Описание процесса получения химической продукции выбранной отрасли. Составьте описание процесса производства химической продукции выбранной вами отрасли. По возможности представьте схематично технологическую цепочку процесса.

Выбранная отрасль: производство минеральных удобрений.

Продукт: аммиак — важное сырьё для получения азотных удобрений.

Сырьё: природный газ, вода и воздух.

Технологическая цепочка:

Природный газ + водяной пар → очистка газа → получение водорода → смешивание водорода с азотом из воздуха → сжатие газовой смеси → синтез аммиака → охлаждение и отделение аммиака → возврат непрореагировавших газов в процесс.

1. Подготовка сырья. Природный газ очищают от сернистых соединений, которые могут отравлять катализаторы. Воду превращают в водяной пар, а из воздуха получают азот.
2. Получение водорода. Метан природного газа взаимодействует с водяным паром при высокой температуре. В результате образуется водородсодержащий газ. Затем из него удаляют углекислый газ и другие примеси.
3. Подготовка азотно-водородной смеси. Водород смешивают с азотом в соотношении, необходимом для синтеза аммиака: примерно три объёма водорода на один объём азота.
4. Синтез аммиака. Газовую смесь сжимают и пропускают через реактор с железным катализатором при высокой температуре и давлении. Происходит реакция: \(\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3}\).
5. Охлаждение и отделение продукта. Реакционную смесь охлаждают. Аммиак конденсируется и отделяется от газов.
6. Циркуляция газов. Непрореагировавшие азот и водород возвращают в реактор. Это повышает выход продукта и уменьшает потери сырья.
7. Использование продукции. Полученный аммиак применяют непосредственно или направляют на производство азотной кислоты, аммиачной селитры, карбамида и других удобрений.

Упрощённая схема процесса:

Производство является непрерывным: часть непрореагировавших газов возвращается в технологический цикл. Основные условия процесса — высокая температура, повышенное давление и использование катализатора.

Ответ: технологическая цепочка получения аммиака: природный газ → очистка → получение водорода → смешивание с азотом → сжатие → каталитический синтез → охлаждение и отделение аммиака.