نیترات آمونیم

[spow 44197]

عملیات تهیه نیترات آمونیم کشاورزی :

تهیه نیترات آمونیم در یک راکتور از جنس فولاد زنگ نزن انجام می شود .

HNO3(l)+NH3(g)=NH4NO3(l)+Q

این واکنش گرما زا می باشد.

مقدار مصرفی اسید نیتریک و آمونیاک برای تولید 750 تن نیترات آمونیوم عبارت است از:

اسید نیتریک 58 % : 876 تن در روز با فشار bar abs 7 و درجه حرارت 55

گاز آمنیک خالص : 139 تن در روز با فشار bar abs6 و درجه حرارت 70

(گاز آمونیاک در قسمت تهیه هوای سرد این واحد تولید می گردد بدین ترتیب که مایع آمونیاک در اثر تبادل حرارت با هوا و آب خنک کن مدار بسته واحد به صورت گاز در می آید و سپس در اثر مجاورت با بخار ، گرم شده و به شرایط مورد نیاز برای واکنش می رسد .)

شرایط داخل راکتور بعد از ترکیب اسید نیتریک و آمونیاک و تولید نیترات آمونیوم دارای فشار 4.6 اتمسفر و درجه حرارت 180-178 درجه سانتیگراد می باشد .

چون این واکنش گرمازا است بالنتیجه مقداری از آب که همراه اسید نیتریک 58 % وارد راکتور می گردد که از انرژی حرارتی آن در واحد استفاده می شود .(بخارات حاصله آلوده به مقداری آمونیاک و نیترات آمونیوم می باشد .) و در مرحله آخر در واحد تصفیه آب های آلوده آنرا تصفیه و نیترات آمونیوم حاصله به واحد برگشت داده می شود .به علت اینکه نیترات آموینوم خاصیت انفجاری دارد ، فاکتورهایی را باید در مراحل تهیه آن تحت کنترل داشت که برای مثال در مورد راکتور باید درجه حرارت ، فشار ، سطح محلول ، pH و غلظت محلول نیترات آمونیوم به میزان 78 % را دقیقا" کنترل کرد . با بروز هرگونه اختلالی در راکتور جریان گاز آمونیاک و اسید نیتریک قطع می گردد . البته این عمل توسط یک کامپیوتر انجام می گیرد .

تغلیظ نیترات آمونیوم :

محلول نیترات آمونیوم با غلظت 78 % در مرحله اول تغلیظ که در 3 دستگاه به نامهای فلاش تانک ، تبخیر کننده اولیه و جداکن اولیه انجام می شود به غلظت 95 % می رسد و سپس در یک مخزن جمع آوری می گردد، این دستگاه ها تحت خلاء کار می کند .

افزودن مقدار معینی اسید سولفوریک 98 % در محلول نیترات آمونیوم 95 % آمونیاکی تولید سولفات آمونیوم می شود که باعث سخت شدن دانه های نیترات و جلوگیری از کلوخه شدن محصول نهایی پس از افزودن فیلر (پودر گچ ) می گردد.

مرحله دوم ، تغلیظ نیترات آمونیوم از 95 % به 99.8 % می باشد ، این عمل در یک تبخیر کن عمودی و افقی که با بخار KG/cm2 14 گرم می شود و در جهت مخالف حرکت محلول نیترات آمونیوم نیز هوای گرم شده از داخل آن عبور می نماید ،انجام می پذیرد هرگز نباید درجه حرارت نیترات آمونیوم مذاب از 190 بالاتر رود زیرا خطر انفجار در این مرحله وجود دارد . نیترات آمونیوم مذاب خالص بعد از این مرحله توسط پمپ به مخزنی که در بالای برج پریلینگ قرار دارد فرستاده می شود و برای پایین آوردن درصد ازت به آن پودر گچ که قبلا" تحت شرایط و مشخصات خاصی در واحد مربوطه تهیه شده افزوده می شود و بعد از مخلوط شدن کامل آنها از بالای برج به وسیله دوشهای مربوطه به پایین ریخته می شود و در اثر تماس با هوایی که از پایین برج به طرف بالا حرکت می کند ، ضمن خشک شدن به صورت دانه ها در می آید . دانه های نیترات با 30 % لزت و حدود 1.5 % رطوبتو درجه حرارت 85 به وسیله تسمه نقاله از قسمت تحتانی برج به قسمت الک کردن برده می شود .دانه های بین mm 4- 1.4 به عنوان محصول تجارتی جدا و سپس در دستگاه مخصوصی به وسیله هوای سرد تا زیر 30 سانتیگراد خنک می شود .

به منظور جلوگیری از به هم چسبیدن دانه های نیترات آمونیوم و جلوگیری از به هم چسبیدن دانه های نیترات آمونیوم و جلوگیری از جذب مجدد رطوبت یک پوشش بسیار نازک از پودر سنگ آهک همراه با مایع چرب (آمین چرب ) که باعث باقی ماندن این پودر در سطح دانه ها خواهد شد به آن اضافه می گردد وسپس به انبار فرستاده می شود و سعی بر این است که درجه حرارت انبا نیترات آمونیوم را همیشه زیر 30 نگه دارند تا از پودر شدن نیترات آمونیوم جلوگیری شود .

عملیات تهیه نیترات آمونیوم انفجاری با 34.5 % ازت :

روش تهیه همانست که در تهیه نیترات آمونیوم کشاورزی به کار می رود با این تفاوت که بعد از اینکه غلظت نیترات آمونیوم از 78 % به 95 % رسید بدون افزودن اسید سولفوریک به مخزن به بالای برج پریلینگ پمپ شده و از آنجا به وسیله دوشهای مخصوص به پایین برج ریخته می شود . محلول نیترات آمونیوم در مدت زمانیکه از بالای برج به پایین حرکت می کند با جریان هوایی که بر عکس از پایین به بالای برج برقرار است تماس حاصل کرده وضمن جامد شدن و متخلخل شدن به صورت دانه هایی با 3.5 % رطوبت و با درجه حرارت 85 در می آید .این دانه ها به وسیله تسمه نقاله از قسمت تحتانی برج به دو خشک کن که با هوای گرم کار می کند فرستاده می شود ، در این مرحله رطوبت دانه ها به 0.15 % می رسد که بعد از الک کردن و جدا کردن دانه ها بین mm 3-1 در اثر مجاورت با هوای سرد در دستگاه مخصوص خنک می شود و به درجه حرارت زیر 30 درجه سانتیگراد می رسد و سپس به وسیله تسمه نقاله به انبار مخصوص نیترات آمونیوم انفجاری فرستاده می شود .

خواص کلوخه شوندگی نیترات آمونیم و اصلاح آن:

اغلب کودهای شیمیایی تولید شده در مقیاس صنعتی به هنگام انبارداری ، حمل و نقل و یا در زمان دریاف آنهاتوسط مشتری بصورت کلوخه در می آیند. ازاین رو لازم است که قبل از ورود چنین محصولاتی به بازار خواص کلوخه شوندگی آنها اصلاح شوند. نیترات آمونیم یکی از کودهاینیتروژنه ای است که به دلیل بالا بودن درصد نیتروژن و همچنین سهولت دسترسی گیاه به ازت آن در بخش کشاورزی بطور وسیعی مصرف می شود و بدلیل آنکه جاذب رطوبت می باشد به زودی در شرایط گفته شده بصورت کریستالی در میآید و تبدیل به کلوخه می شود. این پروژه با هدف تولید صنعتی ماده ضد کلوخه مناسب برای پوشش دادن محصول نیترات آمونیم پریلو جایگزینی آن با نمونه هایوارداتی و به عنوان گامی در جهت رفع وابستگی صنایع پتروشیمی کشور به مواد شیمیایی وارداتی در مرکز پژوهش مجتمع پتروشیمی شیرازتعریف و توسط پژوهشگاه صنعت نفت به اجرا درآمد. جهت نیل به این هدف با بررسی تئوری کلوخه شدن کودها، روش های جلوگیری از کلوخه شدن معرفی ضد کلوخه های مختلف و بررسی مکانیسم اثر آنها سعی شده است بتوان فرمولاسیون مناسب جهت واحد مزبور تهیه و پس از تست کاربردیبه مجتمع پتروشیمی شیراز معرفی گردد. در این راستا از ترکیبات معدنی وآلی مختلف جهت اصلاح خواص کلوخه شوندگی نیترات آمونیم استفاده خواهد شد. از طرف دیگر پیشنهاد شده است که چنانچه بتوان پوشش های ضد رطوبت روی دانه های نیترات آمونیم بهوجود آورد از نفوذ رطوبت جلوگیری شده و در نتیجه خاصیت کلوخه شدن کاهش می یابد. درا ین رابطه گفته شده است که ترکیبات مختلفی مانند رزین ها، صابون ها ، واکسها ، گلیسیرین ، پارافین و . . . می توان استفاده نمود. البته استفاده از چنین ترکیبات منفردی نمی تواند بطور کامل خواص کلوخه شدن را بر طرف نماید در صورتیکه همراه نمودن چندین جز در یک فرمولاسیون می توان این مشکل را به طور کامل برطرف نماید. آزمایشهای انجام شده در این رابطه نشان می دهند که فرمولاسیون پایه روغنی تهیه شده از اجزایی نظیر آمین چرب، پترولیوم ،سولفات و روغن معدنی می تواند جایگزین مناسبی برای ضدکلوخههایوارداتی باشد.دراین رابطه نتایج تست های کلوخه شدن حاکیاز آن است که با ذوب و اسپری نمودن فرمولاسیون مزبور روی پریل های نیترات آمونیوم بطور قابل ملاحظه ای از کلوخه شدن آنها جلوگیری میشود. بنابراین مشابه روش بکار برده شده جهت ضدکلوخه های وارداتی ، چنین فرمولاسیونی در دمای c 80-70 نه تنها سیالی شفاف و روان است بلکه با استفاده از غلظت های حدود ppm 500 نتایج خیلی خوبی حاصل می گردد.

تولید و ترویج کودهای مخلوط حاوی عناصر اصلی وریزمغذی

این تحقیق به تقاضای امور تحقیق و توسعه پتروشیمی شیراز و در پاسخ به سیاست جدید وزارت جهاد کشاورزی مبنی بر تولید و ترویج کودهای مخلوط حاوی عناصر اصلی وریزمغذی، در کشور انجام پذیرفت. هدف این پروژه تولید کود جامد N-K-Zn با استفاده از واحد قدیم آمونیم نیترات گرانول مجتمع پتروشیمی شیراز می باشد. این گزارش شامل کلیه بررسی هایا نجام شده در فاز مطالعاتی و مرحله تولید آزمایشگاهی است. در بخش اول، رفتار آمونیم نیترات در اختلاط با ترکیبات مختلف بخصوص نمک های پتاسیم و روی از لحاظ ایمنی ، فیزیکی و شیمیایی بررسی گردید تا امکان تولید کود N-K-Zn بااستفاده از این ترکیبات معلوم گردد. سپس روش های مختلف اختلاط سه جزء و امکان انطباق آنها با واحد آمونیم نیترات گرانول مطالعه گردید تا ضمن انتخاب ساده ترین و ایمن ترین روش جهت تولید این کود بتوان حداقل تغییرات لازم در واحد آمونیم نیترات گرنول را پیش بینی نمود. درمرحله دوم مطابق روش انتخاب شده درآزمایشگاه گرانول های N-K-Zn تهیه و جهت بررسی کیفیت محصول بدست آمده، تست های فیزیکی و شیمیایی انجام پذیرفت.