Filiera H2SO4 da zolfo elementale
Sulfuric acid from sulfur pipeline
Filiera H2SO4 con processo a contatto da zolfo elementale: combustione di S a SO2, ossidazione catalitica su V2O5 a SO3 e assorbimento in oleum per ottenere acido solforico concentrato. È il prodotto chimico inorganico più fabbricato al mondo.
Diagramma di flusso
flowchart LR
sulfurBurning["bruciatura zolfo"]
so2CatalyticConversion["conversione catalitica SO2"]
so3Absorption["assorbimento SO3"]
s_sulfur(["zolfo"]):::role_rawMaterial
s_sulfur --> sulfurBurning
s_oxygen(["oxygen"]):::role_utility
s_oxygen --> sulfurBurning
s_sulfurDioxide(["anidride solforosa"]):::role_intermediate
sulfurBurning --> s_sulfurDioxide
s_sulfurDioxide --> so2CatalyticConversion
s_oxygen --> so2CatalyticConversion
s_vanadiumPentoxide(["pentaossido di vanadio"]):::role_catalyst
s_vanadiumPentoxide -.-> so2CatalyticConversion
s_sulfurTrioxide(["triossido di zolfo"]):::role_intermediate
so2CatalyticConversion --> s_sulfurTrioxide
s_water(["acqua"]):::role_utility
s_water --> so3Absorption
s_sulfurTrioxide --> so3Absorption
s_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::role_finalProduct
s_sulfuricAcid --> so3Absorption
so3Absorption --> s_sulfuricAcid
s_oleum(["oleum"]):::role_finalProduct
so3Absorption --> s_oleum
so3Absorption -. recycle .-> s_sulfuricAcid
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classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
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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
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| 🧪 bruciatura zolfo |
zolfo, oxygen | anidride solforosa |
— | — |
— | 0.99 |
| 🧪 conversione catalitica SO2 |
anidride solforosa, oxygen | triossido di zolfo |
pentaossido di vanadio | — |
— | 0.98 |
| 🧪 assorbimento SO3 |
acqua, triossido di zolfo, acido solforico | acido solforico, oleum |
— | — |
0.05 | 0.998 |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| bruciatura zolfo |
S + O2 -> SO2 |
-296.8 kJ/mol |
| conversione catalitica SO2 |
2 SO2 + O2 -> 2 SO3 |
-198.4 kJ/mol |
| assorbimento SO3 |
SO3 + H2O -> H2SO4 |
-130.4 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| bruciatura zolfo |
1000–1200 °C | 1.0–2.5 atm | ossidante |
| conversione catalitica SO2 |
400–620 °C | 1.0–2.0 atm | ossidante |
| assorbimento SO3 |
70–120 °C | atm | — |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| bruciatura zolfo |
chimica | -3.0 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
- oxygen ← Filiera ASU separazione aria, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera idrogeno verde PEM, abbattimento catalitico N2O (decomposizione Pt/Rh), Filiera zinco idrometallurgico
- zolfo ← recupero zolfo Claus da H2S
- anidride solforosa ← Filiera rame pirometallurgico, Filiera piombo Imperial Smelting, produzione molibdeno metallico (arrostimento + riduzione H2), Filiera nichel da solfuri, Filiera zinco idrometallurgico
- acido solforico ← elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), 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
- oleum → caprolattame a Nylon 6
- anidride solforosa → produzione solfato di manganese monoidrato (battery grade)
- acido solforico → lingotto cadmio da cementato Cu-Cd-Co Zn-idromet, cloro-soda (cella a membrana), acido citrico da fermentazione Aspergillus niger, raffinazione cobalto metallico, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera rame pirometallurgico, produzione solfato di rame pentaidrato, HF da fluorite + H2SO4 (forno rotante), solfato di idrossilammina (processo DSM HPO), acido L-lattico da fermentazione glucosio, riciclo batterie Li-ion (idromet black mass), carbonato di litio da spodumene, HPAL laterite nichelifera (precipitato idrossido misto MHP), solfato di nichel battery-grade da MHP, Filiera nichel da solfuri, fenolo via processo Hock, Filiera acido fosforico wet, poliuretano via MDI, Filiera zinco idrometallurgico
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:sulfuricAcidFromSulfurPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:sulfuricAcidFromSulfurPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente