Green Refinery a Venezia

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1 Green Refinery a Venezia La prima esperienza al mondo di trasformazione di una raffineria tradizionale in raffineria per la produzione di biocarburanti di qualitá premium Milano, 11 luglio

2 Necessità Scenario Biocarburanti 2

3 Scenario dei biocarburanti in Europa (1/2) La domanda di biocarburanti in Europa è fortemente condizionata dalla politica dell Unione Europea per la riduzione delle emissioni di gas serra. La direttiva Renewable Energy Directive (RED) prescrive entro il 2020: la riduzione del 20% delle emissioni di gas serra; 20% di risparmio energetico; Aumento del 20% della produzione di energia da fonti rinnovabili, che include il traguardo del 10% di contenuto energetico da rinnovabili nei carburanti tradizionali. Consumo di energia da fonti rinnovabili al % Media UE (17% per l Italia, calcolato su base 2005) Elettricità Riscaldamento / Raffreddamento Trasporti Obiettivi intermedi per l Italia: 4,5% nel ,0% nel % = Q energia da fonti rinnovabili per tutte le forme di trasporto Q t energia (benzina + diesel + bio) per i trasporti su strada e rotaia

4 Mt/y Mt/y Scenario dei biocarburanti in Europa (2/2) Il consumo di biodiesel in particolare è previsto in forte crescita. 30,00 25,00 Ethanol Domanda di biofuels in Europa Biodiesel 3,00 2,50 Ethanol Domanda di biofuel in Italia Biodiesel 20,00 2,00 15,00 1,50 10,00 1,00 5,00 0,50 0, , Source :Parpinelli/ICIS Source :Parpinelli/ICIS Il biodiesel tradizionale (FAME) ha una limitazione al blending al 7% e non può ottemperare alle prescrizioni della normativa Renewable Energy Directive che impongono di raggiungere entro il 2020 il target del 10 % di contenuto energetico da biocomponenti nei carburanti. Tale limitazione non si presenta con i diesel rinnovabili di nuova generazione (HVO).

5 Domanda di biocarburanti in Italia Il consumo di biofuel in Italia, si prevede in forte crescita fino al 2020, trainato dagli obblighi normativi. In particolare, aumenterà la quota di biodiesel consumato, sul totale dei biocarburanti. L Italia nel 2011 ha consumato circa 2,0 Mt di biocarburanti, prevalentemente importati da paesi extra europei Fonte: Parpinelli 5

6 Criticità Raffineria di Venezia attuale 6

7 La Raffineria oggi: crisi di uno schema obsoleto La Raffineria di Venezia sta subendo gli effetti della crisi del settore europeo della raffinazione acutizzati da: semplicità dello schema di processo a scarsa conversione; riduzione della domanda dei prodotti petroliferi. Tale situazione ha portato nel 2011 alla chiusura del sito per sei mesi con procedura di Cassa Integrazione Straordinaria per gran parte dei dipendenti. La configurazione attuale della Raffineria di Venezia non le consente di essere competitiva sul mercato della raffinazione dei prodotti petroliferi. 7

8 La Raffineria oggi: Schema di processo (Hydroskimming + Visbreaker/Thermal cracker) 8

9 Opportunità Tecnologia ECOFINING TM 9

10 L innovativa tecnologia ECOFINING TM Produzione di biocarburanti di nuova concezione, totalmente idrocarburici, di elevatissima qualità indipendente dalla fonte rinnovabile utilizzata, che sia essa di I (oli vegetali), II (grassi animali e oli esausti di cottura) o III generazione (biomasse derivate da alghe e rifiuti). La tecnologia Ricerca e sviluppo Brevettata da eni e UOP dal Processo flessibile di idrotrattamento della componente rinnovabile di: I generazione II e III generazione Impegno eni per l'innovazione pro tecnologie distintive compatibili con l'ambiente. Sviluppo di processi pro biocarburanti sostenibili in coerenza con le Direttive Europee. Palma Girasole Soia Colza Il prodotto Grassi animali Oli esausti Alghe Biomasse da rifiuti Prodotto innovativo, di elevatissima qualità con caratteristiche superiori al biodiesel convenzionale (FAME). 10

11 Necessità Criticità Opportunità Scenario Biocarburanti Raffineria di Venezia attuale Tecnologia ECOFINING TM La risposta industriale LA BIORAFFINERIA 11

12 Biocarburanti: convenzionali vs nuova generazione PROCESSO CONVENZIONALE PRO BIODIESEL: Carica Processo Prodotto Metanolo Cariche biologiche Biodiesel Transesterificazione Biodiesel FAME (Fatty Acid Methyl Esters) Glicerina LOW QUALITY LOW CAPEX PROCESSO ECOFINING TM : Carica Processo Prodotto H 2 Cariche biologiche Idrotrattamento Green Diesel (HVO) Green Naphtha Green GPL Green Jet CO 2 /H 2 O HIGH QUALITY HIGH CAPEX Green Diesel: prodotto ottenuto mediante processi di idrotrattamento (HVO) avente composizione idrocarburica paraffinica (zero contenuto di ossigeno). 12

13 Schema del processo ECOFINING TM 1 stadio di reazione: Idrodeossigenazione Reazioni: Cracking della struttura triglicerica; Deossigenazione; Saturazione doppi legami. Prodotto: - Miscela di paraffine lineari completamente deossigenate (alto numero cetano, scarse proprietà a freddo: Cloud Point>20 C). Sottoprodotto: Green GPL (propano). 2 stadio di reazione: Idroisomerizzazione Reazioni: Isomerizzazione delle paraffine; Cracking delle paraffine, Prodotto: -Green Diesel (ottime proprietà a freddo date dall isomerizzazione). -Green Jet. Sottoprodotto: Green Nafta. 13

14 Qualità del prodotto Green Diesel Il Green Diesel, essendo costituito da paraffine pure, è un ottimo componente per il blending pro Diesel Euro 5 (EN:590), di cui può rappresentare fino al 30%. Proprietà Diesel Fossile ULSD Biodiesel conv. (FAME) Green Diesel da ECOFINING TM Contenuto BIO Ossigeno, % Peso specifico Zolfo, ppm <10 <1 <1 Potere calorifico, MJ/kg Cloud Point, C -5 Da -5 a +15 Fino a -20 Intervallo di distillazione, C Poliaromatici, %w Emissioni di NOx Standard + 10% -10% Cetano Stabilità all ossidazione Standard Scarsa Eccellente Il Green Diesel, sostituendo nei carburanti eni il biodiesel convenzionale, permetterà di avere un Diesel di qualità superiore, identificativo di eni, a vantaggio dei consumatori finali. 14

15 Il progetto Green Refinery (1/2) Il progetto Green Refinery, totalmente concepito all interno del sistema industriale eni, è volto ad ottenere un assetto industriale alternativo per la Raffineria di Venezia. L unità Ecofining TM, ottenuta dal revamping delle esistenti unità di idrodesolforazione gasoli, opererà integrata con parte delle unità di processo esistenti, quali ad esempio il reforming catalitico che produrrà, almeno in una prima fase, l idrogeno necessario a tutto il ciclo produttivo. L integrazione con il sito esistente permette di riutilizzare, con modifiche minori, utilities e offsite presenti, consentendo di ridurre significativamente il costo d investimento rispetto alla realizzazione di un unità Ecofining grass root. Questa sinergia con la raffineria esistente, che è l idea fondante del progetto, è oggetto di un brevetto depositato da eni il 3 settembre 2012 ( Metodo per convertire una raffineria convenzionale di oli minerali in una bioraffineria, MI2012A001465). 15

16 Il progetto Green Refinery (2/2) Per soddisfare le prescrizioni delle Direttive Europee, eni utilizza ogni anno quasi 1 Mt di biocarburanti (FAME, etanolo e bioetbe), ad oggi totalmente acquistati sul mercato. Con il Progetto Green Refinery eni produrrà autonomamente circa la metà del proprio fabbisogno di biocarburanti. Grazie al revamping delle unità esistenti e all integrazione con servizi e ancillari già presenti sul sito di Venezia, l investimento complessivo previsto è di circa 100 M (circa 1/5 di quanto stimato per un unità Ecofining grass root. Tale progetto rappresenta la possibilità di una nuova vita per il sito industriale di Venezia, grazie ad un processo produttivo innovativo, economicamente sostenibile sul lungo periodo e migliorativo del quadro ambientale che rappresenterà un importante esempio di innovazione tecnologica. 16

17 La Green Refinery: la realizzazione (1/2) Il progetto Green Refinery prevede due steps realizzativi: STEP 1 con avviamento a gennaio 2014 dell assetto operativo bio, che porterà all integrazione dell innovativo processo ECOFINING TM con la sezione hydroskimming della raffineria che produrrà l idrogeno necessario a tutto il ciclo produttivo. STEP 2 con avviamento previsto nella seconda metà del 2015: quando sarà completata l installazione di una nuova unità di produzione idrogeno che permetterà di massimizzare la capacità produttiva dell ECOFINING TM. La gestione diretta eni del progetto con un team integrato con un owner engineering company, permetterà di traguardare gli obiettivi di tempi e costi imposti dal contesto economico attuale che rendono il progetto economicamente sostenibile. 17

18 La Green Refinery: la realizzazione (2/2) Il ciclo bio comporta l introduzione di cariche alternative quali: biomasse oleose (tipo olio di palma, grassi animali, ecc) per la produzione di biocarburanti di nuova concezione di elevata qualità tramite il processo proprietario ECOFINING TM ; nafta full range per alimentare la sezione hydroskimming (STEP 1); gas naturale per alimentare l unità Steam Reforming (STEP 2). La modalità operativa bio è caratterizzata in entrambi gli steps da un sostanziale miglioramento del quadro ambientale rispetto all assetto tradizionale. 18

19 Il cuore del progetto : conversione unità HDS in ECOFINING TM Le due unità di diesel HDS (HF1 e HF2) presenti in raffineria costituiranno i due stadi di reazione dell unità ECOFINING TM : l unità HF1 sarà utilizzata come sezione di idrodeossigenazione; l unità HF2, costituirà la sezione d isomerizzazione. L adeguamento è stato studiato in modo da minimizzare le modifiche agli impianti. FLESSIBILITA SULLE CARICHE BIO Gas acido Fuel gas Fuel gas HF1 HF2 Olio bio 1 stadio Deossigenazione 2 stadio Isomerizzazione Green GPL Green Nafta P=38 barg P=60 barg Green Diesel H2 T= C T= C 19

20 Sostenibilità materia prima biologica di prima generazione La carica di design per la prima fase sperimentale di avviamento della Bioraffineria di Venezia è costituita da olio di palma, data la grande disponibilità di tale prodotto sul mercato e l attuale scarsa disponibilità di approvvigionamento di cariche di seconda e terza generazione. L olio di palma sarà approvvigionato solo presso fornitori in grado di fornire i certificati di sostenibilità emessi dai sistemi di certificazione volontari approvati dalla Commissione Europea (ISCC, 2BSvs, RSB EU RED), in ottemperanza alla Direttiva europea 28/2009 che stabilisce i criteri di sostenibilità dei biocarburanti. eni utilizza già queste certificazioni per l acquisto di biocarburanti tradizionali, come FAME e bioetanolo e tale sistema verrà semplicemente esteso all olio di palma necessario alla bio-raffineria di Venezia. 20

21 Integrazione cariche di seconda generazione La tecnologia ECOFINING TM è flessibile rispetto alle cariche biologiche che possono essere costituite da biomasse oleose di 1a (oli vegetali alimentari), di 2a (grassi animali, oli esausti di cottura e biomasse derivanti dal ciclo agricolo) o di 3a generazione (oli da alghe e rifiuti). eni ha già verificato che si potranno approvvigionare per la Green Refinery anche oli diversi, in particolare grassi animali ed oli esausti di frittura che potranno arrivare in tempi brevi a costituire una quota parte della carica. Tuttavia data la scarsa disponibilità di tali cariche sul mercato nazionale ed europeo, si stima che tale quota non potrà superare il 10% della carica totale all impianto. 21

22 Assetto BIO : integrazione nello schema attuale STEP 1 Legenda: : Unità non utilizzata in assetto Green; : Unità necessaria al ciclo Green, ottenuta dal revamping di unità esistenti; : Unità in marcia nel ciclo Green senza sostanziali modifiche rispetto all esistente. 22

23 E.E. Vapore Green GPL Schema a blocchi bioraffineria STEP 1 GPL (con quote bio) 64 kt/y Nafta FR 873 kt/y Hydroskimming (Splitter nafta, Isomerizzazione e Reforming catalitico) Green Nafta Benzina (con quote bio) 865 kt/y H2 Olio veg. raffinato 400 kt/y ECOFINING TM Green Diesel 308 kt/y E.E. Vapore Gas Naturale CTE (COGE) E.E. 18 MWh 90 kt/y La Bioraffineria produrrà oltre ton/anno di Green Diesel di elevata qualità oltre a prodotti tradizionali come Benzina Euro 5 e GPL, con quote bio derivanti rispettivamente dal blending con la Green Nafta ed il Green GPL da ECOFINING TM. 23

24 Green Refinery STEP 1 N AIMECO SACAIM Ex-API Isola dei Petroli Refinery Ecofining HF1 ammine Ecofining HF2 RZ1 Petroven Venice Refinery outer boundary Relevant Off-site Ecofining unit

25 E.E. Vapore Schema a blocchi bioraffineria STEP 2 Glicerina 7 kt/y Cariche di prima Olio e di seconda palma generazione e grassi animali 600 kt/y Pre treatment + ECOFINING Green GPL Green Nafta 35 kt/y 33 kt/y H2 Green Diesel 430 kt/y Gas Naturale 68 kt/y Steam Reformer E.E. Vapore Gas Naturale 65 kt/y CTE E.E. 18 MWh Dal 2015 la Bioraffineria produrrà circa ton/anno di Green Diesel di elevata qualità e quasi ton/anno di basi bio come la Green Nafta ed il Green GPL. 25

26 Green Refinery STEP 2 N AIMECO SACAIM Ex-API Isola dei Petroli Raffineria Ecofining HF1 ammine Steam Reformer Pre- Treater Ecofining HF2 RZ1 Petroven Venice Refinery outer boundary Ecofining Steam Reformer Relevant Off-site Biomass pre-treater 26

27 CONCLUSIONI 27

28 L impegno di eni nelle attività di R&D ha permesso l ideazione del progetto Green Refinery, che farà della Bioraffineria di Venezia un esempio di grande innovazione di: PROCESSO 1 esempio al mondo di conversione di una raffineria di petrolio in una Bioraffineria, grazie alla tecnologia Ecofining che consentirà l evoluzione dello schema di processo obsoleto della Raffineria di Venezia verso un nuovo ciclo produttivo altamente innovativo. PRODOTTO Lancio sul mercato del prodotto Green diesel: un biocarburante di elevatissima qualità molto superiore al biodesel convenzionale FAME. Il Green diesel permetterà a eni di disporre di diesel di qualità premium rispetto ai competitors.