Synthetic Nitrogen Products: A Practical Guide to the Products and Processes

CONTENTS......Page 10
1.1. NITROGEN CHARACTERISTICS......Page 18
1.2. NITROGEN SEPARATION AND PURIFICATION......Page 20
1.3. PRODUCTS UTILIZING NITROGEN......Page 23
2.1. NITROGEN OXIDES......Page 24
2.2. NITRIDES......Page 27
2.3. AMMONIA......Page 28
3. NITROGEN PRODUCTS: PRODUCTION AND CONSUMPTION......Page 32
3.1. NITROGEN INDUSTRY: CAPACITY AND PRODUCTION......Page 33
3.2. NITROGEN PRODUCT CONSUMPTION......Page 35
3.3. AMMONIA PRODUCTION, CONSUMPTION, AND FORECASTS......Page 42
3.4. INDUSTRIAL NITROGEN......Page 47
3.5.1. Ammonia Trade......Page 50
3.5.2. Trade in Major Nitrogen Products......Page 53
4. ENVIRONMENTAL ISSUES......Page 60
5. HYDROGEN PRODUCTION......Page 64
5.1. HYDROGEN PRODUCTION AND USES......Page 67
5.2. MANUFACTURING PROCESSES......Page 70
5.2.1. Reforming......Page 74
5.2.2. Partial Oxidation......Page 107
5.2.3. Coal and Coke Gasification......Page 123
5.2.4. By-Product Hydrogen......Page 133
5.2.5. Electrolysis......Page 134
5.2.7. New Developments......Page 137
5.2.8. Initial Purification of Synthesis Gas......Page 145
5.2.9. Carbon Monoxide Shift......Page 152
5.2.10. Removal of Sulfur Compounds and Carbon Dioxide......Page 155
5.2.11. Final Purification of Synthesis Gas......Page 172
5.2.12. Compression......Page 179
6. AMMONIA SYNTHESIS......Page 180
6.1. REACTION RATE......Page 182
6.2. CATALYSTS......Page 186
6.4. AMMONIA PLANT DESIGN......Page 192
6.4.1. Kellogg Brown & Root Advanced Ammonia Process–Plus (KAAP)......Page 195
6.4.2. Haldor Topsøe......Page 196
6.4.3. Linde Ammonia Concept (LAC)......Page 197
6.4.4. Leading Concept Ammonia (LCA)......Page 198
6.4.5. Ammonia Casale......Page 200
6.4.6. Uhde......Page 201
6.5. AMMONIA SEPARATION......Page 204
6.6.2. Haldor Topsøe......Page 206
6.6.3. Uhde......Page 207
6.6.4. Lurgi and Ammonia Casale......Page 209
6.7. AMMONIA PRODUCTION COSTS......Page 212
6.8. MATERIALS OF CONSTRUCTION......Page 214
7.1.1. Acrylonitrile......Page 216
7.1.4. Metallurgy......Page 217
7.1.9. Air Pollution Control......Page 218
7.1.15. Semiconductor Industry......Page 219
7.1.16. Miscellaneous......Page 220
8.1. AMMONIA PROPERTIES......Page 222
8.2. AMMONIA TOXICITY......Page 224
8.3. AMMONIA QUALITY......Page 225
8.4. DISTRIBUTION AND STORAGE......Page 226
8.5. MATERIALS OF CONSTRUCTION......Page 227
8.6. AMMONIA PRICE......Page 228
9.1. PHYSICAL PROPERTIES......Page 230
9.2. PROCESSES......Page 232
9.2.1. Chemistry......Page 234
9.2.2. Catalysts......Page 236
9.2.3. Operating Pressure......Page 240
9.2.4. Concentration of Nitric Acid......Page 245
9.2.5. Water Balance in Dual Pressure Azeotropic Plants......Page 247
9.2.6. Direct Strong Acid Processes......Page 249
9.3. STABILIZERS......Page 250
9.4.1. Absorption Abatement......Page 251
9.4.3. Selective Catalytic Reduction......Page 253
9.4.5. Absorption Plus Selective Catalytic Reduction......Page 254
9.4.6. Nitrous Oxide Removal......Page 255
9.5.1. Materials for Weak Acid Processes......Page 262
9.6. PRODUCTION......Page 263
9.7. STORAGE AND DISTRIBUTION......Page 265
9.8. USES OF NITRIC ACID......Page 266
10.1. PROCESSES......Page 268
10.1.1. Neutralization......Page 270
10.1.3. Evaporation......Page 275
10.1.4. Prilling......Page 277
10.1.5. Granulation......Page 278
10.2. PRODUCTION......Page 279
10.3. STORAGE AND DISTRIBUTION......Page 280
10.4. USES......Page 282
11. UREA......Page 284
11.1. PROCESSES......Page 286
11.1.1. Prilling......Page 294
11.1.2. Granulation......Page 296
11.1.3. Materials of Construction......Page 297
11.2. PRODUCTION......Page 298
11.3. STORAGE AND DISTRIBUTION......Page 300
11.4. USES......Page 301
12.1. AMMONIUM PHOSPHATES......Page 302
12.1.1. MAP Powder Processes......Page 303
12.1.2. DAP Powder Processes......Page 305
12.1.3. Granular DAP and MAP Processes......Page 306
12.1.4. Production of Ammonium Phosphates......Page 308
12.1.5. Uses of Ammonium Phosphates......Page 309
12.2. AMMONIUM SULFATE......Page 310
12.2.1. Production of Ammonium Sulfate......Page 313
12.2.2. Uses of Ammonium Sulfate......Page 314
13. MELAMINE......Page 316
13.1. PROCESSES......Page 317
13.3. USES......Page 322
14.1.1. Methylamines......Page 324
14.1.3. Production......Page 330
14.1.4. Uses......Page 332
15.1. ETHANOLAMINE PROCESS......Page 334
15.2. PRODUCTION......Page 338
15.4.1. Morpholine......Page 339
15.4.2. Ethylenimine......Page 341
16.1. ETHYLENEDIAMINE......Page 342
16.1.1. Ethylenediamine Production......Page 343
16.2.1. Manufacturing Processes for Chelating Agents......Page 344
16.2.2. Production and Uses of Chelating Agents......Page 346
17. HEXAMETHYLENETETRAMINE (HEXAMINE)......Page 350
17.2. PRODUCTION......Page 351
17.3. USES......Page 352
18. HYDRAZINE......Page 354
18.1.1. Raschig Process......Page 355
18.1.2. Raschig/Olin Process......Page 356
18.1.4. Peroxide Process......Page 359
18.1.6. Materials of Construction......Page 361
18.3. USES......Page 363
19. HYROGEN CYANIDE......Page 364
19.1. SAFETY......Page 365
19.2. MANUFACTURE......Page 366
19.2.1. Andrussow Process......Page 367
19.2.2. BMA Process......Page 368
19.2.3. Fluohmic Process......Page 371
19.2.4. Formamide Process......Page 372
19.2.6. Acrylonitrile Process......Page 374
19.3. PRODUCTION......Page 375
19.4. USES......Page 376
20.1. ANILINE......Page 378
20.1.1. Aniline Processes......Page 379
20.1.2. Aniline Production......Page 382
20.2. NITROBENZENE......Page 384
20.2.1. Nitrobenzene Processes......Page 385
20.2.2. Nitrobenzene Production......Page 387
20.2.3. Nitrobenzene Uses......Page 388
21. CAPROLACTAM......Page 390
21.1. PROCESSES......Page 391
21.1.1. Conventional Process......Page 392
21.1.2. DSM/HPO (Stamicarbon) Process......Page 395
21.1.3. BASF Process......Page 397
21.1.5. PNC or Toray Process......Page 399
21.1.6. SNIA Viscosa Process......Page 401
21.1.7. Recovery from Nylon 6 Waste......Page 404
21.2. CAPROLACTAM PRODUCTION......Page 405
21.3. CAPROLACTAM USES......Page 406
22.1. ADIPONITRILE AND HEXAMETHYLENEDIAMINE......Page 408
22.2.2. Production......Page 409
22.3.1. Process Technology......Page 411
22.4.1. Process Technology......Page 412
22.4.3. Uses......Page 413
22.5.2. Production......Page 414
22.6. CALCIUM CYANAMIDE......Page 415
22.7. OTHER COMPOUNDS......Page 416
References......Page 418
A......Page 428
C......Page 431
E......Page 435
F......Page 436
H......Page 437
I......Page 438
M......Page 439
N......Page 441
P......Page 443
Q......Page 444
R......Page 445
S......Page 446
T......Page 447
W......Page 448
Z......Page 449