Analisi energetica ed ambientale del processo di tri-reforming per la produzione di gas di sintesi per l’industria chimica

In questo lavoro è presentata l’analisi energetica ed ambientale di un sistema complesso (ITRPP, Intregrated Tri-Reforming Power Plant) per la produzione combinata di energia elettrica e syngas. Il sistema complesso è costituito da un’isola di potenza, basata su un impianto termoelettrico, ed un’isola di reforming del metano, basata su un processo innovativo, il tri-reforming, in cui i fumi provenienti dall’isola di potenza vengono utilizzati come reagenti per la produzione di gas di sintesi da utilizzarsi nell’industria chimica (impianti di sintesi del metanolo, DME, etc.). L’interesse verso il processo di tri-reforming (steam reforming, CO2 reforming e ossidazione parziale) deriva dal fatto che esso può rappresentare una soluzione alternativa ai sistemi tradizionali per la riduzione/cattura della CO2 dai fumi di un impianto termoelettrico. Al fine di valutare le potenzialità energetiche ed ambientali di tale processo sono stati studiati due impianti ITRPP caratterizzati da una diversa isola di potenza. Nel primo caso l’isola di Tri-Reforming è integrata con un impianto a vapore alimentato a carbone, nel secondo con un impianto a ciclo combinato gas-vapore alimentato a gas naturale. Gli impianti considerati sono della stessa taglia, ma, per le particolari caratteristiche dei combustibili impiegati e per le differenti condizioni operative, producono fumi con concentrazioni completamente diverse. I risultati ottenuti, in termini di efficienza energetica e di riduzione delle emissioni di CO2, sono stati confrontati con le prestazioni dei sistemi attualmente utilizzati nell’industria chimica per la produzione di syngas adatto alla sintesi del metanolo (steam reforming del metano con aggiunta di CO2). Lo studio è stato condotto utilizzando modelli termodinamici e termochimici appositamente sviluppati. Dall’analisi dei risultati è emerso che il processo di tri-reforming può essere conveniente se integrato con un impianto termoelettrico alimentato con combustibili poco pregiati.