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acido tereftalico purificato da p-xilene
purified terephthalic acid from p-xylene
Filiera PTA (Mid-Century / AMOCO): ossidazione catalitica p-xilene con O₂ in acido acetico, catalizzatore Co-Mn-Br a 200 °C/15 bar → CTA grezzo → idrogenazione su Pd/C per rimuovere 4-CBA → cristallizzazione → PTA battery-grade.
Diagramma di flusso
flowchart LR
pxAirOxidation["ossidazione aria p-xilene"]
ctaCrystallization["cristallizzazione + filtrazione CTA"]
ctaHydrogenationPurification["purificazione idrogenazione CTA"]
ptaCrystallizationFinal["cristallizzazione + essiccazione PTA finale"]
s_pXylene(["p-xilene"]):::role_rawMaterial
s_pXylene --> pxAirOxidation
s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility
s_oxygen --> pxAirOxidation
s_cobaltManganeseCatalyst(["catalizzatore Co-Mn-Br (Mid-Century)"]):::role_catalyst
s_cobaltManganeseCatalyst -.-> pxAirOxidation
s_crudeTerephthalicAcidCrude(["CTA bagnato (pre-cristallizzazione)"]):::role_intermediate
pxAirOxidation --> s_crudeTerephthalicAcidCrude
s_water(["acqua"]):::role_byproduct
pxAirOxidation -.-> s_water
s_crudeTerephthalicAcid(["acido tereftalico crudo (CTA)"]):::role_byproduct
pxAirOxidation -.-> s_crudeTerephthalicAcid
s_crudeTerephthalicAcidCrude --> ctaCrystallization
ctaCrystallization --> s_crudeTerephthalicAcid
s_crudeTerephthalicAcid --> ctaHydrogenationPurification
s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_rawMaterial
s_hydrogen --> ctaHydrogenationPurification
s_platinumZeoliteCatalyst(["catalizzatore Pt-zeolite"]):::role_catalyst
s_platinumZeoliteCatalyst -.-> ctaHydrogenationPurification
s_ptaCrude(["PTA grezzo (pre-cristallizzazione finale)"]):::role_intermediate
ctaHydrogenationPurification --> s_ptaCrude
s_ptaCrude --> ptaCrystallizationFinal
s_pta(["PTA (acido tereftalico purificato)"]):::role_finalProduct
ptaCrystallizationFinal --> s_pta
classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003
classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333
classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642
classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444
classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033
classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506
classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima
prodotto finale
intermedio
sottoprodotto
scarto
utility
catalizzatore
⛏️ miniera
--> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine
Unit Operation
🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| 🧪 ossidazione aria p-xilene |
p-xilene, oxygen | CTA bagnato (pre-cristallizzazione) |
catalizzatore Co-Mn-Br (Mid-Century) | reattore ossidazione p-xilene |
0.9 | — |
| ⚙️ cristallizzazione + filtrazione CTA |
CTA bagnato (pre-cristallizzazione) | acido tereftalico crudo (CTA) |
— | cristallizzatore evaporativo a circolazione forzata |
0.20 | — |
| ⚙️ purificazione idrogenazione CTA |
acido tereftalico crudo (CTA), idrogeno | PTA grezzo (pre-cristallizzazione finale) |
catalizzatore Pt-zeolite | reattore idrogenazione CTA (purificazione) |
0.4 | — |
| ⚙️ cristallizzazione + essiccazione PTA finale |
PTA grezzo (pre-cristallizzazione finale) | PTA (acido tereftalico purificato) |
— | cristallizzatore evaporativo a circolazione forzata |
0.15 | — |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| ossidazione aria p-xilene |
C8H10 + 3 O2 -> C8H6O4 + 2 H2O |
-1377.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| ossidazione aria p-xilene |
190–210 °C | 14.8–19.7 atm | O2-AcOH |
| cristallizzazione + filtrazione CTA |
90–120 °C | 1.0–4.9 atm | inert |
| purificazione idrogenazione CTA |
270–300 °C | 69.1–88.8 atm | H2 |
| cristallizzazione + essiccazione PTA finale |
90–120 °C | 1.0–4.9 atm | inert |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| ossidazione aria p-xilene |
thermal | 1.8 MJ/kg |
| purificazione idrogenazione CTA |
thermal | 1.0 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
- idrogeno ← produzione carbone attivo (attivazione a vapore), Filiera ammoniaca Haber-Bosch + urea, BTX da reforming catalitico, cloro-soda (cella a membrana), Filiera etilene da steam cracking, Filiera idrogeno verde PEM, polistirene da stirene
- oxygen ← Filiera ASU separazione aria, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera idrogeno verde PEM, abbattimento catalitico N2O (decomposizione Pt/Rh), Filiera zinco idrometallurgico
- p-xilene ← BTX da reforming catalitico
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
- PTA (acido tereftalico purificato) → Filiera PET
- acqua → produzione carbone attivo (attivazione a vapore), diluizione soluzione acquosa di ammoniaca, Filiera bauxite-alluminio, bioetanolo da mais (dry-mill), biometano da digestione anaerobica + upgrading, cloro-soda (cella a membrana), Filiera coke da carbone, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera rame pirometallurgico, raffineria petrolio (CDU + VDU), Filiera ossido di etilene + glicole etilenico, formaldeide da metanolo (Formox), oro da cianurazione + CIP, Filiera idrogeno verde PEM, Filiera calce idratata, H2O2 processo anthraquinone (AO), Filiera HCl industriale, assemblaggio cella Li-ion (NMC), carbonato di litio da spodumene, LiOH·H2O da carbonato di litio, produzione solfato di manganese monoidrato (battery grade), melamina da urea (alta pressione), Filiera nichel da solfuri, Filiera acido nitrico Ostwald, Filiera acido fosforico wet, Filiera PVC, estrazione salgemma + evaporazione salamoia, gomma SBR, coagulante sodio alluminato trattamento acque, Filiera soda Solvay, Filiera H2SO4 da zolfo elementale, Filiera zinco idrometallurgico
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Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:
PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
?substance chem:playsRole ?ra .
?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:ptaPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:ptaPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente