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Filiera coke da carbone

Coke from coal pipeline

Filiera coke metallurgico: distillazione secca (pirolisi) di carbone bituminoso in batterie di forni a 1000-1100 °C in assenza di aria per ottenere coke ad alta resistenza, gas di cokeria e sottoprodotti chimici (catrame, benzolo, NH3). Materia prima essenziale per l'altoforno.

IRI
chem:cokeFromCoalPipeline
Unit Operation
4
Operazioni chimiche
1 (con reazione)
Operazioni fisiche
3
CO₂eq cumulato
0.57 kg/kg
Produzione globale
700 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
399 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR coalPreparationAndBlendingCoke["coalPreparationAndBlendingCoke"] cokingBattery["batteria di forni a coke"] cokeQuenchingAndScreening["spegnimento e vagliatura coke"] byProductPlant["impianto sottoprodotti coke"] s_coal(["carbone"]):::role_rawMaterial s_coal --> coalPreparationAndBlendingCoke s_coalBlend(["miscela carbone coking"]):::role_intermediate coalPreparationAndBlendingCoke --> s_coalBlend m_coalMine[/"⛏️ miniera di carbone (cielo aperto / sotterranea)"/]:::role_mine m_coalMine -.-> coalPreparationAndBlendingCoke s_blastFurnaceGas(["gas di altoforno"]):::role_rawMaterial s_blastFurnaceGas --> cokingBattery s_coalBlend --> cokingBattery s_rawCoke(["coke grezzo"]):::role_intermediate cokingBattery --> s_rawCoke s_cokeOvenGas(["coke oven gas COG"]):::role_byproduct cokingBattery -.-> s_cokeOvenGas s_coalTar(["tar di carbone"]):::role_byproduct cokingBattery -.-> s_coalTar s_benzole(["benzolo"]):::role_byproduct cokingBattery -.-> s_benzole s_rawCoke --> cokeQuenchingAndScreening s_water(["acqua"]):::role_utility s_water --> cokeQuenchingAndScreening s_coke(["coke"]):::role_finalProduct cokeQuenchingAndScreening --> s_coke s_cokeOvenGas --> byProductPlant s_coalTar --> byProductPlant byProductPlant --> s_benzole s_ammoniumSulfate(["solfato di ammonio"]):::role_byproduct byProductPlant -.-> s_ammoniumSulfate byProductPlant -.-> s_coalTar 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

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ coalPreparationAndBlendingCoke carbonemiscela carbone coking —miniera di carbone (cielo aperto / sotterranea) 0.020.98
🧪 batteria di forni a coke gas di altoforno, miscela carbone cokingcoke grezzo —batteria forni coke (apparato) 0.450.75
⚙️ spegnimento e vagliatura coke coke grezzo, acquacoke —torre di spegnimento coke —0.98
⚙️ impianto sottoprodotti coke coke oven gas COG, tar di carbonebenzolo —— 0.100.90

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
batteria di forni a coke coal -> coke + CH4 + H2 + CO + coal tar + NH3 (~75% coke) +250.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (2)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (4)
▫️ intermedio (2)
🩵 utility (2)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
coalPreparationAndBlendingCoke 10–60 °Catm—
batteria di forni a coke 1000–1100 °Catminerte
spegnimento e vagliatura coke 50–1000 °Catm—
impianto sottoprodotti coke 40–150 °C1.0–2.0 atm—

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
coalPreparationAndBlendingCoke elettrica0.08 MJ/kg
batteria di forni a coke termica3.5 MJ/kg
spegnimento e vagliatura coke elettrica0.05 MJ/kg
impianto sottoprodotti coke termica0.6 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

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:cokeFromCoalPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.

Dereferenziabile: chem:cokeFromCoalPipeline · ontologia completa · TTL sorgente