BÁO CÁO THỰC TẬP-NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ

 Công đoạn tổng hợp NH3: nhằm cung cấp NH3 cho quá trình tổng hợp Urea.Phản ứng tổng hợp được tiến hành trong thiết bị phản ứng dưới tác dụng củaxúc tác Fe, các oxit của Fe, kèm theo mộ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

Chương I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 5

1.1.Lịch sử hình thành và phát triển: 5

1.2.Địa điểm xây dựng, mặt bằng nhà máy: 6

1.3 Cơ cấu tổ chức trong nhà máy 8

1.3.1 Sơ đồ tổ chức tổng công ty 8

1.3.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy 9

1.3.3 Sơ đồ tổ chức xưởng Ure 10

1.4 Công nghệ sở hữu 11

1.5.Nguyên liệu 11

1.6 Các loại sản phẩm 11

1.6.1 Sản phẩm chính – Urea 11

1.6.2 Sản phẩm phụ Ammonia 12

1.7 Các phân xưởng trong nhà máy 12

1.7.1 Phân xưởng Ammonia 12

1.7.2 Phân xưởng Urea 12

1.7.3 Phân xưởng phụ trợ 13

Chương II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URE 14

2.1 Giới thiệu về ure 14

2.1.1.Lịch sử phát triển 14

2.1.2.Tính chất 14

2.1.3.Thị trường Urê trên thế giới và Việt Nam 17

2.2.Công nghệ urê 19

2.2.1.Tổng hợp urê cao áp 20

2.2.2.Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 trung áp: 22

2.2.3.Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 thấp áp: 23

2.2.4.Cụm cô đặc chân không và tạo hạt: 24

2.2.5.Xử lý nước ngưng quá trình: 25

2.2.6.Xử lý nước thải 26

2.2.7.Các hệ thống phụ trợ: 27

2.2.8.Hệ thống hơi 28

2.2.9.Hệ thống nước rửa 29

2.2.10.Các dòng thải lỏng và khí 29

2.2.11.Danh sách thiết bị 30

2.3.Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các thiết bị trong phân xưởng Ure 34

2.3.1.Thiết bị phản ứng UREA 20-R-1001 34

2.3.2 Cấu tạo thiết bị Stripper E-1001 38

2.3.3.Cấu tạo thiết bị tách V-1001 44

2.3.4 Cấu tạo thiết bị ngưng tụ E-1005A 46

2.3.5.Cấu tạo thiết bị ngưng tụ cacbamate E-1005B 48

2.3.6 Cấu tạo thiết bị trộn Z-1005 50

2.3.7 Cấu tạo bơm phun tia J-1001 52

2.3.8 Cấu tạo thiết bị V/E/Z-1002 54

2.3.9 Cấu tạo thiết bị V/E/Z-1003 58

2.3.10 Cấu tạo thiết bị hấp thụ trung áp T-1001 62

2.3.11 Tháp thu hồi amoni và bồn chứa amoni T5-V5 66

2.3.12 Cấu tạo tháp rửa khí trơ trung áp T-1003/E-1011 68

2.3.13 Bồn chứa cacbonate V-1006 và tháp rửa khí trơ thấp áp T-1004 71

2.3.14 Thiết bị cô đặc chân không thứ nhất 20-E/V-1014 72

2.3.15 Thiết bị cô đặc chân không thứ hai 20-E/V/Z-1015 73

2.3.16 Thiết bị thủy phân R-1002 74

2.3.17 Tháp tạo hạt 74

Chương III: CÁC SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ TRONG VẬN HÀNH 76

3.1.Sự cố máy nén CO2 76

3.2 Sự cố bơm amôniắc và bơm dung dịch cácbônát cao áp 76

3.3.Sự cố thiết bị phân hủy trung áp 76

3.4 Sự cố tháp hấp thụ trung áp 77

3.5.Sự cố các thiết bị ngưng tụ trung và thấp áp 78

3.6.Sự cố các thiết bị cô đặc chân không 78

3.7.Sự cố bơm urê nóng chảy 78

Chương IV: CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ 79

4.1 Các yếu tố gây ô nhiễm trong nhà máy 79

4.2 Các biện pháp xử lý của nhà máy 79

Chương V: CÁC VẤN ĐỀ AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG NHÀ MÁY 82

5.1.Các quy định chung: 82

5.2.Các yếu tố nguy hiểm trong sản xuất: 83

5.3 Các phương tiện và biện pháp bảo vệ người lao động: 85

KẾT LUẬN 88

LỜI NÓI ĐẦU

Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn có ý nghĩa to lớn đối với sinh viên các ngành kĩthuật nói riêng cũng như các ngành nghề khác nói chung Đây là dịp để sinh viên có thểtiếp cận thực tế, tiếp cận các thiết bị kĩ thuật, công nghệ của các quá trình, các phươngthức vận hành, các điều kiện công nghệ…Từ đó, sinh viên có những tầm nhìn mới mẻhơn, sâu sắc hơn về các phương tiện kĩ thuật, nắm bắt vấn đề một cách chính xác hơn.Các thông tin mang lại từ các đợt thực tập thực sự bổ ích cho sinh viên sau khi ra trường

Do vậy cần phải xác định rõ tầm quan trọng của thực tập tốt nghiệp đối với mỗi sinh viên.Sau thời gian 4 tuần thực tập tại nhà máy đạm Phú Mỹ được sự chỉ bảo tận tình, hướngdẫn một cách cặn kẽ của các cán bộ kỹ sư và các anh chị nhân viên trong nhà máy, chúng

em đã được bổ sung những kiến thức hết sức hữu ích và quan trọng cho hành trang củamình sau khi ra trường làm việc

Kết thúc đợt thực tập, chúng em viết bài báo cáo trình bày lại những kiến thức, kết quả

mà mình đã gặt hái được Mặc dù đã cố gắng nhưng chúng em cũng không thể tránh khỏinhững thiếu sót trong quá trình thực tập

Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà máy đạm Phú Mỹ đặc biệt là các anh chị tạiphân xưởng Urea đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đợt thực tập này

Phú Mỹ, ngày 29 tháng 10 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Ngô Đình Duy

Chương I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ

1.1.Lịch sử hình thành và phát triển:

Việc sử dụng khí thiên nhiên để sản xuất phân đạm đã được Đảng và Chính phủquan tâm từ lâu Nhà máy đạm Phú Mỹ là một khâu quan trọng trong chương trình Khí –Điện – Đạm và là một chủ trương lớn nhằm nâng cao giá trị sử dụng nguồn khí Bạch Hổ,Trũng Cửu Long và Nam Côn Sơn

Nhà máy Ðạm Phú Mỹ trực thuộc Công ty Cổ phần Phân ạm và Hoá chất Dầu khí,được đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu Nhàmáy có vốn đầu tư 370 triệu USD, có diện tích 63 ha, là Nhà máy đạm đầu tiên trongnước được xây dựng theo dây chuyền công nghệ tiên tiến, đồng thời cũng là một trongnhững Nhà máy hoá chất có dây chuyền công nghệ và tự động hoá tân tiến nhất ở nước tahiện nay Cung cấp 40% nhu cầu phân urê trong nước, Ðạm Phú Mỹ có vai trò rất lớntrong việc tự chủ nguồn phân bón trong một nước nông nghiệp như Việt Nam Trước đây,

số ngoại tệ phải bỏ ra để nhập phân bón từ nước ngoài về là rất lớn trong khi nguyên liệu

để sản xuất phân Urê là nguồn khí đồng hành (Associated Gas) đang phải đốt bỏ ở cácgiàn khoan và nguồn khí thiên nhiên (Natural Gas) được phát hiện rất nhiều ở phía Nam.Sản phẩm của Nhà máy Ðạm Phú Mỹ hiện đang được tiêu thụ rộng khắp trên thị trườngtrong nước, đặc biệt tại vựa lúa đồng bằng sông Cửu Long

Nhà máy được khởi công xây dựng theo hợp dồng EPCC (Chìa khóa trao tay) giữaTổng công ty Dầu khí Việt Nam và tổ hợp nhà thầu Technip/Samsung, hợp đồng chuyểngiao công nghệ sản xuất Amoniac với Haldoe Topsoe (công suất 1.350 tấn/ngày) và côngnghệ sản xuất Urê với Snamprogetti (công suất 2.200 tấn/ngày)

+ Khởi công xây dựng nhà máy:03/2001

+ Ngày nhận khí vào nhà máy: 24/12/2003

+ Ngày ra sản phẩm amonia đầu tiên: 04/2004

+ Ngày ra sản phẩm urê đầu tiên: 04/06/04

+ Ngày bàn giao sản xuất cho chủ đầu tư: 21/09/2004

+ Ngày khánh thành nhà máy: 15/12/2004

Kể từ thời điểm những lô sản phẩm chính thức đầu tiên của Tổng công ty được đưa rathị trường với thương hiệu Đạm Phú Mỹ, Tổng công ty đã thực hiện tốt nhiệm vụ vậnhành sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh, đạt các mục tiêu với kết quả cao và đóng góp quantrọng cho ngành dầu khí cũng như nền nông nghiệp nước nhà

Hiện nay, Tổng Công ty đang cung cấp cho thị trường trong nước khoảng 50% nhucầu phân đạm u-rê (tổng nhu cầu sử dụng phân đạm u-rê cả nước bình quân khoảng 1,6 –1,8 triệu tấn/năm) và 40% nhu cầu khí a-mô-ni-ắc lỏng được sản xuất từ nhà máy ĐạmPhú Mỹ.

Đứng trước xu thế phát triển kinh tế của đất nước ngày 01/09/2006 Bộ Công nghiệp đã

có quyết định về việc cổ phần hóa Công ty Phân đạm và Hóa chất Dầu khí, và đến01/09/2007 công ty chính thức chuyển thành Công ty Cổ phần Phân đạm và Hóa chấtDầu khí

Ngày 05/11/2007 Công ty chính thức niêm yết 380.000.000 cổ phiếu trên thị trườngchứng khoán (mã chứng khoán: DPM)

Tại đại hội đồng cổ đông năm 2008 ngày 5/4/2008, Công ty Cổ phần Phân đạm và Hóachất Dầu khí (Đạm Phú Mỹ- PVFCCo) đã thống nhất chuyển công ty này thành Tổngcông ty hoạt động theo mô hình công ty mẹ - công ty con

Ngày 15/05/2008, Công ty Phân đạm và Hóa chất Dầu khí chính thức chuyển đổi

thành Tổng Công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí – Công ty Cổ phần (Tên viết bằng Tiếng Anh là PetroVietnam Fertilizer and Chemicals Corporation và tên viết tắt

là PVFCCo) theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh của Sở Kế hoạch và Đầu tư

Thành phố Hồ Chí Minh cấp ngày 15/05/2008 Đây là cơ hội rất tốt để Công ty phát triển

ổn định, vững chắc và tăng tốc trong thời gian tới

1.2.Địa điểm xây dựng, mặt bằng nhà máy:

Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ được xây dựng trong Khu công nghiệp Phú

Mỹ – Huyện Tân Thành – Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu với diện tích qui hoạch 63 ha Vị tríNhà máy được thể hiện trong Chứng chỉ Qui hoạch số 07/2001/BQL – CCQH do Ban QLcác KCN Bà Rịa - Vũng Tàu cấp ngày 12/03/2001

Mặt bằng nhà máy

1.3 Cơ cấu tổ chức trong nhà máy

1.3.1 Sơ đồ tổ chức tổng công ty

1.3.3 Sơ đồ tổ chức xưởng Ure

1.4 Công nghệ sở hữu

 Công nghệ Haldor Topsoe - Đan mạch

Cho phân xưởng amoni : 1350 tấn NH3/ ngày

 Công nghệ SnamProgetti - Italia

Cho phân xưởng ure: 2200 tấn ure / ngày

1.5.Nguyên liệu

Nguyên liệu chính của nhà máy là khí đồng hành Bạch Hổ, ngoài ra có thể sử dụng khí thiên nhiên từ bồn Trũng Nam Côn Sơn và các bể khác thuộc lục địa phía Nam Lượng khí tiêu thụ cho nhà máy khoảng: 53 – 54 triệu m3/năm

 Nguồn Nitơ : Khí Nitơ (N2) được lấy từ không khí, là chất khí không màu, khôngmùi, không vị, chiếm khoảng 78% thể tích trong khí quyển, ít tan trong nước vàcác dung môi hữu cơ, có Ts = – 195.8oC, Tnc= –219.86oC, không duy trì sự sống

và sự cháy Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, nitơ là nguyên liệu để tổng hợp NH3

 Nguồn Hydro : Hydro là chất khí không màu, không mùi vị ở điều kiện thường,

nhiệt độ nóng chảy khoảng –259.1oC, nhiệt độ sôi khoảng –252.6oC Khí Hydronhẹ có độ linh động lớn dễ khuyếch tán qua các thành kim loại như Ni, Pt, Pd …Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ Hydro được tạo ra nhờ phản ứng Reforming khíthiên nhiên bằng hơi nước, hydro là nguyên liệu để tổng hợp NH3

 Nguồn CO 2 : Khí CO2 là chất khí không màu, có vị chua, nặng hơn không khí, không duy trì sự sống động vật nhưng là chất duy trì sự sống thực vật trong quá trình quang hợp Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, CO2 là nguyên liệu để tổng hợp Urê, được điều chế từ công đoạn Reforming khí thiên nhiên

Urea là hợp chất hóa học có công thức phân tử CO(NH2)2, ở nhiệt độ thường urea không màu, có mùi vị đặc trưng, tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy khoảng 135oC, tỷ trọng khoảng 1,3230 Urea thủy phân chậm tạo thành Ammonium Carbamate sau đó phân hủy thành NH3 và CO2, đây là cơ sở để sử dụng Urea làm phân bón Trong công nghiệp Urea được tổng hợp từ NH3 lỏng và CO2 khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.

1.6.2 Sản phẩm phụ Ammonia

- Ammonia chủ yếu dùng để tổng hợp Urea, lượng thừa ra được đưa về bồn chứa

- Công suất 1350 tấn/ngày

Ammonia là chất khí có công thức phân tử NH3, hóa lỏng ở điều kiện áp suất thường và nhiệt độ thấp (khoảng –32oC) hoặc ở điều kiện nhiệt độ thường và áp suất cao (khoảng 15 bar), có mùi khai đặc trưng Không độc nhưng nặng hơn không khí, nên rất nguy hiểm khi bị rò rỉ với lượng lớn

1.7 Các phân xưởng trong nhà máy

1.7.1 Phân xưởng Ammonia

Sản xuất NH3 và CO2 làm nguyên liệu để tổng hợp Urea, gồm các công đoạn sau:

 Công đoạn khử lưu huỳnh: Chuyển hóa hợp chất của lưu huỳnh từ dạng hữu

cơ (mercaptan) thành lưu huỳnh vô cơ (khí H2S) Sau đó, H2S được hấp thụbằng ZnO trong tháp hấp thụ R – 2002 A/B

 Công đoạn Reforming: gồm có Reforming sơ cấp và Reforming thứ cấp, nhằmchuyển hóa toàn bộ C2+ thành hỗn hợp khí CO, CO2, và H2

 Công đoạn chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp: chuyển hóa gầnnhư hoàn toàn CO thành CO2

 Công đoạn khử CO2 bằng phương pháp hấp thụ sử dụng dung môi MDEA,nhằm chuẩn bị hổn hợp khí H2 và N2 để tổng hợp Ammonia và cung cấp khínguyên liệu CO2 cho quá trình tổng hợp Urea

 Công đoạn methan hóa: nhằm chuyển hóa phần dư khí CO và CO2 còn lại trongkhí tổng hợp để khỏi gây ngộ độc cho chất xúc tác trong thiết bị tổng hợp ởquá trình sau

 Công đoạn tổng hợp NH3: nhằm cung cấp NH3 cho quá trình tổng hợp Urea.Phản ứng tổng hợp được tiến hành trong thiết bị phản ứng dưới tác dụng củaxúc tác Fe, các oxit của Fe, kèm theo một chu trình lạnh nhằm thu NH3 tinhkhiết

1.7.2 Phân xưởng Urea

Nhằm sản xuất Urea – là sản phẩm chính của nhà máy từ nguyên liệu chính là CO2

và NH3 đến từ phân xưởng Ammonia của nhà máy Bao gồm các quá trình sau:

 Tổng hợp Urea và thu hồi NH3, CO2 cao áp.

 Tinh chế Urea và thu hồi NH3, CO2 trung áp và thấp áp

Bao gồm các quá trình phụ trợ sau:

 Sản xuất điện và hơi cao áp

Chương II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URE

2.1 Giới thiệu về ure

2.1.1.Lịch sử phát triển

Urê được Hilaire Rouelle phát hiện từ nước tiểu vào năm 1773 và được FriedrichWoehler tổng hợp lần đầu tiên từ ammonium sulfate (NH4)2SO4 và potassium cyanate

KOCN vào năm 1828 Đây là quá trình tổng hợp lần đầu một hợp chất hữu cơ từ các chất

vô cơ và nó đã giải quyết được một vấn đề quan trọng của một học thuyết sức sống Năm 1870, urê đã được sản xuất bằng cách đốt nóng cácbamat amôn trong một ốngbịt kín Điều này là nền tảng cho công nghệ sản xuất urê công nghiệp sau này

Cho tới những năm đầu thế kỷ 20 thì urê mới được sản xuất trên quy mô côngnghiệp nhưng ở mức sản lượng rất nhỏ Sau đại chiến thế giới thứ II, nhiều nước và hãng

đã đi sâu cải tiến quy trình công nghệ để sản xuất urê Những hãng đứng đầu về cung cấpchuyển giao công nghệ sản xuất urê trên thế giới như: Stamicarbon (Hà Lan),Snamprogetti (Italia), TEC (Nhật Bản)…Các hãng này đưa ra công nghệ sản xuất urê tiêntiến, mức tiêu phí năng lượng cho một tấn urê sản phẩm rất thấp

2.1.2.Tính chất

 Tính chất vật lý

Urê là hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là CON2H4 hoặc (NH2)2CO

Tên quốc tế là Diaminomethanal Ngoài ra urê còn được biết với tên gọi làcarbamide, carbonyl diamide Urê có màu trắng, dễ hòa tan trong nước, ở trạng thái tinhkhiết nhất urê không mùi mặc dù hầu hết các mẫu urê có độ tinh khiết cao đều có mùikhai

Urê cứng ổn định ở nhiệt độ phòng và ở điều kiện thường áp Đốt nóng ở điều kiệnchân không và tại điểm nóng chảy thì nó sẽ thăng hoa mà không hề thay đổi

 Tính chất hóa học

Hòa tan trong nước, nó thủy phân rất chậm để tạo thành cacbamat amôn cuối cùngphân hủy thành amoniac và điôxit cacbon Phản ứng này là cơ sở để sử dụng urê làmphân bón

Về mặt thương mại, urê được sản xuất ra bằng cách loại nước trực tiếp cacbamatamôn NH2COONH4 ở mức áp suất và nhiệt độ nâng Người ta thu được cacbamat amônbằng cách cho phản ứng trực tiếp NH3 với CO2 Hai phản ứng được tiến hành liên tụctrong tháp tổng hợp cao áp

Ở điều kiện áp suất thường và tại điểm nóng chảy của nó, urê phân hủy thànhamoniac, biuret(1), acid cyanuric (qv) (2), ammelide (3) và triuret (4) Biuret là sản phẩmphụ bất đắc dĩ chủ yếu có trong urê Nếu trong sản phẩm đạm Urê cấp phân bón mà hàmlượng biuret vượt quá 2% trọng lượng sẽ gây độc hại đối với cây trồng

O

NH

O

NH2

O N

H N

O O

NH2

(2)Cyanuric acid

(3)

(1)

Biuret

Urê đóng vai trò như một chất cơ sở đơn và tạo ra các muối có các acid Cùng với acid

nitric nó tạo ra nitrat urê CO(NH2)2.HNO3 và phân hủy nổ khi bị đốt nóng

Trong môi trường chân không ở nhiệt độ 180-1900C, urê sẽ thăng hoa và chuyển hóathành xianua amôn NH4OCN (5)

Khi urê cứng được đốt nóng nhanh trong dòng khí amoniac ở mức nhiệt độ nâng và tăng khoảng vài trăm kPa (vài at.) thì nó sẽ thăng hoa hoàn toàn và phân hủy từng phần

thành acid cyanic HNCO và xianua amôn

Urê cứng hòa tan trong NH3 lỏng và hình thành hợp chất urê-amoniac hỗn hợp

không ổn định CO(NH2)2NH3 phân hủy ở 450C

Urê-Amoniac tạo ra các muối với các chất kim loại kiềm như NH2COHNM hoặc

CO(NHM)2 Việc chuyển hóa urê thành biuret được xúc tiến ở điều kiện nhiệt độ thấp,

áp suất cao và gia nhiệt kéo dài Ở điều kiện áp suất thấp 10-20 MPa (100-200 atm), khi đốt nóng cùng với NH3 biuret sẽ tạo thành urê

Urê phản ứng với nitrat bạc AgNO3 với sự có mặt của hydroxid natri NaOH, sẽ tạothành chất dẫn xuất (5) màu vàng nhạt Hydroxid natri xúc tiến làm thay đổi urê sangdạng imit (6)

Phản ứng urê với các loại rượu sinh ra các chất este acidcacbamic thường được gọi làurêthan:

NH2CONH2 +2NaOH + 3NaOBr N2 +3NaBr + Na2CO3 +3H2O

Urê phản ứng với foocmandêhyd và tạo thành các hợp chất như monomethylolurea

công thức: NH2CONHCH2OH, dimethylolurea HOCH2NHCONHCH2OH và các hợp

chất khác phụ thuộc vào tỷ lệ mol của fomanđêhyt đối với urê và dựa vào độ pH của

dung dịch Peroxyd hydro và urê là loại sản phẩm dạng bột tinh thể màu trắng Peroxyd

urê CO(NH)2.H2O2 được người ta biết đến với tên gọi thương phẩm là Hypersol đây là

chất tác nhân oxi hóa

Urê và acid malonic phản ứng cho ra đời chất acid barbituric (7), một hợp chất chủ

yếu trong ngành hóa dược

 Ứng dụng

 Trong nông nghiệp- công nghiệp Urê được sử dụng để:

 Làm phân bón, kích thích sinh trưởng, giúp cây phát triển mạnh, thích hợp với

ruộng nước, cây , rau xanh, lúa… Urê cứng có chứa 0,8 đến 2,0% trọng lượng

biuret ban đầu được bón trực tiếp cho đất dưới dạng nitơ Các loại dịch urê

loãng hàm lượng biuret thấp (tối đa khoảng 0,3% biuret) được dùng bón cho

cây trồng dưới dạng phân bón lá

 Trộn lẫn với các chất phụ gia khác urê sẽ được dùng trong nhiều loại phân bón

rắn có các dạng công thức khác nhau như photphat urê amôn (UAP); sunphat

amôn urê (UAS) và urê phophat (urê + acid photyphoric), các dung dịch urê

nồng độ thuộc nitrat amôn urê (UAN) (80-85%) có hàm lượng nitơ cao nhưng

điểm kết tinh lại thấp phù hợp cho việc vận chuyển lưu thông phân phối bằng

hệ thống ống dẫn hay phun bón trực tiếp

 Là chất bổ sung vào thức ăn cho động vật, nó cung cấp một nguồn đạm cố định

tương đối rẻ tiền để giúp cho sự tăng trưởng

 Urê được dùng để sản xuất lisin, một acid amino được dùng thông dụng trong

ngành chăn nuôi gia cầm (xem Amino acids: Pet and Livestock Feeds)

 Các loại nhựa urê được polyme hóa từng phần để dùng cho ngành công nghiệpdệt có tác dụng làm phân bố đều các thành phần ép của các chất sợi (xemTexttiles finishing).

 Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa urê-fomanđêhyt Urê (cùngvới Amoniac) phân hủy ở nhiệt độ và áp suất cao để sản xuất các loại nhựamelamin (xem thêm phần Cyanamides)

 Là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối củalòng đường hay đường băng sân bay Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kimloại như muối

 Là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào để tăng hương vị

 Đôi khi được sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xí nghiệp sảnxuất bánh quy

 Được dùng trong một số ngành sản xuất thuốc trừ sâu

 Là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và nướcthơm

 Nó cũng được sử dụng như là chất phản ứng trong một số gạc lạnh sử dụng để

sơ cứu, do phản ứng thu nhiệt tạo ra khi trộn nó với nước

 Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel

 Trong nghiên cứu và y học

 Urê được sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá trình táihiđrat hóa của da

 Do urê được sản xuất và bài tiết khỏi cơ thể với một tốc độ gần như không đổi,nồng độ urê cao trong máu chỉ ra vấn đề với sự bài tiết nó hoặc trong một sốtrường hợp nào đó là sự sản xuất quá nhiều urê trong cơ thể

 Nồng độ urê cũng có thể tăng trong một số rối loạn máu ác tính (ví dụ bệnhbạch cầu và bệnh Kahler)

 Nồng độ cao của urê (uremia )có thể sinh ra các rối loạn thần kinh (bệnh não).Thời gian dài bị uremia có thể làm đổi màu da sang màu xám

 Các loại urê chứa cacbon 14 - đồng vị phóng xạ, hay cacbon 13 - đồng vị ổnđịnh được sử dụng trong xét nghiệm thở urê, được sử dụng để phát hiện sự tồntại của Helicobacter pylori (H pylori, một loại vi khuẩn) trong dạ dày và tátràng người Xét nghiệm này phát hiện enzym urease đặc trưng, được H pylorisản xuất ra theo phản ứng để tạo ra amôniắc từ urê để làm giảm độ pH của môitrường trong dạ dày xung quanh vi khuẩn

 Các loài vi khuẩn tương tự như H pylori cũng có thể được xác định bằng cùngmột phương pháp xét nghiệm đối với động vật (khỉ, chó, mèo - bao gồm cả cácloại "mèo lớn" như hổ, báo, sư tử v.v)

2.1.3.Thị trường Urê trên thế giới và Việt Nam

Nhu cầu và khả năng đáp ứng phân urê tại Việt Nam

Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, nhu cầu urê năm 2006 cả nướccần 1.800.000 tấn Trong nước sản xuất đáp ứng hơn 45%, sản lượng ước đạt

830.000 tấn, tăng 2,7% so với năm 2005, nhập khẩu dự tính khoảng 1.000.000 tấn,giảm 6% so với năm 2005

Dự báo năm 2007, nhu cầu phân bón các loại khoảng 7,05 triệu tấn Trong đó,urê khoảng 1,8 triệu tấn Sản xuất trong nước khoảng 4,7 triệu tấn, nhập khẩu 3,5triệu tấn

Năm 2007, kế hoạch sản xuất của 2 nhà máy phân đạm Phú Mỹ và Hà Bắckhoảng 900.000 tấn, tăng 8,4% so với 2006, nhập khẩu khoảng 900.000 tấn, giảm10% so với 2006

Để bình ổn thị trường phân urê năm 2007, Bộ cũng đưa ra một số giải pháp đốivới 2 nhà máy sản xuất phân urê trong nước phải đảm bảo kế hoạch sản xuất năm

2007, đáp ứng kịp thời nhu cầu phân bón cho sản xuất nông nghiệp theo từng mùa

vụ Bộ Thương mại, Hiệp hội Phân bón Việt Nam phối hợp chặt chẽ với BộNN&PTNT về thông tin thị trường, dự báo giá cả phân bón thế giới và trong nước,

dự báo giá phân bón thế giới từng thời kỳ để có kế hoạch định hướng cho các doanhnghiệp nhập khẩu, đảm bảo cho các doanh nghiệp nhập khẩu, đảm bảo cung cầu cho

cả nước Hiệp hội Phân bón Việt Nam, các doanh nghiệp nhập khẩu cần liên kết côngkhai với nhau lượng tồn kho trước mỗi mùa vụ, nắm chắc thông tin thị trường để cânđối và phân chia số lượng urê nhập khẩu để tránh rủi ro và góp phần bình ổn giá urêkhi vào vụ

Trong vài năm tới, nhà máy Đạm Cà Mau sẽ đi vào hoạt động với công suất

2350 tấn/ngày sẽ cung cấp cho thị trường 800.000tấn urê/năm

Đến năm 2010 có thêm nhà máy Đạm Ninh Bình công suất 560.000 tấnurê/năm Như vậy cả nước sẽ có 4 nhà máy Đạm cung cấp trên 2 triệu tấn urê/năm đủđáp ứng nhu cầu urê trong nước

Tình hình sản xuất và tiêu thụ urê trên thế giới

Tổng tiêu thụ phân bón thế giới năm 2005 tăng 3,9% so với năm 2004, vào năm

2006 tiêu thụ tương đối ổn định (-0,2%) so với năm 2005 Nhu cầu N tăng 1,1% trongkhi tiêu thụ P và K giảm tương ứng là 1,3 và 3,2%

Ở tầm khu vực, nhu cầu tiêu thụ rất khác nhau nhưng nhìn chung phát triển tươngđối ổn định do có trợ giá phân bón nên giảm tác động của việc tăng giá phân bón trongkhi giá mặt hàng nông nghiệp lại thấp Tỷ lệ tăng trưởng cao ở Nam Á (+7,5%), Đông

Á (+4,5%), Tây Á và Đông Bắc Phi (+4,0%) và suy giảm đáng kể ở Châu Đại Dương(-8,2%), Châu Phi (-8,0%), Mỹ La tinh và Caribê (-7,4%), Bắc Mỹ (-7,0%) và Tây Âu(-6,8%)

Trong năm 2006/2007 giá ngũ cốc (ngô, mì, gạo) tăng cao so với năm 2004 được

kỳ vọng sẽ thúc đẩy nhu cầu phân bón Tiêu thụ phân bón toàn cầu được dự đoán đạtđến 160 triệu tấn tương ứng với tăng trưởng từng năm là 4,5% Nhu cầu P sẽ tăng(+5,0%) hơn nhu cầu K (+4,7%) và N (+4,2%) Trong bối cảnh này, tiêu thụ phân bón

6,7%) Nhu cầu tăng tương đối mạnh nhất được dự đoán là ở Bắc Mỹ (+8,4%), tiếp đó

là Nam Á (+8,0%) Tiêu thụ ở Đông Á lại tăng khoảng 4,3%

Tiêu thụ phân bón toàn cầu, 2004/05 đến 2007/08

(Tri u t n phân bón và t l thay đ i hàng n m)ệu tấn phân bón và tỷ lệ thay đổi hàng năm) ấn phân bón và tỷ lệ thay đổi hàng năm) ỷ lệ thay đổi hàng năm) ệu tấn phân bón và tỷ lệ thay đổi hàng năm) ổi hàng năm) ăm)

2.2.Công nghệ urê

Mô tả công nghệ

Xưởng urê được mô tả qua các giai đoạn công nghệ chính như sau:

 Tổng hợp urê và thu hồi NH3, CO2 cao áp;

 Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 trung áp;

 Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 thấp áp

cácbamát, một phần amônium cácbamát tách nước tạo thành urê

Các phản ứng xảy ra như sau:

2NH3+CO2  NH2COONH4 + 32560 kcal/kmol cácbamát

Amôniắc lỏng nạp liệu vào xưởng urê, từ xưởng amôniắc tương ứng, được lọc quacác thiết bị lọc amôniắc FL-1002A/B, sau đó đi vào tháp thu hồi amôniắc T-1005 vàđược tập trung trong bồn chứa amôniắc V-1005 Từ V-1005, amôniắc được bơm lên ápsuất 22 barg bằng bơm tăng cường amôniắc P-1005A/B Một phần amôniắc này đượcđưa tới tháp hấp thụ trung áp T-1001, phần còn lại đi vào cụm tổng hợp cao áp

Amôniắc vào cụm tổng hợp được bơm bằng bơm amôniắc cao áp P-1001A/B, lên

áp suất khoảng 220 barg Trước khi vào tháp tổng hợp, amôniắc được gia nhiệt trongthiết bị gia nhiệt sơ bộ amôniắc E-1007, và được sử dụng làm lưu chất đẩy trong bơmphun cácbamát J-1001, tại đây cácbamát từ bình tách cácbamát V-1001 được đẩy lên

Một lượng nhỏ không khí được đưa vào dòng CO2 ở đầu vào máy nén PK-1001 đểthụ động hóa các bề mặt thép không rỉ của các thiết bị cao áp, do đó bảo vệ chúng khỏi

ăn mòn do các chất phản ứng và sản phẩm phản ứng

Các sản phẩm phản ứng ra khỏi tháp tổng hợp chảy vào phần trên của thiết bịstripper E-1001, hoạt động ở áp suất 147 barg Đây là thiết bị phân hủy kiểu màngtrong ống thẳng đứng, trong đó lỏng được phân phối trên bề mặt gia nhiệt dưới dạngmàng và chảy xuống đáy nhờ trọng lực Thực tế, đây là thiết bị trao đổi nhiệt vỏ ốngthẳng đứng, với môi trường gia nhiệt ở phía vỏ, và đầu ống được thiết kế đặc biệt chophép sự phân phối đồng đều dung dịch urê Thực tế, mỗi ống có một đầu phân phốikiểu lồng (ferrule) được thiết kế để phân phối đều dòng lỏng xung quanh thành ốngdưới dạng màng Các lỗ của đầu phân phối hoạt động như các đĩa; đường kính của các

lỗ và đầu phân phối sẽ điều khiển lưu lượng Khi màng lỏng chảy, nó được gia nhiệt và

sự phân hủy cácbamát và bay hơi bề mặt xảy ra Hàm lượng CO2 trong dung dịch giảm

do stripping NH3 khi NH3 sôi Hơi tạo thành (thực chất là amôniắc và CO2) bay lênđỉnh ống Nhiệt phân hủy cácbamát được cung cấp nhờ sự ngưng tụ hơi bão hòa 21.8barg

Dòng hỗn hợp giữa khí từ đỉnh thiết bị stripper, và dung dịch thu hồi từ đáy tháphấp thụ trung áp T-1001, đi vào các thiết bị ngưng tụ cácbamát E-1005A/B, ở đâychúng được ngưng tụ và được tuần hoàn về tháp tổng hợp R-1001 thông qua bơm phuncácbamát J-1001

Ngưng tụ khí quá trình ở áp suất cao (khoảng 144 barg) cho phép tạo ra hơi bãohòa 4.9 barg ở phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ nhất E-1005A và hơi 3.4 barg

ở phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ hai E-1005B

Từ đỉnh của bình tách cácbamát V-1001, khí không ngưng bao gồm khí trơ (khôngkhí thụ động, khí trơ trong dòng CO2 từ giao diện) chứa một lượng nhỏ NH3 và CO2được đưa trực tiếp vào đáy thiết bị phân hủy trung áp E-1002

Phản ứng thứ nhất tỏa nhiệt mạnh liệt trong khi đó phản ứng thứ hai thu nhiệt yếu

và xảy ra trong pha lỏng ở tốc độ chậm

Phản ứng phân huỷ là phản ứng ngược chiều với phản ứng 1 như chỉ ở trên…

Theo tài liệu và hiển thị tại Fig.1 đính kèm tại mục 1 chương 11 (đính kèm), nó

có thể chứng minh rằng sản phẩm urê thay đổi khi thay đổi tỷ lệ NH3/CO2 Khi tỷ lệMol NH3/CO2 thay đổi từ 2 đến 9, sản phẩm urê thay đổi từ khoảng 40% đến 85%.Trên những điều kiện khác, khi tỷ lệ Mol NH3/CO2 thay đổi từ 2 đến 0.5, sản phẩmurê sẽ thay đổi chỉ từ khoảng 40% đến khoảng 45%

Nó được làm rõ rằng, ảnh hưởng của CO2 là rất nhỏ so với NH3 Hơn thế nữa,dưới điều kiện giàu CO2, dung dịch sẽ trở nên ăn mòn nhiều hơn và vận hành cóvấn đề liên quan đến kết tinh là quá quan trọng.

Nói chung, hầu hết tất cả các nhà máy urê được vận hành dưới tỷ lệ NH3/CO2trong khoảng giữa 2.5 và 5.0

 Ảnh hưởng tỷ lệ H2O/CO2

Từ phản ứng thứ hai, rõ ràng rằng lượng nước dư trong dung dịch phản ứng làmcản trở sự hình thành urê từ cácbamát Nhưng nếu hàm lượng nước quá thấp thìnồng độ cácbamát trở nên cao cùng với vấn đề nghẽn đường ống

Do đó, thông thường thì tỉ lệ mole H2O/CO2 là 0.4-1 trong các nhà máy côngnghiệp

 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất

Mối liên hệ giữa độ chuyển hóa cân bằng và nhiệt độ vận hành được đưa ra bởiFréjacques và những người cộng sự như sau: độ chuyển hóa tăng tỉ lệ với sự tăngnhiệt độ, nhưng Otsuka và những người cộng sự đã báo cáo rằng độ chuyển hóacân bằng tối đa tồn tại xung quanh 196-200oC, NH3/CO2 và điểm cực tiểu hướng tớigiá trị NH3/CO2 cao hơn phụ thuộc vào sự tăng nhiệt độ vận hành Lưu ý rằng ápsuất cân bằng tăng nhanh theo hướng tỉ lệ NH3/CO2 thấp

2.2.2.Tinh chế urê và thu hồi NH 3 , CO 2 trung áp:

Làm sạch urê và thu hồi khí xảy ra ở áp suất giảm 19.5 barg;các thiết bị traođổi nhiệt trong đó xảy ra quá trình làm sạch urê được gọi là các thiết bị phân hủybởi vì trong các thiết bị này xảy ra sự phân hủy cácbamát

Dung dịch, với hàm lượng CO2 thấp, từ đáy thiết bị stripper E-1001, được giãn

nở tới áp suất 19.5 barg và đi vào phần trên thiết bị phân hủy trung áp Thiết bị nàyđược chia thành 3 phần chính:

 Bình tách đỉnh V-1002, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đivào bó ống;

 Thiết bị phân hủy kiểu màng trong ống E-1002A/B, ở đây cácbônát đượcphân hủy và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi 4.9 barg (ở phía vỏcủa phần trên E-1002A) và làm lạnh trực tiếp nước ngưng hơi từ bình táchnước ngưng hơi cho stripper V-1009, ở áp suất khoảng 22 barg (ở phía vỏcủa phần dưới E-1002B)

 Bình chứa dung dịch urê Z-1002, bình này tập trung dung dịch urê đã làmsạch giai đoạn 1 có nồng độ 60-63%kl

Khí giàu NH3 và CO2 ra khỏi bình tách đỉnh V-1002 được đưa vào phía vỏ củathiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-1004, ở đó khí được hấp thụ riêng phần trongdung dịch cácbônát đến từ cụm thu hồi 4 barg

Tổng nhiệt tạo thành từ phía vỏ, do ngưng tụ/hấp thụ/phản ứng của các chất,được dùng để bốc hơi dung dịch urê đến từ giai đoạn làm sạch thứ hai đến nồng độ84-86%kl, do đó cho phép tiết kiệm đáng kể hơi thấp áp ở giai đoạn cô đặc chânkhông thứ nhất.

Từ phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-1004, pha hỗn hợp được đưavào thiết bị ngưng tụ trung áp E-1006, tại đây CO2 được hấp thụ gần như hoàn toàn

và nhiệt ngưng tụ/phản ứng được lấy đi nhờ nước làm mát từ thiết bị ngưng tụamôniắc E-1009

Từ E-1006 pha hỗn hợp chảy vào tháp hấp thụ trung áp T-1001, ở đây pha khítách ra sẽ đi vào bộ phận tinh chế Đây là tháp hấp thụ kiểu đĩa mũ chóp và xảy rahấp thụ CO2 và tinh chế NH3

Các đĩa được nạp liệu bằng dòng hồi lưu amôniắc sạch, để cân bằng nănglượng vào cột, và để tách CO2 và H2O có trong dòng khí NH3 và khí trơ bay lên

NH3 hồi lưu được lấy từ bồn chứa amôniắc V-1005 và được đưa vào cột bằngbơm tăng áp amôniắc P-1005A/B

Dòng NH3 và khí trơ bão hòa với vài ppm CO2 (20-100 ppm) ra khỏi đỉnh bộphận tinh chế, được ngưng tụ riêng phần trong thiết bị ngưng tụ amôniắc E-1009

Từ đây dòng 2 pha được đưa vào bồn chứa amôniắc V-1005

Dòng không ngưng bão hòa amôniắc rời V-1005 bay dọc trong tháp thu hồiamôniắc T-1005, ở đây một lượng amôniắc được ngưng tụ nhờ dòng amôniắc lỏngđến từ giao diện của xưởng urê

Dòng khí rời đỉnh T-1005 bay dọc trong tháp hấp thụ amôniắc trung áp

E-1011, ở đây hàm lượng amôniắc được giảm triệt để nhờ dòng dung dịch amôniắcloãng ngược chiều hấp thụ khí amôniắc Khi amôniắc trong pha khí được hấp thụ,nhiệt tạo thành sẽ làm tăng nhiệt độ của dòng lỏng đi xuống, do đó làm cản trở sựhấp thụ tiếp tục amôniắc Để duy trì nhiệt độ thích hợp, một dòng nước làm mátđược cung cấp ở phía vỏ của E-1011

Tháp rửa khí trơ trung áp T-1003, được nối vào phần trên của E-1011, gồm 3đĩa van, ở đây khí trơ được rửa lần cuối bằng nước sạch Hàm lượng amôniắc trongdòng khí bay lên là thấp nhất và do đó nhiệt độ ít nhạy với nhiệt hấp thụ Cuối cùngkhí trơ được tập trung vào ống khói

Từ đáy của E-1011, dung dịch NH3-H2O được tuần hoàn lại tháp hấp thụ trung

áp T-1001 bằng bơm P-1007A/B

Dòng ra khỏi đáy T-1001 được tuần hoàn bằng bơm dung dịch cácbônát cao ápP-1002A/B về cụm thu hồi tổng hợp sau khi gia nhiệt sơ bộ ở phía ống của thiết bịgia nhiệt sơ bộ cácbônát cao áp E-1013

Trong thiết bị trao đổi nhiệt này, lưu chất gia nhiệt phía vỏ là nước ngưng quátrình từ đáy tháp chưng cất T-1002

2.2.3.Tinh chế urê và thu hồi NH 3 , CO 2 thấp áp:

Dung dịch với hàm lượng CO2 rất thấp ra khỏi đáy thiết bị phân hủy trung ápđược giãn nỡ đến áp suất 4 barg và đi vào phần trên của thiết bị phân hủy thấp áp.Thiết bị này được chia thành 3 phần chính:

 Bình tách đỉnh V-1003, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch

đi vào bó ống;

 Thiết bị phân hủy kiểu màng ống E-1003, ở đây cácbônát được phân hủy

và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi thấp áp bão hòa 4.9 barg;

 Bình chứa dung dịch urê Z-1003, bình này tập trung dung dịch urê đãlàm sạch giai đoạn 2 có nồng độ 69-71%kl

Khí ra khỏi V-1003 trước tiên được trộn với hơi từ bộ phận tinh chế của thápchưng T-1002, và sau đó được đưa vào phía vỏ của thiết bị gia nhiệt sơ bộ amôniắccao áp E-1007, ở đây chúng được ngưng tụ riêng phần Nhiệt ngưng tụ được thu hồi

ở phía ống để gia nhiệt sơ bộ amôniắc lỏng cao áp (nạp liệu vào tháp tổng hợp urê).Dòng phía vỏ của E-1007 được đưa vào thiết bị ngưng tụ thấp áp E-1008, ởđây hơi NH3 và CO2 còn lại được ngưng tụ hoàn toàn Nhiệt ngưng tụ được lấy đinhờ nước làm mát ở phía ống

Dung dịch cácbônát ra khỏi E-1008 được thu hồi vào bồn chứa dung dịchcácbônát V-1006 Từ đây dung dịch cácbônát được tuần hoàn về đáy tháp hấp thụtrung áp T-1001 bằng bơm P-1003A/B qua phía vỏ của thiết bị cô đặc sơ bộ E-1004

và sau đó qua thiết bị ngưng tụ trung áp E-1006

Một phần nhỏ dung dịch cácbônát thấp áp cũng được dùng làm dòng hồi lưuvào bộ phận tinh cất của tháp chưng T-1002

Bồn V-1006 được trang bị một tháp rửa khí trơ thấp áp T-1004 để giúp điềukhiển áp suất của giai đoạn thu hồi thứ hai T-1004 được nối với phần trên của E-

1012, nơi mà nước làm mát được cung cấp để lấy nhiệt hấp thụ

2.2.4.Cụm cô đặc chân không và tạo hạt:

 Cụm cô đặc chân không

Dung dịch urê ra khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp được giãn nỡ tới áp suất0.33 bara và đi vào phần trên của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ Thiết bị nàyđược chia thành 3 phần chính:

 Bình tách đỉnh V-1004, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đivào bó ống Hơi được tách ra nhờ hệ thống chân không thứ nhất PK-1003;

 Thiết bị cô đặc kiểu màng E-1004, ở đây lượng cácbônát còn lại được phânhủy và nước được bốc hơi Nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ riêng phần(phía vỏ) khí đến từ thiết bị phân hủy trung áp;

 Bình chứa lỏng ở đáy Z-1004, ở đây tập trung dung dịch urê có nồng độkhoảng 84-87%

Dung dịch urê ra khỏi bình chứa Z-1004 nhờ bơm dung dịch urê 85% 1006A/B bơm vào đáy thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E-1014 Thiết bị này hoạtđộng ở cùng áp suất như phía ống E-1004 (tức là 0.33 bara).

P-Hơi bão hòa áp suất 3.4 barg được cung cấp vào phía vỏ E-1014 để cô đặcdung dịch urê chảy trong ống

Pha hỗn hợp ra khỏi phía ống của E-1014 đi vào bình tách chân không khí-lỏngthứ nhất V-1014, từ đây một lần nữa hơi được tách nhờ hệ thống chân không thứnhất PK-1003 trong khi nhờ trọng lực urê nóng chảy (khoảng 95%) đi vào đáy thiết

bị cô đặc chân không thứ hai E-1015, hoạt động ở áp suất 0.03 bara

Hơi bão hòa áp suất 3.4 barg được cung cấp vào phía vỏ E-1015 để cô đặc urêchảy trong ống

Pha hỗn hợp ra khỏi phía ống của E-1015 đi vào bình tách chân không khí-lỏngthứ hai V-1015, từ đây hơi được tách nhờ hệ thống chân không thứ hai PK-1004,trong khi urê nóng chảy (khoảng 99.75%) được đưa tới tháp tạo hạt

 Cụm thiết bị tạo hạt

Urê nóng chảy ra khỏi bình chứa Z-1015 được đưa đến gàu tạo hạt Z-1009A/

B bằng bơm ly tâm P-1008A/B

Hạt urê nóng chảy từ gàu tạo hạt rơi dọc theo tháp tạo hạt bằng gió tự nhiên

Z-1008, đóng rắn và làm lạnh khi tiếp xúc với dòng không khí ngược chiều

Amôniắc tự do (vài ppm) có trong urê nóng chảy từ Z-1015 có thể được thải

ra khí quyển do lôi cuốn theo dòng khí làm lạnh thổi qua tháp tạo hạt

Để giảm sự thoát khí, dung dịch acid sulphuric 98%, từ bồn chứa 1005/20-V-1040, được phun vào dòng urê nóng chảy, bằng bơm định lượng P-1020A/B, ở đầu vào bơm của P-1008A/B Bằng cách này H2SO4 phản ứng vớiNH3 tạo thành amôni sulphat, muối này sẽ trộn lẫn và đóng rắn cùng với sản phẩmurê

30-TK-Urê hạt được tập trung ở giữa đáy tháp tạo hạt bằng cào quay hình nón Z-1007

và thông qua một phễu hình nón, chúng rơi vào băng tải của tháp tạo hạt N-1001.Sàng Z-1012, phía dưới của N-1001 sẽ loại bỏ urê vón cục, urê này được xảtrực tiếp và được hòa tan trong bồn chứa urê kín TK-1003 thông qua băng tải tuầnhoàn urê N-1002

Cuối cùng sản phẩm urê được đưa tới giao diện bằng băng tải sản phẩm 1003

N-N-1003 được trang bị một cầu cân đơn nhạy W-1001

2.2.5.Xử lý nước ngưng quá trình:

Như đã giải thích trong mô tả công nghệ, cụm xử lý nước ngưng quá trình chủyếu gồm một tháp chưng để làm sạch nước ngưng quá trình và một thiết bị thủyphân để phân hủy lượng nhỏ urê cuối cùng được tách ra trong phần dưới của thápchưng thành NH3 và CO2 Hơi rời đỉnh tháp chưng được trộn với hơi từ thiết bị thủyphân được đưa tới cụm thấp áp Phản ứng thủy phân urê là phản ứng ngược củaphản ứng xảy ra trong tháp tổng hợp, tức là:

NH2-CO-NH2 NH3 + CO2 (thu nhiệt)

Do đó, sự phân hủy urê thuận lợi ở điều kiện nhiệt độ cao, áp suất thấp và thiếuhụt NH3 & CO2 Một thông số quan trọng nữa là thời gian lưu đủ dài Để loại bỏ

NH3 & CO2 càng nhiều càng tốt trước khi đưa vào thiết bị thủy phân, đầu tiên nướcngưng quá trình từ bồn chứa nước ngưng được chưng trong tháp chưng Hơn nữa,một loạt màng ngăn trong thiết bị thủy phân giúp chặn dòng, do đó tránh được sựtrộn ngược Sự xả bỏ liên tục sản phẩm của phản ứng thủy phân cũng thúc đẩy sựphân hủy urê Bằng cách loại bỏ NH3 và CO2 tới giới hạn cực đại, có thể duy trì ápsuất trong hệ thống ở giá trị tương đối thấp, trong khi đạt được giá trị nhiệt độ caohơn Đối với thiết bị này, giá trị nhiệt độ 235oC được lựa chọn cùng với thời gianlưu khoảng 45 phút Theo một loạt các thử nghiệm đã được thực hiện, đây là nhữngđiều kiện tối ưu để đạt được hàm lượng urê nhỏ hơn 1 ppm trong nước thải sau khilàm sạch (hay nước ngưng quá trình đã xử lý) được đưa tới giao diện

2.2.6.Xử lý nước thải

Cụm này cung cấp những điều kiện để xử lý nước nhiễm NH3-CO2 và urê từcác hệ thống chân không, để thu được nước ngưng quá trình hầu như không chứaNH3-CO2-urê được đưa tới giao diện

Nước quá trình chứa NH3, CO2 và urê từ các hệ thống chân không, được tậptrung trong bồn chứa nước ngưng quá trình TK-1002 cùng với nước xả được tậptrung trong bồn chứa cácbônát kín TK-1004 và được đưa vào TK-1002 bằng bơm P-1016A/B Từ TK-1002 nước ngưng quá trình được bơm bằng bơm P-1014A/B vàophần trên của tháp chưng T-1002

Trước khi vào cột, nước ngưng quá trình lấy nhiệt từ:

 Nước ngưng đã làm sạch ra khỏi đáy cột qua thiết bị gia nhiệt sơ bộ thứnhất E-1016;

 Nước ngưng hơi ở 120oC, ra khỏi bình chứa nước ngưng hơi V-1010 thôngqua thiết bị gia nhiệt sơ bộ thứ hai E-1017

Cột chưng T-1002 gồm 55 đĩa và được chia thành 2 phần chính bằng một đĩangăn được đặt giữa đĩa thứ 35 và 36 (tính từ đáy)

Điều kiện công nghệ của cột:

 Áp suất (đáy/đỉnh): 4.7/4.2 barg;

 Nhiệt độ (đáy/đỉnh): 157/130 oC

Nước ngưng từ đĩa ngăn được bơm bằng bơm P-1015A/B vào thiết bị thủyphân urê R-1002, ở đây có các điều kiện công nghệ thích hợp cho phân hủy urêthành CO2 và NH3 Thiết bị R-1002 hoạt động giống như một thiết bị phản ứng vàdòng hơi được đưa trực tiếp vào để cung cấp đủ nhiệt phân hủy urê

Điều kiện công nghệ thủy phân:

 Áp suất: 34.3 barg;

 Nhiệt độ: 235oC;

 Hơi trực tiếp ở hàng rào: nhiệt độ 370oC, áp suất 38.2 barg

Hơi từ thiết bị thủy phân cũng như hơi từ tháp chưng T-1002 được trộn với khíđỉnh của thiết bị phân hủy thấp áp, đi vào E-1007 để thu hồi nhiệt

Nước ngưng sau thủy phân ra khỏi đáy R-1002, sau khi giảm nhiệt độ khi điqua thiết bị gia nhiệt sơ bộ cho thủy phân E-1018, sẽ đi vào tháp chưng ngay dướiđĩa ngăn, ở đây xảy ra quá trình stripping lần cuối NH3 và CO2 Hơi 4.9 barg đượcphun trực tiếp vào đáy cột để cung cấp năng lượng cần thiết cho stripping

Nước ngưng quá trình đã làm sạch rời đáy cột ở 157oC được đưa tới giao diện:sau khi được làm lạnh tới 45oC nhờ:

 Gia nhiệt sơ bộ cácbônát cao áp trong E-1013;

 Gia nhiệt sơ bộ dòng nạp liệu tháp chưng cất trong E-1016;

 Làm lạnh lần cuối bằng nước sông trong E-1024, thiết bị làm lạnhnước ngưng sau làm sạch

Các chất ô nhiễm (tức là NH3-CO2-urê) trong nước sau xử lý đã giảm xuốngcòn vài ppm và được tận dụng lại

Trong quá trình khởi động và khi gặp sự cố, nước ngưng đã xử lý được tuầnhoàn về bồn nước ngưng quá trình TK-1002 cho tới khi nó chỉ còn chứa vài ppm

NH3 và urê

2.2.7.Các hệ thống phụ trợ:

Để vận hành xưởng urê dễ dàng hơn, các hệ thống phụ trợ sau đây đã đượccung cấp:

 Bồn chứa dung dịch urê TK-1001

Bồn TK-1001 được dùng để thu gom cả dung dịch urê 70-75% trong trườnghợp cụm cô đặc gặp sự cố và urê nóng chảy trong trường hợp tháp tạo hạt gặp sựcố

Bồn này cũng được dùng để thu hồi dung dịch urê từ bồn chứa urê kín

TK-1003 sau khi được lọc qua thiết bị lọc FL-1001A/B

Dung dịch urê chứa trong TK-1001 có thể được gia nhiệt bằng hơi bão hòathấp áp

 Bơm thu hồi dung dịch urê P-1009A/B

Bơm này lấy urê từ TK-1001 và tuần hoàn về thiết bị cô đặc chân không thứnhất E-1014

 Bồn chứa urê kín TK-1003

Bồn chôn TK-1003 được dùng để thu gom dung dịch urê xả và để hòa tan urêvón cục nhờ thiết bị khuấy Z-1011 Bơm chìm P-1019A/B cho phép đưa dung dịchurê về bồn chứa dung dịch urê TK-1001 Nhiệt cần thiết cho hòa tan urê vón cục

và gia nhiệt dung dịch urê được cung cấp nhờ bơm trực tiếp hơi bão hòa thấp áp3.4 barg

2.2.8.Hệ thống hơi

 Năm cấp hơi được cung cấp trong khu vực xưởng urê:

 Hệ thống hơi cao áp (HS) p=38.2 barg, T=370oC

 Hệ thống hơi trung áp (MS) p=23.5 barg, T=325oC

 Hệ thống hơi bão hòa trung áp (MSS) p=21.8 barg, T=219oC

 Hệ thống hơi bão hòa trung thấp áp (MLSS) p=4.9 barg, T=158oC

 Hệ thống hơi bão hòa thấp áp (LSS) p=3.4 barg, T=147oC

 Hệ thống hơi cao áp p=38.2 barg, T=370oC

 Hệ thống hơi này được dùng để chạy tuabin hơi của máy nén CO2

 Hệ thống hơi này cũng được dùng cho thiết bị thủy phân urê R-1002

 Hệ thống hơi trung áp p=23.5 barg, T=325oC

 Hệ thống hơi này được trích ra từ tuabin hơi Nó được dùng để cungcấp cho hệ thống hơi bão hòa ở 21.8 barg

 Hệ thống hơi bão hòa trung áp p=21.8 barg, T=219oC

 Hệ thống hơi này thu được nhờ khử quá nhiệt hơi trích ra từ tuabin máynén CO2 Nó được dùng trong stripper E-1001 và để tăng áp hơi thấp ápkhi cần

 Nước ngưng từ stripper được gom vào Bình tách nước ngưng hơi

V-1009 và được tận dụng trong phần dưới của thiết bị phân hủy trung ápE-1002B Từ đây nước ngưng sau khi làm lạnh xuống dưới nhiệt độngưng tụ được đưa vào phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ nhấtE-1005A

 Hệ thống hơi bão hòa trung thấp áp p=4.9 barg, T=158oC

 Hệ thống hơi này được sinh ra trong thiết bị ngưng tụ cácbamát thứnhất E-1005A hoặc thu được bằng cách tăng áp hơi 3.4 barg, bằng hơi21.8 barg Nó được dùng trong phần trên của thiết bị phân hủy trung ápE-1002A, trong thiết bị phân hủy thấp áp E-1003 và cũng được bơmvào đáy tháp chưng T-1002

 Nếu hơi trung thấp áp dư, lượng hơi dư này sẽ được bơm lại vào tuabinhơi của máy nén CO2

 Hệ thống hơi bão hòa thấp áp p=3.4 barg, T=147oC

Hệ thống hơi này được sinh ra trong thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ hai 1005B và được dùng trong các thiết bị hoặc giai đoạn sau:

E-Thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E-1014

 Thiết bị cô đặc chân không thứ hai E-1015

 Hệ thống chân không thứ nhất PK-1003

 Hệ thống chân không thứ hai PK-1004

 Tracing hơi

 Rửa

Nước ngưng hơi từ hệ thống thấp áp và từ tracing được gom vào bình chứanước ngưng hơi V-1010, hoạt động ở áp suất khoảng 1 barg và nhiệt độ 120oC Hơinhẹ bay dọc lên trong tháp đệm thu hồi hơi T-1006, ở đây hơi được ngưng tụ nhờdòng nước ngưng tuần hoàn 45oC chảy xuống Trước tiên nước ngưng này được làmlạnh trong E-1017, ở đây nhiệt được thu hồi để gia nhiệt sơ bộ nước quá trình đi vàotháp chưng T-1002 và cuối cùng trong E-1023 bằng nước làm mát

Nước ngưng được tập trung trong bình chứa V-1010 được đưa trở lại giao diệnbằng bơm P-1013A/B, qua đó điều khiển mức của bản thân bình chứa nước ngưng

Hệ thống giảm áp hơi đảm bảo rằng các cấp hơi trung áp, trung thấp áp và thấp

áp duy trì đủ áp suất trong quá trình vận hành bình thường hoặc trong trường hợpxưởng urê gặp sự cố từng phần/toàn bộ, trong chạy máy ban đầu và khi ngừng máy

2.2.9.Hệ thống nước rửa

Ba hệ thống nước rửa được cung cấp trong xưởng urê hoạt động ở áp suất nhưsau:

 Hệ thống rửa áp rất cao (KW) P=175 barg

 Hệ thống rửa cao áp (HW) P=22.5 barg

 Hệ thống rửa thấp áp (LW) P=9 barg

Hệ thống rửa KW được dùng trong giai đoạn tổng hợp urê và thu hồi cao áp

Hệ thống rửa HW được dùng trong giai đoạn làm sạch va thu hồi trung áp

Hệ thống rửa thấp áp được dùng trong các cụm còn lại của xưởng urê

Nước ngưng ở 120oC từ bình chứa V-1010, được dùng để tạo thành các hệthống nước rửa được đề cập ở trên Bơm ly tâm P-1010A/B được cung cấp cho hệthống nước rửa HW và hệ thống rửa LW sau khi giảm áp Nước rửa ở 50oC cũngđược cung cấp nhờ thiết bị làm lạnh E-1010

Bơm pittông P-1011 phía dưới và nối tiếp với P-1010A/B được dùng cho hệ thống nước rửa KW

2.2.10.Các dòng thải lỏng và khí

 Tổng quát

Mọi nỗ lực được thực hiện trong quá trình thiết kế xưởng urê để giải quyết cácvấn đề về ô nhiễm

Xưởng urê thông thường có các nguồn ô nhiễm như sau:

- Amôniắc từ các điểm xả khí trơ

- Amôniắc và urê trong dòng thải lỏng

- Bụi urê trong dòng khí thải từ tháp tạo hạt

Amôniắc được xả cùng khí trơ được tối thiểu trong các nhà máy Snamprogettibởi vì lượng không khí cần thiết cho thụ động hóa ít hơn nhiều so với các công nghệkhác Hơn nữa, quá trình rửa bằng nước được trang bị cho tất cả các điểm xả khí đểthu hồi amôniắc trong khí trơ.

Hệ thống xử lý nước thải được cung cấp để thu hồi amôniắc bằng quá trìnhchưng cất

Hơn nữa, thiết bị thủy phân urê được cung cấp để loại bỏ hoàn toàn urê cótrong nước ngưng quá trình

Vì khí trơ được xả trong các nhà máy Snamprogetti ít hơn nhiều so với cáccông nghệ khác nên mất mát amôniắc là tối thiểu

Khí thải từ tháp tạo hạt chứa một ít bụi urê với nồng độ tối đa khoảng 35mg/Nm3 và 30 mg/Nm3 NH3

 Nước thải

Các vị trí xả nước thải liên tục trong xưởng urê là:

- Nước ngưng quá trình sau khi xử lý tới giao diện

- Nước ngưng hơi tới giao diện

Xưởng urê được cung cấp một thiết bị thủy phân urê để thu hồi toàn bộ urê và

do đó tối thiểu quá trình thải các chất ô nhiễm

2.2.11.Danh sách thiết bị

Ghi chú chung: t t c thi t b phân x ng URE đ u có mã hi u đ u là 20.ấn phân bón và tỷ lệ thay đổi hàng năm) ả thiết bị phân xưởng URE đều có mã hiệu đầu là 20 ết bị phân xưởng URE đều có mã hiệu đầu là 20 ị phân xưởng URE đều có mã hiệu đầu là 20 ưởng URE đều có mã hiệu đầu là 20 ều có mã hiệu đầu là 20 ệu tấn phân bón và tỷ lệ thay đổi hàng năm) ầu là 20

Thiết bị trao đổi nhiệt E-1001 Thiết bị stripper urea

E-1002A/B Thiết bị phân hủy trung áp (nối

với Z-1002/V-1002)E-1003 Thiết bị phân hủy thấp áp (nối

với Z-1003/V-1003)E-1004 Thiết bị cô đặc chân không sơ

bộ (nối với Z-1004/V-1004)E-1005A Thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ

nhấtE-1005B Thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ

E-1007 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ amôniắc

rửaE-1011 Thiết bị hấp thụ amôniắc trung

áp (nối với T-1003)E-1012 Thiết bị hấp thụ amôniắc thấp

áp (nối với T-1004)E-1013 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ

cácbônát cao ápE-1014 Thiết bị cô đặc chân không thứ

nhất (nối với V-1014)E-1015 Thiết bị cô đặc chân không thứ

hai (nối với Z-1015/V-1015)E-1016 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ thứ nhất

cho tháp chưngE-1017 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ thứ hai

cho tháp chưngE-1018 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ cho thiết

Thiết bị lọc và sàng FL-1001A/B Thiết bị lọc dung dịch urê

FL-1002A/B Thiết bị lọc amôniắc

Bơm phun tia J-1001 Bơm phun tia cácbamát

Hệ thống băng tải và

đóng bao N-1001 Băng tải tháp tạo hạt

P-1002A/B Bơm dung dịch cácbônát cao ápP-1003A/B Bơm dung dịch cácbônát trung

áp

P-1008A/B Bơm dung dịch urê nóng chảy

P-1009A/B Bơm thu hồi dung dịch urê

P-1014A/B Bơm nạp liệu tháp chưngP-1015A/B Bơm nạp liệu thiết bị thủy phânP-1016A/B Bơm thu hồi cácbônát kín

Gói thiết bị PK-1001 Máy nén CO2

PK-1002A/B Máy nén khí thụ động cho

stripper

Tháp tổng hợp R-1001 Tháp tổng hợp urê

Thiết bị giảm âm SL-1001 Thiết bị giảm âm xả CO2

SL-1002 Thiết bị giảm âm hơi trung ápSL-1003 Thiết bị giảm âm hơi thấp áp

T-1003 Tháp rửa khí trơ trung áp (nối

với E-1011)T-1004 Tháp rửa khí trơ thấp áp (nối

Bồn chứa TK-1001 Bồn chứa dung dịch urê

Bình chịu áp V-1001 Bình tách cácbamát

V-1002 Bình tách cho thiết bị phân hủy

trung áp (nối với 1002)

E-1002/Z-V-1003 Bình tách cho thiết bị phân hủy

thấp áp (nối với 1003)

E-1003/Z-V-1004 Bình tách cho thiết bị cô đặc

chân không sơ bộ (nối với

E-V-1005 Bình chứa amôniắc (nối với

T-1005)

V-1014 Bình tách cho thiết bị cô đặc

chân không thứ nhất (nối với 1014)

E-V-1015 Bình tách cho thiết bị cô đặc

chân không thứ hai (nối với 1015)

thiết bị phân hủy trung áp

thiết bị phân hủy thấp áp

thiết bị cô đặc chân không thứ nhất

thiết bị cô đặc chân không thứ hai

Thiết bị khác Z-1001 Thang cho tháp tạo hạt

Z-1002 Bình chứa cho thiết bị phân hủy

trung áp (nối với 1002)

E-1002/V-Z-1003 Bình chứa cho thiết bị phân hủy

thấp áp (nối với 1003)

E-1003/V-Z-1004 Bình chứa cho thiết bị cô đặc sơ

bộ (nối với E-1004/V-1004)

Z-1015 Bình chứa cho bình tách chân

không thứ hai (nối với E-1015/V-1015)

 Áp suất thiết kế: 167 barg

 Áp suất hoạt động: 156 barg

 Vật liệu chế tạo

 Phía vỏ bên ngoài tháp dùng vật liệu thép cácbon chiu áp lực theo thiết kế

 Phía bên trong tháp dùng vật liệu đặc biệt AISI 316 L Mod & 25-22-2 Cr/Ni/

Mo có tác dụng chống ăn mòn với dòng lưu chất bên trong

 Lớp lót trong tháp dùng vật liệu AISI 316 L Mod

 Vị trí kết nối miệng ống dùng vật liệu ANSI B-36-10

 Các mặt bích, các bu lông, đai ốc dùng vật liệu TB-5002, ANSI B-1-1 2A, ANSI-1-1 2B

 Cấu tạo và các chi tiết bên trong thiết bị R-1001

Thiết bị phản ứng R-1001 được thiết kế dưới dạng các đĩa lỗ bên trong, tổngcộng gồm 17 đĩa, khoảng cách giữa các đĩa được bố trí đồng đều nhau và khoảngcách giữa các đĩa là 2500 mm, các đĩa được bắt chặt bằng bu lông và gắn cố địnhtrên giá đỡ Độ dày các đĩa được tính toán với một tải trọng tập trung 150 kg và cómột tỉ lệ so với đường kính đĩa là 1/900

Ống chảy tràn bên trong tháp phản ứng được lắp từ trên xuống xuyên qua cácđĩa và được lấy ra khỏi tháp từ đĩa thứ 15 Bên trong có 3 vị trí để giữ đoạn ốngchảy tràn và được lắp cố định tại 3 vị trí phía trên đỉnh, trên đĩa thứ 7 và trên đĩa thứ13

 Tổng chiều cao làm việc của tháp phản ứng : 45000 mm

 Đường kính làm việc bên trong tháp: 2360 mm

 Khoảng cách từ đĩa trên cùng đến ống chảy tràn: 1500 mm

 Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013A: 3000mm

 Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013B: 10000mm

 Phía trên đỉnh tháp có lỗ người chui, dòng công nghệ được nạp liệu vào đáytháp, dòng dịch urê được lấy ra tại đĩa thứ 15

 Nguyên lý hoạt động

 Tháp làm việc ở T = 120 – 125 oC, P = 157 barg

 Dòng nguyên liệu NH3 và CO2 cùng với dòng tuần hoàn cacbamat được đưa vàođáy tháp, tại đây NH3 và CO2 sẽ phản ứng với nhau tạo thành cacbamat, dòng sảnphẩm của phản ứng tiếp tục đi lên trên qua các đĩa lỗ, trong quá trình di chuyển đilên một phần cacbamat sẽ tách nước tạo Ure Sản phẩm đi lên vào ống tháo niệu đi

ra ngoài và tiếp tục đưa đến công đoạn tinh chế phía sau

Chú thích: Cấu tạo thiết bị phản ứng R-1001

 N1: Dung dịch Urê ra khỏi tháp phản ứng đường kính 8”

 N2: Dòng CO2 đi vào đáy tháp phản ứng đường kính 8”

 N3: Dòng NH3 và carbamate đi vào đáy tháp phản ứng đường kính 10”

 M1: Lỗ người chui, đường kính 500 mm

 CN1, CN2, CN3: Cặp nhiệt điện

Hình vẽ 1: cấu tạo chi tiết thiết bị phản ứng R-1001

 Cấu tạo các đĩa lỗ, giá đỡ , bulông

Các đĩa được thiết kế đặc biệt, mỗi đĩa lỗ được thiết kế thành 3 phần riêng biệt

và được lắp ghép vào nhau nhờ các bulông, đường kính đĩa 2345 mm Các đĩa có thể tháo rời ra khỏi thiết bị qua lỗ người chui

Các đĩa được lắp trên các giá đỡ bằng các bulông, giá đỡ các đĩa được thiết kế đặc biệt theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất để tránh bất cứ điểm rò nào có thể xảy ra của dòng lưu chất bên trong

 Vật liệu chế tạo các đĩa loại: AISI 316 L Mod

 Vật liệu chế tạo các bulông và vòng đệm các đai ốc loại: 25-22-2 Cr-Ni-Mo.

 Các đĩa từ 1 đến 6 gồm 859 lỗ đường kính mỗi lỗ là 8 mm

 Các đĩa từ 7 đến 12 gồm 1718 lỗ, đường kính mỗi lỗ 8 mm

 Các đĩa từ 13 đến 17 gồm 2578 lỗ, đường kính mỗi lỗ 8 mm

 Tất cả các lỗ đều có khoảng cách bằng nhau trên bề mặt của đĩa

 Chi tiết ống phân phối bên trong R-1001

Phía đáy tháp phản ứng gồm hai ống nạp liệu, mỗi ống đều có đầu chụp giới hạn phía trên đỉnh ống, chiều dài hai đoạn ống nạp liệu bên trong thiết bị khoảng

1000 mm Khoảng cách 50 mm phía đầu chụp giới hạn mỗi ống được khoang 6 lỗ với khoảng cách bằng nhau và theo đường sinh, tiếp theo phần dưới suốt chiều dài mỗi ống được khoang lỗ, số lỗ và đường kính các lỗ khác nhau

Dọc theo chiều dài đoạn ống nạp liệu NH3 + Carbamat bên trong tháp có số lỗ khoang 330, đường kính mỗi lỗ 10 mm

Dọc theo chiều dài đoạn ống nạp liệu CO2 bên trong tháp có số lỗ khoang 530, đường kính mỗi lỗ 6 mm

Hình vẽ 2: Cấu tạo chi tiết bên trong thiết bị R-1001

 Các điểm cần lưu ý

Trên suốt chiều dài tháp phản ứng nhà sản xuất cung cấp một hệ thống các weep-holes để kiểm tra sự rò rỉ các mối hàn không chụp X-ray của lớp lót bên trong

Các weep-holes được chế tạo như một cách để tránh bất cứ sự tiếp xúc giữa dòng công nghệ và thép cácbon trong trường hợp có sự rò rỉ của mối hàn

Tất cả các weep-holes phải được kiểm tra một cách cẩn thận Nhà sản xuất sẽ cung cấp vị trí bản vẽ hiển thị các WH

Cần phải kiểm tra sự rò rỉ của các weep-holes một cách thường xuyên để có những phát hiện kịp thời, tránh mọi sự cố nghiêm trọng nào có thể xảy ra

2.3.2 Cấu tạo thiết bị Stripper E-1001

 Các số liệu thiết kế

 Nhiệt độ thiết kế: - phía vỏ ngoài 244 0C - phía trong ống 244 0C

 Nhiệt độ hoạt động : - phía vỏ ngoài 219 0C - phía trong ống 188/204 0C

 Áp suất thiết kế: - phía vỏ ngoài 28 barg - phía trong ống 162 barg

 Áp suất hoạt động: - phía vỏ ngoài 21.7 barg - phía trong ống 147 barg

 Cho phép ăn mòn phía vỏ thiết bị : 3 mm

 Vật liệu chế tạo

 Các ống truyền nhiệt được làm bằng vât liệu lưỡng kim phía ngoài ống dùngvật liệu có độ dày 2mm: 25-22-2 Cr/Ni/Mo phía trong ống dùng vật liệu có độdày 0.7 mm: Zirconium B 523/GR R 60702

 Phía vỏ bên ngoài được chế tạo bằng thép các bon, có vị trí dãn nở được thiết

kế để đảm bảo an toàn cho thiết bị khi có sự thay đổi đột ngột nhiệt độ và ápsuất

 Máng rãnh phân phối dùng vật liệu: thép các bon + lớp lót dày 5mm: 25-22-2CR/Ni/Mo

 Phần giữ các ống dùng vật liệu thép các bon và được phủ toàn bộ bề mặt với độdày 6 mm : 25/22/2 Cr/Ni/Mo

 Vật liệu kết nối miệng ống: AISI 316L MOD ANSI B-36-10

 Các mặt bích, bu lông, đai ốc dùng vật liệu TB 5002, ANSI B-1-1 2A, ANSIB-1-1-2B, 25/22/2 Cr-Ni-Mo

 Cấu tạo và các chi tiết bên trong thiết bị stripper E-1001

 Cấu tạo thiêt bị chính

Được cấu tạo gồm 3 phần chính:

Phần phân phối lỏng phía trên nhận dung dịch urê và phân phối chất lỏng trêncác ống trao đổi nhiệt nhờ vòng phân phối lỏng, dòng lỏng sẽ được phân phốiđồng đều trên hai hệ thống đĩa lỗ trước khi chảy xuống các ống trao đổi nhiệt theodạng màng nhờ các ferrule, năm ống phân phối khí phía trên được thiết kế đểnhận hỗn hợp khí sau quá trình phân giải bay lên và đưa sang Z-1005

Phần dưới gồm có các ống trao đổi nhiệt có dịch urê chảy trong ống dướidạng màng mỏng, phía ngoài vỏ là dòng hơi bảo hoà trung áp đi gia nhiệt bênngoài, đường hơi đi vào phía trên và ngưng tụ lỏng ra phía dưới

Phần phía dưới nhận dung dịch Ure có nồng độ cao hơn và đi vào khu vựctrung áp

Chú thích: Cấu tạo chi tiết thiết bị E-1001

N1: Dung dịch urê vào thiết bị, đường kính 8”

N2: Hơi bảo hoà trung áp vào phía vỏ thiết bị, đường kính 12”

N3: Điểm kết nối van an toàn

N5: Dòng khí thu hồi ra phía đỉnh, đường kính 8”

N7A: Điểm ven khí trơ phía ngoài vỏ, đường kính ¾”

N7B: Điểm thải nước ngưng phía ngoài vở, đường kính ¾”

N8: Dung dịch Urê ra khỏi thiết bị, đường kính 8”

N9: Hơi ngưng tụ đi ra phía vỏ, đường kính 8”

N10: Khí thụ động hoá đi vào thiết bị

N11: Chốt ven , đường kính ¾”

M1a, M1b : lỗ người chui,đường kính 600 mm

CN1: Cặp nhiệt điện

CN2: Kết nỗi đo mức bằng phóng xạ

Hình vẽ 3 : Cấu tạo thiết bị Stripper E-1001

 Chi tiết phần đáy :

Phần đáy thiết bị E-1001 gồm có bộ phân phối khí thụ động hoá, cặp nhiệt điệndùng để đo nhiệt độ, bộ đo mức bằng phóng xạ, và đường ống kết nối dịch ure ra khỏi thiết bị (hình vẽ 5)

Bộ phân phối khí thụ động hoá được chia làm 4 nhánh với đường kính mỗi nhánh 15 mm, độ dày ống 2 mm chế tạo bằng vật liệu 25/22/2 Cr/Ni/Mo Mỗi nhánhđược khoang 8 lỗ với đường kính 3.5 mm và được chia làm 2 hàng tạo với nhau một góc 60 0 (Mặt cắt A-A), các lỗ trên mỗi nhánh có khoảng cách đồng đều nhau Mỗi nhánh được định vị chặt trên giá đỡ được hàn chặt trên lớp lót Tại điểm hàn ống dẫn khí đưa vào thiết bị, nhà sản xuất có lắp đặt weep-hole để kiểm tra sự rò rĩ của mối hàn và lớp lót