Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
-
Christian BADOUAL : Direction industrielleGrande-Paroisse SA
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Mise à jour du texte rédigé par Édouard MARTIN (PCUK) et Jacques QUIBEL (Sté chimique de la Grande-Paroisse), paru en 1983 dans ce traité.
La première description connue d’un procédé de fabrication de l’acide nitrique date du XIIIe siècle : les alchimistes de l’époque utilisaient la réaction à chaud du sulfate de cuivre sur le salpêtre.
La réaction d’un sulfate sur un nitrate dégage du pentoxyde nitrique, N2O5 , mélangé à ses produits de décomposition de dioxyde d’azote NO2 et le tétraoxyde de diazote N2O4 , et de l’oxygène O2 .
Ce mélange gazeux, mis en contact avec l’eau, donne de l’acide nitrique :
Ce procédé, modernisé par le remplacement du sulfate par l’acide sulfurique et du salpêtre par le nitrate de sodium naturel du Chili, fut le seul exploité industriellement jusqu’au début du XXe siècle. Dès le XIXe siècle, des impératifs économiques et surtout d’indépendance nationale (l’acide nitrique étant nécessaire à la fabrication des explosifs) ont poussé les industriels à rechercher des techniques de fabrication des oxydes d’azote sans utilisation de nitrate.
C’est Kuhlmann qui découvrit en 1839 la préparation du monoxyde d’azote NO, par combustion catalytique de l’ammoniac sur toile de platine :
Mais c’est la synthèse directe :
par passage d’air dans un arc électrique, qui a d’abord été réalisée industriellement au début du XXe siècle.
Cependant, la voie de la combustion catalytique de l’ammoniac s’est imposée après la Première Guerre mondiale, dès que la synthèse de l’ammoniac eut atteint le stade industriel. C’est actuellement la seule utilisée. Elle fait l’objet des descriptions ci-après.
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Fiche produit HNO34. Installations en service
Les installations industrielles exploitant les deux procédés Grande-Paroisse représentent plus de 30 % de la capacité mondiale d’acide nitrique ; les principales sont données dans le tableau 1.
Depuis une dizaine d’années, on assiste à un accroissement de la taille moyenne des unités qui atteint 2 000 t/j (d’acide compté à 100 % de pureté).
Le reste de la production mondiale (70 %) repose sur des procédés similaires, se différenciant des procédés Grande-Paroisse par des variantes au niveau de la conception des équipements principaux.
L’acide nitrique dilué est principalement utilisé à la fabrication d’engrais.
En ce qui concerne les nitrations en chimie organique, l’évolution est difficile à prévoir. Certains pensent que l’orientation sera plutôt axée vers l’emploi du dioxyde d’azote à la place de l’acide nitrique. La technique Grande-Paroisse permet d’ailleurs de produire à la fois HNO3 et NO2 dans la même unité : cette voie est promise à un développement non négligeable.
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