Как производят удобрения из газа? - коротко
Газ, в основном природный, служит сырьём для синтеза аммиака — основы азотных удобрений. Сначала из газа получают водород, который затем соединяют с азотом воздуха под высоким давлением и температурой с использованием катализаторов.
Как производят удобрения из газа? - развернуто
Производство удобрений из природного газа — это многоэтапный процесс, в основе которого лежит получение аммиака, а затем и других азотных соединений, таких как мочевина или нитрат аммония.
Сначала природный газ, состоящий в основном из метана, подвергают очистке от примесей, включая серу, которая может повредить катализаторы на последующих стадиях. Затем метан смешивают с водяным паром и подают в реформер, где при высокой температуре и давлении происходит процесс конверсии. В результате образуется синтез-газ — смесь водорода, монооксида углерода и углекислого газа.
Далее в установке конверсии монооксида углерода его превращают в углекислый газ, а затем удаляют с помощью абсорбции. Оставшийся водород смешивают с азотом, полученным из воздуха методом фракционной перегонки или мембранного разделения. Эта смесь поступает в колонну синтеза аммиака, где под высоким давлением (150–300 атмосфер) и температурой (400–500°C) в присутствии железного катализатора происходит реакция Габера-Боша.
Полученный аммиак служит основой для производства различных удобрений. Например, при взаимодействии с углекислым газом под давлением получают мочевину — одно из самых популярных азотных удобрений. Другой вариант — окисление аммиака до азотной кислоты, которая затем нейтрализуется аммиаком с образованием нитрата аммония.
Готовая продукция проходит гранулирование или кристаллизацию для удобства транспортировки и внесения в почву. Таким образом, природный газ, благодаря своим химическим свойствам, становится источником ценных удобрений, необходимых для повышения урожайности в сельском хозяйстве.