Процесс Габера: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
отмена правки 98773323 участника 95.25.33.28 (обс.) не соответствует приведенным ниже статистическим данным
Метка: отмена
Спасено источников — 1, отмечено мёртвыми — 0. Сообщить об ошибке. См. FAQ.) #IABot (v2.0.9.5
 
(не показаны 22 промежуточные версии 14 участников)
Строка 1: Строка 1:
'''Проце́сс Га́бера (Ха́бера)''' — промышленный процесс (изобретен [[Габер Фриц|Фрицем Габером]] и [[Бош Карл|Карлом Бошем]]), в котором атмосферный азот «связывается» путём синтеза [[аммиак]]а. Смесь азота и водорода пропускается через нагретый катализатор под высоким давлением{{sfn|Словарь, 2009|с=}}. При этом за счет высокого давления равновесие в реакции N<sub>2</sub>+3H<sub>2</sub> 2NH<sub>3</sub> смещается в сторону аммиака. Водород для получения аммиака извлекают из [[метан]]а, [[Синтез-газ|обрабатывая его водяным паром]]<ref>[http://22century.ru/tag/аммиак Экологичный синтез аммиака]</ref>.
'''Проце́сс Га́бера (Ха́бера)''' — промышленный процесс (изобретен [[Габер Фриц|Фрицем Габером]] и [[Бош Карл|Карлом Бошем]]), в котором атмосферный азот «связывается» путём синтеза [[аммиак]]а. Смесь азота и водорода пропускается через нагретый катализатор под высоким давлением{{sfn|Словарь, 2009|с=}}. При этом за счёт высокого давления равновесие в реакции N<sub>2</sub> + 3 H<sub>2</sub>  2NH<sub>3</sub> смещается в сторону аммиака. Водород для получения аммиака извлекают из [[метан]]а, [[Синтез-газ|обрабатывая его водяным паром]].


== К истории синтеза аммиака ==
== К истории синтеза аммиака ==
До разработки процесса Габера — Боша аммиак получали двумя энергоемкими способами: цианамидным и нитридным<ref>{{книга|автор=Под ред. Ю.Д. Третьякова|заглавие=Неорганическая химия: в 3 т|место=Москва|издательство=Издательский центр «Академия»|год=2004|том=2|страницы=179}}</ref>. Первый был основан на гидролизе [[Цианамид кальция|цианамида кальция]] CaCN<sub>2</sub>:
Первоначально перед химиками стояла задача химического связывания азота, и в 19 веке её пытались решить, окисляя азот кислородом при температурах выше 2200 °С. Этот процесс был осуществлен учеными [[Биркеланд, Кристиан|Х. Биркеландом]] и [[Эйде, Сам|С. Эйде]] в вольтовой дуге. Также ими было обнаружено, что реакция ускоряется в присутствии [[Оксид железа(III)|Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]. В 1901 г. был зарегистрирован патент на имя [[Ле Шателье, Анри Луи|А. Ле Шателье]] на реакцию синтеза аммиака из азота и водорода. В патенте указывалась необходимость высокого давления, а также присутствие катализатора. В 1904—1907 гг. [[Оствальд, Вильгельм Фридрих|В. Оствальдом]], [[Нернст, Вальтер Герман|В. Нернстом]] и Ф. Габером были выполнены работы, позволившие установить равновесные концентрации водорода, азота и аммиака в зависимости от давления и температуры. В марте 1909 г. Ф.Габер впервые получил аммиак при 600°С и 17,5 МПа, используя в качестве катализатора порошкообразный осмий. Результаты учёный передал в фирму [[BASF]], которая построила в 1913 первый завод по синтезу аммиака. Аппаратуру для него разработал инженер К. Бош.


:: <math>\mathsf{CaCN_2 + 3H_2O = CaCO_3 + 2NH_3 \uparrow}</math>
В фирме BASF было изучено более 8000 катализаторов процесса. Уже в 1910 г. было показано, что лучшим катализатором является плавленое железо с добавками оксидов алюминия, калия и кальция. Этот катализатор стал основным для синтеза аммиака на 90 лет.


Цианамид кальция предварительно получали длительным нагреванием до температуры около {{nobr|1000 °С}} порошка [[карбид кальция|карбида кальция]] в атмосфере [[азот]]а<ref name=Ullmann>{{cite encyclopedia|author= Thomas Güthner |author2=Bernd Mertschenk |title= Cyanamides |encyclopedia= Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |publisher= [[Wiley-VCH]] |location= Weinheim |year=2006|doi=10.1002/14356007.a08_139.pub2}}</ref><ref>''Третьяков Ю. Д.'' Неорганическая химия// 2 том, 2-е издание.</ref>:
Первое производство в СССР было основано в 1928 г. на [[Корунд (предприятие)|Чернореченском химическом заводе]] в Дзержинске. В 1990 г. СССР был лидером по производству аммиака — 28 млн т/год. На середину 2000-х на территории бывшего СССР действует 42 агрегата синтеза аммиака мощностью от 1360 до 1420 т/сут (около 450 тыс.т/год). Общая мощность установок в России составила в 2001 г. 14,2 млн т/год, а всего в странах СНГ — 22 млн т/год<ref>{{книга |автор=О.В.Крылов. |заглавие=Гетрогенный катализ. Учебное пособие для вузов |место=Москва |издательство= ИКЦ «Академкнига» |год=2004 |страниц=679 |isbn=5-94628-141-0}}</ref>.

: <chem>CaC2 + N2 -> CaCN2 + C</chem>.

В основе нитридного способа лежит гидролиз [[Нитрид алюминия|нитрида алюминия]], который получают сплавлением [[корунд]]а с коксом в присутствии азота:

:: <math>\mathsf{Al_2O_3 + 3C + N_2 = 2AlN + 3CO \uparrow}</math>
:: <math>\mathsf{AlN + NaOH + 3H_2O = Na[Al(OH)_4] + NH_3 \uparrow}</math>

Также перед химиками стояла задача химического связывания азота, и в XIX веке её пытались решить, окисляя азот кислородом при температурах выше 2200 °С. Этот процесс был осуществлен учёными [[Биркеланд, Кристиан|Х. Биркеландом]] и [[Эйде, Сам|С. Эйде]] в [[вольтова дуга|вольтовой дуге]]. Также ими было обнаружено, что реакция ускоряется в присутствии [[Оксид железа(III)|Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]]. В 1901 году был зарегистрирован патент на имя [[Ле Шателье, Анри Луи|А. Ле Шателье]] на реакцию синтеза аммиака из азота и водорода. В патенте указывалась необходимость высокого давления, а также присутствие [[катализатор]]а. В 1904—1907 годах [[Оствальд, Вильгельм Фридрих|В. Оствальдом]], [[Нернст, Вальтер Герман|В. Нернстом]] и Ф. Габером были выполнены работы, позволившие установить равновесные концентрации водорода, азота и аммиака в зависимости от давления и температуры. В марте 1909 года Ф. Габер впервые получил аммиак при 600 °С и 17,5 МПа, используя в качестве катализатора порошкообразный [[осмий]]. Результаты учёный передал в фирму [[BASF]], которая построила в 1913 году первый завод по синтезу аммиака. Аппаратуру для него разработал инженер К. Бош.

В фирме BASF было изучено более 8000 катализаторов процесса. Уже в 1910 году было показано, что лучшим катализатором является плавленое железо с добавками оксидов алюминия, калия и кальция. Этот катализатор стал основным для синтеза аммиака на 90 лет.

Первое производство в СССР было основано в 1928 году на [[Корунд (предприятие)|Чернореченском химическом заводе]] в [[Дзержинск (Нижегородская область)|Дзержинске]]. В 1990 году СССР был лидером по производству аммиака — 28 млн т/год. На середину 2000-х годов на территории бывшего СССР действовали 42 агрегата синтеза аммиака мощностью от 1360 до 1420 т/сут (около 450 тыс. т/год). Общая мощность установок в России в 2001 году составляла 14,2 млн т/год, а всего в странах СНГ — 22 млн т/год<ref>{{книга |автор=Крылов О. В. |заглавие=Гетерогенный катализ. Учебное пособие для вузов |место=М. |издательство=Академкнига |год=2004 |страниц=679 |isbn=5-94628-141-0}}</ref>.


== Свойства процесса Габера ==
== Свойства процесса Габера ==
[[Файл:Ammoniakreaktor MS-ru.svg|thumb|300px|Схема колонны синтеза аммиака]]
Важным свойством процесса Габера является его безотходность. Реакция образования аммиака из водорода и азота равновесная и экзотермическая, поэтому при высоких температурах (необходимых для достижения приемлемой скорости реакции) равновесие смещается в сторону азота и водорода, и выход аммиака за один проход катализатора в промышленных условиях не превышает 14-16 %<ref name="Uch">{{книга|часть=§ 19. Взаимодействие азота с водородом|автор=Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А.|заглавие=Неорганическая химия. Учебник для 9 класса|издание=7-е изд|издательство=[[Просвещение (издательство)|Просвещение]]|место=М.|год=1976|тираж=2350000|страницы=38—41}}</ref>. Поэтому образовавшуюся смесь охлаждают до конденсации аммиака, жидкий аммиак отделяют сепаратором, а оставшуюся смесь водорода и азота направляют на рециркуляцию — вновь нагревают и пропускают через катализатор. Таким образом, в процессе Габера теоретический выход в реакции синтеза аммиака составляет 100 %.
Важным свойством процесса Габера является его безотходность. Реакция образования аммиака из водорода и азота равновесная и экзотермическая, поэтому при высоких температурах, необходимых для достижения приемлемой скорости реакции равновесие смещается в сторону азота и водорода, и выход аммиака за один проход смеси газов через катализатор в промышленных условиях не превышает {{nobr|14—16 %}}<ref name="Uch">{{книга |часть=§ 19. Взаимодействие азота с водородом |автор=Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. |заглавие=Неорганическая химия. Учебник для 9 класса |издание=7-е изд |издательство=[[Просвещение (издательство)|Просвещение]] |место=М. |год=1976 |тираж=2350000 |страницы=38—41}}</ref>. Поэтому выходящую из реактора смесь охлаждают до температуры конденсации аммиака, сжиженный аммиак отделяют в сепараторе, а оставшуюся смесь водорода и азота направляют на рециркуляцию — вновь нагревают и пропускают через колонну синтеза с катализатором. Таким образом, в процессе Габера теоретический выход в реакции синтеза аммиака составляет {{nobr|100 %}}.


Выход аммиака ([[Объёмный процент|в объёмных процентах]]) за один проход катализатора при различных температурах и давлении имеет следующие значения<ref name="Uch" />:
Несмотря на то что реакция синтеза аммиака экзотермическая, процесс Габера очень энергоёмкий: средний расход электрической энергии на производство {{число|1|т}} аммиака составляет {{nobr|3200 кВт·ч}}. Энергия затрачивается на сжатие и нагрев смеси азота и водорода и частично рассеивается в тепло при охлаждении, необходимом для конденсации и отделения аммиака.
: {| class="wikitable" style="text-align: right"
!
! 100 [[Атмосфера (единица измерения)|ат]]
! 300 [[Атмосфера (единица измерения)|ат]]
! 1000 [[Атмосфера (единица измерения)|ат]]
! 1500 [[Атмосфера (единица измерения)|ат]]
! 2000 [[Атмосфера (единица измерения)|ат]]
! 3500 [[Атмосфера (единица измерения)|ат]]
|-
| 400 °C || 25,12 || 47,00 || 79,82 || 88,54 || 93,07 || 97,73
|-
| 450 °C || 16,43 || 35,82 || 69,69 || 84,07 || 89,83 || 97,18
|-
| 500 °C || 10,61 || 26,44 || 57,47 ||colspan=3 rowspan=2 style="text-align:center"| Нет данных
|-
| 550 °C || 6,82 || 19,13 || 41,16
|}


Применение [[катализатор]]а (пористое [[железо]] с примесями [[оксид алюминия|Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] и K<sub>2</sub>O) позволило ускорить достижение равновесного состояния. Интересно, что при поиске катализатора на эту роль пробовали более 20 тысяч различных веществ.
По оценке за 2010 год индустрия азотсодержащих удобрений США употребила 148 ПДж тепловой энергии энергии от сжигания топлива, 13 ПДж электрической энергии и 196 ПДж метана как источника водорода, произведя 8,7 млн т аммиака.<ref>"Energy Efficiency and Cost Saving Opportunities for Ammonia and Nitrogenous Fertilizer Production" An ENERGY STAR® Guide for Energy & Plant Managers; March 2017


Учитывая все вышеприведённые факторы, процесс получения аммиака проводят при следующих условиях: температура 500 °C, давление 350 атмосфер, катализатор. Выход аммиака при таких условиях составляет около 30 %. В промышленных условиях использован принцип циркуляции — аммиак удаляют охлаждением, а непрореагировавшие азот и водород возвращают в колонну синтеза. Это оказывается более экономичным, чем достижение более высокого выхода реакции за счёт повышения давления<ref name=XiaopingZhang_2024>{{cite journal|journal=[[Nature Communications]]|volume=15|issue=1|article-number=1535|doi=10.1038/s41467-024-45832-9|title=Efficient catalyst-free N<sub>2</sub> fixation by water radical cations under ambient conditions|year=2024|first1=Xiaoping|last1=Zhang|first2=Rui|last2=Su|first3=Jingling|last3=Li|first4=Liping|last4=Huang|first5=Wenwen|last5=Yang|first6=Konstantin|last6=Chingin|first7=Roman|last7=Balabin|first8=Jingjing|last8=Wang|first9=Xinglei|last9=Zhang|first10=Weifeng|last10=Zhu|first11=Keke|last11=Huang|first12=Shouhua|last12=Feng|first13=Huanwen|last13=Chen|pmid=38378822|url=https://www.nature.com/articles/s41467-024-45832-9|access-date=2024-03-02|archive-date=2024-06-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20240605095753/https://www.nature.com/articles/s41467-024-45832-9|url-status=live}}</ref>.
https://www.energystar.gov/sites/default/files/tools/Fertilizer_guide_170418_508.pdf</ref> Таким образом, на производство 1 т аммиака было затрачено {{nobr|4700 кВт·ч}} тепловой энергии, {{nobr|415 кВт·ч}} электрической энергии и {{nobr|6300 кВт·ч}} тепловой энергии, запасенной в использованном метане. Однако эти значения затраченной энергии являются оценочными, так как статистические данные доступны только для всей индустрии в целом, а не для отдельной установки по произвоству аммиака.


Несмотря на то, что реакция синтеза аммиака экзотермическая, процесс Габера очень энергоёмкий<ref name=XiaopingZhang_2024></ref>: средний расход электрической энергии на производство {{число|1|т}} аммиака составляет {{nobr|3200 кВт·ч}}. Энергия затрачивается на сжатие и нагрев смеси азота и водорода и частично рассеивается в тепло при охлаждении, необходимом для конденсации и отделения аммиака.
Любопытно, что [[азотфиксация|биофиксация]] атмосферного азота микроорганизмами — ещё более энергоёмкий процесс: для ассимиляции 1 молекулы азота требуется не менее 12 молекул [[АТФ]], что эквивалентно {{число|5000|{{кВтч}}}} на тонну аммиака.


По оценке за {{nobr|2010 год}} индустрия азотсодержащих удобрений США употребила {{nobr|148 ПДж}} тепловой энергии от сжигания топлива, {{nobr|13 ПДж}} электрической энергии и эквивалент энергии в {{nobr|196 ПДж}} метана как источника водорода, произведя при этом {{nobr|8,7 млн т}} аммиака<ref>[https://www.energystar.gov/sites/default/files/tools/Fertilizer_guide_170418_508.pdfEnergy Efficiency and Cost Saving Opportunities for Ammonia and Nitrogenous Fertilizer Production]. — An ENERGY STAR Guide for Energy & Plant Managers. — March 2017.</ref>. Таким образом, на производство {{nobr|1 т}} аммиака было затрачено {{nobr|4700 кВт·ч}} тепловой энергии, {{nobr|415 кВт·ч}} электрической энергии и {{nobr|6300 кВт·ч}} тепловой энергии, запасённой в использованном метане. Однако эти значения затраченной энергии являются оценочными, так как статистические данные доступны только для всей индустрии в целом, а не для отдельной установки по производству аммиака.
== Разработчики ==
Лидерами по внедрению технологий синтеза аммиака являются известные компании {{не переведено|Haldor Topsøe|||Haldor Topsøe (company)}}, [[KBR|KBR (Kellogg Brown & Root)]], [[Casale|Ammonia Casale]], [[Imperial Chemical Industries|ICI]], [[CF Braun]] (KBR), [[Uhde]] ([[ThyssenKrupp]]), [[The Linde Group|Linde]], [[Lurgi]] и другие<ref>{{книга |автор=В. Е. Агабеков, В. К. Косяков. |заглавие=Нефть и газ. Технологии и продукты переработки |место=Ростов н/Д |издательство=Феникс |год=2014 |страниц=458 |isbn=978-5-222-21726-9}}</ref><sup>:[стр. 296—297]</sup>.


Любопытно, что [[азотфиксация|биофиксация]] атмосферного азота микроорганизмами — ещё более энергоёмкий процесс: для фиксации 1 молекулы азота требуется не менее 12 молекул [[АТФ]], что эквивалентно {{число|5000|{{кВтч}}}} на тонну аммиака.
== См. также ==

* [[Химическая кинетика]]
== Разработчики ==
* [[Скорость химической реакции]]
Лидерами по внедрению технологий синтеза аммиака являются известные компании {{не переведено|Haldor Topsøe|||Haldor Topsøe (company)}}, [[KBR|KBR (Kellogg Brown & Root)]], [[Casale|Ammonia Casale]], [[Imperial Chemical Industries|ICI]], [[CF Braun]] (KBR), [[Uhde]] ([[ThyssenKrupp]]), [[The Linde Group|Linde]], [[Lurgi]] и другие<ref>{{книга |автор=В. Е. Агабеков, В. К. Косяков. |заглавие=Нефть и газ. Технологии и продукты переработки |место=Ростов н/Д |издательство=Феникс |год=2014 |страниц=458 |isbn=978-5-222-21726-9 |страницы=296—297}}</ref>.
* [[Фиксация азота|Биофиксация азота]]


== Примечания ==
== Примечания ==
Строка 75: Строка 105:
}}
}}
* {{книга
* {{книга
| автор = {{nobr|Кузнецов Л.Д.}}, {{nobr|Дмитренко Л.М.}}, {{nobr|Рабина П.Д.}}, {{nobr|Соколинский Ю.А.}}
| автор = {{nobr|Кузнецов Л. Д.}}, {{nobr|Дмитренко Л. М.}}, {{nobr|Рабина П. Д.}}, {{nobr|Соколинский Ю. А.}}
| часть =
| часть =
| заглавие = Синтез аммиака
| заглавие = Синтез аммиака
Строка 90: Строка 120:
| isbn =
| isbn =
}}
}}

{{ВС}}


[[Категория:Химические реакции]]
[[Категория:Химические реакции]]

Текущая версия от 03:03, 18 августа 2024

Проце́сс Га́бера (Ха́бера) — промышленный процесс (изобретен Фрицем Габером и Карлом Бошем), в котором атмосферный азот «связывается» путём синтеза аммиака. Смесь азота и водорода пропускается через нагретый катализатор под высоким давлением[1]. При этом за счёт высокого давления равновесие в реакции N2 + 3 H2 ⇄ 2NH3 смещается в сторону аммиака. Водород для получения аммиака извлекают из метана, обрабатывая его водяным паром.

К истории синтеза аммиака

[править | править код]

До разработки процесса Габера — Боша аммиак получали двумя энергоемкими способами: цианамидным и нитридным[2]. Первый был основан на гидролизе цианамида кальция CaCN2:

Цианамид кальция предварительно получали длительным нагреванием до температуры около 1000 °С порошка карбида кальция в атмосфере азота[3][4]:

.

В основе нитридного способа лежит гидролиз нитрида алюминия, который получают сплавлением корунда с коксом в присутствии азота:

Также перед химиками стояла задача химического связывания азота, и в XIX веке её пытались решить, окисляя азот кислородом при температурах выше 2200 °С. Этот процесс был осуществлен учёными Х. Биркеландом и С. Эйде в вольтовой дуге. Также ими было обнаружено, что реакция ускоряется в присутствии Fe2O3. В 1901 году был зарегистрирован патент на имя А. Ле Шателье на реакцию синтеза аммиака из азота и водорода. В патенте указывалась необходимость высокого давления, а также присутствие катализатора. В 1904—1907 годах В. Оствальдом, В. Нернстом и Ф. Габером были выполнены работы, позволившие установить равновесные концентрации водорода, азота и аммиака в зависимости от давления и температуры. В марте 1909 года Ф. Габер впервые получил аммиак при 600 °С и 17,5 МПа, используя в качестве катализатора порошкообразный осмий. Результаты учёный передал в фирму BASF, которая построила в 1913 году первый завод по синтезу аммиака. Аппаратуру для него разработал инженер К. Бош.

В фирме BASF было изучено более 8000 катализаторов процесса. Уже в 1910 году было показано, что лучшим катализатором является плавленое железо с добавками оксидов алюминия, калия и кальция. Этот катализатор стал основным для синтеза аммиака на 90 лет.

Первое производство в СССР было основано в 1928 году на Чернореченском химическом заводе в Дзержинске. В 1990 году СССР был лидером по производству аммиака — 28 млн т/год. На середину 2000-х годов на территории бывшего СССР действовали 42 агрегата синтеза аммиака мощностью от 1360 до 1420 т/сут (около 450 тыс. т/год). Общая мощность установок в России в 2001 году составляла 14,2 млн т/год, а всего в странах СНГ — 22 млн т/год[5].

Свойства процесса Габера

[править | править код]
Схема колонны синтеза аммиака

Важным свойством процесса Габера является его безотходность. Реакция образования аммиака из водорода и азота равновесная и экзотермическая, поэтому при высоких температурах, необходимых для достижения приемлемой скорости реакции равновесие смещается в сторону азота и водорода, и выход аммиака за один проход смеси газов через катализатор в промышленных условиях не превышает 14—16 %[6]. Поэтому выходящую из реактора смесь охлаждают до температуры конденсации аммиака, сжиженный аммиак отделяют в сепараторе, а оставшуюся смесь водорода и азота направляют на рециркуляцию — вновь нагревают и пропускают через колонну синтеза с катализатором. Таким образом, в процессе Габера теоретический выход в реакции синтеза аммиака составляет 100 %.

Выход аммиака (в объёмных процентах) за один проход катализатора при различных температурах и давлении имеет следующие значения[6]:

100 ат 300 ат 1000 ат 1500 ат 2000 ат 3500 ат
400 °C 25,12 47,00 79,82 88,54 93,07 97,73
450 °C 16,43 35,82 69,69 84,07 89,83 97,18
500 °C 10,61 26,44 57,47 Нет данных
550 °C 6,82 19,13 41,16

Применение катализатора (пористое железо с примесями Al2O3 и K2O) позволило ускорить достижение равновесного состояния. Интересно, что при поиске катализатора на эту роль пробовали более 20 тысяч различных веществ.

Учитывая все вышеприведённые факторы, процесс получения аммиака проводят при следующих условиях: температура 500 °C, давление 350 атмосфер, катализатор. Выход аммиака при таких условиях составляет около 30 %. В промышленных условиях использован принцип циркуляции — аммиак удаляют охлаждением, а непрореагировавшие азот и водород возвращают в колонну синтеза. Это оказывается более экономичным, чем достижение более высокого выхода реакции за счёт повышения давления[7].

Несмотря на то, что реакция синтеза аммиака экзотермическая, процесс Габера очень энергоёмкий[7]: средний расход электрической энергии на производство 1 т аммиака составляет 3200 кВт·ч. Энергия затрачивается на сжатие и нагрев смеси азота и водорода и частично рассеивается в тепло при охлаждении, необходимом для конденсации и отделения аммиака.

По оценке за 2010 год индустрия азотсодержащих удобрений США употребила 148 ПДж тепловой энергии от сжигания топлива, 13 ПДж электрической энергии и эквивалент энергии в 196 ПДж метана как источника водорода, произведя при этом 8,7 млн т аммиака[8]. Таким образом, на производство 1 т аммиака было затрачено 4700 кВт·ч тепловой энергии, 415 кВт·ч электрической энергии и 6300 кВт·ч тепловой энергии, запасённой в использованном метане. Однако эти значения затраченной энергии являются оценочными, так как статистические данные доступны только для всей индустрии в целом, а не для отдельной установки по производству аммиака.

Любопытно, что биофиксация атмосферного азота микроорганизмами — ещё более энергоёмкий процесс: для фиксации 1 молекулы азота требуется не менее 12 молекул АТФ, что эквивалентно 5000  кВт⋅ч на тонну аммиака.

Разработчики

[править | править код]

Лидерами по внедрению технологий синтеза аммиака являются известные компании Haldor Topsøe[англ.], KBR (Kellogg Brown & Root), Ammonia Casale, ICI, CF Braun (KBR), Uhde (ThyssenKrupp), Linde, Lurgi и другие[9].

Примечания

[править | править код]
  1. Словарь, 2009.
  2. Под ред. Ю.Д. Третьякова. Неорганическая химия: в 3 т. — Москва: Издательский центр «Академия», 2004. — Т. 2. — С. 179.
  3. Thomas Güthner; Bernd Mertschenk (2006). "Cyanamides". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a08_139.pub2.
  4. Третьяков Ю. Д. Неорганическая химия// 2 том, 2-е издание.
  5. Крылов О. В. Гетерогенный катализ. Учебное пособие для вузов. — М.: Академкнига, 2004. — 679 с. — ISBN 5-94628-141-0.
  6. 1 2 Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 19. Взаимодействие азота с водородом // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 38—41. — 2 350 000 экз.
  7. 1 2 Zhang, Xiaoping; Su, Rui; Li, Jingling; Huang, Liping; Yang, Wenwen; Chingin, Konstantin; Balabin, Roman; Wang, Jingjing; Zhang, Xinglei; Zhu, Weifeng; Huang, Keke; Feng, Shouhua; Chen, Huanwen (2024). "Efficient catalyst-free N2 fixation by water radical cations under ambient conditions". Nature Communications. 15 (1) 1535. doi:10.1038/s41467-024-45832-9. PMID 38378822. Архивировано 5 июня 2024. Дата обращения: 2 марта 2024.
  8. Efficiency and Cost Saving Opportunities for Ammonia and Nitrogenous Fertilizer Production. — An ENERGY STAR Guide for Energy & Plant Managers. — March 2017.
  9. В. Е. Агабеков, В. К. Косяков. Нефть и газ. Технологии и продукты переработки. — Ростов н/Д.: Феникс, 2014. — С. 296—297. — 458 с. — ISBN 978-5-222-21726-9.
  • Процесс Габера в словаре. — Определение процесса Габера в научно-техническом словаре. Дата обращения: 28 сентября 2009. Архивировано 8 апреля 2012 года.
  • Семенов В. П., Киселев Г. Ф., Орлов А. А. Производство аммиака / Под ред. В. П. Семенова. — М.: Химия, 1985. — 365 с.
  • Справочник азотчика: Физико-химические свойства газов и жидкостей. Производство технологических газов. Синтез аммиака. — М.: Химия, 1986. — 512 с.
  • Кузнецов Л. Д., Дмитренко Л. М., Рабина П. Д., Соколинский Ю. А. Синтез аммиака. — М.: Химия, 1982. — 296 с.