Urea - Amoniaco

PRODUCCIÓN INDUSTRIAL DE UREA

La síntesis de urea a nivel industrial se realiza a partir de amoníaco (NH3) líquido y anhídrido carbónico (CO2) gaseoso. La reacción se verifica en 2 pasos. En el primer paso, los reactivos mencionados forman un producto intermedio llamado carbamato de amonio y, en la segunda etapa, el carbamato se deshidrata para formar urea.
Según lo expuesto, elproceso completo de producción de la urea puede separarse en las siguientes etapas:
* Obtención de CO2
* Obtención de amoníaco.
* Formación de carbamato.
* Degradación del carbamato y reciclado.
* Síntesis de urea
* Deshidratación, concentración y granulación
Diagrama del proceso completo de producción de la urea.
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1. Obtención de CO2
ElCO2 se obtiene a partir de gas natural, mediante la reacción conocida como reforming.

Antes del reforming, deben separarse las impurezas del gas, tales como gotas de aceite, partículas de polvo, y sobre todo desulfurar el gas, ya que el azufre interfiere con la acción de los catalizadores.

Luego de purificar el gas, se procede a la obtención de CO2 mediante dos etapas de reformingcatalítico con vapor de agua. El calor necesario para la reacción, la cuál es endotérmica, proviene de la combustión del gas natural y de los gases parcialmente reformados. Se deja entrar aire al reactor para obtener la relación necesaria de H2/N2 para la posterior obtención del amoníaco.
Las dos etapas de reforming se verifican según la reacción expuesta, y a la salida de la segunda etapa, seobtiene un gas con las siguientes proporciones: 56% H2, 12% CO, 8% CO2, 23% N2 y menos de 0,5% CH4.
Para eliminar el CO y convertirlo en CO2, se realiza la conversión de CO haciendo que reaccione catalíticamente con vapor de agua para formar CO2 y H2 usando hierro y cobre como catalizadores.
2. Obtención de Amoníaco
Propiedades físico químicas
* Gas incoloro en condiciones normales.* Temperatura de solidificación – 77,7 °C.
* Temperatura normal de ebullición – 33.4 °C.
* Calor latente de vaporización a 0°C 302 Kcal/kg.
* Presión de vapor a 0°C 4,1 atm.
* Temperatura critica 132,4 °C.
* Presión critica 113 atm.
* Limites de explosividad 16 - 27 %.

Efectos Tóxicos
* Toxico por inhalación (endema pulmonar) y los vapores irritación de ojos ycon agua irritación de piel.
* Salpicaduras de amoniaco liquido produce quemaduras y daño irreparable en ojos.
Almacenamiento
* Almacenamiento refrigerado: Presión atmosférica y aproximada -33 °C. Capacidades de 10000 hasta 50000 ton.
* Esferas o tanques a presión: Temperatura ambiente y presión de vapor aproximada de 10 atm. Capacidades de hasta 1700 ton.
* Esferassemirefrigeradas: Presión intermedia (4atm y 0°C)
Usos del Amoniaco

El amoniaco es la materia prima base para la industria mundial de fertilizantes basados en nitrógeno y el compuesto principal para la manufactura de seis productos principales: urea, nitrato de amonio, sulfato de amonio, fosfatos de amonio, ácido nítrico y soluciones nitrogenadas. A escala mundial, 85–90% del amoniaco se consumecomo fertilizantes nitrogenados. El amoniaco también tiene una variedad amplia de aplicaciones industriales como: producción de acrilonitrilo y caprolactama, compuesto intermedio para fibras sintéticas y resinas. También es usado para fabricación de otros compuestos orgánicos incluyendo alquilaminas, etanolaminas y anilina. Otras aplicaciones incluyen limpiadores líquidos, producción depulpa y papel, refrigeración y metalurgia. Estos usos finales forman parte del 10–15% del amoniaco producido.
El NH3 se obtiene exclusivamente por el método denominado Haber-Bosh (Fritz Haber y Carl Bosh). El proceso consiste en la reacción directa entre el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos.
El 77% de la producción mundial de amoniaco emplea Gas Natural como materia prima. El 85% de la...