As matérias -primas usadas na produção de amônia são:

* nitrogênio (n2): Isso é obtido do ar, que é de aproximadamente 78% de nitrogênio. O ar é comprimido e resfriado para liquefazer os componentes do ar e, em seguida, o nitrogênio é separado através da destilação fracionada.

* hidrogênio (H2): Isso pode ser obtido de várias fontes:

* gás natural: A fonte mais comum de hidrogênio. O gás natural é reagido com vapor para produzir gás de síntese (uma mistura de CO e H2), e o CO é ainda mais reagido para produzir mais hidrogênio.
* carvão: O carvão pode ser gaseificado para produzir gás de síntese, que pode ser processado para obter hidrogênio.
* Água: A eletrólise da água pode produzir hidrogênio e oxigênio. Esse processo está se tornando cada vez mais importante à medida que as fontes de energia renováveis ​​se tornam mais disponíveis.

* Catalisador: O processo de Haber-Bosch, o método primário para a produção de amônia, usa um catalisador, tipicamente óxido de ferro (Fe3O4) com pequenas quantidades de promotores como óxido de potássio (K2O) e óxido de alumínio (Al2O3). O catalisador acelera a taxa de reação, mas não é consumido no processo.

A reação geral para a produção de amônia é:

N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g)

Essa reação é exotérmica e reversível, o que significa que pode prosseguir em ambas as direções. As condições usadas no processo de Haber-Bosch são cuidadosamente otimizadas para maximizar a produção de amônia:

* Alta pressão: Normalmente cerca de 200 atmosferas (20 MPa)
* temperatura moderada: Aproximadamente 450 ° C (842 ° F)
* Catalisador: Para acelerar a taxa de reação
* Remoção da amônia: Isso muda o equilíbrio para o lado do produto, aumentando o rendimento geral.

A produção de amônia é um processo industrial significativo que desempenha um papel crucial na produção de fertilizantes, explosivos e outros produtos químicos importantes.