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RÉSUMÉ
L'ammoniac est l'un des plus importants produits chimiques de synthèse qui est principalement utilisé pour la fabrication d'engrais, d'explosifs et de polymères. Dans cet article, il est question des différentes étapes des procédés industriels de synthèse de l’ammoniac. Le principe consiste à faire réagir le diazote de l'air et le dihydrogène. Ce processus nécessite l'utilisation d'un stock d'alimentation, principalement du gaz naturel, du charbon ou du naphta. Cet article présente également un descriptif des propriétés physico-chimiques de l’ammoniac ainsi que des informations sur la toxicité, les dangers liés à son utilisation et les précautions de manutention et de stockage.
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Jean-Paul MAZAUD : Chef du service ProcédésGroupe SOFRESID
INTRODUCTION
Par son tonnage produit dans le monde, l’ammoniac est l’un des plus importants produits chimiques de synthèse et se situe au deuxième rang derrière l’acide sulfurique.
Quelque 87 % de la production d’ammoniac est utilisé pour la fertilisation des sols et, de ce fait, la consommation d’ammoniac devrait suivre la croissance de la population de la planète.
L’ammoniac est synthétisé par réaction catalytique entre l’azote de l’air et l’hydrogène provenant des hydrocarbures et de la vapeur d’eau.
Les procédés de fabrication n’ont pas subi de grands changements lors des dix dernières années, l’objectif principal des améliorations apportées restant toujours la réduction de la consommation énergétique.
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- Version courante de janv. 2018 par Asmaa ROUWANE
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1. Fabrication industrielle
1.1 Principe du procédé
Il consiste à faire réagir, en présence d’un catalyseur, l’hydrogène provenant d’hydrocarbures et d’eau avec l’azote de l’air. La production d’hydrogène s’effectue principalement par reformage des hydrocarbures par la vapeur d’eau puis conversion par la vapeur d’eau du monoxyde de carbone produit.
L’hydrogène est purifié de tous les composés oxygénés qui l’accompagnent, avant d’être introduit dans le réacteur catalytique de synthèse d’ammoniac.
Les réactions principales mises en œuvre sont les suivantes.
Reformage de l’hydrocarbure (endothermique) :
Conversion de CO (exothermique) :
Synthèse (exothermique) :
On pourra se reporter, dans ce traité, à l’article Production des gaz de synthèse Production des gaz de synthèse.
HAUT DE PAGE1.2 Matières premières
Le gaz naturel est la source essentielle d’hydrogène destiné à la synthèse de l’ammoniac. Environ 90 % de la production d’ammoniac est actuellement obtenu à partir de gaz naturel, cela essentiellement pour des raisons économiques : coût de matière...
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Fabrication industrielle
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Encyclopédie des gaz. - L’Air Liquide, Elsevier (1976).
-
(2) - Anhydrous ammonia. - Data sheet no I.251.79 National Safety Council (1970).
-
(3) - Gaz ammoniac et solutions aqueuses. - Fiche toxicologique no 16 INRS.
-
(4) - KIRK-OTHMER - Encyclopaedia of chemical technology. - 3e éd. vol. 2 , John Wiley, p. 470-516 (1978).
-
(5) - PASCAL (P.) - Nouveau traité de chimie minérale, - tome X, Masson, p. 76 à 155 (1956).
-
(6) - SLACK (A.V.) - Ammonia, - Marcel Dekker Inc (1973).
-
(7) - Ammoniac. - ...
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