Cap 4 Amoniaco y Fertilizantes

PETROQUÍMICA DEL GAS NATURAL

MSc. Marco Antonio Calle Martínez

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CAPÍTULO 4

PROCESOS PETROQUÍMICOS PARA

TRANSFORMAR METANO A UREA Y

FERTILIZANTES

4.1 Producción de Amoníaco

4.1.1 Introducción

El amoníaco es un compuesto químico cuya molécula está compuesta por

un átomo de nitrógeno (N) y tres átomos de hidrógeno (H) y cuya fórmula química

es NH3.

El nombre de amoníaco deriva del nombre dado a una divinidad egipcia:

Amón. Los egipcios preparaban un compuesto, cloruro amónico, a partir de la



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orina de los animales en un templo dedicado a este Dios. Cuando se llevo a Europa

mantuvo ese nombre en recuerdo de la sal de Amón.

Propiedades físico químicas del amoníaco

• Gas incoloro en condiciones normales

• Temperatura de solidificación –77,7ºC

• Temperatura normal de ebullición –33,4ºC

• Calor latente de vaporización a 0ºC 302 kcal/kg

• Presión de vapor a 0ºC 4,1 atm.

• Temperatura crítica 132,4ºC

• Presión crítica 113atm.

• Densidad del gas (0ºC y 1atm.) 0,7714 g/l

Efectos tóxicos

Es tóxico por inhalación (edema pulmonar) y los vapores producen

irritación de ojos. Las salpicaduras de amoníaco líquido producen quemaduras y

un daño irreparable en los ojos.

Almacenamiento

El amoníaco se puede almacenar en almacenamientos refrigerados a presión

atmosférica y aproximadamente –33ºC con capacidades de 10000 a 30000 tn

(hasta 50000)

También puede almacenarse en esferas o tanques a presión a temperatura

ambiente y su presión de vapor con capacidades de hasta 1700 tn.

Por ultimo se utilizan esferas semirefrigeradas a presiones intermedias

(4atm) y 0ºC estas esferas también tienen capacidades intermedias entre los

almacenamientos a temperatura ambiente y los refrigerados.

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Resaltado



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4.1.2 Síntesis industrial

El NH3 se obtiene exclusivamente por el método denominado Haber-Bosh

(Fritz Haber y Carl Bosh recibieron el Premio Nobel de química en los años 1918

y 1931). El proceso consiste en la reacción directa entre el nitrógeno y el

hidrógeno gaseosos

N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) ∆Hº = -46,2 kj/mol

∆Sº < 0

es una reacción exotérmica por lo que un excesivo aumento de temperatura no

favorece la formación de amoníaco

25 ºC K = 6,8.105 atm.

450 ºC K = 7,8.10-2 atm.

Sin embargo, la velocidad a la que se forma NH3 a temperatura ambiente es

casi nula. Es una reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de

activación, consecuencia de la estabilidad del N2. La solución de Haber al

problema fue utilizar un catalizador (óxido de hierro que se reduce a hierro en la

atmósfera de H2) y aumentar la presión, ya que esto favorece la formación del

producto. Convertir el método de Haber en un proceso de fabricación fue trabajo

realizado por Carl Bosh, ingeniero químico de la BASF, quien de este modo

consiguió su nobel.

En la práctica las plantas operan a una presión de 100-1000 atm. y a una

temperatura de 400-600 atm. En el reactor de síntesis se utiliza α-Fe como

catalizador (Fe2O3 sobre AlO3 catálisis heterogénea). A pesar de todo, la

formación de NH3 es baja con un rendimiento alrededor del 15%. Los gases de



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salida del reactor pasan por un condensador donde se puede licuar el NH3

separandolo así de los reactivos, los cuales pueden ser nuevamente utilizados.

Los estudios sobre el mecanismo de la reacción indican que la etapa

determinante de la velocidad de la reacción es la ruptura de la molécula de N2 y la

coordinación a la superficie del catalizador. El otro reactivo, H2, se activa más

fácilmente. Se producen una serie de reacciones de inserción entre las especies

adsorbidas para producir el NH3.

El catalizador funciona adsorbiendo las moléculas de N2 en la superficie del

catalizador debilitando el enlace interatómico N-N; de esta forma se origina N

atómico el cual reacciona con átomos de hidrogeno que provienen de la

disociación de H2 que también tiene lugar en la superficie metálica.

Horno de síntesis

El comportamiento del acero frente al hidrógeno a altas presión y

temperatura es un factor determinante para la construcción de un horno de síntesis.

El hierro a elevadas temperatura y presión es permeable al hidrógeno, que en estas

condiciones es capaz de eliminar al carbono con formación de hidrocarburos. Con

esto el acero pierde resistencia y después de un cierto tiempo de funcionamiento el

horno puede rajarse y explotar. Para impedirlo se construye el horno con hierro

dulce pobre en carbono. Este apenas tiene resistencia a la presión y tampoco puede

evitar que el H2 se difunda a través, pero estas dificultades pueden salvarse si se

reviste este tubo con un segundo de acero al cromo-níquel , resistente a la presión

y se procura simultáneamente que el hidrógeno que se difunda a través del primero

se pueda eliminar del espacio entre ambos con facilidad y a baja presión.



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Existen numerosos métodos en la síntesis actual del amoniaco, pero todos

ellos derivan del proceso Haber-Bosch original. Las modificaciones más

importantes están relacionadas con la fuente del gas de síntesis, la diferencia en los

procesos de preparación del gas de síntesis y las condiciones de obtención del

amoniaco.

La producción de una planta de NH3 ronda las 1500 tn./día.

La fabricación de amoníaco constituye uno de los ejemplos de la industria química

pesada.

FIGURA 4.1 Materias primas



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El 77% de la producción mundial de amoniaco emplea Gas natural como materia

prima.

El 85% de la producción mundial de amoniaco emplea procesos de reformado con

vapor.

Gas natural Fuel oil pesado Carbón

Consumo de energía 1,0 1,3 1,7

Coste de inversión 1,0 1,4 2,4

Coste de producción 1,0 1,2 1,7

Las previsiones son que el gas natural siga siendo la materia prima

principal durante por lo menos los próximos 50 años

4.1.3 Proceso de producción de amoníaco

Método de reformado con vapor

A continuación se explica el proceso de obtención de amoníaco teniendo

como referencia el diagrama de flujo de bloques del método de reformado con

vapor. Este método es el más empleado a nive mundial para la producción de

amoniaco.

Se parte del gas natural constituido por una mezcla de hidrocarburos siendo

el 90% metano (CH4) para obtener el H2 necesario para la síntesis de NH3.



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Desulfuración

Antes del reformado tenemos que eliminar el S que contiene el gas natural,

dado que la empresa distribuidora le añade compuestos orgánicos de S para

olorizarlo.

R-SH + H2 RH + H2S hidrogenación

H2S + ZnO H2O + ZnS adsorción



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Reformado

Una vez adecuado el gas natural se le somete a un reformado catalítico con

vapor de agua (craqueo- rupturas de las moléculas de CH4). El gas natural se

mezcla con vapor en la proporción (1 : 3,3)-(gas : vapor) y se conduce al proceso

de reformado, el cual se lleva a cabo en dos etapas

Reformador primario

El gas junto con el vapor se hace pasar por el interior de los tubos del

equipo donde tiene lugar las reacciones siguientes

CH4 + H2O CO + 3H2 ∆H = 206 kj/mol

CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 ∆H = 166 kj/mol

reacciones fuertemente endotérmicas

Estas reacciones se llevan a cabo a 800ºC y están catalizadas por óxido de niquel

(NiO), así se favorece la formación de H2.

Reformador secundario

El gas de salida del reformador anterior se mezcla con una corriente de aire en este

2º equipo, de esta manera aportamos el N2 necesario para el gas de síntesis

estequiométrico N2 + 3H2. Además, tiene lugar la combustión del metano

alcanzándose temperaturas superiores a 1000ºC.

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ∆H<< 0

En resumen, después de estas etapas la composición del gas resultante es

aprox. N2 (12,7%), H2 (31,5%), CO (6,5%), CO2 (8,5%), CH4 (0,2%), H2O

(40,5%), Ar (0,1%). → conversión 99% de hidrocarburo.

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Purificación

El proceso de obtención de NH3 requiere un gas de síntesis de gran pureza,

por ello se debe eliminar los gases CO y CO2.

Etapa de conversión.

Tras enfriar la mezcla se conduce a un convertidor donde el CO se

transforma en CO2 por reacción con vapor de agua,

CO + H2O ↔ CO2 + H2 ∆H = -41 kj/mol

esta reacción requiere de un catalizador que no se desactive con el CO. La

reacción se lleva a cabo en dos pasos,

a) A aprox. 400ºC con Fe3O4.Cr2O3 como catalizador → 75% de la conversión.

b) A aprox. 225ºC con un catalizador más activo y más resistente al

envenenamiento: Cu-ZnO → prácticamente la conversión completa.

Etapa de eliminación del CO2.

Seguidamente el CO2 se elimina en una torre con varios lechos mediante

absorción con K2CO3 a contracorriente, formándose KHCO3 según

K2CO3 + CO2 + H2O 2KHCO3

Este se hace pasar por dos torres a baja presión para desorber el CO2, el

bicarbonato pasa a carbón liberando CO2. (subproducto- para fabricación de

bebidas refrescantes).



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Etapa de metanación.

Las trazas de CO (0,2%) y CO2 (0,09%), que son peligrosas para el

catalizador del reactor de síntesis, se convierten en CH4:

CO + 3H2 CH4 + H2O

CO2 + H2 CH4 + 2H2O

Proceso sobre lecho catalítico de Ni (300ºC).

Síntesis de amoníaco

Así se obtiene un gas de síntesis con restos de CH4 y Ar que actúan como

inertes.

A continuación el gas se comprime a la presión de 200 atm. Aproximadamente

(compresor centrífugo con turbina de vapor) y se lleva al reactor donde tiene lugar

la producción del amoníaco, sobre un lecho catalítico de Fe.

N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)

En un solo paso por el reactor la reacción es muy incompleta con un

rendimiento del 14-15%. Por tanto, el gas de síntesis que no ha reaccionado se

recircula al reactor pasando antes por dos operaciones,

• a) extracción del amoníaco mediante una condensación.

• b) eliminación de inertes mediante una purga, la acumulación de inertes es

mala para el proceso. El gas de purga se conduce a la unidad de

recuperación



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FIGURA 4.2 Compresión y síntesis del amoníaco

El amoníaco se almacena en un tanque criogénico a -33ºC, el amoníaco que

se evapora (necesario para mantener la temperatura) se vuelve a introducir en el

tanque.

4.1.4 Usos del amoniaco

La mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de fertilizantes,

como

• nitrato amónico: NH4NO3

• sales amónicas: (NH4)2SO4 , (NH4)3PO4

• urea: (NH2)2C=O

Otros usos del amoníaco incluyen:

• Fabricación de HNO3. Explosivos y otros usos.

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• Caprolactama, nylon

• Poliuretanos

• Gas criogénico por su elevado poder de vaporización.

• Productos de limpieza domésticos tales como limpia cristales.

Aspectos ambientales de la producción de amoniaco

La fabricación de amoníaco de amoníaco es un proceso muy limpio no

existen vertidos líquidos.

Es un proceso que consume mucha energía, por lo que, es necesario máxima

recuperación y el eficiente empleo del calor liberado

4.2 Producción industrial de urea

La síntesis de urea a nivel industrial se realiza a partir de amoníaco

(NH3) líquido y anhídrido carbónico (CO2) gaseoso. La reacción se verifica en 2

pasos. En el primer paso, los reactivos mencionados forman un producto

intermedio llamado carbamato de amonio y, en la segunda etapa, el carbamato se

deshidrata para formar urea.

Surge un problema dado que las velocidades de las reacciones son

diferentes. La priera etapa es mucho más rápida que la segunda, con lo cuál el

carbamato intermedio se acumula. Además, la primera reacción no se verifica por

completo, por lo que también quedan amoníaco y dióxido libres. En adición a esto,

debe mencionarse que el carbamato es un producto altamente corrosivo, por lo

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Resaltado



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cuál lo que se hace es degradar la parte de carbamato no convertida a urea en sus

reactivos de origen, y luego volver a formarlo.

Vemos que la primera reacción es exotérmica, y la segunda es endotérmica.

Un problema del proceso es que en el segundo paso de la reacción, se forma

un producto llamado biuret, que resulta de la unión de dos moléculas de urea con

pérdida de una molécula de amoníaco. Este producto es indeseable por ser un

tóxico. Por esta razón es necesaria su eliminación.

Según lo expuesto, el proceso completo de producción de la urea puede

separarse en las siguientes etapas.

1. Obtención de CO2

2. Obtención de amoníaco

3. Formación de carbamato

4. Degradación del carbamato y reciclado.

5. Síntesis de urea

6. Deshidratación, concentración y granulación

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FIGURA 4.3 Diagrama del proceso completo de producción de la urea



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Obtención de CO2

El CO2 se obtiene a partir de gas natural, mediante la reacción conocida

como reforming.

Antes del reforming, deben separarse las impurezas del gas, tales como

gotas de aceite, partículas de polvo, y sobre todo desulfurar el gas, ya que el azufre

interfiere con la acción de los catalizadores.

FIGURA 4.4 Diagrama del proceso de obtención de CO2

Luego de purificar el gas, se procede a la obtención de CO2 mediante dos

etapas de reforming catalítico con vapor de agua. El calor necesario para la

reacción, la cuál es endotérmica, proviene de la combustión del gas natural y de

los gases parcialmente reformados. Se deja entrar aire al reactor para obtener la



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relación necesaria de H2/N2 para la posterior obtención del amoníaco. La reacción

es la siguiente

2 CH4 + 3 H2O CO + CO2 + 7 H2

Las dos etapas de reforming se verifican según la reacción expuesta, y a la

salida de la segunda etapa, se obtiene un gas con las siguientes proporciones: 56%

H2, 12% CO, 8% CO2, 23% N2 y menos de 0,5% CH4.

Para eliminar el CO y convertirlo en CO2, se realiza la conversión de CO

haciendo que reaccione catalíticamente con vapor de agua para formar CO2 y H2

usando hierro y cobre como catalizadores.

Del gas resultante se separa el CO2 mediante una solución de mono etanol

amina (MEA), mediante la siguiente reacción:

MEA (CO2) MEA + CO2

Compresión del anhídrido carbónico

El dióxido resultante es enviado a dos etapas sucesivas de compresión en

las cuáles se eleva la presión a 160 atmósferas absolutas. Al dióxido se le agregan

pequeñas cantidades de aire pasivante para inhibir la acción corrosiva.

Obtención de amoníaco

El otro reactivo necesario para la producción de urea es el amoníaco. Éste

se obtiene a partir del gas reformado separado del CO2. Se produce primeramente

una etapa de metanación para convertir a metano las bajas proporciones que

quedan de CO y CO2 en circulación, dado que éstos interferirían en la acción del

catalizador en la etapa final de síntesis del amoníaco



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CO + 3 H2 CH4 + H2O

CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O

Luego de la metanación, el gas circulante se compone de aire, metano y

vapor de agua, los cuales reaccionan con catalizador de hierro para formar

amoníaco en estado gaseoso según:

7 CH4 + 10 H2O + 8 N2 + 2 O2 16 NH3 + 7 CO2

El amoníaco gaseoso se condensa por enfriamiento y se separa del gas para

almacenarlo a presión de unas 13 atmósferas. El amoníaco gaseoso remanente es

recirculado al loop de síntesis.

FIGURA 4.5 Diagrama del proceso de obtención de NH3



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Formación del carbamato

La reacción de síntesis de Urea se lleva a cabo a altas presiones (200 bar) y

el nivel térmico óptimo (190ªC) en un reactor construido en acero inoxidable

especial.

La reacción se produce entre el amoníaco, el CO2 y la solución reciclada de

carbamato, proveniente de la etapa de absorción.

El carbamato de amonio se forma a partir de CO2 y NH3 según la siguiente

reacción (esta reacción genera calor):

2NH3 (g) + CO2 (g) NH2 – COONH4(l)

?H= -117 kJ/mol

Amoniaco + Gas Carbónico Carbamato de Amonio

Antes de ingresar al reactor, el CO2 es comprimido hasta 200 atm, mediante

un compresor eléctrico y el amoníaco hasta 145 atm.

El NH3 y el CO2 reaccionan rápida y exotérmicamente, en una primera

etapa, para formar el carbamato, que luego se deshidrata a urea + agua. Esta

reacción logra cerca del 100% en condiciones normales.

Descomposición del carbamato.

No todo el Carbamato de Amonio se descompone en Urea y Agua. La

fracción que se descompone para formar Urea en relación a la cantidad total que

ingresa al reactor se denomina conversión. La conversión de Carbamato en Urea

en el reactor está en el orden de 70%. Es decir que de cada 100 Kg de carbamato



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que se forman, sólo 70 Kg pasan a Urea. El resto debe reciclarse permanentemente

y en forma contínua al reactor para lograr una conversión total.

Como habíamos visto, el carbamato se forma mucho más rápido que la

urea. Al ser altamente corrosivo, su manejo es muy difícil. Por ésta razón, lo que

se hace es degradarlo nuevamente a NH3 y CO2 para luego volver a formarlo.

La reacción de descomposición:

NH2 – COONH4 (l) 2NH3 (g) + CO2 (g)

Se logra de dos formas:

1. Bajando la presión y temperatura, se desplaza el equilibrio hacia los

reactivos. Luego la mezcla gaseosa se vuelve a comprimir causando su

recombinación. Si hay amoníaco en exceso, este se separa en forma gaseosa

de la solución de carbamato. Para disminuir los costos totales de la

recompresión, esta se realiza en dos etapas.

2. La otra forma es mediante el stripping del amoníaco, desplazando la

reacción hacia productos. Al bajar la presión parcial del reactivo, el sistema

evoluciona hacia su equilibrio degradando el carbamato. Esta forma tiene la

ventaja de poder hacerse a la presión de síntesis, lo que reduce el costo de

recompresión.

Síntesis de urea.

El carbamato se deshidrata a urea mediante la reacción:

NH2 – COONH4 (l) NH2 – CO – NH2 (l) + H2O (l)

?H= +15.5 kJ/mol



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Como se ve, la reacción es endotérmica, y habíamos dicho que es mucho

más lenta que la de producción de carbamato. La cinética de la reacción aumenta

con la temperatura, con una mayor relación NH3/CO2 y disminuye con una mayor

presencia de agua.

La producción de la Urea se realiza en un reactor vertical, que opera a 188

– 190 ºC y 160 Kgf/cm2 absoluta, una relación N/C de 3,6 – 3,8, un tiempo de

residencia de alrededor de 45 minutos y un grado de conversión (en un paso) del

65 – 70 %.

Esta operación combina la formación de carbamato (exot., rápida) en su

parte inferior, por la alimentación de CO2 y NH3 en exceso y la descomposición

del carbamato en urea (mucho mas lenta y endotérmica).

Formación de biuret

El biuret se forma cuando dos moléculas de urea se unen liberando una

molécula de amoníaco según

2 NH2 – CO – NH2 NH2 – CO – NH – CO – NH2 + NH3

Se trata de una sustancia altamente tóxica para las plantas, por lo cuál su

concentración en la urea debe ser muy baja, menor al 0.4%. Para lograr bajas

concentraciones se usa un exceso de amoníaco en la síntesis de urea.

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FIGURA 4.6 Diagrama explicativo

Concentración

La corriente de Urea y agua obtenida en las etapas de Descomposición, la

cual contiene aproximadamente 70% de Urea, es concentrada al 80% en un

concentrador de vacío mediante la aplicación de calor externo utilizando vapor de

agua. Esta corriente se denomina Urea de Síntesis, y es bombeada hacia la unidad

de Evaporación.

Evaporación

La corriente proveniente del Concentrador se sigue concentrado en dos

etapas de Evaporación, la primera de ellas (se concentra hasta 95 %) operando a

0.3 Kg/cm2 absolutos y la segunda (se concentra hasta 99.8 %) a muy alto vacío,



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para lograr la evaporación del agua sin descomponer térmicamente la Urea. Un

equipo clave de esta etapa es un eyector de importantes dimensiones que permite

lograr los niveles de vacío requeridos.

Se obtiene de este modo una corriente de Urea fundida a 132 °C con muy bajo

contenido de agua, del orden de 0.5%. Esta corriente es enviada a la Torre de

Prilling para la formación de perlas de Urea.

Granulación

Luego se pasa al perlado de Urea (formación de pequeñas perlas del orden

de 2 – 4 mm de diámetro) se realiza en la Torre de Perlado (Torre de Prilling).

La Urea fundida es bombeada a la parte superior de la torre de 80 mts de

altura y 16 mts. de diámetro. Mediante un canasto giratorio con unas 6000

pequeñas perforaciones se logra obtener una lluvia de Urea fundida, cuyas gotas se

van solidificando primero y enfriando luego durante su caída libre, a la vez que se

hace circular aire en sentido contrario mediante grandes ventiladores ubicados en

la parte superior de la torre.

Se obtiene de este modo el producto final, a unos 40 – 50 °C de

temperatura, el cual es transportado mediante elevadores y cintas a los silos de

almacenaje.



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4.3 Fertilizantes nitrogenados en base al Gas Natural.-

Usos del amoniaco y urea:

• A partir del NH3 se obtiene la urea y a partir de esta se producen

fertilizantes agrícolas, nitrato de amonio, sulfato de amonio y ácido nítrico.

• Se importa la totalidad en Bolivia

• El amoniaco es usado como refrigerante y como químico de uso general.

• Una fábrica de 560 Ton /año cuesta unos 320 MM$us y puede vender 70

MM$us /año (Fuente: YPFB)

Proceso:

1. Descarbonización.

Se retira el CO del gas natural, en un lecho adsorbente de aminas.

2. Reformado.

Se usa un catalizador de Ni:

CH4 + H2O � 3 H2 + CO

Rendimiento mayor a 90%.

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Resaltado



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3. Conversión

El CO pasa por el proceso de conversión y luego se hace la

purificación del gas. En lecho catalizador de óxido de Fe:

CO + ½ O2 � CO2

El CO2 es retirado dejando el hidrógeno libre de impurezas y se purifica el

H2.

4. Metanación.

Trazas de CO y CO2 se convierten en CH4 en un lecho de

catalizador de níquel.

5. Compresión y síntesis del amoniaco.

Se inyecta oxígeno y la mezcla de gases se comprime a presión de

320 kg/cm2 y sometida a temperatura de 400ºC en lecho catalizador de

óxido de hierro, para dar:

N2 + 3 H2 � 2 NH3

11 CH4 + 10 H2O + 8 N2 + 10 O2 � 16 NH3 + 8 H2O +

11 CO2

El amoniaco formado tiene rendimiento del 90%

6. Formación de Carbamato.

A 200 bares y 190 oC se realiza la primera etapa de la síntesis de la urea.

2 NH3 + CO2 � NH2COONH4



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7. Síntesis de Urea.

A 160 bares y 190 oC se realiza la deshidratación del carbamato, con

conversión del 65 al 70 %, con un tiempo de residencia de 45 min.

NH2COONH4 � NH2CONH2 + H2O

8. Degradación del carbamato.

Se degrada el carbamato restante para volver a formarlo por sus

características corrosivas.

NH2COONH4 � 2 NH3 + CO2

9. Concentración.

La corriente de Urea y agua obtenida en las etapas de

Descomposición, la cual contiene aproximadamente 70% de Urea, es

concentrada al 80% en un concentrador de vacío mediante la aplicación de

calor externo utilizando vapor de agua. Esta corriente se denomina Urea de

Síntesis, y es bombeada hacia la unidad de Evaporación.

10. Evaporación.

La corriente proveniente del Concentrador se sigue concentrado en

dos etapas de Evaporación, la primera de ellas (se concentra hasta 95 %)

operando a 0.3 Kg/cm2 absolutos y la segunda (se concentra hasta 99.8 %)

a muy alto vacío, para lograr la evaporación del agua sin descomponer



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térmicamente la Urea. Un equipo clave de esta etapa es un eyector de

importantes dimensiones que permite lograr los niveles de vacío requeridos.

Se obtiene de este modo una corriente de Urea fundida a 132 °C con

muy bajo contenido de agua, del orden de 0.5%. Esta corriente es enviada a

la Torre de Prilling para la formación de perlas de Urea.

11. Granulación.

Luego se pasa al perlado de Urea (formación de pequeñas perlas del

orden de 2 – 4 mm de diámetro) se realiza en la Torre de Perlado (Torre de

Prilling).

La Urea fundida es bombeada a la parte superiror de la torre de 80

mts de altura y 16 mts. de diámetro. Mediante un canasto giratorio con unas

6000 pequeñas perforaciones se logra obtener una lluvia de Urea fundida,

cuyas gotas se van solidificando primero y enfriando luego durante su caída

libre, a la vez que se hace circular aire en sentido contrario mediante

grandes ventiladores ubicados en la parte superior de la torre.

Se obtiene de este modo el producto final, a unos 40 – 50 °C de

temperatura, el cual es transportado mediante elevadores y cintas a los silos

de almacenaje.



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FIGURA 4.7 Esquema de una planta de producción de NH3 (Amoniaco)

Fuente: Presentación del Dr. Saúl Escalera.

Utilidades.-

• El amoniaco así producido NH3 es totalmente comerciable como

fertilizante, pero puede ser utilizado como materia prima para producir urea

y nitrato de amonio; ambos fertilizantes son muy utilizados en la industria

agrícola mundial.

• También importante mencionar que el amoniaco es utilizado para producir

derivados, como las aminas primarias (colectores para la flotación de

minerales), secundarias y terciarias (extractores solventes para refinar

cobre, uranio y otros) y cuaternarias (usadas en la formulación de enjuagues

de cabello y emulsificadores catiónicos para el asfalto que pavimenta

calles).

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Resaltado



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FIGURA 4.8 La obtención de fertilizantes

Fuente: Sistema virtual, Imágenes de Google.

FIGURA 4.9 Derivados fertilizantes

Fuente: Presentación del Dr. Saul Escalera.

Tipos de fertilizantes: producto en el mercado.-

- Fertilizantes Nitrogenados: urea, Nitrato amónico y Sulfato amónico.

- Existen otros tipos de fertilizantes



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Mercados.-

• En cuanto al mercado para fertilizantes bolivianos, éste esta muy abierto en

Sudamérica, especialmente el Comunidad Andina de Naciones (Perú,

Ecuador, Colombia y Venezuela) y el Mercosur (Brasil, Argentina,

Uruguay, Paraguay y Chile), donde la demanda para la próxima década será

de alrededor de 3 millones de TM/año [Salgado, 1997]. Por lo tanto, una

planta de Bolivia deberá producir 1.000 TM/día de NPK que no solo

cubriría la demanda nacional que es muy baja (unos 50 mil TM/año), sino

que satisfaría la demanda del MERCOSUR y del CAN Esto se debe a que

los fertilizantes nitrogenados son muy importantes en la agricultura

continental (soya, café, banano, arroz, caña de azúcar, algodón, tabaco y

pastos).

PLANTA DE UREA – Prefactibilidad de la implementación de una planta en

el departamento de Cochabamba.

- Costo de la planta: 81 MM $us.

- Producción: 600.000 TM anuales - 150 $us/TM

- Subproducto: Amoniaco y Gas Licuado de Petróleo

(GLP).

- Después de 12 años de producción, se queda la prefectura en propiedad

de la planta de urea.

- Producirá 200 empleos fijos y 1000 empleos indirectos en diversas

instancias.

- Se utilizarán 300 camiones.

Cap 4 Amoniaco y Fertilizantes

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