IT201900018512A1 - Impianto e metodo per la separazione di una miscela di gas contenente una pluralità di componenti, in particolare per l’ottenimento di biometano - Google Patents

Impianto e metodo per la separazione di una miscela di gas contenente una pluralità di componenti, in particolare per l’ottenimento di biometano Download PDF

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Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Impianto e metodo per la separazione di una miscela di gas contenente una pluralità di componenti, in particolare per l’ottenimento di biometano"
La presente invenzione è relativa in generale ad un impianto e ad un metodo per la separazione di una miscela di gas contenente una pluralità di componenti gassosi, e più in particolare per la separazione di una miscela di gas in almeno un primo flusso finale di gas arricchito in un primo componente ed in un secondo flusso finale di gas arricchito in un secondo componente di detta pluralità di componenti.
In particolare, l’impianto e metodo secondo l’invenzione sono adatti specialmente ad essere utilizzati con una miscela iniziale di biogas per estrarne un primo flusso arricchito in metano o biometano (CH4), ed un secondo flusso arrichito in anidride carbonica (CO2), e verranno di seguito descritti facendo riferimento a tale specifica applicazione senza volere in alcun modo limitarne l’ambito applicativo ad altri tipi di miscele di gas per l’estrazione di flussi arricchiti in gas diversi da quelli sopra menzionati.
Come noto, nel settore energetico, nel corso degli ultimi decenni è cresciuta significativamente l’attenzione alla ricerca, sviluppo e sfruttamento sostenibile di risorse energetiche alternative a quelle tradizionali, tenendo in grande considerazione allo stesso tempo aspetti legati all’impatto ambientale ed alla ecosostenibilità. A tal fine, si sono esplorati diversi filoni tecnologici e, tra questi, si sono sviluppate tecnologie mirate a sfruttare masse di gas di origine naturale, i cosiddetti biogas, provenienti ad esempio dalla fermentazione di liquami di origine animale, da scarti o materiali di origine vegetale, da discariche, trattamenti acque reflue, et cetera.
Queste tecnologie si basano sull’utilizzo di speciali membrane che permettono di separare selettivamente le miscele di gas in diversi componenti e sono utilizate in impianti aventi uno o più stadi di separazione, secondo molteplici configurazioni operative variabili in funzione del tipo di miscela iniziale da trattare e soprattutto del risultato finale che si desidera ottenere.
Infatti, la configurazione impiantistica per una data miscela di gas e successiva separazione nel o nei componenti desiderati, dipende da numerosi fattori, quali ad esempio: il tipo di prodotto finale che si desidera estrarre; la percentuale di purezza accettabile del prodotto desiderato ed il valore commerciale del prodotto stesso che influenza quindi anche il tipo, numero e costo delle membrane da utilizzare; il numero di stadi e dei vari macchinari necessari per realizzare l’impianto nel suo complesso.
In particolare, uno dei parametri che più incidono sulle scelte progettuali è dato dal costo delle membrane e da quello dei mezzi di compressione associati ai vari stadi di separazione e che sono necessari per garantire un’adeguata efficienza delle membrane stesse; infatti, il risultato della separazione ottenibile tramite membrane in uno stadio di separazione dipende non solo dalle caratteristiche delle membrane ma anche dal rapporto di pressione tra il lato ad alta pressione e quello a bassa pressione delle membrane stesse. Maggiore è il rapporto di pressione, migliore è il risultato di separazione massimo raggiungibile.
Pertanto, un inconveniente delle soluzioni dell’arte nota risiede nel fatto che, generalmente, per ottenere un’adeguata purezza del o dei gas che si vogliono ottenere è necessario utilizzare una pluralità di compressori separati azionati da corrispondenti motori che aumentano la complessità ed i costi di realizzazione, esercizio e manutenzione degli impianti.
Alternativamente, è necessario aumentare la superficie di lavoro complessiva delle membrane, aumentando in pratica il numero di membrane utilizzate, il cui costo per unità è notoriamente significativo.
Pertanto, nonostante le soluzioni disponibili sul mercato permettano di ottenere dei buoni risultati, da quanto sopra evidenziato risulta evidente come ancor oggi vi sia la necessità di trovare delle nuove soluzioni che permettano un ulteriore miglioramento rispetto allo stato attuale dell’arte.
Scopo principale della presente invenzione è quindi quello di fornire una soluzione che permetta di mitigare, almeno parzialmente, uno o più degli inconvenienti sopra citati, ed in particolare di migliorare complessivamente il rapporto tra la qualità, quantità e valore del prodotto desiderato ed il costo per la realizzazione, esercizio e manutenzione degli impianti necessari ad ottenerlo. All’interno di questo scopo, un compito della presente invenzione è quello di offrire una soluzione che permetta di semplificare significativamente il layout costruttivo degli impianti utilizzati.
Un altro compito della presente invenzione è quello di fornire una soluzione che sia flessibile e permetta di ottenere uno o più gas estratti da una miscela iniziale in modo regolabile in funzione delle specifiche esigenze applicative, ed in grado quindi di ovviare, almeno parzialmente, ad eventuali modifiche di impianto realizzate in corso d’opera, e/o a variazioni di efficienza operativa, dovute ad esempio a fenomeni di invecchiamento dell’impianto stesso, e/o alla variazione della composizione del gas grezzo da trattare.
Ancora un ulteriore compito della presente invenzione è quello di fornire una soluzione che sia altamente affidabile, scalabile e di più facile manutenzione.
Questo scopo, nonché questi ed altri compiti che risulteranno maggiormente dalla descrizione seguente sono raggiunti da un impianto e da un corrispondente metodo per la separazione di una miscela di gas secondo quando definito in particolare nelle rispettive rivendicazioni indipendenti ivi annesse.
Modi di realizzazione particolari dell’impianto e del metodo secondo l’invenzione formano oggetto delle rivendicazioni dipendenti annesse, il cui contenuto è da intendersi come parte integrante della presente descrizione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di possibili forme realizzative, illustrate a puro titolo di esempi non limitativi, e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
la Figura 1 è uno schema a blocchi illustrante schamaticamente una forma realizzativa di un impianto per la separazione di una miscela di gas secondo la presente invenzione;
la Figura 2 è un diagramma di flusso illustrante schematicamente un metodo per la separazione di una miscela di gas secondo la presente invenzione; la Figura 3 illustra una forma realizzativa di un compressore a tre stadi utilizzabile nell’impianto di figura 1 e per l’esecuzione del metodo di figura 2;
la Figura 4 illustra schematicamente un esempio di un modulo di separazione gas a membrane utilizzabile nell’impianto di figura 1 e per l’esecuzione del metodo di figura 2.
Si noti che nella descrizione dettagliata che segue, componenti identici o simili, dal punto di vista strutturale e/o funzionale, possono essere indicati dagli stessi numeri di riferimento, indipendentemente dal fatto che siano mostrati in differenti forme di realizzazione o in componenti diversi della presente descrizione; si noti inoltre che per illustrare in modo chiaro e conciso la presente descrizione, i disegni non sono necessariamente in scala e certe caratteristiche della descrizione possono essere mostrate in una forma alquanto schematica.
Inoltre, quando il termine "adattato" o "configurato" o "sagomato", o simile, viene usato nel presente contesto facendo riferimento ad un qualsiasi componente nel suo complesso, o a qualsiasi parte di un componente, esso deve essere inteso come comprendente corrispondentemente la struttura e/o la configurazione e/o la forma e/o il posizionamento del componente o parte a cui si riferisce. In particolare, quando tali termini si riferiscono a mezzi elettronici hardware o software, sono da intendersi come includenti circuiti o parti di circuiti elettronici, nonchè software/firmware, quali ad esempio algoritmi, routines e programmi in genere, in esecuzione e/o residenti in un qualsivoglia supporto di memorizzazione.
In figura 1 é illustrato schematicamente un esempio realizzativo di un impianto 100 per la separazione di una miscela iniziale di gas 101 contenente una pluralità di componenti gassosi secondo la presente invenzione.
In particolare, l’impianto 100 è configurato in modo da separare la miscela di gas 101 in almeno un primo flusso finale di gas arricchito in un primo componente gassoso (A) ed in un secondo flusso finale di gas arricchito in un secondo componente gassoso (B), facenti parte della pluralità di componenti della miscela 101, e comprende almeno: - un primo stadio, o prima unità, di separazione gas a membrane 10;
- un secondo stadio, o seconda unità, di separazione gas a membrane 20; ed
- un terzo stadio, o terza unità, di separazione gas a membrane 30.
In una possibile forma realizzativa, detti primo, secondo e terzo stadi o unità di separazione gas a membrane 10, 20, 30 comprendono ciascuno almeno un modulo 110, preferibilmente una pluralità di moduli 110 collegati tra loro in parallelo e di cui un esempio realizzativo é schematicamnte illustrato in figura 4.
In particolare, ciascun modulo 110 comprende un involucro 111 al cui interno sono disposte una o più preferibilmente molteplici fibre polimeriche cave 112; l’involucro 111 é provvisto di una porta di ingresso gas 113 per l’immissione del flusso di gas in ingresso al corrispondente stadio di separazione, di una prima porta di uscita gas 114 e di una seconda porta di uscita gas 115, per permettere la fuoriuscita dei flussi di gas retentato o permeato, ottenuti a seguito dell’interazione tra il gas introdotto e la o le membrane dello stadio stesso.
Ad esempio, le membrane possono essere del tipo CO-810FSC o CO-810FC o CC-1610NFH o CC-1610SEH, commercializzate dalla società UBE Europe GmbH.
Vantaggiosamente, l’impianto 100 secondo la presente invenzione comprende ulteriormente un unico compressore multistadio 40, avente almeno uno stadio iniziale di compressione 41/42 configurato per sottoporre un flusso della miscela di gas ricevuto in ingresso ad una fase iniziale di compressione, ed uno stadio finale di compressione 43 configurato per eseguire una ulteriore fase di compressione sul gas circolante, secondo le modalità che risulteranno più in dettaglio dalla descrizione seguente.
In particolare, secondo una possibile forma di realizzazione illustrata in figura 1, il compressore unico multistadio 40 è un compressore unico a tre stadi, in cui lo stadio iniziale di compressione comprende un primo stadio di compressione 41 ed un secondo stadio di compressione 42, e lo stadio di compressione finale comprende un terzo stadio di compressione 43.
Ad esempio tale compressore unico 40 puo’ essere costituito da un compressore alternativo o a pistoni.
Come sopra menzionato, lo stadio iniziale di compressione è configurato per sottoporre un flusso della miscela di gas ricevuto in ingresso all’impianto ad almeno una fase iniziale di compressione prima dell’immissione nel primo stadio di separazione di gas a membrane 10, e più in dettaglio, secondo l’esempio realizzativo di figura 1, il primo stadio di compressione 41 ed il secondo stadio di compressione 42 sono configurati per sottoporre un flusso della miscela iniziale di gas 101, ricevuto in ingresso all’impianto, ad una prima fase di compressione e ad una successiva seconda fase di compressione.
A sua volta, il primo stadio di separazione di gas a membrane 10 è disposto a valle dello stadio iniziale di compressione, ed in particolare secondo l’esempio realizzativo di figura 1, del secondo stadio di compressione 42, ed è atto a ricevere in ingresso il flusso della miscela di gas compresso in uscita dallo stadio iniziale di compressione, ed in particolare dal secondo stadio di compressione 42, e a separarlo in un primo flusso di gas retentato o non permeato 11, inizialmente arricchito nel primo componente (A), ed in un primo flusso di gas permeato 12 inizialmente arricchito nel secondo componente (B).
Secondo una forma preferita di realizzazione, il primo flusso di gas permeato 12, inizialmente arricchito in detto secondo componente (B), viene inviato in ingresso allo stadio di compressione finale, ed in particolare al terzo stadio di compressione 43, che lo sottopone ad un’altra fase di compressione, qui di seguito indicata per chiarezza illustrativa come terza o ulteriore fase di compressione.
Come illustrato in figura 1, il secondo stadio di separazione di gas a membrane 20 è disposto a valle del primo stadio di separazione di gas a membrane 10, ed è atto a ricevere in ingresso il primo flusso di gas retentato 11, inizialmente arricchito in detto primo componente (A), ed a separarlo nuovamente in un flusso finale di gas retentato 21 ulteriormente arricchito in detto primo componente (A), ed in un secondo flusso di gas permeato 22, ulteriormente arricchito in detto secondo componente (B).
A sua volta, il terzo stadio di separazione di gas a membrane 30 é preferibilmente disposto a valle del terzo stadio di compressione 43 in modo da ricevere in ingresso il primo flusso di gas permeato 12 dal primo stadio di separazione 10 e poi compresso nel terzo stadio di compressione 43, ed a separarlo ancora in un flusso finale di gas permeato 32 ulteriormente arricchito in detto secondo componente (B), ed in un ulteriore flusso di gas retentato 31.
L’ulteriore flusso di gas retentato 31, come anche il secondo flusso di gas permeato 22, che possono contentere ancora percentuali più o meno siginficative del componente gassoso (A) e/o del componente gassoso (B), possono essere ad esempio ulteriormente riciclati, ricircolandoli verso la zona a monte del compressore unico multistadio 40 dove possono essere aggiunti ad un nuovo flusso di miscela di gas 101 e nuovamente trattati insieme ad esso, esattamente come precedentemente descritto. Preferibilmente, l’impianto 100 secondo la presente invenzione comprende un unico motore 45 di azionamento di tutti gli stadi di compressione del compressore unico multistadio 40, ad esempio di tutti e tre gli stadi di compressione 41, 42, 43 illustrati in figura 1.
Inoltre, secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, l’impianto 100 secondo la presente invenzione, comprende un’unità di controllo associata ad uno o più bypass, indicati schematicamente in figura 1 dai rispettivi numeri di riferimento 50 e 51; l’unità di controllo 50 è configurata in modo da pilotare il motore 45 e regolare selettivamente, in collaborazione con il o i bypass 51, il rapporto di compressione di uno o più degli stadi di compressione del compressore unico multistadio 40 in funzione delle esigenze applicative, e se necessario, in tempo reale durante il funzionamento dell’impianto stesso.
In particolare, il rapporto di compressione tra la pressione in valore assoluto della miscela di gas in uscita dal ed in ingresso a detto almeno uno stadio iniziale di compressione è compreso tra 10 e 12, preferibilmente tra 10,5 e 11,5.
Più in dettaglio, secondo la possibile forma realizzativa di figura 1, il rapporto di compressione tra la pressione in valore assoluto della miscela di gas in uscita dal primo stadio di compressione ed in ingresso allo stesso primo stadio di compressione 41 è compreso tra 2 e 4, preferibilmente tra 2,5 e 3,5.
A sua volta, il rapporto di compressione tra la pressione in valore assoluto della miscela di gas in uscita dal secondo stadio di compressione 42 ed in ingresso al medesimo secondo stadio di compressione 42 è compreso tra 2,5 e 4,5, preferibilmente tra 3 e 4.
Infine, il rapporto di compressione tra la pressione in valore assoluto della miscela di gas in uscita dallo stadio di compressione finale 43, ed in particolare dal terzo stadio di compressione 43 ed in ingresso allo stesso terzo stadio di compressione 43 è compreso tra 2 e 4, preferibilmente tra 2,5 e 3,5.
Ad esempio, si puo’ avere una pressione in valore assoluto della miscela iniziale di gas 101 in ingresso al primo stadio di compressione 41 compresa tra 0,1 e 0,2 Mpa (Megapascal); la pressione in valore assoluto in uscita dallo stesso primo stadio 41 ed in ingresso al secondo stadio 42 puo’ essere compresa tra 0,4 e 0,5 M<pa>, , mentre la pressione in uscita dallo stesso secondo stadio di compressione 42 potrebbe essere compresa tra 1 e 2 Mpa; la pressione in valore assoluto del primo flusso di gas permeato 12 in ingresso al terzo stadio di compressione potrebbe essere compresa tra 0,1 e 0,2 M<pa >assoluti, mentre la pressione in valore assoluto in uscita dallo stesso terzo stadio di compressione 43 potrebbe essere compresa tra 0,4 e 0,5 Mpa.
Secondo una forma di realizzazione preferita ma non limitativa, la miscela iniziale 101 di gas è costituita da una miscela di biogas proveniente ad esempio dalla fermentazione di liquami animali e puo’ comprendere principalmente e secondo varie quantità, metano (CH4), anidride carbonica (CO2), ammoniaca (NH3), acido solfidrico (H2S), acqua (H2O); altre sostanze possono essere presenti in quantità minori e variabili. Tali miscele di gas, prima dell’immissione nel compressore 40, possono essere soggette a pretrattamenti, ad esempio in torri di lavaggio, secondo forme di realizzazione ampiamente note ai tecnici del ramo e per questo ivi non descritte in dettaglio.
In questo caso, l’impianto 100 è vantaggiosamente configurato in modo che il flusso finale di gas retentato 21 ulteriormente arricchito nel primo componente (A) è un flusso di gas arricchito in biometano (CH4), ed il flusso finale di gas permeato 32, ulteriormente arricchito nel secondo componente (B), è un flusso di gas arricchito in anidride carbonica (CO2).
In accordo con questo forma realizzativa, il primo flusso di gas retentato 11 comprende ad esempio una quantità di metano (CH4) compresa tra il 75% ed il 85%, mentre il primo flusso di gas permeato 12 comprende ad esempio una quantità di anidride carbonica (CO2) compresa tra il 90% ed il 95%.
A loro volta, il flusso finale di gas retentato 21, ulteriormente arrichito in metano comprende ad esempio una quantità di metano (CH4) compresa tra il 95% ed il 98%, mentre il flusso finale di gas permeato 32 comprende ad esempio una quantità di anidride carbonica (CO2) anche superiore al 99%. In questo caso quindi si ottiene una quantità di metano o biometano avente un’adeguata purezza e che puo’ essere sfruttato come fonte energetica, immettendolo ad esempio in una rete di distribuzione di gas metano, evitando cosi’ la sua immissione in atmosfera libera e prevenendo allo stesso tempo il suo negativo effetto serra. L’anidride carbonica ottenuta puo’ essere invece rilasciata in aria,o recuperata per usi alimentari o altro.
Il secondo flusso di gas permeato 22 ed il terzo flusso di gas retentato 31, che possono ancora contenere delle quantità di metano, possono essere riciclati e ulteriormente trattati nell’impianto come precedentemente indicato.
Chiaramente, in funzione delle necessità e specifiche applicaazioni, è possibile ottenere dei flussi finali di gas arricchiti secondo percentuali e gradi di purezza desiderati.
A tal fine, l’impianto 100 è opportunamente dotato di una o più valvole di regolazione 60, la o ciascuna valvola di regolazione 60 essendo associata ad un corrispondente stadio di separazione di gas a membrane 10, 20, 30 e opportunammente controllate, ad esempio dall’unità di controllo 50, in modo da regolare il flusso di gas in ingresso e/o in uscita dal rispettivo stadio di separazione 10, 20, 30, ad esempio modificandone la portata.
In figura 2 è illustrato schematicamente un metodo 200 per la separazione di una miscela iniziale di gas 101 contenente una pluralità di componenti gassosi, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno le seguenti fasi:
- 210: provvedere un unico compressore multistadio 40, avente almeno uno stadio iniziale di compressione ed uno stadio di compressione finale; - 215: sottoporre, mediante detto almeno uno stadio iniziale di compressione un flusso della miscela di gas 101 ricevuto in ingresso ad una iniziale fase di compressione;
- 220: separare, mediante un primo stadio di separazione gas a membrane 10, il flusso della miscela di gas compresso in uscita dal detto almeno uno stadio di compressione iniziale in un primo flusso di gas retentato 11, inizialmente arricchito in un primo componente (A) di detta pluralità di componenti, ed in un primo flusso di gas permeato 12, inizialmente arricchito in detto secondo componente (B) di detta pluralità di componenti; - 225: sottoporre, mediante detto almeno uno stadio di compressione finale 43, detto primo flusso di gas permeato 12 ad una ulteriore fase di compressione;
- 230: separare, mediante detto secondo stadio di separazione di gas a membrane 20, detto primo flusso di gas retentato 11 in un flusso finale di gas retentato 21, ulteriormente arricchito in detto primo componente (A), ed in un secondo flusso di gas permeato 22;
- 235: separare, mediante detto terzo stadio di separazione di gas a membrane 30, detto primo flusso di gas permeato 12 compresso nello stadio di compressione finale 43, in un flusso finale di gas permeato 32, ulteriormente arricchito in detto secondo componente (B), ed in un ulteriore flusso di gas retentato 31.
Analogamente a quanto descritto in relazione all’impianto 100, lo stadio iniziale di comprssione comprende, secondo l’esempio realizzativo di figura 1, un primo stadio di compressione 41 e 42, e lo stadio di compressione finale o ulteriore 43 comprende un terzo stadio di compressione 43.
Preferibilmente, il metodo 200 secondo la presente invenzione comprende una fase 240 che prevede di regolare selettivamente il rapporto di compressione di uno o più di detti primo 41, secondo 42 e terzo 43 stadi di compressione, ad esempio mediante l’unità di controllo e il o i bypass 51 ad esso associato(i).
Si é in pratica constatato come l’impianto 100 e metodo 200 secondo la presente invenzione permettano di assolvere lo scopo nonché i compiti prefissati. In particolare, l’utilizzo di un unico compressore multistadio permette di ottenere risultati adeguati in termini di purezza desiderata dei gas selettivaente ottenuti dalla miscela di biogas iniziale, a fronte di una soluzione costruttiva semplificata che consente di processare contemporaneamente flussi a diverse pressioni, con conseguente beneficio in termine di costi realizzativi ed operativi.
Ne risulta inoltre una configurazione di impianto con ingombri ridotti, ed in cui è possibile regolare le pressioni di funzionamento all’interno di intervalli, cosi’ da soddisfare varie esigenze applicative, permettere eventuali modifiche impiantistiche in corso d’opera, nonché mitigare eventuali variazioni prestazionali nel tempo, dovute ad esempio all’invecchiamento ed eventuale deterioramento delle prestazioni delle membrane e/o alla variazione della composizione del gas in ingresso al sistema.
Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione definito dalle rivendicazioni allegate. Ad esempio, è possibile modificare il numero di moduli all’interno dei vari stadi di separazione come anche utilizzare membrane di tipo diverso; almeno alcune delle fasi del metodo 200 potrebbero essere eseguite in una sequenza diversa da quella sopra descritta a soli scopi illustrativi, o in simultanea tra loro; ad esempio la fase iniziale di compressione potrebbe essere realizzata in un unico stadio di compressione, o in un numero di stadi di compressione superiori ai due stadi 41 e 42 precedentemente descritti, e lo stesso dicasi per lo stadio di compressione finale o ulteriore 43; il compressore unico multistadio 40, potrebbe essere rappresentato da un diverso tipo di compressore ad esempio un compressore a vite in cui le varie viti rappresentanti i vari stadi di compressione sono azionate dallo stesso motore, ed in particolare sono montante sullo stesso albero del motore, et cetera.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto (100) per la separazione di una miscela di gas (101) contenente una pluralità di componenti gassosi, comprendente un primo stadio di separazione gas a membrane (10), un secondo stadio di separazione gas a membrane (20) ed un terzo stadio di separazione gas a membrane (30), caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un unico compressore multistadio (40) avente almeno uno stadio iniziale di compressione (41, 42) configurato per sottoporre un flusso della miscela di gas ricevuto in ingresso ad una fase iniziale di compressione, ed uno stadio finale di compressione (43), ed in cui: - detto primo stadio di separazione di gas a membrane (10) è atto a ricevere in ingresso il flusso della miscela di gas compresso in detta fase iniziale di compressione e a separarlo in un primo flusso di gas retentato (11), inizialmente arricchito in un primo componente (A) di detta pluralità di componenti, ed in un primo flusso di gas permeato (12), inizialmente arricchito in un secondo componente (B) di detta pluralità di componenti, detto stadio di compressione finale (43) essendo configurato per ricevere in ingresso e sottoporre ad una fase ulteriore di compressione detto primo flusso di gas permeato (12); - detto secondo stadio di separazione di gas a membrane (20) è atto a ricevere in ingresso detto primo flusso di gas retentato (11) e a separarlo in un flusso finale di gas retentato (21) ulteriormente arricchito in detto primo componente (A) ed in un secondo flusso di gas permeato (22); - detto terzo stadio di separazione di gas a membrane (30) essendo connesso a valle di detto stadio di compressione finale (43) in modo da ricevere in ingresso detto primo flusso di gas permeato (12) compresso in detto stadio di compressione finale e a separarlo in un flusso finale di gas permeato (32) ulteriormente arricchito in detto secondo componente (B) ed in un ulteriore flusso di gas retentato (31).
  2. 2. Impianto (100) secondo la rivendicazione 1, comprendente un unico motore (45) di azionamento di detti almeno uno stadio iniziale di compressione (41, 42) ed uno stadio finale di compressione (43).
  3. 3. Impianto (100) secondo la rivendicazione 2, comprendente un’unità di controllo (50) configurata in modo da pilotare detto unico motore (45) e regolare selettivamente il rapporto di compressione di uno o più di detti stadi di compressione iniziale e finale.
  4. 4. Impianto (100) secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detto almeno uno stadio iniziale di compressione comprende un primo ed un secondo stadi di compressione (41, 42) configurati per sottoporre un flusso della miscela di gas ricevuto in ingresso ad una prima fase di compressione e ad una successiva seconda fase di compressione, rispettivamente, prima dell’immissione in ingresso a detto primo stadio di separazione di gas a membrane (10), e detto stadio di compressione finale comprende un terzo stadio di compressione (43) configurato per ricevere in ingresso e sottoporre ad una terza fase di compressione detto primo flusso di gas permeato (12) prima dell’immissione in ingresso a detto terzo stadio di separazione di gas a membrane (30).
  5. 5. Impianto (100) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui: - il rapporto di compressione tra la pressione della miscela di gas in uscita dal ed in ingresso a detto almeno uno stadio iniziale di compressione è compreso tra 10 e 12, preferibilmente tra 10,5 e 11,5.
  6. 6. Impianto (100) secondo la rivendicazione 5 quando dipendente dalla rivendicazione 4, in cui: - il rapporto di compressione tra la pressione della miscela di gas in uscita dal ed in ingresso al primo stadio di compressione è compreso tra 2 e 4, preferibilmente tra 2,5 e 3,5; e/o - il rapporto di compressione tra la pressione della miscela di gas in uscita dal ed in ingresso al secondo stadio di compressione è compreso tra 2,5 e 4,5, preferibilmente tra 3 e 4.
  7. 7. Impianto (100) secondo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il rapporto di compressione tra la pressione della miscela di gas in uscita dal ed in ingresso allo stadio finale di compressione è compreso tra 2 e 4, preferibilmente tra 2,5 e 3,5.
  8. 8. Impianto (100) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta miscela di gas (101) è una miscela di biogas e l’impianto è configurato in modo che detto flusso finale di gas retentato (21) ulteriormente arricchito in detto primo componente (A) è un flusso di gas arricchito in biometano (CH4) e detto flusso finale di gas permeato (32) ulteriormente arricchito in detto secondo componente (B) è un flusso di gas arricchito in anidride carbonica (CO2); ed in cui detti primo, secondo e terzo stadi di separazione gas a membrane (10, 20, 30) comprendono ciascuno una pluralità di moduli (110) collegati tra loro in parallelo ed aventi ognuno una pluralità di fibre polimeriche cave (112), una porta di ingresso gas (113), una prima porta di uscita gas (114), ed una seconda porta di uscita gas (115).
  9. 9. Metodo (200) per la separazione di una miscela di gas (101) contenente una pluralità di componenti gassosi, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno le seguenti fasi: - (210): provvedere un unico compressore multistadio (40) avente almeno uno stadio iniziale di compressione (41, 42) ed uno stadio di compressione finale (43); - (215): sottoporre, mediante detto almeno uno stadio iniziale di compressione (41, 42), un flusso della miscela di gas (101) ricevuto in ingresso ad una fase iniziale di compressione; - (220): separare, mediante un primo stadio di separazione di gas a membrane (10), il flusso della miscela di gas compresso in uscita da detto almeno uno stadio iniziale di compressione in un primo flusso di gas retentato (11), inizialmente arricchito in un primo componente (A) di detta pluralità di componenti, ed in un primo flusso di gas permeato (12) inizialmente arricchito in un secondo componente (B) di detta pluralità di componenti; - (225): sottoporre, mediante detto stadio di compressione finale (43), detto primo flusso di gas permeato (12) ad una fase ulteriore di compressione; - (230): separare, mediante detto secondo stadio di separazione di gas a membrane (20), detto primo flusso di gas retentato (11) in un flusso finale di gas retentato (21) ulteriormente arricchito in detto primo componente (A) ed in un secondo flusso di gas permeato (22); - (235): separare, mediante detto terzo stadio di separazione di gas a membrane (30), detto primo flusso di gas permeato (12) compresso in detto stadio di compressione finale, in un flusso finale di gas permeato (32) ulteriormente arricchito in detto secondo componente (B) ed in un ulteriore flusso di gas retentato (31).
  10. 10. Metodo (200) secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto di comprendere una fase (240) di regolare selettivamente il rapporto di compressione di uno o più di detti almeno uno stadio iniziale di compressione ed uno stadio di compressione finale.
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