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https://fr.wikipedia.org/wiki/Proc%C3%A9d%C3%A9_Haber Les besoins en ammoniac N

https://fr.wikipedia.org/wiki/Proc%C3%A9d%C3%A9_Haber Les besoins en ammoniac NH3 Utilisation de l’ammoniac - Importance militaire: l’ammoniac peut être transformé en acide nitrique précurseur de la poudre à canon et d’explosifs puissants (TNT, nitroglycérine) - Création d’engrais azotés synthétiques (première source d’engrais mondiale) - Précurseur dans la fabrication de l’urée (utilisée en chimie industrielle pour la synthèse des plastiques, dans les véhicules à Diesel pour réduire les oxydes d’azote, en Biochimie) - Utilisé comme réfrigérant NH2COONH4 → CO(NH2)2 + H2O. CO2 + 2 NH3 NH ⇔ 2COONH4 4 NH3 + 5 O2 6 H ⟶ 2O + 4 NO 2 NO + O2 2 NO ⟶ 2 3 NO2 + H2O ⟶2 HNO3 + NO C3H5(OH)3 + 3HNO3 → C3H5(NO3)3 + 3H2O Le procédé HABER (1913) Développé avant la première guerre mondiale, la production de NH3 était capitale pour l’industrie d’armement et des explosifs. Avant le procédé Haber, le chimiste Français le Chatelier avait étudié la réaction avec un catalyseur à base de Fe, K sur support d’alumine. Le procédé Haber-Bosch à ensuite été récupéré par les nations victorieuses puis modifier et perfectionner pendant l’entre deux-guerres. L’ammoniac: - Gaz dans les conditions normales de température et de pression, il est compliqué à isoler - Un des composés les plus synthétisés au monde Le diazote: - un réactif présent en abondance dans l’air: Les molécules de diazote composent 78% de l’air Le dihydrogène: - Produit par reformage d’hydrocarbures (en particulier de méthane) ou par électrolyse CH4(g) + H2O(g) CO ⇌ (g) + 3 H2(g Le procédé HABER Reformages: Le méthane est purifié dans le but d’éliminer le soufre qui empoisonnerait les catalyseurs Puis le méthane purifié réagit ensuite avec de la vapeur d’eau en présence d’un catalyseur fait d’oxyde de nickel, c’est le processus de vaporeformage: CH4(g) + H2O(g) CO ⇌ (g) + 3 H2(g A la sortie de la première étape de reformage la concentration en CH4 est de l’ordre de 11% Un deuxième reformage suite en ajoutant de l’air. Ce deuxième reformage peut se diviser en deux étpaes distinctes: - Combustion de l’hydrogène avec l’oxygène de l’air O2 + 2 H2 → 2 H2O , fortement exothermique et qui va porter la température du milieu réaction à environ 1500°C - La chaleur dégagée par la réaction de combustion de l’hydrogène fournit la chaleur nécessaire à la réaction endothermique de vaporéformage du méthane résiduel CH4(g) + H2O(g) CO ⇌ (g) + 3 H2(g) - A la sortie du réacteur de reformage secondeiare la concenration en méthane est de l’orde de 0,3% - La réaction du gaz à l’eau permet d’obtenir plus d’hydrogène à partir du monoxtde de carbone et de la vapeur d’eau CO + H2O CO ⇌ 2 + H2 - Le méthane gazeux passe alors dans un méthanateur qui convertit la plupart du monoxyde de carbone restant en méthane CO + 3 H2 CH ⇌ 4 + H2O - Cette étape est nécessaire vcar le monoxyde de carbon,e empoisonne les catalyseurs. - A la fin des ces étapes le méthane et une partie de la vapeur d’eau ont été transformé en CO2 et en H2 uploads/Finance/ 1dead0f4c1e26b1ac0a477dd32b08b4c.pdf