Gli atti dei convegni e più di contenuti su

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1 Bio-Gas Termotecnica Pompe - di Biometano Industriale Calore Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 Da biogas a biognl: l evoluzione tecnologica che ha condotto ad un impianto di liquefazione efficiente ed affidabile Carlo M. Bartolini S.TRA.TE.G.I.E. Srl Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie»

3 Agenda Perché il GNL da Biogas? Biometano pronto per la liquefazione Produzione GNL: tecnologie a confronto La soluzione ottimizzata Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 2

4 Perché GNL da Biogas? In Europa cresce l attenzione per la riduzione delle emissioni che provengono dal settore autotrasporti; Negli ultimi 25 anni le emission sono salite di ~ 30%; Si allontana l obiettivo Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 3

5 Perché GNL da Biogas? In Europa cresce l attenzione per la riduzione delle emissioni che provengono dal settore autotrasporti; Negli ultimi 25 anni le emission sono salite di ~ 30%; Si allontana l obiettivo Per raggiungere gli obiettivi al 2020 ed oltre, il GNL avrebbe un effetto molto efficace, ancora di più se fosse BioGNL Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 4

6 ha confermato un enorme interesse internazionale per la diffusione del GNL come combustibile capace di dare un forte contributo ambientale ed economico nella mobilità. Direttiva DAFI 2014/94/EU Piano Strategico GNL MISE 2015 Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 5

7 ha confermato un enorme interesse internazionale per la diffusione del GNL come combustibile capace di dare un forte contributo ambientale ed economico nella mobilità. Stanno crescendo Direttiva costantemente DAFI 2014/94/EU anche in Italia i mezzi Piano pesanti Strategico alimentati GNL MISE 2015 a GNL nonostante la scarsità dei punti di distribuzione, concentrati al nord e rifornite con difficoltà tramite autocisterne o isocontainer da terminali francesi, spagnoli o belgi. Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 6

8 IMPORTATO LIQUIDO Depositi costieri italiani (futuri) Approvvigionamento del GNL PRODOTTO con LIQUEFAZIONE di BioMetano di gas da pozzi marginali Grandi depositi esteri (E,F,B) Stazione di distribuzione di gas di rete Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 7

9 Perché il BioGNL La larga diffusione sul territorio della produzione del biogas, lo rende una soluzione ideale quale fonte di origine per il GNL. Il BioGNL è più puro del GNL fossile, e quindi con migliori caratteristiche energetiche. I vantaggi economici attesi dal DM 2013 lo potrebbero rendere molto competitivo. Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 8

10 Biometano pronto per la liquefazione Biogas UPGRADING Rimozione H 2 O H 2 S CO 2 H 2 O ~ 0 H x S < 4ppm CO 2 < 50 ppm Biometano Purifier LIQUEFAZIONE GNL Separazione Molecolare Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 9

11 Produzione GNL: tecnologie a confronto Refrigeranti Misti PPMR (Propane Pre-cooled Mixed Refrigerant) Conoco Phillips Optimized Cascade Brayton Joule Cycle Scambio con Azoto Ciclo Claude Ciclo Linde Stirling Large Scale > TPD Medium Scale TPD Small Scale TPD Very Small Scale TPD Micro Scale < 40 TPD Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 10

12 Produzione GNL: tecnologie a confronto Refrigeranti Misti VIENE PPMR (Propane SOPPORTATO Pre-cooledUN Mixed ELEVATO Refrigerant) COSTO DI IMPIANTO Conoco GRAZIE Phillips Optimized ALLE ECONOMIE Cascade DI SCALA DA ELEVATE PRODUZIONI. Brayton Joule Cycle VIENE INVECE PRIVILEGIATA LA RIDUZIONE DEL COSTO DI PRODUZIONE PER PICCOLE PORTATE SERVE RIDURRE TUTTE LE Ciclo Linde VOCI DI COSTO. Scambio con Azoto Ciclo Claude Stirling Large Scale > 2 MTPA > TPD Medium Scale MTPA TPD Small Scale MTPA TPD Very Small Scale < 0.05 MTPA TPD Micro Scale < 40 TPD Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 11

13 La liquefazione è tanto più efficiente quanto più ci si avvicina alla pressione critica. Pressione critica: 45,96 bar Temperatura critica: - 82,62 C T Ta Alla pressione ambiente Temperatura di liquido: -161,52 C liquido gas Pa liquido-gas S Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 12

14 Ciclo ad Azoto Semplice ed economico ma si richiede una elevata quantità di azoto per ogni kg di GNL prodotto, soprattutto a basse pressioni Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 13

15 Ciclo Claude Impianto complesso ma efficiente energeticamente per il recupero del turboespansore, che però è una macchina impegnativa di costo elevato per piccole taglie. Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 14

16 Ciclo Linde Rappresenta il miglior compromesso per impianti fino a 25 TPD. Unisce efficienza e ridotta complessità, fornendo affidabilità e costi contenuti per unità di GNL prodotto. Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 15

17 Macchina di Stirling Facile da installare e capace di produrre GNL a basse pressioni, ma con bassissima efficienza. Adatto solo per piccolissime portate, sotto 2 TPD. Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 16

18 La nostra esperienza è partita nel 2005 con lo studio in merito al trattamento del gas di una discarica. Obiettivi principali: Elevata efficienza, nonostante la portata ridotta Adattabilità alla pressione del gas Possibilità di funzionamento off-grid Partner industriale GPT srl Prototipo Potenzialità da 2,5 TPD (6.000 LPD) Si sono uniti elementi caratteristici di un ciclo aperto Claude e di un ciclo Linde, combinandoli in maniera particolare. Alimentato dallo stesso CH4 tramite MCI Recupero energetico dal MCI tramite Chiller ad assorbimento Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 17

19 Recupero termico CH Ass. M.C.I.I Gruppo Compressori EX EX skid criogenico SC EX CH4 da rete e da Purifier Gruppo turboespander C E LNG Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 18

20 Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 19

21 Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 20

22 The compression unit a precompressor unit EM pre-c MAIN compression unit High pressure EM C Low pressure recirculation HE Feed gas Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 21

23 The liquefaction unit ischaracterized by Chiller First step recycle loop to recover cold energy Heat Ex. Heat Ex Second step Third step recycle loop to recovercold energy Liquid separator LNG Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 22

24 TANK 50m 3 COMPRESSORS CHILLER LIQUEFACTION SYSTEM Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 23

25 QUINDI La tecnologia per il BioGNL è pronta e valida Il risultato è ottimo sotto tutti gli aspetti: tecnico, economico, ambientale La soluzione STRATEGIE/FORES è semplice, affidabile, efficiente. Nuove opportunità, soluzioni e tecnologie» 24