Controllo predittivo diretto per impianti di gassificazione con ciclo combinato

Capitolo 1 - Impianti di gassificazione con ciclo combinato 1.1 La produzione di energia elettrica mediante gassificazione di residui petroliferi pesanti Le raffinerie di petrolio in Italia e in Europa sono spesso dotate di impianti di conversione termica (Visbreaking/Thermal Cracking) come alternativa ai processi di conversione catalitica (Fluid Catalytic Cracking) per la produzione di distillati quali GPL e gasoli. Tali impianti sono alimentati mediante residui di Topping/Vacuum che danno origine ad un prodotto di fondo comunemente denominato Tar. La resa in Tar e le sue caratteristiche dipendono dal tipo di grezzo caricato al Topping. Tuttavia si può affermare, che la resa in Tar è dell’ordine del 15% rispetto al grezzo alimentato e che esso è caratterizzato da viscosità elevata, alto tenore di zolfo (circa il 4%) e rilevante contenuto di metalli quali sodio, nichel e vanadio in quantità variabili da 100 a 500 ppm. Tali caratteristiche rendono il Tar difficilmente utilizzabile come olio combustibile per i problemi che ne deriverebbero dal punto di vista ambientale. In alternativa, il Tar potrebbe essere impiegato in alcuni processi industriali (per esempio nei cementifici) i quali però sono in grado di assorbire solo una parte della produzione globale. Infine, si potrebbe considerare la possibilità di realizzare la trasformazione del residuo di Topping/Vacuum mediante particolari processi catalitici sia a letto fisso sia a letto fluido, con costi di investimento e di esercizio tuttavia molto elevati. Affrontando tale problema in un’ottica nuova, recentemente si è pensato di sfruttare l’elevato potere calorifico del Tar (dell’ordine di 9300 Kcal/kg) per la produzione di energia elettrica mediante la realizzazione di una linea di processo nella quale tutte le unità fossero totalmente integrate dal punto di vista energetico ed impiantistico. Il risultato è un processo integrato di gassificazione a ciclo combinato con lo scopo di produrre, in modo