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Procesos Petroquímicos para transformar Metano a Urea y Fertilizantes

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Procesos Petroquímicos para transformar Metano a Urea y Fertilizantes

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Amoníaco

El nombre de amoníaco deriva del nombre dado a una divinidad egipcia: Amón. Los egipcios preparaban un compuesto, a partir de la orina de los animales en un templo dedicado a este Dios. Cuando se llevo a Europa mantuvo ese nombre en recuerdo de la sal de Amón.

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Propiedades físico químicas del amoníaco

Gas incoloro en condiciones normales

Temperatura de solidificación –77,7ºC

Temperatura normal de ebullición –33,4ºC

Calor latente de vaporización a 0ºC 302 kcal/kg

Presión de vapor a 0ºC 4,1 atm.

Temperatura crítica 132,4ºC

Presión crítica 113atm.

Densidad del gas (0ºC y 1atm.) 0,7714 g/l

Amoníaco

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Efectos tóxicos

• Es tóxico por inhalación (edema pulmonar) y los vapores producen irritación de ojos.

• Las salpicaduras de amoníaco líquido producen quemaduras y un daño irreparable en los ojos.

Almacenamiento

• El amoníaco se puede almacenar en almacenamientos refrigerados a presión atmosférica y aproximadamente –33ºC con capacidades de 10000 a 30000 tn (hasta 50000).

• Puede almacenarse en esferas o tanques a presión a temperatura ambiente y su presión de vapor con capacidades de hasta 1700 tn.

• Se utilizan esferas semirefrigeradas a presiones intermedias (4atm) y 0ºC estas esferas también tienen capacidades intermedias entre los almacenamientos a temperatura ambiente y los refrigerados.

Amoníaco

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El NH3 se obtiene exclusivamente por el

método denominado Haber-Bosh:

N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) ΔHº = -46,2 kJ/mol

ΔSº < 0

Es una reacción exotérmica por lo que un excesivo aumento

de temperatura no favorece la formación de amoníaco

25 ºC K = 6,8.105 atm.

450 ºC K = 7,8.10-2 atm.

Amoníaco - Síntesis industrial

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La velocidad a la que se forma NH3 a temperatura ambiente es casi nula.

Es una reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de activación, consecuencia de la estabilidad del N2.

Utilizar un catalizador (óxido de hierro, se reduce a hierro en la atmósfera de H2) y aumentar la presión, ya que esto favorece la formación del producto.

Convertir el método de Haber en un proceso de fabricación fue trabajo realizado por Carl Bosh, ingeniero químico de la BASF, quien de este modo consiguió su nobel.

Amoníaco - Síntesis industrial

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Amoniaco

Las plantas operan a una presión de 100-1000 atm. y a una

temperatura de 400-600 c.

En el reactor de síntesis se utiliza como catalizador Fe2O3 sobre

AlO3 catálisis heterogénea. A pesar de todo, la formación de NH3

es baja con un rendimiento alrededor del 15%.

Los gases de salida del reactor pasan por un condensador donde

se puede licuar el NH3 separándolo así de los reactivos, los cuales

pueden ser nuevamente utilizados.

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El mecanismo de reacción indican que la etapa determinante de la

velocidad de la reacción es la ruptura de la molécula de N2 y la

coordinación a la superficie del catalizador. El otro reactivo, H2, se activa

más fácilmente.

Se producen una serie de reacciones de inserción entre las especies

adsorbidas para producir el NH3.

El catalizador funciona adsorbiendo las moléculas de N2 en la superficie

del catalizador debilitando el enlace interatómico N-N; de esta forma se

origina N atómico el cual reacciona con átomos de hidrogeno que

provienen de la disociación de H2 que también tiene lugar en la superficie

metálica.

Amoniaco

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Horno de síntesis El comportamiento del acero frente al hidrógeno a altas presión y temperatura es

un factor determinante para la construcción de un horno de síntesis.

El hierro a elevadas temperatura y presión es permeable al hidrógeno, que en

estas condiciones es capaz de eliminar al carbono con formación de hidrocarburos.

Entonces el acero pierde resistencia y después de un tiempo de funcionamiento el

horno puede rajarse y explotar.

Para impedirlo se construye el horno con hierro dulce pobre en carbono. Este

apenas tiene resistencia a la presión y tampoco puede evitar que el H2 se difunda

a través, pero estas dificultades pueden salvarse si se reviste este tubo con un

segundo tubo de acero al cromo-níquel, resistente a la presión y se procura

simultáneamente que el hidrógeno que se difunda a través del primero se pueda

eliminar del espacio entre ambos con facilidad y a baja presión.

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Síntesis del amoniaco

Existen numerosos métodos en la síntesis actual del amoniaco, pero todos ellos derivan del proceso Haber-Bosch original.

Las modificaciones más importantes están relacionadas con la fuente del gas de síntesis, la diferencia en los procesos de preparación del gas de síntesis y las condiciones de obtención del amoniaco.

La producción de una planta de NH3 ronda las 1500 tn./día.

La fabricación de amoníaco constituye uno de los ejemplos de la industria química pesada.

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Materias primas

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Producción

El 77% de la producción mundial de amoniaco emplea Gas natural como materia prima.

El 85% de la producción mundial de amoniaco emplea procesos de reformado con vapor.

  Gas natural Fuel oil pesado Carbón

Consumo de energía 1,0 1,3 1,7

Coste de inversión 1,0 1,4 2,4

Coste de producción 1,0 1,2 1,7

Las previsiones son que el gas natural siga siendo la materia prima principal durante por lo menos los próximos 50 años.

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Proceso de producción de amoníaco

Método de reformado con vapor

Este método es el más empleado a nivel mundial para

la producción de amoniaco.

Se parte del gas natural constituido por una mezcla de

hidrocarburos siendo el 90% metano (CH4) para obtener

el H2 necesario para la síntesis de NH3.

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Desulfuración

Antes del reformado tenemos que eliminar el S que

contiene el gas natural, dado que la empresa

distribuidora le añade compuestos orgánicos de S para

olorizarlo.

R-SH + H2 → RH + H2S Hidrogenación

H2S + ZnO → H2O + ZnS Adsorción

Proceso de producción de amoníaco

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Reformado

Una vez adecuado el gas natural se le somete a un

reformado catalítico con vapor de agua (craqueo- rupturas

de las moléculas de CH4).

El gas natural se mezcla con vapor en la proporción (1 : 3,3) -

(gas : vapor) y se conduce al proceso de reformado, el cual

se lleva a cabo en dos etapas.

Proceso de producción de amoníaco

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Reformador primario

El gas junto con el vapor se hace pasar por el interior de los tubos del

equipo donde tiene lugar las reacciones siguientes:

CH4 + H2O CO + 3H2 ΔH = 206 kj/mol

CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 ΔH = 166 kj/mol

Reacciones fuertemente endotérmicas, se llevan a cabo a 800ºC y

están catalizadas por óxido de níquel (NiO), así se favorece la

formación de H2.

Proceso de producción de amoníaco

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Reformador secundario

El gas de salida del reformador anterior se mezcla con una corriente de aire

en este 2º equipo, de esta manera aportamos el N2 necesario para el gas de

síntesis estequiométrico N2 + 3H2. Además, tiene lugar la combustión del

metano alcanzándose temperaturas superiores a 1000ºC.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH<< 0

Después de estas etapas la composición del gas resultante es aprox. N2

(12,7%), H2 (31,5%), CO (6,5%), CO2 (8,5%), CH4 (0,2%), H2O (40,5%), Ar

(0,1%). → conversión 99% de hidrocarburo.

Proceso de producción de amoníaco

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Purificación

El proceso de obtención de NH3 requiere un gas de

síntesis de gran pureza, por ello se debe eliminar

los gases CO y CO2.

Proceso de producción de amoníaco

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Etapa de conversión.

Tras enfriar la mezcla se conduce a un convertidor donde el CO se transforma en CO2 por reacción con vapor de agua,

CO + H2O ↔ CO2 + H2 ΔH = -41 kJ/mol

Esta reacción requiere de un catalizador que no se desactive con el CO. La reacción se lleva a cabo en dos pasos:

A aprox. 400ºC con Fe3O4.Cr2O3 como catalizador → 75% de la conversión.

A aprox. 225ºC con un catalizador más activo y más resistente al envenenamiento: Cu-ZnO → prácticamente la conversión completa.

Proceso de producción de amoníaco

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Etapa de eliminación del CO2.

Seguidamente el CO2 se elimina en una torre con varios lechos mediante

absorción con K2CO3 a contracorriente, formándose KHCO3 según:

K2CO3 + CO2 + H2O 2KHCO3

Este se hace pasar por dos torres a baja presión para desorber el CO2, el

bicarbonato pasa a carbón liberando CO2. (subproducto- para fabricación

de bebidas refrescantes).

Proceso de producción de amoníaco

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Etapa de metanización.

Las trazas de CO (0,2%) y CO2 (0,09%), que son peligrosas para el

catalizador del reactor de síntesis, se convierten en CH4:

CO + 3H2 CH4 + H2O

CO2 + H2 CH4 + 2H2O

Proceso sobre lecho catalítico de Ni (300ºC).

 

Proceso de producción de amoníaco

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Síntesis de amoníaco

Se obtiene un gas de síntesis con restos de CH4 y Ar que actúan como inertes.

A continuación el gas se comprime a la presión de 200 atm. Aproximadamente (compresor centrífugo con turbina de vapor) y se lleva al reactor donde tiene lugar la producción del amoníaco, sobre un lecho catalítico de Fe.

N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g)

En un solo paso por el reactor la reacción es muy incompleta con un rendimiento del 14-15%. Por tanto, el gas de síntesis que no ha reaccionado se recircula al reactor pasando antes por dos operaciones:

extracción del amoníaco mediante una condensación. eliminación de inertes mediante una purga, la acumulación de inertes es mala

para el proceso.

El gas de purga se conduce a la unidad de recuperación de Ar para comercializarse, CH4 se utiliza como fuente de energía.

N2 y H2 se introducen de nuevo en el bucle de síntesis.

Proceso de producción de amoníaco

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Compresión y síntesis del amoníaco

Compresión y síntesis del amoníaco

El amoníaco se almacena en un tanque criogénico a -33ºC, el

amoníaco que se evapora (necesario para mantener la temperatura)

se vuelve a introducir en el tanque.

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Usos del amoniaco

La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de fertilizantes,

como:

nitrato amónico: NH4NO3

sales amónicas: (NH4)2SO4 , (NH4)3PO4

urea: (NH2)2C=O

Otros usos del amoníaco incluyen:

Fabricación de HNO3. Explosivos y otros usos.

Caprolactama, nylon

Poliuretanos

Gas criogénico por su elevado poder de vaporización.

Productos de limpieza domésticos tales como limpiacristales.

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Aspectos ambientales de la producción de amoniaco

La fabricación de amoníaco de amoníaco es un proceso muy limpio no existen vertidos líquidos.

Es un proceso que consume mucha energía, por lo que, es necesario máxima recuperación y el eficiente empleo del calor liberado.

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Producción industrial de urea La síntesis de urea a nivel industrial se realiza a partir de amoníaco (NH3)

líquido y anhídrido carbónico (CO2) gaseoso. La reacción se verifica en 2 pasos.

En el primer paso, los reactivos mencionados forman un producto intermedio

llamado carbamato de amonio y, en la segunda etapa, el carbamato se

deshidrata para formar urea.

Surge un problema dado que las velocidades de las reacciones son diferentes.

La primera etapa es mucho más rápida que la segunda, con lo cuál el

carbamato intermedio se acumula. Además, la primera reacción no se verifica

por completo, por lo que también quedan amoníaco y dióxido libres. En adición

a esto, debe mencionarse que el carbamato es un producto altamente

corrosivo, por lo cuál lo que se hace es degradar la parte de carbamato no

convertida a urea en sus reactivos de origen, y luego volver a formarlo.

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Vemos que la primera reacción es exotérmica, y la segunda es endotérmica.Un problema del proceso es que en el segundo paso de la reacción, se forma un producto llamado biuret, que resulta de la unión de dos moléculas de urea con pérdida de una molécula de amoníaco. Este producto es indeseable por ser un tóxico. Por esta razón es necesaria su eliminación.

El proceso completo de producción de la urea puede separarse en las siguientes etapas:

Obtención de CO2 Obtención de amoníaco Formación de carbamato Degradación del carbamato y reciclado. Síntesis de urea Deshidratación, concentración y granulacion

Producción industrial de urea

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Diagrama del proceso completo de producción de la urea

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Obtención de CO2

El CO2 se obtiene a partir de gas natural, mediante la reacción conocida como

reforming.

Antes del reforming, deben separarse las impurezas del gas, tales como gotas de

aceite, partículas de polvo, y sobre todo desulfurar el gas, ya que el azufre interfiere

con la acción de los catalizadores.

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Luego de purificar el gas, se procede a la obtención de CO2 mediante

dos etapas de reforming catalítico con vapor de agua.

El calor necesario para la reacción, la cuál es endotérmica, proviene

de la combustión del gas natural y de los gases parcialmente

reformados.

Se deja entrar aire al reactor para obtener la relación necesaria de

H2/N2 para la posterior obtención del amoníaco. La reacción es la

siguiente:

2 CH4 + 3 H2O CO + CO2 + 7 H2

Obtención de CO2

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Las dos etapas de reforming se verifican según la reacción expuesta, y a la

salida de la segunda etapa, se obtiene un gas con las siguientes

proporciones: 56% H2, 12% CO, 8% CO2, 23% N2 y menos de 0,5% CH4.

Para eliminar el CO y convertirlo en CO2, se realiza la conversión de CO

haciendo que reaccione catalíticamente con vapor de agua para formar CO2 y

H2 usando hierro y cobre como catalizadores.

Del gas resultante se separa el CO2 mediante una solución de mono etanol

amina (MEA), mediante la siguiente reacción:

MEA (CO2) → MEA + CO2

 

Obtención de CO2

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Compresión del anhídrido carbónico

El dióxido resultante es enviado a dos etapas

sucesivas de compresión en las cuáles se

eleva la presión a 160 atmósferas absolutas.

Al dióxido se le agregan pequeñas cantidades

de aire pasivante para inhibir la acción

corrosiva.

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Obtención de amoníacoEl otro reactivo necesario para la producción de urea es el amoníaco.

Éste se obtiene a partir del gas reformado separado del CO2. Se produce primeramente una etapa de metanación para convertir a metano las bajas proporciones que quedan de CO y CO2 en circulación, dado que éstos interferirían en la acción del catalizador en la etapa final de síntesis del amoníaco:

CO + 3 H2 → CH4 + H2O

CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O

Luego de la metanación, el gas circulante se compone de aire, metano y vapor de agua, los cuales reaccionan con catalizador de hierro para formar amoníaco en estado gaseoso según:

7 CH4 + 10 H2O + 8 N2 + 2 O2 → 16 NH3 + 7 CO2

El amoníaco gaseoso se condensa por enfriamiento y se separa del gas para almacenarlo a presión de unas 13 atmósferas. El amoníaco gaseoso remanente es recirculado al loop de síntesis.

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Obtención de amoníaco

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Formación del carbamato

La reacción de síntesis de Urea se lleva a cabo a altas presiones (200 bar) y el

nivel térmico óptimo (190ªC) en un reactor construido en acero inoxidable

especial.

La reacción se produce entre el amoníaco, el CO2 y la solución reciclada de

carbamato, proveniente de la etapa de absorción.

El carbamato de amonio se forma a partir de CO2 y NH3 según la siguiente

reacción (esta reacción genera calor):

2NH3(g) + CO2(g) → NH2–COONH4(l) ΔH= -117 kJ/mol

Amoniaco + Gas Carbónico Carbamato de Amonio

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Formación del carbamato

Antes de ingresar al reactor, el CO2 es comprimido hasta 200

atm, mediante un compresor eléctrico y el amoníaco hasta

145 atm.

El NH3 y el CO2 reaccionan rápida y exotérmicamente, en

una primera etapa, para formar el carbamato, que luego se

deshidrata a urea + agua.

Esta reacción logra cerca del 100% en condiciones normales.

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Descomposición del carbamato

No todo el Carbamato de Amonio se descompone en Urea y Agua. La fracción

que se descompone para formar Urea en relación a la cantidad total que

ingresa al reactor se denomina conversión.

La conversión de Carbamato en Urea en el reactor está en el orden de 70%.

Es decir que de cada 100 Kg de carbamato que se forman, sólo 70 Kg pasan a

Urea.

El resto debe reciclarse permanentemente y en forma continua al reactor

para lograr una conversión total.

Como habíamos visto, el carbamato se forma mucho más rápido que la urea.

Al ser altamente corrosivo, su manejo es muy difícil. Por ésta razón, lo que se

hace es degradarlo nuevamente a NH3 y CO2 para luego volver a formarlo.

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Descomposición del carbamatoLa reacción de descomposición:

NH2 – COONH4 (l) → 2NH3 (g) + CO2 (g)

Se logra de dos formas:

Bajando la presión y temperatura, se desplaza el equilibrio hacia los reactivos. Luego la mezcla gaseosa se vuelve a comprimir causando su recombinación. Si hay amoníaco en exceso, este se separa en forma gaseosa de la solución de carbamato. Para disminuir los costos totales de la recompresión, esta se realiza en dos etapas.

La otra forma es mediante el stripping del amoníaco, desplazando la reacción hacia productos. Al bajar la presión parcial del reactivo, el sistema evoluciona hacia su equilibrio degradando el carbamato. Esta forma tiene la ventaja de poder hacerse a la presión de síntesis, lo que reduce el costo de recompresión.

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Síntesis de urea El carbamato se deshidrata a urea mediante la reacción:

NH2–COONH4 (l) → NH2–CO–NH2 (l) + H2O (l) ΔH= +15.5 kJ/mol

Como se ve, la reacción es endotérmica, y habíamos dicho que es mucho más lenta que la de producción de carbamato. La cinética de la reacción aumenta con la temperatura, con una mayor relación NH3/CO2 y disminuye con una mayor presencia de agua.

La producción de la Urea se realiza en un reactor vertical, que opera a 188 – 190 ºC y 160 Kgf/cm2 absoluta, una relación N/C de 3,6 – 3,8, un tiempo de residencia de alrededor de 45 minutos y un grado de conversión (en un paso) del 65 – 70 %.

Esta operación combina la formación de carbamato (exot., rápida) en su parte inferior, por la alimentación de CO2 y NH3 en exceso y la descomposición del carbamato en urea (mucho más lenta y endotérmica).

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Formación de biuret El biuret se forma cuando dos moléculas de urea se unen

liberando una molécula de amoníaco según:

2 NH2 – CO – NH2 NH2 – CO – NH – CO – NH2 + NH3

Se trata de una sustancia altamente tóxica para las plantas,

por lo cuál su concentración en la urea debe ser muy baja,

menor al 0.4%. Para lograr bajas concentraciones se usa un

exceso de amoníaco en la síntesis de urea.

Page 42: Procesos Petroquímicos para transformar Metano a Urea y Fertilizantes
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 Concentración

La corriente de Urea y agua obtenida en las etapas de Descomposición, la cual contiene

aproximadamente 70% de Urea, es concentrada al 80% en un concentrador de vacío mediante

la aplicación de calor externo utilizando vapor de agua. Esta corriente se denomina Urea de

Síntesis, y es bombeada hacia la unidad de Evaporación.

Evaporación

La corriente proveniente del Concentrador se sigue concentrado en dos etapas de Evaporación,

la primera de ellas (se concentra hasta 95 %) operando a 0.3 Kg/cm2 absolutos y la segunda (se

concentra hasta 99.8 %) a muy alto vacío, para lograr la evaporación del agua sin descomponer

térmicamente la Urea. Un equipo clave de esta etapa es un eyector de importantes dimensiones

que permite lograr los niveles de vacío requeridos.

Se obtiene de este modo una corriente de Urea fundida a 132 °C con muy bajo contenido de

agua, del orden de 0.5%. Esta corriente es enviada a la Torre de Prilling para la formación de

perlas de Urea.

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Granulación

Luego se pasa al perlado de Urea (formación de pequeñas perlas del orden de

2 – 4 mm de diámetro) se realiza en la Torre de Perlado (Torre de Prilling).

La Urea fundida es bombeada a la parte superior de la torre de 80 mts de

altura y 16 mts. de diámetro. Mediante un canasto giratorio con unas 6000

pequeñas perforaciones se logra obtener una lluvia de Urea fundida, cuyas

gotas se van solidificando primero y enfriando luego durante su caída libre, a la

vez que se hace circular aire en sentido contrario mediante grandes

ventiladores ubicados en la parte superior de la torre.

Se obtiene de este modo el producto final, a unos 40 – 50 °C de temperatura,

el cual es transportado mediante elevadores y cintas a los silos de almacenaje.

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FERTILIZANTES NITROGENADOS EN BASE AL GAS NATURAL

Usos del amoniaco y urea:

o A partir del NH3 se obtiene la urea y a partir de esta se

producen fertilizantes agrícolas, nitrato de amonio, sulfato de

amonio y ácido nítrico.

o Se importa la totalidad en Bolivia

o El amoniaco es usado como refrigerante y como químico de

uso general.

o Una fabrica de 560 Ton /año cuesta unos 320 MM$us y puede

vender 70 MM$us /año (Fuente: YPFB)

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Proceso: Descarbonización.

Se retira el CO del gas natural, en un lecho adsorbente de aminas.  Reformado.

Se usa un catalizador de Ni:  

CH4 + H2O 3 H2 + CO

Rendimiento mayor a 90%.

Conversión

El CO pasa por el proceso de conversión y luego se hace la purificación del gas. En lecho catalizador de óxido de Fe:  

CO + ½ O2 CO2

El CO2 es retirado dejando el hidrógeno libre de impurezas y se purifica el H2.

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Proceso Metanación.

Trazas de CO y CO2 se convierten en CH4 en un lecho de catalizador de

níquel. 

Compresión y síntesis del amoniaco.

Se inyecta oxígeno y la mezcla de gases se comprime a presión de 320

kg/cm2 y sometida a temperatura de 400ºC en lecho catalizador de óxido de

hierro, para dar:

N2 + 3 H2 2 NH3

11 CH4 + 10 H2O + 8 N2 + 10 O2 16 NH3 + 8 H2O + 11 CO2

El amoniaco formado tiene rendimiento del 90%

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Proceso Formación de Carbamato.

A 200 bares y 190 oC se realiza la primera etapa de la síntesis de la

urea.

2 NH3 + CO2 NH2COONH4

  Síntesis de Urea.

A 160 bares y 190 ºC se realiza la deshidratación del carbamato, con

conversión del 65 al 70 %, con un tiempo de residencia de 45 min.

NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O

 

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Proceso Degradación del carbamato.

Se degrada el carbamato restante para volver a formarlo por sus

características corrosivas.

NH2COONH4 2 NH3 + CO2

Concentración.

La corriente de Urea y agua obtenida en las etapas de Descomposición, la

cual contiene aproximadamente 70% de Urea, es concentrada al 80% en un

concentrador de vacío mediante la aplicación de calor externo utilizando

vapor de agua. Esta corriente se denomina Urea de Síntesis, y es bombeada

hacia la unidad de Evaporación.

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Proceso Evaporación.

La corriente proveniente del Concentrador se sigue concentrado en dos

etapas de Evaporación, la primera de ellas (se concentra hasta 95 %)

operando a 0.3 Kg/cm2 absolutos y la segunda (se concentra hasta 99.8 %)

a muy alto vacío, para lograr la evaporación del agua sin descomponer

térmicamente la Urea. Un equipo clave de esta etapa es un eyector de

importantes dimensiones que permite lograr los niveles de vacío requeridos.

Se obtiene de este modo una corriente de Urea fundida a 132 °C con muy

bajo contenido de agua, del orden de 0.5%. Esta corriente es enviada a la

Torre de Prilling para la formación de perlas de Urea.

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Proceso

Granulación.

Luego se pasa al perlado de Urea (formación de pequeñas perlas del orden de 2 – 4

mm de diámetro) se realiza en la Torre de Perlado (Torre de Prilling).

 

La Urea fundida es bombeada a la parte superior de la torre de 80 mts de altura y

16 mts. de diámetro. Mediante un canasto giratorio con unas 6000 pequeñas

perforaciones se logra obtener una lluvia de Urea fundida, cuyas gotas se van

solidificando primero y enfriando luego durante su caída libre, a la vez que se hace

circular aire en sentido contrario mediante grandes ventiladores ubicados en la

parte superior de la torre.

Se obtiene de este modo el producto final, a unos 40 – 50 °C de temperatura, el cual

es transportado mediante elevadores y cintas a los silos de almacenaje.

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Esquema de una planta de producción de NH3

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Esquema del proceso completo

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Utilidades

El amoniaco así producido NH3 es totalmente comerciable como

fertilizante, pero puede ser utilizado como materia prima para

producir urea y nitrato de amonio; ambos fertilizantes son muy

utilizados en la industria agrícola mundial.

También importante mencionar que el amoniaco es utilizado para

producir derivados, como las aminas primarias (colectores para

la flotación de minerales), secundarias y terciarias (extractores

solventes para refinar cobre, uranio y otros) y cuaternarias

(usadas en la formulación de enjuagues de cabello y

emulsificadores catiónicos para el asfalto que pavimenta calles).

Page 55: Procesos Petroquímicos para transformar Metano a Urea y Fertilizantes

Obtención de fertilizantes

Page 56: Procesos Petroquímicos para transformar Metano a Urea y Fertilizantes

Derivados

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Tipos de fertilizantes - mercado

Fertilizantes Nitrogenados: urea, Nitrato amónico y Sulfato amónico.

Existen otros tipos de fertilizantes

Mercados

En cuanto al mercado para fertilizantes bolivianos, éste esta muy abierto en Sudamérica,

especialmente el Comunidad Andina de Naciones (Perú, Ecuador, Colombia y Venezuela) y el

Mercosur (Brasil, Argentina, Uruguay, Paraguay y Chile), donde la demanda para la próxima

década será de alrededor de 3 millones de TM/año [Salgado, 1997]. Por lo tanto, una planta

de Bolivia deberá producir 1.000 TM/día de NPK que no solo cubriría la demanda nacional que

es muy baja (unos 50 mil TM/año), sino que satisfaría la demanda del MERCOSUR y del CAN

Esto se debe a que los fertilizantes nitrogenados son muy importantes en la agricultura

continental (soya, café, banano, arroz, caña de azúcar, algodón, tabaco y pastos).

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PLANTA DE UREA – Prefactibilidad de la implementación de una planta

Costo de la planta: 81 MM $us.

Producción: 600.000 TM anuales - 150 $us/TM

Subproducto: Amoniaco y Gas Licuado de Petróleo (GLP).

Después de 12 años de producción, se queda la prefectura en

propiedad de la planta de urea.

Producirá 200 empleos fijos y 1000 empleos indirectos en

diversas instancias.

Se utilizarán 300 camiones.