La Producción De Fertilizante A Partir De Gas Natural.

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS SEMINARIO: Extracción, Procesamiento, Distribución Y Estudio Del Mercado Del Gas Natural. Vigencia: DES/ESIQIE/35599/19/09 La Producción De Fertilizante A Partir De Gas Natural. TESINA QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO QUIMICO INDUSTRIAL PRESENTA: DE LEÓN VÁZQUEZ EMPERATRIZ QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO INDUSTRIAL PRESENTA: MENDOZA DE LA FUENTE DANIELA ALEJANDRA QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN INFORMATICA PRESENTA: SALAZAR SUÁREZ ADRIÁN SERGIO PROFESORES: Ing. Vidal Francisco Camaño Domínguez. M. en C. Moisés Jaime Sánchez Velázquez. Ing. Ricardo E. García Rosas. Ing. Jorge Rebolledo Centeno. M. en C. Jesús Romo Toledano. PERIODO DEL SEMINARIO: DEL 23 DE FEBRERO DEL 2009 AL 9 DE JUNIO DEL 2009.

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3 Índice Tema. Páginas. 1. Resumen Justificación de proyecto Introducción Breve historia del gas natural Qué es el gas natural? La composición del gas natural Características principales del gas natural Generalidades Diferencias entre abonos y fertilizantes Que es un fertilizante? Tipos de fertilizante Producción de fertilizantes Impactos ambientales potenciales Compuestos del nitrógeno. El amoniaco Propiedades fisicoquímicas del amoniaco Aplicaciones de NH Efectos tóxicos en la salud Efectos en el medio ambiente Almacenamiento Proceso Síntesis industrial Horno de síntesis Materias primas Método de reformado con vapor Desulfuración Reformado Reformador primario Reformador secundario Purificación Etapa de conversión Etapa de eliminación del CO Etapa de metanización Síntesis de amoniaco Secado por aspersión y su uso en la encapsulación Procesos de encapsulación Secado por aspersión Elementos del diseño Estudio de mercado El producto El mercado º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 1

4 Índice Tema. Páginas La demanda La oferta El precio La comercialización Estudio técnico Concepto del estudio técnico Objetivos del estudio técnico Elementos del estudio técnico Tamaño óptimo Factores que determinan el tamaño de una planta El tamaño del proyecto y la organización Métodos para representar el proceso Selección del proceso de producción Localización La macro-localización La micro-localización Los métodos de localización Ingeniería básica Estudio administrativo Concepto estudio administrativo Objetivo del estudio administrativo Elementos que integran el estudio administrativo Estudio financiero y evaluación económica Conceptos del estudio financiero y evaluación económica Objetivo del estudio financiero y evaluación económica Elementos que lo componen Pasos para elaborar el estudio financiero Pasos para elaborar la evaluación económica La realidad actual del fertilizante NH 3 en México Requisitos para contratar el servicio de gas natural Pymes Grandes Clientes Condiciones generales para la prestación del servicio Conclusiones Fuentes Anexo 1. NORMA Oficial Mexicana NOM Apéndice A º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 2

5 1. Resumen. Primero justificaremos por que es importante este tipo de industria en México, después se dará una breve introducción donde veremos la historia del gas natural. Comprendiendo qué es el gas natural? Su composición, características principales. Posteriormente entraremos en materia con el proceso de los fertilizantes en especial los nitrogenados, que son producidos a base del amoniaco. Principales impactos ambientales, composición, aplicaciones, síntesis industrial, aspectos de diseño que afectan a nuestro proyecto, de una forma referencial debido a que para desarrollar plenamente estos puntos requerimos de un estudio más amplio del mercado y diseño de una planta de amoniaco. Requisitos para contratar suministro del gas natural, para la producción de fertilizante. Finalizando con la conclusión de esta tesina en donde daremos un enfoque crítico, en donde veremos como la producción de fertilizante en México debe ser prioridad, por las razones que tocaremos más adelante. Anexamos la normatividad mexicana que rige nuestro país y en el apéndice de este trabajo proporcionamos una serie de formatos útiles para el personal ocupacionalmente expuesto. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 3

6 2. Justificación del proyecto. Debido a la necesidad mundial actual, se deben implementar medidas, para el desarrollo del sector agropecuario, por la creciente demanda de alimentos en donde es común que muchos agricultores utilicen como fuente de fertilización tan sólo la urea y algún otro fertilizante adicional. El resultado no siempre responde a las expectativas de los productores y, muchas veces, se obtienen rendimientos por debajo de lo esperado. Generalmente, se culpa de estos bajos rendimientos al clima, a la presencia de enfermedades y a que los terrenos ya no tienen la misma capacidad productiva. No están equivocados, especialmente en esto último, pues el suelo al ser explotado pierde elementos esenciales y vitales para el desarrollo normal de las plantas. El error más grande de los agricultores es creer que aplicando una fuerte dosis de urea, que sólo aporta nitrógeno, cubrirán las necesidades nutricionales de sus cultivos. Lo cierto es que las plantas necesitan, además de nitrógeno, dieciséis elementos esenciales, los cuales son consumidos en diferentes cantidades. Todos ellos se relacionan y son determinantes en el desarrollo de las plantas y la obtención de buenos rendimientos. Estos elementos se dividen en dos grupos principales: No minerales y minerales. Los nutrientes no minerales son: Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O), que se encuentran en la atmósfera y en el agua y son utilizados en la fotosíntesis. Los trece nutrientes minerales se dividen en tres grupos: Primarios, secundarios y micro nutrientes y se encuentran en el suelo, en la materia orgánica y en los fertilizantes sintéticos. Los nutrientes minerales son los siguientes: Primarios: Nitrógeno, Fósforo y Potasio. Secundarios: Calcio, Magnesio y Azufre. Micro nutrientes: Boro, Cloro, Cobre, Hierro, Manganeso, Molibdeno, Zinc. También puede incluirse dentro de este grupo al Cobalto. Cuando uno de estos elementos no es absorbido en las proporciones adecuadas por la planta, los rendimientos disminuyen al no satisfacer los requerimientos de los cultivos, es decir, el rendimiento de un cultivo se encuentra limitado por la deficiencia de cualquiera de los elementos absorbidos, aún cuando los demás elementos esenciales se encuentren en cantidades adecuadas. La mejor forma de obtener buenos rendimientos en las cosechas, consiste en proporcionar al cultivo una fertilización balanceada y completa. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 4

7 Cuando existen deficiencias de algún nutriente, el agricultor tendrá que proporcionarlo mediante la fertilización correspondiente de acuerdo con el análisis de suelos que debería haber realizado antes de la siembra. Y complementado luego con los análisis foliares tomados en el momento oportuno. Este momento dependerá del tipo de cultivo, pero por lo general se recomienda realizarlo antes de la floración. También debemos de considerar: La implementación de nuevas técnicas de cultivo: Como la poda o el injerto, así como la introducción de nuevas especies, tratamientos fitosanitarios, etcétera. Manipulación genética: Que no es más que la formación de nuevas combinaciones de material hereditario por inserción de moléculas de ácido nucleico, obtenidas fuera de la célula, en el interior de cualquier virus, plásmido bacteriano u otro sistema vector fuera de la célula. De esta forma, se permite su incorporación a un organismo huésped, en el que no aparecen de forma natural pero en el que dichas moléculas son capaces de reproducirse de forma continuada. Al referirse al proceso en sí, puede hablarse de manipulación genética, ingeniería genética o tecnología de ADN recombinante. También admite la denominación de clonación molecular o clonación de genes, dado que la formación de material heredable puede propagarse o crecer mediante el cultivo de una línea de organismos genéticamente idénticos (en este punto, existe un debate en donde se discute hasta qué punto esta manipulación no sea contraproducente). Estudios climáticos: Este comprende, desde predecir condiciones futuras geográficas en el ámbito mundial, hasta la creación de climas artificiales (convirtiendo sitios como el desierto en áreas de cultivo óptimas). Con lo anterior, se justifica el desarrollo de esta tesina, en donde describiremos la implementación para la obtención de fertilizante a partir de gas natural, pues se encuentra en abundancia, a un precio atractivo y con una utilidad óptima, por su alta eficiencia de ración, que es de un 90 %. Con todo esto, esperamos que se estimule e implemente el desarrollo de este tipo de infraestructura, que en condiciones como las actuales, requiere México para poder competir pero principalmente, abastecer el mercado nacional. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 5

8 En esta tesina describiremos aspectos esenciales, para ir integrando un cúmulo de conocimientos que nos den la base para comprender dicho proceso, así como de factores técnicos. Para el desarrollo de esta tesina se hizo uso de la ingeniería química, industrial e informática, debido a que para su creación, se contó con estas tres áreas de la ingeniería demostrando así, que el Instituto Politécnico Nacional, cuenta con una amplia área de disciplinas, que en condiciones como esta, se coordina para realizar un trabajo acorde a los requerimientos de nuestra institución, para con ello poder concluir nuestros estudios profesionales y con esto poder recibir un título profesional y cédula profesional, y con ello cumplir los requerimientos legales que norman nuestro país y poder ostentar el grado de Ingeniero, con el cual dignificaremos día a día a nuestro México y a nuestra institución que nos preparó para ser lo que hoy somos y poder crear un mejor país. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 6

9 3. Introducción. La presente tesina trata el tema de obtención de fertilizante, esto a partir del gas natural, que se obtiene de procesos petroquímicos y donde el amoniaco es el elemento base en la producción de fertilizantes Breve historia del gas natural Inglaterra inicia la industria de comercialización del gas natural. El cual era manufacturado a partir del carbón. Agosto 27, En esta fecha el Edwin Drake, encuentra en un pozo gas natural a 23 metros de profundidad en Titusville, Pensilvana La industria del gas natural fue regulada por primera vez. Se reguló el precio del gas natural, ya que era un monopolio. 1950's. Se construyen tuberías en todo el continente americano. EUA logra un millón de millas s. Se construyen los primeros prototipos de vehículos de gas natural s y 1990 s. La industria se aleja de la regulación gubernamental. Se incrementa el suministro del gas y los precios se reducen en un 50% de 1985 a s. Se inicia la comercialización de autos a gas natural. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 7

10 3.2. Qué es el gas natural? El Gas Natural es un recurso energético, de origen natural, fósil que puede encontrarse tanto en el subsuelo continental o marino. Ocupa el tercer lugar en el mundo entre las fuentes de energía primarias y ocupa la quinta parte del consumo tanto en Europa, como en el resto del mundo. Sus amplios beneficios tanto ambientales como energéticos y económicos son puntos clave en el desarrollo y utilización del mismo. Es una fuente de energía que está en plena carrera ascendente. Su origen se remonta a millones de años atrás, con la muerte y descomposición de distintos organismos como animales y plantas, quienes quedaron sepultados bajo lodo y arena, pasado el tiempo sobre sus cadáveres. Extensos milenios pasaron sobre sus cuerpos, como el polvo que se depositó sobre estos degradados organismos, que poco a poco fue hundiéndolos más y más profundo, mientras que la presión que la tierra ofreció sobre estos cuerpos sumados al intenso calor que el magma bajo las placas terrestres ofrecía, permutó estos cuerpos en petróleo crudo y gas natural. Este último, suele encontrarse entre las porosidades de las rocas que lo contienen, aunque pueden encontrarse atrapadas entre sólidas rocas subterráneas que no permiten que el gas fluya entre porosidades (como si se acumulara en una bolsa entre la porosidad de las rocas subterráneas), cuando esto sucede, se conoce como un yacimiento. Estos yacimientos tienen dos clasificaciones generales, dependiendo de la presencia de petróleo junto con el gas se les denomina: Yacimientos Asociados. Cuando en el yacimiento aparece acompañado de petróleo. Yacimientos No asociados. Cuando está acompañado únicamente por pequeñas cantidades de otros hidrocarburos o gases. Estos depósitos aparecerán donde la actividad biológica fue elevada, como en las áreas próximas a las antiguas costas. Sin embargo, la mayoría de los ambientes marinos son ricos en oxígeno, lo que conlleva a la descomposición de los restos orgánicos antes de que puedan ser enterrados por otros sedimentos. Por consiguiente, las acumulaciones del petróleo y de gas no están tan generalizadas como los ecosistemas marinos que sustentan abundante actividad biológica. A pesar de este factor limitante, grandes cantidades de materia orgánica es enterrada y protegida de la oxidación en muchas cuencas sedimentarias costeras. Con el paso del tiempo, y al aumentar el enterramiento a lo largo de millones de años, las reacciones químicas transforman gradualmente parte de la materia orgánica original en los hidrocarburos líquidos y gaseosos que denominamos petróleo y gas natural. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 8

11 A diferencia de la materia orgánica a partir de la cual se formaron, el petróleo y gas natural son móviles. Estos fluidos son gradualmente exprimidos de las capas compactas, ricas en lodo, donde se originan, hacia rocas permeables adyacentes, como la arenisca, cuya porosidad entre los granos del sedimento es mayor. Dado que eso ocurre bajo el agua, las capas de roca que contienen el petróleo y el gas se saturan de agua, pero al ser menos densos que esta, migran hacia arriba a través de los espacios porosos de las rocas que los encierran. Los yacimientos petrolíferos se forman cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas: rocas impermeables, estructuras de plegamiento geológico, márgenes de cuerpos salinos subterráneos llamados diapiros salinos, entre otras). Si lo anterior no ocurre, los fluidos acaban alcanzando la superficie, momento en el cual el componente líquido aflorará a la vista, y los componentes volátiles se evaporarán. El petróleo presenta gran variación en diversos parámetros como color, densidad, gravedad, viscosidad, capacidad calorífica, entre otros. Su densidad va de 0.75 g/ml a 0.95 g/ml, y el aspecto varía desde los fluidos líquidos de color amarillento, a los que son negros y viscosos. Estas variaciones se deben a la presencia de diferentes compuestos como los terpenos, que modifican su densidad y composición La composición del gas natural. La composición de este gas, no es previsible, pues varía constantemente en la composición de estos gases brutos. Mayoritariamente, contienen entre un 60% y 80% de metano, 3% de propano, entre 5% y 9% de etano, y de 2% a 14% de hidrocarburos superiores. Sin embargo, es claro que no necesariamente siempre se respetan las proporciones. Por ejemplo, en un pozo de Pensilvania, Estados Unidos, ofrece gas con prácticamente 99% de metano, y en Kentucky, en este mismo país, contiene solamente un 2% de dicho gas. Es muy factible encontrar asimismo, cantidades variables de otros gases, que no son hidrocarburos, como el nitrógeno, anhídrido sulfurado e hidrógeno sulfurado. El gas natural que abunda en nuestras vidas diarias, tiene una composición de metano en un 90%, y en notable menor proporción, gases como etano, propano, butano, pentano, y pequeñas proporciones de gases inertes. Una vez separado el propano y los butanos por liquefacción, el gas natural se utiliza principalmente como combustible. Una vez terminada la refinación, la composición del gas natural oscila entre un 70% y 90% de metano, entre 6% y 24% de etano y propano entre 1% y 8%. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 9

12 Aunque como ya se ha mencionado, se hace difícil preestablecer las cantidades de los susodichos gases en cada extracción, se ha planteado una composición típica estandarizada, con los valores mencionados obtenemos que. Hidrocarburo Composición Rango Química (en %) Metano CH Etano C 2H6 2-6 Dióxido de CO 2 Carbono 0-2 Propano C 3H8 0-2 Nitrógeno N 0-1 Tabla 1. Composición del gas natural típica 3.4. Características principales del gas natural. Más liviano que el aire. El gas natural es entre 35 a 40 % más liviano que el aire, lo que significa que se disipa en la atmósfera en caso de fuga, disminuyendo el peligro de explosión. En su estado original, el gas natural es insípido, incoloro e inodoro, es decir no tiene sabor, no tiene color y tampoco tiene olor. Por ello se agrega un compuesto (Mercaptano) que permite que las personas con sentido normal del olfato detecten su presencia. No es tóxico. El gas natural no produce envenenamiento al ser inhalado. La razón es que ninguno de sus componentes (metano, etano, nitrógeno, dióxido de carbono) es tóxico. De todos modos, deben tomarse precauciones en recintos cerrados, ya que una fuga muy grande podría desplazar el aire del recinto y producir asfixia (falta de oxígeno). Es menos inflamable. En este aspecto es necesario definir algunos elementos para entender mejor esta característica: 1. La combustión se produce con la presencia de combustible, oxígeno y calor. Estos tres elementos forman el llamado triángulo de combustión. Si fallara cualquiera de ellos, simplemente no habría combustión. 2. Para que se produzca la combustión es necesario que los elementos combustible y oxígeno estén en una proporción correcta. La combustión sólo se produce si la mezcla aire gas tiene entre un 4.5% y un 14.5% de gas. Esto significa que al existir una cantidad menor a 4.5% de gas en la mezcla, no habrá combustión. Igualmente, si la concentración de gas es 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 10

13 superior a 14.5%, tampoco se producirá combustión. La mezcla ideal de gas, para que se produzca una combustión óptima, se compone de 10% de gas natural y 90% de aire. Combustión limpia. Al comparar diversos hidrocarburos con el metano (principal componente del gas natural) se observa que su estructura molecular es la más simple de todas y presenta un bajo contendido de carbono. Al ser quemado, genera menos residuos de partículas, monóxido de carbono, dióxido de carbono u otros, lo que convierte al gas natural en un combustible ambientalmente aceptable. Siempre permanece gaseoso. El gas natural es permanente. Significa, que aunque se aplique mucha presión en condiciones normales de temperatura (alrededor de 15º C), no cambiará su estado, es decir, permanecerá como gas. Sin embargo es posible licuarlo al disminuir la temperatura a niveles que pueden alcanzar los 161º C. Producto del alto costo de esta operación, es que normalmente se transporta en estado gaseoso mediante redes de tuberías (gasoductos). Poder calórico. Corresponde a la cantidad de calor que emite la combustión de una cierta cantidad de combustible. La combustión completa de un metro cúbico de gas natural genera alrededor de kilocalorías. El gas natural se obtiene de la misma forma de la cuál se obtiene el petróleo, es decir, mediante pozos profundos y sistemas de captura y contención del gas natural. El gas natural se extrae directamente y solo se limpian las impurezas que pueda traer. Su costo de extracción es bajo, comparable al del petróleo; además no necesita del complejo procedimiento de destilación y elaboración que la gasolina o diesel necesitan. El gas natural se puede manejar de dos formas para su almacenamiento en transporte urbano, las cuales son, en forma comprimida (Gas Natural Comprimido) o en forma líquida (Gas Natural Liquido). Ya que ambas formas de gas natural varían en algunas de sus propiedades, los estudiaremos por separado. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 11

14 4. Generalidades Diferencias entre abonos y fertilizantes. Unos y otros deben aplicarse siguiendo el modo de empleo de los envases. Abonar el sustrato sobre el que se asientan las plantas, los árboles, los arbustos o el mismo césped del jardín es una labor bastante necesaria y, por tanto, continúa entre los amantes de la jardinería. Es importante diferenciar lo que son abonos propiamente dichos con lo que son fertilizantes. Cuando se le suministra abono a la tierra, lo que se pretende es modificar la estructura del suelo para mejorarla, mientras que los fertilizantes se encargan exclusivamente de aportar nutrientes que en un momento dado puede requerir la planta y que esta asimila directamente, sin que los productos varíen la cantidad de humus contenido en el suelo. De todas formas, tanto en el caso de fertilizantes, como de abonos, su aplicación debe regirse por el modo de empleo que se detalla en cada envase o recipiente que lo contenga. Es fundamental seguir estrictamente las instrucciones de uso, porque según las marcas, los componentes que contenga, la función que vayan a desempeñar y el modo de presentación (en barras, granulado o líquido) deberán proporcionarse a las plantas de una manera u otra Qué es un fertilizante? Fertilizante, sustancia o mezcla química natural o sintética utilizada para enriquecer el suelo y favorecer el crecimiento vegetal. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todos los que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno, por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoniaco puro. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 12

15 4.3. Tipos De Fertilizante Fertilizantes orgánicos Se trata de los estiércoles, composta, basuras fermentadas, turba, guano, humus de lombriz, etc. Su acción es lenta, pues proporcionan Nitrógeno a medida que las bacterias los descomponen. Los fertilizantes o abonos de origen orgánico (estiércol, turba, composta, etc.) son lentos porque antes los nutrientes, se tienen que ir liberando a medida que los microorganismos los descomponen para ponerlos a disposición de las raíces. Como mejor actúan los microorganismos es en suelos calientes, PH neutro o alcalino, con humedad y muy aireados. Ahí la descomposición es más veloz. Ácidos húmicos Hay un tipo de abono, un tanto desconocido para el inexperto, los llamados ácidos húmicos. Son muy buenos. Su presentación es líquida o sólida. Fertilizantes minerales Los fertilizantes químicos generalmente son de acción rápida y estimulan el crecimiento y vigor de las plantas cuando se aplican. Estos fertilizantes se agrupan en diversos tipos según las sustancias que proporcionan: - Nitrogenados - Fosfóricos - Potásicos - Complejos - Binarios - Etc. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 13

16 Fertilizantes de lenta liberación Están diseñados para que el Nitrógeno se vaya liberando poco a poco, de forma continua. Los fertilizantes de lenta liberación se comercializan como abonos granulados, barras y pastillas. Se trata de abonos que, como su nombre indica, sueltan los elementos fertilizantes que contienen (Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Magnesio) poco a poco, a lo largo de al menos 3 meses. Fertilizantes líquidos. Se mezclan con el agua de riego. Para macetas son muy apropiados los fertilizantes líquidos. Un poco cada 15 días durante los meses de mayor actividad de las plantas (primavera y verano). Cuando se requieran efectos rápidos, utiliza fertilizantes químicos disueltos en el agua de riego. Los fertilizantes líquidos son muy apropiados para las plantas en macetas. Aminoácidos y Extractos de algas Cuando una planta ha sufrido por sequía, por plagas, por un trasplante, por un tratamiento con pesticidas mal realizado, por ejemplo, herbicida, o por cualquier otro trastorno, puedes aplicar unos productos llamados aminoácidos; esto le ayudará a superar el trauma. Su mayor interés, más que como alimento, está en su capacidad para vigorizar y estimular las plantas a que superen situaciones adversas como sequías, daños por heladas, trasplantes, transportes, plagas, enfermedades, efectos fitotóxicos de plaguicidas mal empleados o de herbicidas, etc. Los tratamientos con aminoácidos o con extractos de algas permiten al cultivo recuperarse más rápido si está debilitado por haber sufrido alguna de esas circunstancias: una granizada, un stress hídrico, una helada, etc. Este es su mejor uso, para activar el metabolismo del vegetal. Es un complemento al abonado mineral correspondiente. Normalmente se aplican por vía foliar, pero también al suelo, por vía radicular. También los extractos de algas sirven como "recuperadores". 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 14

17 4.4. Producción de fertilizantes. Todos los proyectos de producción de fertilizantes requieren la fabricación de compuestos que proporcionan los nutrientes para las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio, sea individualmente (fertilizantes "simples"), o en combinación (fertilizantes "mixtos"). El amoniaco constituye la base para la producción de los fertilizantes nitrogenados, y la gran mayoría de las fábricas contienen instalaciones que lo proporcionan, sin considerar la naturaleza del producto final. Así mismo, muchas plantas también producen ácido nítrico en el sitio. La materia prima preferida para producir amoniaco es el petróleo y el gas natural; sin embargo, también se utiliza carbón, nafta y aceite combustible. Los fertilizantes nitrogenados más comunes son: amoniaco anhidro, urea (producida con amoniaco y dióxido de carbono), nitrato de amonio (producido con amoniaco y ácido nítrico), sulfato de amonio (fabricado en base a amoniaco y ácido sulfúrico), nitrato de calcio y amonio, o nitrato de amonio y caliza el resultado de agregar caliza al nitrato de amonio. Los fertilizantes de fosfato incluyen los siguientes: piedra de fosfato molida, escoria básica (un subproducto de la fabricación de hierro y acero), superfosfato (que se produce al tratar la piedra de fosfato molida con ácido sulfúrico), triple superfosfato (producido al tratar la piedra de fosfato con ácido fosfórico), y fosfato mono y diamónico. Las materias primas básicas son: piedra de fosfato, ácido sulfúrico (que se produce, usualmente, en el sitio con azufre elemental), y agua. Todos los fertilizantes de potasio se fabrican con salmueras o depósitos subterráneos de potasa. Las formulaciones principales son cloruro de potasio, sulfato de potasio y nitrato de potasio. Se pueden producir fertilizantes mixtos, mezclándolos en seco, granulando varios fertilizantes intermedios mezclados en solución, o tratando la piedra de fosfato con ácido nítrico (nitrofosfatos). También es posible hacer fertilizante de forma natural. Fertilizante natural Impactos ambientales potenciales. Los impactos socioeconómicos positivos de esta industria son obvios: los fertilizantes son críticos para lograr el nivel de producción agrícola necesario para alimentar la población mundial, rápidamente creciente. Además, hay impactos positivos indirectos para el medio ambiente natural que provienen del uso adecuado de estas sustancias; por ejemplo, los fertilizantes químicos permiten intensificar la agricultura en los terrenos existentes, reduciendo la necesidad de expandirla hacia otras tierras que puedan tener usos naturales o sociales distintos. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 15

18 Sin embargo, los impactos ambientales negativos de la producción de fertilizantes pueden ser severos. Las aguas negras constituyen un problema fundamental. Pueden ser muy ácidas o alcalinas y, dependiendo del tipo de planta, pueden contener algunas sustancias tóxicas para los organismos acuáticos, si las concentraciones son altas: amoniaco o los compuestos de amonio, urea de las plantas de nitrógeno, cadmio, arsénico, y fósforo de las operaciones de fosfato, si está presente como impureza en la piedra de fosfato. Además, es común encontrar en los efluentes, sólidos suspendidos totales, nitratos, nitrógeno orgánico, fósforo total, potasio, y como resultado, y un alto contenido de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO 5 ); estos contaminantes ocurren también en las aguas de lluvias que escurren de las áreas de almacenamiento de los materiales y desechos. Es posible diseñar plantas de fosfato de tal manera que no se produzcan descargas de aguas negras, excepto en el caso del rebosamiento de una piscina de evaporación durante las temporadas de excesiva lluvia, pero esto no siempre es práctico. Los productos de fertilizantes terminados también son posibles contaminantes del agua; su uso excesivo e inadecuado puede contribuir a la eutrofización de las aguas superficiales o contaminación con nitrógeno del agua freática. Además, la explotación de fosfato puede causar efectos negativos (interferencias). Estos deben ser tomados en cuenta, cuando se predicen los impactos potenciales de proyectos que incluyan las operaciones de extracción nueva o expandida, sea que la planta está situada cerca de la mina o no. Los contaminantes atmosféricos contienen partículas provenientes de las calderas, trituradores de piedra de fosfato, fósforo (que es el contaminante atmosférico principal que se originan en las plantas de fosfato), neblina ácida, amoniaco, y óxidos de azufre y nitrógeno. Los desechos sólidos se producen principalmente en las plantas de fosfato, y consisten usualmente en ceniza (si se emplea carbón para producir vapor para el proceso), y yeso (que puede ser considerado peligroso debido a su contenido de cadmio, uranio, gas de radón y otros elementos tóxicos de la piedra de fosfato). La fabricación y manejo de ácido sulfúrico y nítrico representa un riesgo grande de trabajo y peligro para la salud. Los accidentes que producen fugas de amoniaco pueden poner en peligro no solamente a los trabajadores de la planta, sino también a la gente que vive o trabaja en los lugares aledaños. Otros posibles accidentes son las explosiones, y las lesiones de ojos, nariz, garganta y pulmones. Como algunos de los impactos que se han mencionado pueden ser evitados completamente, o atenuados más exitosamente a menor costo, si se escoge el sitio con cuidado. Sin embargo, se debe de entender el empleo de fertilizantes orgánicos, y lo mismo que de minerales, como un modo importante de intervención del hombre en el ciclo de sustancias de la agricultura. A través de los animales cuyos excrementos son aprovechados, pasan nitrógeno, fósforo, potasio y otros nutrientes a los excrementos. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 16

19 La producción, uso y almacenamiento de amoniaco requiere un diseño acertado, buen mantenimiento y monitorización, para reducir al mínimo el riesgo de fugas o explosiones accidentales. Es esencial tener un plan de contingencia para proteger al personal de la planta y las comunidades aledañas. Se deben establecer e implementar normas de salud y seguridad en la planta, incluyendo: Provisiones para prevenir y responder a fugas casuales de amoniaco o derrames fortuitos de Ácido sulfúrico, fosfórico o nítrico. Procedimientos para reducir al mínimo el peligro de explosión del nitrato de calcio y amonio. Procedimientos para asegurar que la exposición a los vapores de amoniaco y óxido de nitrógeno (plantas de fertilizantes nitrogenados), a los vapores de di y trióxido de azufre, y a la neblina de ácido sulfúrico, sea inferior a las normas fijadas por el Banco Mundial. Un programa de exámenes médicos rutinarios. Capacitación permanente sobre la salud y seguridad en la planta, y buenas prácticas de limpieza ambiental. Se puede controlar la contaminación del agua causada por la descarga de efluentes o el escurrimiento proveniente de las pilas de desechos, si el monitoreo es adecuado. El diseño del proyecto debe contemplar las siguientes opciones, con respecto al tratamiento de las aguas servidas y de enjuague: Reutilización de las aguas servidas. Intercambio iónico o filtración de membrana (plantas de ácido fosfórico). Neutralización de las aguas servidas ácidas o alcalinas. Sedimentación, floculación y filtración de los sólidos suspendidos. Uso de las aguas servidas para riego. Tratamiento biológico (nutrificación-desnutrificación). 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 17

20 En el anexo 1 se encuentra la NORMA Oficial Mexicana NOM-003-STPS-1999, Actividades agrícolas-uso de insumos fitosanitarios o plaguicidas e insumos de nutrición vegetal o fertilizantes-condiciones de seguridad e higiene. Los planes específicos de monitoreo de las plantas de fertilizantes y los sitios dependen del caso y deben incluir: La opacidad del gas de la chimenea en forma continua. Pruebas periódicas (plantas de fosfato, solamente) para detectar las emisiones de partículas, compuestos de flúor, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre. Control de los óxidos de azufre en las plantas de ácido sulfúrico y de los óxidos de nitrógeno de las de ácido nítrico. Pruebas periódicas (plantas de nitrógeno, solamente) para verificar las emisiones de partículas, amoniaco y óxidos de nitrógeno. Parámetros del proceso (continuo) que verifiquen la operación de los equipos que controlan la contaminación atmosférica (p.ej., los registros de la temperatura del gas de la chimenea indicarán si los lavadores están fuera de servicio). La calidad del aire del lugar de trabajo para detectar los siguientes contaminantes, según el tipo de planta y proceso: óxidos de nitrógeno, amoniaco, dióxido de azufre, compuestos de flúor y partículas. La calidad del aire ambiental alrededor de las plantas para verificar la presencia de los contaminantes correspondientes. La calidad de las aguas de recepción, aguas abajo, para controlar la presencia de oxigeno disuelto y los contaminantes correspondientes. El control del ph (continuo) de las corrientes de desechos líquidos, así como los sólidos totales suspendidos o disueltos, amoniaco, nitratos, nitrógeno orgánico, fósforo, Demanda de Oxigeno Bioquímico (DOB5), aceite y grasa (si se utiliza aceite combustible). Las descargas de lluvia para detectar la presencia de fósforo, compuestos de flúor, sólidos totales suspendidos y el ph. Yeso para controlar el contenido de cadmio y otros metales pesados y radioactividad. Las áreas de trabajo de todas las plantas, a fin de control los niveles de ruido. El ph de las aguas de recepción, así como los sólidos totales suspendidos, y la calidad del aire ambiental para controlar la presencia de partículas. Las pilas de acopio de yeso y las piscinas, para controlar el escurrimiento e infiltración. Inspecciones para asegurar que se cumplan los procedimientos de seguridad y de control de la contaminación, así como los programas adecuados de mantenimiento. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 18

21 4.6. Compuestos del nitrógeno. El Amoniaco. El amoniaco 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 NH 3. Los compuestos del nitrógeno son conocidos desde muy antiguo. Los más importantes desde el punto de vista industrial son: NH 3 y HNO 3. El nombre de amoniaco deriva del nombre dado a una divinidad egipcia: Amón. Los egipcios preparaban un compuesto, cloruro amónico, a partir de la orina de los animales en un templo dedicado a este Dios. Cuando se llevó a Europa mantuvo ese nombre en recuerdo de la sal de Amón. A temperatura ambiente es un gas incoloro de un fuerte y característico olor (Temp. ebullición = C, Temp. fusión = C). Sin embargo es fácil de condensar en amoniaco líquido. El líquido es un buen disolvente de metales alcalinos y alcalinotérreos así como de grasas y sustancias poco polares. Es el gas de mayor solubilidad en agua debido a que es capaz de formar puentes de hidrógeno con ella (727 L NH3 se disuelve en 1 L de H 2 O ). La síntesis de amoniaco está muy relacionada con la producción de fertilizantes sintéticos como el sulfato de amonio, nitrato de amonio, urea y fosfatos de amonio. Síntesis en el laboratorio. El amoniaco se obtiene fundamentalmente mediante la descomposición térmica de sales amónicas: 2 NH 4 Cl s + CaOH 2 s CaCl 2 s + 2 H 2 Ol + 2 g NH 3 NH 4 Cl s + NaOH s NaCl s + H 2 Ol + g Síntesis industrial. La fijación natural de nitrógeno se realiza a través de la refinada especialidad de ciertas enzimas que se encuentran en las bacterias que viven en las raíces de las plantas o a través de la fuerza bruta de las tormentas eléctricas. Casi el 13% de toda la fijación de nitrógeno sobre la Tierra, se realiza industrialmente mediante el proceso Haber-Bosh para la formación de amoniaco a partir de sus elementos: N 2 g+ 3 g g H 2 NH 3 2 NH 3 H = KJ Es una reacción exotérmica por lo que un excesivo aumento de temperatura no favorece la formación de amoniaco. Convertir el método Haber-Bosh en un proceso de fabricación fue uno de los problemas de ingeniería más difíciles de su tiempo. Este trabajo fue realizado por 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 19

22 Carl Bosch en la Badische Anilin-&Soda-Fabrik (BASF) de Alemania. En 1913 se puso en funcionamiento una planta para producir kg de NH 3 al día. Fritz Haber y Carl Bosh recibieron el Premio Nobel de química en los años 1918 y La dificultad esencial en la reacción de síntesis del amoniaco es que bajo la mayor parte de las condiciones la reacción no es completa. Es una reacción reversible y proporciona una excelente oportunidad para aplicar los principios del equilibrio, y de ver los arreglos necesarios para que el proceso industrial sea económicamente rentable. De la revisión de la ecuación anterior, podemos observar tres maneras de maximizar el rendimiento de la producción de amoniaco: Disminuir la concentración de NH 3. Ya que el amoniaco es el producto, de interés el cual se va extrayendo, conforme se va formando y hará que el sistema produzca más, en un intento continuo de mantener el equilibrio. Disminuir el volumen (aumento de la presión). Ya que 4 moles de gas reaccionan para producir 2 moles de gas, disminuir el volumen desplazará la posición del equilibro hacia donde hay menor número de moles de gas, esto es, hacia la formación del amoniaco. Disminuir la temperatura. Ya que la formación de amoniaco es exotérmica, la disminución de la temperatura (eliminar calor) desplazará la posición de equilibrio hacia el producto, aumentando constante calorífica Kc. Por tanto, las condiciones ideales para maximizar la producción de amoniaco son: extracción continua de NH 3 conforme se forma, alta presión y baja temperatura. Desafortunadamente, surge un problema que enmarca claramente las diferencias entre los principios del equilibrio y de la cinética. Aunque el rendimiento se favorece a baja temperatura (reacción exotérmica), la velocidad de formación no (reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de activación, consecuencia de la estabilidad del N 2 ). De hecho, el amoniaco se forma tan lentamente a baja temperatura que el proceso no es económicamente viable. En la práctica se logra un arreglo que optimiza en rendimiento y la velocidad. Se usan la alta presión y la remoción continua para aumentar el rendimiento, pero para aumentar la velocidad se aumenta la temperatura hasta un nivel moderado y se emplea un catalizador. Para lograr la misma velocidad sin catalizador, se requiere de mayores temperaturas y resulta en un rendimiento mucho más bajo. Para alargar la vida del equipo, las plantas modernas de amoniaco operan a presiones de atm y a temperaturas de º C. Los catalizadores que se emplean en la actualidad son similares a los originales del primer proceso BASF. Esencialmente consisten en óxidos de Fe con pequeñas cantidades de otros óxidos metálicos no reducibles. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 20

23 La composición típica, en peso, de un catalizador de síntesis de NH 3 es: ( Fe 3O %, K 2 O 0.8%, Al O 2.3%, CaO 1.7%, MgO 0.5% y 2 3 SiO 2 0.4%). Por lo tanto el Fe 3O4 es el catalizador que nos da más rendimiento y que se recomienda utilizar. Los catalizadores se preparan fundiendo una mezcla de magnetita y de los promotores (óxidos metálicos) a temperaturas del orden de ºC, en hornos eléctricos o en un arco eléctrico. El fundido se enfría rápidamente, se pulveriza y se convierte en pequeñas partículas, generalmente de tamaño comprendido entre 6-10 mm. La reducción de la magnetita es un proceso crucial para la formación del catalizador, Fe elemental: Fe 3O 4 + 4H 2 3 Fe 4 H 2 O. Esta reacción se lleva a cabo en el reactor a presión por el propio gas de síntesis. Los promotores activos sirven para prevenir la rápida reducción de la magnetita. La concentración de agua producida en la reacción de reducción debe mantenerse baja para evitar que entre en contacto con el catalizador generado y éste envejezca. Los catalizadores son extremadamente sensibles al oxígeno gaseoso y a los compuestos de Azufre S, Fósforo P y cloruros Cl, que reducen la actividad catalítica del mismo. La regeneración del catalizador envenenado con O puede hacerse con el propio gas de síntesis, por reducción. La vida media de un catalizador es de 10 años. La relación estequiométrica de los gases de reacción comprimidos ( N 2 : H 2 = 1 : 3 en volumen), se inyecta en una caldera, cámara de reacción presurizada, donde fluye sobre una capa del catalizador. Algo del calor que se necesita proviene del cambio de entalpía de la reacción. La mezcla en equilibrio que se alcanza, contiene el 35% de amoniaco en volumen, se enfría con un enfriador de serpentín hasta que el NH3 se condensa (Pe = ºC) y se extrae. Puesto que los puntos de ebullición de N 2 y H 2 son mucho más bajos, permanecen gaseosos y son reciclados por bombas de regreso dentro de la cámara de reacción para que el proceso continúe. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 21

24 Fig. 1. Relación estequiométrica de los gases de reacción comprimidos Un aspecto crítico de este proceso es disponer de una fuente de logra principalmente a partir del gas natural. H 2 g. Esto se 4.7. Propiedades fisicoquímicas del amoniaco. Gas incoloro en condiciones normales Temperatura de solidificación 77, 7C Temperatura normal de ebullición 33, 4C Calor latente de vaporización a 0 C Presión de vapor a 0 C 4, 1 atm. Temperatura crítica 132,4C Presión crítica 113atm. Densidad del gas 0 C y 1atm Aplicaciones del NH Kcal Kg 0,7714 g l El amoniaco es el punto de partida para obtener otros muchos compuestos de nitrógeno, pero tiene algunas aplicaciones directas por sí mismo. Su aplicación más importante es como fertilizante. La concentración más alta en la que el fertilizante de nitrógeno puede aplicarse en los campos es como líquido puro de NH, conocido como amoniaco anhidro que no contiene agua. 3 El NH 3 se aplica también en una variedad importante de productos de limpieza doméstica, tales como limpia cristales comerciales. En estos productos el amoniaco actúa como una base barata para producir OH. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 22

25 El OH reacciona con las moléculas de grasa y aceite para convertirlas en compuestos que son más solubles en agua y que no favorecen la retención de la suciedad. Además, la disolución acuosa de amoniaco se seca rápidamente, dejando pocas rayas sobre el cristal. La mayor parte del amoniaco (75%) se destina a fabricación de fertilizantes. Los fertilizantes más comunes se forman por neutralización directa del amoniaco (base) con un ácido adecuado: 2 NH 3 ac + H 2SO4 ac NH 4 SO4 s 2 NH 3 ac + H3PO4 ac NH 4 PO4 s 2 3 El cloruro de amonio, obtenido por reacción entre el NH 3 y el HCl, se utiliza en la fabricación de pilas secas, en limpieza de metales, y como un agente para facilitar el flujo de la soldadura cuando se sueldan metales. El nitrato de amonio, obtenido por reacción entre el NH 3 y el HNO 3, se utiliza como fertilizante y como explosivo. El poder explosivo del nitrato de amonio no fue totalmente apreciado hasta que un cargamento de este material explotó en la ciudad de Texas, en 1947, matando a muchas personas. Una parte importante de la producción de amoniaco (15%) se destina a la fabricación de la urea NH C O 2 2 2NH 3 + CO2 NH 2 2 CO + H 2 O La urea contiene un 46% de nitrógeno, en masa y es un excelente fertilizante, bien como sólido puro, o bien como sólido mezclado con sales de amonio, o en disolución acuosa muy concentrada mezclada con NH 4NO3 o NH 3 (o con ambos). La urea también se utiliza como un suplemento del pienso para el ganado y la producción de polímeros y pesticidas. Actualmente la urea aparece clasificada en séptimo lugar entre los productos químicos más fabricados, en masa, en los Estados Unidos; el nitrato de amonio se clasifica el quinto y el sulfato de amonio el trigésimo primero (basado en datos de 1995). La fabricación de amoniaco constituye uno de los ejemplos de la industria química pesada. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 23

26 En síntesis la mayor parte del amoniaco (80%) se destina a la fabricación de fertilizantes, como: - Nitrato amónico: NO 3NH 4 - Sales amónicas: NH Urea: CO NH 2 2 2SO, NH 4 3PO 4 Otros usos del amoniaco incluyen: - Fabricación de HNO 3. Explosivos y otros usos. - Caprolactama, nylon. - Poliuretanos. - Gas criogénico por su elevado poder de vaporización. - Productos de limpieza domésticos tales como limpia cristales Efectos tóxicos en la salud. Es tóxico por inhalación (edema pulmonar) y los vapores producen irritación de ojos. Las salpicaduras de amoniaco líquido producen quemaduras y un daño irreparable en los ojos. El amoniaco es un irritante que afecta la piel, los ojos, y las vías respiratorias. La ingestión puede causar efectos corrosivos en la boca, esófago, y estómago. Los síntomas de la exposición a amoniaco son una sensación de quemadura (en los ojos, nariz, y garganta), dolor en los pulmones, dolor de cabeza, náuseas, tos, y un aumento en la velocidad de respiración. La inhalación de vapores de amoniaco concentrado, provoca irritación de los tejidos profundos de los pulmones. Puede provocar edema pulmonar (líquido en los pulmones) y neumonía. El amoniaco gaseoso se disuelve rápidamente en las superficies húmedas del cuerpo, causando quemaduras alcalinas. El contacto con amoniaco anhidro líquido produce quemaduras en segundo grado con formación de ampollas. Las soluciones débiles de amoniaco pueden producir inflamación y quemaduras moderadas. El contacto de amoniaco concentrado gas o el líquido anhidro con los ojos, es muy serio. El daño puede ocurrir dentro de 5 a 10 segundos. Sin un inmediato lavado con abundante agua, seguido de un tratamiento médico (inmediato), se puede producir un daño permanente y en ocasiones ceguera completa. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 24

27 La exposición en los ojos a vapores de amoniaco menos concentrado, causan quemaduras moderadas que generalmente sanan bien, pero que también requieren de un tratamiento médico inmediato. Los compuestos de amoniaco presentes en los alimentos, generalmente se consideran inocuos. A continuación se presentan algunas concentraciones en la que el amoniaco produce efectos: Efecto en la salud mg 3 m Concentración en el aire ppm Umbral odorífero (detección) Umbral odorífero (reconocimiento) Irritación de la garganta Tos Amenaza para la vida mg l Mortalidad alta > 3500 > 5000 Tabla 2. Concentraciones en la que el amoniaco produce efectos En el apéndice A acondicionamos una serie de formatos para el personal ocupacionalmente expuesto al manejo del amoniaco Efectos en el medio ambiente. El amoniaco adiciona nitrógeno al ambiente. En áreas que no pueden manejar el nitrógeno adicionado, pueden ocurrir perturbaciones en el ecosistema. Estos incluyen efectos tóxicos en las plantas, peces, y animales, y cambios en el balance de las especies. En general, tales efectos aparecen sólo en las proximidades cercanas a fuentes específicas concentradas de amoniaco, tales como criaderos de animales y descargas industriales. Puede causar la acidificación del suelo por su rápida conversión a nitratos NO 3, liberando iones hidrógeno como otros ácidos. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 25

28 4.11. Almacenamiento. La Producción De Fertilizante A Partir De Gas Natural. El amoniaco se puede almacenar en almacenamientos refrigerados a presión atmosférica y aproximadamente 33º C con capacidades de a toneladas (hasta 50000). También puede almacenarse en esferas o tanques a presión a temperatura ambiente y su presión de vapor con capacidades de hasta 1700 toneladas. Por ultimo se utilizan esferas semi-refrigeradas a presiones intermedias (4 atm) y 0º C estas esferas también tienen capacidades intermedias entre los almacenamientos a temperatura ambiente y los refrigerados. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 26

29 5.1. Síntesis industrial La Producción De Fertilizante A Partir De Gas Natural. 5. Proceso. El NH 3 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 N g H g 2NH g H 46, 2 Kj mol 2 S O Es una reacción exotérmica por lo que un excesivo aumento de temperatura no favorece la formación de amoniaco 25 º K = 6,8.105 atm. 450 º K = 7, atm. Sin embargo, la velocidad a la que se forma NH 3 a temperatura ambiente es casi nula. Es una reacción muy lenta, puesto que tiene una elevada energía de activación, consecuencia de la estabilidad del N 2. La solución de Haber al problema, fue utilizar un catalizador (óxido de hierro que se reduce a hierro en la atmósfera de H 2 ) 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 atm. y a una temperatura de atm. En el reactor de síntesis se utiliza Fe como catalizador ( Fe 2O3 sobre AlO 3 catálisis heterogénea). A pesar de todo, la formación de NH 3 es baja con un rendimiento alrededor del 15%. Los gases de salida del reactor pasan por un condensador donde se puede licuar el NH 3 separándolo 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 N 2 y la coordinación a la superficie del catalizador. 19º Seminario De Gas Natural ESIQIE. 27