Caldaie per petrolio, gas e petrolchimica

Il ruolo del vapore e del calore nei processi del petrolio, del gas e della petrolchimica

Nelle raffinerie, negli impianti di trattamento del gas e nei complessi petrolchimici il calore viene consumato lungo l'intera catena di processo: riscaldamento di cariche e intermedi, ribollitori delle colonne, rigenerazione dei solventi, disidratazione del gas e azionamento di turbine. Il vapore collega utenze di livello diverso e viene spesso ricavato da calore che andrebbe altrimenti perso, per esempio dai flussi in uscita dai reattori. Nello steam cracking il vapore è miscelato alla carica prima del forno e serve anche per la decokificazione; il raffreddamento del gas dopo il cracking produce soprattutto vapore ad alta pressione, che aziona le turbine dei compressori.

Nel trattamento del gas il calore serve a rigenerare l'ammina che rimuove H2S e CO2, a rigenerare il glicole nella disidratazione e a riscaldare il gas con cui si rigenerano i setacci molecolari. Per queste utenze si sceglie spesso l'olio diatermico: il riscaldamento indiretto consente una temperatura regolata in modo più uniforme e riduce il rischio di surriscaldamento locale rispetto al riscaldamento diretto, ed evita le apparecchiature ad alta pressione che il vapore richiederebbe alle stesse temperature di rigenerazione. A tal fine si considerano le caldaie a olio diatermico, mentre le caldaie a vapore coprono il vapore di processo e l'azionamento delle turbine.

Combustibile, energia e sostenibilità

Le raffinerie usano spesso come combustibile il gas di raffineria, cioè il gas proveniente dalle unità di distillazione e conversione; la sua composizione e disponibilità vanno accertate prima di scegliere bruciatore e regime di esercizio, valutando un combustibile di riserva. Le fonti di calore di recupero sono numerose; un esempio sono i fumi del rigeneratore di un'unità FCC, dove si installa una caldaia a recupero di calore. I costruttori di queste caldaie sottolineano che il progetto deve tenere conto delle polveri di catalizzatore nel gas e della corrosione dovuta ai composti dello zolfo nei fumi.

Le conclusioni europee sulle migliori tecniche disponibili per la raffinazione di petrolio e gas (decisione 2014/738/UE, adottata nell'ambito della direttiva 2010/75/UE sulle emissioni industriali) indicano tra le misure di efficienza energetica l'integrazione termica, il controllo automatico della combustione, la gestione del sistema vapore, la cogenerazione e le caldaie a recupero. Le caldaie sono trattate come impianti di combustione, con requisiti di monitoraggio delle emissioni. A livello di sistema vapore, il ritorno dei condensati e il recupero di calore dagli spurghi riducono il consumo di combustibile e di acqua di reintegro, con un adeguato trattamento dell'acqua.

Norme di progettazione e costruzione

TIPO Kotlogradnja progetta e produce caldaie e centrali termiche complete secondo i requisiti dell'investitore, il combustibile, la potenza e il regime di esercizio. Il processo comprende analisi dei requisiti, proposta della soluzione, offerta, progettazione, approvvigionamento, produzione, montaggio, collaudo e messa in servizio. Qualunque sia la complessità del progetto o il mercato, le apparecchiature sono progettate e costruite secondo le norme europee e internazionali, tra cui EN 12952, EN 12953, EN 13445, EN 13480, ASME BPVC e AD 2000, in conformità alla documentazione di progetto e ai requisiti dell'investitore.