Rivoluzione della raffineria

A quattro piani di altezza sul lato dell’impianto di topping della raffineria Falconara Marittima ad Ancona, Italia, si trovano due scatole anonime di colore azzurro chiaro, all’incirca delle dimensioni e della forma delle vecchie cabine telefoniche. Queste hanno contribuito a trasformare la raffineria, che ha 60 anni, in una delle più avanzate tecnologicamente in Italia.

La raffineria di Falconara, di proprietà e gestita dal colosso petrolifero romano Gruppo API, si estende su 70 ettari vicino al porto di Ancona e tratta in media circa 85.000 barili al giorno di greggio, principalmente di origine mediorientale. Aperta nel 1950, circa dieci anni fa ha iniziato il suo percorso verso una posizione di avanguardia tra gli impianti di raffinazione italiani.

Passo dopo passo, le diverse parti della raffineria sono state esaminate e migliorate. Una svolta importante è arrivata nel 2009, quando la manutenzione dei raffreddatori ad aria della seconda fase nelle unità di distillazione del greggio ha mostrato che, apportando modifiche al sistema, l’impianto poteva ottimizzare la produzione di calore in modo più efficiente. I responsabili avevano la possibilità di sostituire i raffreddatori ad aria danneggiati con la stessa tecnologia oppure installare i nuovi, ma sconosciuti, scambiatori di calore a piastre saldate Alfa Laval Compabloc, progettati per recuperare il calore che altrimenti sarebbe stato sprecato in quella parte del processo di raffinazione.

Non è stata una decisione presa alla leggera. La maggior parte delle raffinerie che sceglie scambiatori di calore all’avanguardia come parte del processo di distillazione lo fa in fase di costruzione. Ma a Falconara, l’installazione avrebbe richiesto una complessa e costosa riconversione di un impianto esistente.

Prima di decidere, l’azienda ha inviato una squadra a Collombey, in Svizzera, per studiare la raffineria Tamoil. La raffineria di Collombey aveva effettuato una scelta simile adottando gli stessi scambiatori di calore Alfa Laval Compabloc circa 12 anni prima. I responsabili di Falconara sono rimasti soddisfatti da ciò che hanno visto e sentito, e hanno deciso di procedere con il cambiamento.

“Abbiamo studiato il problema con molta attenzione,” afferma l’ingegnere Alfredo Punzo, responsabile tecnologico della raffineria Falconara e uno dei dirigenti API che hanno effettuato il viaggio esplorativo in Svizzera. “Parte della valutazione è stata parlare con l’ingegnere responsabile a Collombey. Ci ha detto che non avevano avuto problemi con gli scambiatori di calore e che lo rifarebbero. Abbiamo imparato il valore dell’utilizzo degli scambiatori di calore e il modo migliore per progettarli e installarli.”

Una volta presa la decisione, tutto si è mosso rapidamente. La proposta ufficiale per installare gli scambiatori di calore Alfa Laval Compabloc è stata presentata a settembre 2009, con lo studio di fattibilità completato il mese successivo e lo studio di processo terminato un mese dopo, incluse le modifiche ad altre parti della raffineria per consentire alle nuove unità di operare alla massima efficienza.

Il piano dettagliato del progetto, inclusa la strategia per passare dall’unità di raffreddamento ad aria obsoleta a guscio e tubi che era in funzione ai nuovi scambiatori di calore a piastre, è stato finalizzato a febbraio 2010. È iniziata la formazione dei lavoratori e l’avviamento è stato effettuato secondo i tempi previsti il 7 aprile 2010, meno di nove mesi dopo la decisione iniziale.

Dall’esterno, gli scambiatori di calore Alfa Laval sembrano semplici scatole metalliche. Ma il semplice aspetto esterno nasconde il lavoro complesso svolto all’interno delle due unità, che indirizzano il calore dalla frazione superiore, nota come virgin nafta, in modo che possa essere utilizzato per preriscaldare il greggio destinato ai forni e generare acqua calda per la raffineria.

In precedenza, questo calore veniva disperso nell’atmosfera, una soluzione comune nell’industria di processo dove, secondo l’Agenzia Internazionale dell’Energia, si utilizza circa il 50% di energia in più del necessario. All’impianto di Falconara, il passaggio dai vecchi raffreddatori ad aria agli scambiatori di calore Alfa Laval Compabloc ha significato notevoli risparmi sui costi.

“L’idea è bruciare il meno possibile,” afferma Marco Silva, energy manager di Alfa Laval in Italia. “Gli scambiatori di calore Compabloc sono progettati per catturare il calore in modo che la raffineria possa riutilizzarlo.”

Punzo stima che le unità Compabloc si siano ripagate in meno di un anno grazie ai risparmi generati. Le unità hanno una durata stimata di circa 25 anni. Con un periodo di ammortamento così breve, i risparmi iniziano ad accumularsi già dal secondo anno, un vantaggio importante in un periodo di prezzi energetici in aumento.

Ci sono anche altri benefici. La tecnologia aiuta la raffineria a bruciare meno combustibile, il che significa che vengono rilasciate meno emissioni di anidride carbonica e altri gas serra nell’atmosfera, rendendo Falconara una delle poche raffinerie italiane a ottenere il certificato bianco ambientale dall’Unione Europea.

La riduzione del calore disperso nell’atmosfera ha anche migliorato le condizioni di lavoro per chi opera vicino a quella parte dell’impianto.

E gli scambiatori di calore richiedono una manutenzione minima. Punzo afferma che finora la raffineria non ha dovuto contattare Alfa Laval per alcun tipo di pulizia o manutenzione. “In base alle prestazioni finora, prevedo che le unità potrebbero non aver mai bisogno di interventi,” dice.

In definitiva, i vantaggi sono molti. “Potrebbe essere difficile quantificare esattamente i benefici economici derivanti dall’uso di questi scambiatori di calore perché molti vantaggi sono intangibili o indiretti,” afferma Punzo. “Ma finora siamo molto soddisfatti della decisione presa e la rifaremmo sicuramente.”

I responsabili di Falconara credono che altre raffinerie italiane sceglieranno in futuro di adottare questa tecnologia e che, man mano che verranno costruite nuove raffinerie, questi scambiatori di calore saranno integrati nei progetti.