Виробництво аміаку

Сполуки азоту широко використовуються в різних галузях промисловості та сільського господарства.

Основним сировинним джерелом азоту є атмосфера. Атмосфера відноситься до категорії невичерпних матеріальних ресурсів. Однак газоподібний молекулярний азот представляє одне з найбільш стійких хімічних речовин. Енергія зв’язку в молекулі азоту дорівнює 940,5 кДж / моль. В результаті грозових розрядів тільки незначна частина атмосферного азоту переходить в NO.

Хімічна стабільність молекулярного азоту утрудняє переклад азоту в природних умовах в біологічно засвоювану форму, так як більшість живих організмів засвоюють азот у вигляді сполук. У зв’язку з цим виникла проблема організації хіміко-технологічного процесу зв’язування атмосферного азоту. На початку XX в. були розроблені три технічні методу отримання сполук: дугового, ціанамідний і аміачний.

Витрати енергії на 1 т аміаку в аміачному методі становлять 0,5 × 104 кДж, в ціанамідном – 1,2 × 104 кДж, в дуговому – 7 × 104 кДж. Енергетично найбільш вигідний аміачний метод зв’язування атмосферного азоту, що й визначило його промислове впровадження.

В даний час аміак – основна сировина для отримання азотовмісних речовин, що використовуються в промисловості, сільському господарстві та побуті. На основі аміаку виробляють всі сполуки азоту, використовувані як цільових продуктів і напівпродуктів неорганічної та органічної технології.

У виробництві аміаку основною сировиною є азотоводородная суміш (АВС) з стехиометрическим співвідношенням N2: H2 = 1: 3. Ресурси атмосферного азоту практично невичерпні, а сировинна база аміачного виробництва визначається воднем, який отримують з коксового газу поділом, або газифікацією твердого палива, або конверсією природного газу.

Отримання азотоводородной суміші на підставі парокіслородной конверсії метану грунтується на реакціях:

CH4 + H2O = CO + 3H2,
2 CH4 + O2 = 3CO + 4H2,
CO + H2O = CO + H2.
Отриманий водень змішується з азотом з повітря. Азотоводородной суміш піддають ретельної попередньої очищенні.

Посилання на основну публікацію