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24.05.2022

L'unità di separazione dell'aria (ASU)

Un processo complementare a molti processi industriali.

La separazione dell'aria è il processo più comune utilizzato per estrarre uno o tutti i principali componenti dell'aria atmosferica, costituita principalmente da azoto (78,1%), ossigeno (20,9%) e argon (9%). In unità di separazione dell'aria molto grandi vengono recuperati in piccole quantità anche Neon, Xenon e Krypton. La separazione criogenica dell'aria utilizza i diversi punti di condensazione/ebollizione dei componenti dell'aria per permettere la separazione per distillazione a temperature criogeniche.
In sintesi, l'aria atmosferica viene compressa e pretrattata per rimuovere acqua, CO2 e alcuni idrocarburi utilizzando la tecnologia Pressure Swing Adsorption (PSA) o Temperature Swing Adsorption (TSA). L'aria secca viene alimentata allo scambiatore a piastre, Plate Thin Exchanger (PHX), dove l'aria viene liquefatta a temperatura di flusso molto elevata contro N2 e O2 criogenici. Nella prima colonna viene distillato l'azoto e il flusso ricco di ossigeno sul fondo scorre verso un'altra colonna a pressione inferiore dove viene purificato l'ossigeno. Se è richiesta la produzione di argon, viene utilizzata un'altra colonna per separare l'argon dall'O2.
La colonna di distillazione è responsabile del frazionamento di azoto, ossigeno e argon dall'aria.

Tipico process flow diagram di Cryogenic Air Separation Unit


 
Ogni impianto criogenico di separazione dell'aria ha bisogno di una fonte di refrigerazione. Per i piccoli impianti, la refrigerazione può avvenire grazie all’azoto liquido che si aggiunge al processo; per quelli più grandi, si usa una turbina.
 
In questo ambito, STI engineering sta collaborando con Air Liquide E&C Solutions al progetto "Verona Nitrogen Liquefier" a Castelnuovo del Garda, relativo all'installazione di un nuovo impianto di liquefazione dell'azoto (LIQ) in un sito Air Liquide già esistente. Nel sito sono presenti due impianti Air Separation Unit (ASU) già installati, provenienti dal polo ingegneristico Air Liquide di Hang Zou, in Cina, i primi del genere installati in Europa e ingegnerizzati secondo uno schema modulare e standardizzato in modo da ridurre i costi di investimento ed i tempi di realizzazione
Questo progetto fa parte di un piano di potenziamento della capacità produttiva che insiste sull’ossigenodotto Genova-Padova e che consentirà di rispondere al meglio alla domanda crescente proveniente dai clienti collegati alla rete di tubazioni che si estende per 700km nella Pianura Padana. Tale rete fornisce in particolare lo stabilimento siderurgico Arvedi situato a Cremona, oltre che numerosi clienti dell’Italia settentrionale.
 
Thanks to: Barbara Sicoli
 
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