANKI

V-8

MISELLA

E-4

Buhar

Su

HEGZAN

TEMİZ TOHUM

4

5

12

13

15

SAFSIZLIKLAR 2

24

2425

18

AKIŞ DİYAGRAMI

P-3

PRESLEME

HEKZAN TANKI V-9

Page 46: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

41

6. MADDE VE ENERJ6. MADDE VE ENERJİİ DENKLDENKLİİKLERKLERİİ

TARTIM

1

3

6

BOTTLING UNIT

7

99

8

10

16

14

20

17

19AĞARTMAFILTRESİ

26

23

21

NAKLİYE UNITESİ

HAM MALZEME

PARÇALAYICI

ELEK

TEMİZLENMİŞHAM MALZEME

TANKIV-1

ISIT

ICI

EXTR

ACTO

R

DİS

TİLA

SY

ON

KOLO

NU

KEKV-3

MISELLA TANK V–4

YAĞTANKI

V-5

SOAPSTOCK TANKV-6

YAĞLI TOPRAK TANKV-7

E-1

E-3

E-2

11

H3PO4NaOHSAF SU

NÖTRALİZASYON KOLONU

P-1

P-4

VINTERIZATOR

DEODORIZATOR

28

27YOĞUNLAŞMIŞMADE TANKI

V-8

MISELLA

E-4

Buhar

Su

HEGZAN

TEMİZ TOHUM

4

5

12

13

15

SAFSIZLIKLAR 2

24

2425

18

AKIŞ DİYAGRAMI

P-3

PRESLEME

V-9

Page 47: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

42

6.1 Ön Ekstraksiyon Ünitesi (Temizleme, Ezme, Parçalama, Fırınlama,

Presleme)

6.1.1 Kütle Denkliği Temel = Günde 315 ton/gün ayçiçeği

= 13.12 ton/ saat ayçiçeği

Girenler – Çıkanlar + Üretilen – Tüketilen = Biriken

Üretilen = 0, Tüketilen = 0

Girenler:

İşlenmemiş ayçiçeği = 13.12 ton/saat

Çıkanlar:

Safsızlıklar = 13.12 * 0.22 = 2.88 ton/saat

Temizlenmiş Tohum = 13.12 – 2.88 = 10.24 ton /saat

Toplam = 13.12 ton /saat

6.1.2 Enerji Denkliği: Giren Enerji – Çıkan Enerji + Üretilen Enerji – Tüketilen Enerji = Birikim

(Üretilen Enerji = 0, Tüketilen Enerji = 0)

Giren Enerji = Tüketilen Enerji

Pres • Ayçiçeği

Su

Buhar

Temiz Tohum 1

4

6

Safsızlık 52

Page 48: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

43

Cp(kj/kg C) T(C)

Ham Tohum cpH 25

Temizlenmiş ve ezilmiş tohum cpT 90

Buhar 2.05 190

su 4.184 40

∆Hbuhar = 2260 kj/kg

Ham Tohum = H

Temizlenmiş ve ezilmiş tohum = T

Buhar = B

Su = S

Giren Enerji :

mH*CpH*T(Hgiriş) +mB*CpB*T (Bgiriş)

Çıkan Enerji :

mT*CpT*Tçıkış +mS*CpS*Tçıkış

mS=mB=3000kg/saat

Q= 3000*2.05*(190-100) 3000*2260 3000*4.184*(100-40)

Q=8086620 kJ/saat = 2246.28 kW

Q=m*Cp*(Tçıkış-Tgiriş)

8086620 =13120*Cp*(90-25)

Cp=9.48 kJ/saat

Kabuller:

İşlenmemiş tohumun 1 atmosfer basınçta, 25ºC sıcaklığından 90ºC sıcaklığa ısıtılarak

tavlama yapıldığını kabul ediyoruz.

Sistemde enerji kaybının olmadığını kabul ediyoruz.

Kızgın buhar, sisteme 190ºC de girip, sistemi 40ºC de terk ediyor.

Page 49: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

44

6.2 Ekstraksiyon Ünitesi

6.2.1 Kütle Dengesi Girenler :

MG = 10.24 ton / saat

Hegzan = 13.12 ton /saat

Prosesimizde, ilk giren ayçiçeği miktarıyla 1-1 oranında hegzan giriyor.

Çıkanlar:

Kekteki yağ miktarı, giren yağ miktarının % 0.5 – 2 ‘si arasında olmalıdır. Biz prosesimizde

kekteki yağ miktarını % 0.5 kabul ediyoruz.

m&y = 10.24 * 0.015 = 0.15 ton /saat

10.24 – 0.15 = 10.09 ton/saat

m&h = 13.12 * 0.008 = 0.1 ton /saat

13.12 – 0.1 = 13.02 ton /saat

10.09 + 13.02 = 23.11 ton /saat

Toplam misella (%44 yağ + %56 hegzan ) = 23.11 ton /saat

Girenler:

Temizlenmiş ve Ezilmiş Tohum = 10.24 ton /saat

Hegzan = 13.12 ton /saat

Çıkanlar:

Misella = 23.11 ton /saat

Kek = 0.25 ton /saat

EkstraktorTemiz Tohum

Kek(Küspe+Hegzan)

Misella

Hegzan

6

11

7

8

Page 50: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

45

6.2.2 Ekstraksiyon Enerji Denklemi Giren Enerji - Çıkan Enerji + Üretilen Enerji - Tüketilen Enerji = Biriken Enerji

Üretilen Enerji = Tüketilen Enerji = Biriken Enerji = 0

Giren Enerji:

Hegzan = mh

Temizlenmiş tohum =mT

Giren enerji = mh *CpH*TH + mT *CpT*TT

mh = 2500 kg

Çıkan Enerji:

Kek = mk Misella = mm

Çıkan Enerji = mk *CpK*TK + mm *CpM*TM

Cp (kJ/kgºC) T (ºC)

Hegzan 2.2 40

Misella (%44yağ + %56 hegzan) 1.67 60

Temizlenmiş ve ezilmiş tohum 9,48 90

Kek(küspe +hegzan) 9,48 60

Giren Enerji - Çıkan Enerji + Üretilen Enerji - Tüketilen Enerji = Biriken Enerji

Üretilen Enerji = 0 , Biriken Enerji = 0

Giren Enerji:

Giren Enerji = 13120 * 2.2 * 60 + 10240 * 9,48 * 90 =10468608 kJ/saat = 2907,95 kW

Çıkan Enerji:

Çıkan Enerji = 100 * 2.2 * 60 + 250 * 9,48 * 60 + 13020 * 2.2 * 60 + 10090 * 1.67 * 60

= 2285058 kJ /saat = 801,405 kW Tüketilen Enerji = 2907,95-801,405= 1428,66 kW

Page 51: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

46

6.3.Toasting (Solvent Giderme) Ünitesi

Yaptığımız hesaplamalar sonucu hegzan geri dönüşümünün çok az miktarda olacağını buna

karşılık maliyetinin yüksek olacağına karar verdik. Bu nedenle toasting ünitesini prosesimize

katmadık.

6.3.1Kütle Denkliği Girenler:

Kek = 0.25 ton/saat

Çıkanlar:

Hegzan = 0.1 ton /saat

Küspe = 0.15 ton /saat

Toplam = 0.25 ton /saat

6.3.2 Enerji Dengesi 1 Atü = 1Ata – 1

1 Ata = 9.81 * 10^4 Pa

Cp (kJ/kgºC) T(ºC)

Kek ….. 60

Hegzan 2.5 78

Küspe 9,48 120

Toasting küspe

Hekzan Q

Kek (küspe+hegzan)

Page 52: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

47

Giren Enerji:

Giren Enerji = 100 * 2.5 * 60 + 250 * 9,48 *60= 43,66 kW

Çıkan Enerji:

Çıkan Enerji= 100 * 2.5 * 78 + 250 * 9,48* 120 = 84,1666 kW

Gereken Enerji =84,1666 - 43,66 = 40,506 kW

Bu enerji buhar kullanılarak;

12 Atü’ de Cp = 2.05 kJ/kgºC

6.4. Distilasyon Ünitesi

6.4.1 Kütle Dengesi: Girenler:

Misella içindeki hegzan = 23.11 * 0.56 = 13.02 ton /saat

Misella içindekiyağ miktarı = 23.11 * 0.44 = 10.09 ton /saat

Toplam = 23.11 ton /saat

Çıkanlar:

Hegzan = 13.02 ton /saat

Yağ = 10.09 ton /saat

Toplam = 23.11 ton /saat

Distilasyon Kolonu Misella 9

10

Hegzan

Ham Yağ

14Buhar

12

Buhar 13

Page 53: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

48

6.4.2 Enerji Dengesi

Cp (kJ/kgºC) T(ºC)

m&h 2.2 60

Distilasyondan çıkan hegzan 2.5 75

m&y 1.67 60

Ham yağ 1.67 100

Buhar 2.05 115

Hegzanın ısı kapasitesi;

( 0 – 50 ºC ) → Cp = 2.2 kJ/kgºC

(50 – 100 ºC) → Cp = 2.2 kJ/kgºC

Çıkan Enerji:

Misella = 10090 * 1.67 * 60 + 13020 * 2.5 * 60 = 296418 kJ /saat

= 823.33 kW

Giren Enerji:

Ham yağ = 10090 * 1.67 * 100 = 1685030 kJ/saat = 468 kW

Hegzan = 13020 * 2.5 * 75 = 2441 kJ /saat =678 kW

Toplam = 1146.125 kW

Gereken Enerji = 1146.125 – 823.33 = 322.795 kW

Bu enerji 5 Atü’ de Cp = 2.05 kJ/kgºC özeliklerine sahip buhar tarafından sağlanır.

Page 54: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

49

6.5 Soğutma Ünitesi

6.5.1 Enerji Dengesi Girenler:

Hegzan 75 ºC

Soğutma suyu 20 ºC

Çıkanlar:

Hegzan 40 ºC

Soğutma suyu 60 ºC

Hegzanın kaynama noktası = 69 ºC

∆Hbuhar hegzan = 334.8 kJ/kg

Giren Enerji = Çıkan Enerji

13020 * 2.5 * (75 – 69) + 13020 * 2.5 * (69 – 40 ) + 13020 * 334.8 = Msu * 4.184* (60 – 20)

Msu = 32853 kg/saat

Kabuller:

Sistemde enerji kaybının olmadığını kabul ediyoruz.

Hegzan kaybı olmadığı kabul varsayılmıştır.

Soğutma Hegzan Hegzan

Su

Su

10 11

Page 55: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

50

6.6 Yağ Soğutma Ünitesi

6.6.1 Kütle Dengesi Giren ham yağ = Çıkan ham yağ = 10.09 ton/saat

6.6.2 Enerji Dengesi Girenler:

Hamyağ 100 ºC

Soğutma suyu 20 ºC

Giren Enerji = 10090 * 1.67 * 100 = 1685030 kJ/saat = 468.06 kW

Çıkan Enerji = 100 * 1.67 * 25 = 421257.5 kJ/saat = 117.06 kW

Yağdan alınan enerji = 1685030 – 421257.5 = M * 4.184 * (55- 20)

M= 8629.968 kg/saat

Kabuller:

Soğutma suyunun 20º C’deki Cp değeri 4.184 kJ/kg ºC dir.

Yağ Soğutma 14 16

Su

Su

HamYağ Ham

Page 56: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

51

6.7 Nötralizasyon Ünitesi

6.7.1 Kütle Dengesi Girenler:

Hamyağ = 10.09 ton/saat

NaOH = 7 kg NaOH / 1 ton ham yağ

10.09 ton/saat ham yağ için, 70.63 kg/ saat NaOH

H3PO4 = 2 kg H3PO4 / 1 ton ham yağ

10.09 ton/saat ham yağ için, 20.18 kg/ saat H3PO4

Saf su = 254 kg/ 1 ton ham yağ

10.09 ton/saat ham yağ için, 2562.86 kg su

Toplam 127443.67 kg/saat

Çıkanlar:

Nötralize olmuş yağ = 10.09 ton/saat

Soap stock = 2653.67 kg/ saat

Toplam = 1274.67 kg/ saat

Kabuller:

Sistemde kütle kaybının olmadığını kabul ediyoruz.

NötralizasyonHam yağ Ham yağ

H3PO4 NaOH Saf su

Soap Stock

1716 20

19

Page 57: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

52

6.8 Kurutma ve Ağartma Ünitesi

6.8.1 Kütle Dengesi Girenler:

Nötralize olmuş yağ = 10.09 ton/saat

Ağartma toprağı = 5 kg/ 1 ton yağ

10.09 ton/saat yağ için, 50.45 kg/saat ağartma toprağı

Toplam = 1014545 kg/saat

Çıkanlar:

0.4 kg yağ / 1 kg ağartma toprağı

50 kg/ saat ağartma toprağı için, 20 kg/ saat yağ

Yağlı ağartma toprağı miktarı, 70.45 kg/ saat

Ağartılmış yağ miktarı = 10090 – 20 = 10070 kg/ saat

= 10.070 ton/saat

Toplam = 101060.45 kg/saat

Kabuller:

Bu ünitedeki hesaplamalarda yağ kütlesindeki kayıplar ihmal edilmiştir.

Toprakla AğartmaNötralize Edilmiş

Yağ Ağartılmış Yağ

Ağartma Toprağı

YağlıToprak

20 21

23

24

Page 58: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

53

6.9 Vinterizasyon Ünitesi

6.9.1 Kütle Dengesi Girenler: Ağartılmış Yağ = 10070 kg/h

Perlit = 6 kg perlit/1 ton yağ

10070 kg/sa yağ için = 60.42 kg perlit

Toplam = 10130.42 kg/sa

Çıkanlar:

Vinterize olmuş yağ = 10070 kg/h

Perlit = 60.42 kg/h

Toplam = 10130.42 kg/h

Kabuller:

Bu ünitede kütle kaybı olmadığı kabul edilmiştir.

Vinterizasyon 23 24

25

26Ağartılmış Yağ

Vinterize edilmiş Yağ

Perlit

Perlit

Page 59: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

54

6.10 Deodorizasyon Ünitesi

6.10.1 Kütle Dengesi Girenler: Vinterize Olmuş Yağ =10070 kg/h Çıkanlar: 3 gr yoğunlaşmış madde/1 ton yağ

10070 kg/sa yağ için =30.21 kg yoğunlaşmış madde

Deodarize olmuş yağ =10070-30.21=10039.79 kg/h

Toplam =10070 kg/h

Deodarizasyon Vinterize Edilmiş Yağ

26 27

28Deoderize edilmiş yağ

Yoğunlaşmış madde

Page 60: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

55

7. PROSES EKİPMAN TASARIMI

7.1 Misella Depolama Tankı Boyutlandırılması V = 2*(FL*τ/ρL)

FL = Akış hızı

τ = Kalma zamanı

ρ = Misellanın yoğunluğu

V = Tankın Hacmi

ρhegzan = 2.72 kg/m3

ρayçiçek yağı = 910 kg/m3

τ =5 dk

FL =23110 kg/m3

Kabuller:

Misella %44 ayçiçek yağı ve %56 hegzan içermektedir.

Misellanın yoğunluğu = (0.44*910+0,56*2.72)

= 401.92 kg/m3

V = 2*{23110*(5160/401.92)}

V = 20.9 m3

7.2 Ham Yağ Soğutucusu için Isı Değiştirici Alanı

Q= U * A *∆T

V = 1 Btu/ft².h.F = 568 kj/m².sa.F

Cp yağ = 1.67 kJ/kgºC

F = 10.09 kg/ saat

Page 61: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

56

T1= 1.8 * 100 + 32 = 212 º F

T2 = 1.8 * 25 .+ 32 = 77 º F

t1= 1.8* 20 + 32 = 68 º F

t2= 1.8* 55 + 32 = 131 º F

∆Tlm= [(T- t2) – (T2 – t1)] / ln [(T1 – t2) / ( T2 – t1) ]

∆Tlm= [(212- 131) – (77 – 68)] / ln [(212 – 131) / ( 77 – 68) ]

∆Tlm= 33 º F

Q= 10090 * 1.67 *(100 – 25) = 126377.5 kj/saat

Q= U * A* ∆Tlm

126377.5 = 568 * A* 33

A= 67.42 m²

Isı değiştirici alanı büyük olduğu için dört geçişli ısı değiştiricisini tercih ediyoruz.

7.3 Hegzan Pompasının (P-3) Boyutlandırılması

Bernoully Denklemi

[(Vort2²-Vort1²)/2*α]+[ [ρ*(z2-z1)]+[( ρ2- ρ1)/ ρ]+ΣF+Ws=0

Kabuller:

Vort1=Vort2

P2=P1

ΣF=0

-Ws=ρ*(z2-z1)

z1=0

Page 62: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

57

z2=3m

ρ=9.81 m/s²

-Ws=29.43 J/kg

-Ws=η*Wp/m`

η =0.5(pompa verimi)

m`= 13.12 kg/saat

Page 63: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

58

8.PROSES ALANI SEÇİMİ VE PLANLAMA Projemizin yerleşim alanını Romanya’nın Brasov şehrine yakın bir yer olarak seçtik.Çünkü;

Romanya’ da işçi ücretleri çok düşük ,

Bunun yanı sıra bölgede ayçiçeği üretimine uygun birçok tarımsal arazi mevcut

Projemizin en önemli girdilerinden olan su, elektrik, yakıt fiyatları çok pahalı değil

Ayçiçeği yağı pazarına ulaşım kolaylığı açısından da uygun bir alan,

Büyük pazarlara yakın,

Hem kara hem de demir yolu ulaşımı olduğu için nakliyat maliyetleri düşük.

Projemizin amacı Romanya ve dünyadaki diğer ülkelerdeki ayçiçeği yağı talebine ihracat

yaparak cevap vermektir.

Page 64: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

59

Page 65: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

60

9. EKONOMİK ANALİZ

9.1. Proses Birimlerinin Maliyetlendirilmesi

9.1.1. Misella Tankının (V-4) Maliyet Hesabı

V= 2*(FL* τ / gL)

V= 20.9 m³

FL = 23110 kg/m³

L/D =4

Kabuller:

D= 1.7 m olarak aldık.

Tank malzemesini karbon çeliği seçtik.

Çap (D) > 1.2 m olduğu için depolama tankını, yatay bir kap olarak boyutlandırıyoruz

Co değeri,çizelge 9.2’den seçilmiştir.

L = 4* D = 6.8m* 0.3048cm/ 1m = 22.3 ft

Fm= 1.00 (tablodan)

BC= C = Co(L/Lo)α (D/Do)β

BC= C = 600*(6.8/4)0.78 * (1.7/3)0.08 =516.42 $

Tablo 9.1.1. MBF=Fm Fp(Prof. Dr. Esen Bolat,Proses Tasarımı Ders Notları)

Gövde Malzemesi Kaplama,Fm Homojen,Fm

Karbon çeliği(CS) 1.00 1,00

Paslanmaz(316)(SS) 2.25 3,67

Monel 3.89 6,34

Titanyum 4.23 7,89

Page 66: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

61

Kabul:

MF= Modül faktörü =MF2 (bulduğumuz BC değeri 200 000 $’ dan küçük olduğu için

MF=MF2 seçtik.

MBF= Malzeme basınç faktörü =Fm. Fp

Çizelge 9.1 ten yaralanarak; malzeme olarak karbon çeliği (CS) kullandığımız için

Fm=1 kabul ediyoruz. ( Kap basıncını en düşük basınç olarak kabul ediyoruz.)

UF değerini çizelge 2001 temel alınarak yapılmıştır.

50 psig için;

Fp=1, Mbf= Fm*Fp =1*1= 1

Kurulmamış Cihaz Maliyeti = (BC). (MBF) = (516.42)*1 = 516.42 $

Kurma = (BC) (MF)-(BC) =(BC). (MF-1)

= (516.42) * (3.18 – 1) = 1125.796 $

(Karbon çeliği temelinde hesaplanmıştır.)

Toplam Kurulmuş Maliyeti = (BC). (MBF +MF – 1 )

= (516.42) * (1+3.18 – 1) = 1642.2 $

BMC=Güncellenmiş Çıplak Modül Maliyeti = UF.(BC). (MBF +MF – 1 )

UF=Bugünkü Maliyet İndeksi / Temel Maliyet İndeksi

(çizelge 9.2 kullanılarak 2001 yılındaki maliyet indeksini temel aldık)

Kabul :

Bugünkü maliyet indeksini 400 kabul ediyoruz.

UF = 400/397

UF=1.0075

BMC= 1.0075* (516.42)* (1+3.18 – 1)

BMC= 165453.22 $

Page 67: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

62

9.1.2Yağ Tankı (V-5) Maliyetlendirilmesi

V=2*(FL*τ/gL)

FL =10.09 ton/sa=10090 kg/saat

τ =5dk=5/60=0.08 sa

Kabuller:

gL=500 kg/m³ olarak kabul ediyoruz.

D=1.3 m

D=1.3m*1ft/0.3038 m = 4.26 ft

V= 2*(10090 *0.080/50)

V=3.23 m³

V= π(D/2)².L = 3.23

L=2.44m

L=2.44m*1ft/o.3048m=8.03 ft

Çap (D) > 1.2 m olduğu için yağ tankını, yatay bir kap olarak boyutlandırıyoruz.

BC= C = Co(L/Lo)α (D/Do)β

BC= C = 600*(8.03/4)0.78 * (4.26/3)0.98 =14570 $

MF=MF2 (bulduğumuz BC değeri 200000 $ dan küçük olduğu için )

Çizelge 9.2 den MF2=3.18

MBF= Malzeme Basınç Faktörü=Fm.FD

Kabul:

Çizelge 9.1 den yararlanarak; malzeme olarak karbon çeliği (CS) kullanıyoruz. Fm=1

dir.

Kap basıncını en düşük basınç değeri olarak kabul ettik.

50 psig için Fp=1

MBF=Fm.Fp=1*1=1

Kurulmamış Cihaz Maliyeti = (BC). (MBF) = (14570).(1)

= 14570 $

Page 68: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

63

Kurma =(BC). (MF-1) = (14570).(3.18-1)

= 31762.6 $

Toplam Kurulmuş Maliyeti = (BC). (MBF +MF – 1 )

= (14570).(1 + 3.18-1)

= 46332.6 $

UF=400/397

UF = 1.0075

BMC=Güncellenmiş Çıplak Modül Maliyeti = UF.(BC). (MBF +MF – 1 )

=1.0075 * (14570).(1+ 3.18-1)

=46.680 $

Tablo 9.1.2. Maliyet Hesaplama faktörleri(Prof. Dr. Esen Bolat,Proses Tasarımı Ders Notları)

Ekipman Tipi Co($*10³) So Aralık(S) α MF2/MF4/MF6/MF8/MF10

Proses Fırınları

S=Absorbe Edilen

Yük (106Btu/sa)

100 30 10-300 0.83 2.27/2.19/2.16/2.15/2.13

Doğrudan Ateşlemeli

Isıtıcılar S=Absorbe

Edilen

Yük (106Btu/sa)

20 5 1-40 0.77 2.23/2.15/2.13/2.12/2.10

Isı Değiştirici Gövde ve

Boru

S=Alan(ft²)

5 400 100-104 0.65 3.29/3.18/3.14/3.13/3.09

Isı Değiştirici Gövde ve

Boru

S=Alan(ft²)

0.3 5.5 2-100 0.024 1.83/1.83/1.83/1.83/1.83

Hava Soğutucular

S=Hesaplanan Alan

(ft²)/15.5

3 200 100-104 0.82 2.31/2.21/2.18/2.16/2.15

Santrifüj Pompalar 0.39 10 10-2*10³ 0.17 3.38/3.28/3.24/3.23/3.20 3.38/3.28/3.24/3.23/3.20

Page 69: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

64

S=C/H faktörü(gpm*psi) 0.65

1.5

2*10³

2*104

2*10³-2*104

2*104- 2*105

0.36

0.64

3.38/3.28/3.24/3.23/3.20

Kompresörler

S=fren beygir gücü 23 100 30 -104 0.77 3.11/3.01/2.97/2.96/2.93

Soğutma

S=ton soğutma

(12000Btu/sa uzaklaşan)

60 200 50 - 3000 0.70 1.42

9.1.3. Kek Tankı (V-3) Maliyet Hesabı

V=2*(FL*τ/gL)

V=815.64 m³

FL =2310 kg/saat

L/D=4

Kabul:

D=2m

L=4*D=8m/1ft/0.3048m =26.2 m

Tank malzemesi olarak karbon çeliği seçiyoruz.

Fm=1

Çap D> 1.2 olduğu için kek (V-3)tankını yatay bir kap olarak boyutlandırıyoruz.

BC= C = Co(L/Lo)α (D/Do)β

BC= C = 600*(8/4)0.78 * (2/3)0.98 =692.4 $

MF=MF2 (bulduğumuz BC değeri 200000 $ dan küçük olduğu için )

Çizelge 9.2den MF2=3.18

MBF= Malzeme Basınç Faktörü=Fm.Fp

Kabul:

Çizelge 9.1 den yararlanarak; malzeme olarak karbon çeliği (CS) kullanıyoruz. Fm=1

dir.

Kap basıncını en düşük basınç değeri olarak kaul ettik.

50 psig için Fp=1

MBF=Fm.Fp=1*1=1

Page 70: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

65

Tablo 9.1.3 Proses Birimlerinin Maliyetlendirilmesi(Prof. Dr. Esen Bolat,Proses Tasarımı Ders Notları

AYÇİÇEĞİ YAĞI ÜRETİMİNİN EKONOMİSİ

PROSES BİRİM GİDERLERİ Birim Sayısı Birim Fiyatı Fiyat($) Toplam ($)

Taşıyıcı 5 3.300 26.500 Kova Elevatörü 3 16.600 49.800 Ekstraktör 1 700.000 700.000 Toaster 1 600.000 600.000 Isıtıcı 5 5.000 25.000 Soğutucu 6 57.000 342.000 Kurutucu 3 13.500 39.900 Pompa 10 13.300 133.000 Tank 2 33.300 66.600 Filtre Edici 4 15.400 61.600 Karıştırıcı 4 131.000 524.000 Elek 4 17.000 68.000 Kaynatıcı 4 220.000 880.000 Deodorizasyon Grubu 1 167.000 167.000 Motoratör 1 50.000 50.000 Kompresör 1 80.000 80.000 Yağ Tankı 8 16.700 133.600 Ayırıcı 3 25.400 76.200 Distilasyon Grubu 1 1.000.000 1.000.000 Depolama Tankı 7 3.300 23.100 AğartmaTankı 1 60.000 60.000 Öğütücü 2 50.000 10.000 Membran 3 80.000 240.000 Fan 2 200000 400.000 Silolar 6 20.000 120.000 Kaynatma Kulesi 1 920.000 920.000 Toplam Ekipman Maliyeti 6.906.300

Page 71: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

66

Tablo 9.1.4 Toplam Sermaye Hesabı

DOĞRUDAN GİDER YÜZDE(%) GİDER ($)

Satın Alınmış Ekipman

100

6.906.300

Kurulmuş Cihaz Maliyeti 45

3.107.835

Cihaz Kontrolü (kurulum) 9

621.567

Pompalama(kurulum) 16 1.105.008 Elektrik(kurulum) 10 690.630 Binalardaki bağlantı servisleri 25 1.726.575 Servis 40 2.762.520 Arazi 6 414.378

Toplam Yerleşim Doğrudan Gideri 26.4 18.232.632

Dolaylı Maliyet Mühendis ve Yönetici 33 2.279.079 İnşaat Harcamaları 39 2.693.457

Toplam Dolaylı Maliyet 72 4.972.536

Toplam Direkt ve Dolaylı Yerleşim Maliyeti 33.6 23.205.168

İnşaat İşçilerinin Ücreti 17 1.174.071 Beklenmedik Harcamalar 34 2.348.142

Kurulmuş Sermaye Yatırımı 38.7 26.727.381

İşletme Maliyeti 68 4.696.284

Toplam Sermaye Yatırımı 45.5 31.423.665

Page 72: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

67

9.2 Ham Madde Gideri

Tablo 9.2.1. Ayçiçeği Sanayii Dolaylı Malzeme Giderleri

Dolaylı Malzeme

Adı Gider Yeri

1 Lt Ayçiçeği Yağının

Oluşumunda Kullanılan

Miktar

BirimBirim

Fiyat(YTL)

1 Lt Ayçiçeği

Yağı Maliyet

Tutarı

Fosforik Asit Nötralizasyon 0.0014 Lt 0.750 0.000001

Sıvı Likit Kostik Nötralizasyon 0.0018 Lt 0.252 0.000453

Sitrik Asit Deodarizasyon 0.00007 kg 1.300 0.000091

Sülfürik Asit Nötralizasyon 0.00007 Lt 1.300 0.000091

Perlit Toprağı Vinterizasyon 0.0011 kg 0.140 0.000154

Ağartma Toprağı Ağartma 0.0058 kg 0.475 0.002275

Hekzan Ekstraksiyon 0.005 kg 5.000 0.025

Filtre Bezi Süzme 0.001 m 2.000 0.002

Filtre Bezi Süzme 0.001 m 2.000 0.002

Filtre Bezi Degumming 0.001 m 2.000 0.002

Filtre Bezi Vinterizasyon 0.001 m 2.000 0.002

Çember Süzme 0.0088 kg 1.800 0.01584

Çember Degumming 0.001 adet 15.000 0.0150 Çember Vinterizasyon 0.001 adet 15.000 0.0150 Çember Süzme 0.001 adet 15.000 0.0150

9.2.1.Hegzan

Hegzan yardımcı maddesi, esas üretim gider yerlerinden sadece ekstraksiyon aşamasında

kullanılmakta ancak ayçiçeğinin bünyesine girmemektedir. Bu aşamaya bir miktar küspe

karışık olarak gelen presli ham yağın içindeki küspenin büyük oranda ayçiçeği yağına

çevrilmesi hegzan sayesinde olur. Örnek ayçiçeği yağ işletmemizde 300000 kg ayçiçeği

tohumu temizlik aşamasından üretime alınmıştır.Ticaret odasının açıklamış olduğu oranlar

dahilinde 300000 kg ayçiçeği tohumundan

Page 73: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

68

300000*%38=114000 lt ayçiçeği yağı elde edilmiştir.

Süzülen 114000 kg ham yağ ekstraksiyon bölümüne geldiğinde ise hekzan gazı yardımı ile

tamamen küspeden kurtulur. Hekzanın maliyetini aşağıdaki şekilde hesaplayabiliriz:

1 kg hekzan fiyatı= 5 YTL

1 lt yağ oluşumu için kullanılan hekzan miktarı = 0.005 kg

1 lt yağ oluşumu için kullanılan hekzan maliyeti = 0.005 kg *5 YTL

114000 lt yağ için hekzan maliyeti = 0.005 kg*5 YTL * 114000 lt = 2850 YTL

9.2.2Fosforik Asit

Ekstraksiyon aşamasının sonunda 123000 lt ekstre yağ elde edilir. Fosforik asit maliyeti şu

şekilde hesaplanır:

1 lt fosforik asit fiyatı = 0.75 YTL

1 lt yağ oluşumunda kullanılan fosforik asit miktarı = 0.0014 lt

1 lt yağ için kullanılan fosforik asit maliyeti = 0.0014 lt* 0.75 YTL

123000 lt yağ için fosforik asit maliyeti= 0.0014 lt* 0.75 * 123000 lt = 129.15 YTL

9.2.3. Sıvı Kostik

Sıvı kostik yardımcı madde olarak sadece nötralizasyon aşamasında kullanılır.

1 lt sıvı kostik fiyatı = 0.252 YTL

1 lt yağ üretiminde kullanılan sıvı kostik miktarı= 0.0018 lt

1 lt yağda sıvı kostik maliyeti=0.252 YTL* 0.0018 lt*123000lt=55.79 YTL

9.2.4.Filtre Bezi

Ayçiçeği yağı işletmemizde filtre bezi,vinterizasyon aşamasında kullanılır.

1m filtre bezi = 2YTL

1 lt yağ üretiminde kullanılan filtre bezi miktarı= 0.001 m

1 lt yağ üretiminde kullanılan filtre bezi maliyeti =0.01m * 2 YTL*123000=246 ytl

Filtre bezi, üç aşamada ayçiçeği yağının süzülmesine yardımcı olmaktadır. Bu şamalardan

süzme aşamasında yağ 114000 lt, degumming ve vinterizasyon aşamasında ise 123000 lt dir.

9.2.5. Süzme Toprak:

Süzme toprak, ayçiçeği yağı üretiminde sadece süzme aşamasında kullanılır.

1 kg süzme toprak fiyatı=1.8 YTL

1 lt ayçiçek yağ üretiminde kullanılan süzme toprak miktarı= 0.0088 kg

Page 74: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

69

114000 lt ayçiçek yağ üretiminde kullanılan süzme toprak maliyeti= 1.8 lt* 0.0088

kg*114000= 1805.76 YTL

9.3.İşletme malzemesi

9.3.1. Yedek Parça:

Ayçiçeği yağı üretiminde, esas üretim gider yerlerinin hepsinde, makine ve cihaz

kllanıldığında ve bu makineler için düzenli olarak bakım yapıldığında yedek parça gideri

oluşturmak gerekir. Ayçiçeği yağı işletmemizde Mayıs ayında 525 YTL lik yedek parça

gideri yapıldığını düşünerek tüm esas üretim gider yerlerine eşit olarak dağıtılmıştır.

525 YTL/ 14 aşama = 37.5 YTL

Tablo 9.2.2 Proses Birimlerine Göre İşçi Sayısı

ESAS ÜRETİM

GİDER YERİ

ÇALIŞAN İŞÇİ

SAYISI

SSK İŞ VEREN

PAYI(1 İŞÇİ İÇİN

40.95 YTL)

İŞSİZLİK

SİGORTASI ( 1

İŞÇİ İÇİN 6.98

YTL)

KANUNİ STA.

BAĞLI ÖDEME

Temizlik 8 327.6 55.98 383.58

Kırma 9 368.5 62.97 431.52

Ayırma 9 368.5 62.97 431.52

Pullama 12 491.4 83.97 575.37

Kavurma 10 409.5 69.97 479.47

Presyon 9 368.5 62.97 431.52

Süzme 10 409.5 69.97 479.47

Ekstraksiyon 11 450.45 76.97 527.42

Degumming 11 450.45 76.97 527.42

Nötralizasyon 9 368.5 62.97 431.52

Kurutma 12 491.4 83.96 575.37

Ağartma 10 409.5 69.97 479.47

Vinterizasyon 12 491.4 83.97 575.37

Deoderizasyon 9 368.5 62.97 431.52

Page 75: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

70

Tablo 9.2.3 Proses Birimlerine Göre İşçi Ücretleri ESAS ÜRETİM

GİDER YERİ

ESAS

ÜCRETLER

İŞVEREN

SSK PAYI

İŞŞİZLİK

SİGORTASI

GELİR

VERGİSİ

DAMGA

VERGİSİ

SSK İŞÇİ

PAYI

Temizlik 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80

Kırma 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Ayırma 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80

Pullama 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Kavurma 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Presyon 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Süzme 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80

Ekstraksiyon 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Degumming 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80

Nötralizasyon 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Kurutma 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Ağartma 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80

Vinterizasyon 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Deoderizasyon 92 40.95 4.198 17.707 0.84 2.80 Tablo9.2.4Ham madde Giderleri

Hammadde Giderleri

90.000 ton/yıl Ünite Kütle(t/yıl) Gider($)

Ayçiçeği Tohumu 90.000 11.357.100 Hekzan 606 101.307 Fosforik asit (H3PO4) 72 4.600 Sodyum Hidroksit(NaOH) 252 6.100 Perlit 216 30.100 Ağartma Toprağı 180 152.000 Toplam 91.326 11.651.207

Page 76: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

71

Tablo 9.2.5 Maaş Dağılımı Başlık Personel Ücret($/ay) Toplam($/ay)

Genel Müdür 3 5.000 15.000 Yönetim 4 3.000 12.000 Muhasebeci 3 2.000 6.000 Makine Mühendisi 4 2.500 10.000 Elektrik Mühendisi 5 2.500 12.500 Kimya Mühendisi 4 2.500 10.000 Gıda Mühendisi 3 2.500 7.500 Operatör 230 1.750 402.500 Doktor 1 2.000 2.000 Hemşire 1 1.500 1.500 Diğerleri 30 1.295 38.831,42 Toplam 288 517.831,42

9.3 Ayçiçek Yağı Üretimi Ve Satışı İle İlgili Safha Maliyetlendirilmesi

9.3.1Presyon Safhası

Ayçiçeği yağı üretiminin 1. safhasını oluşturan Presli yağ elde edilmesi sonucunda aşağıdaki

değerler elde edilmiştir:

%39 Ham Yağ (Presli yağ-bir miktar küspe)

%40 (Yem olarak satılır veya işletmelerde kullanılır)

%17 Kabuk( yakıt olarak satılır veya işletmede kullanılır)

%5 fire

Üretime 300000 kg ayçiçeği tohumu ile başlamıştık.

16280720548 – x %39 = 6213273695- (hamyağ – presli yağ)

16280720548 – x %40 = 7357824113 - (küspe)

16280720548 – x %17 = 1962086430 - (kabuk)

16280720548 – x %5 = 817536013- (fire)

1. safha sonunda elde edilen çıktı miktarları ve birim maliyetleri ise

300000 kg * %39= 117000 YTL (presli hamyağ)

300000 kg * %40 =120000 YTL(küspe)

300000 kg * %17 = 15000 YTL ( fire)

Presli ham yağ = 6213273695/117000 = 0.053 YTL/lt

Küspe = 7357824113/ 120000 = 0.061 YTL/kg

Page 77: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

72

Kabuk = 1962086430/51000= 0.038 YTL/kg

Fire = 817536013 / 15000= 0.052 YTL/kg

Endirekt malzeme 225 YTL

Endirekt işçilik 2732 YTL

Memur ücreti ve gıda 493 YTL

Dış.Sağ.Fay.veHiz. 962 YTL

Çeşitli giderler 1910 YTL

Vergi resim ve harç. 84 YTL

Amort.ve Tük.Pay. 175 YTL

Finanasman giderleri 188 YTL

Elektrik 148 YTL

Yakıt 176 YTL

Depo 137 YTL

Sosyal 158 YTL

Bakım 104 YTL

Pazarlama 212 YTL

Yönetim 212 YTL

Finans 212 YTL

MALİYET TOPLAMI 16280 YTL

9.3.2 Ekstraksiyon Safhası

Ayçiçeği yağı işletmemizde I.safhadan gelen hamyağ maliyeti;

Direkt ilk madde ve malzeme 6213 YTL

Direkt işçilik gideri 1932 YTL

Genel üretim maliyetleri 3932 YTL

Toplam maliyet 12077 YTL

Page 78: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

73

Ekstraksiyon yöntemiyle 0.114 YTL + küspe =0.123 YTL yağa dönüşecek. Bu durumda

birim maliyet aşağıdaki gibi olur:

12077 / 12300 = 0.981 YTL/lt ekstre yağ

Genel üretim maliyetlerinin detayları;

Endirekt malzeme 734 YTL

Endirekt işçilik 1006 YTL

Memur ücret ve giderleri 164 YTL

Dışardan sağlanan fayda ve hizmetler 320 YTL

Çeşitli giderler 636 YTL

Vergi resim ve harçlar 28 YTL

Amortisman ve tükenme payları 58 YTL

Finansman giderleri 62 YTL

Yardımcı üretim yeri payları 297 YTL

Elektrik 50 YTL

Yakıt 180 YTL

Yardımcı hizmet yeri payı

Depo 46 YTL

Sosyal 76 YTL

Bakım 58 YTL

Pazarlama ve satış gider yeri 212 YTL

Yönetim gider yeri 212 YTL

Finans gider yeri 212 YTL

Ayçiçeği yağı üretiminin 3.safhasında ekstraksiyon uygulamasından çıkan ektrakte yağın

deoderize edilmesi safhasında; degumming, nötalizason, kurutma, ağartma, vinterizasyon,

koku giderme aşamaları mevcuttur. Bu safhaya ait bilgiler aşağıdaki gibidir.

Doğrudan ilk madde ve malzeme 12077 YTL

Doğrudan işçilik 5796 YTL

Genel üretim maliyetleri 9086 YTL

Endirekt malzeme 667 YTL

Endirekt işçilik 3020 YTL

Page 79: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

74

Memur ve ücret gid. 493 YTL

Dışarıdan sağ.Fay ve H. 962 YTL

Çeşitli giderler 1910 YTL

Vergi resim ve harçlar 84 YTL

Amortisman ve tük. Pay 175 YTL

Finansman giderleri 189 YTL

Yönetim Gider Yeri 212 YTL

Finans Gider Yeri 212 YTL

Toplam 26960 YTL

Birim maliyet (depolanan rafine deoderize yağ) = 26960 / 12300 = 2.191

Page 80: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

75

10. SONUÇ Projemizin amacı Romanya ve dünyadaki diğer ülkelerdeki ayçiçeği yağı talebine ihracat

yaparak cevap vermektir. Hesaplanan verilerden prosesimizin ayçiçeği yağı için uygun

olduğunu söyleyebiliriz.

Page 81: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

76

KAYNAKLAR

Robert H.Perry, Don W. Gren, “Perry’s Chemical Enginerrs’ HandBook”, McGraw

Hill InternationalEditions, 7. Edition.

Prof. Dr. Aral Okay , “Kimyasal Teknolojiler”, Gazi Kitabevi

Bailey A. and Chrysam, M. “Industrıal Oıl and Fat Products”,1990

Prof. Dr. Esen Bolat., “Kimya Mühendisliği Ekonomisi Ders Notları”, 2002

Prof. Dr. Sabriye Pişkin, “Kimyasal Teknolojiler Ders Notları”,2005

Shereve., “Chemical Process Industries”, McGraw Hill Book Compay, Inc,

International Student Edition

George T.Austin, “Shereve’s Chemical Process Industries”, McGraw Hill

International Editions, 5.Edition

Robert E. Treybol, “Mass Transfer Operations”, McGraw Hill International Editions,

3.Edition

Gael D.Ulrich, “A Guide To Chemical Engineering Process Design And Economics”,

1984

Yılmaz, İ., Trakya Birlik Entegre Tesisleri, Tekirdağ,2006

Ataner , M, Trakya Birlik Entegre Tesisleri, Tekirdağ,2006

Arslan, E, Kimya Mühendisleri Odası, İstanbul,2006

Demir, A., Zade Ayçiçek Yağı, Konya,2006

[1] www.igeme.gov.tr

[2] www.specengineers.com

[3] www.cybgroup.co.uk

[4] www.highwoodcrossing.com

[5] http://www.afyontarim.gov.tr/yapi/default.asp?sayfa=aycicegi.htm

[6] http://www.zade.com.tr/uretim.htm

[7] http://www.kristaloil.com.tr/aycicek.html

[8] www.omu.edu.tr/akad/fklt/muh/gida/firmalar.html - 41k

[9] dmoz.org/World/Türkçe/Ekonomi_ve_İş_Dünyası/Gıda_Maddeleri_ve_İçecek/Yağ/ - 9k –

[10]http://www.cukobirlik.com.tr/yararli_detay.asp?ID=16

[11]http://www.minayag.com.tr/

Page 82: ayçiçek yağı üretimi

www.kimyamuhendisi.com

77