H2O2 processo anthraquinone (AO)
H2O2 anthraquinone (AO process)
Filiera H2O2 (~5 Mt/y, dominante BASF/Solvay/Evonik): ciclo redox EAQ catalitico. EAQ + H2 -> EAQ-H2 (Pd/Al2O3), poi EAQ-H2 + O2 -> EAQ + H2O2 (estratto in acqua), concentrazione vacuum a 50-70% commerciale.
Diagramma di flusso
flowchart LR
eaqHydrogenation["idrogenazione EAQ -> EAQ-H2"]
eaqAirOxidation["ossidazione aria EAQ-H2 -> EAQ + H2O2"]
h2o2WaterExtraction["estrazione H2O2 liquido-liquido"]
h2o2VacuumConcentration["concentrazione H2O2 50-70%"]
s_ethylAnthraquinone(["2-etilantrachinone (soluzione di lavoro)"]):::role_utility
s_ethylAnthraquinone --> eaqHydrogenation
s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_rawMaterial
s_hydrogen --> eaqHydrogenation
s_pdAlumina(["catalizzatore Pd/Al2O3"]):::role_catalyst
s_pdAlumina -.-> eaqHydrogenation
s_eaqHydroquinone(["EAQ idroquinone (forma ridotta)"]):::role_intermediate
eaqHydrogenation --> s_eaqHydroquinone
s_eaqHydroquinone --> eaqAirOxidation
s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility
s_oxygen --> eaqAirOxidation
s_diluteH2O2Organic(["H2O2 diluito in soluzione organica"]):::role_intermediate
eaqAirOxidation --> s_diluteH2O2Organic
eaqAirOxidation -.-> s_ethylAnthraquinone
eaqAirOxidation -. recycle .-> s_ethylAnthraquinone
s_diluteH2O2Organic --> h2o2WaterExtraction
s_water(["acqua"]):::role_utility
s_water --> h2o2WaterExtraction
s_diluteH2O2(["H2O2 diluito post-estrazione"]):::role_intermediate
h2o2WaterExtraction --> s_diluteH2O2
s_diluteH2O2 --> h2o2VacuumConcentration
s_hydrogenPeroxide(["perossido di idrogeno"]):::role_finalProduct
h2o2VacuumConcentration --> s_hydrogenPeroxide
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classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
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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 |
| 🧪 idrogenazione EAQ -> EAQ-H2 |
2-etilantrachinone (soluzione di lavoro), idrogeno | EAQ idroquinone (forma ridotta) |
catalizzatore Pd/Al2O3 | reattore EAQ a bolle |
0.5 | — |
| 🧪 ossidazione aria EAQ-H2 -> EAQ + H2O2 |
EAQ idroquinone (forma ridotta), oxygen | H2O2 diluito in soluzione organica |
— | ossidatore EAQ in aria |
0.4 | — |
| ⚙️ estrazione H2O2 liquido-liquido |
H2O2 diluito in soluzione organica, acqua | H2O2 diluito post-estrazione |
— | estrattore H2O2 acquoso |
0.2 | — |
| ⚙️ concentrazione H2O2 50-70% |
H2O2 diluito post-estrazione | perossido di idrogeno |
— | colonna distillazione vacuum H2O2 |
0.3 | — |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| idrogenazione EAQ -> EAQ-H2 |
C16H12O2 + H2 -> C16H14O2 |
-110.0 kJ/mol |
| ossidazione aria EAQ-H2 -> EAQ + H2O2 |
C16H14O2 + O2 -> C16H12O2 + H2O2 |
-200.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| idrogenazione EAQ -> EAQ-H2 |
40–70 °C | 2.0–4.9 atm | H2 |
| ossidazione aria EAQ-H2 -> EAQ + H2O2 |
50–70 °C | 4.9–7.9 atm | air |
| estrazione H2O2 liquido-liquido |
20–40 °C | 1.0–2.0 atm | inert |
| concentrazione H2O2 50-70% |
40–70 °C | atm | vacuum |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| idrogenazione EAQ -> EAQ-H2 |
thermal | 1.2 MJ/kg |
| concentrazione H2O2 50-70% |
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
- 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, Filiera PVC, 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
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:hydrogenPeroxidePipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:hydrogenPeroxidePipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente