Hai! Saya seorang pemasok urea, dan hari ini saya akan berbicara tentang bahan baku untuk membuat urea. Urea adalah bahan kimia yang banyak digunakan, dengan aplikasi dalam pupuk, pakan ternak, dan bahkan dalam beberapa proses industri. Jadi, apa sebenarnya yang membuat senyawa serbaguna ini?
Pertama, mari kita mengerti apa itu urea. Urea, yang secara kimia dikenal sebagai karbamida, memiliki formula Co (NH₂) ₂. Ini adalah padatan putih, kristal yang sangat larut dalam air. Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang itu di kamiUreahalaman.
Bahan baku utama untuk membuat urea adalah amonia (NH₃) dan karbon dioksida (CO₂). Kedua zat ini bereaksi dalam kondisi tertentu untuk membentuk urea.
Ammonia: Sumber Nitrogen
Amonia adalah bahan utama dalam produksi urea. Ini memberikan atom nitrogen yang penting untuk sifat pupuk urea. Amonia diproduksi melalui proses Haber - Bosch, yang melibatkan reaksi gas nitrogen (N₂) dan gas hidrogen (H₂) pada tekanan tinggi dan suhu dengan adanya katalis besi.
Reaksinya adalah sebagai berikut:
N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
Gas nitrogen biasanya diperoleh dari udara, yaitu sekitar 78% nitrogen. Ini terpisah dari komponen udara lainnya, terutama oksigen dan argon, melalui proses yang disebut pemisahan udara. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan distilasi kriogenik atau teknik pemisahan membran.
Hidrogen, di sisi lain, dapat diproduksi dari berbagai sumber. Salah satu metode umum adalah reformasi metana uap (SMR). Dalam proses ini, gas alam (kebanyakan metana, CH₄) bereaksi dengan uap (H₂O) pada suhu tinggi untuk menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida (CO). Karbon monoksida kemudian bereaksi lebih lanjut dengan uap dalam reaksi air -shift air untuk menghasilkan lebih banyak hidrogen dan karbon dioksida.
Ch₄ + h₂o ⇌ co + 3h₂
Co + h₂o ⇌ co ⇌ + h₂
Sumber hidrogen lain dapat berupa gasifikasi batubara. Dalam proses ini, batubara bereaksi dengan uap dan oksigen untuk menghasilkan gas sintesis (syngas) yang mengandung hidrogen, karbon monoksida, dan beberapa gas lainnya. Syngas kemudian dapat diproses untuk memurnikan hidrogen.
Setelah amonia diproduksi, siap digunakan dalam proses sintesis urea.
Karbon Dioksida: Sumber Karbon
Karbon dioksida adalah bahan baku utama lainnya untuk produksi urea. Ini memberikan atom karbon dalam molekul urea. Karbon dioksida dapat berasal dari beberapa sumber.
Salah satu sumber yang paling umum adalah produk oleh - proses produksi amonia itu sendiri. Seperti yang kita lihat dalam reaksi reformasi metana uap dan air -shift gas, karbon dioksida diproduksi sebagai produk oleh -. Karbon dioksida ini dapat ditangkap dan dimurnikan untuk digunakan dalam sintesis urea.
Sumber lain karbon dioksida adalah gas buang industri. Banyak proses industri, seperti pembangkit listrik dari bahan bakar fosil, menghasilkan sejumlah besar karbon dioksida. Dengan menangkap dan memurnikan karbon dioksida ini, dapat digunakan dalam produksi urea. Ini tidak hanya menyediakan bahan baku yang berharga tetapi juga membantu mengurangi emisi gas rumah kaca.
Beberapa industri kimia juga memproduksi karbon dioksida sebagai produk oleh -. Misalnya, produksi etanol dari proses fermentasi melepaskan karbon dioksida. Karbon dioksida ini dapat dikumpulkan dan digunakan dalam pembuatan urea.
Proses sintesis urea
Sekarang kita memiliki amonia dan karbon dioksida, bagaimana mereka bereaksi membentuk urea? Reaksi terjadi dalam dua langkah.
Pertama, amonia dan karbon dioksida bereaksi di bawah tekanan tinggi (sekitar 130 - 250 bar) dan suhu sedang (130 - 200 ° C) untuk membentuk amonium karbamat (NH₄COONH₂).
2nh₃ + co₂ ⇌ nh₄coh₂
Reaksi ini eksotermik, yang berarti melepaskan panas. Amonium karbamat kemudian didehidrasi pada suhu yang sedikit lebih tinggi (sekitar 150 - 200 ° C) untuk membentuk urea dan air.
Nh₄coonh₂ ⇌ co (nh₂) ₂+ h₂o
Reaksi kedua ini adalah endotermik, artinya membutuhkan input panas. Reaksi keseluruhan untuk sintesis urea dapat ditulis sebagai:
2NH₃ + Co₂ ⇌ CO (NH₂) ₂ + H₂O
Setelah reaksi, larutan urea dimurnikan dan terkonsentrasi. Ini kemudian dapat diproses menjadi berbagai bentuk, seperti prills atau butiran, tergantung pada akhirnya - penggunaan persyaratan.
Pertimbangan lainnya
Selain amonia dan karbon dioksida, ada beberapa faktor dan bahan lain yang dapat berperan dalam proses produksi urea.
Katalis dapat digunakan untuk meningkatkan laju reaksi dan efisiensi. Sebagai contoh, beberapa oksida logam atau garam dapat bertindak sebagai katalis dalam reaksi sintesis urea.
Pengelolaan air juga penting. Karena air diproduksi sebagai produk oleh - dalam reaksi sintesis urea, ia perlu dihilangkan untuk mendorong reaksi ke depan. Ini dapat dilakukan melalui penguapan atau teknik pemisahan lainnya.
Produk terkait
Kami juga menawarkan produk terkait lainnya di situs web kami. Misalnya, jika Anda tertarikAgen plugging, kami memiliki banyak pilihan. Dan jika Anda membutuhkannyaKalsium karbonat, kami juga bisa menyediakannya.
Mari kita lakukan bisnis!
Jika Anda berada di pasar untuk urea atau produk kami yang lain, saya ingin mengobrol dengan Anda. Apakah Anda seorang petani yang mencari pupuk berkualitas tinggi atau pengguna industri yang membutuhkan urea untuk proses Anda, kami telah membantu Anda. Jangkau saja, dan kami dapat mulai mendiskusikan kebutuhan Anda dan bagaimana kami dapat memenuhi mereka.
Referensi
- Smil, V. (2001). Memperkaya Bumi: Fritz Haber, Carl Bosch, dan transformasi produksi pangan dunia. MIT Press.
- Kohl, AL, & Nielsen, RB (1997). Pemurnian Gas. Perusahaan Penerbitan Teluk.
- Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. Wiley - VCH VERLAG GMBH & Co. KGAA.