Upload
ilker-diblan
View
6.648
Download
13
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
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
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.
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].
www.kimyamuhendisi.com
3
1.1. Ayçiçeği
.1
Şekil 1.2 Ayçiçeği yapısı [3]
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.
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
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
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.
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].
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.
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.
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
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
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
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
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 -
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.
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].
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
www.kimyamuhendisi.com
25
Şekil 3.3 Kesikli Ekstraktör
Şekil 3.4 Sepet Tipi Ekstraktör
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.
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
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.
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
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
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
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
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
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
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.
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.
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
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.
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
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
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
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
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.
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
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
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)
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
www.kimyamuhendisi.com
59
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
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 $
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 $
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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/
www.kimyamuhendisi.com
77