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acido tereftalico purificato da p-xilene

purified terephthalic acid from p-xylene

Filiera PTA (Mid-Century / AMOCO): ossidazione catalitica p-xilene con O₂ in acido acetico, catalizzatore Co-Mn-Br a 200 °C/15 bar → CTA grezzo → idrogenazione su Pd/C per rimuovere 4-CBA → cristallizzazione → PTA battery-grade.

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

Diagramma di flusso

flowchart LR pxAirOxidation["ossidazione aria p-xilene"] ctaCrystallization["cristallizzazione + filtrazione CTA"] ctaHydrogenationPurification["purificazione idrogenazione CTA"] ptaCrystallizationFinal["cristallizzazione + essiccazione PTA finale"] s_pXylene(["p-xilene"]):::role_rawMaterial s_pXylene --> pxAirOxidation s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility s_oxygen --> pxAirOxidation s_cobaltManganeseCatalyst(["catalizzatore Co-Mn-Br (Mid-Century)"]):::role_catalyst s_cobaltManganeseCatalyst -.-> pxAirOxidation s_crudeTerephthalicAcidCrude(["CTA bagnato (pre-cristallizzazione)"]):::role_intermediate pxAirOxidation --> s_crudeTerephthalicAcidCrude s_water(["acqua"]):::role_byproduct pxAirOxidation -.-> s_water s_crudeTerephthalicAcid(["acido tereftalico crudo (CTA)"]):::role_byproduct pxAirOxidation -.-> s_crudeTerephthalicAcid s_crudeTerephthalicAcidCrude --> ctaCrystallization ctaCrystallization --> s_crudeTerephthalicAcid s_crudeTerephthalicAcid --> ctaHydrogenationPurification s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_rawMaterial s_hydrogen --> ctaHydrogenationPurification s_platinumZeoliteCatalyst(["catalizzatore Pt-zeolite"]):::role_catalyst s_platinumZeoliteCatalyst -.-> ctaHydrogenationPurification s_ptaCrude(["PTA grezzo (pre-cristallizzazione finale)"]):::role_intermediate ctaHydrogenationPurification --> s_ptaCrude s_ptaCrude --> ptaCrystallizationFinal s_pta(["PTA (acido tereftalico purificato)"]):::role_finalProduct ptaCrystallizationFinal --> s_pta 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
🧪 ossidazione aria p-xilene p-xilene, oxygenCTA bagnato (pre-cristallizzazione) catalizzatore Co-Mn-Br (Mid-Century)reattore ossidazione p-xilene 0.9
⚙️ cristallizzazione + filtrazione CTA CTA bagnato (pre-cristallizzazione)acido tereftalico crudo (CTA) cristallizzatore evaporativo a circolazione forzata 0.20
⚙️ purificazione idrogenazione CTA acido tereftalico crudo (CTA), idrogenoPTA grezzo (pre-cristallizzazione finale) catalizzatore Pt-zeolitereattore idrogenazione CTA (purificazione) 0.4
⚙️ cristallizzazione + essiccazione PTA finale PTA grezzo (pre-cristallizzazione finale)PTA (acido tereftalico purificato) cristallizzatore evaporativo a circolazione forzata 0.15

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
ossidazione aria p-xilene C8H10 + 3 O2 -> C8H6O4 + 2 H2O -1377.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

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

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
ossidazione aria p-xilene 190–210 °C14.8–19.7 atmO2-AcOH
cristallizzazione + filtrazione CTA 90–120 °C1.0–4.9 atminert
purificazione idrogenazione CTA 270–300 °C69.1–88.8 atmH2
cristallizzazione + essiccazione PTA finale 90–120 °C1.0–4.9 atminert

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
ossidazione aria p-xilene thermal1.8 MJ/kg
purificazione idrogenazione CTA thermal1.0 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:ptaPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:ptaPipeline · ontologia completa · TTL sorgente