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sintesi N-metilpirrolidone (NMP)

N-methylpyrrolidone (NMP) synthesis

Filiera NMP (~0.2 Mt/y, BASF/Mitsubishi/LyondellBasell): condensazione gamma-butirrolattone (GBL) + metilammina anidra a 250-300 C, 1-2 MPa, in tubular reactor o autoclave -> NMP grezzo + H2O -> distillazione frazionata multi-stadio per NMP polymer-grade (>99.9%, water <500 ppm). Solvente standard per PVDF/cathode slurry batterie e estrazione butadiene.

IRI
chem:nmpSolventPipeline
Unit Operation
2
Operazioni chimiche
1 (con reazione)
Operazioni fisiche
1
CO₂eq cumulato
2.00 kg/kg
Produzione globale
0.2 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
0 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR nmpSynthesis["condensazione GBL + metilammina 250-300 C"] nmpDistillation["distillazione frazionata NMP (grado polimero)"] s_gammaButyrolactone(["gamma-butirrolattone"]):::role_rawMaterial s_gammaButyrolactone --> nmpSynthesis s_methylamine(["metilammina"]):::role_rawMaterial s_methylamine --> nmpSynthesis s_nmpCrude(["NMP grezzo da reattore"]):::role_intermediate nmpSynthesis --> s_nmpCrude s_water(["acqua"]):::role_byproduct nmpSynthesis -.-> s_water s_nmpCrude --> nmpDistillation s_nmpSolvent(["N-metilpirrolidone (solvente NMP)"]):::role_finalProduct nmpDistillation --> s_nmpSolvent 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
🧪 condensazione GBL + metilammina 250-300 C gamma-butirrolattone, metilamminaNMP grezzo da reattore —reattore tubolare NMP (250-300 C, 1-2 MPa) 1.2—
⚙️ distillazione frazionata NMP (grado polimero) NMP grezzo da reattoreN-metilpirrolidone (solvente NMP) —colonna distillazione frazionata NMP 0.8—

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
condensazione GBL + metilammina 250-300 C C4H6O2 + CH5N -> C5H9NO + H2O -45.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

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

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
condensazione GBL + metilammina 250-300 C 250–300 °C9.9–19.7 atmN2
distillazione frazionata NMP (grado polimero) 150–200 °Catmvacuum

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
condensazione GBL + metilammina 250-300 C thermal2.5 MJ/kg
distillazione frazionata NMP (grado polimero) thermal1.8 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:nmpSolventPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.

Dereferenziabile: chem:nmpSolventPipeline · ontologia completa · TTL sorgente