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dimanche 19 mai 2024
samedi 18 mai 2024
dimanche 11 février 2024
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Méthane et éthylène
Si l'on traite du méthane, issu de la combustion des fours à coke, avec de l'oxygène, on obtient un gaz utilisé pour la synthèse du méthanol. Les usines chimiques de Mazingarbe produisent en 1957 la moitié du méthanol français, l'autre moitié est produit par les usines Courrières-Kuhlmann. Le méthanol (alcool éthylique) est l'autre nom de l'alcool à brûler. Par réaction avec l'air, il donne du formol. Les usines de Mazingarbe et HGD fabriquaient ce formol.
Le méthanol est utilisé comme solvant dans les peintures, la fabrication de parfums et colorants, produits pharmaceutiques, carburant et antigel. Il entre dans la composition du plexiglas.
Le formol sert d'anesthésique et d'antiseptique. Il est aussi utilisé dans les sucreries et les laiteries. Il rentre dans la fabrication de produits pharmaceutiques grâce à ses propriétés de solvant. Il est essentiel pour la fabrication de formica et de bakélite.
Les usines de Mazingarbe fabriquent à partir du formol du trioxyméthylène, désinfectant, du méthylal, solvant et du hexaméthylènetétramine, conservateur et accélérateur de moulage et de vulcanisation, pour fabriquer de l'explosif et des médicaments.
Les usines d'ammoniaque envoie une partie de l'éthylène des fours à la société Ethylène-Plastique, filiale des Houillères fabricant du polyéthylène. Une autre partie est livrée à une seconde filiale : Ethyl-Synthèse qui fabrique du polystyrène. Les livraisons de ces produits se font directement par « pipe line ». Le reste de l'éthylène est employé sur place pour la fabrication d'oxyde d'éthylène. Ce produit intervient comme matière première dans la fabrication de détergents, de base au glycol, d'anti-explosif et pour la fumigation des caves, navires, wagons...
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Les engrais
En combinant l'ammoniac et l'acide nitrique, on obtient du nitrate d'ammoniaque (cf article associé). C'est ce nitrate d'ammoniaque qui est la base des engrais fabriqué par les houillères. Ce nitrate est concentré, malaxé avec de la craie, séché, enrobé. Le mélange obtenu donne un ammonitrate à 33.5 ou 20% d'azote.
A partir de l'ammoniaque on fabrique comme on vient de le voir des engrais azotés mais on peut en faire des binaires ou ternaires.
-En mélangeant des phosphates et de l'acide nitrique, on obtient du nitrate de chaux et de l'acide phosphorique. Ce dernier est traité avec de l'ammoniaque pour donner du phosphate d'ammoniaque qui contient à la fois de l'azote et du phosphate. C'est un engrais binaire.
-En prenant le phosphate d'ammoniaque, combiné à de la potasse d'Alsace et l'on obtient un engrais ternaire : azote, phosphate et potasse.
Ces engrais sont principalement fabriqués aux usines de Mazingarbe mais l'usine de Liévin fabrique de l'ammonitrate à 20%, Finalens à 33,5%, Ammonia Wingles du nitrate de chaux et l'usine Grande paroisse de Waziers du nitrate de chaux.
Le cycle pour arriver aux engrais est quasi complet : coke, goudrons, benzols, hydrogène, ammoniaque, acide nitrique et engrais.
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Ammoniac et acide nitrique
A la sortie des fours à coke, on récupère du gaz brut duquel on extrait des goudrons, du benzol mais aussi de l'ammoniac. En réaction avec de l'acide nitrique, il se forme du sulfate d'ammoniaque qui est la base des engrais. La majeure partie de l'ammoniac provient de la combinaison d'azote (présent dans l'air) et d'hydrogène (50 à 60% des gaz de cokerie épurés).
1-Le gaz épuré est d'abord comprimé par des machines (principe de la pompe à vélo), puis épuré de ses dernières impuretés et enfin liquéfié (-200°C). Une partie de ce gaz reste gazeuse : l'hydrogène que l'on récupère.
2-Parallèlement, on aspire de l'air par une haute cheminée. On le comprime, on l'épure et on le liquéfie. On arrive alors à séparer l'azote de l'oxygène.
3-On mélange dans des proportions calculées l'azote et l'hydrogène dans une tour de synthèse et l'on obtient de l'ammoniac.
4-On envoie ensuite l'ammoniac et un mélange d'air sur des brûleurs. Les vapeurs sont comprimées et envoyées dans des tours d'oxydation qui permettent la synthèse d'acide nitrique.
L'ammoniac était utilisé à l'époque dans les appareils frigorifiques, dans la sidérurgie, dans la vulcanisation du caoutchouc. L'acide nitrique est principalement utilisée dans l'agriculture car les engrais azotés ne sont absorbés par les plantes que sous forme ammoniacale ou sous forme nitrique.
NB: ammoniac : gaz pur et ammoniaque : solution liquide à température ambiante.
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