slutrapport - Kemiteknik

Genom att helt enkelt göra om och förbättra reaktorer och syntesloopar kan fabriken bli merlönsam. [56]När Haber-Bosch processen utvecklades i Tyskland under tidigt 1900-tal undersöktes ett stortantal katalysatorer vilket slutligen ledde till att järn blev den mest använda. Redan dåundersöktes rutenium som visade sig ha en hög katalytisk aktivitet. Idag finns en fungerandekatalysator med rutenium på en bärare av grafit med hög yta. För att uppnå så hög katalytiskeffekt som möjligt promoteras katalysatorn med cesium och barium. Just denna katalysatoranvänds idag i KAAP-processen vid lägre tryck (90 bar istället för 140 – 170 bar) än denvanliga järnkatalysatorn samt har en aktivitet som är 10 – 20 gånger större än denkonventionella järnkatalysatorn. De två största fabrikerna som använder sig av dennakatalysator ligger i Trinidad och har en kapacitet på drygt 1 800 ton ammoniak per dag. Ireaktorn är den första av fyra bäddar laddad med den vanliga järnkatalysatorn (magnetit) ochde övriga med ruteniumkatalysatorn. Då rutenium måste behandlas med försiktighet harTopsøe framställt en katalysator där bornitrid används som bärare istället för grafit vilket ökarstabiliteten. Huruvida rutenium kommer att användas i ett längre perspektiv beror på om denhar så pass stora fördelar att det uppväger ett högre pris för katalysatorn. [54, 56, 57]Två områden som troligen ligger relativt långt fram i tiden är biologiska och abiotiskaprocesser. Den biologiska processen använder bakterier för fixering av atmosfäriskt kväve viaintermediat av ammoniumjoner. Dessa används sedan för att tillverka ammoniak med hjälpav enzymet nitrogenas. Den abiotiska processen bygger på att överföra molekylärt kväve tillammoniak genom användning av organiska metallkomplex. Arbetet med denna process harpågått sedan 60-talet och resulterat i en process i laboratiorieskala men med relativt lågautbyten. Processen går ut på att kvävgas reagerar och binder in till en metallisk yta(exempelvis palladium, platina eller osmium), vid inbindningen bryts den starka N-Nbindningen vilket gör att endast en tillsats av protoner behövs för at bilda ammoniak.Utrustningen och det avancerade katalysatorsystemet tyder dock på att detta är föga troligtsom ett framtida alternativ. [56, 58]5.1. Risker och säkerhetSom alltid då man hanterar kemikalier finns vissa risker som måste beaktas. I fallet medammoniakfabriken i rapporten hanteras inte alls så stora kvantiteter som vid de flesta andrafabriker. Riskerna med fabriken kommer således att minska men likväl presenteras de nedandå de trots allt är värda att ta i beaktande.5.1.1. Utsläpp av gaser till atmosfärenSom alltid då förbränning finns bildas olika typer av kväveoxider, så kallade NOx-gaser somsprids i atmosfären och bidrar till den globala uppvärmningen. Ammoniakproduktionen bidrardock endast marginellt till dessa utsläpp (endast 0.16 % av alla utsläpp av NOx som påverkasav människan kommer från produktion av ammoniak). Även en viss mängd koldioxidkommer att släppas ut. Detta skulle kunna vara orsak för beskattning, men då ändamålet är enproduktion i form av ett kretslopp har detta försummats. [59]26