Indice
Capitolo 1: Introduzione ... 1
1.1 Il fabbisogno di gas naturale ... 1
1.2 La situazione dei rigassificatori in Italia ... 2
1.3 Il gas naturale... 3
1.4 Obiettivi ed organizzazione del lavoro di tesi ... 3
Capitolo 2: Il processo di rigassificazione del GNL... 5
2.1 La filiera del gas naturale ... 5
2.2 Produzione ed estrazione del gas naturale ... 6
2.3 Il processo di liquefazione: tecnologie e costi ... 10
2.4 Il trasporto marittimo del GNL ... 16
2.5 Il processo di rigassificazione... 19
2.5.1 La vaporizzazione del GNL ... 21
2.6 Integrazione energetica nei terminali di rigassificazione GNL ... 28
2.7 Sezione di estrazione dei componenti più pesanti del gas naturale ... 29
2.8 La modellazione del processo di rigassificazione del GNL in letteratura ... 33
Capitolo 3: L’impianto di rigassificazione GNL OLT-ENERGY... 36
3.1 Un terminal di rigassificazione off-shore ... 36
3.2 Descrizione e caratteristiche dell’impianto ... 40
3.2.1 Stoccaggio del GNL ... 45
3.2.2 Formazione ed utilizzo del Boil Off Gas ... 46
3.2.3 Ricondensazione di parte del Boil Off Gas ... 47
3.2.5 Vaporizzazione del GNL ... 49
3.2.6 L’utility acqua di mare ... 53
3.2.7 Generazione di energia elettrica ... 53
3.2.8 Gestione delle utilities necessarie per l’impianto ... 54
3.3 Filosofia operativa e controllo di processo di base ... 55
3.4 Sistemi di sicurezza e livelli di emergenza ... 55
Capitolo 4: Analisi modellistica del processo di rigassificazione ... 57
4.1 Introduzione all’analisi di processo ... 57
4.2 I simulatori di processo ... 58
4.2.1 Il simulatore di processo Aspen HYSYS® ... 58
4.3 Costruzione e descrizione del modello stazionario ... 59
4.3.1 Serbatoi di stoccaggio ... 62
4.3.2 Formazione ed utilizzo del Boil Off Gas ... 65
4.3.3 Sezione di ricondensazione ... 66
4.3.4 Pompe Booster: dalla colonna di ricondensazione alla fase di vaporizzazione ... 67
4.3.5 I vaporizzatori a fluido intermedio ... 68
4.3.6 L’acqua di mare ... 74
4.3.7 Il gas naturale prodotto ... 75
4.4 Il controllo di base ... 76
4.4.1 Richiami generali sui sistemi di controllo ... 76
4.4.2 Il sistema di controllo nel modello dell’impianto di rigassificazione GNL .. 83
4.4.3 I loop di controllo: funzionamento e tuning ... 85
4.5 Il modello dinamico del processo di rigassificazione ... 93
Capitolo 5: Simulazioni dinamiche e risultati ... 96
5.1 Introduzione alle simulazioni dinamiche ... 96
5.3 Disturbo BOG utility ... 103
5.4 Disturbo “basale” sulla temperatura dell’acqua prelevata dal mare ... 107
5.5 Disturbo BOG utility + disturbo temperatura di prelievo dell’acqua di mare: scenario giornata di sole ... 115
5.6 Disturbo BOG utility + disturbo temperatura di prelievo dell’acqua di mare: scenario giornata nuvolosa ... 121
5.7 Disturbo “basale” sulla temperatura dell’acqua prelevata dal mare (valore medio di 12°C) ... 126
5.8 Disturbo portata acqua di mare ... 130
Capitolo 6: Conclusioni ... 134
Appendice A ... 138
