Proceso de la sintesis del amoniaco

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EL AMONÍACO

El amoníaco es un compuesto químico cuya molécula está compuesta por un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de hidrógeno (H) y cuya fórmula es [pic]. Es un compuesto toxico por inhalación (edema pulmonar) y los vapores producen irritación de los ojos. Las salpicaduras de amoniaco líquido producen quemaduras y un daño irreparable en los ojos. El amoniaco es importantecomercialmente desde hace mucho tiempo. Su principal uso es como fertilizante, bien sea, para la aplicación directa o como materia prima para otros fertilizantes como urea, nitrato de amonio.

El proceso tiene como finalidad la obtención del amoniaco a partir de Hidrogeno [pic]y Nitrógeno [pic]. El hidrogeno puede obtenerse a partir del gas natural, nafta, carbón, aceite combustible (petróleo)combinado con vapor de agua, el hidrogeno se obtiene en la mayoría de los procesos del amoniaco a través del gas natural [pic] combinado con vapor de agua. El nitrógeno se obtiene dl aire.

El gas natural de alimentación, antes de ser utilizado en el proceso, se purifica, luego se transforma y se convierte en lo que se llamara “gas de síntesis”. Este gas se purifica, eliminándole portransformaciones sucesivas, los elementos no deseables considerados perjudiciales al proceso, y luego se comprime para su posterior conversión en amoníaco.

La producción del amoníaco se lleva a cabo a través de una serie de reacciones catalíticas; la alimentación utilizada en gran número de plantas es gas natural [pic].

La secuencia del proceso para la obtención del amoniaco anhidro,se podría sintetizar de la siguiente forma:

1. Hidrodesulfuración

2. Reformación

3. Conversión

4. Lavado del [pic]

5. Metanación

6. Compresión y Síntesis

7. Refrigeración

8. Almacenamiento

1) HIDRODESULFURACION

Esta sección tiene como finalidad la preparación del gas natural de alimentación para las plantas de amoniaco, se efectúa pormedio de dos procesos catalíticos y en reactores especiales, acondicionados para ellos. Este proceso son la hidrogenación, donde el catalizador utilizado es el de Cobalto y Molibdeno (CoMo) y la desulfuración, donde el catalizador utilizado es el Óxido de Zinc (ZnO).

a) Hidrogenación

En el proceso de hidrogenación (CoMo), al gas de alimentación se le añade una pequeña cantidad (5%) dehidrogeno [pic], luego la corriente así mezclada (gas natural y H[pic]) se precalienta (300-400°C) y se pasa por un primer reactor que contiene Cobalto y Molibdeno. En esta forma todos los sulfuros orgánicos se convierten en [pic] y también se saturan las olefinas que pudieran estar presentes en el gas natural transformándose en parafinas.

Las reacciones químicas que se producen en el reactor(CoMo), son:

(Sulfuro de Carbonilo) [pic]

(Mercaptano) [pic]

(Sulfuro Orgánico) [pic]

(Olefinas) [pic]

b) Desulfuración

En este proceso se remueven los compuestos sulfurosos que en forma de [pic] están presentes en la corriente de gas natural de alimentación, al igual que todo el [pic] proveniente de las reacciones químicas del reactor de Cobalto-Molibdeno (CoMo). Cuando lacorriente pasa a través de los lechos del catalizador de los reactores de Óxido de Zinc se produce la siguiente reacción

[pic]

El sulfuro de zinc se queda en el reactor mientras el agua continúa en la corriente de gas alimentación.

La reacción tiene condiciones favorables para su desarrollo cuando:

- La temperatura del gas esta alrededor de los 730°C.

- La velocidadespacial no es excesivamente alta.

- La reaccione vapor/gas es baja, sino la ecuación se revertirá hacia el ZnO.

2) REFORMADO

El gas desulfurado y previamente calentado (aprox. 780°C) se mezcla proporcionalmente con vapor y luego fluye a través de los tubos del reformador primario donde la mescla de vapor/gas (3-4/1), se pone en contacto con el catalizador de Óxido de Níquel [pic]...
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