La raffinazione del petrolio
Approfondimento sulla distillazione per l'Ist.Tecnico
Elaborato da prof. Maurizi Franco su fonti web
(wikipedia ed altre. Chi ritene di essere titolare di diritti su testi o immagini è pregato di segnalarlo)
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
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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.
$/barile
Andamento prezzi
petrolio 2004/06
Prezzi petrolio 20 settembre ’07 / 20 ottobre ’07
21 ottobre ‘07: Min/Max 86.26 - 88.49
Quotazione 21 ottobre ’06 : 54,97
Previsione per il 21 ottobre ’08 : 112,59
Fonte : oil-price.net
L’estrazione
Come è fatta una trivella
Schematizzazione strati geologici
Aspetto del petrolio
grezzo
La raffinazione
Prima di tutto la distillazione
La colonna a piatti
Modello di una colonna di
distillazione / rettifica
Piatto a
campanella
Punto di prelievo
intermedio
(Itis Pascal – Roma, sede Bernini)
La 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
vacuum”.
“residuo
La raffineria
Gli altri processi
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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 bassoottanica 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.