Filiera PVC
PVC polymer pipeline
Filiera PVC: cloridrazione dell'etilene a 1,2-dicloroetano (EDC), cracking termico a cloruro di vinile monomero (VCM) e polimerizzazione in sospensione o emulsione per ottenere polivinilcloruro, terzo polimero più prodotto al mondo.
Diagramma di flusso
flowchart LR
edcChlorination["clorurazione EDC"]
edcPyrolysisToVCM["pirolisi EDC a VCM"]
vcmPolymerization["polimerizzazione VCM"]
pvcStrippingDrying["stripping ed essiccazione PVC"]
s_ethylene(["C2H4"]):::role_rawMaterial
s_ethylene --> edcChlorination
s_hydrogenChloride(["acido cloridrico anidro"]):::role_byproduct
s_hydrogenChloride --> edcChlorination
s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility
s_oxygen --> edcChlorination
s_chlorine(["cloro"]):::role_rawMaterial
s_chlorine --> edcChlorination
s_cuClCatalystOxychlorination(["catalizzatore CuCl2/Al2O3"]):::role_catalyst
s_cuClCatalystOxychlorination -.-> edcChlorination
s_edc(["1,2-dicloroetano"]):::role_intermediate
edcChlorination --> s_edc
s_water(["acqua"]):::role_byproduct
edcChlorination -.-> s_water
s_edc --> edcPyrolysisToVCM
s_vcm(["cloruro di vinile"]):::role_intermediate
edcPyrolysisToVCM --> s_vcm
edcPyrolysisToVCM -.-> s_hydrogenChloride
s_hydrochloricAcid(["acido cloridrico"]):::role_byproduct
edcPyrolysisToVCM -.-> s_hydrochloricAcid
edcPyrolysisToVCM -. recycle .-> s_hydrogenChloride
s_vcm --> vcmPolymerization
s_water --> vcmPolymerization
s_peroxideInitiator(["perossido"]):::role_utility
s_peroxideInitiator --> vcmPolymerization
s_pvc(["cloruro di polivinile"]):::role_intermediate
vcmPolymerization --> s_pvc
s_pvc --> pvcStrippingDrying
s_pvcResin(["resina PVC"]):::role_finalProduct
pvcStrippingDrying --> s_pvcResin
pvcStrippingDrying -. recycle .-> s_vcm
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 |
| 🧪 clorurazione EDC |
C2H4, acido cloridrico anidro, oxygen, cloro | 1,2-dicloroetano |
catalizzatore CuCl2/Al2O3 | reattore di ossiclorurazione |
0.8 | 0.95 |
| 🧪 pirolisi EDC a VCM |
1,2-dicloroetano | cloruro di vinile |
— | forno di cracking (apparato) |
— | 0.55 |
| 🧪 polimerizzazione VCM |
cloruro di vinile, acqua, perossido | cloruro di polivinile |
— | reattore di polimerizzazione (apparato) |
1.9 | 0.90 |
| ⚙️ stripping ed essiccazione PVC |
cloruro di polivinile | resina PVC |
— | — |
— | — |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| clorurazione EDC |
C2H4 + Cl2 -> C2H4Cl2 |
-180.0 kJ/mol |
| pirolisi EDC a VCM |
C2H4Cl2 -> C2H3Cl + HCl |
+71.0 kJ/mol |
| polimerizzazione VCM |
n C2H3Cl -> (C2H3Cl)n |
-95.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| clorurazione EDC |
220–280 °C | 3.9–5.9 atm | ossidante |
| pirolisi EDC a VCM |
480–550 °C | 24.7–29.6 atm | inerte |
| polimerizzazione VCM |
50–70 °C | 6.9–14.8 atm | inerte |
| stripping ed essiccazione PVC |
90–120 °C | atm | — |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| pirolisi EDC a VCM |
termica | 8.0 MJ/kg |
| polimerizzazione VCM |
chimica | -1.5 MJ/kg |
| stripping ed essiccazione PVC |
termica | 1.0 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
- cloro ← cloro-soda (cella a membrana), TiO2 pigmento via cloruri
- C2H4 ← Filiera etilene da steam cracking
- oxygen ← Filiera ASU separazione aria, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera idrogeno verde PEM, abbattimento catalitico N2O (decomposizione Pt/Rh), Filiera zinco idrometallurgico
- acqua ← acido acrilico → poliacrilato di sodio (SAP), acrilonitrile (SOHIO) + ABS, Filiera ammoniaca Haber-Bosch + urea, mangime pellet da DDGS bioetanolo, bisfenolo A da fenolo + acetone, caprolattame a Nylon 6, acido citrico da fermentazione Aspergillus niger, CO2-to-metanolo (idrogenazione catalitica Cu/ZnO/Al2O3), elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), produzione solfato di rame pentaidrato, DPC via carbonilazione ossidativa, epicloridrina da bio-glicerolo (Epicerol), resina epossidica DGEBA, Filiera etilene da steam cracking, formaldeide da metanolo (Formox), biodiesel HVO (drop-in), solfato di idrossilammina (processo DSM HPO), Filiera HCl industriale, acido L-lattico da fermentazione glucosio, Filiera metanolo da syngas, sintesi metilammina (NH3 + MeOH catalitica), produzione molibdeno metallico (arrostimento + riduzione H2), Filiera acido nitrico Ostwald, sintesi N-metilpirrolidone (NMP), fertilizzante organico NPK da digestato, Filiera PET, Filiera acido fosforico wet, PLA da acido L-lattico (ROP), poliuretano via MDI, ossido propilene via HPPO, acido tereftalico purificato da p-xilene, cianuro di sodio da processo Andrussow, Filiera soda Solvay, Filiera acciaio DRI-H2 + EAF, recupero zolfo Claus da H2S, Filiera zinco idrometallurgico
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
- acido cloridrico → epicloridrina da bio-glicerolo (Epicerol)
- 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, 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:pvcPolymerPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:pvcPolymerPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente