• Biometano
• Ciclo Brayton-Joule inverso
• Cold-box
• Processi di liquefazione
• Sistema di controllo
• UniSim Design

La presente tesi tratta i processi per la produzione di biometano/gas naturale liquefatto. Il tema affrontato risulta di particolare rilievo nel contesto energetico attuale data la maggiore sostenibilità del gas naturale rispetto ai combustibili classici come il gasolio. La forma liquida permette un migliore stoccaggio del gas, riducendo di fatto il volume necessario dei serbatoi e facilitando il suo trasporto, ad esempio, via autocisterne. Questo aspetto lo rende anche particolarmente interessante come carburante, in quanto consente una notevole riduzione delle emissioni inquinanti, soprattutto nel settore dell'autotrazione pesante e dei trasposti navali. I processi per la liquefazione si suddividono in tre grandi categorie, in funzione della quantità di gas liquido che riescono a produrre su base annuale.
In questo studio è stato simulato un processo per la liquefazione di biometano del tipo Brayton-Joule inverso a doppia espansione di azoto. Il biometano in ingresso è ottenuto da upgrade di biogas che, per questo tipo di processi, deriva generalmente da impianti di digestione anaerobica. I metodi di upgrade possono essere di natura diversa, se ne presentano le principali metodologie che sono attualmente in uso. E' stata sviluppata una configurazione di controllo e sono state ottimizzate le condizioni operative del processo di liquefazione; integrando le funzionalità di ottimizzazione e di controllo rese disponibili dal simulatore di processo, con tutti gli aspetti che riguardano il controllo dei processi messi a disposizione della teoria dei sistemi, si è riusciti ad ottenere un processo che non solo è controllabile in maniera efficace ma risulta anche efficiente dal punto di vista delle prestazioni.