21 settembre 2026 08:42
Un forno sperimentale di cracking della nafta è stato alimentato per l’85 per cento del suo apporto termico mediante ammoniaca, mantenendo le emissioni di NOx su livelli comparabili a quelli dei forni commerciali esistenti.
Il risultato è stato ottenuto nell’ambito di un progetto NEDO da Mitsui Chemicals, Maruzen Petrochemical, Toyo Engineering e Sojitz Machinery.
La sperimentazione riguarda in particolare i bruciatori utilizzati per fornire il calore necessario allo steam cracking della nafta, una pirolisi ad alta temperatura in presenza di vapore, da cui si ottengono etilene, propilene e altri prodotti petrolchimici di base destinati anche alla produzione di plastiche e gomme sintetiche.
Il passaggio all’ammoniaca presenta però alcune difficoltà tecniche. Rispetto al metano, ha una minore velocità di combustione laminare e può generare fuel-NOx dall'azoto contenuto nel combustibile. Il progetto deve quindi conciliare stabilità della fiamma, corretta distribuzione del calore ai tubi di cracking e contenimento degli ossidi di azoto.
Per le prove sono stati sviluppati due tipi di bruciatori: quelli installati alla base del forno (hearth o floor burners), responsabili della quota principale dell’apporto termico, e quelli a parete (wall burners), utilizzati anche per regolare forma della fiamma e distribuzione della temperatura.
Nei bruciatori a pavimento è già stata raggiunta la combustione con ammoniaca al 100 per cento, mentre quelli a parete sono stati alimentati interamente con off-gas a prevalenza di metano. Questa configurazione ha portato la quota complessiva di ammoniaca all’85 per cento dell'apporto termico del forno. Il passo successivo sarà estenderne l'impiego anche ai bruciatori a parete, puntando così alla combustione con ammoniaca al 100 per cento in tutti i bruciatori del forno.
L'interesse per questa soluzione nasce dal peso dei forni nel bilancio emissivo degli steam cracker. Normalmente viene utilizzato come combustibile anche l'off-gas ricco di metano generato dal processo; sostituirlo con ammoniaca consente di evitare la formazione diretta di CO2 durante la combustione. Il beneficio complessivo in termini di emissioni dipende tuttavia anche dal processo utilizzato per produrre l'ammoniaca.
Il progetto è stato avviato cinque anni fa e dovrebbe proseguire fino al 2030 all'interno del Green Innovation Fund giapponese, nel programma dedicato allo sviluppo di tecnologie per produrre materie prime plastiche utilizzando CO2 e altre fonti alternative. L'obiettivo finale è trasferire la tecnologia su forni di cracking di scala commerciale.
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