Сырьевая база азотной промышленности

Основы общей химической технологии

Некоторые примеры инженерного оформления химико-технологических процессов

Технология связанного азота.

Газообразный азот представляет собой одно из самых устойчивых химических веществ, в результате чего элементный азот нереакционноспособен. В атмосфере азот находится в свободном состоянии в огромных количествах. Однако элементный азот очень мало усваивается живыми организмами. В среднем половина необходимого для жизни азота возвращается через атмосферу за 10⁸ лет; для кислорода этот период составляет 3000 лет; для углерода -- 100 лет. Эти цифры убедительно показывают необходимость синтеза азотосодержащих соединений для использования их живыми организмами.

Некоторое количество азота переходит в биологически усваиваемую форму в результате грозовых разрядов по реакции:

N₂ +O₂ = 2NO

Большинство организмов легче усваивают соединения азота со степенью окисления -3. Это a- аминокислоты и их полимеры – белки, которые играют важную роль в биохимии. Однако скорость перевода азота в состояние окисления -3 в естественных процессах слишком мала для поддержания требуемого количества связанного азота при современных темпах его потребления. Потребителями азотных соединений являются формация, военное дело, промышленность; а с начала 19 века и сельское хозяйство.

Решением проблемы связанного азота явилось реакция синтеза аммиака, промышленное осуществление которой позволило создать мощную сырьевую базу для получения разнообразных азотосодержащих соединений.

Сырьевая база азотной промышленности.

Сырьем для получения продуктов в азотной промышленности являются атмосферный воздух и различные виды топлива.

В технических расчетах принимают, что воздух содержит 79% азота и 21% кислорода. Азот воздуха используется в процессах получения аммиака и других продуктов азотной технологии. В некоторых схемах не требуется выделять азот из воздуха в чистом виде; в других схемах используют чистый жидкий или газообразный азот. В последнем случае воздух подвергают разделению методом глубокого охлаждения.

Поскольку ресурсы атмосферного азота ограничены, то сырьевая база азотной промышленности в основном определяется вторым видом сырья –топливом, применяемым для получения водорода или водородосодержащих газов. Начиная с 60-х годов доля твердого топлива (каменного угля, кокса) как сырья для получения водорода резко сокращалось. В настоящее время основным сырьем является природный газ (93%).

Вместе с тем дальнейшее развитие экономики, рост ее энерговооруженности требуют все большего увеличения добычи горючих ископаемых, в первую очередь нефти и газа. По мере истощения мировых запасов газа и нефти, а также изменения цен на эти виды сырья все большее значение будут приобретать каменный уголь, запасы которого значительно превышают запасы нефти.

Из природных горючих ископаемых получают технологические газы (синтез газы), содержащие водород, а также СО и другие примеси. Затем они подвергаются различным видам очистки.

Поиск по сайту: