Producción industrial del amoniaco para fertilizantes nitrogenados

Amoníaco NH₃

Constituye la base para la producción de los fertilizantes nitrogenados, y la gran mayoría de las fábricas contienen instalaciones que lo proporcionan, sin considerar la naturaleza del producto final. Por ejemplo en el Alimento para pastos, la presencia del Nitrógeno debe prevalecer sobre cualquier otro elemento, pues éste es fundamental para nutrir y mantener el verdor de los pastos.

El NH₃ se obtiene exclusivamente por el método denominado proceso Haber-Bosch (Fritz Haber y Carl Bosch recibieron el Premio Nobel de química en los años 1918 y 1931). El proceso consiste en la reacción directa entre el nitrógeno y el hidrógeno gaseosos

N_2(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

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.

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

Compresión y síntesis del amoníaco

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.

Usos del amoniaco

La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de fertilizantes, como

• nitrato amónico: NH₄NO₃
• sales amónicas: (NH₄)₂SO₄ , (NH₄)₃PO₄
• urea: (NH₂)₂C=O

Aspectos ambientales de la producción de amoniaco

La fabricación de amoníaco es un proceso muy limpio no existen vertidos líquidos.
Es un proceso que consume mucha energía, por lo que, es necesario máxima recuperación y el eficiente empleo del calor liberado.

La presencia del Nitrógeno (N)

La presencia del Nitrógeno (N)

-Es indispensable para promover el crecimiento de tallos y hojas en pastos, árboles, arbustos y plantas en general; corrige el "amarillamiento" cuando este fenómeno se da por falta de Nitrógeno, pues también se puede dar por falta de Hierro (Fe).

-Corrige los suelos alcalinos dándoles mayor acidez

-Fundamental en la nutrición de los microorganismos que existen en el suelo, mismos que son indispensables para la nutrición de las plantas

-Promueve el verdor en todo tipo de plantas.

-indispensable para la producción de proteínas en vegetales comestibles.

El Nitrógeno se puede presentar en los fertilizantes de dos formas:

-Nitrógeno Nítrico no necesita transformarse químicamente en el suelo para ser aprovechado por las plantas, por consiguiente, su absorción es más rápida

-Nitrógeno Amónico requiere llevar a cabo efectos de transformación química en el suelo para convertirse en Nitrógeno Nítrico (asimilable para las plantas).

PASOS DEL CICLO DEL NITRÓGENO

1.AMONIFICACION se conoce con el nombre a la fase del proceso del ciclo del nitrogeno donde se produce la conversiòn  de este elemnto  en amonio por acciòn bacteriana 

2. NITRTIFICACION proceso por el cual el amonio se transforma en nitrito y luego en  nitrato mediante la acciòn de bacterias 

3. FIJACIÒN : el nitrògeno se fija a las plantas por acciòn de las bacterias fijadoras

4. ASIMILACION . una vez fijada el nitrato dentro de la planta , se reduce de nuevo a NH3 amoniaco . a este proceso se le denomina asimilaciòn  y requiere de energìa ,  se transfiere a compuestos elaborados por la planta  como proteinas  , cuando muere la planta devuelve al suelo los nitratos  para de nuevo volver a ser captados por las raices .