Trattamenti per idrocarburi speciali

In Estonia, le oil shale vengono bruciate direttamente per il funzionamento di centrali termoelettriche, ma questo è uno dei pochi esempi di utilizzo diretto degli oli non convenzionali. Normalmente gli idrocarburi pesanti non possono essere utilizzati negli impianti di raffinazione convenzionali: sono troppo densi e viscosi, e contengono elevate quantità di sostanze come zolfo o metalli pesanti. Richiedono un trattamento preventivo, detto upgrading, che li trasformi in idrocarburi più leggeri, depurandoli nel contempo dalle sostanze più nocive. Nasce così la grande famiglia dei cosiddetti “syncrude” (o SCO, synthetic crude oil), i greggi prodotti per sintesi (cioè per trattamento chimico) da altri composti, e che, oltre ai prodotti di idrocarburi “non convenzionali”, comprendono anche i greggi prodotti per liquefazione dal carbone o gli idrocarburi liquidi prodotti dalla condensazione del gas naturale. Una famiglia per il momento piuttosto costosa, ma che darà un contributo sempre maggiore alla produzione del nostro fabbisogno energetico e ci sarà di grande aiuto nella difficile e lunga transizione dalle fonti fossili alle fonti rinnovabili.
Poichè gli oli ad alta viscosità sono ricchi di carbonio e deficitari di H, i processi di upgrading per ottenere greggio di bassa viscosità utilizzabile nelle raffinerie convenzionali implicano tre fasi principali: frazionamento delle macromolecole (cracking) ed eliminazione degli atomi di carbonio in eccesso, con un processo detto coking, aggiunta di idrogeno per compensare l’eccesso di carbonio (idrogenazione) e rimozione dello zolfo, dell’azoto e dei metalli pesanti.
Nei processi di coking l’olio viscoso riscaldato viene nebulizzato in una camera a bassa pressione e si produce, come residuo, il coke, carbonio misto a minerali vari (5%) e a zolfo (6-8%). Il coke può essere utilizzato come combustibile (cosa sconsigliabile, però, essendo uno dei combustibili più “sporchi”), o nei processi di produzione dell’acciaio. Il processo di coking produce grandi quantità di CO2 per cui si tende ad ridurne l’applicazione a favore dell’idrogenazione.
Tutti gli idrocarburi più viscosi sono molto ricchi di zolfo (in percentuale che varia dallo 0.1-0.2% fino a 4-8%), che viene eliminato con il processo di idrogenazione, che, oltre a produrre oli più leggeri, estrae S trasformandolo in H2S. Questo, ritrasformato successivamente in S elementare, viene poi opportunamente smaltito o stoccato.
I processi che migliorano le caratteristiche degli oli non convenzionali, trasformandoli in syncrude di buona qualità sono molti, e si evolvono rapidamente: questo, infatti, è uno dei settori della ricerca petrolifera su cui maggiormente si focalizzano gli investimenti e gli sforzi.
Nonostante in Italia gli idrocarburi non convenzionali non siano particolarmente abbondanti, il nostro Paese è all’avanguardia nella ricerca in questo campo. I laboratori di ricerca di eni e SNAM, infatti, hanno prodotto risultati notevoli, con la messa a punto, tra le altre cose, di interessanti tecnologie di upgrading che permettono di eliminare la produzione intermedia di olii combustibili pesanti e coke: il processo è noto come eni Slurry Technology, o EST.
La fase di upgrading non avviene sempre sul luogo di estrazione, e per questo gli olii viscosi devono anche essere trattati, diluendoli con oli più leggeri, per consentirne il trasporto attraverso oleodotti: prodotti troppo viscosi non possono infatti essere trasportati via pipeline.

Argomenti speciali

Dalla Mediateca

  • energia

    Pozzo in costruzione

    Guarda

    energia

    Piattaforma petrolifera

    Guarda

    energia

    Perforazione di un pozzo

    Guarda
  • energia

    Operai al lavoro

    Guarda

    energia

    Oleodotto in costruzione

    Guarda

    energia

    Posa di una pipeline

    Guarda
  • energia

    Riserve provate di petrolio al 2018

    Guarda

    energia

    Domanda mondiale di petrolio

    Guarda

    energia

    Classificazione dei giacimenti

    Guarda

Curiosità