O PROCESSO INDUSTRIAL DA AMÔNNIA

UNIVERSIDADE SÃO JUDAS TADEU

ENGENHARIA QUÍMICA

DEANNE GABRIELLE DA SILVA SANTOS 820149200

GABRIELY DELFRATE NUNES DE SOUZA 81825686

GIULIA FERNANDES MELO 81824033

JADE DE MOURA PIMENTEL 820145651

NATALIA NUNES PEREIRA 818234514

RAUL VITOR DE SENA CORREIA 818124111

PROCESSO INDUSTRIAL DA AMÔNNIA

(NH3)

SÃO PAULO

2020

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO

1. REVISÃO BIBLIOGRAFICA

   2.1    O que é amônia?

          A amônia é um gás incolor a temperatura ambiente; um composto inorgânico formado por nitrogênio e hidrogênio NH3, é considerada mais leve que o ar.

   2.1.1    Produção

          A maioria da amônia é produzida de forma artificial, ligando átomos de nitrogênio e hidrogênio; a estratégia para produzir amônia é combinar o gás hidrogênio, H2, com o gás nitrogênio, N2, a alta temperatura e sob alta pressão, para fazer esse processo geralmente é utilizado um catalisador de ferro. Existem também outros produtos químicos que podem ser usados com catalisadores, porém o ferro é o mais comum.

          Para a formação de líquido, o gás pode ser pressurizado e facilitar a distribuição das plantas de fabricação. A amônia é formada em quase todos os tecidos e órgãos do organismo vertebrado. Uma pequena quantidade de amônia se forma também quando a matéria orgânica se decompõe.

          A amônia é um dos compostos contendo mais nitrogênio na atmosfera; trata-se de um gás forte e odor sufocante.  O amoníaco não é altamente inflamável, mas recipientes com amônia podem explodir se forem expostos ao calor excessivo.

    2.1    Doenças causadas pela amônia

          Caso seja inalada a amônia pode causar tosse, falta de ar, asfixia, é corrosiva para pele, olhos e queimadura nas vias respiratórias.

          Por ser o modulador natural mais importante no processo de proteínas lisossômicas, existem evidências do envolvimento do processamento lisossômico aberrante da proteína precursora beta-amilóide (AP-APP) na formação de depósitos amilóides.

          A amônia também é capaz de afetar as funções características da micróglia, como endocitose e produção de citoquinas. Assim os processos inflamatórios e a ativação da micróglia são considerados por implicar na patologia da doença de Alzheimer.

          Em seu estado líquido é um dos solventes mais utilizados para estudar reações químicas, podendo ser encontrada comercialmente com facilidade em solução aquosa.

1. Síntese da amônia

          Ao longo dos anos, por volta de 1904 Fritz Haber juntamente com seus colaboradores buscaram alguns resultados teóricos, com previsões de rendimento aproximadas para cada condição de síntese. Onde perceberam que o aumento da pressão para valores da ordem favoreceria o processo, notaram também que o ideal seria que a temperatura não excedesse em muito os 300°C. Haber via então que as condições não eram tão consideráveis e acabava desmotivando-se para realizar um estudo mais aprofundado do problema.

          Algum tempo depois, por volta de 1908 Haber conduziu novos experimentos, onde acabou patenteando um processo catalítico a alta pressão que combinava nitrogênio atmosférico e gás hidrogênio para realizar assim a formação de amônia.

         Aproximadamente 5 anos depois, Carl Bosh e sua equipe estudaram o potencial do processo de Haber, em escala industrial, e construíram assim a primeira planta industrial de amônia.

1.  Processo Haber – Bosch

          A técnica descrita por Haber para obtenção de amônia através da utilização de nitrogênio do ar atmosférico e do hidrogênio, conta com fatores incluindo altas temperaturas e pressão, por ser considerada uma reação “difícil” precisamos acelerar o processo através de um reagente.

          Normalmente utilizamos catalisadores de ferro, sendo então o composto que ajuda a reação a prosseguir mais rápido, o metano geralmente é utilizado como fonte de gás, descrevendo assim do processo básico da síntese da amônia

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1. Utilização em nível industrial

          A transformação da teoria de Haber em atividades práticas realizadas por Bosch, foram descobertas que impactaram diretamente nas novas fases relacionadas a agricultura e indústria. Por se tratar da produção de uma das matérias-primas mais requisitadas pela fabricação de diversos compostos, tais como fertilizantes químicos nitrogenados sintéticos, que estão totalmente ligados a garantir o crescimento populacional, sem os fertilizantes nitrogenados, nós não teríamos condições de produzir a quantidade de alimentos necessária para alimentar a população mundial atual.

          A síntese da amônia também garantiu insumos para a indústria de explosivos, contribuindo significativamente para tornar a Alemanha independente de importações, deixando assim explicita a sua grande importância econômica, social e ambiental.

1. Processo de produção da amônia

          A maior parte da produção mundial de amônia é pelo processo clássico de Haber-Bosh, variando em alguns pontos. O processo como um todo pode ser dividido em dois grandes segmentos; o de produção de hidrogênio (H2) e o da síntese da amônia.

1. Produção de H2

          A produção de H2, ou do gás de síntese, constituído principalmente por H2 e monóxido de carbono (CO), pode ser feita principalmente a partir da reforma a vapor do gás natural ou de hidrocarbonetos mais pesados.

          O gás natural é a matéria-prima mais utilizada para a essa produção. Estima-se que cerca de 70 % da produção mundial é feita dessa forma, por ser abundante e ter menor custo de produção quando comparado a outras formas, além de ter maior razão de carbono por hidrogênio (C:H) em sua composição dentre todos os hidrocarbonetos, permitindo maior produção de H2.

          O H2 também é produzido via eletrólise da água, porém a quantidade de H2 produzida é muito pequena comparativamente ao total produzido por outros métodos. Nas plantas mais modernas, o processo de produção de NH3 a partir da reforma a vapor do gás natural é uma tecnologia mais eficiente e consome menos energia que as plantas mais antigas.