La raffinazione del petrolio - Approfondimento sulla distillazione per la I Itis Prof. Maurizi Franco Itis Einstein Roma
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La raffinazione del petrolio
Approfondimento sulla distillazione per la I^ Itis
Prof. Maurizi Franco
Itis Einstein Roma
( foto ed immagini reperiti da internet, eventuali detentori di diritti sono pregati di segnalarsi
all'autore fmaurizi@tiscali.it )
TIPOLOGIA DEL GREGGIO Il petrolio, come molti altri prodotti che si formano in natura, non ha sempre la stessa composizione: ogni giacimento produce un tipo di greggio con delle caratteristiche differenti I parametri di qualità principali sono densità e percentuale di zolfo Minori sono la densità e il contenuto di zolfo, maggiore è la qualità ed il valore commerciale di un petrolio greggio A fronte della grande varietà di tipologie di greggio, due hanno assunto un ruolo di riferimento per il mercato. Quando si parla di prezzo del greggio in Europa, ci si riferisce al BRENT, un greggio prodotto nella parte britannica del Mare del Nord, per gli Stati Uniti il riferimento è il WTI, West Texas Intermediate. Oggi la qualità del greggio, e quindi il suo valore di mercato, dipendono essenzialmente dalla quantità di prodotti pregiati, benzina e gasolio, che da esso si possono ottenere.
TIPOLOGIA DEL GREGGIO
• L'unità di misura standard utilizzata per il petrolio e i suoi derivati è il barile,
che corrisponde a 159 litri. A parità di tecnica di raffinazione, da un barile
di greggio leggero, come il Brent o il WTI si possono ottenere maggiori
quantità di benzina rispetto ad un barile di greggio pesante.
• Inoltre un greggio leggero ha spesso un basso contenuto di zolfo; questo
permette di ricavare carburanti per autotrazione con delle caratteristiche già
vicine alle richieste del mercato, evitando così ulteriori trattamenti e quindi
ulteriori costi.
http://oronero.wordpress.com/2010/08/26/prezzo-petrolio-lato-peak-oil/
L’estrazione
Come è fatta una trivella
Schematizzazione strati geologici Aspetto del petrolio grezzo
La raffinazione
ricordiamo la distillazione...
Ad ogni temperatura compresa
nell'intervallo tra le temperature di
ebollizione dei due componenti
puri (Ta e Tb) corrisponde una
differenza di composizione tra il
liquido e il vapore presenti
contemporaneamente
La colonna a piatti
Nella colonna a piatti il greggio
viene riscaldato in basso: la
corrente di vapore sale verso
l'alto allontanandosi dalla fonte
di calore. La temperatura alla
sommità è molto più bassa e
quindi i vapori condensano; il
liquido ricade verso il basso e
si incontra sulla superfice dei
piatti con la corrente di vapore
che sale. Quindi su ogni piatto
c'è una temperatura differente
ed un liquido di differente
composizione: man mano che
si sale è più ricco dei
componenti a basso punto di
ebbollizione
( i componenti del petrolio sono
tantissimi)Piatti a “campanelli”
• Su ogni piatto ci sono degli sfiatatoi con coperchi forati che costringono la corrente di vapore
proveniente dal piatto sottostante a gorgogliare all'interno del liquido condensato proveniente dal
piatto sovrastante
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/29/Colonna_di_distillazione_a_piatti.pngLa distillazione frazionata
Distillazione sotto vuoto (vacuum) Il “residuo atmosferico” alimenta a sua volta una colonna di distillazione che funziona praticamente sotto vuoto per consentire la distillazione dei vari componenti a temperature non troppo elevate, al fine di evitare fenomeni di cracking non voluti. La frazione di residuo atmosferico che non raggiunge la temperatura di ebollizione si raccoglie sul fondo della colonna e costituisce il “residuo vacuum”.
Gli altri processi di
raffinazionone
• Desolforazione
Il processo di rimuovere lo zolfo dai carburanti utilizzando idrogeno,
è utilizzato da decenni dalla generalità delle raffinerie. Attualmente le
raffinerie stanno concentrandosi su processi di desolforazione
innovativi per rispettare specifiche più severe sul contenuto di zolfo
delle benzine e dei gasoli, ma anche per migliorare la flessibilità
delle raffinerie stesse. Il ricorso a greggi a basso contenuto di zolfo,
in alternativa alla realizzazione di impianti di desolforazione, limita
infatti la flessibilità di una raffineria
Reforming
Col processo di reforming componenti basso ottanici come la nafta distillata
sono trasformati in componenti alto-ottanici. Il processo, di tipo catalitico, dà
luogo anche ad una produzione associata di idrogeno.
Il processo di reforming, oltre ad essere indispensabile per la produzione di
benzine, rappresenta anche la fonte primaria di idrogeno per le necessità
della raffineria.– Isomerizzazione Col processo di isomerizzazione una benzina leggera basso- ottanica è trasformata in un taglio a più elevato numero di ottano. A livello molecolare, paraffine lineari vengono convertite in paraffine ramificate con pari atomi di carbonio. – Cracking Attraverso questo processo molecole di frazioni medie e pesanti (come gasolio e distillati vacuum) vengono “rotte” (da qui il termine cracking) e trasformate in molecole di frazioni più leggere. I processi di cracking possono essere di tre tipi: il “cracking termico”, che usa solamente il calore, il “fluid catalytic cracking”, che si avvale del calore e di un catalizzatore chimico di conversione e l’”hydrocracking”, che utilizza il calore, un catalizzatore e l'idrogeno; è un processo specifico per massimizzare la produzione di gasolio. – Alchilazione L'alchilazione è un processo che combina a due a due molecole gassose a tre o quattro atomi di carbonio, per produrre componenti alto-ottanici da destinare alla formulazione delle benzine. Il processo utilizza per lo più i gas provenienti dall’impianto di cracking.
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