ammoniac.

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ammoniac. n.m., de formule NH3, gaz d'odeur piquante, très soluble dans l'eau où il se
dissout en donnant l'hydroxyde d'ammonium (ammoniaque). Son point de liquéfaction
est de - 33,35 o C sous la pression normale. La substitution, à un ou plusieurs de ses
atomes d'hydrogène, d'un métal ou d'un radical hydrocarburé conduit respectivement
aux amidures et aux amines. La réduction des dérivés aromatiques par un métal alcalin
dans l'ammoniac liquide est connue sous le nom de « réaction de Birch «.
La production d'ammoniac est l'activité mère des chaînes de fabrication de tous les
engrais azotés simples (nitrate d'ammonium, urée et dérivés) ; elle est impliquée dans
les chaînes de fabrication des engrais phospho-ammoniaqués et des engrais complexes,
ainsi que dans les chaînes de fabrication des explosifs nitrés et des dérivés industriels de
l'urée : matières plastiques (telles que la mélanine et les aminoplastes) et adhésifs.
Avant de procéder à la synthèse proprement dite de l'ammoniac, il faut élaborer le
mélange de synthèse N 2 + 3 H 2 à partir d'azote atmosphérique et d'hydrogène dont les
origines ont été variées dans le temps : extraction, par exemple cryogénique, à partir
de gaz qui en contiennent naturellement (gaz à l'eau, gaz de fours à coke), production
par électrolyse de l'eau, production fondée sur l'oxydation d'hydrocarbures en partie par
réduction de vapeur d'eau. Aujourd'hui, la troisième voie s'est généralisée et la quasitotalité de l'ammoniac mondial est produite dans des unités de reformage à la vapeur
traitant catalytiquement des hydrocarbures gazeux ou, accessoirement, des naphtas.
Le carbone de l'hydrocarbure est rejeté sous forme de gaz carbonique, seconde
matière première de l'urée. Les capacités unitaires les plus répandues sont de 1 000 et
1 500 tonnes d'ammoniac par jour.
La réaction de synthèse de l'ammoniac est une réaction d'équilibre exothermique
(c'est-à-dire dégageant de la chaleur) accompagnée d'une contraction de volume. On la
conduit donc sous pression dans un réacteur comportant plusieurs lits de catalyseur
entre lesquels le gaz, en cours de réaction, est refroidi par extraction de chaleur ou par
injection d'un complément de mélange de synthèse frais. À la sortie du réacteur et
après récupération de chaleur, l'ammoniac produit est condensé au cours d'un premier
refroidissement jusqu'à la température ambiante, complété par un refroidissement
frigorifique ; le mélange de synthèse n'ayant pas réagi est recyclé dans le réacteur et
mélangé avec le gaz frais. Les pressions de réactions usuelles sont généralement fixées
entre 150 et 230 bars dans les unités modernes. On a cependant utilisé dans le passé
des pressions beaucoup plus élevées (1 000 bars dans le procédé Georges Claude et
800 bars dans le procédé Casale).