Quy trình công nghệ Công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc

Quy trình công nghệ Công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn thầy NguyễnVăn Mạnh , người đã tận tình giúp đỡ em trong thời gian kiến tập và quátrình làm báo cáo

Em rất biết ơn thày giáo chủ nhiệm và các thày cô trong khoa CôngNghệ Hóa đã truyền đạt cho em vốn kiến thức quý giá để em có thể hoànthành tốt bài báo cáo kiến tập này

Em cũng xin cảm ơn các cô, chú, anh, chị, trong Công ty TNHHmột thành viên Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc đã nhiệt tình hướng dẫnchỉ bảo em trong quá trình kiến tập

Trong quá trình làm báo cáo kiến tập này, mặc dù em đã cố gắngrất nhiều nhưng do chưa có nhiều kinh nghiệm về chuyên môn nên khótránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng gópcủa thầy cô và các bạn để bản báo cáo này của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 22 tháng 09 năm 2011 Sinh viên

Dương Văn Tư

LỜI NÓI ĐẨU

Đạm Urê là một loại phân bón không thể thiếu đối với ngành nôngnghiệp trên toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Trong khi đấtnước ta là một nước nông nghiệp, nhu cẩu về các loại phân bón là rất lớn

Urê là một trong những loại phân bón hóa học có ảnh hưởng rất lớnđến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng Ngoài ra, Urê còn đượcứng dụng trong một số lĩnh vực khác như: trong sản xuất thuốc trừ cỏ,trong công nghiệp thực phẩm và một số lĩnh vực khác

Nhà máy phân đạm Hà Bắc là nhà máy sản xuất phân đạm đầu tiêncủa Việt Nam với công suất thiết kế 10 vạn tấn/ năm Qua nhiều năm sảnxuất với việc áp dụng các điều kiện tối ưu, cải tạo dây chuyền công nghệđến nay nhà máy phân đạm Hà Bắc đa sản xuất được với sản lựong 18vạn tấn/ năm

Cùng với nhà máy phân đạm Hà Bắc, hiện nay đã có thêm nhà máyđạm Phú Mỹ ( tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu), nhà máy đạm Cà Mau Tuy nhiên,với nhu cầu hang năm về đạm Urê của Việt Nam khoảng 2.5 ÷ 3 triệu tấn/năm thì việc sản xuất đạm trong nước mới chỉ đáp ứng được 1/3 nhu cầu.Việc đưa nhà máy đạm Ninh Bình vào hoạt động và dự án mở rộng thêmdây chuyền 32 vạn tấn của nhà máy đạm Hà Bắc trong thời gian tới dựkiến sẽ đáp ứng được 70% nhu cầu đạm của cả nước

Phần 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty

1.1 Lịch sử hình thành:

Công ty phân đạm và hóa chất Hà Bắc nguyên là nhà máy sản xuấtphân đạm đầu tiên của Việt Nam, mang tên nhà máy phân đạm Hà Bắc vànay là công ty trách nhiệm hữu hạn (TNHH) một thành viên phân đạm vàhóa chất Hà Bắc, là một thành viên trực thuộc tổng công ty hóa chất ViệtNam Trụ sở công ty tại phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnhBắc Giang

Công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc chịu

sự quản lý của nhà nước, trực tiếp là bộ công nghiệp

Nhà máy phân đạm Hà Bắc ra đời vào những năm 60 của thế kỷ

XX Lịch sử của nhà máy có thể tính từ ngày 18/02/1959 khi chính phủViệt Nam ký với chính phủ Trung Quốc hiệp định về việc chính phủTrung Quốc giúp Việt Nam xây dựng nhà máy phân đạm

Đầu năm 1960 nhà máy phân đạm đầu tiên của Việt Nam đượckhởi công xây dựng trên mảnh đất 4 ha thuộc xã Thọ Xương, cách thị xãBắc

Giang về phía Bắc 1 km ( nay thuộc phường Thọ Xương, thànhphố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang)

Sau 5 năm xây dựng, nhà máy đã hình thành với tổng số 130 côngtrình Ngày 03/02/1965, khánh thành phân xưởng nhiệt điện Ngày19/05/1965 phân xưởng tạo khí đã khí hóa than thành công và đã sản xuấtđược khí than để làm nguyên liệu sản xuất NH3 Ngày 01/06/1965,xưởng cơ khí đi vào hoạt động

Trong những năm kháng chiến chống sự phá hoại của không quân

Mỹ tại miền Bắc Việt Nam, phân xưởng nhiệt điện chuyển thành nhà máynhiệt điện Hà Bắc, bám trụ sản xuất phục vụ kinh tế và quốc phòng; trongkhi xưởng cơ khí chuyển thành nhà máy cơ khí hóa chất Hà Bắc sơ tánlên Lạng Giang; khu hóa tháo dỡ thiết bị đưa trở lại Trung Quốc

Đầu năm 1973, nhà máy được khôi phục, xây dựng và mở rộng.Trước đây sản xuất đạm amôn nitrat (NH4NO3) nay chuyển sang sản xuấtUrê (NH2)2CO có chứa 46.6% nitro với công suất 6÷ 6.5 vạn tấn NH3/năm, 10÷ 11 vạn tấn Urê/ năm Ngày 01/05/1975, chính phủ Việt Nam đãtiến hành hợp nhất nhà máy nhiệt điện Hà Bắc, nhà máy cơ khí hóa chất

Hà Bắc và các phân xưởng hóa để thành lập nhà máy phân đạm Hà Bắc

 TÊN GỌI QUA CÁC THỜI KỲ:

Ngày 10/10/1988, nhà máy đổi tên thành xí nghiệp liên hiệp phânđạm và hóa chất Hà Bắc

Ngày 13/02/1993, nhà máy đổi tên thành công ty phân đạm và hóachất Hà Bắc

Ngày 20/06/2006, nhà máy chuyển đổi thành công ty trách nhiệmhữu hạn một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc

Sản phẩm chính của công ty là phân đạm Urê, ngoài ra công ty cònsản xuất các sản phẩm khác như CO2 lỏng và rắn, NH3 lỏng, Oxy, thanhoạt tính

Sản lượng qua các năm gần đây:

 CÁC DANH HIỆU CAO QUÝ

Năm 1996: Công ty được chủ tịch nước tặng Huân chương LaoĐộng hạng hai

Năm 2005: Công ty được Chủ tịch nước tặng Huân chương Laođộng hạng nhất

Năm 2008: Công ty được thủ tướng Chính Phủ tặng cờ thi đua.Mười một cá nhân và đơn vị được Chủ tịch nước tặng Huân chương Laođộng hạng ba

1.1 Các sản phẩm chính của Công ty.

CÔNG DỤNG và công nghiệp hoá chất.- Dùng trong công nghệ lạnh

BẢO QUẢN VẬN CHUYỂN

- Không nạp NH3 lỏng đầyquá 80% thể tích thiết bị chứa

- Phương tiện vận chuyển phải cómái che, thành xe chắc chắn

- Không chở lẫn người và các vậtliệu dễ cháy Bình được xếp ở tưthế đứng một lượt Giữa các bìnhphải có đệm lót Bốc xếp nhẹnhàng Không để sản phẩm ở nơi cónhiệt độ cao

1.3.3 CacbonDioxit lỏng, rắn

Chất lượng đã được kiểm định

Thiết bị sản xuất CO2

CO2 rắn sản xuất thành các dạng kích thước khác nhau đựng trongthùng xốp

Cơ cấu tổ chức quản lý hiện tại

Phần 2

NỘI QUY AN TOÀN LAO ĐỘNG

A Quy trình kỹ thuật an toàn cấp 1

1- Mọi cán bộ công nhân viên chức trước khi vào làm việc khôngđược uống rượi, bia và phải được nghỉ ngơi thoả đáng

2- Phải thực hiện nghiêm chỉnh mọi chế độ nội quy của Công ty,Xưởng, phân Xưởng

3- Cấm đi lại lung tung, phải mặc quần áo thao tác gọn gàng, cóđầy đủ trang bị phòng hộ lao động

4- Không tự ý đóng mở, thao tác, sử dụng các máy móc, thiết bịkhông phải phạm vi mình quản lý, chấp hành nghiêm kỷ luật, lao động,cấm ngủ gật, không có nhiệm vụ không được vào Xưởng cũng như nơilàm việc

5- Cấm hút thuốc lá và những việc gây ra tia lửa, khi cần phải làmđầy đủ các thủ tục mới được phép dùng lửa

6- Chấp hành nghiêm chỉnh các quy trình thao tác và các quy trình

kỹ thuật an toàn, biết cách xử dụng các loại mặt nạ Làm việc trên cao từ

3 m trở lên phải đeo dây an toàn, túi đựng dụng cụ

7- Không phải công nhân điện, không được sửa chữa các thiết bị vềđiện

8- Cấm đứng ở nơi có khí độc tụ lại, không đứng ở những nơi đangphóng( xả) khí độc

9- Cấm đi lại và đứng ở những nơi đang cẩu vật lên cao, gần thiết

bị đang chuyển động, nơi đang xì dò, nơi đang thử áp các thiết bị, nơiđang xảy ra sự cố

10- Biết xử dụng các trang thiết bị cứu hoả, biết số điện thoại của

bộ phận cứu hoả

11- Cấm phơi quần áo, để vật dễ cháy trên đường ống thiết bị cónhiệt độ cao

12- Khi xảy ra sự cố, không đựơc hoảng sợ bỏ chạy, khi xảy ra sự

cố nhanh chóng tìm cách xử lý và báo cáo các đơn vị liên quan biết

13- Những bộ phận chuyển động, hướng có tiếp xúc phải có bảohiểm

14- Khi đào đất phải được phép của phòng Cơ khí, phòng ĐLTĐH, Phòng KTCN

Đ-B Quy trình an toàn cấp II

1- Công nhân đi ca phải chấp hành mọi quy định về an toàn củaCông ty, phải ghi chép đầy đủ, trung thực các số liệu khống chế ghi vàobáo biểu

2- Tích cực học tập tham gia các hoạt động về an toàn

3- Công nhân mới vào làm việc phải được học và kiểm tra sát hạchhợp cách về an toàn 3 cấp

4- Khi vào các thùng, tháp để sửa chữa phải được phân tích khí độchợp cách và có người bảo vệ thì mới được tiến hành làm việc

5- Khi thao tác sửa chữa các đường dịch NH3 phải xả hết áp, traođổi để đuổi hết khí độc mới tiến hành sửa chữa sau khi đã có phiếu phântích hợp cách

6- Khi vận hành các thiết bị chuyển động nghiêm cấm không đượcmang găng tay, tóc phải cuốn gọn, đội mũ

7- Không được hút thuốc lá trong Xưởng, không được tùy tiệndùng lửa, khi cần phải có giấy cho phép

8- Mọi công nhân phải nắm được nơi để dụng cụ cứu hoả, mặt nạphòng độc v.v nhớ số điện thoại của trạm cấp cứu và cứu hoả để liên hệkhi cần thiết

9- Trong sản xuất phải đề phòng bỏng dịch Urê, hơi nước, chú ýcác chất độc hại sau:

Lưu đồ công nghệ trong công ty

Xưởng

tạo khí

Làm sạch khí

Khử H2S thấp áp

Tổng hợp

NH3

Tổng hợp Urê

Nén CO2

Urê(NH2)2CO

NH3200at

CO2200at

H2, N2

Phần 3

SƠ ĐỒ LƯU TRÌNH CHUNG:

NHIỆM VỤ CỦA PHÂN XƯỞNG

Nhiệm vụ của Xưởng Amoniac là tiếp nhận khí than ẩm từ XưởngTạo khí, tinh chế làm sạch khí nguyên liệu, tổng hợp amoniac (NH3) choquá trình tổng hợp đạm ure, đồng thời thu hồi khí CO2 cho quá trình tổnghợp ure và sản xuất CO2 lỏng, rắn

Một nhiệm vụ quan trọng của phân xưởng tổng hợp NH3 là tinhchế khí.Trong khí than ẩm, ngoài các thành phần cần cho tổng hợp NH3như N2, H2, còn kèm theo rất nhiều tạp chất hóa học, cơ học khác như: khí

CO, CO2, CH4, Ar, H2S, COS, lưu huỳnh hưu cơ, tro bụi và dầu mỡ Trừ

Làm sạch khí

Khử H2S thấp áp

Tổng hợp

NH3

H2, N2

CH4 và Ar được phóng không tại cương vị tổng hợp NH3, còn các thànhphần khác đều phải loại bỏ tại khâu tinh chế khí vì chúng làm ảnh hưởngtới xúc tác cũng như quá trình tổng hợp NH3 Bằng cách khử vi lượngđồng, một lượng nhỏ CO, CO2, H2S được khử xuống mức vi lượng: CO +CO2 < 20 PPm, còn H2S < 1 PPm Hỗn hợp khí N2, H2 tương đối thuầnkhiết được đưa tới làm khí nguyên liệu cho cương vị tổng hợp NH3.

Công đoạn tinh chế khí bao gồm:

•Khử H2S trong khí than ẩm ( khử thấp áp)

•Biến đổi CO

•Khử H2S trong khí biến đổi (khử trung áp)

1.1 Khái niệm chung.

Trong khí nguyên liệu sản xuất từ than đá, có một lượng nhất địnhhợp chất lưu huỳnh mà chủ yếu là H2S Ngoài ra còn có một số hợp chấtlưu huỳnh hữu cơ như CS2, COS, thioalcohol, thio-phene (C4H4S),…hàmlượng lưu huỳnh hữu cơ chỉ khoảng 8 ÷ 10% so với lưu huỳnh vô cơ

Hợp chất lưu huỳnh trong khí nguyên liệu không những gây ănmòn đường ống, thiết bị mà còn làm ngộ độc xúc tác tổng hợp NH3 (xúctác trong tổng hợp NH3 yêu cầu hàm lượng trong khí vào tháp rất nhỏ,dưới 1ppm) Ngoài ra hợp chất lưu huỳnh còn làm hỏng dung dịch khửCO2 Vì vậy phải tìm cách khử lưu huỳnh trong khí nguyên liệu Quátrình loại bỏ tạp chất lưu huỳnh gọi tắt là “quá trình khử lưu huỳnh”

Có nhiều phương pháp khử lưu huỳnh, căn cứ vào trạng thái củachất khử ta có thể chia ra làm 2 phương pháp: khử lưu huỳnh kiểu khô vàkhử lưu huỳnh kiểu ướt

Khử S kiểu khô: Dùng chất khử lưu huỳnh ở trạng thái rắn như bột

Fe2O3, than hoạt tính để khử H2S lượng nhỏ và hợp chất lưu huỳnh hữu cơtrong khí nguyên liệu Ưu điểm của phương pháp này là vừa khử lưuhuỳnh hữu cơ và lưu huỳnh vô cơ được Độ tinh khiết cao, có thể khử lưuhuỳnh xuống dưới 1PPm Nhưng nhược điểm là chỉ khử được khí có hàmlượng H2S thấp Chất khử khó tái sinh, thường sau khi đã hấp thụ bão hòaH2S thì thải bỏ, gây ô nhiễm môi trường

Khử S kiểu ướt: Chủ yếu sử dụng để khử H2S trong khí nguyênliệu, còn hợp chất lưu huỳnh ở dạng hữu cơ thì khó khử Dựa vào tínhchất phản ứng khác nhau giữa chất lỏng và H2S mà phương pháp nàychia làm 3 loại:

- Phương pháp hấp thụ hóa học:

+Phương pháp trung hòa: sử dụng dung dịch kiềm yếu làm chấthấp thụ Dung dịch khử thường dùng là etanol amin, nước NH3, natricacbonat

+Phương pháp ôxy hóa kiểu ướt: Cũng dùng dung dịch kiềm yếu

để hấp thụ H2S trong khí nguyên liệu Những phương pháp ôxy hóa kiểuướt chủ yếu thường dùng là: antrakinol disulphat natri, sunphat mangan -axit salisilic -hydroquinon, naphthoquinone và phương pháp dung dịchkeo tananh,…

-Phương pháp hấp thụ vật lý: Khử bỏ S theo phương pháp này dựavào tác dụng hòa tan vật lý của chất hấp thụ với hợp chất sunfua Khităng nhiệt độ lên, áp suất giảm xuống Hợp chất sunfua thoát ra ngoài làmchất hấp thụ được tái sinh (quá trình nhả hấp thụ) Chất hấp thụ thườngdùng là dung môi hữu cơ: metanol polythylene, glycols dimethylther,cacbonat alkyl

- Phương pháp hấp thụ vật lý hóa học: Quá trình khử bỏ S bằngdung dịch hỗn hợp sunfonat - mono ethanol amin

1.2 Cơ chế phản ứng của keo Tananh.

1.2.1 Thành phần dung dịch hấp thụ.

+ Keo Tananh (hay còn gọi là keo thuộc da) được chiết suất từ thựcvật có chứa nhiều tananh như: cây chay, si, sắn, củ nâu,… đem nghiềnnhỏ, ngâm nước, lọc Là hợp chất có chứa rất nhiều gốc OH¯

+Na2CO3 là chất hấp thụ chủ yếu, hay còn gọi là chất xúc tác trongquá trình hấp thụ H2S

+NaVO3 là chất ức chế chống tạo kết tủa V-O-S , là chất chống gây

ăn mòn thiết bị

1.2.2 Cơ chế phản ứng.

Dung dịch sôđa hấp thụ H2S tạo thành hợp chất hydrosunfua

Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3 (1)Trong pha lỏng, hợp chất hydrosunfua kết hợp với vadini natri tạothành muối piro vanadat mang tính khử, đồng thời S nguyên tố được táchra

2NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH +2S(2)

V4O9¯ mang tính khử, kết hợp với Tananh ở trạng thái ôxi hóa tạothành Tananh ở trạng thái khử, còn V+4 chuyển thành V+5 mang tính ôxihóa

Na2V4O9 + 2Tananh oxh + 2NaOH = 4NaVO3 +2Tananh khử (3)

Trong tháp tái sinh, Tananh dạng khử bị O2 của không khí tạothành Tananh dạng ôxi hóa:

Tananh khử + O2(kk) = Tananh oxh + H2O (4)

Lượng Na2CO3 tiêu hao ở phản ứng (1) được bù đắp bởi lượngNaOH tạo thành ở phản ứng (2)

Trong dung dịch, tốc độ NaHS bị tananh ôxi hóa rất chậm nhưng bịNaVO3 ôxi hóa rất nhanh Vì vậy khi cho thêm NaVO3 vào dung dịch thìtốc độ phản ứng diễn ra nhanh Na2V4O9 sinh ra ở phản ứng (2) có thểkhông bị O2 của không khí ôxi hóa trực tiếp, nhưng lại bị tananh ở dạngôxi hóa ôxi hóa ngay lập tức Còn tananh ở dạng khử thì có thể bị O2 củakhông khí ôxi hóa trực tiếp để tái sinh Cho nên trong quá trình hấp thụloại bỏ lưu huỳnh, Na2CO3 đóng vai trò là chất hấp thụ, còn tananh đóngvai trò là chất mang O2

Khi trong khí có chứa nhiều O2, CO2, HCN,… còn có thể xảy racác phản ứng phụ sau:

2NaHS +2O2 = Na2S2O3 + H2O

Na2CO3 + CO2 +H2O = 2NaHCO3

Na2CO3 + 2HCN = 2NaHCN + H2O + CO2

NaCN + S = NaCNS

2NaCNS + O2 = Na2SO4 + CO2 + SO2 + N2

Các phản ứng trên đều làm tiêu hao cấu tử có lợi cho quá trình hấpthụ là Na2CO3, làm giảm khả năng hấp thụ H2S của dung dịch Vì vậytrong sản xuất cần cố gắng hạ thấp nồng độ HCN và O2 trong khí nguyênliệu

1.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ

1.3.1.Thành phần dung dịch

1.3.1.1 Trị số pH của dung dịch.

Nâng cao trị số pH của dung dịch sẽ có thể tăng nhanh tốc độ hấpthụ H2S.Song nếu pH của dung dịch quá cao, lượng CO2 bị hấp thụ nhiềudẫn đến dễ tách tinh thể kết tinh NaHCO3, đồng thời làm giảm tốc độphản ứng giữa muối vanadat và hydro sunfua, đồng thời làm tăng nhanhtốc độ hình thành muối Na2S2O3

Nếu như hàm lượng CO2 trong khí nguyên liệu cao, tăng trị sốNaHCO3/Na2CO3 trong dung dịch sẽ tăng và trị số pH của dung dịch sẽgiảm Lúc đó có thể tháo bớt một phần dung dịch và bổ xung một lượngdung dịch mới

1.3.1.2.Hàm lượng NaVO 3

Tăng nồng độ NaVO3 sẽ tănh nhanh tốc độ oxy hóa, nếu nồng độNaVO3 thấp quá mà nồng độ HS- tăng sẽ dễ tạo thành kết tủa V-O-S, cònlàm tăng tốc độ phản ứng tạo thành Na2S2O3

1.3.2 Keo Tananh.

Tananh càng nhiều thì O2 mang vào được càng nhiều trong quátrình tái sinh và phản ứng oxy hóa vanadi càng triệt để hơn Song lượngTananh mang vào nhiều quá sẽ ảnh hưởng đến nồng độ của các thànhphần khác.

1.3.3 Áp suất

Trong điều kiện áp suất tăng có thể nâng cao được năng lực sảnxuất của thiết bị và giảm bớt được dịch tuần hoàn, nâng cao được độ sạchcủa khí công nghệ Nhưng hấp thụ ở áp suất cao thì độ hòa tan của O2trong dung dịch cũng tăng lên và làm tăng tốc độ phản ứng phụ, phản ứngkhông thuận lợi cho công đoạn khử H2S

1.3.4.Nhiệt độ.

Nâng cao nhiệt độ có thể tăng nhanh được tốc độ phản ứng hấp thụ

và tái sinh, nhưng ở nhiệt độ cao phản ứng phụ tạo thành Na2S2O3 cũngtăng nhanh Mặt khác nếu nhiệt độ thấp quá tốc độ tái sinh rất chậm ,Ssinh ra rất mịn khó cho việc tách thu hồi

1.3.5 Tỷ lệ khí/dịch:

Tăng tỉ lệ khí /dịch thì lượng tuần hoàn dung dịch tăng vì vậy nângcao được độ làm sạch của thể khí và ngăn ngừa tạo thành V-O-S nhưngdẫn đến tiêu hao năng lượng

1.3.6 Không khí dùng tái sinh và thời gian tái sinh :

Mục đích:

-Khôi phục dạng khử của keo Tananh về dạng oxy hóa

-Làm cho S huyền phù tạo thành bọt nổi lên trên bề mặt dung dịch,thuận lợi cho công đoạn thu hồi S tiếp theo

-Đóng vai trò làm thúc đẩy quá trình nhả khí CO2 ra khỏi dungdịch

-Thời gian lưu của dung dịch trong tháp tái sinh càng lâu càng tốt,song kích thước thiết bị lại lớn

1.4 Mục đích, ý nghĩa làm việc của cương vị.

Cương vị này dùng dung dịch tananh để khử bỏ H2S trong hỗn hợpkhí than ẩm từ thiết bị lọc bụi điện tới Sau khi rửa H2S, hàm lượng H2Strong khí than còn lại 100 ÷ 150 mg/m3, đi vào máy đoạn I của máy nén

để tăng áp và đưa đi biến đổi CO

Dung dịch sau khi hấp thụ được đưa đi tái sinh thu hồi lưu huỳnhlàm sản phẩm phụ và được khôi phục khả năng hấp thụ, tuần hoàn lại để

sử dụng

1.5 Thiết bị quản lý và lưu trình công nghệ

1.5.1 Thiết bị quản lý và các ký hiệu.

TT

hiệu

Sốlượng

Tháp hấp thụ H2S kiểu đệm.

+ Ф = 3.220 x 10; H = 33700, +Đệm nhựa Polypropylen 100 x

100 x 3,5;

mđệm= 5040 Kg; Hđệm = 6500 x2=13000 mm

Tháp phân ly khí dịch kiểu tấm xoáy 263 1

Bơm dung dịch tuần hoàn và cácthiết bị phụ trợ

Máy nén không khí và các thiết bịphụ trợ

Khí than ẩm sau khi được khử H2S thấp áp được đi qua thủy phongvào cấp I của máy nén 667, qua thiết bị làm lạnh, phân ly, hãm xung I rồivào cấp II Phải cho khí đi qua thiết bị hoãn xung vì khí đi ra khỏi đoạn I

là không liên tục Khí tiếp tục qua thiết bị làm lạnh, phân ly II rồi vào cấpIII của máy nén

Khi khí đi qua mỗi cấp của máy nén thì áp suất cũng như nhiệt độcủa hỗn hợp khí tăng lên Để giữ nhiệt độ của khí không cao quá người talàm lạnh bớt khí trước khi đưa vào cấp nén tiếp theo Hỗn hợp khí tiếptục đi vào thiết bị làm lạnh, hãm xung, phân ly Lúc này khí than ẩm có

áp suất P = 2,1 MPa, nhiệt độ t < 400C được đưa đi khử CO

* Lưu trình dịch:

Dung dịch Tananh sau khi hấp thụ H2S ở tháp hấp thụ 262 được gọi

là dung dịch giàu, đi ra ở đáy tháp hấp thụ, qua thủy phong đáy tháp(nhằm tránh sụt áp) rồi đi đến thùng chứa dung dịch giàu (265B); quabơm tăng áp (366-ABC) rồi qua các bộ Tuy-e phun vào tháp tái sinh Nhờ

áp suất của dung dịch, các bộ Tuy-e tự hút không khí từ ngoài trời vào vàtạo thành hỗn hợp dịch-khí O2 trong không khí giúp dung dịch được táisinh Lưu huỳnh tạo thành theo bọt nổi lên trên, chảy tràn về thùng bọttrung gian (FO301) và được nén bằng không khí tới cương vị thu hồi lưuhuỳnh

Dung dịch sau khi tái sinh gọi là dung dịch nghèo, qua bộ điều tiếtdịch diện chảy về thùng chứa dung dịch nghèo (265-C) Qua bơm 266-A,B,C,D, dung dịch nghèo được tăng áp và dội vào đỉnh tháp hấp thụ

- Lưu lượng khí than ẩm: 8000 ÷ 42000 m3/h

- Lưu lượng dịch tuần hoàn: 320 ÷ 480 m3/h

4 Chiều cao dịch diện: 1/3 ÷ 2/3

- Áp suất cửa vào quạt khí than: > 100 mmH2O

- Áp suất cửa ra quạt khí than: 900 ÷ 1500 mmH2O

7 Máy nén không khí:

- Áp suất dầu máy nén: > 1,2 kg/cm2

- Áp suất cửa ra đoạn I: 2,2 kg/cm2

- Áp suất cửa ra đoạn II: 8,0 kg/cm2

1 7.Thao tác bình thường cương vị

1.7.1.Chạy máy bình thường (Sau khi ngừng máy ngắn hạn)

Chuẩn bị:

1-Kiểm tra kĩ các hạng mục sửa chữa nếu có,việc tháo lắp tấm chắnđảm bảo đúng yêu cầu,các hạng mục sửa chữa phải có biên bản bàn giaocho sản xuất

2-Kiểm tra các thiết bị công nghệ bơm,quạt khí than vv…đã ởtrạng thái dự phòng,vị trí công tác của các van phải chính xác, độ cáchđiện mô tơ phải đảm bảo, các đòng hồ đo, hệ thống DCS có đủ điều kiện

mở máy và ở trạng thái sẵn sàng vận hành, phòng phân tích đủ điều kiệnphân tích và kiểm tra

3-Thải hết nước ngưng và đưa hơi nước đến trước van bộ gia nhiệtdung dịch.Trước khi nhận hơi nước phải tiến hành sấy đường ống đềphòng trường hợp thủy kích đường ống

4-Kiểm tra mức dịch diện thùng chứa,dung dich phải đạt 3,5 đến 4m.Mở van dung dịch vào thùng phân phối dung dịch,van vào của cácTuy-e đến vị trí nhất định

5-Việc thải hoặc cấp nước thủy phong vượt áp do TTSX chỉ thị.6-Báo tổ trưởng sản xuất đã làm xong công tác chuẩn bị và sẵnsàng chờ lệnh chạy máy

3-Khởi động quạt khí than đưa khí than vào tháp hấp thụ

4-Căn cứ vào phụ tải khí than điều chỉnh lượng dịch tuần hoàn phùhợp,điều chỉnh mức dịch ở các thùng chứa theo quy định

5-Phân tích nồng độ H2S trong khí than ẩm ra hệ thống,khi hàmlượng đạt khoảng 120-150 mg/Nm3 là đạt yêu cầu.Thông báo cho ĐĐSX

để tiến hành chạy máy các cương vị tiếp theo

1-Ngừng quạt khí than theo quy trình ngừng hạt.

2-Liên hệ với TTSX,sau đó tiến hành ngừng máy như trường hợpngừng máy bình thường

2 Cương vị biến đổi CO

2.1 Mục đích và ý nghĩa làm việc của cương vị.

Cương vị này dùng hơi nước cao áp để chuyển hóa CO trong khíthan ẩm thành khí CO2 và H2 với sự có mặt của xúc tác Mo- Co trong các

lò biến đổi Khí H2 làm nguyên liệu cho tổng hợp NH3, còn khí CO2 sẽđược tách ra bằng phương pháp hấp thụ và đưa sang cương vị sản xuấtUrê

Khí ra khỏi cương vị là khí biến đổi, có hàm lương CO ≤ 2,0%được đưa qua các cương vị tiếp theo tiếp tục làm sạch thành khí để tổnghợp NH3

2.2 Khái niệm chung về chuyển hóa CO

Trong công nghiệp thường dùng phương pháp chuyển hóa CObằng hơi nước Phản ứng chuyển hóa:

CO + H2O ↔ H2 + CO2 + Q (1)

Cơ chế có thể biểu diễn như sau :

H2O + [ K] = H2 + [K]O (2)

CO + [K]O = CO2 + [K] (3)

2.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất biến đổi.

2.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ.

Vì phản ứng (1) là phản ứng tỏa nhiệt, nên cần hạ thấp nhiệt độ đểphản ứng chuyển dịch về phía phải thuận lợi Trong thực tế ta giữ chonhiệt độ cửa vào tầng xúc tác thấp hơn một chút so với điểm nhiệt, phảnứng sẽ xảy ra ở nhiệt độ tương đối thấp, nâng cao hiệu suất chuyển hóaCO

2.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ hơi/khí.

Tăng tỷ lệ hơi nước vào sẽ thúc đẩy quá trình chuyển hóa dịchchuyển theo chiều thuận Nhưng tăng đến một thời điểm nào đó thỡ hiệusuất tăng không rừ rệt, tăng lượng tiêu hao hơi nước, đồng thời sẽ làmcho việc khống chế nhiệt độ tầng xúc tác hết sức khó khăn

2.3.3 Ảnh hưởng của áp suất.

Phản ứng biến đổi là phản ứng đẳng phân tử, tức là tổng thể tíchtrước và sau phản ứng là không thay đổi, vì vậy chuyển dịch cân bằng sẽkhông phụ thuộc vào áp suất Nhưng khi tăng áp suất thì ta có thể tăngđược tốc độ phản ứng như vậy có thể tăng được hiệu suất chuyển hóa CO

2.3.4 Ảnh hưởng của CO2.

Trong quá trình chuyển hóa CO, nồng độ CO2 sinh ra cùng vớinồng độ CO2 có sẵn trong khí nguyên liệu sẽ làm cho cân bằng chuyểndịch theo chiều nghịch Do vậy phải kịp thời khử lượng CO2 tạo thành đểnâng cao hiệu suất chuyển hóa

2.3.5 Ảnh hưởng của phản ứng phụ.

Trong biến đổi CO có thể xảy ra các phản ứng phụ như sau:

2CO = C + CO2 +Q

CO + 3H2 = CH4 + CO2 + Q2CO + 2H2 = CH4 + CO2 +QCO2 + H2 = CH4 + H2O + Q

Các phản ứng này không những làm tiêu hao các thành phần hữu

hiệu trong pha khí nguyên liệu như H2, CO, sinh ra CH4 Mặt khác C tự

do tăng cao, bám trên bề mặt xúc tác làm giảm hoạt tính xúc tác

2.3.6 Tốc độ phản ứng biến đổi.

Tốc độ phản ứng biến đổi CO có liên quan với hoạt tính xúc tác và

nhiệt độ thao tác Nếu không có mặt xúc tác thì cho dù nhiệt độ của phản

ứng lên tới 10000C và lượng hơi nước cấp vào có lớn thì tốc độ chuyển

hóa cũng vẫn diễn ra vô cùng chậm

2.4 Xúc tác Co, Mo để chuyển hóa CO.

Công ty phân đạm và hóa chất Hà Bắc đang sử dụng xúc tác hệ

Co-Mo ký hiệu là HB-3 và HB-4 Xúc tác này thích hợp cho nhà máy đạm cỡ

nhỏ và vừa Thành phần chủ yếu là oxit Coban (CoO > 19%) và oxit

Molipden (MoO3 > 7%) Chất mang là ă-Al2O3, ngoài ra để nâng cao tính

năng sử dụng xúc tác người ta còn cho thêm một số chất trợ xúc tác và

chất ổn định xúc tác đặc biệt

Ở dạng oxit CoO và MoO3 không có hoạt tính đối với quá trình

chuyển hóa CO mà hệ này chỉ có hoạt tính dưới dạng sunfua là MoS2 và

CoS2 Vì vậy trước khi đưa xúc tác vào sử dụng bắt buộc phải qua công

đoạn chuyển hóa Co-Mo ở dạng oxit về dạng sunfua Co-Mo Người ta

gọi quá trình này là quá trình lưu hóa xúc tác Tác nhân lưu hóa là CS2

2.5 ThiÕt bÞ qu¶n lý vµ l ưu tr×nh c«ng nghÖ.

2.5.1 ThiÕt bÞ qu¶n lý vµ ký hiÖu.

Bộ gia nhiệt bằng điện L010403 1Thiết bị trao đổi nhiệt khí biến đổi:

Khớ than ẩm đi ra từ đoạn III của mỏy nộn 667 cú P = 2,1MPa; t0 ≤

400C được đưa vào thiết bị phõn ly dầu (F0401) Sau đú qua bộ lọc bằng

than cốc để khử hết dầu, bụi và cỏc tạp chất khỏc (F0402); rồi đi vào

trong ống của thiết bị trao đổi nhiệt khớ biến đổi (C0402), trao đổi nhiệt

với khớ biến đổi đi ra từ lũ biến đổi số II (D0402) (khớ biến đổi đi ở ngoài

ống) Hũa trộn với hơi quỏ nhiệt (từ FI 601 đến) trước khi đi vào thiết bị

trao đổi nhiệt khớ than (C0401)

Đầu tiờn đi vào phần dưới của (C0401) để phõn ly nước, sau đú đi

vào trong ống của bộ phận trao đổi nhiệt phớa trờn, trao đổi nhiệt với khớ

biến đổi đi ra từ đỏy lũ biến đổi số I (D0401)

Khí than ẩm ra khỏi đỉnh bộ trao đổi nhiệt, kết hợp với khí thanlạnh ( từ TIC 603 đến) thành một hỗn hợp khí có t=180 ÷ 2100C Tỷ lệhơi nước/khí ≈ 0,3 đi vào đỉnh lò biến đổi số I (D0401) Khí lần lượt điqua tầng chất bảo vệ, tầng chống độc, chống oxi hóa và tầng xúc tác biếnđổi chịu lưu huỳnh Phần lớn khí CO bị chuyển hóa, nhiệt độ hỗn hợp khíđạt 350 ÷ 3800C.

Khí sau biến đổi đi ra khỏi đáy lò biến đổi số I và đi vào thiết bịtrao đổi nhiệt khí than (C0401) ở khoảng không gian ngoài ồng, đểnhường một phần nhiệt cho khí than ban đầu (vì phản ứng chuyển hóa

CO là phản ứng tỏa nhiệt do đó ta phải tiến hành làm mát để tận dụngnhiệt vừa tăng hiệu suất cho quá trình chuyển hóa CO ở thiết bị chuyểnhóa 2) Tiếp tục đi vào bộ làm lạnh nhanh I (L0401), qua tầng đệm trên,khí được làm lạnh bằng nước ngưng phun trực tiếp từ TIC 608 đến Sau

đó có thể dùng FI 602 bổ xung hơi nước để điều chỉnh tỷ lệ hơi nước/khí,rồi đi qua tầng đệm dưới

Hỗn hợp khí có nhiệt độ 180 ÷ 2100C đi vào đoạn trên của lò biếnđổi số II (D0402), tiếp tục chuyển hóa CO Nhiệt độ đạt 300 ÷ 3200C Khí

ra khỏi tầng đệm trên qua bộ phận làm lạnh nhanh (L0402) Tại đó khí lạiđược làm lạnh bằng nước ngưng phun trực tiếp từ TIC 610 Rồi đi vàođoạn dưới của lò biến đổi số II (D0402); lần lượt đi qua hai tầng xúc tácbiến đổi chịu lưu huỳnh Phần khí CO còn lại tiếp tục bị chuyển hóa

Khí biến đổi ra khỏi lò biến đổi số II, đi vào không gian ngoài ốngcủa thiết bị trao đổi nhiệt khí biến đổi (C0402), nhường một phần nhiệtcho khí than ẩm Sau đó đi qua thiết bị đun sôi dung dịch tái sinh bằngkhí biến đổi (C0502) của hệ thống khử CO2 bằng dung dịch kiềm Quathiết bị trao đổi nhiệt khí biến đổi (C0501) nhiệt độ hạ xuống còn 1180C,

đi vào thiết bị phân ly khí biến đổi (D0502) Khí biến đổi đi ra có nhiệt độdưới 400C được đưa sang cương vị khử H2S trung áp

2.6.Tha o tác chạy máy và ngừng máy cương vị

4-Mở van thải đáy và thải hết nước ngưng

5-Báo TTSX và chờ lệnh chạy máy

Trình tự chạy máy:

1-Dùng hơi 2,5Mpa giảm áp còn 0,2 – 0,5 Mpa,sấy thiết bị trao đổinhiệt C010402 khoảng 15,20 phút sao cho nhiệt đọ thiết bị đạt khoảng

150 độ

2-Nhân khí than ẩm từ đoạn 2 máy nén,mở van phóng không đẻtrao đổi sao cho hàm lượng O2 trong khí phóng không <0,5% là hợp cách

3-Tiến hành nhận khí than tăng nhiệt và chạy máy

4-Khống chế nhiệt đọ tầng xúc tác đạt chỉ tiêu cho phép,khi đủ điềukiện

chạy máy bình thường thì cắt hơi nước vào tăng nhiệt cho khí than.5-Phân tích khí ra lò biến đổi số II,khi hàm lượng CO < 1,5% là đạtyêu cầu.Đóng dần van phóng không,nâng áp hệ thống đến 1,2 Mpa,chú ýkhống chế tốc độ tăng áp 0,4Mpa/15 phút.Liên hệ cấp khí để chạy máycác công đoạn tiếp theo

6-Sau khi đã ổn định chuyển dần sang chế đọ vận hành tự động

4-Tùy từng trường hợp thực hiện như sau

-Nếu không sửa chữa gì mở van phóng không ở van ra lò biếnđổi,tiến hành xả áp đến áp suất < 0,05Mpa,giữ áp suất hệ thống luôndương,tốc độ xả 0,4Mpa/15 phút

-Nếu ngừng máy sửa chữa phải ngừng hết áp hệ thống sau đó xử lýtheo phương pháp kỹ thuật riêng

-Nếu ngừng máy thời gian dài,để bảo vệ xúc tác biến đổi phải dùngN2 hoặc khí than nguội thổi hết hơi nước trong lò biến đổi,sau đó giữ ápsuất lò luôn dương ,không để không khí lọt vào lò

Ngừng máy khẩn cấp:

1-Khi có sự cố phải lập tức cắt ngay nước ngưng vào thiết bị làmlạnh nhanh I,II và hơi nước vào hỗn hợp khí than trước bộ trao đổi nhiệtkhí than

2-Đóng van khí than vào công đoạn

3-Chờ lệnh của TTSX mới được làm các công việc tiếp theo

3 Cương vị khử H2S trung áp.

3.1 Mục đích và ý nghĩa làm việc của cương vị.

Cương vị này cũng dùng keo Tananh để khử bỏ khí H2S tronghỗn hợp khí biến đổi Khí sau khi khử H2S được đưa đi khử CO2 bằng

K2CO3 và tiếp tục đưa đi khử vi lượng, làm nguyên liệu cho quá trìnhtổng hợp NH3.

Lượng H2S trong hỗn hợp khí sau khi hấp thụ ra khỏi cương vị

≤ 10 mg/m3 làm cho dung dịch K2CO3 không bị biến chất đồng thời hạnchế sự ăn mòn thiết bị, giảm hàm lượng H2S trong khí CO2 sau tái sinhnâng cao chất lượng Urê sản xuất và CO2 lỏng-rắn

3.2 Thiết bị quản lý và lưu trình công nghệ.

3.2.1 Thiết bị quản lý và ký hiệu.

- Hthu hồi dưới= 8000

Chứa 194 m3 vòng đệm paul76x76x3

Tháp phân ly khí dịch: Ф1632x16; H=7028 mm, trong bọc lưới

thụ bởi dung dịch Tananh dội từ trên đỉnh tháp xuống, với áp suất khoảng

30 kg/cm2

Khí được phân ly bọt ở bộ phận khử bọt trên đỉnh tháp, sau đó đi rakhỏi tháp hấp thụ, vào thiết bị phân ly khí-dịch (F010602) ở đây, mùdịch Tananh bị cuốn theo khí được tách ra Khí ra ở đỉnh tiếp tục đượcđưa đi cương vị khử CO2 bằng dung dịch kiềm nóng

* Lưu trình dịch:

Dung dịch nghèo từ thùng chứa (265B) đến cửa vào của bơm, đượcbơm dịch nghèo tăng áp đến áp suất 30 kg/cm2 và đi vào đỉnh tháp hấpthụ Dịch đi qua các tầng đệm và hấp thụ H2S trong khí biến đổi, đi xuốngđáy tháp, qua van điều tiết dịch diện (LIC301) giảm áp xuống còn 13kg/cm2 Dung dịch có áp suất 13 kg/cm2 đi đến thùng phân phối dungdịch ở đỉnh tháp tái sinh (F010604); qua các Tuy-e tự hút không khí vàotháp tái sinh (tháp kiểu phun tia) (F010601) ở đây dung dịch Tananh ởdạng khử tác dụng với O2 trong không khí và tái sinh về dạng ôxi hóa;chảy về thùng chứa dung dịch nghèo Bọt lưu huỳnh nổi lên trên chảytràn về thùng bọt trung gian (F010603) và được không khí nén đếncương vị thu hồi lưu huỳnh

3.3 Chỉ tiêu công nghệ chủ yếu.

3 Lưu lượng dịch FIA 303: 200 ÷ 350 m3/h

4 Chiều cao dịch diện: 1/3 ÷ 2/3 dịch diện kế

3 4.Thao tác chạy máy và ngừng máy cương vị

3.4.1.Chạy máy

Chuẩn bị:

1-Kiểm tra kĩ các hạng mục sửa chữa của hệ thống

2-Kiểm tra các thiết bị đã ở trạng thái sẵn sàng chạy máy,các đòng

hồ đo,hệ thống DCS có đủ điều kiện mở máy