Indice
1. Gli impianti di Gassificazione. 1
1.1 Stato dell’arte degli impianti IGCC. 25
2. Scelta della tecnologia di processo. 27
2.1 Definizione dell’impianto IGCC da modellare. 27 2.1.1 Scelta del gassificatore. 28 2.1.2 Scelta del sistema di rimozione dei gas acidi:
assorbimento fisico o chimico. 29 2.1.3 Scelta della tipologia di cattura:
Pre-Combustione o Post-Combustione. 32 2.1.4 Come realizzare una cattura Pre-Combustione. 32 2.1.5 Scelta tra cattura Combinata o Selettiva. 33 2.1.6 Scelta dello stoccaggio della CO2. 37
3. Definizione e modellazione delle sezioni dell’impianto di
gassificazione del carbone. 39
3.1 Gassificazione del Carbone. 39
3.1.1 Shell Coal Gasification Process (SCGP). 39
3.1.2 La modellazione del Gassificatore. 46
3.1.3 La modellazione del Syngas-cooler. 56
3.1.4 Analisi di sensitività del Gassificatore. 58
3.1.4.1 Analisi di sensitività del Gassificatore –
al variare della Temperatura di gassificazione. 58
3.1.4.2 Analisi di sensitività del Gassificatore –
al variare della Pressione di gassificazione. 61
3.2 Conversione del syngas (CO-shift). 64
3.2.2 La modellazione della reazione di CO-shift. 66
3.3 Rimozione dei gas acidi. 69
3.3.1 Introduzione. 69
3.3.2 Il Selexol. 69
3.3.3 La modellazione dell’AGR. 73
3.4 Il Turbo-gas 77
3.4.1 Introduzione 77
3.4.2 La modellazione del Turbo-gas 77
3.5 Generatore di vapore a recupero e turbina a vapore 79
3.6 Pressure Swing Absorption (PSA) 80
4. Analisi dei Lay-out proposti. 85
4.1 Processo base. 87
4.1.1 Processo base – Gassificazione del Carbone. 87
4.1.2 Processo base – Reazione di CO-shift. 90
4.1.3 Processo base – CO2/H2S; Cattura combinata
e Stoccaggio. 93
4.1.4 Processo base – Turbo-gas. 96
4.1.5 Calore da recuperare. 98
4.1.5.1 Significato dell’integrazione e GVRI. 100
4.1.5.2 Considerazioni sulla turbina a gas,
sulla turbina a vapore e sul GVR. 101
4.2 Configurazione n°1; 104
4.2.1 Configurazione n°1 – Integrazione “Leggera”. 106
4.2.2 Configurazione n°1 – Turbina a vapore aggiuntiva. 109
4.2.3.1 Configurazione n°1 – La condensazione. 123
4.2.4 Configurazione n°1 – Risultati dell’integrazione
“leggera”. 124
4.2.5 Configurazione n°1 – Prestazioni delle macchine. 129
4.2.6 Configurazione n°1 – Risultati complessivi. 131
4.3 Configurazione n°2; 132
4.3.1 Configurazione n°1 – Integrazione “Completa”. 134
4.3.2 Configurazione n°1 – Variazioni rispetto al
processo originale. 137
4.3.3 Configurazione n°1 – Descrizione delle macchine. 139
4.3.4 Configurazione n°1 – Descrizione del GVRI 141
4.3.4.1 Configurazione n°1 – La condensazione. 147
4.3.5 Configurazione n°1 – Risultati dell’integrazione
“completa”. 148
4.3.6 Configurazione n°1 – Prestazioni delle macchine. 153
4.3.7 Configurazione n°1 – Risultati complessivi. 155
5 Analisi di sensitività dell’impianto 157
5.1 Effetto della pressione di gassificazione (a temperatura costante)
sull’efficienza globale dell’impianto. 157
6 Produzione di idrogeno & elettricità. 162
6.1 Nuova Configurazione. 162
6.2 Studio di sensitività sulla quantità di idrogeno co-prodotto. 164
7 Conclusioni. 171
7.1 Futuri sviluppi. 172
