Amoniaco

Amoniaco
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
I.U.P. “Santiago Mariño”
Extensión Maracaibo
Alumna: Mariana Yánez
C.I: 24.251.684
Maracaibo, Febrero de 2018

1) Diga las características, usos e importancia
del amoníaco.
2) Explique las vías más importantes de producción
de amoníaco.
3) Explique la termodinámica y cinética en la producción
de amoniaco.
4) Cuáles son los catalizadores utilizados en la síntesis
de amoníaco y cómo influye la temperatura.
5) Explique en qué consiste la conversión en el proceso de
obtención de amoníaco y en que se basa la elección del
solvente adecuado para la remoción de CO2 .
6) Diga cuál es la secuencia de etapas en la reformación
de hidrocarburos con vapor de agua.
7) Explique el proceso de síntesis de amoníaco.
Índice

El amoniaco es un compuesto químico cuya molécula
consiste en un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de
hidrogeno (H), cuya formula y estructura molecular es la
siguiente.
Introducción

 No dura mucho en el ambiente debido a que es
utilizado para el ciclo del nitrógeno.
 En agua y suelo es transformado en nitrito y nitrato
debida a bacterias.
 En agua es transformado en amonio liquido.
Estado Natural

Características
Ficha Técnica
 Formula: NH3
 Peso molecular: 17’032
 Punto de Ebullición: -33’35°C
 Solubilidad (Volumen en CN
por volumen de H2O)
 Punto de Congelación: -77’7°C
 Temperatura Critica: 132’4°C
 Densidad absoluta en
CN:0’7710 gr/1
Características Físicas
 Toxico
 Corrosivo
 Incoloro
 Olor penetrante
 Sabor caustico

Tiene el uso principalmente en la producción de abonos,
se utiliza también directamente en la producción de
urea, acido nítrico, textiles, plásticos, explosivos, en la
producción de pulpa y papel, alimentos y bebidas,
productos de limpieza domésticos, refrigerante y otros
productos
Usos

El amónico, como fertilizante ha sostenido la
alimentación de miles de millones de personas, pero
como explosivo, esta implicada en la muerte de 150
millones. Es una fuente de nutrición para las plantas, a
partir del nitrógeno obtenido del amoniaco son
sintetizadas proteínas vegetales y ácidos nucleicos; por
lo tanto el amoniaco es de vital importancia en la
cadena alimenticia.
Importancia

El amónico se obtiene generalmente en el laboratorio
calentando una sal amónica con cal apagada o con
hidróxido sódico, obteniendo NH4++ OH ! NH3+H2O
Para obtener una corriente de amoniaco se hace gotear
una disolución concentrada de amoniaco sobre
hidróxido sódico solido. El amoniaco puede recogerse
por desplazamiento del aire de un frasco invertido.
Producción del Amoniaco

Este método es el más empleado a nivel mundial para la
producción de amoniaco.
Se parte del gas natural constituido por una mezcla de
hidrocarburos siendo el 90% metano (CH4) para obtener
el H2 necesario para la síntesis de NH3.
 Etapas:
 Desulfuración
 Reformado con Vapor: primario y secundario
El Método reformado con Vapor:

 El proceso de Haber-Bosch consiste en la síntesis de
amoniaco a partir de nitrógeno e hidrógeno, en
condiciones de elevada presión (200 atm) y elevada
temperatura (450-500ºC). La reacción que tiene lugar
es:
N2(g) + 3H2(g) ↔ 2 NH3(g) -92,2 KJ
En el caso del metano, componente principal del gas natural, la reacción que tiene
lugar es:
CH4(g) + H2O(g) ↔ CO(g) + 3H2(g)
Proceso de Haber-Bosch

La termodinámica y Cinética de la
producción del amoniaco.
 El análisis termodinámico se
dividirá en tres apartados:
determinación de la constante
de equilibrio para la reacción
de formación del amoniaco;
variación de la constante de
equilibrio con la temperatura e
influencia de la presión en el
grado de conversión a
amoniaco en la reacción.
 La ecuación básica más
aceptada para expresar la
cinética de la síntesis de NH3
es la Temkim y Pyzhev (1940).
Esta expresa la velocidad de
reacción como función de las
presiones parciales de los
reactantes y productos, Donde
K1 y K2 son las constantes de
velocidad de las reacciones de
síntesis y descomposición.

 Los catalizadores utilizados en la síntesis de amoníaco
son óxidos metálicos de hierro, platino, osmio,
manganeso, tungsteno, uranio, rodio y otros metales
que tengan incompleta la segunda capa atómica
exterior.
 El catalizador más utilizado en la industria es el de
hierro con tres promotores: Al2O3, K2O y CaO; que
tiene una alta actividad y resistencia a los
sobrecalentamientos y a las impurezas.
Catalizadores utilizados en la síntesis
de amoníaco.

 Los catalizadores estándares son solamente activos
por encima de 400 °C , y a temperatura en el lecho no
menos de 550 °C.
 Para conseguir que el equilibrio se alcance en un
tiempo razonable, la temperatura es media, del orden
de 450 °C, y se utiliza el catalizador para disminuir la
barrera de energía.

 Consta de las siguientes etapas.
a) Destilación de aire
b) Oxidación parcial del hidrocarburo por oxígeno
c) Remoción de coque (cenizas y hollín) y recuperación de calor
d) Remoción de H2S y conversión a azufre
e) Conversión catalítica de CO por vapor de agua
f) Remoción de CO2
g) Remoción de CO por despojamiento con nitrógeno líquido que
introduce el nitrógeno requerido para formar la mezcla H2 + N2.
 Luego es aplicado la síntesis de amónico para la
obtención del producto final.
Reformado de hidrocarburos con
vapor de agua

Luego del proceso de reformado con vapor de agua, donde
se obtuve,
Así se obtiene un gas de síntesis con restos de CH4 y Ar que
actúan como inertes.
A continuación el gas se comprime a la presión de 200 atm.
Aproximadamente (compresor centrífugo con turbina de
vapor) y se lleva al reactor donde tiene lugar la producción
del amoníaco, sobre un lecho catalítico de Fe.
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)

en un solo paso por el reactor la
reacción es muy incompleta con
un rendimiento del 14-15%. Por
tanto, el gas de síntesis que no
ha reaccionado se recircula al
reactor pasando antes por dos
operaciones,
a) extracción del amoníaco
mediante una condensación.
b) eliminación de inertes
mediante una purga, la
acumulación de inertes es mala
para el proceso. El gas de purga
se conduce a la unidad de
recuperación
Ar para comercializarse
CH4 se utiliza como fuente de
energía N2 y H2 se introducen de
nuevo en el bucle de síntesis.
El amoníaco se almacena en un
tanque criogénico a -33ºC, el
amoníaco que se evapora
(necesario para mantener la
temperatura) se vuelve a
introducir en el tanque.

 Se demostró que en cantidades normales y razonables el
amoniaco en vez de ser una fuente dañina ayuda a la
obtención o estabilización de materiales que nos ayudan
en la vida diaria.
 El proceso de fabricación del amoniaco no necesita de altas
temperatura y de reacciones complicadas, sin embargo
utiliza gran energía para su elaboración.
 La síntesis de Haber-Bosch es utilizada hasta hoy en día, lo
que se varia es la elaboración del gas de síntesis.
Cierre

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