Sable Chemical Industries Limited es el único fabricante de nitrato de amonio (NH 4 NO 3 ) en Zimbabwe.
Ubicada en Kwekwe, Sable Chemical Industries Limited es el único fabricante de Zimbabue de fertilizantes a base de nitrógeno , nitrato de amonio (NA). La empresa se constituyó en 1965 y comenzó a operar en 1969 utilizando amoníaco, una materia prima clave en el proceso de fabricación de fertilizantes, que en ese momento se importaba a través de Sasol, Sudáfrica. En 1972, Sable puso en funcionamiento su propia planta de producción de amoníaco mediante electrólisis del agua. Esto hizo que la cuota de importación se redujera al 30% del total de materias primas necesarias para fabricar NA. La capacidad nominal de la planta es de 240.000 toneladas (240.000 toneladas largas; 260.000 toneladas cortas) por año de NA.
El proceso de separación del aire se utiliza para separar el nitrógeno del aire para su uso posterior en el proceso de fabricación de amoníaco. Se forman subproductos en forma de oxígeno gaseoso y líquido, así como pequeñas cantidades de nitrógeno líquido. El proceso de separación del aire consta de cinco operaciones unitarias básicas: compresión del aire, purificación del aire, intercambio de calor, licuefacción y destilación. El nitrógeno se comprime a 30 bares (3000 kPa) antes de exportarlo a la planta de fabricación de amoníaco.
El objetivo del proceso de electrólisis del agua es producir hidrógeno para su uso en la fabricación de amoníaco. El proceso consta de 14 unidades electrolíticas. La electrólisis del agua en Sable es un proceso mediante el cual se aplica una corriente continua de 6,5 kA a cada unidad electrolítica para separar el agua en hidrógeno y oxígeno, ambos a 35 °C (95 °F) y 30 bares (3000 kPa). Como alimentación de las unidades electrolíticas se utiliza un electrolito compuesto por un 25 % peso/peso de hidróxido de potasio y la otra parte agua desmineralizada. Se requieren 90 MW (120 000 hp) para que todas las unidades electrolíticas funcionen a plena capacidad.
El proceso de producción de amoníaco se utiliza para la fabricación de ácido nítrico y fertilizantes de nitrato de amonio. Mediante el proceso Haber , el nitrógeno del proceso de separación del aire y la electrólisis del agua con hidrógeno se hacen reaccionar sobre un catalizador de hierro a 320 bar (32.000 kPa) y 520 °C (968 °F) para producir gas amoníaco. A continuación, el amoníaco se licúa y se bombea a una de las dos esferas de almacenamiento de 1.000 [ aclaración necesaria ] .
El proceso del ácido nítrico produce ácido nítrico para su uso en la fabricación de fertilizantes de nitrato de amonio. Mediante el proceso Ostwald , el amoníaco se vaporiza y luego se oxida sobre un catalizador de 95% platino y 5% rodio a 930 °C (1710 °F) y 6,5 bar (650 kPa) para formar óxido nítrico y vapor sobrecalentado. Los gases de reacción se enfrían a 38 °C (100 °F) antes de su absorción mediante diversos mecanismos de recuperación de calor. Los gases de reacción enfriados pasan luego a través de la parte inferior de una columna de absorción donde se agrega una corriente de aire para oxidar el óxido nítrico a dióxido de nitrógeno. A medida que el dióxido de nitrógeno pasa por la columna, es absorbido por una corriente de agua que fluye desde la parte superior de la columna de absorción para producir el producto deseado (ácido nítrico al 57%) que luego se almacena para su uso posterior.
El proceso de fabricación de nitrato de amonio es un proceso de neutralización que consiste en una reacción entre amoniaco y ácido nítrico. El amoniaco se vaporiza y luego se rocía a través de una cantidad proporcional de ácido nítrico para formar una solución de nitrato de amonio al 83 % peso/peso. La solución se concentra hasta un 99 % de fusión mediante la vaporización de agua utilizando dos evaporadores en serie. Se añade un 0,6 % de óxido de magnesio a la fusión. A continuación, la fusión se bombea a la parte superior de una torre de granulados hasta un recipiente de granulados desde donde se rocía contra una corriente de aire que se aproxima desde la parte inferior de la torre, en el proceso se forman granulados de nitrato de amonio sólido. A continuación, estos granulados se recubren con un agente de recubrimiento a base de dolomita al 0,15 % antes de embolsarlos y enviarlos.
En 2010, Sable inició el proyecto de Mecanismo de Desarrollo Limpio en respuesta a la creciente preocupación por el medio ambiente, el primero de su tipo en Zimbabwe.
"El Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL), definido en el Artículo 12 del Protocolo, permite a un país con un compromiso de reducción o limitación de emisiones en virtud del Protocolo de Kyoto (Parte del Anexo B) implementar un proyecto de reducción de emisiones en países en desarrollo. Esos proyectos pueden generar créditos de reducción certificada de emisiones (CER) vendibles, cada uno equivalente a una tonelada de CO2, que pueden contabilizarse para el cumplimiento de los objetivos de Kyoto." [1]
El proyecto tiene por objeto reducir las emisiones de óxido nitroso , un gas de efecto invernadero crucial, de uno de los procesos de Sable. MGM Innova y DNV Climate Change Services, consultores en desarrollo y validación de proyectos MDL, fueron contratados y llevaron a cabo un estudio de viabilidad detallado hasta el registro del proyecto ante la Junta Ejecutiva del MDL en 2012 (Proyecto 6483: Proyecto de reducción de N2O terciario de Sable Chemicals en Zimbabwe, 2013). Standard Bank financiará los 6 millones de dólares necesarios y recuperará su inversión mediante la venta de créditos CER.
Sable ha estado trabajando en la reingeniería de su proceso de producción de amoniaco, cuya finalización se prevé que salga a la luz en un futuro próximo. [ ¿Cuándo? ] Esta vía dará lugar a que Sable abandone el proceso de electrólisis, que consume mucha energía, liberando así hasta 115 MW (154.000 CV) a la red para otros consumidores de electricidad. La gasificación del carbón para producir hidrógeno se utilizará para sustituir el proceso actual de electrólisis del agua.