Konstgödsel

Ammoniak

Framställning av ammoniak är väsentligen reaktionen mellan kväve och väte.  Kvävet fås antingen från kryogen luftseparation eller från sekundär omformning av kolväten.  Vätet fås från en av fyra olika processer:

  • Ångreformering av naturgas
  • Ångreformering av nafta
  • Elektrolys av vatten
  • Förgasning av kol eller tunga kolväten

Den vanligaste råmaterialkällan är naturgas.  Det huvudsakliga användningsområdet för ammoniak, svarande för 80 % av efterfrågan, är inom jordbruket.  Det används antingen för framställning av konstgödningsprodukter, varav urea och ammoniumnitrat är viktigast, eller i form av flytande ammoniak för direkt markapplicering.

Ammoniak-processerna skiljer sig något åt, men det huvudsakliga syftet är framställning av ammoniak och koldioxid som används som råvaror i urea-processen.

 

Urea

Framställning av urea uppnås i huvudsak genom reaktion mellan koldioxid och ammoniak.  Detta är en process i två steg, där den mellanliggande produkten ammoniumkarbamat dehydratiseras till urea medelst avdrivning.  Den värme som produceras i det exotermiska karbamatsteget används i det endotermiska karbamidsteget.  Det stora användningsområdet för urea är som gödningsmedel antingen i pelletform eller som granulat.  Det kan också användas för direkt jordbehandling, då som vattenlösning.  

Komprimerad gasformig CO2 blandas med vätska NH3 under tryck.  Ammoniak finns närvarande i överskott, i molförhållande 3-3.5 : 1,  detta för att gynna ureabildning.  Reaktionstemperaturen ligger mellan 170 och 190°C och trycket mellan 120 och 150 atm.  Reaktionsblandningen är nu en blandning av ammoniak, ammonium-karbamat, urea och vatten.  Denna blandning matas till toppen av ett stripper-torn, där överskott av ammoniak separeras.  Ytterligare koldioxid tillförs för att framkalla ytterligare sönderdelning av karbamatet.  I nästa steg separeras oreagerad karbamat från den vattenhaltiga urealösningen.  Urealösningen koncentreras, antingen genom indunstning eller genom kristallisation.  Den koncentrerade urealösningen ges slutligen pelletform eller granuleras.

 

Referenser

  • Kondensering av ammoniak
  • Saltavvattning
  • Energiåtervinning
  • Värmeväxlare
  • Pumplösningar