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3) :

RAFFINAZIONE

Il petrolio greggio subisce un processo di raffinazione che consente di ottenere una

lunga serie di prodotti petroliferi. La raffinazione avviene mediante il processo di

distillazione, che consiste nel riscaldare fino all’ebollizione un miscuglio di liquidi

(come è il petrolio), separandoli in base alle loro diverse temperature di ebollizione. Il

greggio, proveniente dalle cisterne, viene parzialmente vaporizzato in un forno, dove

scorre in un tubo fortemente riscaldato. Dal forno esce alla temperatura di 350°C ed

entra dal basso in una grossa torre di distillazione, che può raggiungere i 10 metri di

diametro e i 60 metri di altezza. Essa è suddivisa al suo interno in tanti piani

(costituiti da grandi piatti d’acciaio, forati per far passare il liquido e il vapore) aventi

ciascuno una determinata temperatura, che è sempre più bassa man mano che si sale

verso l’alto. Su ogni piatto tendono ad accumularsi quei componenti il cui punto di

ebollizione è prossimo alla temperatura del piatto: i componenti con punto di

ebollizione più alto ricadranno, allo stato liquido, sui piatti verso il fondo della torre,

mentre i componenti più volatili sfuggiranno sui piatti superiori. A diverse altezze della

colonna, attraverso tubature laterali, si prelevano quindi le varie frazioni, che

generalmente sono sei, e precisamente: una frazione gassosa (metano ed etano),

quattro liquide (benzina, kerosene, gasolio, olio combustibile) e un residuo, costituito

di olio combustibile pesante e di bitumi. Nelle raffinerie non va dunque perso quasi

nulla del prezioso greggio. Una volta estratti dalla torre di distillazione, quasi tutti i

prodotti, per essere direttamente utilizzabili, subiscono altri trattamenti di

depurazione, ulteriori raffinazioni o aggiunta di additivi. Per esempio, nel trattamento

del reforming, la benzina viene “riformata”, cioè arricchita nel numero di ottani

(valore che definisce la capacità della benzina di non far “battere in testa” il motore)

nelle installazioni di cracking (che deriva dal verbo inglese crack, che significa

rompere) una parte del residuo della distillazione viene trasformata in prodotti leggeri

per effetto delle alte temperature (500°C), che spezzano le molecole più grosse

tipiche degli oli pesanti, in molecole più leggere tipiche delle benzine.

Il petrolio estratto dal giacimento si chiama greggio ed è una sostanza molto densa ed oleosa, poco

infiammabile, che non può essere usata direttamente. Il processo che permette l’uso di questa sostanza si

chiama raffinazione.

Dopo l’estrazione, il petrolio viene separato dal gas (gasoline: gas che si libera una volta che il petrolio viene

portato in superficie) - facendolo passare in una serie di serbatoi a pressione decrescente - dai detriti e

dall’acqua salata (salamoia) - ricorrendo al lavaggio con dell’acqua dolce non ricca di sali - con cui è

miscelato nei giacimenti. Le sostanze ed in particolare i sali (cloruri di sodio, di calcio e di magnesio)

potrebbero dar luogo ad incrostazioni all’interno della colonna di Topping ed anche fenomeni di corrosione

(a caldo possono idrolizzarsi e produrre acido cloridrico), in fase di trasporto. Per motivi di sicurezza, si

preferisce allontanare anche le cosiddette gasolina. Dopo di ciò il petrolio viene trasportato mediante

lunghissime tubazioni (oleodotti o pipeline in inglese) nei centri di stoccaggio o di decantazione, dove viene

immagazzinato in grandi serbatoi cilindrici o sferici e da qui, o con oleodotti o via mare con grandi navi

petroliere, viene trasportato ai luoghi di raffinazione (raffinerie). Lo stadio produttivo dell’industria

petrolifera inizia proprio nelle raffinerie.

L’operazione di raffinazione: poiché gli idrocarburi presenti nel greggio hanno caratteristiche anche molto

diverse tra loro, per un loro impiego razionale è opportuno procedere ad una loro separazione, raggruppando

in varie “frazioni” idrocarburi aventi caratteristiche simili e quindi anche condizioni di impiego simili.

La raffinazione avviene appunto negli stabilimenti industriali chiamati raffinerie e prevede vari processi di

lavorazione e relativi impianti.

La prima lavorazione che viene eseguita, propedeutica alle altre, è l’operazione di topping ossia distillazione

a pressione atmosferica. Le altre seguenti lavorazioni non necessariamente vengono eseguite dalla stessa

raffineria. Da un punto di vista dell’organizzazione dell’industria petrolifera si possono distinguere:

• raffinerie a ciclo semplice

• raffinerie a ciclo complesso 10

Quelle a ciclo complesso consentono di pervenire ad una serie di composti grazie all’utilizzo di una serie di

impianti che effettuano:

• processi di conversione (processo di cracking; processo di reforming)

• processi di rifining (cioè ulteriore purificazione dei derivati petroliferi: processi di desolforazione;

ulteriori processi di distillazione)

Le raffinerie che lavorano a ciclo semplice si preoccupano della qualità del petrolio in entrata, perché in

genere dal topping recuperano una frazione che destinano al mercato. Quindi una raffineria che mira a

produrre benzine cercherà di approvvigionarsi di quei petroli paraffinici o aromatici che consentono

maggiore rendimento in quella frazione.

Per le raffinerie a ciclo complesso la qualità del petrolio è un fattore di minore importanza potendo trattare

nei diversi impianti qualunque frazione.

Per ottenere i diversi prodotti derivati dal petrolio, si procede inizialmente alla distillazione frazionata

(topping) per separarne tagli (o frazioni) da destinare a vari usi: la distillazione è un processo che comporta

la vaporizzazione e la condensazione del petrolio greggio. Segue poi la distillazione dei residui e quindi il

processo di cracking ed il processo di reforming.

Topping - impianto di distillazione frazionata a pressione atmosferica, dove il greggio viene suddiviso in

"tagli" o "frazioni" in base al punto di ebollizione degli idrocarburi presenti;

Distillazione a pressione ridotta o "Vuoto", dove si recuperano altre frazioni, più pesanti, che a pressione

atmosferica non distillano, ma si decompongono;

- impianto di dissalaggio, a monte del Topping, per eliminare mediante un energico lavaggio con acqua, le

sostanze estranee ed in particolare i sali (cloruri di sodio, di calcio e di magnesio), che potrebbero formare

incrostazioni all' interno del Topping ed anche fenomeni di corrosione (a caldo possono idrolizzarsi e

produrre acido cloridrico);

- impianto di desolforazione, a valle del Topping, per eliminare con l'impiego di catalizzatori, lo zolfo,

elemento indesiderato nei combustibili perché deprime le prestazioni delle benzine e comunque nella

combustione dà origine ad anidride solforosa, creando problemi per l'ambiente;

- impianti di conversione, per aumentare le rese in prodotti leggeri, più richiesti, a spese del residuo

atmosferico, che trova sempre meno impieghi;

- impianti di reforming, per trasformare idrocarburi leggeri a basso Numero di Ottano in altri ad elevato

N.O.;

- impianti di isomerizzazione, per trasformare n-paraffine nelle corrispondenti isoparaffine, a più elevato

N.O.;

- impianti di alchilazione, per ottenere idrocarburi liquidi facendo reagire idrocarburi gassosi ottenuti da

cracking.

Vi possono essere anche altri impianti, come quelli per la produzione di oli lubrificanti, di paraffine, di

bitumi, di solventi paraffinici (esano, eptano) ed aromatici (benzene, toluene, xileni) ed anche zolfo

elementare.

TOPPING (processo primario)

La distillazione del petrolio viene effettuata in speciali colonne chiamate colonne di frazionamento (colonne

di topping), alte fino ad 80metri.

Nella colonna di topping la temperatura è molto alta alla base e diminuisce via via che ci sia avvicina alla

cima e il petrolio, attraversando la colonna dal basso verso l’alto, incontra una serie di ripiani, detti piatti, di

acciaio sulla cui superficie avvengono scambi termici che portano le frazioni più volatili a separarsi da quelle

meno volatili.

Ogni piatto è mantenuto ad una specifica temperatura, che è sempre più bassa man mano che si risale la

colonna.

Ogni piatto contiene molti fori, muniti di camino e di campanella. I vapori, quando toccano la campanella

che corrisponde alla temperatura della propria condensazione, diventano liquidi.

In questo modo, inserendo speciali condotti a diverse altezze nella colonna, possono essere grossolanamente

raccolte varie frazioni bollenti a differenti intervalli di temperatura, dalle quali con particolari processi di

distillazione, si ottengono nuove frazioni più selezionate in punto di ebollizione e quindi meglio utilizzabili

nei vari settori. 11

Il greggio viene preriscaldato ed in parte vaporizzato a 350-400°C in speciali forni a serpentina chiamati

pipe-still.

Il vapore resta in contatto col liquido fino all' uscita dal forno ed entra nella parte inferiore della colonna,

dove, per la temperatura raggiunta (circa 360° C) e per la diminuzione di pressione, tutta la parte distillabile

vaporizza (flash). Una volta entrato in colonna nella zona di flash, il greggio parzialmente vaporizzato

subisce il processo di distillazione frazionata; la porzione rimasta liquida fluisce verso il fondo, mentre la

parte vaporizzata sale verso la testa della colonna.

Su ogni piatto una parte dei vapori condensa mentre una parte rivaporizza, questa parte sale verso il piatto

sovrastante dove in parte condensa ed in parte evapora salendo al piatto successivo. In questo modo, le varie

frazioni di cui è composto il greggio si distribuiscono, in funzione del loro punto di ebollizione, sui vari piatti

della colonna. In pratica, a regime, ogni piatto ha un regime termico più caldo di quello immediatamente

superiore e pertanto, più il piatto è in alto e distante dalla sorgente di calore, più leggere e volatili sono le

frazioni che su di esso condensano.

Le varie frazioni che compongono i vapori vengono raffreddate e prelevate allo stato liquido, mediante

condotte, all’altezza dei singoli piatti e possono essere avviate a successivo rifrazionamento (purificazione).

Le frazioni ricavate sono caratterizzate dall' intervallo di distillazione (punto iniziale e finale) in:

1. Idrocarburi gassosi, in parte utilizzati per i consumi interni della raffineria, in parte sottoposti a

liquefazione ed immessi al consumo come GPL (Gas di Petrolio Liquefatti: etano, propano, butano);

2. Benzina (primaria) leggera (distillato indicativamente 40-100°C);

3. Benzina pesante (distillato 100-180°C);

4. Petrolio (virgin nafta) (distillato tra 150-250°C);

5. Gasolio leggero (250-310°C);

6. Gasolio pesante (310-360°C);

7. Residuo atmosferico, altobollente (con punti di ebollizione superiori a 350°C).

Questi prodotti intermedi possono venire ulteriormente lavorati (p.es. desolforati o trattati in impianti di

conversione) per fornire prodotti fiscalmente e commercialmente idonei.

Il Residuo atmosferico può essere trattato in un impianto di distillazione a pressione ridotta, per dare una

frazione distillata (Gasolio Vuoto) o più frazioni distillate, dalle quali verranno preparati gli oli minerali

lubrificanti. Il residuo della distillazione, sia atmosferica che a pressione ridotta, può essere impiegato come

bitume oppure, opportunamente diluito, essere usato come olio combustibile; può esser impiegato inoltre

come carica ad impianti di cracking, per aumentare le rese in prodotti leggeri.

Negli anni più recenti la resa del petrolio è: minimo 50% benzina, 7% cherosene, 21% gasolio e oli

combustibili, poco meno del 10% oli lubrificanti e circa il 12% residui pesanti.

I processi secondari al topping sono necessari in quanto le rese in carburanti di questo processo non sono

compatibili con una domanda in carburanti in continuo aumento.

Nel 1920 le rese in benzina erano del 26%, del cherosene del 13%, gasolio e combustibili del 48%.

Attualmente le rese in benzina raggiungono il 50%, quelle del cherosene il 7%, gasolio 21%.

Alle temperature più elevate (quindi nella parte bassa della colonna di

topping) si condensano gli idrocarburi più pesanti: il gasolio e il

cherosene. Più in alto, a minori temperature di condensazione, si

ottengono nafta, benzine leggere e gas. Per poter aumentare la quantità

di prodotti di più largo uso, come la benzina, si praticano ulteriori

trattamenti sui distillati pesanti. 12

Gli impianti riguardanti i processi secondari al topping si possono distinguere in virtù delle finalità, in virtù

del prodotto finale che si vuole ottenere.

In tutte le raffinerie sono presenti degli impianti di DESOLFORAZIONE: processi finalizzati

all’eliminazione dello zolfo presente in tutti i combustibili di origine fossile.

Desolforazione:

Lo ZOLFO è un elemento negativo, indesiderato perché durante la combustione in presenza di ossigeno si

trasforma in un composto ossidato che può essere anidride solforosa, oppure anidride solforica: S+O =SO

2 2

oppure SO .

3

Questi ossidi sono pericolosi in quanto corrosivi: riescono ad aggredire anche i composti metallici creando

quindi problemi agli impianti. Creano inoltre problemi all’ambiente perché dato che si sciolgono in acqua,

col vapore acqueo presente nell’atmosfera determinano il fenomeno delle piogge acide (componente è

l’acido solforico): PIOGGE ACIDE --- SO + H O = (H SO ). Gli effetti delle piogge acide: scomparsa di

3 2 2 4

alcune foreste, foglie che diventano rosse. Non solo le piogge sono acide ma anche le nebbie soprattutto nelle

zone a forte densità industriale.

La presenza elevata di queste sostanze acide nell’aria determina problemi alle vie respiratorie soprattutto alle

fasce più a rischio quali i bambini, anziani e adulti con problemi respiratori.

Per ovviare a questi problemi il legislatore ha fissato i livelli ammissibili di zolfo sia per quanto riguarda i

carboni, sia per gli oli combustibili ed ha fissato i limiti anche per i carburanti. I carboni che hanno contenuti

in zolfo superiori al 2,5% non possono essere impiegati nelle centrali termoelettriche.

Per gli oli combustibili destinati alla produzione di energia elettrica si hanno le seguenti classi di qualità:

1. ATZ (Alto Tenore di Zolfo)

2. BTZ (Basso Tenore di Zolfo)

L'eliminazione dello zolfo dai prodotti petroliferi può essere effettuata con processi di estrazione, di

conversione e di decomposizione. 13

L'estrazione (eliminazione fisica) consiste in un lavaggio con soluzioni acquose basiche (10-15%) che

contengono idrossido di sodio (NaOH) o idrossido di potassio (KOH),che hanno un’elevata affinità per lo

zolfo per cui riescono a sottrarlo. E’ particolarmente efficace per gli idrocarburi più leggeri; comunque non

porta ad una eliminazione totale dello zolfo, lascia sempre delle piccole impurezze di zolfo nel prodotto.

La conversione non porta ad una riduzione dello zolfo, ma soltanto alla trasformazione di alcuni composti a

carattere acido, particolarmente aggressivi, in altri che per la loro relativa innocuità possono rimanere nelle

frazioni trattate; è così possibile trasformare lo zolfo iniziale in SOLFATO che è una forma ossidata che non

crea problemi in fase di combustione.

La decomposizione si basa sulla trasformazione dello zolfo in acido solforico che è una specie gassosa a

temperatura ambiente e quindi può essere allontanato facilmente. Per questo processo è necessario disporre

di IDROGENO, cioè il derivato petrolifero è trattato con idrogeno affinché dia luogo alla produzione del gas

e quindi all’eliminazione dello zolfo.

Ogni processo comporta quindi la produzione di una quantità di rifiuti e comporta l’utilizzo di energia,

pertanto la scelta del processo deve esser fatta considerando tutti gli aspetti e cercando soprattutto di ridurre

gli impatti ambientali.

Le norme legislative riguardano le EMISSIONI IN ATMOSFERA, nel SUOLO e nel SOTTOSUOLO.

L’azienda è vincolata a rispettare le caratteristiche imposte per i prodotti e tutte le altre norme che

disciplinano l’attività produttiva: l’acido solforico che si produce durante un processo di decomposizione

deve essere recuperato e può trovare impiego in altre attività produttive.

Impianti di conversione:

Sono basati sul fatto che le molecole degli idrocarburi pesanti, a temperature superiori ai 360° C circa, si

decompongono (cracking) dando origine a due o più molecole più corte e perciò a più basso punto di

.

ebollizione

La decomposizione termica può essere condotta per semplice riscaldamento; in questo caso si parla di

cracking termico (il più importante processo di conversione); a seconda della durata del trattamento termico

si otterranno rese maggiori in prodotti più leggeri.

La parola stessa vuol dire rottura: si parte da una frazione pesante per ottenere benzine, gasoli, distillati più

leggeri, vale a dire molecole più piccole di quelle iniziali.

Gli impianti di cracking termico che conservano ancora importanza sono:

- il visbreaking o viscosity-breaking, nato per ridurre la viscosità dei residui per poterli utilizzare

direttamente come oli combustibili, prevede un passaggio per pochi secondi della carica costituita dal residuo

del Topping o del Vuoto a temperature tra i 430 e i 480° C; si ottiene in prevalenza gasolio ed un residuo

meno viscoso della carica; non si può superare una resa del 20% perché altrimenti si avrebbero prodotti poco

stabili.

- il thermal cracking è il più antico processo di conversione delle frazioni intermedie a benzina; opera a

temperature più elevate del visbreaking e per tempi più lunghi; la carica è di solito un distillato pesante e si

ottengono essenzialmente gas, benzine e residuo.

- il coking è un processo termico che avviene a temperature più elevate e comporta tempi di processo più

lunghi. Oltre ad ottenere gas e distillati leggeri si ottiene anche coke come residuo del processo, mediante

lunghi tempi di permanenza ad alta temperatura. Questo coke non trova applicazione nell’industria

siderurgica perché è più virulento e pertanto è destinato alla fabbricazione di elettrodi.

Nei processi di conversione termica si ha la rottura del legame C-C in posizione prevalentemente mediana,

con formazione di alcani ed alcheni a catena più corta, poi si hanno rotture anche alle estremità della

molecola, con formazione di idrocarburi gassosi (metano, etano, ecc.). Sono più reattivi nell' ordine: n-alcani,

isoalcani, ciclo-alcani, aromatici.

I processi termici di conversione sono ancora importanti perché:

- permettono di aumentare le rese in distillati medi, la cui richiesta è in costante aumento;

- presuppongono investimenti molto più contenuti;

- permettono di trattare i residui;

- modificano anche altre proprietà della carica (es. viscosità).

I processi di conversione catalitica si svolgono in condizioni di temperatura e pressione meno severe;

avvengono in fase vapore anziché in fase mista; i principali vantaggi rispetto al cracking termico sono:

- minor produzione di prodotti gassosi leggeri (idrogeno, metano, etano, etilene)

- minor produzione di n-alcani e maggiori rese in isoalcani, cicloalcani, aromatici ed olefine C3 e C4). 14

Però il processo catalitico è più oneroso sia dal punto di vista degli investimenti che della produzione.

Attualmente si impiegano catalizzatori sintetici costituiti da alluminosilicati di tipo zeolitico, dotati di

maggior attività e più resistenti al calore ed all' erosione, rispetto ai primi catalizzatori, che erano costituiti

essenzialmente da silice ed allumina, in pratica da argille naturali, attivate con trattamento acido e quindi

calcinate.

Il meccanismo di reazione del processo catalitico è di tipo ionico (mentre quello del cracking termico è di

tipo radicalico).

La carica è costituita principalmente da gasoli (leggeri e pesanti) ottenuti per distillazione, specie sotto vuoto.

I CATALIZZATORI:sono sostanze che non entrano nella reazione in maniera attiva ma favoriscono la

reazione stessa, sono cioè sostanze che non si consumano per cui non sono considerate delle materie prima.

Possono essere dei composti naturali: ARGILLE opportunamente trattate oppure sostanze artificiali a base di

metalli nobili che contengono cioè PLATINO o PALLADIO (Pd).

Queste sostanze possono essere in alcuni casi rigenerate allorquando la loro funzionalità è compromessa,

altre non possono essere riutilizzate ed in questo caso è importante curare la qualità della frazione che viene

sottoposta a reazione.

L’utilizzo dei catalizzatori riduce la velocità di reazione, quindi i tempi dei processi, inoltre richiedono

temperature e pressioni più basse.

L'idrocracking è un processo relativamente recente (1959) e molto versatile. La degradazione termica delle

molecole avviene in presenza di catalizzatore e di idrogeno, cosicché i prodotti insaturi vengono direttamente

idrogenati, evitando così la formazione di coke sul catalizzatore, e dando tutta una serie di prodotti stabili e

pregiati (anche oli lubrificanti sintetici).

La carica può essere molto varia, da benzine a gasoli da riciclo, a residui. I catalizzatori solidi sono molto

affini a quelli usati per il reforming catalitico. Si tratta di catalizzatori a doppia funzione: idrogenante ed

acida. La prima è fornita da ossidi e solfuri di nichel, cobalto, tungsteno, molibdeno o da metalli come

platino, palladio, nichel o cobalto; la seconda, attualmente soprattutto da zeoliti (setacci molecolari). Le

reazioni di idrocracking sono tutte esotermiche; le condizioni operative prevedono temperature tra i 370 ed i

450° C, con pressioni tra 30 e 200 atm. Richiede peraltro una grande quantità di idrogeno, superiore alle

disponibilità che si possono avere in raffineria dalla produzione di idrogeno nell' impianto di reforming.

I processi di reforming sono un aspetto particolare dei processi di conversione, in quanto non modificano le

rese rispetto al grezzo di partenza, ma si ha una modificazione nella natura degli idrocarburi che

costituiscono una data frazione petrolifera. Servono soprattutto per modificare gli idrocarburi a struttura

lineare in idrocarburi ramificati e quindi ad aumentare il numero di ottano nel caso delle benzine. Avvengono

in presenza di catalizzatori.

Il principale impianto di reforming catalitico è il Platforming. La carica è costituita dalla "benzina pesante"

ottenuta al Topping (frazione indicativamente 100/180 come intervallo di distillazione), ricca di idrocarburi

paraffinici e cicloparaffinici da 6 fino a 10 - 11 atomi di Carbonio, con Numeri di Ottano piuttosto bassi (p.

es. 35-45, a seconda del grezzo di origine).

Il più importante effetto del reforming catalitico è quello di convertire essenzialmente in aromatici ed

isoparaffine una notevole porzione degli idrocarburi della carica. Si ha anche una buona produzione di

idrogeno, sufficiente a coprire le richieste di idrogeno per altri impianti della raffineria (p. es.

desolforazione).

I catalizzatori impiegati sono definiti bifunzionali, in quanto:

- devono contenere un componente che promuova le reazioni di idrogenazione e deidrogenazione;

- devono contenere un componente che promuova le reazioni di isomerizzazione.

La maggior parte dei moderni catalizzatori contengono lo 0,3 - 0,7% in peso di platino come componente

idrogenante-deidrogenante, finemente disperso su un supporto di allumina (Al2O3), a cui si aggiungono

opportuni cloruri in quantità percentuali circa uguali a quelle del platino. Il supporto così acidificato

promuove le reazioni di isomerizzazione.

Le condizioni operative sono: temperature tra 480 e 530° C, pressione totale da 10 a 30 Kg/cm2.

Le principali reazioni di reforming catalitico sono:

- la deidrogenazione dei cicloalcani, con formazione di aromatici ed idrogeno; è un processo rapido e

fortemente endotermico;

- la conversione delle n-paraffine: quelle a 6-7 atomi di carbonio vengono isomerizzate, in pratica senza

assorbimento né sviluppo di calore; possono anche subire un processo di deidrociclizzazione (ciclizzazione,

chiusura ad anello, e deidrogenazione, perdita di idrogeno) con formazione di aromatici ed idrogeno,

15

processo anche questo fortemente endotermico. Le paraffine con 8 - 12 atomi di carbonio subiscono invece

un processo di cracking, prevalentemente al centro della molecola, dando luogo direttamente a isoparaffine

più piccole, con assorbimento di idrogeno; questa reazione di idrocracking è esotermica.

Altre reazioni che avvengono in scala minore sono la saturazione delle olefine e la demetanazione e

deetanazione degli idrocarburi con formazione di metano ed etano ed idrocarburi più leggeri.

Nell’ambito dei processi di reforming si parla anche di processi di ISOMERIZZAZIONE anche questi

finalizzati ad ottenere strutture ramificate.

I processi di isomerizzazione convertono le n-paraffine in iso-paraffine, con un buon aumento del Numero

di Ottano.

Si sottopongono ad isomerizzazione, che è sempre catalitica, sia il n-butano, che frazioni di pentani ed esani.

Le reazioni di isomerizzazione delle n-paraffine possono essere considerate praticamente atermiche; in effetti

sono leggermente esotermiche ed avvengono tramite la formazione di carbocationi; per limitare le reazioni

secondarie di cracking e di disproporzionamento, si opera sotto pressione di idrogeno, che favorisce l'

isomerizzazione, senza peraltro venir consumato durante la reazione.

I catalizzatori impiegati sono analoghi a quelli del reforming , le temperature di esercizio sono comprese tra

120 e 200° C e le pressioni variano da 20 a 70 atm.

Il processo di alchilazione. È possibile ottenere distillati leggeri, ottenere dei gas che vengono utilizzati per

la produzione di materie plastiche, quindi gas che sono ricchi di olefine. Questo processo ricompone in

benzina parte dei gas ottenuti come sottoprodotti da altri processi, soprattutto da cracking e da reforming (in

pratica l'alchilazione viene realizzata nelle raffinerie dove esiste un impianto di cracking catalitico). Questi

gas sono in genere costituiti da miscele ricche di isobutano e da olefine aventi 4, ma anche 3 o 5 atomi di

carbonio.

L' alchilazione ossia la combinazione di una paraffina con un' olefina è una reazione esotermica, che avviene

con diminuzione del numero di moli e formazione di una isoparaffina liquida ad elevato N. O. L' equilibrio è

spostato perciò verso la formazione di alchilati a bassa temperatura e ad alta pressione.

Come catalizzatori si impiegano H SO concentrato, a 2 - 10° C oppure acido fluoridrico a temperature di 30

2 4

- 40° C.

CONSIDERAZIONI TERMODINAMICHE:

Per quanto riguarda gli aspetti termodinamici delle reazioni legate alla lavorazione del petrolio, ricordiamo

che:

1) Distillazione atmosferica e al Vuoto

L' energia termica richiesta per il frazionamento è quella necessaria per portare la tensione di vapore dei vari

idrocarburi dallo stato liquido a quello di vapore (calore di vaporizzazione), che aumenta con l' aumentare

del peso molecolare degli stessi idrocarburi.

2) Processi di decomposizione termica o cracking

Il legame C-C è molto stabile, perciò la sua rottura richiede molta energia; anche il legame C-H è molto

stabile; perciò anche la deidrogenazione dei nafteni al reforming richiede molta energia termica.

Per tale motivo negli impianti di conversione e di reforming bisogna fornire molta energia termica e superare

abbondantemente i 400° C.

3) Processi di isomerizzazione

Il distacco di un radicale metilico ad un estremo della catena paraffinica ed il suo reinserimento in posizione

2 o 3 è in pratica atermico; (in effetti sono leggermente esotermiche);da ciò le condizioni blande di

temperatura negli impianti di isomerizzazione, tenendo conto però delle cinetiche di reazione. A seconda del

prodotto, del tipo di catalizzatore impiegato e della sua condizione, le temperature operative variano tra i 120

e i 250° C.

4) Processi di desolforazione

Le reazioni di desolforazione, che avvengono sotto pressione di idrogeno, (per cui si tratta in realtà di

idrodesolforazione), sono tutte esotermiche.

Le temperature operative devono tener conto peraltro della stabilità termica dei vari composti solforati, come

pure dell' attività del catalizzatore. e variano dai 280 al 360° C.

5) Processi di alchilazione

Come detto, l' alchilazione, ossia la combinazione di una paraffina con un' olefina è una reazione esotermica,

che avviene con diminuzione del numero di moli ed è perciò favorita da bassa temperatura e da alta

pressione; per avere però cinetiche di reazione accettabili si dovrebbe operare a temperature elevate (>500°

16

C), che sono sfavorevoli all' equilibrio; catalizzatori di tipo acido permettono di lavorare a temperatura

ambiente (30-40° C per HF ed addirittura 2-10° C per H SO ).

2 4

COMBUSTIBILI LIQUIDI COMMERCIALI

Dal frazionamento del petrolio grezzo si ottengono varie frazioni, dette semilavorati, che, dopo una serie di

opportuni trattamenti chimici e fisici, vengono miscelate in modo da fornire prodotti finiti, che devono

soddisfare le richieste del mercato e doganali.

Le caratteristiche dei prodotti petroliferi vengono determinate secondo procedimenti dettagliatamente

specificati e standardizzati, in modo da avere dati analitici, eseguiti in laboratori diversi, confrontabili tra

loro.

I metodi analitici di riferimento sono generalmente quelli emessi dall' ASTM (American Society for Testing

and Materials); molte di tali norme sono state accettate in campo europeo dal CEN (Comitè Europèen de

Coordination des Normes) e diventate così Norme Europee.

Ricordiamo solamente alcune determinazioni più caratteristiche e significative:

1) Densità

2) Distillazione

3) Punto di infiammabilità

4) Viscosità

1) La densità esprime il peso dell'unità di volume misurato a 15° C; si esprime in Kg/l.

E' una caratteristica molto importante perché serve a calcolare le quantità di prodotti, ai fini doganali e

commerciali, in quanto i prodotti stessi vengono misurati in Volume (V in l) e quindi si risale al loro Peso (P

in Kg) tramite la relazione: P = VxD15° C.

Si determina secondo il metodo ASTM D 1298, immergendo nel liquido, mantenuto in un cilindro di vetro

ad una temperatura costante, un pescante (densimetro o areometro) munito di stelo con scala graduata, che dà

direttamente il valore cercato; opportune tabelle di conversione permettono di riportare a 15° C il valore

letto.

2) La distillazione dà indicazioni sulla volatilità del prodotto. Poiché i prodotti petroliferi sono miscele di

numerosi idrocarburi, ognuno con un suo proprio caratteristico punto di ebollizione, non ha senso parlare di

punto di ebollizione di un prodotto petrolifero, in quanto la temperatura di ebollizione di una miscela

aumenta man mano che le frazioni più volatili si sono vaporizzate.

Per dare una misura della volatilità di un prodotto petrolifero si ricorre alla distillazione, che viene effettuata

in condizioni standardizzate secondo il metodo D 86. Le temperature iniziale e finale di distillazione

caratterizzano la volatilità della miscela.

3) Il punto di infiammabilità (o flash point) in vaso chiuso è la temperatura alla quale il liquido emette una

quantità di vapori sufficiente a formare con l'aria una miscela che si accende e brucia se viene a contatto con

una fiamma libera.

A seconda dei prodotti, vi sono vari metodi per la determinazione:

- Punto di infiammabilità Abel-Pensky ASTM D 56, per benzine e per il cherosene;

- Punto di infiammabilità Penky-Martens ASTM D 93, per gasoli, oli lubrificanti ed oli combustibili;

Il prodotto, contenuto in apposito recipiente metallico ("vaso" o "tazza") munito di coperchio con

termometro immerso nel liquido ed una fessura apribile, attraverso la quale si può introdurre una fiammella

pilota, viene riscaldato gradatamente, finché i vapori che emette non si accendono a contatto con la fiamma;

la corrispondente temperatura del prodotto è detta Punto di infiammabilità.

- Punto di infiammabilità in vaso aperto Cleveland secondo ASTM D 92, dà invece la temperatura alla quale

il prodotto brucia spontaneamente se viene a contatto con una fiamma. Si determina analogamente al

precedente, con un recipiente un po' più largo e senza coperchio; viene richiesto soprattutto per gli oli

lubrificanti, per ragioni si sicurezza nell'impiego.

Le benzine, estremamente volatili, hanno un flash point molto basso (circa – 43 °C), i gasoli tipicamente

hanno flash point molto più alti (circa 52 °C). Ciò significa che in recipienti chiusi una benzina è così

volatile che la miscela in fase gassosa è troppo ricca di combustibile per poter bruciare viceversa un gasolio è

così poco volatile che la miscela è troppo povera di combustibile per poter bruciare. 17

(N.B.:Questi valori non sono da confondere con il punto di autoaccensione o di accensione spontanea,

corrispondente alla temperatura di infiammabilità considerata nello studio della combustione, che è la

temperatura alla quale un liquido si accende per riscaldamento indiretto, senza cioè venire a contatto con una

scintilla o una fiamma).

4) La viscosità riveste grande importanza, perché da essa dipendono la facilità di carico e di scarico, di

movimento dai depositi ai punti di distribuzione, la pompabilità, la facilità di polverizzazione e quindi di

miscelazione con l'aria, la facilità di combustione, le proprietà di autolubrificazione, come nel caso dei

gasoli, ecc.

Si determina secondo il metodo ASTM D 445, misurando il tempo di efflusso per gravità di un volume

prefissato di liquido ad una data temperatura, attraverso un viscosimetro, costituito da un tubicino capillare di

vetro calibrato.

Si ottiene così la viscosità assoluta cinematica, espressa in centiStokes (cSt). Per gli oli combustibili è

ancora in uso determinare la viscosità con l’apparecchio di Engler.

I combustibili liquidi commercialmente più importanti sono:

1) GPL

2) Benzine

3) Petrolio o cherosene

4) Gasolio

5) Oli combustibili.

1) GPL o Gas di petrolio liquefatti:

Sono costituiti da una miscela di idrocarburi leggeri contenenti ¾ atomi di carbonio: miscele di C3 (propano

e propilene) e C4 (n-butano, iso-butano e butileni), in rapporto variabile, generalmente 30 e 70%

rispettivamente.

Questi idrocarburi, gassosi a temperatura ambiente e pressione atmosferica, sono facilmente liquefacibili a

pressioni leggermente più elevate (2 - 3 atm. per il butano e 7 - 8 atm. per il propano) e pertanto sono

facilmente commercializzabili in bombole o piccoli serbatoi pressurizzati, trovando un buon mercato in zone

non servite da reti di distribuzione capillare.

Essendo inodori ed altamente infiammabili, devono essere odorizzati con sostanze prescritte, per evidenziare

tempestivamente eventuali fughe pericolose.

Hanno un forte potere calorifico, quindi sono ottimi combustibili: potere calorifico inferiore circa 11.000

Kcal/kg.

Espresso in Kcal/Nm , il poter calorifico inferiore è il seguente:

3

- per propano commerciale 21.500 kcal/Nm 3

- per butano commerciale 28.500

- per miscela P-B (30-70) 26.500

- (per metano 8.500) kcal/Nm 3

Vengono impiegati per usi domestici (dove non è disponibile la rete dei metanodotti), come carburante per

autotrazione e come materia prima nell’industria delle sintesi chimiche

. Vengono usati poco come combustibili industriali a causa del loro prezzo elevato; si impiegano soltanto

dove è richiesta un’elevata purezza del combustibile e dei prodotti di combustione (per es. nell’industria

alimentare e in quella delle porcellane); sono inoltre utilizzati come combustibile domestico nelle zone non

fornite dalla rete del gas di città.

2) Benzine

Col termine benzina s’intende quella frazione che distilla tra i 40 e i 190°C.

Le benzine sono costituite da una miscela di idrocarburi liquidi, contenenti da 6 a 11 atomi di carbonio e

presenta una densità che varia tra 0,70 e 0,77.

È una delle frazioni di maggiore valore ottenute dal petrolio greggio e costituisce il carburante dei motori a

scoppio (motori a combustione interna); la sua domanda quindi, nelle varie nazioni, è direttamente connessa

con lo sviluppo della motorizzazione.

Dal punto di vista dell’utilizzo, per il settore dei trasporti, sono importanti 2 caratteristiche: la volatilità e il

potere antidetonante.

Come tutti i carburanti può bruciare solo se in miscela con l’aria (comburente). 18

Il miglior rendimento dei motori a scoppio si ottiene quando è massima la “compressione” all’interno dei

cilindri: lo scoppio deve avvenire solo a causa della scintilla generata dalla candela.

Se invece la benzina detona anzitempo per effetto della compressione e della temperatura si ha un

malfunzionamento il cosiddetto “battito in testa” del motore con perdita di potenza.

Una delle caratteristiche di qualità più importanti delle benzine è il suo potere antidetonante (resistenza

alla detonazione) ovvero la capacità di deflagrare non prima che sia massimo il rapporto di combustione e

solo in seguito all’innesco (la possibilità di essere compresse nei motori a scoppio senza esplodere

spontaneamente). Tale potere varia col variare della percentuale di ottano (idrocarburo liquido presente come

componente naturale del petrolio).

Per potere disporre di un’unità di misura con la quale stabilire la diversa attitudine delle benzine a detonare, è

stata fissata una scala di antidetonabilità chiamata numero di ottano (N.O.) che assegna il valore 100 (che ha

poca tendenza a detonare) e il valore 0 (che invece detona facilmente).

Il modo più semplice ed economico per evitare l’insorgere della detonazione anticipata è stato per lungo

tempo quello di utilizzare additivi antidetonanti a base di composti del piombo; in seguito alla combustione

però si liberano e vengono immesse in atmosfera considerevoli quantità di sostanze inquinanti a causa della

presenza di questo additivo.

Altra caratteristica importante della benzina è l’ elevata volatilità , è importante perché consente in un ampio

intervallo di temperatura la formazione della miscela aria-benzina. La volatilità è il requisito per cui la

benzina deve arrivare nel cilindro del motore a scoppio, perfettamente miscibile con l’aria (in una fase

gassosa); s

e la benzina arriva nel cilindro sotto forma di minuscole goccioline anziché di vapore, non potendosi

perfettamente mescolare con l’aria, ostacola la completa erogazione dell’energia contenuta nel carburante

(non si sfrutta al massimo l’efficienza della combustione).

Dal punto di vista doganale, sono definite come miscele di idrocarburi, liquide a 15° C, aventi punto di

infiammabilità Abel inferiore o uguale a 21° C e distillanti almeno il 95% a 225° C.

Per la loro elevata infiammabilità a temperatura ambiente, le benzine sono utilizzate solo in motori a

combustione interna, funzionanti secondo il ciclo Otto.

La Tariffa Doganale non considera il Numero di Ottano, caratteristica principale per l'impiego delle benzine

nell' autotrazione.

Il Numero di Ottano (N. O.) esprime il potere antidetonante (o resistenza alla detonazione) di una benzina.

La scala dei valori varia da 0 a oltre 100; la benzina normalmente in commercio ha numero di ottano 95.

Attualmente diverse compagnie petrolifere propongono (con sovraprezzo) anche carburanti a 98-101 ottani.

Più alto è il numero di ottano, più è antidetonante il carburante. Ciò significa c'è meno rischio che si inneschi

per la semplice pressione del pistone ma che per accendersi necessita della scintilla delle candele.

Nel motore di un'automobile il pistone aspira una miscela di carburante e di aria (combustibile e comburente)

dentro il cilindro nella corsa iniziale, mentre la comprime ritornando indietro. Poco prima che la fase di

compressione abbia termine la candela infiamma la miscela provocando una combustione regolare che

respinge il pistone verso il basso, riavviando il ciclo. Non tutti le benzine, però, bruciano nella stessa misura.

I parametri che determinano l'accensione di un combustibile sono la temperatura e la pressione. In un motore

a combustione interna a ciclo otto (a benzina) si vuole che il combustibile si accenda quando scocca la

scintilla della candela ne' prima ne' dopo. Se la pressione della camera è troppo elevata il carburante si

accende spontaneamente dando luogo al fenomeno noto colloquialmente come battito in testa, che

provocando diffusione di forze irregolari all'interno del motore ne causa il danneggiamento (forature dei

pistoni, delle teste, danneggiamento delle sedi valvola ecc...).

La determinazione del N. O. avviene con un motore standard CFR – Cooperative Fuel Research (il motore

standard assicura che qualunque sia il posto in cui si effettua la misura, è possibile ottenere un dato

oggettivo). Il motore standard è costituito da una testata mobile per variare a volontà il rapporto di

compressione. Aumentando il rapporto di compressione si arriva a provocare la detonazione, la cui intensità

è misurata, su una scala arbitraria, da uno strumento, sensibile alle variazioni di pressione, affacciato

direttamente in camera di combustione.

Il numero di ottano viene misurato in un motore standard - un motore 4 tempi monocilindrico dotato di

rapporto di compressione variabile - confrontando la benzina da analizzare, variando il rapporto di

compressione fino a causare l'auto accensione del carburante (battito in testa), con quella di miscele a

composizione variabile di n-eptano - che ha numero di ottano 0 - e iso-ottano (si può anche chiamare 22,4-

19

trimetilpentano ed è una catena ramificata rispetto al normale eptano) - che ha numero di ottano 100, fino a

determinare una miscela che ne provochi l'auto accensione.

Si è visto quindi che l’n-eptano (cioè l’idrocarburo costituito da 7 atomi di carbonio C H E’ una catena

7 16.

lineare: CH -CH -CH -CH -CH -CH -CH ) nel motore standard detona sempre, in qualunque condizione

3 2 2 2 2 2 3

del motore. A questa sostanza è stato assegnato il valore 0. L’iso-ottano (ottano: 8 atomi di carbonio C H )

8 18

invece si è notato che non detona mai, in nessuna condizione. A questa sostanza è stato assegnato il valore

100.

Gli idrocarburi con struttura ramificata presentano maggiore resistenza alla detonazione, invece si ha minore

resistenza dagli idrocarburi a catena lineare. Quindi è possibile costruirsi la scala dei numeri di ottano

provando le diverse miscele che si formano con il n-eptano e l’iso-ottano. Quando diciamo che una benzina

ha un numero di eptano pari a 90 intendiamo dire che il comportamento di questa benzina alla detonazione è

lo stesso di una miscela che è fatta per il 90% di iso-ottano e il 10% n-eptano.

Le benzine da topping hanno dei numeri di ottano bassi in quanto si collocano fra i 40 e i 70, mentre per

legge il numero di ottano delle benzine è stabilito non inferiore a 95 per le benzine senza piombo e non

inferiore a 97 per le benzine super.

La determinazione del N. O. di una benzina viene eseguita individuando la miscela di iso-ottano e n-eptano

che, al medesimo rapporto di compressione, dà la stessa intensità di detonazione della benzina in prova.

Il potere antidetonante è legato al tipo di idrocarburo e, a parità di altre condizioni, è crescente nella

successione: idrocarburi paraffinici lineari (o normal-alcani) - idrocarburi iso-paraffinici (o iso-alcani) -

idrocarburi naftenici (o cicloalcani) - idrocarburi olefinici (o alcheni) e idrocarburi aromatici.

Per questo motivo non si possono utilizzare direttamente le frazioni "benzina leggera" e "benzina pesante"

ottenute dalla distillazione atmosferica del greggio, in quanto sono ricche di n- ed iso-paraffine e nafteni, e

povere in aromatici; hanno un N. O. troppo basso (40 - 60) per gli impieghi previsti.

Dette frazioni vengono perciò sottoposte a processi di conversione, in cui le paraffine della "benzina leggera"

vengono convertite essenzialmente in iso-paraffine, mentre dalla "benzina pesante" si ha principalmente la

deidrogenazione dei nafteni con produzione di aromatici e di idrogeno, nonché l' isomerizzazione di n-

paraffine in iso-paraffine ed altre reazioni secondarie.

La benzina "Super" deve avere un N.O. minimo di 97, quella "senza piombo" di 95; per ottenere questi

livelli, bisogna disporre pertanto di:

- benzina leggera isomera (da impianto di isomerizzazione)

- benzina leggera alchilata (da processi di alchilazione di C3 e C4)

- benzina olefinica (da impianti di cracking)

- benzina pesante aromatica (da impianto di reforming catalitico)

e miscelare opportunamente due o più di queste frazioni, in modo da ottenere un prodotto commerciale con

buona volatilità e con curva di distillazione crescente con gradualità.

La volatilità prescritta viene regolata infine con piccole aggiunte di butano, mentre il N.O. viene portato a

norma con l'impiego di Piombo tetraetile (TEL) o Piombo tetrametile (TML), sotto forma di etilfluido o

metilfluido, (miscele contenenti TEL o TML, e cloruro e bromuro di etilene in rapporto stechiometrico), per

favorire dopo la combustione l'espulsione del piombo come alogenuro, invece che di ossido, non volatile,

che pertanto rimarrebbe nella camera di combustione formando depositi ed incrostazioni.

L'azione antidetonante del piombo viene spiegata col fatto che il metallo impedirebbe, durante la

combustione, la formazione di perossidi, responsabili del fenomeno della detonazione.

Per aumentare il N. O. di una benzina si può ricorrere anche all'impiego di particolari composti ossigenati, in

particolare l'MTBE (metil-ter-butil-etere), responsabili comunque di dar luogo a formazione di composti

ossidati nell’atmosfera.

Il potere calorifico di una benzina è circa 10.500 – 10.400 kcal/kg, a seconda della densità.

CON UNA DIRETTIVA COMUNITARIA, SUL FINIRE DEGLI ANNI ’80, E’ STATA INTRODOTTA

LA “BENZINA SENZA PIOMBO”, LA COSIDDETTA BENZINA VERDE, COLORE VERDE, PERCHE’

SI AGGIUNGE UN COLORANTE PER EVITARE CAMBI NELLA DESTINAZIONE DELL’USO. LA

DIRETTIVA FACEVA RIFERIMENTO ALLA DISCIPLINA DELLE EMISSIONI DI PIOMBO ED

ALTRE SOSTANZE PERICOLOSE PER L’AMBIENTE.

AGLI INIZI DEL ‘900 SI ERA NOTATO CHE AGGIUNGENDO PICCOLE QUANTITA’ DI UN

ADDITIVO A BASE DI PIOMBO AUMENTAVA NOTEVOLMENTE IL NUMERO DI OTTANI: LA

Pb(C H )

SOLUZIONE DI PIOMBO TETRAETILE . DURANTE LA COMBUSTIONE PERO’ SI

2 5 4

FORMAVANO ANCHE DEI COMPOSTI INDESIDERATI: LEGATI ALLA PRESENZA DI ZOLFO

20

NELLE BENZINE (OSSIDI DI ZOLFO SO ), OSSIDI DI AZOTO NO E OSSIDI DI PIOMBO PbO .

X X 2

L’OSSIDO DI PIOMBO SI DEPOSITA AL SUOLO E RISCHIA DI ESSERE VEICOLATO NELLA

CATENA ALIMENTARE CON DANNI PER LA SALUTE DELL’UOMO. L’INTOSSICAZIONE DA

PIOMBO E’ NOTA COL NOME DI SATURNISMO E SI MANIFESTA CON L’ANNERIMENTO

DELLE UNGHIE.

COMUNQUE LA DIRETTIVA COMUNITARIA HA EVITATO LA PRESENZA DI PIOMBO NELLE

BENZINE SUPER E HA INVITATO GLI STATI MEMBRI AD ADOTTARE TUTTE LE MISURE

IDONEE A LIMITARE L’EMISSIONE PERICOLOSA.

QUESTO HA PORTATO ALLA RICERCA DI NUOVI MODI PER PRODURRE BENZINE AD

ELEVATO NUMERO DI OTTANO, QUINDI A MIGLIORARE LE CARATTERISTICHE

ATTRAVERSO DEI PROCESSI DI REFORMING O DI RAFFINAZIONE. REFORMINF VUOL DIRE

RIMODULARE LE MOLECOLE OPPURE PURIFICARE ULTERIORMENTE LE FRAZIONI, CIO’

ATTRAVERSO DEI PROCESSI PER ARRICCHIRE LE BENZINE DELLA COMPONENTE PIU’

PREGIATA QUALE GLI IDROCARBURI IN FORMA RAMIFICATA.

In alternativa al piombo può essere aggiunto alcol etilico alla benzina nella misura del 5% ottenendo il

necessario potere antidetonante. Poiché l’alcol etilico è un composto che deriva dalla fermentazione e

distillazione dei prodotti agricoli, una benzina così trattata viene anche chiamata benzina verde il cui uso ha

il doppio vantaggio di diminuire l’inquinamento da piombo e di incrementare la produzione in agricoltura.

Purtroppo, gli ultimi studi hanno dimostrato che la cosiddetta benzina ecologica riversi nell’ambiente il

benzene, una sostanza nociva alla salute umana.

UN ALTRO INTERVENTO CHE E’ STATO APPORTATO E’ L’ADOZIONE DELLE “MARMITTE

CATALITICHE” SULLE NUOVE AOTOVETTURE.

La marmitta catalitica è senza dubbio uno degli strumenti più validi per prevenire l’inquinamento

atmosferico. In alcuni Paesi il suo uso sta diventando obbligatorio soprattutto per le autovetture di cilindrata

Essa viene realizzata

superiore ai 2000 centimetri cubi (cc). ponendo all’interno del tubo di scarico dei gas

combusti, un reattore che serve a trasformare almeno parzialmente l’ossido di carbonio (CO) in anidride

carbonica ed acqua e gli ossidi di azoto (Nox) in azoto e acqua. Il problema più difficile da superare è stato

quello di mettere a punto un sistema che fungesse contemporaneamente da ossidante e da riducente.

Ciò è stato realizzato ponendo su un monolito ceramico bucherellato uno strato di allumina molto pura sul

quale sono stati fatti depositare metalli attivi come palladio, platino e rodio.

Attraverso complessi meccanismi di catalisi eterogenea i gas di scarico, costretti ad attraversare il monolito

ceramico, vengono purificati dai loro componenti più dannosi prima di essere scaricati nell’atmosfera.

Condizione indispensabile perché questo meccanismo abbia una durata ragionevole nel tempo è che la

benzina sia esente da piombo: esso infatti disattiverebbe l’azione catalitica dei metalli annullandone l’effetto

(avvelenamento da catalizzatori).

3) Petrolio o cherosene

Oltre alla benzina, l’altra frazione recuperabile dal topping, frazione più pesante.

Comprende gli idrocarburi con atomi di carbonio da 10 a 14 (C -C ).

10 14

Anche per questi carburanti è importante la viscosità per garantire un’alimentazione continua nel motore, alle

basse temperature è importante anche il punto di congelamento, soprattutto per quei cheroseni impiegati

negli aerei a reazione che volano ad alte quote devono rimanere liquidi a meno 40°C.

Doganalmente è definito come "miscela di idrocarburi, liquida a 15° C, aventi punto di infiammabilità

secondo Abel superiore a 21° C, distillante a 210° C meno del 90% e a 250° C almeno il 65%.

Commercialmente il punto di infiammabilità deve essere almeno di 38° C.

Può essere impiegato come petrolio illuminante o lampante per l'alimentazione di lampade o di impianti di

riscaldamento domestico in zone non servite da reti di distribuzione dell'energia, però il suo impiego più

rilevante è come carburante per turboreattori.

Un motore a reazione funziona come un bruciatore e sfrutta i gas di combustione per la spinta propulsiva;

non c' è quindi nessuna esigenza di N. O. per il combustibile.

Ricordando le condizioni ambientali di impiego, il cherosene deve avere:

- un basso punto di congelamento (temperatura alla quale incominciano a separarsi i primi cristalli di

paraffina, deve essere di almeno - 50° C);

- una elevata stabilità termica (il cherosene serve anche come liquido di raffreddamento dell'olio dei motori,

attraverso scambiatori di calore, e può essere sottoposto a cicli termici che raggiungono anche i 260° C; in

tali condizioni non deve dare luogo a formazione di depositi carboniosi o vernici); 21


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AUTORE

Moses

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Esame: Merceologia
Corso di laurea: Corso di laurea in economia del turismo e delle risorse
SSD:
Docente: Non --
A.A.: 2009-2010

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Moses di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Merceologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università La Sapienza - Uniroma1 o del prof Non --.

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