ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные свойства азота, водорода и аммиака и методы получения азотоводородной смеси из "Производство аммиака из природного газа " Название азота происходит от греческого слова азос , что значит безжизненный. Латинское название азота ( 111гоёеп1ит) означает рождающий селитру . Чистый азот представляет собой бесцветный газ, немного легче воздуха, не имеющий запаха, малорастворимый в воде. Молекула азота состоит из двух атомов, прочно связанных друг с другом ковалентно, посредством трех пар общих электронов. При сильном охлаждении под высоким давлением азот превращается в жидкость, которая кипит при температуре —195,8° С, а при температуре —210 С затвердевает, образуя снегообразную массу. [c.9] Молекула азота весьма инертна и при обычных условиях в химические взаимодействия не вступает. При нагревании азот довольно легко соединяется с некоторыми металлами — литием, магнием, титаном и другими, образуя нитриды. При очень высокой температуре (около 3000° С) азот соединяется с кислородом, образуя окислы азота, а при температуре 500—700° С — с водородом, образуя аммиак. Основное количество азота, получаемого из воздуха методом глубокого охлаждения, идет на производство синтетического аммиака. [c.9] Водород. Молекула водорода состоит из двух атомов, связанных одинарной связью. При нормальных условиях водород является газом без цвета, запаха и вкуса. Он в 14,4 раза легче воздуха. При температуре ниже —240° С водород под давлением превращается в бесцветную жидкость. Температура кипения жидкого водорода —252,8° С. [c.9] Водород плохо растворяется в воде. В воздухе и кислороде горит несветящимся пламенем с образованием воды. Температура водородного пламени довольно высокая (до 3000° С), особенно при избытке кислорода. Поэтому водородно-кислородным пламенем пользуются для резки и сварки тугоплавких материалов. [c.9] Смеси водорода с воздухом, кислородом, закисью азота или другими окислителями в определенных условиях способны взрываться. Температура самовоспламенения водорода — 510° С. [c.10] Водород — один из наиболее активных восстановителей, что обусловливает его широкое применение в производстве таких важнейших продуктов, как метанол и другие спирты. Кроме того, он применяется в крупных масштабах для гидрогенизации жиров, нефтепродуктов, угля и каменноугольных смол. [c.10] Аммиак. Аммиак при нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с весьма резким и сильным запахом. Химическая формула аммиака ННз, молекулярный вес — 17,03. Газообразный аммиак при охлаждении под атмосферным давлением ниже —33,4° С или при температуре + 15° С и давлении выше 7,5 ат переходит в жидкое состояние. Жидкий аммиак — бесцветная подвижная жидкость. При температуре —77,7° С жидкий аммиак превращается в белые кристаллы. [c.10] Газообразный аммиак хорошо растворяется в воде. Этим свойством пользуются на практике при получении аммиачной воды. [c.10] Химически аммиак очень активен. Он легко вступает в реакцию с кислотами и их ангидридами, образуя соли аммония. В присутствии воздуха и воды он реагирует с некоторыми металлами. Аммиак реагирует со многими неорганическими и органическими веществами с образованием комплексных соединений. В присутствии катализаторов он взаимодействует с кислородом, образуя окись азота. На этом свойстве основан современный способ получения азотной кислоты. [c.10] Жидкий аммиак выпускается двух сортов. В соответствии с ГОСТ 6221—62 он должен удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 1. [c.11] Водород получают различными методами конверсией метана, содержащегося в природном газе, попутных нефтяных газах, газах нефтепереработки и остаточных газах производства ацетилена методом термоокислительного пиролиза конверсией окиси углерода глубоким охлаждением коксового газа электролитическим разложением воды газификацией твердого и жидкого топлива. Принципиальные схемы производства синтетического аммиака из различного сырья представлены на рис. 2. [c.11] Конверсия углеводородных газов является в настоящее время наиболее распространенным и экономичным методом получения водорода для синтеза аммиака. [c.11] Природный газ после сероочистки направляется в совмещенный агрегат конверсии метана и окиси углерода. Конвертированный газ проходит отделение очистки от двуокиси углерода, после чего направляется на очистку от окиси углерода и в цех компрессии. После сжатия азотоводородную смесь подвергают окончательной очистке от окиси углерода в блоке промывки жидким азотом или на установке метанирующего предкатализа. [c.11] Переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, используемый для получения водорода. За последнее время промышленностью освоено получение ацетилена методом термоокислительного пиролиза метана. После отделения ацетилена смесь газов, содержащая в основном водород и окись углерода, используется в качестве сырья для производства аммиака, метанола и высших спиртов. [c.11] Получение азотоводородмой смеси методом глубокого охлаждения. Коксовый газ подвергается предварительной очистке непосредственно на коксохимическом заводе, где из него удаляют смолы, аммиак, сероводород и бензол. [c.14] В цехе очистки азотнотукового завода коксовый газ очищают от сероводорода и окиси азота, затем сжимают в компрессорах до 13 от и очищают от двуокиси углерода. [c.14] В цехе разделения происходит фракционное разделение коксового газа методом глубокого охлаждения с выделением водорода, а также разделение воздуха на азот и кислород методом низкотемпературной конденсации с последующей ректификацией. Азотоводородная смесь сжимается в многоступенчатых компрессорах отделения компрессии и направляется на синтез аммиака. [c.14] Получение водорода методом электролиза воды. Технологическая схема производства азотоводородной смеси для синтеза аммиака на основе электролитического водорода и азота, полученного разделением воздуха, является наиболее простой, поскольку получающиеся по этой схеме водород и азот не требуют дополнительной очистки. [c.14] Однако ввиду большого расхода электрической энергии этот метод широкого распространения не получил. [c.14] Получение водорода и азотоводородной смеси, методом газификации твердого и жидкого топлива. В первых промышленных установках по производству синтетического ам-миа са в качестве сырья применяли водяной и паровоздушный газы, образующиеся при газификации кокса в газогенераторах периодического действия. [c.14] Вернуться к основной статье