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PVC ancora più competitivo grazie all’etano

ECV ha costruito un impianto pilota per la sintesi di CVM direttamente da etano, una tecnologia che promette il dimezzamento dei costi di produzione del PVC

Di Carlo Latorre

Greenpeace non esulterà per l’annuncio dato da EVC sulla messa a punto di un innovativo processo per la produzione di cloruro di vinile direttamente da etano. La ragione non è di carattere ambientale, tutt’altro, ma squisitamente politica: la nuova tecnologia, infatti, promette di produrre PVC con costi ancora più bassi – si parla di circa il 30-50% – e come è noto è proprio il buon rapporto prezzo/prestazioni a decretare il successo di questo polimero.
Per la stessa ragione non esulteranno nemmeno i produttori di polimeri concorrenti, poliolefine e stirenici soprattutto, mentre benefici sostanziali sono attesi per i trasformatori, anche se non saranno immediati. Dando per scontato che i risultati dell’impianto pilota di Wilhelshaven confermino le attese, ci vorranno almeno 10-15 anni perché la tecnologia si diffonda influenzando il livello dei prezzi. " La sperimentazione nell’impianto pilota si concluderà nel 2001 – ha spiegato in un incontro con la stampa Ettore dell’Isola, Chairman di EVC – mentre il primo impianto industriale è previsto per l’anno 2003". Quasi certamente la produzione non avverrà in Europa, in ragione della scarsa disponibilità di etano, mentre potrebbero candidarsi i paesi nell’area del Golfo Persico, Australia, Messico e, più vicino a noi, l’Algeria.

Un successo per la ricerca italiana

Il processo è stato sviluppato da Inovyl – divisione tecnologica del gruppo EVC – a Porto Marghera e sarà commercializzato in collaborazione con l’azienda statunitense Betchtel. Se da un lato è un riconoscimento per la ricerca italiana, il fatto che l’impianto pilota semi-industriale sia stato costruito in Germania e non nel nostro paese è sintomatico. La scelta del sito di Wilhelshaven non dipende infatti da ragioni industriali – anzi, il luogo più idoneo sarebbe stato proprio Porto Marghera – ma dall’inerzia delle autorità e dalle lungaggini burocratiche. "Abbiamo richiesto le autorizzazioni in Italia, senza ottenere risposte – afferma dell’Isola – mentre in Germania sono state sufficienti due settimane per avere il via libera". Un’altra occasione persa per il nostro paese, che corre il rischio, almeno per la chimica (ma non solo), di subire una progressiva de-industrializzazione con conseguente perdita di know-how e opportunità di formazione ad alto livello.

 
Come funziona

Con i processi tradizionali, la produzione di cloruro di vinile (CVM) parte da cloro ed etilene, fatta eccezione per alcuni vecchi impianti che utilizzano ancora acetilene. I due ingredienti vengono fatti reagire per produrre dicloretano (DCE), in seguito trasformato mediante cracker in CVM. Il processo produttivo richiede quindi due cracker (uno per l’etilene, l’altro per il CVM) e due reattori. Sebbene il cloro sia disponibile in grandi quantità e sia relativamente economico, l’etilene è invece costoso ed entra nella produzione di numerose sostanze chimiche quali poliolefine, poliesteri, polistirene, elastomeri, solventi industriali, detergenti.
Il nuovo processo EVC utilizza cloro ed etano per produrre direttamente CVM, saltando così il passaggio di cracking dell’etilene ed evitando la produzione di DCE. Ne consegue che è sufficiente un solo reattore e nessun cracker, che come è noto è uno dei componenti più costosi di un impianto. I benefici non si limitano però ad una maggiore semplificazione del processo: l’etano, a differenza dell’etilene, è molto economico, abbastanza diffuso (il gas naturale può contenerne fino al 14%) e, non ultimo, ha scarsi utilizzi commerciali. Utilizzando etano al posto dell’etilene si possono così ridurre i costi del CVM fino al 50%, sganciandoli dalle fluttuazioni del prezzo del petrolio e delle altre materie plastiche contenenti etilene. Secondo una stima EVC, il costo di una tonnellata di CVM, con processo tradizionale, è di 415 dollari se l’etilene viene acquistato all’esterno, di 380 dollari in presenza di un impianto integrato con cracker, mentre il nuovo processo dovrebbe consentire di produrre una tonnellata di CVM con un costo di soli 255 dollari.
Il nuovo processo promette anche una maggiore efficienza. Nell’impianto pilota di Wilhelmshaven, con capacità di 1.000 t/a, si è rilevata un’alta percentuale di conversione delle materie prime: 100% di cloro, 99% di ossigeno, oltre il 90% di etano.

Superati i limiti delle alte temperature di reazione

EVC non è stata la prima società a porsi l’obiettivo di sostituire l’etilene nella produzione di cloruro di vinile monomero. In passato sono stati compiuti diversi tentativi, falliti per problemi quali la scarsa percentuale di conversione, l’instabilità dei catalizzatori o per fenomeni di corrosione del reattore, spesso dovuti alle alte temperature di reazione. Si è anche provato ad utilizzare processi non catalitici, rivelatisi però scarsamente economici quando trasferiti su scala industriale.
Problemi invece risolti da EVC, grazie alla possibilità di operare con temperature inferiori a 500°C (si parla di 450°C e anche meno), punto critico per ridurre la corrosione ed aumentare la vita utile del catalizzatore. La ricetta del catalizzatore è, ovviamente segreta; le uniche informazioni fornite dall’azienda sono che si tratta di un processo a letto fluido con catalizzatore solido. Da rilevare che per la costruzione dell’impianto non sono richiesti acciai speciali, altamente resistenti alla corrosione, e si possono utilizzare come feedstock prodotti e sottoprodotti a base di cloro, anche in questo caso con elevate percentuali di conversione.
Sotto il profilo ambientale, il nuovo processo dovrebbe apportare alcuni vantaggi, grazie al minor numero di processi intermedi di produzione. Per lo stesso motivo sarà possibile realizzare impianti più piccoli e meno onerosi sotto il profilo degli investimenti iniziali e dei consumi energetici.