ECOFINING Nuova tecnologia ENI/UOP per la …

1 Eni Refining & Marketing DivisionECOFININGN uova tecnologia ENI/UOP per la produzione di Green diesel G. Faraci, F. Baldiraghi Eni Div. R&MRoma, 23 Maggio 2008 Eni Refining & Marketing DivisionINTRODUZIONEA livello mondiale la produzione di carburanti da fonti rinnovabili in rapida crescita: Riduzione del GHG Security of Energy Supply (riduzione dipendenza energetica dalle fonti fossili) Aumento del prezzo del petrolio Disposizioni Governative Direttiva 2003/30CE 5,75 % di biofuel (base energetica) entro 2010 10% di biofuel entro 2020 (revisione direttiva)CRUDE OIL PRICE$/BARREL20062007 CRUDE OIL PRICE$/BARREL20062007 Eni Refining & Marketing DivisionINTRODUZIONEBIO diesel TREND - SCENARIO EUROPEOIn Europa nel 2006 l aumento della produzione di biodiesel stato del 54% (da 3,2 nel 2005 a 4,9 mil Tons nel 2006)

2 European biodiesel BoardEni Refining & Marketing DivisionFuels da fonti rinnovabiliLe tecnologie esistenti per la produzione di diesel fuels da fonti rinnovabili si basano essenzialmente sulla produzione del FAME ( biodiesel ), cio sul processo di transesterificazione di oli vegetali con metanoloDifficile integrazione all interno delle raffinerie petrolifere-+Cold Properties-Oxidative Stability-H2O solubility-Solvency-Density+Polyaromatic -DistillationCurve+Sulfur-Energy density+CetaneEni Refining & Marketing DivisionENI/UOP GREEN diesel PROCESSOBIETTIVIENI e UOP hanno evidenziato l importanza di individuare un nuovo processo per convertire gli oli vegetali in diesel di alta qualit Economico Sostenibile Integrato con raffineria petroliferaEni Refining & Marketing DivisionENI/UOP ECOFININGENI e UOP nel 2005 hanno attivato un programma di ricerca congiunto che ha portato allo sviluppo della Nuova

3 tecnologia per produrre green diesel :ECOFININGTM+Cold Properties+Oxidative Stability+H2O solubility+Solvency+Density+Polyaromatic +DistillationCurve+Sulfur+Energy density+CetaneEni Refining & Marketing DivisionMATERIE PRIME PER CARBURANTI RINNOVABILIP rincipali materie prime: oli vegetali (soia, palma, colza)OLI VEGETALI Gli oli vegetali sono Trigliceridicontenenti 1-5% di acidi grassi liberi I trigliceridi e gli acidi grassi liberi sono costituiti da una catena idrocarburica alifatica (satura, mono-insatura, poli-insatura) la cui lunghezza (tipicamente 16-18 atomi di C) nel range della frazione Refining & Marketing DivisionConversioneConversioneolioliVege taliVegetaliin Dieselin DieselFeedFeedProcessProcessProductProdu ctBiodieselBiodieselGlycerolGlycerolBiod ieselBiodieselMethanolMethanolVegetable OilVegetable OilBiodieselGreen DieselGreen DieselVegetable OilVegetable OilHH22 Hydro-processingGREEN diesel .

4 Prodotto ottenuto mediante processi di idrotrattamento avente composizione idrocarburica paraffinicaEni Refining & Marketing DivisionProduzione biodiesel (FAME): I Problemi La qualitLa qualit del prodotto del prodotto fortemente legata al tipo di olio vegetale alimentatofortemente legata al tipo di olio vegetale alimentato DifficoltDifficolt di integrazione alldi integrazione all interno di una raffineria petrolifera (sono necessarie interno di una raffineria petrolifera (sono necessarie infrastrutture dedicate per la produzione, stoccaggio e distribuinfrastrutture dedicate per la produzione, stoccaggio e distribuzione)zione)GlycerolGlycerolVege table OilVegetable Oil(Triglycerides)(Triglycerides) MethanolMethanolMixed Fatty Mixed Fatty Acid EstersAcid Esters((BioDieselBioDiesel--FAMEFAME))

5 ++++NaOH 8 vol8 vol--% del prodotto % del prodotto glicerina (prodotto di basso glicerina (prodotto di basso valore se non valore se non raffinato) raffinato) La presenza di acidi grassi liberi causa problemi La presenza di acidi grassi liberi causa problemi Refining & Marketing DivisionProduzione green diesel : benefici La qualitLa qualit del prodotto non risente della variabilitdel prodotto non risente della variabilit della tipologia ddella tipologia d olio in olio in caricacarica Nessun problema di integrazione allNessun problema di integrazione all interno di una raffineriainterno di una raffineriaC3H6C3H6 VegetableVegetableOilOil((TriglyceridesT riglycerides)) HydrogenHydrogenGreen DieselGreen diesel ++++catalystCOCO22/H/H22OO++ diesel deDiesel de--ossigenato (maggior potere calorifico)ossigenato (maggior potere calorifico)

6 Non si ottengono sottoprodotti liquidi di basso Non si ottengono sottoprodotti liquidi di basso valorevalore PuPu utilizzare oli vegetali con acidi grassi liberi utilizzare oli vegetali con acidi grassi liberi (oli vegetali a costo ridotto)(oli vegetali a costo ridotto)Eni Refining & Marketing DivisionProduzione Green diesel strade alternativeCoCo--processprocessVegetable Vegetable OilOilStand Alone UnitStand Alone UnitDieselDieselRemove contaminantsRemove contaminantsDieselDieselDHTHH22 DieselDieselGreen diesel UnitDieselDieselHH22 DHTHH22 Vegetable Vegetable OilOilEni Refining & Marketing DivisionProcesso CO-FEEDING: Problematiche Riduzione attivit HDS del catalizzatore (Oxygen effect) e conseguente riduzione del ciclo di vita Aggiungere quench ai reattori per controllare la forte esotermicit della reazione Rivampare la sezione idrogeno di riciclo per la formazione di CO2e H2O.

7 Upgradare la metallurgia per la presenza di acidi grassi liberi Necessario prevedere un reattore di pretrattamento degli oli perrimuovere contaminanti (Na, Ca, P e altri metalli) a protezione del catalizzatore di HDS La quantit di olio vegetale che pu essere processata come co-feeding limitata dalle propriet a freddo del prodotto combinato ( diesel minerale+ green diesel ) Risultato: pi conveniente installare una unit opportunamente progettata a processare cariche di origine biologicaVegetable Vegetable OilOilDieselDieselDieselDieselDHTHH22 Eni Refining & Marketing DivisionPROCESSO ECOFININGTM Processo stand alone in due stadi: Idrodeossigenazione Reazioni: de-ossigenazione olio, saturazione doppi legami Prodotto paraffinico completamente de-ossigenato, alto numero cetano, propriet a freddo scarse Co-produzione di propano Isomerizzazione Isomerizzazione delle paraffine per il controllo delle propriet a freddo Prodotto: Green diesel , prodotto paraffinico avente un opportuno grado di isomerizzazione per traguardare le propriet a freddo Co-produzione di benzinaEni Refining & Marketing DivisionEcofining Process SchemeSEPARATOR213T1 OLIO-DE-OXGPL (PROPANE) : HydrotreatingR2.

8 IsomerizationNaphtaGreen DieselH2 Eni Refining & Marketing DivisionEcofining Process PerformanceTypical Balance88 - 98 diesel , vol%1 - 10 Naphtha, vol%Liquid Hydrocarbon %100 Vegetable Oil %FeedProdottiProdottiancheancheHH22O, e O, e PropanoPropanoEni Refining & Marketing DivisionECOFININGTMG reen DieselFuel Properties QualitQualit superiori al FAME superiori al FAME Compatibile con diesel di origine mineraleCompatibile con diesel di origine minerale Compatibile con i motori diesel convenzionaliCompatibile con i motori diesel convenzionali-13 to +17-9 to +9-3 CFPP, C0011 Polyaromatics, %wtBaseline51200 to 360043< Low SulphurDiesel70-9050-65 CetaneBaselinePoorOxidation Stability Gravity200 to 320340 to 370 Distillation, C<1<1 Sulfur content, ppm4438 Heating Value MJ/kg011 Oxygen Content, %-10 to +20-5 to +15 Cloud Point, CGreenDieselBiodiesel(FAME)17 Eni Refining & Marketing DivisionPlant OilSezioneReazioneSeparazioneProdottiAcq uaCO2H2 LightFuelsGreenDieselGreen diesel ImpH2 H2importato da esistenti unit di raffineriaSezioneReazioneSeparazioneProd ottiLightFuelsGreenDieselH2 PLANT(SMR)

9 AcquaCO2 Green diesel IntH2 H2prodotto da sottoprodottiGD, nafta e propanoPlant OilLCA Schemi concettuali di Processo18 Eni Refining & Marketing Division05101520Pe tro le umDie se lBio die se lGre e n die se lkg CO 2 e q /100 kmGREENHOUSE EFFECTGREENHOUSE EFFECT44%44%39%39%Il Green diesel riduce le emissioni di CO2in misura maggiore rispetto al biodiesel (FAME)19 Eni Refining & Marketing DivisionFOSSIL ENERGY FOSSIL ENERGY CONSUMPTIONCONSUMPTION05 01 0 01 5 02 0 02 5 0Pe tro le um D ie se lBio die se lGre e n die se lMJ / 1 0 0 km67%67%56%56%Il processo ECOFINING , per la produzione di Green diesel , comporta un maggiore risparmio di risorse fossili rispetto al processo diproduzione di Refining & Marketing DivisionCONCLUSIONI ENI e UOP hanno sviluppato un nuovo e sostenibile processo (ECOFININGTM)per convertire gli oli vegetali in diesel di alta qualit.

10 Composizione paraffinica analoga al diesel minerale Ottima Stabilit Basso potere solvente e bassa solubilit H2O Propriet a freddo modulabili Assenza S, Aromatici Alto cetano Processo integrato con ciclo raffinazione Verificato, su impianto pilota, impiego di feedstocks non appartenenti alla catena alimentare quali: Oli di scarto da industrie alimentari Oli e grassi animali Olio vegetale Jatropha