Modern ammónia termelési folyamat
Modern Eljárás ammónia alapul ennek szintézisére nitrogén és hidrogén hőmérsékleten 380-450 0C és nyomása 250 ATM-vas-katalizátor:
N2 (g) + 3H2 (g) = 2NH3 (g)
A nitrogén-levegőből. Hidrogén úgy állítjuk elő, a víz (gőz) metán alkalmazásával a természetes gáz vagy a benzin. Benzin (benzin) egy folyadék keveréke alifás szénhidrogének, amelyet finomításával nyert nyers olajat (lásd. Fejezet. 18).
A munka a modern ammónia növény nagyon összetett. Ábra. 7.2 ábra egy egyszerűsített diagramját az intézkedés az ammónia üzem, a földgázt. Ez az áramkör fellépés magában foglalja a nyolc lépés.
1. szakasz. Kén eltávolítása a földgáz. Ez azért szükséges, mert a kén katalizátorméreg (lásd. Sec. 9.2).
2. szakasz. Hidrogén csökkentése gőz 750 0C és nyomása 30 atmoszféra alkalmazásával Ni-katalizátor:
CH4 (g) + H2O (g) = CO (g) + Zn 2 (g)
Harmadik szakasz. légbevezető részek és égési hidrogén oxigén a bemenő levegő:
2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) Az eredmény egy olyan keverék a gőz, a szén-monoxid és a nitrogén. A vízgőz redukálva hidrogénatom, mint a 2. szakaszban.
4. szakasz. A oxidációja előállított szén-monoxidot 2. és 3. lépés, hogy a szén-dioxid a következők szerint: "shift" reakció: CO (g) + H2O (g) = CO2 (g) + H2 (g)
Ezt a folyamatot végezzük két „műszakban reaktorok." Az első mód katalizátor vas-oxid, és az eljárást addig folytatjuk hőmérsékleten körülbelül 400 0C második réz katalizátort használunk, és az eljárást addig folytatjuk hőmérsékleten 220 ° C-on
5. szakasz. Az eluálást a szén-dioxidot a gázkeverék segítségével lúgos pufferoldat kálium-karbonát vagy oldat egy amin, mint például etanolamin NH2CH2CH2OH. A cseppfolyós széndioxid és végül termelésére használt karbamid, vagy az atmoszférába engedünk.
6. szakaszban. Lépés után 4 gáz keverék még körülbelül 0,3% szén-monoxidot. Mivel képes mérgezik a vas-katalizátor során ammónia szintézis (a 8. lépés), a szén-monoxid eltávolítjuk hidrogénből metánná során nikkel-katalizátor jelenlétében, 325 ° C-on
7. szakaszban. A gázkeverék, amely már tartalmaz mintegy 74% hidrogént és 25% nitrogént összenyomódik; ahol annak nyomását növeljük 25-30 atm és 200 atm. Mivel ez növekedéséhez vezet a keverék hőmérséklete, után azonnal a sűrítési lehűtjük.
8. szakaszban. Gáz a kompresszor most „ammónia szintézis hurok”. A rendszer ábrán látható. 7.2 ad egyszerűsített ábrázolása ebben a lépésben. Először is, a gázkeverék kerül a katalizátorba, ahol a vas katalizátort alkalmazunk, és a hőmérsékletet 380-450 ° C-on A gázkeverék feltörekvő ettől a konverter nem tartalmaz több, mint 15% -os ammónia. Ezután az ammóniát cseppfolyósított és garatba, és az el nem reagált gázok visszavezetjük az átalakító.