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Proceso Haber-Bosch para la obtención de amoniaco

Obtención de amoniaco en la industria por el proceso de Haber-Bosch

El proceso de Haber-Bosch a finales del siglo XX

 Las modificaciones de la síntesis del amoniaco según Haber y Bosch no han cambiado los fundamentos del método: la unión de nitrógeno e hidrógeno a presión elevada, a la temperatura necesaria y en presencia de un catalizador, para dar amoniaco. Sin embargo, es en la obtención del hidrógeno donde sí que se han producido cambios considerables: así, ya en los años ochenta del siglo XX las materias primas son principalmente el gas natural para el hidrógeno, mientras que continúa siendo el aire para el nitrógeno. En la tabla siguiente se recogen, en diferentes años, los porcentajes de participación de diferentes materias primas para la obtención del hidrógeno necesario en la síntesis del amoniaco. 

1954[1]

1960[1]

1981[2]

Materia prima

%

Materia prima

%

Materia prima

%

Carbón-gas de agua

53

Gas natural

77

Gas natural

70’7

Gas natural

18

Refinerías(1)

8

Naftas

9’2

Electrólisis de agua

13

Procesos químicos(2)

11

Gas de coquerías

7’5

Gas de coquerías

10

 

 

Fuel-oil

6’5

Otros

6

 

 

Carbón-gas de agua

1’9

 

 

 

 

Otros

4’2

(1) Conversión de subproductos.

(2) Deshidrogenación de hidrocarburos, electrólisis cloro-álcali, etc.

 

  Como vemos, entre 1954 y 1960 se produjo un cambio que llevó al gas natural como principal fuente de hidrógeno, manteniéndose dicha fuente a partir de entonces. La fuente principal de hidrógeno en el método clásico de Haber-Bosch queda muy en desuso en la segunda mitad del siglo XX.

El proceso industrial a finales del siglo XX aparece esquematizado en la figura 9. Esta figura ha sido tomada del texto de J. Quilez y otros. Como vemos, las diferentes etapas previas antes de la llegada de los gases de síntesis al reactor suponen la obtención de los mismos en estado puro. Una vez los gases de síntesis llegan al reactor se calientan a una temperatura de unos 450 ºC y se someten a una presión de 200 atm (o superior). El catalizador está compuesto con magnetita, Fe3O4, mezclado con otros óxidos (Al2O3, K2O y CaO). La magnetita se reduce in situ a hierro, lo cual proporciona una gran superficie de contacto para la catálisis. La misión de los otros óxidos presentes es asegurar esta gran área de interacción catalítica.

 

[1] Tegeder, F. y Mayer, L. (1967), p. 109.

[2] Quílez, J., Lorente, S., Sendra, F., Chorro, F. y Enciso, E. (1998), p. 314.

 

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©Felipe Moreno Romero

fresenius1@gmail.com