у помітно знижує вміст аміаку в газовій суміші, однак при температурах нижче 500 оС швидкість реакції дуже мала, тому на практиці процес зазвичай проводять при температурі 450 оС.
Таблиця 1
Температура, оССодержаніе аміаку в об'ємно. % При різних давленіях1 атм100 атм300 атм800
Що стосується тиску, то тут використовується тиску порядку 300 - 100 атм, але найчастіше В«СередняВ» тиск? 250 атм. Хоча при цих умовах тільки близько 20% вихідних речовин перетворюється на аміак, проте в результаті використання циркуляційної технологічної схеми (введення непрореагировавших Н2 і N2 знову в реакцію) сумарна ступінь перетворення вихідних речовин у аміак є дуже високою. br/>
2. Сучасний процес отримання аміаку
Робота сучасного аміачного заводу дуже складна. Це твердження здається дивовижним, якщо В«орієнтуватисяВ» тільки лише на досить просто виглядає рівняння реакції (1), що є основою синтезу аміаку. Однак твердження про складність промислового синтезу аміаку не покажеться надмірним вже після першого ознайомлення зі схемою дії аміачного заводу, що працює на природному газі (рис.1). Перша стадія в процесі синтезу аміаку включає десульфуранти. Десульфуранти - технічний пристрій з видалення сірки з природного газу. Це абсолютно необхідна стадія, оскільки сірка являє собою каталітична отрута і В«отруюєВ» нікелевий каталізатор на наступній стадії отримання водню. p align="justify"> Друга стадія промислового синтезу аміаку передбачає конверсію метану (промислове отримання водню). Конверсія метану - це оборотна реакція, що протікає при 700 - 800 оС і тиску 30 - 40 атм за допомогою нікелевого каталізатора при змішуванні метану з парами води:
СН4 + Н2О? СО + 3Н2 (2)
Утворився з даної реакції водень, здавалося б, вже можна використовувати для синтезу аміаку по реакції (1) - для цього необхідно запустити в реактор повітря містить азот. Так і надходять на стадії (3), однак на цій стадії відбуваються інші процеси. p align="justify"> Відбувається часткове згоряння водню в кисні повітря:
Н2 + О2 = Н2О (пар)
У результаті на цій стадії виходить суміш водяної пари, оксиду вуглецю (II) і азоту. Водяна пара, у свою чергу, відновлюється знову з утворенням водню, як на другій стадії по торою стадії за ним чином, після перших трьох стадій є суміш водню, азоту і В«небажаногоВ» оксиду вуглецю (II). p align="justify"> На рис.1 стадія (4) позначена як реакція В«зсувуВ», але проходити вона може при двох температурних режимах і різних каталізаторах. Окислення
СО, що утворюється на двох попередніх стадіях, до СО2 проводять саме з цієї реакції:
СО + Н2О (пар)? СО2 + Н2 (3)
Процес В«зсувуВ» проводять послідовно в двох В«ректорах зсувуВ»...
