МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерно-экономический институт

Кафедра ресурсосберегающих и химических технологии

ПРОИЗВОДСТВО АММИАКА

Выполнила:

студентка группы 240100. 62-00-11 ОП

Панкратьева Анастасия Алексеевна

Руководитель: старший преподаватель

Аксенчик Константин Васильевич

Череповец, 2012

Оглавление

Введение 2

Разработчики аммиака 3

Структура молекулы NH₃ 4

Характеристика исходного сырья 4

Описание химико-технологической схемы производства аммиака из природного газа 5

Описание схемы производства аммиака 7

Основное оборудование 7

Технологическое оформление процесса синтеза аммиака 8

Применение 10

Охрана окружающей среды в производстве аммиака. 10

Производители аммиака 11

Вывод 12

Список использованной литературы 13

Введение

Во всех индустриально развитых странах азотная промышленность является в настоящее время одной из основных ведущих отраслей. Доказательством этого служат цифры, характеризующие стремительный рост производство связанного азота. В 1955г во всем мире было произведено аммиака около 8 млн. т, в 1965г - 20 млн. т, в 1975г - 66 млн. т, в 1980г - 100 млн. т, в 1985 - 120 млн. т.

Такое бурное развитие азотной промышленности диктуется в первую очередь необходимостью удовлетворения неудержимо растущего населения земного шара продуктами земледелия. Без минеральных удобрений, и в первую очередь азотных, невозможно решить задачи интенсификации сельского хозяйства.

Производству азотных удобрений и их основы, аммиака, в нашей стране всегда уделялось первостепенное внимание. Среднегодовой прирост темпа аммиака за последние 20 лет составлял 10-19%.

Производство аммиака, как известно, отличается большой энергоемкостью. Историю развития производства аммиака можно рассматривать как борьбу за повышение полезного использования электрической, тепловой, и механической энергии. На первых установках производства аммиака КПД не превышал 10-11%. Использование природного газа в производстве аммиака увеличило общий энергетический КПД до 40%. Современные энерготехнологические агрегаты аммиака практически автономны и имеют производительность 450-500 тыс. т. в год и общий энергетический КПД 50-52%. Это обеспечено достижениями химической технологии, химического и энергетического машиностроения, металлургической и приборостроительной промышленности.

Разработчики аммиака

Современный промышленный способ синтеза аммиака был разработан в начале 20 века. Немецкий химик Фриц Габер  разработал теоретические основы синтеза аммиака (в 1918 году Нобелевская премия по химии за эту работу).[1] Карл Бош создал промышленный способ производства (в 1931 году Нобелевская премия по химии за развитие методов высокого давления в химии).

Первый завод синтеза аммиака запустили в 1913 году в Германии. Процесс Габера- Боша стал важной вехой в промышленной химии, поскольку он сделал производство азотных удобрений, взрывчатых веществ и других азотных соединений независимым от природных месторождений.[2]

Структура молекулы nh3

Аммиак - бесцветный газ с чрезвычайно острым, характерным, вызывающим слезы запахом, состоящий из 1 объема азота и 3 объемов водорода, а потому отвечающий формуле NH₃. Молекула аммиака имеет форму тригональной пирамиды с атомом азота в вершине. Три неспаренных p-электрона атома азота участвуют в образовании полярных ковалентных связей с 1s-электронами трёх атомов водорода. Четвёртая пара внешних электронов является не поделённой, она может образовать донорно-акцепторную связь с ионом водорода, образуя ион аммония NH₄⁺. Благодаря тому, что не связывающее двух электронное облако строго ориентировано в пространстве, молекула аммиака обладает высокой полярностью, что приводит к его хорошей растворимости в воде.

В жидком аммиаке молекулы связаны между собой водородными связями. Сравнение физических свойств жидкого аммиака с водой показывает, что аммиак имеет более низкие температуры кипения (t_кип −33,35 °C) и плавления (t_пл −77,70 °C), а также более низкую плотность, вязкость ,проводимость и диэлектрическую проницаемость. Это в некоторой степени объясняется тем, что прочность этих связей в жидком аммиаке существенно ниже, чем у воды, а также тем, что в молекуле аммиака имеется лишь одна пара не поделённых электронов. Аммиак легко переходит в бесцветную жидкость с плотностью 681,4 кг/м³, сильно преломляющую свет. Подобно воде, жидкий аммиак сильно ассоциирован, главным образом за счёт образования водородных связей. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток. Жидкий аммиак — хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для многих неорганических соединений. Твёрдый аммиак — бесцветные кубические кристаллы.[3]