Сырье для производства азотных удобрений

Предлагаем ознакомиться со статьей на тему: "Сырье для производства азотных удобрений" с советами и комментариями специалистов.

ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

ОАО «Сильвинит» в Соликамске
(Пермская обл.)

Размещение предприятий отрасли зависит в первую очередь от сырьевого и потребительского факторов. Наряду с ними определенную роль играют особенности распространения ресурсов азота, фосфора и калия в почвах. Запасы азота в почве увеличиваются в направлении с севера на юг до лесостепной зоны, где достигают максимума, а затем постепенно уменьшаются. Подобным же образом происходит изменение почвенных запасов фосфора, с той лишь разницей, что их максимум приходится на степную зону. Запасы калия в почве максимальны в лесной зоне и к югу от нее уменьшаются. На одной и той же широте ресурсов азота больше на территории восточных районов, чем в Европейской части, а фосфора и калия меньше. Для всех производств минеральных удобрений характерна высокая тепло- и энергоемкость (доля энергоносителей в себестоимости продукции составляет от 25 до 50%).

Исходное сырье для производства азотных удобрений (аммиачная селитра, карбомид, сернокислый аммоний и др.) — аммиак. Ранее аммиак получали из кокса и коксового газа, поэтому прежде центры его получения совпадали с металлургическими районами. И поныне некоторые заводы, производящие азотные удобрения (как правило, небольшие), размещены в пределах важнейших металлургических баз страны: это, прежде всего, Кемерово, Череповец, Заринск, Новотроицк, Челябинск, Магнитогорск, Липецк. Во многих этих городах даже не существует специализированных предприятий по выпуску минеральных удобрений, и азотные удобрения выпускают сами металлургические комбинаты в качестве попутной продукции.

В последнее время на смену коксу и коксовому газу в качестве основного сырья для производства аммиака пришел природный газ, что позволило гораздо свободнее размещать заводы азотных удобрений. Теперь они ориентированы больше на магистральные газопроводы, например, крупнейшие из заводов — в Великом Новгороде, Новомосковске, Кирово-Чепецке, Верхнеднепровском (под Дорогобужем), Россоши, Невинномысске, Тольятти. Некоторые центры азотной подотрасли возникли на основе использования отходов нефтепереработки (Салават, Ангарск).

Суммарные действующие мощности по производству аммиака в России составляют около 9% от мировых (третий показатель в мире после Китая и США). Однако потенциал предприятий используется не полностью, и по объему производства аммиака Россия занимает четвертое место в мире после Китая, США и Индии, производя примерно 6% этого вида продукции. От того, насколько эффективно работают агрегаты по производству аммиака, зависит себестоимость выпускаемых азотных удобрений. Чем меньше расходуется природного газа на тонну аммиака, тем ниже издержки и тем выше конкурентоспособность.

Производство фосфорных удобрений в меньшей степени ориентировано на источники сырья, чем азотная подотрасль. Простой суперфосфат (наиболее распространенное фосфорное удобрение) содержит растворимого фосфора всего лишь примерно в 2 раза меньше по сравнению с исходным сырьем. В то же время часть предприятий расположена в непосредственной близости от месторождений фосфорного сырья — фосфоритов (Воскресенск, Кингисепп). Производством фосфорных удобрений заняты также некоторые центры цветной металлургии (в России — Красноуральск), где сырьем служат отходящие при металлургическом процессе газы, насыщенные серой.

Основные добытчики фосфорного сырья в России — ОАО «Апатит» и Ковдорский ГОК. Оба расположены в Мурманской обл., за полярным кругом, что существенно повышает расходы на транспортировку до центров производства удобрений, особенно до Балакова, Мелеуза и Белореченска. И если относительно высокие цены на внешнем рынке позволяют предприятиям вести экспортную деятельность хотя бы с минимальной прибылью, то для внутренних потребителей фосфорные удобрения становятся всё менее доступными из-за высоких цен на рудное сырье, которое составляет сегодня до 40—60% себестоимости различных групп удобрений.

Лидерами в производстве фосфорных удобрений остаются ОАО «Аммофос» (Череповец), ОАО «Воскресенские минеральные удобрения» и ОАО «Акрон» (Великий Новгород). Уровень использования мощностей в производстве фосфорных удобрений еще ниже, чем в производстве азотных. В среднем по России он едва превышает 50%, только предприятия в Воскресенске и Великом Новгороде работают на 80% мощностей.

Производство калийных удобрений прочно привязано к единственному в России источнику сырья — Верхнекамскому месторождению калийных солей, где действуют два основных предприятия: ОАО «Уралкалий» (Березники) и ОАО «Сильвинит» (Соликамск). Основной вид калийных удобрений — хлорид калия. Основная часть затрат производящих предприятий приходится на добычу калийной руды, поэтому по причине очень большой материалоемкости калийное сырье перерабатывается на месте. В отличие от азотных и фосфорных, производство калийных удобрений в последние годы устойчиво нарастает, чему способствует благоприятная ситуация на внешнем рынке.

Значительное место в производстве удобрений занимают сложные минеральные удобрения (такие, как аммофос, диаммофос, азофоска и т.п.), содержащие два или три питательных вещества. Промышленность минеральных удобрений ориентирована на выпуск продукции в гранулированном виде, удобном для транспортировки и потребления (базовые удобрения часто смешиваются в разных пропорциях перед их внесением в почву).

Ежегодный прирост населения мира составляет около 70 млн человек. Их нужно обеспечить растительной пищей в условиях устойчиво сокращающихся посевных площадей. Единственный путь решения этой задачи — интенсификация мирового земледелия, которую невозможно проводить без дальнейшего увеличения объемов производства минеральных удобрений. В связи с этим перспективы развития отечественной промышленности минеральных удобрений, во многом ориентированной на экспорт, вполне оптимистичны.

http://geo.1sept.ru/article.php?ID=200501504

Производство азотных удобрений

Исходным сырьем для производства азотных и ряда комплексных удобрений является аммиак. Суммарные действующие мощности по производству аммиака в России в настоящее время достигают 13870 тыс. т, что составляет около 9% от мировых мощностей. Это третий показатель в мире после Китая и США. Однако производственные мощности предприятий загружены не полностью, и по объему производства аммиака Россия занимает четвертое место после Китая, США и Индии, производя примерно 6% этого вида продукции в мире.

В 2001 г. загрузка мощностей по производству аммиака и азотных удобрений несколько увеличилась по сравнению с 2000 г. Несмотря на то что основные участники рынка увеличили выпуск на 5-10%, объем производства в целом по отрасли вырос незначительно в связи с сокращением выпуска на ряде небольших предприятий.

Азотные удобрения производятся на 25 предприятиях РФ, кроме того, сульфат аммония производится некоторыми коксохимическими заводами.

Производство азотных удобрений на предприятиях РФ, тыс. т

ОАО «Акрон» (Новгородская обл.)

ОАО «Азот» (Новомосковск)

АО «Невинномысский Азот»,

АО «Кирово-Чепецкий химкомбинат»,

ОАО «Азот» (г. Березники)

ОАО «Азот» (Кемеровская обл.)

ЗАО «Куйбышевазот» (Самарская обл.)

ОАО «Тольяттиазот» (Самарская обл.)

АО «Минеральные удобрения» (г. Пермь)

ОАО «Акрон» (Новгородская обл.)

ОАО «Акрон» занимает 1-ое место в РФ по выпуску аммиака, а также входит в группу крупнейших производителей фосфорных удобрений. По итогам 2001 г. доля предприятия в общероссийском производстве азотных удобрений составила 10,5%, фосфорных удобрений — 7%, аммиака — 9,5%. Общий объем производства минеральных удобрений в 2001 г. составил 3.4 млн т, что на 9% больше, чем в 2000 г. В 2001 г. компания на 10% увеличила поставки минеральных удобрений на внутренний рынок, куда поступило около 19% от общего объема произведенных компанией удобрений. Так, в 2001 г. российским сельхозпроизводителям было поставлено 642 тыс. т минеральных удобрений, в том числе 404 тыс. т аммиачной селитры и 231 тыс. т азофоски. В 2001 г. агрохимическая продукция поставлялась ОАО «Акрон» в 37 субъектов РФ, крупнейшими покупателями продукции компании стали Белгородская,

Брянская, Калининградская, Смоленская Орловская обл., Краснодарский край, Республика Татарстан. В 1-м квартале 2002 г. «Акрон» поставлял свою агрохимическую продукцию 26 субъектам РФ. Всего российским сельхозпроизводителям поставлено более 190 тыс. т., из них — 176 тыс. т. аммиачной селитры и 14 тыс. т. азофоски. В 2001 г. ОАО «Акрон» приобрело 58% акций завода по производству минудобрений, расположенного в китайской провинции Шаньдун. Китай является крупнейшим зарубежным покупателем продукции ОАО «Акрон», куда ежегодно поставляется минеральных удобрений на сумму 92-93 млн долл. (около 40% всей продукции «Акрона»). С приобретением завода в провинции Шаньдун расходы комбината на транспортировку удобрений потребителям в Китае будут сведены к минимуму.

ОАО «НАК «Азот» (Тульская обл., г. Новомосковск)

Новомосковская акционерная компания «Азот» является одним из крупнейших производителей аммиака и азотных удобрений, а также одним из ведущих в отрасли предприятий по видам и количеству производимой продукции. Предприятием выпускаются минеральные удобрения, аммиак, органические пластмассы и смолы, хлор, каустическая сода, хлористый кальций, концентрированная и особой чистоты азотная кислота, аргон, метанол и др. Доля предприятия в общероссийском производстве азотных удобрений составляет 10,2%. В 2001 г. компания увеличила производство основных видов продукции, производство азотных удобрений увеличилось на 11,9% — до 602,643 тыс. т. Несмотря на увеличение оплаты продукции компании наличными, она по-прежнему поставляет удобрения сельхозпредприятиям области в долг. Сегодня долг тульских хозяйств «Азоту» составляет 120 млн руб.

В апреле 2002 г. 9,9% акций Новомосковской АК «Азот» приобрела компания «Патек трейд», заплатив за них 10 326 тыс. долл. В настоящее время компания проведет переговоры с акционерами АО «Щекиноазот» о возможном объединении НАК «Азот», «Щекиноазота» и «Агрохимэкспорта» в единую компанию по производству и сбыту азотных удобрений.

ОАО «Невинномысский Азот» (Ставропольский край)

ОАО «Невинномысский Азот» является крупнейшим производителем минеральных удобрений в России. Комбинат выпускает широкую номенклатуру азотных удобрений — аммиачную селитру, карбамид, жидкие азотные удобрения, а также различные продукты органического синтеза. Всего на предприятии выпускается 59 наименований продукции. Доля компании в общем объеме производства азотных удобрений в России составляет около 10%, значительная часть продукции предприятия экспортируется на мировой рынок в страны Европы, Америки и Азии. Основными акционерами ОАО «Невинномысский азот» являются структуры, близкие к группе «МДМ» (43,7% акций). В I квартале 2002 г. ОАО «Невинномысский азот» произвело товарной продукции на 880,7 млн руб. Выпуск карбамида увеличился по сравнению с тем же периодом прошлого года на 32,2% и составил 64,6 тыс. т, производство уксусной кислоты выросло на 3,7% до 39,6 тыс. т. Снижение производства аммиачной селитры на 9% до 178,25 тыс. т и метанола на 14% до 22,51 тыс. т в сравнении с аналогичным периодом прошлого года произошло из-за снижения спроса на данные виды товаров на рынке.

ОАО «Кирово-Чепецкий химкомбинат» (Кировская обл.)

Кирово-Чепецкий химический комбинат был основан в 1938 г. и является одним из крупнейших в Европе химических предприятий, уникальным по ассортименту выпускаемой продукции. Комбинат является основным производителем фторопластов в России (более 70%) и единственным производителем специальных марок фторкаучуков, фторопластовых суспензий, фторированных жидкостей и смазок, разработанных специально для оборонных отраслей промышленности, авиационной и космической техники. Действующее фторполимерное производство относится к отраслям высоких технологий. В марте 2002 г. на Кирово-Чепецком химкомбинате запущено производство тройных удобрений, в состав которых, помимо азота и фосфора, входит хлористый калий. Планируемая мощность производства — до 400 тыс. т тройных удобрений в год. Проект осуществлен благодаря поддержке компании «Сильвинит», которая инвестировала в его реализацию около 4 млн долл., еще 2 млн долл. затратил сам комбинат. Срок окупаемости проекта — 2,5 года.

ОАО «Азот» (г. Березники Пермская обл.)

Выпуск продукции на Березниковском комбинате «Азот» начался в 1932 г. Предприятие производит до 1 млн т азотных удобрений в год, а также целый ряд других видов химической продукции. Продукция компании реализуется как в России, так и за рубежом, она пользуется спросом в Великобритании, Франции, Чехии, Польше, Турции и Латинской Америке. В 2001 г. продукция компании экспортировалась в 29 стран мира, валютная выручка от поставок на экспорт выросла в 2001 г. по сравнению с 2000 г. на 2,5%. В 2001 г. ОАО «Азот» снизило производство аммиака на 9%, в то же время производство минеральных удобрений выросло на 1,1%, аммиачной селитры — на 2,1%, производство карбамида уменьшилось на 6,1%.

ОАО «Азот» (Кемеровская обл.)

Кемеровский «Азот» является крупным производителем минеральных удобрений. Производственные мощности компании позволяют выпускать 500 тыс. т аммиачной селитры,480 тыс. т карбамида и 600 тыс. т сульфата аммония. В 2001 г. предприятие произвело продукции на сумму 5,4 млрд руб., что на 296 млн руб. больше, чем в 2000 г. Годовой план по производству продукции был

выполнен на 105,9%. Загрузка производственных мощностей по итогам 2001 г. в среднем по заводу составила 78,6%. Однако с пуском в эксплуатацию в октябре второго крупнотоннажного агрегата по производству аммиачной селитры загрузка мощностей в ноябре-декабре поднялась до 95%. Такие же показатели загрузки планируется сохранить и в 2002 г. В 1-м квартале 2002 г. Кемеровский «Азот» выполнил план производства на 103,6%.

ОАО «Тольяттиазот» (Самарская обл.)

ОАО «Тольяттиазот» является современным предприятием по производству минеральных удобрений. Завод построен в 1974 г. по соглашению с известной фирмой Арманда Хаммер «Оксидентал Петролеум» США. Производственные мощности компании позволяют выпускать аммиака — 3 млн т в год, карбамида — 1 млн т, жидкой углекислоты — 2 млн т, сухого льда — 2,5 тыс. т, карбамидо-формальдегидной смолы — 6 тыс. т и др. В производстве химической продукции основным сырьем является газ, основным же поставщиком сырья заводу — «Газпром». Доля экспорта составляет 85% от общего объема производимой продукции. Компания экспортирует свою продукцию в 120 стран мира, в том числе в США, страны Азии, Европы и Латинской Америки.

ЗАО «Куйбышевазот» (Самарская обл.)

Основными видами деятельности ЗАО «Куйбышевазот» является производство аммиака, минеральных удобрений , капролактама. Компания входит в тройку крупнейших поставщиков минеральных удобрений на внутренний рынок.

В 2001 г. прибыль предприятия составила 347 млн руб., прирост выработки продукции — 4,6 млрд руб. В 2001 г. предприятие вышло на рекордные показатели производства аммиака и капролактама. На техническое перевооружение и обновление производственных фондов в 2001 г. было израсходовано 383,5 млн руб., на ремонт и обновление оборудования, зданий и сооружений израсходована максимальная за всю историю завода сумма 574 млн руб. Начато строительство нового стратегически важного для завода производства полиамида-6. В плане производства на 2002 г. — 110 тыс. т капролактама, 528 тыс. т аммиака, 359 тыс. т селитры, 240 тыс. т карбамида и 302 тыс. т сульфата аммония.

http://studbooks.net/794175/estestvoznanie/proizvodstvo_azotnyh_udobreniy

Сырье для производства азотных удобрений

Чем, кроме на­ли­чия сырья (отходов коксохимии), можно объ­яс­нить размещение про­из­вод­ства азотных удоб­ре­ний в Липецке?

Исходное сырьё для производства азотных удобрений — аммиак. Одним из видов сырья для получения аммиака является кокс и коксовый газ. Некоторые заводы, производящие азотные удобрения (как правило, небольшие), размещены в пределах крупных комбинатов, где азотные удобрения выпускаются в качестве попутной продукции. Одним из центров производства азотных удобрений является г. Липецк.

Картой какого из перечисленных регионов России нужно воспользоваться, чтобы подробно изучить особенности территории Липецкой области?

2) Северо-Запада России

3) Европейского Юга

4) Центральной России

Липецкая область входит в Центрально-Черноземный экономический район. Расположена в Центральной России.

http://geo-oge.sdamgia.ru/problem?id=586

Производство азотных удобрений

Виды удобрений и их значение

Удобренияминазываются вещества, содержащие элементы, необходимые для питания растений и вносимые в почву с целью получения высоких устойчивых урожаев.

Удобрения классифицируют но ряду признаков.

По происхождению

Читайте так же:  Прополки инструкция по применению

удобрения подразделяются на минеральные, органические, органоминеральные и бактериальные.

К минеральным, или искусственным, удобрениям относятся специально производимые на химических предприятиях преимущественно неорганические вещества, в основном минеральные соли.

Органические

удобрения содержат питательные вещества главным образом в виде органических соединений, обычно ‑ продуктов естественного происхождения (навоз, фекалии, солома, торф и др.).

Органоминералъные

удобрения представляют собой смеси различных органических и минеральных удобрений.

Бактериальные удобрения содержат некоторые культуры микроорганизмов, способствующие накоплению в гумусовом слое (почве) усвояемых форм питательных элементов.

По составу,

т.е. по видам питательных элементов, минеральные удобрения подразделяются на азотные, фосфорные (фосфатные), калийные (калиевые) и микроудобрения (магниевые, борные и др.).

По содержанию главных питательных элементов

удобрения бывают простые (один главный питательный элемент) и комплексные (два или три элемента).

По числу главных питательных элементов комплексные удобрения называются двойными (NP, PK, NK) и тройными (NPK).

При содержании питательных веществ более 33 % удобрения называются концентрированными, более 60 % ‑ высококонцентрированными.

По назначению и срокам внесения

удобрения подразделяются на основные (предпосевные), вносимые до посева; припосевные, вносимые во время посева; подкормки, вносимые в период развития растений (в вегетационный период).

По степени растворимости

удобрения бывают водорастворимые и водонерастворимые.

Состав минеральных удобрений характеризуется содержанием в них активных веществ: в азотных ‑ азота (N), в фосфорных ‑ оксида фосфора (Р2O5), в калийных ‑ оксида калия (К2О).

Производство азотных удобрений

Промышленностью выпускаются следующие виды азотных удобрений: аммиачные, содержащие азот в виде катиона NH 4+ , нитратные, содержащие азот в виде аниона NO 3- , аммиачно-нитратные, содержащие оба иона, и амидные, азот в которых находится в форме NH2. По агрегатному состоянию азотные удобрения бывают твердые (например, карбамид) и жидкие (аммиак, аммиачная вода и аммиакаты, представляющие собой растворы твердых удобрений).

Читайте так же:  Подготовка семян перца на рассаду

Наиболее распространенными из азотных удобрений являются аммиачная селитра (нитрат аммония) NН4NO3 и карбамид (мочевина) (NH2)2CO. Эти удобрения, как и все аммиачные и нитратные соли, водорастворимы и хорошо усваиваются растениями, однако легко уносятся вглубь почвы при обильных дождях или орошении.

Аммиачная селитра

Видео (кликните для воспроизведения).

(нитрат аммония) NН4NO3 является безбалластным удобрением, содержащим до 35 % азота в аммиачной и нитратной формах. Это удобрение можно использовать для любых сельскохозяйственных культур и почв. Однако нитрат аммония имеет и некоторые недостатки: его гранулы сильно гигроскопичны и поэтому расплываются на воздухе, слеживаются при хранении в крупные агломераты, трудно вносимые в почву. Кроме того, NН4NO3 огне- и взрывоопасен, что также осложняет его применение в качестве удобрения.

Технологический процесс производства аммиачной селитры включает следующие стадии:

« нейтрализацию разбавленной азотной кислоты аммиаком (NH3);

• упаривание раствора нитрата аммония;

• кристаллизацию нитрата аммония;

• гранулирование и охлаждение плава;

• рассев гранул на товарные фракции.

Нейтрализация осуществляется в специальном реакторе ‑ нейтрализаторе, откуда разогретый раствор NН4NO3 (реакция нейтрализации идет с выделением тепла) поступает в вакуум-выпарной аппарат, где на выходе получается плав с содержанием NН4NO3 98‑99 %. Плав поступает в верхнюю часть грануляционной башни, где разбрызгивается через специальное приспособление ‑ форсунку. Капли селитры, падая вниз, застывают в потоке подающегося снизу холодного воздуха и образуют гранулы, которые поступают на дополнительное охлаждение и затем рассеиваются на фракции. Частицы менее 1 и более 3 мм присоединяются к раствору, идущему на выпаривание. Готовый продукт (частицы размером 1‑3 мм) упаковывается в водонепроницаемые мешки.

В структуре себестоимости аммиачной селитры удельный вес различных элементов затрат следующий: сырье и основные материалы ‑ 85 %, вспомогательные материалы ‑ 5, энергия ‑ 5, зарплата ‑ 0,3, прочие расходы ‑ 4,7 %.

Читайте так же:  Почему при прополке сорняков нельзя выдергивать

Карбамид

(NН2)2CO относится к ценным азотным удобрениям, содержащим до 46 % азота. Его применяют также как азотную добавку в корм скоту. Высокая концентрация азота, ценные физико-химические свойства, малая слеживаемость, низкие расходы на хранение и транспортирование сделали карбамид основным азотным удобрением.

Сырьем для производства карбамида являются аммиак и диоксид углерода СО2.

Технологический процесс производства карбамида включает следующие стадии:

• упаривание раствора карбамида до плава;

• кристаллизация или гранулирование плава;

• фильтрация кристаллов (в случае кристаллизации);

• рассев гранул на товарные фракции.

В промышленности синтез карбамида осуществляется в две стадии при 100 % -ном избытке аммиака, давлении 18‑20 МПа и температуре 180‑200 °С. Выход карбамида в оптимальных условиях составляет 60‑70 % при использовании чистых СО2 и NH3. В целях улучшения экономических показателей производства не вступившие во взаимодействие аммиак и СО2 используются повторно или для получения других продуктов.

Диоксид углерода, предварительно очищенный от соединений серы и механических примесей, сжимается компрессором до 18‑20 МПа и при температуре 40 ° С непрерывно подается в колонну синтеза. Плунжерным насосом в колонну непрерывно вводится также жидкий аммиак, нагретый до 90 °С. Полученный раствор карбамида упаривается в выпарном аппарате. Затем карбамид либо кристаллизуют в кристаллизаторах и отделяют кристаллы от маточного раствора на соответствующем фильтровальном оборудовании, либо гранулируют в грануляционной башне. Рассев гранул карбамида на товарные фракции осуществляется так же, как и аммиачной селитры.

Для получения 1 т карбамида в среднем расходуется: аммиака ‑ 0,58 т; диоксида углерода ‑ 0,77 т; воды ‑ 90 м 3 ; электроэнергии ‑ 130 кВт- ч; пара ‑ 1,3 т. ;

В структуре себестоимости карбамида удельный вес различных элементов затрат следующий: сырье и основные материалы — 65 % , вспомогательные материалы ‑ 15, энергия ‑ 15,6, Оплата ‑ 0,4, прочие расходы ‑ 4 %.

http://helpiks.org/6-25381.html

Химическая концепция и технологическая схема производства азотных удобрений.

Азотные удобрения могут содержать азот в форме свободного аммиака и аминов (аммиакаты), ионов NH4 + и NO3 — , аминогруппы NH2, а также в их сочетании. В соответствии с этим различают следующие виды азотных удобрений: аммиачные, аммонийные, нитратные, амидные и аммонийно-нитратные.

Все азотные удобрения водорастворимы, азот из них хорошо усваивается растенимями, особенно из аниона NO3­ — , который отличается высокой подвижностью в почве. По агрегатному состоянию азотные удобрения делятся на твердые (соли и карбамид) и жидкие (аммиак, аммиачная вода и аммиакаты, представляющие собой растворы твердых удобрений).

Удобрение Действ-щее вещество Содержание азота, % Удельный вес, %, по годам
Аммиачные Аммиак жидкий Аммиачная вода NH3 NH3 16,1 – 20,1 2,8 7,1
Аммонийные Сульфат аммония (NH4)2SO4 19,9 – 21,0 17,9 1,1
Нитратные Нитрат натрия Нитрат кальция NaNO3 Ca(NO3)2 11,0 – 16,0 18,0 – 11,0 — — — —
Амидные Карбамид CO(NH2)2 46,0 – 46,1 2,1 27,1
Аммонийно-нитратные NH4NO3 32,1 – 31,0 73,3 40,1
Карбамидоформ-альдегидные Карбаминоформ NH2CONHCH2 33,0 – 42,0
Аммиакаты Азотная часть комплексных минеральных удобрений — — 20,0 – 30,0 — — — — 19,3

В приведенных данных прослеживается тенденция снижения производства сульфата и нитрата аммония и увеличения производства карбамида, жидких азотных удобрений и минеральных удобрений, содержащих, наряду с другими элементами, азот (комплексных минеральных удобрений).

Ниже рассматривается технология производства наиболее распространенных азотных удобрений – нитрата аммония и карбамида, на долю которых приходится свыше 60% общего выпуска азотных удобрений.

К азотным удобрениям относятся органические и неорганические вещества, содержащие азот, которые вносятся в почву для повышения эффективности её использования. К ним относятся аммиачная селитра, сульфат аммония, мочевина, карбамид, сернокислый аммоний и другие вещества.

Производство азот. удобрений осуществляется на крупных специализированных предприятиях, что связано со сложностью технологического цикла и необходимостью выпуска продукции в значительных количествах.

Исходным сырьём для получения всех азотных удобрений является аммиак. В своё время основным источником его получения были кокс и выделяемый им коксовый газ, поэтому на многих металлургических предприятиях аммиак выпускался, как побочная продукция. В настоящее время основным сырьём для производствааммиака служит азот воздуха, вода, природный газ.

На первой стадии производства аммиака происходит паровая конверсия метана: СН4 + Н2О = СО + 3Н2 – Q.

Далее полученный водород в необходимом соотношении смешивается с азотом воздуха, полученная окись углерода окисляется до двуокиси и выводится из процесса, а азото-водородная смесь поступает на синтез аммиака, которая осуществляется на катализаторе — губчатое железо с добавками активаторов Al2O3, K2O, CaO, SiO2, реакцию ведут при t 500° С, давлении 240 атм.

Получение азотной кислоты осуществляется каталитическим окислением аммиака с последующей абсорбцией оксидов азота.

Аммиачная селитра получается при прямом синтезе из аммиака и азотной кислоты.

Азота в природе, в составе атмосферы много – 78%, а растения испытывают азотное голодание. Большинство растений не могут усваивать атмосферный азот, а поглощают его только в виде аммония. Содержание в почве связанного азота невелико 1 кг азота– 1 тонна почвы.

Читайте так же:  Влияние удобрений на рост

Часть такого азота возвращается в почву в виде навоза, компоста, птичьего помета – органические удобрения. Другая часть связанного азота поступает в почву во время грозы в виде азотной кислоты.

Динитраифицирующие и азотофиксирующие бактерии и водоросли помогают растениям органические соединения превращать в минеральные, те, в свою очередь, усваиваются растениями.

Естественный потенциал подзолистых почв(почвы нашей местности) невелик, 11 центнеров с гектара. В процесс круговорота азота в природе вмешивается человек. Снимая урожай, ежегодно выносим из почвы огромное количество связанного азота. Эту убыль восполняем органическими и минеральными удобрениями. Растения, если им предоставить возможность, предпочитают аммиачный азот нитратному.

Дата добавления: 2015-09-28 ; просмотров: 1247 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

http://helpiks.org/5-40429.html

Производство азотных удобрений

18/янв/2018 | Автор: ЗАО «ФЕРТИКА»

Производство азотных удобрений – одна из ведущих отраслей сельского хозяйства и химической промышленности России. Это обусловлено не только востребованностью подкормок данного вида, но и относительной дешевизной процесса. Кроме того, азот является приоритетным макроэлементом, обеспечивающим нормальный рост и развитие растительного организма, то есть, внесение азотных удобрений (как и их производство) можно считать первостепенной фермерской задачей.

Роль азота в жизни растений

Азот считается одним из важнейших элементов растительной клетки. Входя в состав нуклеиновых кислот, азот частично отвечает за передачу наследственной информации, выполняя тем самым репродуктивную функцию. Также азот входит в состав хлорофилла, принимая непосредственное участие в процессе обмена веществ.

В случае недостатка азота можно наблюдать следующие симптомы:

  • замедление роста – вплоть до полной остановки;
  • бледность листьев;
  • появление светлых пятен;
  • пожелтение листьев;
  • мелкоплодие и осыпание плодов.

Острое азотное голодание способно привести к:

  1. непереносимости низкой температуры в зимний период и, как следствие, отсутствию урожая в последующие сезоны;
  2. угнетению иммунной системы растений;
  3. гибели наиболее ослабленных побегов и культуры в целом. Именно поэтому не стоит затягивать с внесением подкормки в случае проявления признаков недостаточного содержания азота в почве.

Азотные удобрения, наиболее часто применяемые в сельском хозяйстве

Аммиачная селитра – характеризуется высоким содержанием азота (до 36%), может использоваться не только для основного внесения, но и в качестве разовых подкормок, эффективна на слабоувлажненных почвах и практически бесполезна на песчаных грунтах, требует безоговорочного соблюдения правил хранения.

Сульфат аммония – удобрение со средним содержанием азота (до 20%), идеально подходит для основного внесения, поскольку хорошо закрепляется в почве, к условиям хранения не требовательно.

Карбамид (мочевина)– содержание азота достигает 48%, обеспечивает качественные результаты в сочетании с органическими удобрениями, подходит для внекорневой подкормки.

Кальциевая селитра– щелочное удобрение, хорошо подходящее для нечерноземной почвы.

Органические азотные удобрения (навоз, птичий помет, торф, компост) применяются весьма активно, однако низкий процент содержания азота и необходимость большого количества времени для его минерализации – существенно снижают эффективность данных удобрений. Плюсом же является низкая себестоимость.

Технология производства азотных удобрений

Производство азотных удобрений базируется на исходном сырье, коим является аммиак. До недавнего времени аммиак получали из кокса (коксового газа), поэтому многие предприятия, специализирующиеся на изготовлении удобрений, располагались в непосредственной близости от металлургических заводов. Более того, крупные металлургические комбинаты практикуют производство азотных удобрений в качестве «попутной» продукции.

На сегодняшний день приоритеты несколько изменились и основным сырьем для удобрений все больше выступает не коксовый, а природный газ. Так что современные производители удобрений дислоцируются вблизи магистральных газопроводов. Также производство азотных удобрений было успешно налажено на основе использования отходов нефтепереработки.

Технология производства азотных удобрений в химической промышленности не считается сложной, однако для обывателя ее нюансы понятны далеко не всегда. Если максимально упростить детали процесса, то выглядеть все будет примерно так: через генератор с горящим коксом пропускается поток воздуха, полученный в результате азот смешивается с водородом в определенной пропорции (при этом крайне важны значения давления и температуры), что дает на выходе необходимый в производстве удобрений аммиак.

Дальнейшие детали процесса привязаны к конкретному виду удобрения: изготовление нитрата аммония (аммиачной селитры) основано на нейтрализации азотной кислоты аммиаком, производство карбамида (мочевины) подразумевает взаимодействие аммиака с углекислым газом при определенной температуре и давлении, сульфат аммония образуется при пропускании аммиачного газа через раствор серной кислоты.

http://www.fertika.com/blog/proizvodstvo-azotnykh-udobrenii.htm

Азотные удобрения

По объемам производства выделяются азотные удобрения. Растения усваивают преимущественно азот, связанный с другими элементами. Однако таких соединений в природе очень мало и находятся они в основном в Чили (чилийская селитра). Чилийская селитра до начала XX столетия была единственным источником азотных удобрений. Основные запасы азота сосредоточены в воздухе в свободном состоянии и растениями практически не усваиваются. Поэтому сущностью производства азотных удобрений является создание искусственных соединений, которые легко усваиваются растениями. Соединение свободного азота с другими элементами осуществляют методом синтеза с водородом с образованием аммиака, который является основой производства различных азотосодержащих продуктов: минеральных удобрений, азотной кислоты, красителей, взрывчатых веществ, пластмасс, химических волокон и др. Таким образом, для производства азотных удобрений кроме азота необходим прежде всего водород.

Азот получают из воздуха. Первоначально его сжижали и разгоняли на фракции. При этом азот как элемент воздуха с самой низкой температурой конденсации и кипения (-196°С) переходит из жидкого в газовое состояние самым первым, а все остальные элементы остаются в жидкости. В современных технологических процессах азот получают непосредственно из воздуха без разгонки.

Впервые аммиак из водорода и азота был синтезирован в Германии химиком Ф.Гебером в 191З г. В 1918 г. ему была присуждена Нобелевская премия по химии «за синтез аммиака из элементов». Его исследования позволили осуществить впервые промышленный синтез аммиака на заводах ВАSF.

Аммиак имеет резкий запах, что приводит в чувство человека, потерявшего сознание. Однако вдыхание его в больших количествах вызывает головокружение, боли в желудке, удушье. Предельно допустимая концентрация аммиака в рабочих помещениях 20 мГ/куб.м.

Более сложная задача — получение водорода. Затраты на его производство составляют основную часть себестоимости удобрений. Источники водорода более ограничены территориально, чем азота. Именно они обусловливают размещение предприятий азотнотуковой отрасли.

Читайте так же:  Урожайный огород выращивание перца

Водород в промышленности получают методом конверсии природного газа (метана), углей, кокса с парами воды, а также разделением коксовых газов, электролизом воды. Обратный коксовый газ на 6/10 состоит из водорода. Его выделение основано на разгонке газа. Водород имеет наиболее низкую температуру сжижения (-253°С) по сравнению с другими веществами газа. Поэтому он при сжижении коксового газа остается в газообразном состоянии, а все другие вещества переходят в жидкость. На 1 т удобрений расходуют до 2 куб.м газа. В этом случае производство туков комбинируется с коксохимией (Кемерово — Россия, Горловка — Украина). Значение комбинирования в производстве удобрений усиливается содержанием в прямом коксовом газе аммиака, который улавливается серной кислотой с образованием сульфата аммония. Лучшая сноубордическая одежда от известных производителей, вы сможете найти на сайте simpleside.ру. Также здесь вы найдете самые необходимые аксессуары к вашей экипировке для активного отдыха.

Водород из углей, кокса получают в регенераторных печах. При этом через сырье пропускают воздух, водяной пар. Последний разлагают на кислород и водород. Кислород воздуха и воды окисляет топливо, образует окислы углерода, смешанные с азотом и водородом. Газовую смесь пропускают через поглотитель (вода). Углекислый газ растворяется в нем и остаются чистые водород и азот. В этом случае на I т аммиака расходуют около 4 т кокса или до 9 т бурого угля, что определяет высокую материалоемкость производства и территориальную ориентацию азотнотуковых предприятий на угольные бассейны. Необходимо отметить, что до начала 60-х гг. XX столетия почти все удобрения получали из коксового газа, угля, кокса и азотнотуковая промышленность имела сырьевую ориентацию.

Значительные ресурсы водорода сконцентрированы в воде. Гидролизом вода технологически относительно просто разлагается на водород и кислород. Однако при этом необходимы значительные расходы энергии, и себестоимость туков велика. По такой схеме производство водорода было создано в Чирчике (Узбекистан) на базе дешевой электрической энергии местного каскада гидроэлектростанций. На современном этапе основной источник водорода для азотных удобрений — природный газ. Получают аммиак, себестоимость которого значительно меньше, чем произведенного из кокса, углей и коксовых газов. Развитие сети газопроводов позволило создавать выпуск удобрений не только поблизости сырьевых ресурсов, но и в районах потребления на привозном сырье (Гродно). Это сделало размещение предприятий более рациональным. Первоначально синтез аммиака проводили смешиванием водорода и азота, полученных по отдельности.

Конверсия — слово латинского происхождения и означает «изменение.» На современном этапе азотоводородную смесь получают непосредственно из сырья (метана) и воздуха в едином потоке без предварительного выделения обособленно азота и водорода.

Технологическая схема производства аммиака включает около 30 аппаратов. Природный газ очищают поглотителями (активированный уголь, железо, содовая масса) от соединений серы и смешивают с водяным паром, а затем и воздухом. Смесь подают в реакторы, где происходит конверсия метана кислородом воды и воздуха в присутствии никелевых катализаторов. При этом происходят химические реакции:

Азотноводородная смесь очищается от кислорода, окислов углерода водными растворами едкого натрия, карбонатов, жидкого азота и в жидком состоянии поступает в колонну синтеза. Это основной аппарат производства. Он имеет цилиндрическую форму диаметром около 3 м, высотой 20 м и изготовлен из литой хромованадиевой стали с толщиной стенок до 20 см. Здесь при температуре около 500°С и давлении 3000 атмосфер в присутствии катализаторов (железо, вольфрам, марганец и др.) образуется жидкий аммиак. Непрореагировавшую азотоводородную смесь сепарированием отделяют от аммиака и подают на повторный синтез. На I т аммиака расходуют до 900 куб.м газа, 1200 кВт-ч. электрической энергии, более 300 куб.м воды.

Аммиак возможно получить из карбида кальция, который, взаимодействуя с азотом, образует цианамид кальция. Последний легко разлагается водой с образованием конечного продукта и углекислого кальция:

Цианамид кальция возможно использовать как азотное удобрение. Однако выработка карбида кальция — энергоемкий процесс, и аммиак имеет высокую себестоимость.

Все азотные удобрения по химическому составу азота бывают аммиачными, амидными, нитратными и смешанными — аммиачно-нитратными (аммиачная селитра). Аммиачные туки содержат азот в форме аммиака (аммиак, сульфат аммония), амидные — а форме амидов-NН2 (карбамид), нитратные – в окисленной форме азота (калийная селитра – К N О3, чилийская селитра –NаNО3). Наиболее концентрированным удобрением является жидкий аммиак с содержанием 82,4% азота. Один из наиболее концентрированных видов туков – карбамид СО(NН2)2 или мочевина. Она содержит 46% азота и используется также как кормовая добавка для животных, как синтетический клей, в производстве пластических масс.

Карбамид вырабатывают синтезом аммиака с углекислым газом. Синтез проводят в специальных колоннах с образованием раствора карбамида

который упаривают, кристаллизуют или гранулируют. На I т карбамида расходуют 0,6 т аммиака, 0,8 т двуокиси углерода.

Один из распространенных видов удобрений — аммиачная селитра, в которой содержится 35% азота. Ее получают взаимодействием азотной кислоты с аммиаком в нейтрализаторах или реакторах. В первом случае получают раствор селитры

его упаривают и гранулируют разбрасыванием капель в специальных башнях. В реакторах вырабатывают более концентрированный сплав, который гранулируют без дополнительной упарки. Следовательно, при этом способе упрощается технологическая схема. На I т селитры расходуют 0,21 т аммиака, 0,78 т азотной кислоты.

Сульфат аммония производят взаимодействием жидкого аммиака с серной кислотой в специальных аппаратах (сатураторах) или газообразного аммиака с распыленной кислотой сухим способом в специальных камерах;

В основном сульфат аммония получают как побочный продукт при очистке коксового газа, в производстве капролактама. На I т сульфата расходуется 0,27 т аммиака и 0,75 т серной кислоты.

Таким образом, производство азотных удобрений характеризуется небольшим расходом аммиака и кислот. Однако затраты сырья в себестоимости конечной продукции значительны. Поэтому производство различных видов азотных удобрений комбинируется с выработкой аммиака, азотной кислоты.

Видео (кликните для воспроизведения).

http://www.bygeo.ru/materialy/vtoroi_kurs/teh-ekonom-osn-proizod-chtenie/1915-azotnye-udobreniya.html

Сырье для производства азотных удобрений
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here