Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
L'ammoniac est l'un des plus importants produits chimiques de synthèse qui est principalement utilisé pour la fabrication d'engrais, d'explosifs et de polymères. Dans cet article, il est question des différentes étapes des procédés industriels de synthèse de l’ammoniac. Le principe consiste à faire réagir le diazote de l'air et le dihydrogène. Ce processus nécessite l'utilisation d'un stock d'alimentation, principalement du gaz naturel, du charbon ou du naphta. Cet article présente également un descriptif des propriétés physico-chimiques de l’ammoniac ainsi que des informations sur la toxicité, les dangers liés à son utilisation et les précautions de manutention et de stockage.
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Ammonia is one of the most important industrial chemicals mainly used in a diversified set of industrial sectors such as fertilizers, explosives and polymers. This paper mainly discusses the industrial processes for ammonia production. The main production process involves a reaction between dinitrogen and dihydrogen gases. This process requires the use of a feed stock, mainly natural gas, coal or naphtha. The current paper also describes the physico-chemical properties of ammonia as well as basic information on the toxicity, hazardousness and handling and storage precautions of ammonia.
Auteur(s)
-
Asmaa ROUWANE : Rédactrice technique
INTRODUCTION
L’ammoniac (NH3) est un composé chimique composé d’un atome d’azote (N) et trois atomes d’hydrogène (H) existant à l’état liquide ou gazeux.
La production industrielle de l’ammoniac est divisée en deux grandes étapes : la fabrication du dihydrogène et la synthèse de l’ammoniac. Le dihydrogène est obtenu par reformage du méthane (ou d’autres hydrocarbures plus lourds comme le charbon et le naphta) par la vapeur d’eau. L’ammoniac est ensuite synthétisé par réaction catalytique entre le diazote de l’air et le dihydrogène provenant du gaz naturel/hydrocarbures et de la vapeur d’eau. Ce processus industriel de synthèse de l’ammoniac est appelé Haber-Bosch.
La technologie pour la production de l’ammoniac est bien établie, avec des modifications peu significatives du processus de synthèse original (Haber-Bosch).
Cependant, des améliorations ont été apportées sur le plan énergétique et consistent particulièrement à réduire la production du CO2 ou à mettre en place des sources d’énergies alternatives (i.e processus non générateur de CO2, production alternative du dihydrogène par voie photo et électrocatalytique).
L’ammoniac est principalement utilisé pour la fabrication d’engrais, d’explosifs et de polymères. Sur le plan agricole, l’ammoniac est l’élément essentiel constituant les engrais azotés et on retrouve environ 80 % de la production mondiale d’ammoniac dans l’industrie des engrais destinés à la fertilisation des sols.
L’ammoniac est l’un des plus importants produits chimiques de synthèse et se situe au deuxième rang derrière l’acide sulfurique. La production mondiale est estimée à 140 millions de tonnes par an. Cette production mondiale d’ammoniac est dominée par la Chine avec 32 % de la production mondiale totale en 2012. Les autres grands producteurs sont l’Inde (9 %), les États-Unis (7 %) et la Russie (7 %).
Compte tenu de la croissance de la population mondiale, la consommation d’ammoniac ne cesse de croître. Il est même estimé que la demande d’ammoniac augmentera à près de 200 millions de tonnes d’ici 2018. Le lecteur trouvera plus de détails sur les données statistiques relatives à la production mondiale de l’ammoniac dans le « Pour en savoir plus » [Doc. J6135].
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
reforming | industrial synthesis | natural gas
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 1997 par Jean-Paul MAZAUD
DOI (Digital Object Identifier)
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Glossaire2. Fiche produit NH3 (n°CAS : 1336-21-6)
2.1 Propriétés physico-chimiques
Formule : NH3.
Masse moléculaire : 17,032.
Dans les conditions ambiantes : gaz incolore, d’odeur très piquante.
Température normale d’ébullition : –33,35 °C (239,8 K).
Température de congélation : –77,7 °C (195,45 K).
Pression de vapeur :
-
0,43 MPa à 0 °C ;
-
0,858 MPa à 20 °C ;
-
2,035 MPa à 50 °C.
Masse volumique
-
du liquide : 682,0 kg/mg3 à –33,35 °C et 638,6 kg/m3 à 0 °C ;
-
de la vapeur saturante : 0,86 kg/m3 à –33,35 °C et 3,06 kg/m3 à 0 °C.
Viscosité du liquide à 20 °C : 0,155 cP (0,155 mPa.s).
Température critique : 132,4 °C (405,5 K).
Pression critique : 11,25 MPa.
Solubilité : l’ammoniac est soluble dans un grand nombre de solvants organiques et minéraux : eau, alcool, éther, tétrachlorure de carbone, chloroforme, chlorure d’éthylène, benzène, toluène. L’ammoniac est très soluble dans l’eau (33,1 % en masse à 20 °C). Les solutions dans l’eau sont connues sous le nom d’ammoniaque, elles sont incolores et de densité inférieure à celle de l’eau.
HAUT DE PAGE2.2 Hygiène et sécurité
2.2.1 Pictogrammes et mentions de danger
Les pictogrammes et mentions de danger de l’ammoniac selon les critères de l’annexe 1 du règlement CE n° 1272/2008 sont représentés sur la figure 2.
HAUT DE PAGE
Produit...
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Fiche produit NH3 (n°CAS : 1336-21-6)
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CINTI (G.), FRATTINI (D.), JANNELLI (E.), DESIDERI (U.), BIDINI (G.) - Coupling Solid Oxide Electrolyser (SOE) and ammonia production plant. - Applied Energy, 192, p. 466–476 (2017).
-
(2) - UYAR (T.S.) - Towards 100 % Renewable Energy : Techniques, Costs and Regional Case-Studies. - Springer International Publishing, Cham, pp. 453 (2017).
-
(3) - SERPIL (S.) - Investigation of Effect of Chemical Fertilizers on Environment. - Journal APCBEE Procedia, 1, p. 287-292 (2012).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Institut National de Recherche et de Sécurité INRS.
HAUT DE PAGE
Règlement (CE) No 1272/2008
HAUT DE PAGEProducteur d’ammoniac et fabricant de catalyseurs
Sociétés d’ingénierie
-
UHDE/ThyssenKrupp, Allemagne
-
KT – KINETICS TECHNOLOGY, Italie
-
Toyo Engineering Corporation, Japon
Unités de fabrication modernes et préparation de gaz de synthèse utilisant une purification cryogénique
Kellogg Brown and Root (KBR), États-Unis
Fabrication de catalyseurs et invention d’un four de reformage et d’un réacteur de synthèse
Haldor Topsoe, Danemark
Fours de reformage
Foster Wheeler, Grande Bretagne.
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