Как получают аммиак из каменного угля?

1.

Как получают
аммиак из
каменного угля
Выполнил: Васюченко Д.И.
Группа 225.11

2.

Каменный уголь это
Ка́менный уголь — твёрдое горючее полезное ископаемое,
которое играет важную роль в энергетической и промышленной
отраслях. Это промежуточная форма угля, находящаяся между
бурым углём и антрацитом, и характеризующаяся высоким
содержанием углерода

3.

Коксование каменного угля — это
процесс высокотемпературного
нагревания угля без доступа воздуха.
Отрасль чёрной металлургии,
занимающуюся переработкой
каменного угля методом коксования,
называют коксохимическим
производством.
Продуктами коксования являются:
•коксовый газ,
•каменноугольная смола,
•надсмольная (аммиачная) вода,
•кокс (практически химически чистый
углерод, оставшийся после коксования).

4.

Что же такое аммиак?
Аммиа́к (NH3) — бинарное неорганическое
химическое соединение, молекула которого состоит из
одного атома азота и трёх атомов водорода. Это
бесцветный газ с резким характерным запахом.
Аммиак
относится
к
числу
важнейших
продуктов химической промышленности, ежегодное
его мировое производство превышает 180 млн тонн.
В основном используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат
аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты (контактным
методом), соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической
промышленности. Жидкий аммиак используют в качестве растворителя.
В холодильной технике используется в качестве холодильного агента (R717) (см.
«Аммиачная холодильная установка»).
В медицине более известен как нашатырный спирт (10 % раствор аммиака)

5.

К истории
Главным источником аммиака долгое время являлся
каменный уголь, содержащий до 1,94% азота. При сухой перегонке
каменного угля 10—25% азота переходит в аммиак, причем
наибольшее количество аммиака получается, если перегонка
ведется при 900°. Высшие и низшие температуры дают худший
результат. Часть азота выделяется в свободном виде, а часть - в
виде циана.

6.

Как же это работает
Производство аммиака из каменного угля происходит в несколько этапов:
1. Дробление и очистка угля. Каменный уголь сначала дробится на кусочки, затем
проходит через процесс очистки, чтобы удалить примеси и загрязнения.
2. Газификация. Очищенный каменный уголь подвергается процессу
газификации, где он нагревается в отсутствие кислорода, образуя синтез-газ
(смесь углекислого газа и водорода).
3. Синтез аммиака. Синтез-газ затем подвергается процессу аммиакосинтеза,
который происходит под высоким давлением и высокой температурой в
присутствии катализаторов. В результате образуется аммиак.
4. Очистка и кондиционирование аммиака. Полученный аммиак очищается от
примесей и кондиционируется для достижения необходимых характеристик
качества.
Таким образом, аммиак из каменного угля получается путем газификации
угля, синтеза аммиака и его последующей очистки и кондиционирования.

7.

Примерные схемы установок

8.

9.

В современном мире
В настоящее время большинство производств аммиака
используют природный газ, который является более дешевым и
эффективным источником для производства аммиака. Однако,
некоторые заводы по производству аммиака из каменного угля все еще
существуют, в частности, в странах, где имеются большие запасы
каменного угля.
Например, в Китае, Германии, Польше, Украине, Индии и Южной
Африке есть несколько заводов, которые используют каменный уголь в
производстве аммиака. Однако, такие заводы становятся все реже из-за
усиливающихся требований по экологической безопасности и перехода
к более чистым и экономически эффективным источникам для
производства аммиака.

10.

Производство аммиака из каменного угля в
России
На данный момент в России заводы по получению аммиака
из каменного угля отсутствуют. В настоящее время производство
аммиака в России в основном осуществляется с использованием
природного газа как основного сырья. Это связано со снижением
экономической целесообразности использования каменного угля в
производстве аммиака, а также с увеличением требований к
экологической безопасности производства.
Более экономически эффективным и экологически
безопасным вариантом является производство аммиака из
природного газа, который имеется в больших количествах в России.
Таким образом, на сегодняшний день в России отсутствуют заводы
по производству аммиака из каменного угля.

11.

Разработки
В Китае
В России
Китая разработал оборудование для
Сибирская угольная энергетическая
газификации угля, которое отличается котлом с компания (СУЭК) может запустить
циркулирующим кипящим слоем - новой
производство «голубого» аммиака к 2027
технологии сжигания угля, позволяющей
году. Проект предполагается реализовать на
снизить выбросы загрязняющих веществ. Одной базе Бородинского разреза (Красноярский
из ключевых особенностей новой технологии
край), где ведётся добыча бурого угля. Там
является то, что по сравнению с традиционными будет производиться газификация угля с
она может газифицировать многие виды угля,
получением аммиака, улавливанием СО2 и
даже те, которые характеризуются высокой
его закачкой в недра. Объём выпуска аммиака
зольностью, высокой температурой плавления и оценивается в 800 тыс. тонн в год. Продукция
высокой влажностью, благодаря чему можно
будет направляться в АТР.
снизить производственную себестоимость на 30- Издание отмечает, что пока это единственный
50 проц. Газификация угля - это процесс, в
проект, предусматривающий использование
котором уголь превращается в газообразный
для производства аммиака. Это создаст
продукт. В последние годы в стране каждый год угля
дополнительную нишу для бурого угля,
около 800 млн тонн угля газифицируется и
добываемого на Бородинском разрезе, спрос
широко используется в таких отраслях, как
на который в долгосрочной перспективе будет
сталелитейная, металлургическая и в сфере
падать.
синтеза аммиака.

12.

Спасибо за внимание