poliuretano via MDI
polyurethane MDI route
Filiera PU rigida (insulation, automotive): benzene → nitrobenzene → aniline → MDI (con fosgene), polyether polyol da PO+EO, miscelazione MDI+polyol → PU foam. ~25 Mt/y, mercato enorme costruzioni+EV.
Diagramma di flusso
flowchart LR
benzeneNitration["nitrazione benzene"]
nitrobenzeneHydrogenation["idrogenazione nitrobenzene → aniline"]
mdiPhosgenation["fosgenazione MDI"]
polyolSynthesis["sintesi polietere poliolo"]
puFoaming["schiumatura PU (MDI + poliolo)"]
benzeneNitration --> nitrobenzeneHydrogenation
nitrobenzeneHydrogenation --> mdiPhosgenation
mdiPhosgenation --> puFoaming
polyolSynthesis --> puFoaming
in_benzene(["benzene"]):::input
in_benzene --> benzeneNitration
in_nitricAcid(["acido nitrico"]):::input
in_nitricAcid --> benzeneNitration
in_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::input
in_sulfuricAcid --> benzeneNitration
out_nitrobenzene(["nitrobenzene"]):::output
benzeneNitration --> out_nitrobenzene
in_nitrobenzene(["nitrobenzene"]):::input
in_nitrobenzene --> nitrobenzeneHydrogenation
in_hydrogen(["idrogeno"]):::input
in_hydrogen --> nitrobenzeneHydrogenation
out_aniline(["anilina"]):::output
nitrobenzeneHydrogenation --> out_aniline
in_aniline(["anilina"]):::input
in_aniline --> mdiPhosgenation
in_phosgene(["fosgene"]):::input
in_phosgene --> mdiPhosgenation
out_mdi(["MDI difenilmetano diisocianato"]):::output
mdiPhosgenation --> out_mdi
in_propyleneOxide(["ossido di propilene"]):::input
in_propyleneOxide --> polyolSynthesis
in_ethyleneOxide(["EO"]):::input
in_ethyleneOxide --> polyolSynthesis
out_polyetherPolyol(["polietere poliolo"]):::output
polyolSynthesis --> out_polyetherPolyol
in_mdi(["MDI difenilmetano diisocianato"]):::input
in_mdi --> puFoaming
in_polyetherPolyol(["polietere poliolo"]):::input
in_polyetherPolyol --> puFoaming
out_polyurethane(["poliuretano"]):::output
puFoaming --> out_polyurethane
classDef input fill:#e8f4ff,stroke:#06c
classDef output fill:#e8ffe8,stroke:#0a7
Unit Operation
🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| 🧪 nitrazione benzene |
benzene, acido nitrico, acido solforico | nitrobenzene |
— | reattore di nitrazione |
0.5 | — |
| 🧪 idrogenazione nitrobenzene → aniline |
nitrobenzene, idrogeno | anilina |
catalizzatore Pt-zeolite | reattore riduzione aniline |
0.6 | — |
| ⚙️ fosgenazione MDI |
anilina, fosgene | MDI difenilmetano diisocianato |
— | reattore fosgenazione |
2.0 | — |
| ⚙️ sintesi polietere poliolo |
ossido di propilene, EO | polietere poliolo |
resina solfonica Amberlyst-15 | reattore emulsione ABS |
0.9 | — |
| ⚙️ schiumatura PU (MDI + poliolo) |
MDI difenilmetano diisocianato, polietere poliolo | poliuretano |
— | mixer schiumatura PU |
0.4 | — |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| nitrazione benzene |
C6H6 + HNO3 -> C6H5NO2 + H2O |
-118.0 kJ/mol |
| idrogenazione nitrobenzene → aniline |
C6H5NO2 + 3 H2 -> C6H7N + 2 H2O |
-544.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| nitrazione benzene |
60–90 °C | 1.0–2.0 atm | acidic |
| idrogenazione nitrobenzene → aniline |
150–200 °C | 4.9–14.8 atm | H2 |
| fosgenazione MDI |
60–100 °C | 1.0–3.0 atm | COCl2-inert |
| sintesi polietere poliolo |
110–150 °C | 2.0–4.9 atm | inert |
| schiumatura PU (MDI + poliolo) |
25–60 °C | atm | air |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| nitrazione benzene |
thermal | 0.6 MJ/kg |
| fosgenazione MDI |
thermal | 1.5 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
- acido cloridrico → epicloridrina da bio-glicerolo (Epicerol)
- acqua → Filiera bauxite-alluminio, bioetanolo da mais (dry-mill), biometano da digestione anaerobica + upgrading, cloro-soda (cella a membrana), Filiera coke da carbone, 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, 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
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:polyurethanePipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:polyurethanePipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente