Amonyak Üretimi

Siparişleriniz için
0216 591 06 29
0216 591 00 61
0216 591 05 07

SATIN ALMA FORMU
 

Sanayide amonyak elde etmek için uygulanan başlıca yöntem, hidrojen ve azotun doğrudan bileşimini sağlayan Haber-BOSCH yöntemidir. Ayrıca kok fabrikalarında da yan ürün olarak amonyak elde edilir, ençok gübre sanayiinde; amonyağın amonyum nitrat, amonyum fosfat vb. tuzlarının (sun’i gübre) üretiminde kullanılır.

Soda üretiminde yaygın olarak uygulanan amonyok-soda (ya da Solvay), yönteminde amonyağı nitrik asite dönüştüren Ostwald işleminde ve alaşım levhalarının yüzeylerini sertleştirmek için uygulanan nitrürleme gibi çeşitli metalurji işlemlerinde de amoyaktan yararlanılır.

Kimyasal gübrenin ve nitrik asitin başlıca hammaddesi olduğu kadar, soğutucu ve temizleme aracı olarak da kullanılabilen amonyağın üretimi, endüstri işlemlerinin en önemlilerinden biridir.
Amonyak, Haber-Bosch yöntemine uygun olarak, azot ve hidrojen gazlarından üretilir. Çoğu modern tesislerde azot, hacimce % 78'ini oluşturduğu havadan, hidrojen ise doğal gazdan elde edilir.
N2 + 3H2 ---> 2NH3
azot hidrojen amonyak
XX. yüzyıla kadar bu tepkimeyi gerçekleştirmek, azotun hidrojenle kolay tepkime vermeyişinden ötürü, çok güçtü. Amonyak yapımı için ilk atılım, Crookes'un I898'de, Şili güherçilesi biçiminde bulunan dünya azot rezervlerinin tükenmekte olduğu ve bir başka kaynak bulunmazsa gübre yokluğundan dünyada kıtlık başgöstereceği yolundaki Öngörüsünden sonra geldi. Bir Alman kimyacısı olan Fritz Haber, yüksek basınç altında katalizör kullanarak amonyak bireşimi yapmayı başardı. Kari Bosch adlı kimya mühendisi ise, eldeki laboratuvar tekniğini, tam Ölçekli bir endüstri işlemine dönüştürdü.
Kuramsal olarak, amonyak üretimi için düşük sıcaklık ve yüksek basınç gerekir. Ancak, uygulamada 500° C'a varan sıcaklıklar ve atmosfer basıncının 150 ile 1000 katı kadar basınçlar kullanılmaktadır. Bunun nedeni, 500°C'ın altındaki sıcaklıklarda dengeye ulaşma hızının çok yavaş oluşudur.
Ne yazık ki, daha yüksek sıcaklıklarda amonyak verimi azalır. 250 atmosferde bu verim % 20, 800 atmosferde ise % 50 dolayındadır. KATALİZÖR kullanarak tepkime hızı artırılabilir ve birim zamanda daha fazla amonyak üretilebilir.
Kullanılan katalizör, esas olarak, demir oksitten oluşur. Bunun içine etkinliğini artırmak amacıyla, «promotör İşlemi gerçekleştirmek için katalizör, çok yüksek basınçlara dayanan çelik tepkime hücresinin içinde katalizör yataklarına doldurulur. Çelik, özellikle yüksek sıcaklık ve basınç koşullarında hidrojenle tepkimeye dirençli olmalıdır. Azot ve hidrojen gazları arıtılır, sıkıştırılır ve dönüştürücüye (konvertör) girmeden Önce bir ön-ısıtıcıdan geçirilir. Tepkime, ısı veren bir tepkime olduğundan, işlem bir kez başladıktan sonra,dönüştürücü içindeki karışımın sıeakhğı istenen düzeyde korunur.
Oluşan amonyak gazı, suyla soğutulan borulardan geçirilerek sıvılaştırılır. Dönüşmeden kalan azot ve .hidrojen sıvılaşmaz ve yeniden devreye sokulur.
Endüstri ölçeğinde amonyak üretimi için öteki yöntemler, kok fırını gazından üretim ve siyanamid işlemidir. Siyanamid işleminde kalsiyum siyanamid, kalsiyum karbür eserlerinden arıtılmak için su İle püskürtülür ve daha sonra aşırı ısınmış su buharıyla İşlem görerek, amonyak ve kalsiyum karbonata ayrıştırılır.
CaCN2 + H20---> 2 NH33 + CaC03
kalsiyum + su amonyak kalsium karbonat siyanamid


Amonyak üretimi
• Amonyak sentez gazı birincil reformerde, aşırı ısıtılmış su buharı ile hidrokarbon besleme gazının (örn. Doğal gaz), yüksek basınçta katalitik reforming prosesi ile hazırlanır. Bu işlem ikincil reformerde, azot sağlamak amacıyla, hava kullanılarak yapılır. Son olarak da H2/N2 nin 3:1 mol oranını sağlamak için hava miktarında düzenleme yapılır (Pr)
• H2O kullanılarak (reformerden gelen+su buharı) demir oksit katalizörü üzerinde CO, CO2 ye dönüştürülür (Pr)
• CO2, potasyum karbonat çözeltisi ile absorplanarak uzaklaştırılır (Pr)
• CO ve CO2 nin metanasyonu
• 3:1 oranında H2:N2 karışımı 150-200 atm basınca sıkıştırılır (op)
• Amonyak konventöründe demir katalizörlüğünde reaksiyona sokulur(pr)
• Oluşan amonyak gazı soğutulur ve yoğunlaştırılır.

Örnek prosesler

1. Habe Bosch prosesi
2. Lungi coal gazofikasyonu
3. Koppers Totzek
4. Kellog

 

Amonyak| www.amonyak.org