BÁO CÁO THỰC TẬP PHÂN ĐẠM HÀ BẮC

có bản sơ đồ (lưu trình công nghệ) hình vẽ, thuyết minh đính kèm của ure 2 nhé. liên hệ 0966985623 để rõ chi tiết nhé. có bản powpoint cực đẹp đạt 9,5 bảo vệ thực tập . đại học bách khoa hà nội, đại học conng nghiệp việt trì, đại học sao đỏ, đại học coongngnhieejp hà nội như nhau hết nhé

LỜI NÓI ĐẦU

Bước sang học kỳ 8, nằm trong kế hoạch thực tập tốt nghiệp của Trường và củakhoa Thực phẩm & Hóa học đối với sinh viên lớp CNKTHH – DK03 Với sự địnhhướng của giảng viên hướng dẫn và sự lựa chọn của mình chúng em đã lựa chọn thựctạp tốt nghiệp tại xưởng urê 1 của Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên PhânĐạm và Hoá chất Hà Bắc trong thời gian là một tháng

Trong thời gian thực tập tại Công ty, dưới sự hướng dẫn làm báo cáo thực tập củathầy Lê Ba Khoán và các anh chị trong phòng kỹ thuật của xưởng ure 1 hướng dẫnthực tập tại công ty, em đã có những tìm hiểu nhất định của mình về nhà máy, dâychuyền công nghệ cũng như cách thức quản lí đối với công nhân của công ty Từ đógiúp em hiểu sâu hơn về kiến thức đã học và vận dụng vào thực tế

Để thấy rõ được quy trình dây chuyền sản xuất ure, bài báo cáo của em gồm … phần chính sau:

Em xin chân thành cảm ơn quý công ty và các thầy cô đã tạo điều kiện cho emđược thực tập tại xưởng Urê1 – Công Ty TNHH một thành viên Phân Đạm và HóaChất Hà Bắc và cán bộ công nhân viên trong công ty đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ emtrong quá trình thực tập.Trong bản báo cáo này em còn nhiều thiếu sót, em mong thầy

cô và quý công ty góp ý để em hoàn thành tốt báo cáo

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 1.Lịch sử hình thành và phát triển của công ty:

Ngày 18/2/1959 Chính phủ Việt Nam đã ký với Chính phủ Trung Quốc hiệp định

về việc Trung Quốc giúp Việt Nam xây dựng nhà máy Phân đạm Đây là món quà tặngbiểu tượng cho tình hữu nghị của Đảng và nhân dân Trung Quốc đối với nhân dân ViệtNam

Nhà máy Phân đạm Hà Bắc (Công ty TNHH một thành viên Phân Đạm và HóaChất Hà Bắc hiện nay) được Nhà nước Việt Nam phê chuẩn thiết kế xây dựng ngày20/07/1959

Quý I năm 1960, bắt đầu khởi công xây dựng Nhà máy Phân Đạm Hà Bắc Ngày18/02/1961 đổ mẻ bê tông đầu tiên xây dựng công trình.Trong đó quá trình xây dựng,ngày 03/01/1963, Thủ tướng Chính Phủ lúc bấy giờ là đồng chí Phạm Văn Đồng đã vềthăm công trình xây dựng

Nhà máy Phân Đạm Hà Bắc được Nhà nước Trung Quốc giúp xây dựng bằng sựviện trợ không hoàn lại Toàn bộ máy móc thiết bị đều được chế tạo từ Trung Quốc vàđược đưa sang phía Việt Nam

Theo thiết kế ban đầu Nhà máy bao gồm ba khu vực chính:

 Ngày 03/02/1965 khánh thành xưởng Nhiệt điện

 Ngày 19/05/1965 phân xưởng Tạo khí đốt thử than thành công

 Ngày 01/06/1965 xưởng Cơ khí đi vào sản xuất

Dự định ngày 02/09/1965 khánh thành Nhà máy chuẩn bị đưa vào sản xuất, xong

do chiến tranh phá hoại của đế quốc Mỹ, ngày 20/08/1965, Chính phủ đã quyết địnhngừng sản xuất, chuyển xưởng Nhiệt điện thành Nhà máy Nhiệt điện (trực thuộc SởĐiện lực Hà Bắc) kiên cường bám trụ sản xuất điện Chuyển xưởng Cơ khí thành Nhàmáy Cơ khí sơ tán về Yên Thế tiếp tục sản xuất phục vụ kinh tế và quốc phòng Thiết

bị xưởng Hóa được tháo dỡ và sơ tán sang Trung Quốc

Ngày 01/03/1973 Thủ tướng Chính phủ quyết định khởi công phục hồi nhàmáy,trước đây sản xuất Nitrat Amon (NH4NO3) nay chuyển sang sản xuất Urê(NH2)2CO có chứa 46,6% Nitơ với công suất từ 6 – 6,5 vạn tấn NH3/ năm; 10 – 11 vạntấn Urê/ năm

Ngày 01/05/1975 Chính phủ quyết định hợp nhất Nhà máy Nhiệt điện, Nhà máy

Cơ khí, Xưởng Hóa thành Nhà máy Phân đạm Hà Bắc trực thuộc Tổng cục Hóa chất.Tháng 06/1975 việc xây dựng và lắp máy cơ bản hoàn thành; đã tiến hành thửmáy đơn động, liên động và thử máy hóa công

Ngày 28/11/1975: Sản xuất thành công NH3 lỏng

Ngày 12/12/1975: Sản xuất bao đạm đầu tiên

Ngày 30/10/1977: Đồng chí Đỗ Mười, Phó Thủ tướng Chính Phủ cắt băng khánhthành Nhà máy Phân Đạm Hà Bắc

Năm 1977: Chuyên gia Trung Quốc về nước và ta tự chạy máy

Trong những năm từ 1977 1990 sản lượng Urê thấp, sản lượng thấp nhất là năm1981: 9.890 tấn Urê/năm

Tháng 10/1988, Nhà máy được đổi tên thành Xí nghiệp liên hiệp Phân đạm vàHóa Chất Hà Bắc theo quyết định số 445/HB – TCCB TLĐT ngày 07/10/1988 củaTổng cục Hóa chất với phương thức hạch toán kinh doanh XHCN theo cơ chế sản xuấthàng hóa

Từ 1991 đến nay, cùng với việc tăng cường quản lý, XN đã nối lại quan hệ vớiTrung Quốc, cải tạo thiết bị công nghệ, sản lượng Urê tăng lên rõ rệt

Từ năm 1993 đến nay sản lượng Urê liên tục vượt công suất thiết kế ban đầu.Năm 1996 Nhà máy mở rộng Nhà máy phân đạm công suất 278400 tấn/ năm được phêduyệt năm 1997 BQLDA được thành lập và chính thức đi vào hoạt động

Sản lượng Urê qua các năm:

Bộ Công Nghiệp nặng (nay là Bộ Công Nghiệp) về quản lí Nhà nước

Ngày 01/01/2016 chuyển đổi thành Công ty Cổ phần Phân Đạm và Hoá chất HàBắc

Trong quá trình phát triển của Công ty, cơ cấu tổ chức quản lí luôn được điềuchỉnh phù hợp với yêu cầu của tổ chức sản xuất theo từng giai đoạn phát triển chungcủa đất nước Hiện nay mô hình của công ty được tổ chức theo mô hình trực tuyếnchức năng với cấp quản lí cao nhất là Giám đốc, giúp việc cho Giám đốc là các PhóGiám đốc Các phó giám đốc có nhiệm vụ giúp việc cho Giám đốc điều hành hoạt độngsản xuất – kinh doanh trên các lĩnh vực do Giám đốc phân công và thay thế điều hànhhoạt động của Công ty khi Giám đốc đi vắng hoặc khi Giám đốc yêu cầu Các phòngban tham mưu và các nhà máy, xưởng, phân xưởng trực thuộc Công ty thuộc cùng cấpquản lý Dưới nhà máy, xưởng có khối phòng ban nghiệp vụ và các phân xưởng trựcthuộc cùng cấp quản lý Mô hình trực tuyến – chức năng mang nội dung là các đơn vịtham mưu không trực tiếp điều khiển các đơn vị sản xuất mà chỉ làm nhiệm vụ thammưu Giam đốc ra các quyết định điều hành, quản lý Nói tóm lại,các đơn vị cấp dướichỉ nhận lệnh từ một kênh duy nhất là Giám đốc.

2.Chức năng, nhiệm vụ của các đơn vị sản xuất của công ty:

2.1 Xưởng than:

Là đơn vị sản xuất phụ trợ nằm trong dây chuyển sản xuất urê có nhiệm vụ tiếpnhận than, chuyển than từ cảng vào kho và cung cấp than cám cho xưởng Điện và thancục cho xưởng Tạo khí

2.2 Xưởng nước:

Là đơn vị sản xuất phụ trợ nằm trong dây chuyển sản xuất urê có nhiệm vụ cung

cấp nước nguyên, nước công nghiệp, nước tuần hoàn, nước sinh hoạt và nước mềm chodây chuyền chính đồng thời có nhiệm vụ thải nước toàn công ty

2.8 Xưởng sửa chữa:

Là đơn vị phụ trợ có nhiệm vụ sửa chữa, kích cầu, tháo và lắp đặt các thiết bị cơkhí, thực hiện gia công phụ tùng một số thiết bị cơ khí Xưởng được đặt dưới sự chỉđạo của Phó Giám đốc sản xuất

2.9 Xưởng đo lường – tự động hóa:

Là đơn vị sản xuất phụ trợ có nhiệm vụ quản lý và sửa chữa toàn bộ các thiết bị

đo nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, dịch điện, nồng độ dùng trong quá trình khống chế sảnxuất, chế tạo và kiểm định một số thiết bị đo

Ngoài ra còn có các thiết bị sản xuất ngoài dây chuyền,có sản xuất và kinh doanhđộc lập một số sản phẩm khác

3.Các thành tựu công ty đã đạt được:

Kể từ khi đưa Nhà máy vào sản xuất năm 1976 đến nay, Công ty đã sản xuất hơn

2 triệu tấn đạm urê, 2 tỷ KWh điện, 45.000 tấn NH3thương phẩm, 180.000 tấn phântrộn NPK, 30.000 tấn CO2 lỏng rắn chất lượng cao, 3.500.000 chai Oxy thương phẩm,

1500 tấn than hoạt tính phục vụ nền kinh tế quốc dân

Các danh hiệu cao quý:

 Năm 2010: Công ty được Chủ tịch nước tặng Huân chương độc lập hạng ba

 Năm 2011: Công ty được Thủ tướng Chính phủ tặng Cờ Thi đua.

 Năm 2012: Công ty được Thủ tướng Chính phủ tặng Cờ Thi đua

CHƯƠNG II: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URÊ

1 Cơ sở tổng hợp Urê:

Điều chế urê bằng cách cho phản ứng hóa học giữa NH3 và CO2 phương trìnhtổng quát sau:

2 NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O + QPhản ứng này diễn ra qua hai giai đoạn:

 Đầu tiên tạo thành cacbamat Amon:

 Chu trình sản xuất không tuần hoàn NH3.

 Chu trình sản xuất bán tuần hoàn NH3

 Chu trình sản xuất tuần hoàn toàn bộ hay còn gọi là phương pháp tuần hoàn lỏng(trong công nghệ tuần hoàn lỏng toàn bộ có công nghệ Stripping CO2 vì côngnghệ này tỏ ra ưu việt hơn bởi lưu trình đơn giản, thiết bị chắc chắn đáng tin cậy,định mức tiêu hao có thể giảm đến mức tối ưu nên xu hướng hiện nay các nướchay dùng)

2 Nguyên liệu sản xuất Urê:

2.1 Amoniac.

Amoniac có điểm đặc biệt gọi là điểm ba ứng, với cân bằng của các pha rắn –lỏng – khí ở nhiệt độ 195,2 K và áp suất 445,58 mmHg Amoniac có ẩn nhiệt chảy lỏng

là 1352 Kcal/mol và ẩn nhiệt hóa hơi từ NH3 lỏng là 5997 cal/mol

Các thông số tới hạn của NH3 như sau:

Nhiệt độ tới hạn 405,56 K

Áp suất tới hạn 115,2 at

Thể tích tới hạn 0,00426 m3/kg

Vì vậy muốn có NH3 lỏng phải nén khí NH3 tới áp suất cần thiết tùy theo nhiệt độnén để chuyển toàn bộ khối NH3 phục vụ cho tổng hợp ure về trạng thái lỏng.

Về thành phần khí nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3, dòng khí đi vào thápbao gồm: khí nguyên liệu từ công đoạn chế tạo khí nguyên liệu đưa sang tỉ lệ H2/N2khoảng 3 – 3,5 và 0,5% khí trơ (CH4, Ar).Sản phẩm của quá trình tổng hợp sau khi đãtách phần lớn NH3 (bao gồm H2/N2, NH3 và khí trơ) gọi chung là khí tuần hoàn

Do đó, yêu cầu NH3 lỏng có chất lượng càng cao càng tốt, tối thiểu là 99,6%

2.2 Nguyên liệu CO2

Khí CO2 ở điều kiện thường là khí không màu, ở 0°C và áp suất 35,54 at chuyểnthành thể lỏng không màu Nếu tiếp tục hạ nhiệt độ CO2 lỏng chuyển thành CO2 rắnmàu trắng như tuyết Vì vậy, CO2 cũng tồn tại ở ba trạng thái rắn, lỏng, khí Tùy thuộcvào áp suất và môi trường nén và có ba điểm ở trạng thái cân bằng rắn – lỏng – khítương tự như NH3

Cân bằng các pha có điểm tới hạn của CO2 như sau:

Nhiệt độ tới hạn 304,2 K

Áp suất tới hạn 73,834 Bar

Ở 216,53 K và 5,113at có nhiệt độ chảy lỏng của CO2 là 4,39Kcal/kg, còn nhiệthóa hơi từ CO2 lỏng là 129,53 Kcal/kg

Công đoạn tinh chế khí phục vụ cho sản xuất ure bao gồm các công đoạn sau:

2.3 Sơ đồ khối

3 Thuyết minh sơ đồ sản xuất:

Với đặc điểm công nghệ sản xuất Urê ở Công ty TNHH một thành viên PhânĐạm và Hóa Chất Hà Bắc đi từ khí hóa than nguyên liệu rắn, quá trình khí hóa ở khâutạo khí sử dụng nguyên liệu chính là than cục, hơi nước và không khí cũng là nguyênliệu để chế than khí ẩm Theo thiết kế, công nghệ dùng than cục cỡ hạt 50 – 100mm đểchế khí Hiện nay, dùng than cỡ hạt phổ biến là 25 ÷ 100 mm để tiết kiệm hạ giá thànhsản phẩm nay đã dùng than cục cỡ hạt 12÷ 25mm Bình quân mỗi ngày chạy máy bìnhthường tiêu tốn hết 500 ÷ 600 tấn than cục cho tạo khí và 800 tấn than cám cho Nhiệtđiện sản xuất điện và hơi nước

Quá trình khí hóa than nguyên liệu như sau: Hơi nước 5at nhiệt 250°C được cấp

từ Nhà máy Nhiệt điện, không khí được cấp từ quạt không tới, đi qua tầng nóng đỏ(trong lò khí hóa) lò tạo khí ở nhiệt độ T ~ 1100°C thực hiện phản ứng, tạo thành hỗn

hợp các khí CO, CO2, H2S, H2, N2, CH4 gọi là hỗn hợp khí than ẩm Các phản ứng hóahọc chủ yếu xảy ra là:

2C + O2 → 2CO + Q1

C + O2 → CO2 + Q22CO + O2 → 2CO2 + Q3

C + H2O → CO + H2 – Q4

C + 2H2O → CO2 + 2H2 – Q5

N2 là khí trơ vào hỗn hợp theo khí O2 của không khí

Mục đích của quá trình khí hóa than nhằm thu được H2 và N2 theo tỉ lệ H2/N2 =3/1 làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3.Vì thế hỗn hợp khí than ẩm cần đượclàm sạch bụi (nhờ công đoạn rửa và lọc bụi điện), cần được làn sạch các khí gây bất lợicho quá trình tổng hợp NH3 và urê (công đoạn tinh chế)

Công đoạn làm sạch khí H2S sử dụng dung dịch ADA – Atraquinon disunfuricacid (hiện nay dùng dung dịch tananh), có tính oxy hóa – khử mạnh hấp thụ khí này.Sau đó là quá trình nhả hấp thụ, bột S được thu lại chế thành sản phẩm phụ là S rắn.Đặc điểm của quá trình hấp thụ là quá trình ngược chiều: khí được thổi từ dướilên, dịch hấp thụ được thổi từ trên xuống Quá trình hấp thụ được tiến hành ở áp suấtcao, nhiệt độ thấp, quá trình nhả hấp thụ thì ngược lại: tiến hành ở áp suất thấp, nhiệt

độ cao

Theo đường dẫn hỗn hợp khí vào đoạn I máy nén 6 đoạn để nâng áp.Ra đoạn IIImáy nén, hỗn hợp khí có P = 20,5at vào công đoạn chuyển hóa CO thành CO2 nhờ hơinước cao áp (P = 35at) trên xúc tác nhiệt độ thấp

Phản ứng của quá trình:

CO + H2O → CO2 + H2Sau chuyển hóa phần lớn CO thành CO2 qua khử H2S trung áp, hỗn hợp khí tiếptục được đưa đến công đoạn khử CO2.Tại đây CO2 được hấp thụ bởi dung dịch K2CO3

và MEA tính hoạt hoá cao Sau đó quá trình nhả hấp thụ diễn ra: Khí CO2 được thu hồi

để dùng cho quá trình tổng hợp ure về sau, dung dịch MEA được tái sinh và trở lại quátrình hấp thụ Đến đây hỗn hợp khí còn lại là: N2, H2 và một phần rất nhỏ CO, CO2,

H2S được gọi là khí tinh chế

Quá trình tổng hợp NH3 đòi hỏi hàm lượng các chất gây ngộ độc xúc tác (CO,

CO2, H2S ) là rất nhỏ.Công đoạn rửa đồng và rửa kiềm nhằm khử tối đa các chất đó.Công đoạn này sử dụng muối axetat amoniac đồng và dung dịch kiềm để khử CO, CO2,

H2S Ra khỏi công đoạn này khí tinh chế còn lượng rất nhỏ H2S và CO + CO2(<20ppm) được gọi là khí tinh luyện

Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu là N2 và H2 theo tỉ lệ H2 : N2 = 3: 1 vàođoạn VI máy nén để tăng áp cho quá trình tổng hợp NH3 Khí tinh luyện ra đoạn VImáy nén có P = 320at được đưa vào tháp tổng hợp cùng với sự có mặt của xúc tác Fe

Từ kho cầu NH3 lỏng được bơm vào đến tháp tổng hợp urê.Từ công đoạn 836

CO2 khí được nén đưa đến tháp tổng hợp.Phản ứng tổng hợp tiến hành theo hai giaiđoạn xen kẽ rất nhanh: Đầu tiên NH3 và CO2 theo tỉ lệ NH3 / CO2 = 4/1với sự có mặtcủa hơi nước 16at tiến hành phản ứng tạo thành dung dịch cacbamat amon(NH4COONH2)

2NH3 + CO2 ↔ NH4COONH2 + QSau đó dung dịch cacbamat amon tách nước tạo thành urê:

NH4COONH2 ↔ (NH2)2CO + H2O – QPhản ứng tổng quát:

2NH3 + CO2 ↔ (NH2)2CO + H2O + QHiệu suất phản ứng đạt 65 – 68%

Quá trình tổng hợp Urê mang tính tuần hoàn toàn bộ: Toàn bộ NH3 và CO2 dưđược đưa trở lại đầu hệ thống Dịch phản ứng (cacbamat amon) có nồng độ thấp (30%)qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3 chưa phản ứng đưa trở lại tháp,đồng thời nồng độ ure cũng được tăng lên (99,5%) và được đưa vào tháp tạo hạt Nhờlực li tâm của vòi phun, dòng urê bị cắt ngang và rơi xuống tạo thành các hạt Quạt gió(N= 100000m3/h) đặt trên đỉnh tháp hút gió làm nguội hạt urê trong quá trình rơi Hạturê rơi xuống phễu ở đáy tháp qua hệ thống băng tải được tiếp tục làm nguội rồi đếncông đoạn đóng bao, đóng thành bao Urê quy cách 50kg/bao, rồi chuyển vào kho chứasản phẩm

Chương III: Xưởng thực tập – xưởng Urê I

1 Nhiệm vụ của xưởng:

Nhiệm vụ của xưởng Urê1 là: Từ quá trình tinh chế khí nguyên liệu là CO2 và

NH3 sau khi đã được tổng hợp cùng với dung dịch cacbonat để qua tháp tổng hợp tạo rahạt Urê đảm bảo về chất lượng sử dụng cho các ngành nông nghiệp

Phân xưởng bao gồm các cương vị chính như sau:

Khí CO2 từ công đoạn tinh chế (xưởng tổng hợp NH3) cấp sang cho các chấtlượng như sau: CO2 ≥ 98%, H2S ≤ 30mg/Nm3, áp suất 300 ÷ 600 mmH2O, nhiệt độ 30

÷ 50°C Khí CO2 trước khi vào máy nén được bổ sung 1 lượng không khí nén để đảmbảo nồng độ O2/CO2 = 0.5% thể tích, được nén qua các đoạn 1,2 và 3 lên áp suất P =3.36Mpa, được đưa qua tháp khử H2S ra tháp khử đảm bảo hàm lượng H2S ≤ 5mg/Nm3tiếp tục đưa vào nén đoạn 4, đoạn 5 nâng áp suất khí lên 20.0Mpa và nhiệt độ ≈ 120°Cđưa vào tháp tổng hợp 708B

Tại tháp tổng hợp Urê (708B) xảy ra phản ứng tổng hợp Hiệu suất chuyển hóa là

65 ÷ 68%, thời gian lưu lại của nguyên vật liệu từ 45 ÷ 60 phút tùy theo phụ tải, dungdịch ra khỏi 708B gồm có Urê, cacbamat , NH3 tự do, khí không tham gia phản ứng vànước, qua van điều tiết (PIC727) áp suất giảm xuống còn 1.65 ÷ 1.7MPa, nhiệt độ ≈120°C đưa vào thiết bị dự phân ly (710A) Phần pha khí được tách ra ở 710A cùng vớikhí phân giải ở 710B (đã qua gia nhiệt cho dung dịch cô đặc đoạn I) vào thiết bị làmlạnh 731B, hạ nhiệt độ xuống 90 ÷ 100°C rồi tiếp tục đưa vào hấp thụ đoạn I -715.Phần dịch tiếp tục đi vào phân giải đoạn I (710B) tại đây pha khí được tách ra, bay lên

trên còn dung dịch đưa sang thiết bị gia nhiệt (711) tại đây dung dịch gia nhiệt lên đếnnhiệt độ 155 ÷ 160°C (bằng hơi nước 1,27MPa) đưa sang phân ly phân giải đoạn I-712, lượng khí ở đây có nhiệt độ cao được đưa trở lại thiết bị 710B trợ nhiệt cho dịch

từ 710A xuống rồi cùng với lượng khí ở 710B bay lên

Dịch ở 712 qua van điều tiết lần thứ hai LIC722 áp suất giảm xuống 0,25 ÷ 0,35MPa, nhiệt độ từ 110 ÷120°C đưa sang phân giải đoạn II (713) ở phần trên khí đượctách ra, bay lên đỉnh thiết bị, còn dung dịch được đưa qua thiết bị 714 dùng hơi nước1,27MPa tăng nhiệt lên 145 ÷ 150°C dựa vào phần dưới của 713 khí ở đây tập chung ởđỉnh, còn dịch Urê ra ở phần đáy qua tiết lưu lần nữa ở LIC724 về áp suất thường vàothiết bị bốc hơi nhanh (730) rồi vào gia nhiệt cô đặc đoạn I (731A), phần dưới được gianhiệt bằng khí hỗn hợp từ 710B, đoạn trên dùng hơi nước 1,27MPa tăng nhiệt độ dungdịch Urê lên 128÷ 130°C Sau phân ly dịch Urê ở thiết bị lên 136 ÷ 140°C vào thiết bịphân ly 734, phần khí bốc lên ở đỉnh, còn dung dịch Urê lúc này có nồng độ 99,8%xuống bơm Urê đậm đặc (735A,B ) bơm lên đỉnh tháp, nhờ vòi phun tạo hạt, hạt Urêrơi từ đỉnh tháp xuống, ở đỉnh tháp có lắp 2 quạt gió hút gió ngược từ dưới lên để làmlạnh hạt Urê rơi xuống đáy tháp, nhờ hệ thống sàng phân loại để loại bỏ những hạtkhông hợp cách, hạt Urê hợp cách được dẫn vào băng tải số 1, đến bộ làm lạnh và phunchất trợ gia chống đóng cục, qua hệ thống băng tải, sản phẩm Urê được chuyển sang bộphận đóng bao, xếp dỡ rồi xếp vào bao

Phần hơi thứ từ các thiết bị 730,732,734 được các bơm tuye 742,743, 744,746 hútqua các bộ phận làm lạnh, ngưng tụ 739,740,741,745 dịch ngưng tụ được tập trung vềthùng chứa 747 Dung dịch ở 747 nhờ bơm 748 A,B bơm lên tháp hấp thụ 720,721 đểhấp thụ với khí phân giải ở 713 đưa sang, dung dịch ở 720 do bơm 722A,B,C tăng áplên 1,7MPa cùng với khí ở 710B qua trao đổi nhiệt với dung dịch Urê ở 713A đưa vềtháp hấp thụ đoạn I(715).Khí từ hấp thụ ở 720 còn lại được hấp thụ tiếp ở thiết bị 721.Dịch của 721 do bơm 722C,B nâng áp lên 1,7MPa đưa vào hấp thụ khí trơ 719, hấp thụ

khí không ngưng tụ ở 717A,B- 718 Dung dịch hấp thụ của 719 được đưa về phần đỉnh

của tháp hấp thụ đoạn I(725) để rửa lượng cacbonat tích tụ ở trên các tầng đĩa Khí từđáy tháp 715 bay lên phần đỉnh và được rửa bằng NH3 lỏng để khử triệt để lượng CO2,lượng khí NH3 từ 715 lên 717A,B- 718 được làm lạnh, ngưng tụ về thùng chứa 705cùng với NH3 từ kho cầu đưa vào Khí không hấp thụ hết ở 719 và 721 tập trung đưa

vào tháp hấp thụ khí cuối 723, dịch đưa về thùng chứa 725A,B khí còn lại ở hấp thụ

723 thải ra ngoài

3 Cơ sở của quá trình tổng hợp Urê:

Người ta điều chế Urê bằng cách:

2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O + Q

Nhưng thực tế xảy ra qua 2 giai đoạn:

 Giai đoan 1: 2NH3 + CO2 NH4COONH2 + Q

 Giai đoan 2: NH4COONH2 (NH2)2CO + H2O – Q

Đầu tiên chúng tạo thành dung dịch cacbamat và tiếp đó dịch cacbamat này phânhủy thành Urê và nước.Ở giai đoạn 2 phản ứng tương đối chậm cho nên nó khống chếquá trình tổng hợp

4 Các điều kiện tổng hợp Urê của xưởng Urê 1:

Tổng hợp Urê yêu cầu về chất lượng như sau:

 NH3 nguyên liệu sản xuất Urê là NH3 lỏng hàm lượng > 99.8% trọng lượng,hàm lượng khí trơ hòa tan trong NH3 càng nhỏ càng tốt Nếu trong NH3 có hòatan tương đối nhiều H2 và N2 thì sau khi vào tháp tổng hợp Urê sẽ làm giảmđáng kể hiệu suất tổng hợp Hàm lượng dầu không được lớn hơn 15ppm.Nếuhàm lượng lớn hơn sẽ bám trên bề mặt trao đổi nhiệt sẽ làm giảm hiệu suấttruyền nhiệt Trong phương pháp Stripping CO2 còn có khả năng oxi hóa ởnhiệt độ cao dẫn đến sự cố rất nguy hiểm

 Khí CO2 : CO2 ≥ 98,5% (thể tích gốc khô) Khí trơ không tham gia vào phảnứng ≤ 1,5% tạp chất S ≤ 15 mg/Nm3 Hàm lượng S càng nhỏ càng tốt Bởi vìtạp chất sunfua có khả năng ăn mòn rất mạnh

 Hàm lượng H2 trong khí trơ phải khống chế < 1.2% thể tích Nếu hàm lượng H2trong khí trơ tăng thì ở bộ phận nào đó của hệ thống tổng hợp Urê sẽ tạo NH3-

H2-O2 đây là hỗn hợp nổ nguy hiểm Để ngăn ngừa thiết bị sản xuất ăn mòncho nên người ta sẽ bổ sung khí nguyên liệu CO2 một lượng oxy hoặc khôngkhí nhất định khoảng 0.55% thể tích

Điều kiện làm việc của tháp tổng hợp:

 Nhiệt độ 188 ÷ 190°C áp suất 200at tỷ lệ NH3/CO2 = 3.8 ÷4.5

 Lượng dư NH3 có tác dụng điều chỉnh nhiệt độ phản ứng nâng cao hiệu suấttổng hợp, ngăn ngừa ăn mòn nhưng nếu ta đổ lượng dư lớn thì dẫn đến thu hồi

NH3 lớn cồng kềnh phức tạp Tỷ lệ H2O /CO2 = 0.5 ÷ 0.7 thời gian lưu lại củavật liệu trong tháp khoảng 45 ÷ 60 phút

 Sau khi đưa nguyên liệu NH3 và CO2 vào tháp chúng tạo thành cacbamat Tốc

độ phản ứng này rất nhanh và tỏa nhiệt lớn, khi thành phần vật liệu đưa vàotháp ở mức độ nhất định Nhiệt độ tăng đến mức độ nào đó thì hiệu suấtchuyển hóa CO2 giảm xuống, hơn nữa nhiệt độ chỉ tăng đến mức độ nào đó đểtránh ăn mòn thiết bị Nhiệt lượng tỏa ra sẽ quyết định nhiệt độ cần thiết gianhiệt cho tháp Hiện nay điểm nóng chảy của cacbamat là 152°C vì thế xét vềgóc độ công nghệ tháp tổng hợp phải gia nhiệt đều 130 ÷ 150 °C

 Mặt khác khi đưa nguyên liệu vào tháp phản ứng giữa NH3 và CO2 tạo thànhcacbamat có tốc độ rất nhanh và toả nhiệt lớn,làm cho nhiệt độ lớp lót bằngthép không rỉ tăng nhanh còn nhiệt độ thép tăng chậm tạo nên sự chênh lệchnhiệt độ trong và ngoài lớn.Vì hệ số giãn của thép không rỉ = 1,5 lần thépcacbon.Làm cho lớp lót thân thùng phát sinh ứng xuất nhiệt có khả năng pháhuỷ kết cấu của thép hoặc lớp lót Vì vậy ta phải gia nhiệt trước tăng nhiệt độtháp tạo điều kiện cho tháp giãn nở đồng đều Đồng thời với việc tăng nhiệt độ

là tăng áp suất.Khi đưa nguyên liệu vào tháp, nhiệt độ trong tháp khoảng

150-0C và áp suất phân giải của cacbamat ở 1500C khoảng 70at Để cacbamatkhông bị phân giải thì áp suất thao tác thực tế của tháp tổng hợp lớn hơn ápsuất phân giải của cacbamat.Đó là nguyên nhân trước khi đưa nguyên liệu vàotháp phải tăng áp suất lên 80 -100at

5 Cấu tạo & nguyên lý hoạt động một số thiết bị chính của xưởng Urê I: 5.1 Tháp tổng hợp Urê 708:

B

12

10 11

9 450

5.1.2 Nguyên lý hoạt động tháp tổng hợp Urê (708B)

NH3 lỏng có T = 40 – 50oC, P = 200at vào tháp qua cửa (b)

Khí CO2 có T = 115 – 120oC, P = 200at vào tháp qua cửa (a)

5.1.1 Cấu tạo:

a- Cửa vào NH3 lỏngb- Cửa vào cacbamatc- Cửa vào CO2

Cacbamat có T = 85 – 95oC, P = 200at vào tháp qua cửa (c).

Tỷ lệ phối liệu trong tháp:

NH3/CO2 = 4/1; H2O/ CO2 = 0.6Trong tháp xảy ra phản ứng tổng hợp Urê:

2NH3 + CO2 ⇔ NH4COONH2 + Q

NH4COONH2 ⇔ (NH2)2CO + H2O - QKhống chế nhiệt độ đỉnh tháp tổng hợp 188 ± 2oC

Hiệu suất chuyển hoá CO2 = 65 68%

Để tăng tốc độ phản ứng trong tháp bố trí 12 đĩa tránh hiện tượng vật liệu đỉnhtháp trộn ngược trở lại đáy tháp làm giảm hiệu suất chuyển hoá.Trên đĩa có khoan các

lỗ 10mm, làm vật liệu khi qua lỗ có tiết diện nhỏ sẽ tăng tốc độ và tăng trạng thái chảyxiết làm tăng diện tích tiếp xúc pha dẫn đến hiệu suất chuyển hoá tăng

Dịch ra tháp tổng hợp có nồng độ Urê khoảng 30% qua van điều tiết PIC727 vềtrung áp sang phân ly phân giải đoạn I

5.1.3 Thuyết minh lưu trình:

Khi máy chạy bình thường: 3 đường nguyên liệu NH3,CO2, cacbamat được nâng

áp 20Mpa đưa vào tháp tổng hợp Trong đó NH3 được gia nhiệt từ 35 ÷ 50oC, CO2 cónhiệt độ ~ 120oC, cacbamat có nhiệt độ ~ 85 ÷ 95oC: