Green Refinery & Eni Diesel+: ricerca, innovazione, sostenibilità - G. Rispoli Roma, 7 Aprile 2016 - Rie
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Green Refinery & Eni Diesel+: ricerca, innovazione, sostenibilità Roma, 7 Aprile 2016 G. Rispoli E.V.P. R&MC
Indice
Perché i biocarburanti
Perché migliorare i biocarburanti tradizionali
Come nasce l’idea della bioraffineria
La qualità del nuovo biocarburante (Green Diesel)
prodotto nella bioraffineria di Venezia
Il nuovo Eni Diesel +
Conclusioni
2
Perché i biocarburanti
3
Scenario Normativo Europeo
Renewable Energy Directive (2009/28/EC):
Incentiva e regolamenta la produzione di energia da fonti rinnovabili e obbliga gli stati membri ad
avere un contenuto energetico di almeno il 10% nei carburanti immessi al consumo al 2020.
Fuel Quality Directive (2009/30/EC):
Definisce le linee guida della qualità dei carburanti e introduce un meccanismo inteso a controllare
e ridurre le emissioni di gas a effetto serra dovute ai combustibili per trasporto (criteri di sostenibilità
per i biocarburanti).
2020
*
* Solo per impianti entrati in esercizio dopo il 1° Gennaio 2017. 4
Ultima revisione sulla legislazione EU sui Biofuel
A Settembre 2015 è stata votata dal parlamento europeo la revisione RED
(Renewable Energy Directive) e FQD (Fuel Quality Directive).
I punti cardine della revisone sono:
Il contributo di biodiesel da colture alimentari è stato ridotto al 7% (vs il limite del 10% di
rinnovabile nei trasporti)
Per gli ulteriori 3% contribuiranno diverse alternative:
• Biofuel da oli di frittura usati e da grassi animali (double counted)
• E.E. da rinnovabili sul traffico ferroviario (counted 2.5 times)
• E.E. da rinnovabili per auto elettriche (counted 5 times)
• Advanced biofuel (double counted con un target di 0.5%, incrementabile a 2% nel futuro)
Advanced biofuel
5
Normativa italiana (D.L. n. 250 10 Ottobre 2014)
TARGET Anno Quota minima
biocarburante
(in energia)
2015 5,0 %
2016 5,5 %
2017 6,5 %
2018 7,5 %
(di cui min 1,2% di avanzati)
2019 9,0%
(di cui min 1,2% di avanzati)
2020 10,0%
(di cui min 1,6% di avanzati)
2021 10,0%
(di cui min 1,6% di avanzati)
2022 10,0%
(di cui min 2,0% di avanzati)
L’immissione in consumo di biocarburanti avanzati o di biocarburanti prodotti a partire
da UCO e grassi animali è equivalente all’immissione in consumo di una quantità pari a
due volte quella degli altri biocarburanti (double counting).
6
Perché migliorare i biocarburanti tradizionali
7
Perché migliorare i biocarburanti tradizionali
I biocarburanti tradizionali disponibili sul mercato sono il bio-etanolo per la
benzina e il biodiesel per il gasolio. Tali componenti presentano alcune
problematiche qualitative che ne limitano l’utilizzo:
• Bio-etanolo: max 10% nelle benzine (igroscopicità, basso PCI)
• Biodiesel: massimo 7% nei gasoli.
La presenza di ossigeno nel Biodiesel favorisce la contaminazione e proliferazione batterica.
Ciò causa l’intasamento dei filtri.
•Igroscopico • Basso PCI
Bio FAME
•Basso PCI • Limite di miscelazione
Etanolo •Elevato contenuto in (Fatty acid
ossigeno
methyl esters) • Igroscopico (biofouling)
8
Come nasce l’idea della bioraffineria
9
Il ruolo della ricerca sui nuovi biocarburanti
Al fine di produrre un biocarburante con caratteristiche nettamente superiori
a quelli disponibili sul mercato, nel 2006 Eni ha lanciato un importante
progetto di ricerca per un nuovo biocomponente pro diesel.
Insieme a Honeywell UOP, Eni ha sviluppato la nuova tecnologia
proprietaria EcofiningTM che supera i problemi qualitativi del biodiesel
tradizionale mediante un innovativo processo di idrogenazione, in
alternativa al metanolo impiegato nella produzione dei biodiesel tradizionali,
e consente di ottenere un biocomponente rinnovabile completamente
idrocarburico e con alto potere energetico (HVO).
• Elevato PCI
HVO
(Hydrogenated • Natura idrocarburica
Vegetable Oil)
• Eccellenti proprietà
(Cetano, Scorrimento, etc)
10Le criticità strutturali della raffinazione in Europa
Diminuzione Competizione
della domanda da Middle
di carburanti East, Far East
di circa il e USA
20%*
Criticità strutturali delle
raffinerie in Europa Sbilanciamento
Vincoli Dal 2009 sono state chiuse 15 raffinerie del
ambientali e
normativi
per una capacità complessiva di 1,6 mix produttivo
Mbbl/g
Economie di scala e innovazioni
di processo nelle raffinerie più
recenti nei Paesi Emergenti
(*) periodo 2008-2014 11La strategia eni per i biocarburanti
In questo contesto nasce l‘innovativa idea della Green Refinery,
che consiste nella conversione di una raffineria tradizionale in
bioraffineria (brevetto depositato da eni nel 2012) con tecnologia
Ecofining.
Il revamping di un impianto esistente ha consentito di ridurre i costi
di investimento di circa 1/4 rispetto ad un impianto con tecnologia
Ecofining di pari capacità costruito ex novo e ha ridotto i tempi di
realizzazione.
Con l’entrata in marcia della Bioraffineria di Venezia (maggio
2014) eni produce autonomamente circa la metà del proprio
fabbisogno di biocarburanti per soddisfare le prescrizioni delle
Direttive Europee. È quindi in grado di perseguire l’opzione make
piuttosto che buy, lasciando inalterata la domanda complessiva di
oli vegetali impiegati nei carburanti.
12La vision eni
Riduzione capacità di
raffinazione?
Miglioramento
Crisi qualità bio
industria
raffinazione
in EU
scenario
Tecnologia
ECOFINING TM
Bioraffineria
biofuels in Brevetto Eni n° MI2012A001465
Europa – settembre 2012
Reinventare la raffineria tradizionale!
13Eni Green Strategy
Gennaio 2016
parte la distribuzione
2013 del nuovo Eni Diesel +
Parte il primo progetto al in oltre 3500
mondo di trasformazione eni station
in Green Refinery
2007
Brevetto Maggio 2014
Eni/Honeywell UOP
Tecnologia La Bioraffineria
EcofiningTM di Venezia avvia
2012 la produzione di
Brevetto eni Green fuels
“Conversione di una
Raffineria in
Bioraffineria”
2° sem. 2005
Eni e Honeywell UOP
avviano il progetto Dal 2018 Eni avvierà a Gela la
di ricerca sui
Biofuels innovativi seconda bioraffineria, per far fronte
ai fabbisogni crescenti di biocarburanti
14La Tecnologia EcofiningTM
Il processo EcofiningTM, utilizzando idrogeno puro, consente di rimuovere
completamente l'ossigeno presente negli oli vegetali di partenza e di
ottenere un prodotto idrocarburico perfettamente compatibile con il diesel
fossile e con qualità indipendente dalla tipologia di carica.
Biodiesel Green Diesel
Processo: BioDiesel Processo:
Metanolo Idrogeno
10 % Transesterificazione 90 %
13 %
Ecofining™ Green
Diesel
degli oli vegetali
Olio vegetale Olio vegetale Idrogenazione 75 %
90 % 87 % degli oli vegetali
15La Tecnologia EcofiningTM
Product
Deoxygenation Isomerization Separation
Hydrogen
Renewable Feedstocks
Vegetable Oils Light Fuels
Used cooking oil
Animal Fats Green Jet
Oils from algae and
waste Green Diesel
Water
1st stage 2nd stage
16La qualità del nuovo biocarburante (Green Diesel)
prodotto nella bioraffineria di Venezia
Green
diesel
17Caratteristiche dei biocarburanti
Biodiesel Green Diesel
Trigliceride + CH3OH Biodiesel + Glicerina Trigliceride + Idrogeno Green Diesel + H2O
Ottima stabilità chimica e totale compatibilità
Scarsa stabilità chimica
con diesel fossile: ottenuta con processo di
Variabilità nella qualità idrogenazione che elimina totalmente l'ossigeno
Favorisce la contaminazione Idrorepellente: evita il fenomeno della
batterica contaminazione batterica
Alto numero di cetano: miglioramento fluidità di
Basso contenuto energetico
marcia e partenze a freddo
Fenomeno della diluizione dell'olio Elevato contenuto di idrogeno ed elevato
lubrificante potere calorifico: effetto benefico sui consumi di
Limite di additivazione al 7% carburante
Additivabile fino al 100%
18Le proprietà del Green Diesel
Il Green Diesel, costituito esclusivamente da paraffine pure, è un perfetto
componente per la miscelazione con il diesel fossile a cui può essere
aggiunto in quantità superiori al 30%.
Diesel fossile
Proprietà FAME Green Diesel
ULSD
Contenuto BIO 0 100 100
Ossigeno, % 0 11 0
Densità 0.840 0.880 0.780
Zolfo, ppmIl nuovo Eni Diesel +
20Il nuovo Prodotto Eni Diesel +
Minori
aromatici
totali
Nuova Minore
composizione Minori impatto
chimica poliaromatici ambientale
(15% Green
Diesel)
Minore
zolfo
Eni Diesel +
Migliori
Numero di prestazioni
cetano motoristiche
più elevato e
additivi Minori
detergenti consumi
21Eni Diesel + anticipa la normativa UE sui biocarburanti al 2020
In linea con quanto fatto nel passato, grazie alla robusta struttura
industriale e di ricerca, eni anticipa la normativa europea sui biocarburanti.
Specifica eni commitment Validità Legislativa
Benzina 1% vol max
1997 2000
Benzene
Diesel max 10 ppm Zolfo 2002 2009
Benzina max 10 ppm
2004 2009
Zolfo
Diesel max 8% Campagna 2010 (*)
Poliaromatici Formula Milano 2% PNA
Contenuto bio min 10%
2018 2020
(eni diesel+, 15% Green)
(*) Campagna sperimentale di 4 mesi effettuata nell’area milanese, anche in
concomitanza di un periodo con valore alto di polveri sottili rilevato.
22Attività di sperimentazione
Prove al banco effettuate presso
l’Istituto Motori di Napoli (CNR) su
un motore diesel da 2000 cc hanno
permesso di individuare la miglior
formulazione dell’Eni Diesel+.
Successivamente sono state analizzate le
prestazioni motoristiche e le emissioni
utilizzando motori auto e heavy duty.
Condotti test emissivi su veicoli commerciali Euro 5 e 6 presso il Centro
Ricerca Eni di San Donato Milanese.
Condotti test al banco per la valutazione delle prestazioni con pacchetti
detergenti.
Supervisione del CNR su tutte le attività svolte in-house al fine di validare la
sperimentazione.
23Sintesi dei benefici ambientali del nuovo Eni Diesel +
Il nuovo Eni Diesel + mantiene le stesse caratteristiche dell’Eni Blu Diesel e
inoltre contribuisce a ridurre l’impatto ambientale.
Componente rinnovabile
CO2 Particolato
55) -40% – 40%
contribuisce al miglioramento dell’efficienza
di combustione, del comfort acustico
(-1/2db) e alla riduzione dei consumi.
* In dipendenza della matrice fossile, della tipologia di motore e prima del sistema di aftertreatment.
24Possibile ulteriore impiego del nuovo biocomponente
Il Progetto Green Fleet
Eni e la Marina Militare Italiana hanno stipulato un accordo di collaborazione per la
messa a punto e la sperimentazione di un nuovo combustibile navale che rispetti le
stringenti specifiche militari, contenente almeno il 50% di Green Diesel.
Il nuovo combustibile è stato testato con successo su varie unità navali tra cui il
Cacciatorpediniere Caio Duilio e la Portaerei Cavour. I test hanno evidenziato sia
incrementi di efficienza sui propulsori che significative riduzioni emissive (PM e COV)
25Conclusioni: Eni Diesel + rappresenta
Innovazione di Processo
1a conversione al mondo di una raffineria di
petrolio convenzionale in una Bioraffineria
Innovazione di Prodotto
1° carburante a ridotto impatto ambientale in
Europa
Salvaguardia dell’ambiente
Un contributo Eni al miglioramento ambientale
26Back to the future
Rudolph Diesel, The Diesel oil-engine. Engineering, 93, 395-406 (1912). Chem. Abstr., 6, 1984
(1912).
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