Proceso de obtención de amoniaco

PROCESO DE OBTENCIÓN
DE AMONIACO
POR REFORMADO CON
VAPOR
(Steam Reforming)

Victoria Blánquez Jerez
Marcelino Cartas Reyes
Ángel Gallardo García
Iván Lafuente Moya

1. INTRODUCCIÓN.
Las sustancias en las cuales el amoniaco se encuentra combinado eran ya
conocidas por los egipcios y los árabes. Su nombre quizás derive del nombre egipcio
del dios del Sol (Ra Ammon).
Por primera vezse menciona en 1716 la formación de amoníaco en los
procesos de putrefacción y en 1727 se obtuvo a partir de la reacción entre la cal y el
cloruro amónico, pero no es hasta 1785 cuando se aclara su composición y fórmula.
Inicialmente se obtenía a partir de las aguas de lavado del gas de coquerías,
siendo estas plantas las únicas suministradoras de este compuesto hasta 1917.
La necesidad quepresentaba la agricultura de compuestos de nitrógeno
entraba en competencia con las necesidades industriales de compuestos de nitrógeno,
lo que planteó la precisión de encontrar una fuente de materia prima barata.
La materia prima más barata donde es posible encontrar nitrógeno es el aire,
pero la estabilidad química del nitrógeno dificultaba su uso. Esto planteó la búsqueda
de un método parafijar el nitrógeno atmosférico y ya en 1780 Cavendish provoca la
combinación del nitrógeno atmosférico con oxígeno por acción de la chispa eléctrica.
El primer proceso industrial para fijar el nitrógeno atmosférico por acción de la
chispa eléctrica se realizó por Bikerland y Eyde en Nottoden, Noruega a principios del
siglo XX, haciendo pasar aire a gran velocidad a través de un arco en formade llama.
En 1902 Bradley y Lovejoy utilizaron este procedimiento en Niágara Falls, sin embargo
su intento terminó en fracaso.
El nitrógeno se puede fijar mediante el método de la cianamida cálcica,
haciendo que el carburo cálcico reaccione con el gas para obtener cianamida cálcica.
Esta cianamida se hidroliza proporcionando amoníaco. El método se desarrolló por
Frank y Caro en Alemaniadurante los años 1895 a 1897 y posteriormente se introdujo
en otros países, pero fue abandonado cuando entró en competencia con el método
Haber-Bosch de síntesis directa.
Las bases científicas del proceso de fijación del nitrógeno mediante reacción
con hidrógeno se deben al trabajo realizado por Haber en 1908 en la Escuela Técnica
Superior de Karlsruhe. Por indicación de Bosch el método se sometióa examen en una
planta piloto en 1911, con una producción anual de 500 t de sulfato amónico. Entre los
años 1913-1914 se montó otra instalación piloto de mayor capacidad (35.000 t/año de
sulfato amónico) y a partir de su éxito se realizaron múltiples plantas de tal manera
que 1929 la producción alemana de amoníaco por síntesis directa era de unas 700.000
t/año.

2. PROPIEDADESFÍSICO-QUÍMICAS.
El amoníaco presenta las siguientes propiedades físico-químicas en estado gas y
como líquido anhidro:
GAS
Peso molecular:
Densidad a ºC y 760 mm Hg en g/l
Densidad a 15,5 ºC y 760 mm Hg en g/l
Punto de fusión en ºC
Punto de ebullición en ºC
Entalpía de formación a 18 ºC y 760 mm Hg en Kcal/mol
Entalpía de disolución en 400 moles de agua a 18 ºC en Kcal/mol
Calor específico a 25 ºC y760 mm Hg en Kcal/mol ºC
Temperatura crítica en ºC
Presión crítica en atmósferas
LÍQUIDO ANHIDRO
Índice de refracción
Densidad a -78 ºC (sólido) en g/cc
Calor específico a -60 ºC (líquido) en Kcal/mol ºC
Entalpía de ebullición a -33,4 ºC en Kcal/mol
Entalpía de fusión a -77,8 ºC en Kcal/mol
El amoníaco es un gas incoloro de olor picante muy característico y muy soluble
en agua. Arde enoxígeno puro con formación de agua y nitrógeno, y aunque no arde
en el aire, forma con él mezclas explosivas. A temperaturas elevadas se descompone
en sus elementos.
En disoluciones acuosas se comporta como los hidróxidos alcalinos, aunque es
una base más débil.

3. MATERIAS PRIMAS.
Dadas las capacidades de producción actuales de las plantas de amoníaco
(generalmente superiores a las...