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Linee Guida per l’insediamento e la gestione di Aree Produttive SostenibiliI flussi di gas generati dai processi di combustione in una raffineria variano da 100.000 a più di700.000 Nm 3 /h.Le emissioni in atmosfera rappresentano il problema ambientale più importante per le raffinerie esono causate principalmente dai processi produttivi oil-based, dalla produzione di bitume e dallascissione catalitica.Le principali sostanze emesse in atmosfera e derivanti da tali processi sono:• CO 2 : le fonti principali di emissione di CO 2 sono le fornaci, le turbine a gas e gli inceneritori.Il range di emissioni di CO 2 è molto ampio (28.500 – 1.120.000 t/a per una singola raffineria)e le emissioni specifiche variano da 0.02 a 0.82 tonnellate di CO 2 per tonnellata di petroliogreggio. Le raffinerie più complesse tendono a consumare più energia e conseguentemente ademettere più CO 2 ;• SO x ;• NO x : l’emissione di NO x dalle raffinerie dipende dal tipo di combustibile, dal contenuto di i-drogeno ed azoto nel combustibile, dal modo in cui sono progettate la attrezzature per la combustionee dalle condizioni in cui si trovano i macchinari. Per questo motivo i livelli di emissionedi NO x possono essere molto differenti a seconda dell’impianto e persino fra macchinediverse appartenenti alla stessa raffineria;• COV: le fonti principali d’emissione dei COV sono le valvole di sfiato e i sistemi di scarico.Le fonti diffuse d’emissione di COV quali le singole guarnizioni delle pompe, i compressori,le valvole, le perdite nelle condutture e le attrezzature possono contribuire del 20-50% alle e-missioni totali di COV;• particelle (polvere, fuliggine e metalli pesanti collegati): le principali fonti di emissione dipolveri sono i processi che coinvolgono le fornaci/caldaie, i rigeneratori di scissione catalitica,gli impianti di produzione di coke, gli inceneritori.Di seguito si riportano alcune BAT per limitare le emissioni in atmosfera associate al processoproduttivo delle raffinerie.Tecniche di abbattimento polveriI carichi polverizzati (che contengono i metalli) provenienti dall’impianto di combustione dellaraffineria sono di norma ragionevolmente bassi, eccetto nel caso in cui vengano bruciati residuipesanti. Le particelle polverizzate possono essere ridotte usando determinate tecniche tra le quali:−−−precipitatori elettrostatici;filtri a manica:depurazione ad umido.Tecniche per la riduzione di SO 2• Additivi nei carburanti:Questa tecnica si basa sull’uso di calce o calcare come additivi da aggiungere ai combustibili perA3-16
Allegato 3 - Infrastrutture e servizi centralizzati di area industrialebloccare gli ossidi di zolfo.L’uso di additivi dovrebbe ridurre il rilascio di SO 2 di circa il 90%. Sarebbe consigliabile utilizzarecalcare per il 100% al di sopra della quantità stechiometrica.Tecniche per la riduzione di NO x• Ricircolo dei gas di combustione:Usando il gas di combustione riciclato come componente dell’aria di combustione si può ulteriormenteridurre la formazione di NO x .• Riduzione Selettiva Catalitica (SCR):Con questa tecnica l’ammoniaca è utilizzata per ridurre gli ossidi di azoto ad azoto e vapore acqueo.Il vapore d’ammoniaca è miscelato con il gas di combustione e fatto passare attraverso uncatalizzatore per completare la reazione.Questa tecnica riduce le emissioni di NO x dalle caldaie di circa il 90-94%.Di seguito sono illustrate le caratteristiche e lo schema di funzionamento tecnico di due modalitàdi riduzione delle emissioni di sostanze inquinanti, utilizzabili sia nei cementifici sia nelle raffinerieper l’abbattimento delle polveri.• Precipitatore elettrostaticoAll’interno di un precipitatore elettrostatico, gli elettrofiltri e le superfici di captazione sono percorseda un film liquido costituito di solito dall’acqua, eventualmente addizionata con compostichimici in grado di condizionare parametri come la conduttività elettrica ed il pH.Gli elettrofiltri umidi sono di solito preceduti da una camera o da una sezione di raffreddamentoper saturare il flusso d’aria da trattare, di conseguenza le superfici di raccolta del materiale permangonosempre bagnate dal velo d’acqua e non vengono essiccate dall’eventuale alta temperaturadel flusso d’aria trattato. Ci sono due tipi principali di filtri elettrostatici umidi a corona negativa:quelli a flusso discendente e quelli a flusso orizzontale.Nelle unità di depurazione a flusso discendente l’ingresso dei fumi avviene dall’alto.Il flusso d’aria si distribuisce poi in una serie di tubi verticali di materiale plastico che si estendonofino alla base del collettore.Gli elettrodi di emissione sono montati nel centro di ogni tubo e caricano elettricamente il particolatoche, di conseguenza, migra sulle superfici di raccolta bagnate dall’acqua che cola per tracimazioneda una vasca sovrastante. L’acqua scende così lungo le superfici interne dei tubi trasportandoil materiale raccolto fino al bacino di raccolta; viene poi pompata di nuovo verso la vasca sovrastanteentrando in ricircolo. Un’unità a flusso orizzontale utilizza delle piastre di emissione adalto voltaggio alternate alle piastre di captazione con messa a terra. In questo modo si forma unpercorso lungo il quale fluiscono i fumi saturi da trattare.Le piastre ad alto voltaggio hanno degli elettrodi di emissione che si estendono dal bordo princi-A3-17
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Allegato 3 - Infrastrutture e servizi centralizzati di area <strong>in</strong>dustrialebloccare gli ossidi di zolfo.L’uso di additivi dovrebbe ridurre il rilascio di SO 2 di circa il 90%. Sarebbe consigliabile utilizzarecalcare per il 100% al di sopra della quantità stechiometrica.Tecniche per la riduzione di NO x• Ricircolo dei gas di combustione:Usando il gas di combustione riciclato come componente dell’aria di combustione si può ulteriormenteridurre la formazione di NO x .• Riduzione Selettiva Catalitica (SCR):Con questa tecnica l’ammoniaca è utilizzata per ridurre gli ossidi di azoto ad azoto e vapore acqueo.Il vapore d’ammoniaca è miscelato con il gas di combustione e fatto passare attraverso uncatalizzatore per completare la reazione.Questa tecnica riduce le emissioni di NO x dalle caldaie di circa il 90-94%.Di seguito sono illustrate le caratteristiche e lo schema di funzionamento tecnico di due modalitàdi riduzione delle emissioni di sostanze <strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti, utilizzabili sia nei cementifici sia nelle raff<strong>in</strong>erieper l’abbattimento delle polveri.• Precipitatore elettrostaticoAll’<strong>in</strong>terno di un precipitatore elettrostatico, gli elettrofiltri e le superfici di captazione sono percorseda un film liquido costituito di solito dall’acqua, eventualmente addizionata con compostichimici <strong>in</strong> grado di condizionare parametri come la conduttività elettrica ed il pH.Gli elettrofiltri umidi sono di solito preceduti da una camera o da una sezione di raffreddamentoper saturare il flusso d’aria da trattare, di conseguenza le superfici di raccolta del materiale permangonosempre bagnate dal velo d’acqua e non vengono essiccate dall’eventuale alta temperaturadel flusso d’aria trattato. Ci sono due tipi pr<strong>in</strong>cipali di filtri elettrostatici umidi a corona negativa:quelli a flusso discendente e quelli a flusso orizzontale.Nelle unità di depurazione a flusso discendente l’<strong>in</strong>gresso dei fumi avviene dall’alto.Il flusso d’aria si distribuisce poi <strong>in</strong> una serie di tubi verticali di materiale plastico che si estendonof<strong>in</strong>o alla base del collettore.Gli elettrodi di emissione sono montati nel centro di ogni tubo e caricano elettricamente il particolatoche, di conseguenza, migra sulle superfici di raccolta bagnate dall’acqua che cola per tracimazioneda una vasca sovrastante. L’acqua scende così lungo le superfici <strong>in</strong>terne dei tubi trasportandoil materiale raccolto f<strong>in</strong>o al bac<strong>in</strong>o di raccolta; viene poi pompata di nuovo verso la vasca sovrastanteentrando <strong>in</strong> ricircolo. Un’unità a flusso orizzontale utilizza delle piastre di emissione adalto voltaggio alternate alle piastre di captazione con messa a terra. In questo modo si forma unpercorso lungo il quale fluiscono i fumi saturi da trattare.Le piastre ad alto voltaggio hanno degli elettrodi di emissione che si estendono dal bordo pr<strong>in</strong>ci-A3-17