Ottimizzazione del consumo di acqua nella torre di lavaggio dei gas di testa prodotti dalla linea cloro disperdenti: test e simulazione

Abstract

La presente tesi analizza l’ottimizzazione del consumo idrico nella torre di assorbimento, impiegata per il trattamento dei gas di testa generati nella linea di produzione dei disperdenti cloro presso lo stabilimento Infineum di Vado Ligure. Il lavoro si inserisce in un’iniziativa aziendale più ampia volta al miglioramento della sostenibilità e alla riduzione dei costi operativi, in linea con gli obiettivi ambientali europei e globali. L’attività ha riguardato la sostituzione della logica di controllo a portata costante con una nuova strategia basata sulla regolazione della temperatura al fondo della colonna. Per validare questa modalità operativa, sono stati integrati bilanci di massa ed energia stazionari e transitori, analisi dei dati in tempo reale tramite Seeq e Power BI e simulazioni avanzate. Un contributo fondamentale della tesi è stato lo sviluppo di modelli di simulazione della torre di assorbimento tramite DWSIM e Simulink. Il modello riproduce il comportamento stazionario e dinamico del sistema, permettendo analisi predittive e ottimizzazione dei parametri di controllo. La simulazione è stata calibrata con dati reali di impianto e utilizzata per testare diverse condizioni operative, inclusa la regolazione dei guadagni PID e dei setpoint, al fine di migliorare la reattività del sistema e aumentare il risparmio idrico. I risultati evidenziano una riduzione significativa del consumo fino al 30%; senza compromettere la sicurezza del processo né l’efficacia dell’abbattimento. L’analisi ha inoltre considerato l’impatto sul fouling, sulla reattività del sistema e sulle unità di trattamento a valle. Le conclusioni supportano l’adozione della nuova logica di controllo, evidenziandone il contributo alla sostenibilità e alla riduzione dei costi.

This thesis presents a comprehensive study on the optimization of water consumption in the absorption tower used for the treatment of off-gases generated in the chlorine dispersant production line at the Infineum plant in Vado Ligure. The project is part of a broader corporate initiative aimed at improving sustainability and reducing operational costs, in alignment with global and European environmental goals. The core of the work focuses on replacing the traditional constant-flow water feed system with a new control logic based on bottom temperature regulation. To validate this approach, the study integrates steady-state and transient material and energy balances, real-time data analysis using Seeq and Power BI and advanced simulation programs. A key contribution of the thesis is the development of simulation models of the absorption tower using DWSIM and Simulink. The models replicate both steady-state and transient-state behavior of the system, allowing for predictive analysis and optimization of control parameters. The simulation was calibrated with real plant data and used to test different operating conditions, including PID tuning and setpoint adjustments, to enhance system responsiveness and water savings. The results demonstrate a significant reduction in water usage, up to 30%, without compromising process safety or gas abatement efficiency. The analysis also explores the impact on fouling, system responsiveness, and downstream treatment units. The findings support the adoption of the new control logic, highlighting its potential contribute to sustainability and cost savings.