
Il petrolio
Il petrolio è un combustibile fossile liquido ed inquinante, è una fonte energetica tradizionale ed un miscuglio di idrocarburi. Alla vista e al tatto il petrolio si presenta come un liquido denso e oleoso il cui colore varia dal nero al giallastro.
L' origine del petrolio
Esso deriva da piccoli organismi vegetali ed animali chiamati plancton, depositatisi sul fondo di antichi mari interni (bacini sedimentari) in un arco di tempo lunghissimo, su di essi poi poco a poco si depositarono, a loro volta, i sedimenti minerali trascinati dai fiumi.
Questi sedimenti intrappolarono il plancton che, in assenza di aria, sotto forti pressioni provocate dagli strati sovrastanti e sotto l' azione del sottosuolo, si trasformarono in idrocarburi che sono sostanze oleose composte da idrogeno e carbonio.
In seguito ai movimenti delle placche tettoniche gli strati rocciosi si curvarono e si frantumarono dando origine alle cosiddette trappole petrolifere.
Le gocce oleose degli idrocarburi essendo più leggere dell' acqua presente nel terreno si spostarono verso l' alto e si fermarono contro una trappola costituendo un giacimento di petrolio.
Composizione chimica
Il petrolio come tutti i combustibili fossili è costituito principalmente da carbonio (85%) e idrogeno (10%) ma in questo caso troviamo anche una piccola percentuale (5%) di zolfo, ossigeno e azoto.
Ricerca delle trappole
Il ciclo produttivo del petrolio inizia con le operazioni minerarie svolte sul territorio interessato: la ricerca e l' estrazione.
La ricerca viene fatta negli antichi bacini sedimentari dove è più probabile trovare le trappole petrolifere.
I geologi usano la tecnica della sismica a riflessione che consiste nel inviare delle onde nel sottosuolo che vengono riflesse dagli strati rocciosi e che consentono ad un computer di disegnare direttamente il profilo degli strati, se il computer rileva le tipiche forme a cupola delle trappole si eseguono i pozzi esplorativi, cioè trivellazioni fatte per accertare se la trappola contiene il petrolio ed in quale quantità.
Impieghi del petrolio
Nella raffineria, precisamente nella torre di frazionamento, il petrolio viene sottoposto alla distillazione frazionata, ovvero il processo che consiste nel vaporizzare il petrolio e poi condensarlo a poco a poco, distinguendo così gli idrocarburi che saranno utilizzati per ottenere quattro diversi prodotti petroliferi:
-carburanti, prodotti necessari per far funzionare quasi tutti i mezzi di trasporto (benzine per i motori a scoppio, gasolio per i motori diesel, etc..)
-combustibili, oli che vengono bruciati per produrre calore (gasolio per il riscaldamento, olio combustibile per le centrali termo elettriche)
-virginnafta, materia prima dell' industria petrolchimica, utilizzata per produrre materie plastiche come gomme sintetiche e fertilizzanti artificiali.
-prodotti derivati, sono i lubrificanti usati per ridurre l' atrito delle parti in movimento dei motori, gli asfalti e i bitumi per la costruzione di strade, la paraffina, utilizzata nella produzione di cere e lucidi, la vasellina utilizzata nell' industria farmaceutica e cosmetica.
Torre di trivellazione
Osservazione d' insieme
-Denominazione: Derrick/Torre di trivellazione
-Settore economico di appartenenza: Primario
-Tipo di prodotto: Prodotto finito
-Tipo di prodotto ottenuto: Petrolio grezzo

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Nº
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Unità
Struttura metallica
Carrucola doppia
Gancio
Raccordo
Asta quadra
Tavola rotante
Tubing
Asta tonda
Asta di perforazione
Scalpello
Tubo flessibile
Vasca del lubrificante
Ponpa del lubrificante
Pompa del fango
Bacino per il fango
Motore
Cinghia
Verricello
Rapporto nº gerarchico/unità
Nº
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Unità Funzione
Struttura metallica Sostenere tutti i componenti
Carrucola doppia Effettuare il moto rettilineo alternato
Gancio Sostenere il raccordo
Raccordo Sostenere l' asta quadra e far passare il lubrificante
Asta quadra Trasmettere il moto rettilineo all' asta di perforazione
Tavola rotante Trasmettere il moto rotatorio all' asta di perforazione
Tubing Contenere l' asta tonda e rivestire lo scavo impedendo che frani
Asta tonda Contenere l' asta di perforazione e convogliare il lubrificante
Asta di perforazione Ricevere il moto rotatorio dalla tavola rotante
Scalpello Perforare il suolo al fine di raggiungere la trappola
Tubo flessibile Convogliare il lubrificante nella vasca per il lubrificante fino al raccordo
Vasca del lubrificante Contenere il lubrificante
Ponpa del lubrificante Imprimere pressione al lubrificante permettendogli di salire fino al bacino
Pompa del fango Aspirare il lubrificante che galleggia nel bacino
Bacino per il fango Far decantare il fango permettendo al lubrificante di galleggiare
Motore Imprimere il moto rotatorio ai componenti
Cinghia Trasmettere il moto rotatorio dal motore al verricello
Verricello Trasmettere il moto rotatorio alla cinghia
Rapporto nº/Unità/Funzione
Principio di funzionamento
Il Motore aziona il verricello e la tavola rotante che trasmette il moto rotatorio all’asta di perforazione.
L’ asta di perforazione imprime il moto rotatorio allo scalpello. Essa scende all’interno dell’asta tonda grazie al moto rettilineo verticale impresso dalla carrucola doppia.
La pompa per il lubrificante spinge il lubrificante dal tubo flessibile fino all’interno dell’asta tonda per lubrificare e raffreddare lo scalpello.
Lo scalpello perfora il sottosuolo fino a raggiungere la trappola/giacimento consentendone l’ estrazione del petrolio grezzo.
Il lubrificante mescolandosi con i detriti prende il nome di fango di scavo.
Sotto l’ azione della pompa, il lubrificante, scendendo, esercita una pressione sul fango che risale lungo la parte interna del tubing fino a raggiungere il bacino per il fango.
Nel bacino per il fango i residui solidi si depositano sul fondo ed il lubrificante galleggia.
La pompa per il fango aspira il lubrificante in superficie e lo introduce nel tubo flessibile.
Torre di frazionamento
-Denominazione: Torre di frazionamento/ Torre di distillazione
-Funzione: Separare gli idrocarburi
-Settore economico di appartenenza: Secondario
-Tipo di prodotto: Componente della raffineria
-Tipo di prodotto ottenuto: Gasolio, Kerosene, virginnafta, benzina, gas propano e butano e gas metano ed etano
Osservazione d' insieme

Nº
1
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6.1
6.2
6.3
Unità
Ciminiera
Forno
Tubo a serpentina
Bruciatore
Torre di frazionamento
Piano
Camino
Campanella
Piatto
1
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5
3
2
4
6.3
6.1
6.2
Rapporto nº gerarchico/ Unità
Unità Funzione
Ciminiera Permette la fuoriuscita dei fumi prodotti dal bruciatore
Forno Contiene il tubo a serpentina e trattenere il calore prodotto dal bruciatore
Tubo a serpentina Trasmette il calore prodotto dal bruciatore, al petrolio
Bruciatore Trasforma l' energia chimica in termica al fine di far evaporare il petrolio
Torre di frazionamento Separa gli idrocarburi ognuno al proprio piano
Piano Suddivide la torre in base alle diverse temperature di condensazione
Camino Far passare gli idrocarburi da un piano all' altro
Campanella Raffreddare le molecole degli idrocarburi per permettere la condensazione
Piatto Raccogliere gli idrocarburi condensati e convogliarli nei rispettivi serbatoi
Nº
1
2
3
4
5
6
6.1
6.2
6.3
Rapporto Nº/Unità/Funzione
Principio di funzionamento
Dalla cisterna il petrolio grezzo entra nel forno scorrendo in un tubo a serpentina scaldato dalla fiamma prodotta da un bruciatore. Il petrolio raggiunti 350ºC evapora sotto forma di idrocarburi che salgono nella torre di frazionamento e attraversando i camini raggiungono i vari piani. Nel piano con la temperatura a 300ºC i vapori del gasolio sbattendo contro le campanelle si condensano e cadono nei piatti. I vapori del kerosene nel piano dove la temperatura è di 250ºC si raffreddano e si condensano.
a 200ºC condensano i vapori di virginnafta, a 120ºC si condensano i vapori della benzina alla temperatura di 60ºC condensano i gas liquefacibili (propano e butano). Nella parte alta della torre vengono immagazzinati i gas non liquefacibili (metano ed etano).
Dal fondo della torre esce il residuo detto anche nafta pesante o olio combustibile.
Parini