Syllabus del corso
Area di apprendimento
scienza dei processi e delle tecnologie chimiche
Obiettivi formativi
Dare gli strumenti per la comprensione dei processi chimici , la loro applicazione e capire la ragione delle scelte tecnologie adottate. Definire le scelte impiantistiche utilizzate nell'industria chimica e fornire gli elementi per il dimensionamento delle soluzioni individuate. Proporre un percorso, attraverso le materie trattate ed i processi chimici selezionati, che manifesti l'interdisciplinarità delle scelte che il laureato in Scienze e Tecnologie chimiche quotidianamente deve affrontare nell'esercizio delle proprie funzioni.
Consolidare il rapporto tra Università ed industria strutturalmente complementari per lo sviluppo intellettuale ed industriale.
Contenuti sintetici
Petrolio (accenni) e struttura della raffineria, principali processi chimici dell'industria Petrolifera
Formulazioni dei combustibili autotrazione
Petrolchimica, accenni ai polimeri, polietilene, polipropilene, poliesteri e policarbonati ed applicazioni industriali
Schemi e bilanci termici e di energia
Fenomeni di trasporto di materia ed energia , scambio calore e dinamica dei fluidi
Programma esteso
Classifica e caratterizzazione del petrolio, valorizzazione dei grezzi, definizione di margine di raffineria, netback dei grezzi, variabili che influiscono il prezzo del petrolio.
Configurazione delle raffinerie , raffinerie ad alta conversione, formulazione dei combustibili e loro specifiche commerciali. Prodotti petroliferi.
Distillazione primaria del grezzo, distillazione sottovuoto , desolforazione, hydrocracking, cracking termico ( visbreacking, coker), cracking catalitico ( FCC), alchilazione, eterificazione, reforming, gasificazione dei residui, produzione di biocarburanti di prima , seconda e nuova generazione.
Schemi e bilanci di materia e di energia, spurgo e riciclo nella chimica industriale
Petrolchimica, diagramma di Francis, steamreforming, produzione aromatici, separazione fisica o,m,p xilene, etilene,propilene, polietilene, polipropilene, polietilentereftalato, policarbonato .Catalisi Ziegler Natta, catalizzatori metallocenici
Equilibrio liquido vapore, distillazione di rettifica rette di lavoro e determinazione numero piatti teorici di una colonna , operazione di Flash, scambio termico, scambiatori equi/controcorrente, condensatori, dinamica dei fluidi, equazione Bernoulli, numero di Reynolds,
moto dei fluidi attraverso masse solide (letti catalitici fluidi e fissi), perdite di carico, pompe( NPSH, prevalenza , potenza assorbita) compressori.
Prerequisiti
Fondamentali di termodinamica degli equilibri chimici, chimica organica, catalisi e cinetica chimica
Metodi didattici
Lezioni frontali di teoria con spiegazioni alla lavagna e uso di slide, approfondimenti anche con nozioni complementari durante le attività di esercitazioni
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto e orale.
La prova scritta breve ( max 20') ha la funzione di prova di ammissione alla fase successiva orale.
Competenze richieste: capacità di rielaborare i concetti acquisiti in aula in ambito di problem solving; risoluzione di brevi quesiti quali-quantitativi in ambito industriale. Esposizione chiara delle nozioni apprese durante il corso.
Testi di riferimento
Jacobs A. Moulijn,Michiel Makkee,Annelies Van Diepen
Chemical Process Technology
Ed Wiley
Carlo Giavarini
Guida allo studio dei processi di raffinazione e petrolchimica
Ed Efesto
Forni Rossetti
fenomeni di trasporto
Ed Cortina Milano
Gian Berto Guarise
Lezioni di impianti chimici
Ed Cleup
Natoli Calatozzolo
Tecnologie chimiche industriali
Ed Edisco
F.Di Benedetto
Oil and Bio trading
Ed FrancoAngeli
Sustainable Development Goals
Learning area
science of chemical processes and technologies
Learning objectives
Give the tools to understand the motivations for the technologies adopted and the plant choices in the chemical industry. Provide the elements for the sizing of the solutions identified. Propose a course of study, through the subjects covered, which shows the interdisciplinarity of the choices that the graduate in Chemical Sciences and Technologies daily has to face in the exercise of their functions.
To consolidate the relationship between the University and industry structurally complementary for intellectual and industrial development.
Contents
Oil (hints) and refinery structure, main chemical processes of the Petroleum industry
Formulations of automotive fuels
Petrochemicals, references to polymers, polyethylene, polypropylene, polyesters and polycarbonates and industrial applications
Thermal and energy diagrams and balance sheets
Transport phenomena (mass and energy transfer) heat exchange and fluid dynamics
Detailed program
Characterization of oil, valorization of crude oil, definition of refinery margin, netback of crude oil, variables that influence the price of oil.
Configuration of refineries, high conversion refineries, fuel formulation and their commercial specifications. Petroleum products.
Primary distillation of crude, vacuum distillation, desulphurisation, hydrocracking, thermal cracking (visbreacking, coker), catalytic cracking (FCC), alkylation, etherification, reforming, residual gasification, production of first, second and new generation biofuels.
Schemes and balance of matter and energy, purging and recycling in industrial chemistry
Petrochemistry, Francis diagram, steam-forming, aromatic production, physical separation or, m, p xylene, ethylene, propylene, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polycarbonate .Catalyse Ziegler Natta, metallocene catalysts
Liquid vapor equilibrium, distillation of straight grinding lines and determination of the number of theoretical plates of a column, Flash operation, heat exchange, equi / counter-current exchangers, condensers, fluid dynamics, Bernoulli equation, Reynolds number, fluid motion through solid masses (fluid and fixed bed), pressure drops, pumps (NPSH, head, absorbed power) compressors
Prerequisites
Fundamentals of thermodynamics of chemical equilibria, organic chemistry, catalysis and chemical kinetics
Teaching methods
Theoretical lectures with explanations on the blackboard and use of slides, in-depth studies with complementary notions during the exercises activities
Assessment methods
Written and oral exam.
The short written test (max 20 ') serves as admission for the next oral exam.
Required skills: ability to re-elaborate the concepts acquired in the classroom in the field of problem solving; resolution of short quali-quantitative questions in the industrial field. Clear presentation of the concepts learned during the course.
Textbooks and Reading Materials
Jacobs A. Moulijn,Michiel Makkee,Annelies Van Diepen
Chemical Process Technology
Ed Wiley
Carlo Giavarini
Guida allo studio dei processi di raffinazione e petrolchimica
Ed Efesto
Forni Rossetti
fenomeni di trasporto
Ed Cortina Milano
Gian Berto Guarise
Lezioni di impianti chimici
Ed Cleup
Natoli Calatozzolo
Tecnologie chimiche industriali
Ed Edisco
F.Di Benedetto
Oil and Bio trading
Ed FrancoAngeli
