Где делают азотные удобрения

Азотная промышленность и производство удобрений в России

Основными сферами деятельности современной азотной промышленности России, основы которой были заложены в 1927 году с запуском Чернореченского химического завода, являются:

получение водорода методом паровой конверсии (риформинга) метана и природного газа,
производство аммиака и азотной кислоты,
выпуск на их основе комплекса азотных удобрений.

К числу последних из перечисленных продуктов азотной отрасли относятся органические и неорганические соединения, имеющие в своём составе азот, а именно:

мочевина (карбамид) и цианамид кальция – амидные удобрения;
аммофос и диаммофос, хлористый аммоний, сульфат, сульфид и карбонат аммония – удобрения аммиачные;
калиевая, кальциевая и натриевая селитры – нитратные удобрения;
аммиачная и известково-аммиачная селитры – аммиачно-натриевые удобрения.

Кроме того, аммиак, являющийся важнейшим сырьём для химической промышленности (общемировая выработка его составляет свыше 180 млн т в год) и получаемая из него азотная кислота являются главными компонентами в деле производства взрывчатых веществ, серной кислоты, соды, растворителей.

История технологий

Продолжительное время источником получения селитры (комплекса минералов, имеющих в своём составе аммоний и нитраты группы щелочных и щелочноземельных металлов), служащей в качестве сырья для получения аммиака, а из него – азотной кислоты; являлись месторождения в Чили и Индии. А также простейшие технологии на основе использования органических отходов флоры и фауны, с добавлением ряда горных пород и строительного мусора. Интереснейший исторический факт: Видный французский учёный Гаспар Монж сумел-таки в момент блокады и вызванного ею экономического кризиса, обеспечить революционные силы Французской республики порохом. А произошло это посредством переработки отбросов и навоза под воздействием бактерий.

Долго так продолжаться не могло. Залежи селитры быстро истощались. А переработка мусора мало что давала. Мировая научная общественность пребывала в сильном затруднении в связи с грядущей проблемой отсутствия удобрений для нужд растениеводства, грозящей тотальным голодом. Но целый ряд проведённых крупнейшими европейскими учёными исследований, привёл в начале XX-го века к осуществлению синтеза аммиака, положенного в основу функционирования современной азотной промышленности.

Роль азота в жизни растений

В это же самое время крупнейший специалист в области агрохимии – российский академик Д. Н. Прянишников проанализировав международный опыт земледелия, приходит к выводу о важности обеспечения культурных растений азотом. Впоследствии жизнь подтвердила его умозаключения.

Сейчас из 214 млн т производимых в мире удобрений 57% падает на долю азотных. 24% – на фосфорные, остальное – на калийные. Развивающиеся страны мира: Китай, Индия, Индонезия, Бразилия быстрыми темпами наращивают их выпуск. Ситуация такова, что лидирующие позиции по выпуску азотных удобрений удерживают:

Список крупнейших экспортёров возглавляют:

Россия – 9,1 млн т,
Китай – 7,2 млн т,
Нидерланды – 2,6 млн т.

А всё потому, что азот является важнейшим химическим элементом живой клетки. Входя в состав белков, хлорофилла, нуклеиновых кислот, ферментов, фосфатидов, витаминов, алкалоидов, он активно воздействует на процессы фотосинтеза и обмена веществ, запуская, регулируя и ускоряя рост и развитие самих растений. Его недостаток или отсутствие приводит к замедлению процесса созревания плодов, подверженности болезням, вплоть до полного прекращения роста и гибели самих растений.

Производство удобрений

Две третьих изготавливаемых и употребляемых азотных удобрений (в 2019 году их было выпущено 23,95 млн т) в нашей стране составляют аммиачная селитра и мочевина. Раннее для их производства применялся коксовый газ, что обуславливало привязку предприятий к объектам металлургической отрасли. Сегодня активнее используется газ природный, обеспечивая тем самым взаимодействие с нефтегазовой промышленностью.

Процесс получения аммиака заключается в синтезе его молекул из азота и водорода при повышенном давлении и температуре, проходящем при участии железного катализатора. Азот извлекают из воздуха, а водород является результатом восстановления воды из природного газа, имеющего в своём составе значительное количество метана.

В зависимости от необходимости получения того или иного продукта, последующая технология будет выглядеть следующим образом:

Аммиачная селитра – реакция нейтрализации азотной кислоты под воздействием аммиака.
Мочевина – процесс взаимодействия аммиака и углекислого газа.
Сульфат аммония – итог протекания аммиачного газа сквозь раствор серной кислоты.

И это лишь малая часть технологических особенностей производства, предназначенного для удовлетворения потребностей агропромышленного комплекса. Структуры призванной обеспечить сельскохозяйственной продукцией жителей страны в необходимом объёме – выполнить продовольственную программу. Для осуществления столь важной задачи требуется дальнейшее развитие азотной промышленности, нацеленное на значительное увеличение выпуска азотных удобрений (снижающее импортную зависимость), как одного из приоритетных направлений российской экономики.

Источник

Производство азотных удобрений

Производство азотных удобрений – одна из ведущих отраслей сельского хозяйства и химической промышленности России. Это обусловлено не только востребованностью подкормок данного вида, но и относительной дешевизной процесса. Кроме того, азот является приоритетным макроэлементом, обеспечивающим нормальный рост и развитие растительного организма, то есть, внесение азотных удобрений (как и их производство) можно считать первостепенной фермерской задачей.

Роль азота в жизни растений

Азот считается одним из важнейших элементов растительной клетки. Входя в состав нуклеиновых кислот, азот частично отвечает за передачу наследственной информации, выполняя тем самым репродуктивную функцию. Также азот входит в состав хлорофилла, принимая непосредственное участие в процессе обмена веществ.

В случае недостатка азота можно наблюдать следующие симптомы:

замедление роста – вплоть до полной остановки;
бледность листьев;
появление светлых пятен;
пожелтение листьев;
мелкоплодие и осыпание плодов.

Острое азотное голодание способно привести к:

непереносимости низкой температуры в зимний период и, как следствие, отсутствию урожая в последующие сезоны;

угнетению иммунной системы растений;

наиболее ослабленных побегов и культуры в целом. Именно поэтому не стоит затягивать с внесением подкормки в случае проявления признаков недостаточного содержания азота в почве.

Азотные удобрения, наиболее часто применяемые в сельском хозяйстве

Аммиачная селитра – характеризуется высоким содержанием азота (до 36%), может использоваться не только для основного внесения, но и в качестве разовых подкормок, эффективна на слабоувлажненных почвах и практически бесполезна на песчаных грунтах, требует безоговорочного соблюдения правил хранения.

Сульфат аммония – удобрение со средним содержанием азота (до 20%), идеально подходит для основного внесения, поскольку хорошо закрепляется в почве, к условиям хранения не требовательно.

Карбамид (мочевина) – содержание азота достигает 48%, обеспечивает качественные результаты в сочетании с органическими удобрениями, подходит для внекорневой подкормки.

Кальциевая селитра – щелочное удобрение, хорошо подходящее для нечерноземной почвы.

Органические азотные удобрения (навоз, птичий помет, торф, компост) применяются весьма активно, однако низкий процент содержания азота и необходимость большого количества времени для его минерализации – существенно снижают эффективность данных удобрений. Плюсом же является низкая себестоимость.

Технология производства азотных удобрений

Производство азотных удобрений базируется на исходном сырье, коим является аммиак. До недавнего времени аммиак получали из кокса (коксового газа), поэтому многие предприятия, специализирующиеся на изготовлении удобрений, располагались в непосредственной близости от металлургических заводов. Более того, крупные металлургические комбинаты практикуют производство азотных удобрений в качестве «попутной» продукции.

На сегодняшний день приоритеты несколько изменились и основным сырьем для удобрений все больше выступает не коксовый, а природный газ. Так что современные производители удобрений дислоцируются вблизи магистральных газопроводов. Также производство азотных удобрений было успешно налажено на основе использования отходов нефтепереработки.

Технология производства азотных удобрений в химической промышленности не считается сложной, однако для обывателя ее нюансы понятны далеко не всегда. Если максимально упростить детали процесса, то выглядеть все будет примерно так: через генератор с горящим коксом пропускается поток воздуха, полученный в результате азот смешивается с водородом в определенной пропорции (при этом крайне важны значения давления и температуры), что дает на выходе необходимый в производстве удобрений аммиак.

Дальнейшие детали процесса привязаны к конкретному виду удобрения: изготовление нитрата аммония (аммиачной селитры) основано на нейтрализации азотной кислоты аммиаком, производство карбамида (мочевины) подразумевает взаимодействие аммиака с углекислым газом при определенной температуре и давлении, сульфат аммония образуется при пропускании аммиачного газа через раствор серной кислоты.

Уже определились со стилем? Закажите проект под ключ в компании «Лэнд» и осуществите свою мечту

Источник

Азотные и азотосодержащие удобрения

Задача по увеличению урожайности стоит перед каждым хозяйством, занимающимся растениеводством, независимо от его подчиненности или объемов выращиваемой продукции.

Просто регулярного полива и ухода за растениями в этом случае недостаточно. Для этого используются специальные удобрения, улучшающие состояние почвы и условия вызревания растительных культур.

К ним относятся азотные удобрения, повышающие уровень азота в почве.

Для чего азот нужен растениям

Азот относится к макроэлементам, значение которых для развития растений носит основополагающий характер.

Любое азотсодержащее удобрение обеспечивает потребности растения в период роста сельскохозяйственной культуры. Благодаря ему:

образуется хлорофилл — белок, участвующий в фотосинтезе;
происходит правильное уплотнение корневой системы;
зелень имеет здоровый глянцевый вид;
разветвленную систему и здоровую завязь;
ускоряется рост растений;
увеличивается количественный и качественный рост урожая.

Только природных ресурсов для получения хорошего урожая недостаточно. Каждый огородник мечтает, чтобы домашние овощи и фрукты вырастали быстро, были красивыми и здоровыми.

Что такое азот

Азот — элемент таблицы Менделеева с обозначением (N) под номером 7. Представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса, относится к четырем важнейшим элементам (три остальных — кислород, углерод и водород), без которых невозможно существование микро и макроорганизмов.

Белковые соединения, составляющие основу всего живого, содержат в себе азот. Присутствует он в нуклеиновой кислоте, являющейся основой любой клетки. Нуклеиновая кислота участвует в синтезе белков и формировании ДНК.

Основная масса в свободном состоянии находится в воздухе (78,09 %), в почве азот присутствует в виде соединений (общее содержание — 0,01%). Насыщенность почвы меняется в зависимости от почвенно-климатических зон. Максимально обеспечены им черноземы, минимальное количество присутствует в песчаных почвах.

Большая по объему часть азота (до 5 %) содержится в гумусе, который питает растения всеми необходимыми веществами для их нормального роста. Учитывая, что распад азотосодержащих соединений протекает в нем очень медленно, растения могут получить из почвы только до 1 % азота.

Основные источники азота, находящегося в почве:

органический — нитратные соединения в почве, мертвые органические остатки, отходы жизнедеятельности живых организмов в виде навоза. Доступен только после минерализации микроорганизмами;
атмосферный — попадает в почву с осадками в незначительных количествах. Может использоваться только после многолетнего накопления в почве (в условиях целины или непахотных земель).

Азот входит в состав хлорофилла, с помощью которого усваивается солнечная энергия, необходимая для роста растений.

Разновидности удобрений, содержащих азот

Удобрения называются азотными, если в качестве главного компонента в них присутствует азот.

Классифицируют удобрения по двум основным признакам.

По агрегатному состоянию:

твердое — в виде гранул, применяется, как правило, в весенне-летний период из-за быстрого вымывания из почвы;
жидкое — в виде растворов, легко усваиваются растениями и равномерно распределяются в почве.

По действующему компоненту, в котором содержится азот:

Аммиачные — на основе аммония:

Аммиачная селитра — 35% (N), широко применяется в весенне-летний период для основного удобрения и подкормки, выпускается в виде белых гранул. Не рекомендуется для переувлажненных участков из-за быстрого вымывания. Хорошо укрепляет стволовую часть и развивает листья. Сильно окисляет почву, поэтому применяется с нейтрализаторами.
Сульфат аммония — 20,5% (N), может применяться осенью и весенне-летний периоды для основного питания и подкормок, выпускается в гранулах. Также требует добавления нейтрализатора (мела, извести). Прекрасно зарекомендовал себя как подкормка для картофеля.
Хлористый аммоний — 25% (N), абсолютно не слеживается при хранении, легко усваивается всеми видами растений, вносить можно только осенью как основное удобрение из-за содержания хлора. Для подкормки не используется.

Смешивание сульфата аммония с щелочными удобрениями (золой, гашеной известью) уменьшает количество азота.

Нитратные — на основе нитратных соединений:

Калийная селитра (нитрат калия) — 13% (N), производится в виде порошка или кристаллов, используется для кислых почв в качестве нейтрализатора. Хорошо подходит для подкормки в весенне-летний период, укрепляет корневую систему. Легко растворяется в воде, поэтому требует особых условий хранения и упаковки (герметически запакованные целлофановые мешки).
Натриевая селитра (нитрат натрия) — 16% (N), выпускается в виде кристаллического порошка, хорошо растворяется в воде, применяется в виде подкормки для корнеплодов. Подходит для всех видов почв, рекомендуется для внесения ранней весной при посеве культур. Особенно эффективна в кислых почвах, выступая щелочным нейтрализатором.
Кальциевая селитра (нитрат кальция) — 13%(N), выпускается в форме гранул и кристаллов, хорошо растворяется в воде, подходит для всех видов грунта. Кальций облегчает процесс усвоения азота растениями и особенно помогает развитию корневой системы.

Амидные — органическое соединение на основе аммиака и углекислого газа:

Мочевина (карбамид) — 46% (N), выпускается в виде гранул в защитной пленке, предотвращающей слеживание. Отлично подходит для всех видов почв, особенно для увлажненных, так как обладает стойкостью к вымыванию из почвы. Не вызывает ожогов листьев, поэтому отлично подходит для подкормки.

Мочевину рекомендуется вносить в комплексе с калийными удобрениями из-за содержания биурета — токсичного вещества, оказывающего негативное действие на растения.

Количество азота в различных видах удобрений

Минеральные

Выпускаемые промышленностью азотные минеральные удобрения условно делятся на простые и комплексные.

В состав первых входит один основной химический элемент и несколько других в незначительных количествах. В составе комплексных до 3-х основных элементов и несколько дополнительных в небольших количествах.

Каждый вид азотосодержащих удобрений отличается долей содержащегося азота от общей массы.

Простые минеральные удобрения:

жидкий аммиак — 82,3%;
водный аммиак — 17-21%;
сульфат аммония — 20,5%;
хлористый аммоний — 24-25%;

натриевая селитра — 16,4%;
кальциевая селитра — 13,5-15,5%;

Комплексные:

аммиачная селитра — 34-35%;
известково-аммиачная селитра — 20,5%;
аммиакаты на основе аммиачной селитры — 34,4 -41%;
аммиакаты на основе кальциевой селитры — 30,5-31,6%;
сульфонитрат аммония — 25,5-26,5%.

Скорость поглощения удобрений почвой не зависит от концентрации азота.

Фосфорные

Фосфорные удобрения, содержащие азот, называют азотно-фосфорными. Это сложные двух- или трехкомпонентные удобрения на основе азота, фосфора, калия.

азотофосфат — 33% азота (N), 3-5% фосфора (P);
аммофосфат — 6% (N), 45-46% (P);
диаммонийфосфат — 18% (N), 46% фосфатов;
аммофос — 11-12% (N), 44-50% фосфорной кислоты (H₃PO₄);
нитрофосфат — 32-33% (N), 1,3-2,6% (P).

суперфос-NS- 12% (N), 25%(H₃PO₄) , 25% серы (S);
нитрофоска — 12-17% (N), 12-17% (P), 12-17% калия (K);
аммофоска — 12% (N), 15% (P), 15% (K), 14% (S);
диаммофоска — 10% (N) (аммонийная форма), 26% (H₃PO₄), 26% (K).

Фосфорно-калийные удобрения не содержат хлора и натрия, поэтому подходят для подкормки любых овощей, ягод, фруктов.

Удобрения аммонийной и аммиачной формы быстрее впитываются в почву и практически не вымываются осадками.

Карбамид

Относится к группе амидных удобрений, созданных на основе мочевины (второе название карбамида) с высоким содержанием азота:

мочевина — 46% азота;
мочевина-формальдегид — 38-42%;
аммиакаты на основе карбамида — 37-40%.

Мочевина также хорошо поглощается почвой, как и удобрения аммиачной формы, но не обжигает листья.

Прежде чем внести удобрение в почву, необходимо рассчитать его количество. Для этого нужно знать состав почвы, содержание в ней азота, необходимую норму потребления его для растений, подкормка которых планируется.

Жидкие виды азотистых удобрений

В настоящее время используется три основных вида азотных удобрений:

Аммиак жидкий — относится к безводным соединениям (NH₃), максимальное содержание азота (82,3 %). Производится в виде газа под давлением 18-20 атм, хранится и транспортируется в цистернах емкостью до 50 м³. Вносится с помощью специальных машин осенью и весной. Обязательное условие — увлажненная почва, глубина внесения — 12-15 см, расход — 0,6 — 1 ц на 1 гектар земли.
Аммиачная вода — водный аммиак, наиболее бюджетный из трех видов. Получается путем растворения в воде коксохимического или синтетического аммиака. Может содержать 21 % азота (1 сорт) или 17 % (2 сорт). Имеет резкий запах, процесс удобрения требует соблюдения техники безопасности (наличие спецкостюма, резиновых перчаток, противогаза, защитных очков). Вносится весной и осенью, по эффективности не уступает сухим видам. Хранят и транспортируют в герметичных цистернах до 50 м³. Расход — 2 -3 ц на 1 гектар. Более безопасен в использовании, чем безводный аммиак, но проигрывает по более низкому содержанию азота.
Карбамидно-аммиачная селитра — жидкий раствор мочевины и аммонийной селитры. Содержание азота — 28-32 %, может использоваться как основное удобрение и некорневая подкормка. Хранится в герметически закрытых цистернах под давлением.

Растворение аммиака происходит гораздо быстрее в увлажненной почве, как следствие, гораздо ниже испарение азота и его потери.

Особенности внесения в грунт жидких подкормок

Жидкие азотосодержащие удобрения имеют плюсы и минусы.

Преимущества:

невысокая стоимость, не требуют затрат на грануляцию и упаривание;
минимальный период усвоения растительными культурами;
равномерность распределения по объему почвы;
процесс транспортировки и внесения в почву полностью механизирован;
длительный период содержания в почве.

Недостатки:

существенные затраты на приобретение специальных емкостей для транспортировки и машин для внесения удобрений;
требуют профессиональной подготовки специалистов и соблюдение техники безопасности;
при внесении в период роста растений могут повредить зеленую массу (вплоть до появления ожогов) при попадании на нее.

Жидкие удобрения вносят только на определенную глубину в зависимости от вида почвы:

тяжелые почвы — 8-10 см;
средние — 10-12 см;
легкие — 14-18 см.

Жидкие удобрения запрещено вносить на поверхность почвы из-за быстрого испарения, в результате которого наносится вред окружающей среде. При этом эффективность процесса практически нулевая (удобрение в землю попадает в мизерных количествах).

Последствия нехватки азота для растений

Кроме визуально видимых последствий нехватки азота происходят невидимые воочию изменения, происходящие в почве.

Чаще всего это можно наблюдать ранней весной, когда земля еще не успевает прогреться. Низкая температура препятствует процессу минерализации, из-за чего возникающий дефицит азота приходится на ранний этап развития растения.

Это приводит к неправильному росту растений. У каждого вида могут быть свои особенные изменения:

у яблонь заметно уменьшается количество плодовых завязей, листья мельчают, не достигая нужного размера;
земляника не дает нормальных побегов, листья желтеют раньше срока;
нижние листья картофеля и помидоров желтеют и опадают, не успев вырасти;
недозревшие плоды помидоров опадают даже при небольшом ветре;
у семечковых растений листья заметно сужаются;
замедляется рост новых побегов у роз;
у плодовых уменьшается содержание хлорофилла, что приводит к изменению цвета листьев, мелкие плоды имеют яркий окрас и легко осыпаются;
капуста может испытывать хлороз, который сопровождается желтизной листьев вокруг прожилок;
у свеклы листья желтеют, становятся вялыми и опадают.

Как определить, что растение нуждается в подкормке?

Недостаток азота легко определить даже визуально в домашних условиях. Основные симптомы:

цвет листвы теряет насыщенность зеленого цвета;
листья желтеют и опадают;
замедляется рост растения;
размер листьев мельчает;
прекращается рост побегов и ветвей у деревьев;
завязь или недозревшие плоды опадают;
у косточковых культур может наблюдаться покраснение коры.

Однако избыток азота также небезопасен для растений:

наблюдается неестественное увеличение листьев;
зелень приобретает насыщенный темно-зеленый оттенок;
цветение, завязь и созревание значительно опаздывает по срокам.

Особенно последствия нехватки азота проявляются на почвах с повышенной кислотностью и большим количеством сорной травы, забирающих дефицитный азот у сельскохозяйственных культур.

Азот необходим растениям на протяжении всего периода развития. Правильно выбранное и рассчитанное количество азотного удобрения не только ускорит рост, но обогатив белком, увеличит урожайность и качество растительных культур.

Главный редактор и автор сайта. Агроном-овощевод по образованию, закончил аграрный университет МСХА им. К. А. Тимирязева в 2010 г.

Увлекаюсь опытным садоводством и журналистикой. Люблю читать классику, любимый автор — Ф. М. Достоевский. Мечтаю стать директором крупного с/х предприятия 🙂

Источник