合成气体

在图1,合成天然气一直显示为两个产品的来源,氨和甲醇。它并不完全相同的合成气体在这两种情况下,但他们是密切相关的。的混合一氧化碳和上面描述的是合成气体氢甲醇的来源。但氨氮,需要得到的发生炉煤气通过使其接受水气交换反应,产生氢气。氨需要更多的氢,这是获得水气体受到水煤气转移。通过适当的混合,氨合成气体的正确的作文可以获得。

上面的描述是一种简化的帐户如何合成气体,对氨或甲醇,得到化石燃料作为能量的来源,但它给出了一个多才多艺的操作。可能有许多细节的变化,在很大程度上取决于特定的燃料使用。氮行业后不久以来,稳步增长第一次世界大战,最初主要基于可口可乐从煤和褐煤(褐煤)。有了逐步的变化石油随着化石燃料的产品。是真实的和许多其他分支的化工、最新的趋势是搬到天然气。

的二氧化碳删除在准备的合成气体能与氨反应引起的,通常在同一植物,形成尿素有限公司(NH₂)₂。这是一个极好的肥料,高度集中在氮气(46.6%),作为添加剂也有用动物饲料提供氮肉蛋白质的形成。尿素也用于树脂和塑料的重要系列通过与甲醛反应,来自甲醇。

氨可以作为肥料应用在许多形式,从液氨的应用在土壤表面,或解决方案在水中氨(也包含其他肥料成分),或硝酸铵,从硝酸或其他产品,本身是哪一个派生的从氨。氨化工行业内也有其他用途。少量的氨消耗过程中碳酸钠的ammonia-soda过程以前达到相当大的体积。氨在一个过程中用于制造人造丝,制冷剂在大型商用制冷设施,作为一个方便的便携式氢的来源。氢可以被压缩进入气缸,但氨,形成液体压缩,包多氢到相同的体积;它是由热来分解成氢气和氮气;氮是用来提供一个惰性气氛对许多冶金操作。

硝酸

到目前为止最重要的使用氨在化工生产硝酸(HNO₃)。氮和氧气可以直接把彼此只有相当大的困难。基于这样一个过程直接组合,但使用大量的电力,在1920年代和1930年代在使用在挪威,在哪里水力发电是现成的。它并没有证明在现代经济条件。

氨气在空气中燃烧,氧气,导致氢原子烧掉,形成离开自由水和氮。的援助催化剂与一小部分相关的金属、铂铑,氨氧化氮的氧化物,能与水反应形成硝酸。

硝酸处理氨硝酸铵,一个最重要的肥料。此外,硝酸铵,也是一个重要的组成许多炸药。三个基本爆炸材料是通过硝化(治疗与硝酸、经常和硫酸的混合物):纤维素,获得木,给予硝酸纤维素(以前称为硝基);甘油给三硝酸甘油酯(以前称为硝化甘油);和甲苯给三硝基甲苯或TNT。另一个爆炸性的成分是苦味酸盐铵,来自苦味酸的关系,更清晰地出现在它的学名,2,4,6-trinitrophenol。

一个小但仍然炸药工业生产的重要环节引爆代理,或者这样的启动作文作为叠氮化铅(Pb (N₃)₂),叠氮化银(AgN₃),雷酸汞[Hg (ONC)₂]。这些都不是硝酸盐或硝基化合物,尽管其他雷管,但它们都含有氮、和硝酸参与了他们的生产。

炸药是有关火箭推进剂。火箭推进的导弹或者飞船运载火箭必须携带活性组件(燃料和氧化剂),在不同的分子或相同的分子。从本质上讲,火箭推进剂的氧化剂和还原剂。硝酸的氧化剂未必是导数,但也可能是液态氧、臭氧(O₃)、液体氟或氯三氟化。

硝酸炸药无关的其他用途或推进剂包括生产硝酸纤维素用于涂料。没有一个色素它形成一个透明清漆多用于家具完成。色素,它形式的闪亮的涂料称为涂料。一次类似于粘胶纤维是由纤维素硝酸。

硝化苯(图2)收益率氨基苯硝基苯,可以减少,更好的被称为苯胺。也可以由苯胺反应与氯苯氨,苯。在这两种情况下需要苯和氨。类似的治疗应用于萘(C₁₀H₈)的结果萘胺。苯胺和萘胺都是父母大量的染料,但今天合成染料通常是石化在起源(见本文染料)。苯胺、萘胺和其他染料中间体也导致制药、照相化学品,化学物质用于橡胶加工。

上述账户给一个想法的重要性,不仅对肥料,对许多其他产品来说,大气的过程称为固定氮——也就是说,将空气中的氮转化成某种形式的使用。巨大的增加化肥的生产导致了巨大的氨厂的安装。植物必须有可用的化石燃料的来源,但是石油和天然气很容易运输,所以,有一种倾向,将定位产品的最终目的地附近的植物。

一个典型的植物包括所有设备的制备合成气体必要的规模,以及气体净化设备。氨的合成甲醇的(但不是)复合氧气是毒药(减少)的有效性的催化剂,所以二氧化碳和一氧化碳的痕迹必须被小心地删除。需要广泛的压缩气体所需的压力工程设备。压力越大产量越高,但实际成本越高的压缩。温度越低产量越高,但温度不能降低无限期地获得更好的收益,因为较低的反应温度降低。订单的使用温度是500°C (930°F)。温度和压力是一个仔细的选择妥协给最优结果。收益率等于的氮和氢结合形成氨在任何一个通过转换器。每次只有一小部分被转换,但每次通过氨被移除后,剩余的气体回收。大气氮氩包含约1%,完全惰性气体不时,必须删除,以便它不会无限期地在系统中建立。通常也有一个附近的硝酸工厂和设备生产硝酸铵的晶粒尺寸方便应用程序作为肥料。

农作物的种植植物得不到他们所有的氮合成肥料。一定比例是由自然的意思。一些植物,尤其是豆类,有一种共生关系硝化细菌能够“解决”空气中的氮结合成一种植物。这种自然的合成发生没有几百个大气压的压力的必要性或高温。在许多实验室天然产物的合成,获得的巨大的成功已经安静的反应,没有极端条件下,轻轻遵循自然的过程,而不是蛮力。氨可能有一天合成一些过程,更几乎类似于自然的方式;沿着这些线路的研究正在进行,这可能是一个更容易的方法将大气氮固定的化学工业未来的一部分。