25 settembre 2003
Su nostra richiesta Giorgio Trigila fornisce questa documentazione relativa alla Centrale di Sannazzaro ove una parte dell’energia dovrebbe essere ottenuta con la gassificazione del petrolio

IMPIANTI DI COGENERAZIONE PER PRODURRE ENERGIA ELETTRICA e INTEGRAZIONE CON IMPIANTI DI GASSIFICAZIONE DEL RESIDUO DEL PETROLIO

Premessa: con riferimento ai progetti per la realizzazione di nuove centrali termoelettriche con cogenerazione ed in merito alla possibilità di alimentare con gas di sintesi (prodotto dal residuo del petrolio) una turbogas, in alternativa al metano, è opportuna qualche sintetica considerazione tecnica .

Impianti di Cogenerazione
La maggior parte dei progetti relativi alle nuove centrali termoelettriche prevede la realizzazione di impianti di cogenerazione, al fine di ottenere una produzione combinata di elettricità e di calore. Un impianto convenzionale di produzione di energia elettrica ha un’efficienza di circa il 35%, mentre il restante 65 % viene disperso sotto forma di calore. Con la cogenerazione invece il calore prodotto dalla combustione non viene disperso, ma recuperato per altri usi. In questo modo viene raggiunta un’efficienza superiore che permette di risparmiare energia primaria e di diminuire i costi.
Infatti in una centrale a cogenerazione il calore di scarico ha livelli termici elevati i quali possono essere riutilizzati per la produzione di acqua calda (es. teleriscaldamento o processi industriali) oppure per produrre una ulteriore quota di energia elettrica (ciclo combinato). In termini di rendimento energetico la cogenerazione è sicuramente più vantaggiosa rispetto ad una produzione separata di energia elettrica e termica con le caldaie tradizionali. Inoltre, in caso di alimentazione a metano in sostituzione dell’olio combustibile, si ottiene un sensibile miglioramento dell’impatto ambientale, sia in termini di riduzione di emissione di ossidi di zolfo che di CO2 e di particolato.

Complesso integrato di Gassificazione a Ciclo Combinato

Dal residuo del petrolio si produce gas pro energia elettrica

In una raffineria il petrolio grezzo viene trasformato in prodotti finiti “pregiati” (principalmente GPL, benzina, kerosene e gasolio) attraverso fasi successive di lavorazione che comportano l’utilizzo di diversi tipi di impianti, sia di distillazione e di separazione dei vari componenti che di impianti “catalitici”, ove, all’interno di reattori contenenti catalizzatori specifici, avvengono reazioni chimico-fisiche che permettono di ottenere più prodotti e di miglior qualità (es. aumentare il numero di ottano delle benzine oppure trasformare dei distillati pesanti -oli combustibili- in benzina o gasolio) .

Per quanto il ciclo di una raffineria possa essere complesso ed ottimizzato, resta una quota di prodotti pesanti che viene venduta come olio combustibile o bitume. Ovviamente questi prodotti hanno un valore economico inferiore ed un mercato in continua riduzione soprattutto per il negativo impatto ambientale relativo all’utilizzo dell’olio combustibile nelle centrali elettriche convenzionali.

Un investimento, costoso, che consente una diminuzione netta del quantitativo dei prodotti pesanti è costituito dalla realizzazione di un impianto di gassificazione. Il processo consiste nella parziale ossidazione, non catalitica, della frazione più pesante del grezzo ed ha come obiettivo finale la produzione di un gas composto principalmente da idrogeno, ossido di carbonio e da idrocarburi leggeri come il metano e l’etano. In estrema sintesi ed esemplificazione, è un grande bruciatore che, a circa 1400 °C ed in presenza di ossigeno, trasforma il residuo del petrolio in gas.
Questo gas, chiamato gas di sintesi, viene inviato alla turbina a gas per la produzione di energia elettrica.
In questo modo una raffineria riduce il quantitativo di prodotti pesanti, ottenuti dal tradizionale ciclo di lavorazione, trasformandoli in gas al fine di produrre energia.

L’integrazione tra una raffineria ed una centrale termoelettrica consente quindi di ottenere un’ottimizzazione sia produttiva che energetica. Il gas di sintesi rappresenta quindi un’alimentazione alternativa per le turbogas di una centrale termoelettrica che viene realizzata in prossimità di una raffineria.

In conclusione per una raffineria produrre gas pro energia elettrica è economicamente più vantaggioso che ottenere bitumi e/o olio combustibile i quali sono comunque prodotti, anche se meno pregiati, ma non sono assolutamente né fondami né scorie del ciclo di lavorazione.