новый метод синтеза аммиака

форум для обсуждения технологических вопросов, появляющихся в химической и смежных отраслях
chemtech and the results of science in real production
himdim2012
Сообщения: 823
Зарегистрирован: Сб фев 04, 2012 4:20 pm

новый метод синтеза аммиака

Сообщение himdim2012 » Вс окт 07, 2018 1:38 am

Вообщем, появился ряд исследований которые предполагают производить синтез аммиака фактически при комнатной температуре за счет электрохимических процессов. История выглядит крайне многообещающей. У какого какие мысли на этот счет?

Ссылки по теме:

1. https://pubs.rsc.org/en/content/article ... ivAbstract

2. https://nh3fuelassociation.org/2017/10/ ... synthesis/


3. https://www.sciencedirect.com/science/a ... Dihub#bib9

4.https://arpa-e.energy.gov/?q=slick-shee ... osynthesis

dmr
Сообщения: 2469
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение dmr » Вс окт 07, 2018 9:17 am

По ссылкам очень абстрактно всё написано, но как мне показалось, всё вокруг уменьшения выбросов СО2, и электрохимический там собственно водород, а не сам синтез аммиака
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
maks
Сообщения: 13631
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 3:32 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение maks » Вс окт 07, 2018 4:14 pm

История выглядит многообещающей, а вот места публикаций не топ мягко говоря, электрохимический ,наверняка, водород и из абстрактов неясно какие выходы
если бы в каких нибудь JACS и Nature чего было
он химик, он ботаник-князь Федор , мой племянник

himdim2012
Сообщения: 823
Зарегистрирован: Сб фев 04, 2012 4:20 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение himdim2012 » Вс окт 07, 2018 9:08 pm

dmr писал(а):
Вс окт 07, 2018 9:17 am
По ссылкам очень абстрактно всё написано, но как мне показалось, всё вокруг уменьшения выбросов СО2, и электрохимический там собственно водород, а не сам синтез аммиака
а как бы без водорода аммиак не получается.
- Вас Кузьмой зовут?
- Кузенькой, можно Кузькой, маленький я ещё, семь веков всего, восьмой пошел.

Из м/ф "Домовенок Кузя"

Iskander
Сообщения: 3046
Зарегистрирован: Чт июн 30, 2005 6:45 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение Iskander » Вс окт 07, 2018 9:23 pm

maks писал(а):
Вс окт 07, 2018 4:14 pm
История выглядит многообещающей
Только при бесконечной халявной энергии. И то, имея такой источник проще воздух жечь и поглощать нитрозные газы мелом.

himdim2012
Сообщения: 823
Зарегистрирован: Сб фев 04, 2012 4:20 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение himdim2012 » Вс окт 07, 2018 10:01 pm

Iskander, не понял вашего поста. Можно подробнее?
- Вас Кузьмой зовут?
- Кузенькой, можно Кузькой, маленький я ещё, семь веков всего, восьмой пошел.

Из м/ф "Домовенок Кузя"

Аватара пользователя
serg1
Сообщения: 735
Зарегистрирован: Чт ноя 20, 2008 11:16 pm
Контактная информация:

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение serg1 » Пн окт 08, 2018 12:11 am

Тема вроде как действительно интересная, и описан именно электрохим синтез аммиака, а не водорода для него.
Но каких-то подробностей по ссылкам мягко говоря почти нет. М.б. есть на форуме и около какие-то наши люди занимающиеся подобной темой? Грант под это явно можно выдернуть, да и нормальные инвестиции тоже, если хоть какой-то работающий прототип будет, готов пробивать.

dmr
Сообщения: 2469
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение dmr » Пн окт 08, 2018 7:19 am

himdim2012 писал(а):
Вс окт 07, 2018 9:08 pm



а как бы без водорода аммиак не получается.
Очевидно, что никак. Я имел ввиду, что из туманного контекста понял, что речь идёт о замене водорода из метана, водородом электрохимическим, а не о электрохимическом синтезе аммиака
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
Phobos
Сообщения: 4898
Зарегистрирован: Чт авг 12, 2004 9:24 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение Phobos » Пн окт 08, 2018 10:47 am

А может быть какая-то фишка в том, что типа электрохимический "водород в момент выделения" имеет большую активность, и может вступить в реакцию с азотом в более мягких условиях?
Wodka trinkt man pur und kalt, das macht hundert Jahre alt!

dmr
Сообщения: 2469
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение dmr » Ср окт 10, 2018 7:54 am

serg1 писал(а):
Пн окт 08, 2018 12:11 am
Тема вроде как действительно интересная, и описан именно электрохим синтез аммиака, а не водорода для него.
электролиз в неводных растворителях или в расплавах солей лития кальция, в соответствующей атмосфере водорода, азота, в принципе даст тот же аммиак
Когда я фантазировал на эти темы здесь была куча критики а теперь вдруг Эта тема стала интересной)))

о каких-то подробностей по ссылкам мягко говоря почти нет. М.б. есть на форуме и около какие-то наши люди занимающиеся подобной темой?
Подробности Интересно только в том ключе насколько это экономически обосновано а не экологически
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 8550
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение chemist » Чт окт 11, 2018 10:24 am

Phobos писал(а):
Пн окт 08, 2018 10:47 am
А может быть какая-то фишка в том, что типа электрохимический "водород в момент выделения" имеет большую активность, и может вступить в реакцию с азотом в более мягких условиях?
Ну, коль уж электрокатализ на активном никеле позволяет легко восстанавливать практически все двойные связи (включая часто совсем мёртвые типа размазанных ароматических) то по зубам ему может оказаться и тройная связь N=N.
I D E A = A u

Аватара пользователя
serg1
Сообщения: 735
Зарегистрирован: Чт ноя 20, 2008 11:16 pm
Контактная информация:

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение serg1 » Чт окт 11, 2018 2:04 pm

dmr писал(а):
Ср окт 10, 2018 7:54 am
Подробности Интересно только в том ключе насколько это экономически обосновано а не экологически
Если работать будет, без температур и давлений, хотя бы с паровозным КПД - экономику обоснуем.

Аватара пользователя
serg1
Сообщения: 735
Зарегистрирован: Чт ноя 20, 2008 11:16 pm
Контактная информация:

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение serg1 » Чт окт 11, 2018 2:05 pm

chemist писал(а):
Чт окт 11, 2018 10:24 am
Ну, коль уж электрокатализ на активном никеле позволяет легко восстанавливать практически все двойные связи (включая часто совсем мёртвые типа размазанных ароматических) то по зубам ему может оказаться и тройная связь N=N.
А это домыслы, или есть какие-то реальные результаты, статьи?

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 8550
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение chemist » Чт окт 11, 2018 2:41 pm

serg1 писал(а):
Чт окт 11, 2018 2:05 pm
chemist писал(а):
Чт окт 11, 2018 10:24 am
Ну, коль уж электрокатализ на активном никеле позволяет легко восстанавливать практически все двойные связи (включая часто совсем мёртвые типа размазанных ароматических) то по зубам ему может оказаться и тройная связь N=N.
А это домыслы, или есть какие-то реальные результаты, статьи?
Нет, это не домыслы, см., например, кн. Дамаскин Б.Б.и др. Электродные процессы в растворах органических соединений (1985), глава 8.3 (электрогидрирование). Сейчас активно развивают электровосстановление СО2.
I D E A = A u

Аватара пользователя
maks
Сообщения: 13631
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 3:32 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение maks » Чт окт 11, 2018 5:42 pm

.активно то развивают , но результатов с гулькин нос, сопли продуктов в ГХМС детектируются, бывший шеф уже пару лет,как почти все темы свернул всех студентов засадил за электрокатализ , интересные интермедиаты есть а продуктов крохи, публикует характеризацию интермедиатов
он химик, он ботаник-князь Федор , мой племянник

Аватара пользователя
maks
Сообщения: 13631
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 3:32 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение maks » Чт окт 11, 2018 5:51 pm

и N2 и ароматика две большие разницы , активация азота это проблемма и даже активный получающийся водород без должной активации не смогет, в природе это делают молибден содержащие бактерии , в первой ссылке там какой то наножелезо как электрод , упоминаются расчеты на родии и том же молибдене,даже утверждают что фарадеевский вуход хорош, но про селективность молчат и выходы дают в мг/метр квадратный, попробуй оцени
он химик, он ботаник-князь Федор , мой племянник

Iskander
Сообщения: 3046
Зарегистрирован: Чт июн 30, 2005 6:45 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение Iskander » Чт окт 11, 2018 10:51 pm

himdim2012 писал(а):
Вс окт 07, 2018 10:01 pm
Iskander, не понял вашего поста. Можно подробнее?
Как сейчас делают аммиак.
1 Выжигают метаном кислород в воздухе, получая тепло и азот.
2 За счёт этого тепла проводят конверсию метана, получая водород
3 Отделяют углекислый газ и синтез газ азот/водород закачивают в реактор.
4 Отделяют аммиак из равновесной смеси и сбрасывают часть смеси, чтобы не накапливались аргон и метан.

Топливо - практически любое, хоть кизяком топи. Потому аммиак очень дёшев в производстве и даже имеет положительный выход по тепловой энергии, что используют для получения электричества.

Что предлагается.
Используя электроэнергию (а это уже -60-70% к утилизации энергии топлива) получать то же самое.
Кстати, я поленился посмотреть на селективность процесса в присутствии кислорода. Если его тоже надо удалять, то всё ещё хуже.

Ну и аммиак нужен преимущественно на получение удобрений и единственное удобрение, которого без него не сделаешь - это мочевина. Нитраты кальция и магния по любому требуют кислоты. Селитры калия и аммония тоже. Сульфат аммония - отход ряда производств.

Пережигание воздуха в дуге даёт нитрозные газы с выходом до 20%. Далее их можно поглощать и получать те же удобрения, только с перекосом в сторону нитратов, а не восстановленных форм азота.

В общем, энергетически - чистый проигрыш, по смыслу применения связанного азота - тоже.
Я не вижу рационального зерна в этих работах :dontknow:

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 2779
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение antabu » Пт окт 12, 2018 6:20 am

Из раствора соли лития в некоторой органике легко восстановить литий до металла на катоде при н.у.
Металлический литий связывает азот при н.у.
Если в электролизёр поддувать азот, можно сразу получать нитрид на катоде.
Мой Карфаген обязан быть разрушен.
Новодворская.

himdim2012
Сообщения: 823
Зарегистрирован: Сб фев 04, 2012 4:20 pm

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение himdim2012 » Пт окт 12, 2018 10:32 pm

Iskander писал(а):
Чт окт 11, 2018 10:51 pm
himdim2012 писал(а):
Вс окт 07, 2018 10:01 pm
Iskander, не понял вашего поста. Можно подробнее?
Как сейчас делают аммиак.
1 Выжигают метаном кислород в воздухе, получая тепло и азот.
2 За счёт этого тепла проводят конверсию метана, получая водород
3 Отделяют углекислый газ и синтез газ азот/водород закачивают в реактор.
4 Отделяют аммиак из равновесной смеси и сбрасывают часть смеси, чтобы не накапливались аргон и метан.

Топливо - практически любое, хоть кизяком топи. Потому аммиак очень дёшев в производстве и даже имеет положительный выход по тепловой энергии, что используют для получения электричества.

Что предлагается.
Используя электроэнергию (а это уже -60-70% к утилизации энергии топлива) получать то же самое.
Кстати, я поленился посмотреть на селективность процесса в присутствии кислорода. Если его тоже надо удалять, то всё ещё хуже.

Ну и аммиак нужен преимущественно на получение удобрений и единственное удобрение, которого без него не сделаешь - это мочевина. Нитраты кальция и магния по любому требуют кислоты. Селитры калия и аммония тоже. Сульфат аммония - отход ряда производств.

Пережигание воздуха в дуге даёт нитрозные газы с выходом до 20%. Далее их можно поглощать и получать те же удобрения, только с перекосом в сторону нитратов, а не восстановленных форм азота.

В общем, энергетически - чистый проигрыш, по смыслу применения связанного азота - тоже.
Я не вижу рационального зерна в этих работах :dontknow:
не мысль интересная но есть ряд "но". Мы прикидывали стоимость получения аммиака модным ныне электрическим способом, т.е. водород получать электролизом воды, получается раза в 4 дороже, чем из метана. Конечно возможно при наличии дешевого источника э/э и строительства нового завода экономика будет получше прежде всего за счет снижения металлоемкости оборудования.Насчет выжигания метана, сейчас все активно переходят на газовое разделение и т.п. (мембранное разделение газов, карбоцикловая адсорбция). Пережигание воздуха в дуге, слабо представляю как осуществить практически: насколько долговечны будут материалы, как селективно выделять нитрозные газы и самое главное какой будет расход э/э на это дело. На первый взгляд выглядит сложно с точки зрения аппаратурного оформления и соответственно кап затрат.
- Вас Кузьмой зовут?
- Кузенькой, можно Кузькой, маленький я ещё, семь веков всего, восьмой пошел.

Из м/ф "Домовенок Кузя"

dmr
Сообщения: 2469
Зарегистрирован: Вт апр 02, 2013 7:28 am

Re: новый метод синтеза аммиака

Сообщение dmr » Сб окт 13, 2018 8:31 am

Ну водород можно и не получать из метана, а использовать сам метан. С расплавом кальция например, метан даёт гидрид+карбид. Гидрид сам может служить источником водорода, и электрохимического кальция. Ну а найти низкотемпературного эвтектику кальция, или раствор кальция в каких то растворителях, дело литературного обзора.
Азот тоже не обязательно получать выжигая кислород из воздуха. Есть, конечно энергозатратные, но более гуманный способы разделения газовых смесей.
Ну а Серж1, обоснует экономику. И вперед за грантом
Это может быть не просто,но это может быть!
Истина может и на вашей стороне,но не забывайте и о другой

Ответить

Вернуться в «химическая технология / chemical technology&production»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 3 гостя