Raffinazione del petrolio

Al momento dell'estrazione il petrolio è detto petrolio grezzo. È composto da un miscuglio di idrocarburi, molto diversi per composizione chimica, e da impurità. Per essere utilizzato per fini energetici deve essere accuratamente lavorato e distillato. Nella filiera del petrolio questa fase è detta di "raffinazione". La raffinazione del petrolio è un processo tecnologico in grado di trasformare il greggio in prodotti finali (carburanti, solventi, bitumi, lubrificanti) o in prodotti intermedi per l'industria petrolchimica (es. olefine, idrocarburi aromatici). Il processo si svolge in specifici stabilimenti industriali dette "raffinerie". La tecnologia ed i costi economici del processo di lavorazione del grezzo sono maggiori quanto più è bassa la qualità del petrolio grezzo. Un petrolio grezzo di scarsa qualità, oltre ad avere minori applicazioni tecniche, è caratterizzato da maggiori costi di lavorazione. In particolar modo, è importante analizzare la quantità di zolfo, di sali e di acqua presente nel petrolio grezzo.

Operazioni di preparazione del grezzo

Prima della distillazione il petrolio grezzo viene purificato eliminando l'acqua, i sali, i solidi in sospensione ed i gas disciolti, tramite le operazioni di decantazione, di desalificazione e di stabilizzazione.

Distillazione frazionata

Il petrolio grezzo viene riscaldato in una fornace ad alta temperatura fino ad essere portato al punto di ebollizione. Questa fase di lavorazione del petrolio è detta "distillazione frazionata" (in inglese "topping"). Tramite la distillazione frazionata si estraggono dal greggio i principali "tagli" (o frazioni) gassosi, liquidi o semisolidi sfruttando il diverso intervallo delle temperature di distillazione. Ad esempio, la benzina ha un punto di ebollizione finale intorno a 200°C. Il gasolio, invece, ha un intervallo di ebollizione a 350° C. Tra questi estremi si colloca il cherosene con un punto di ebollizione compreso fra 175 e 275 °C. Oltre ai diversi carburanti la distillazione frazionata permette di recuperare gas e oli residui, dai quali si ottengono rispettivamente il gas GPL ed i bitumi.

Torre di frazionamento

La distillazione frazionata ha luogo in una torre di frazionamento composta da colonna di distillazione contenente un numero di piatti, posti a diverse altezze in base a distinti punti di ebollizione, da cui fuoriescono i tagli petroliferi. Sui piatti in cima alla colonna si depositano gli idrocarburi più leggeri (gas), sui piatti inferiori gli idrocarburi più pesanti. Sul fondo si raccolgono i residui della distillazione. Ogni piatto ha dei fori che consentono il passaggio delle frazioni da un piatto all'altro.

I tagli ottenuti dal processo di distillazione frazionata sono successivamente avviati verso specifiche filiere di lavorazione e raffinazione (es. reforming, cracking, ecc.) per ulteriori lavorazioni. Il prodotto intermedio viene lavorato (raffinato) nelle relative filiere a valle, fino all'ottenimento del prodotto finale (es. benzina, GPL, olefine, paraffine, cherosene, gasolio, olio combustibile, lubrificanti, cere, bitumi e coke).