Báo cáo tốt nghiệp: Tìm hiểu công nghệ sản xuất đạm Ure của nhà máy đạm Phú Mỹ

b.Nhiệm vụ  Vận hành hệ thống máy móc thiết bị trong xưởng theo đúng quy trình vận hành, sổ tay vận hành và các phương án kỹ thuật đã được ban  Thường xuyên kiểm tra tình trạng hoạt đ

Báo cáo th c t p t t nghi p ự ậ ố ệ

Tìm hi u công ngh  s n xu t đ m Ure c a nhà máy  ể ệ ả ấ ạ ủ

đ m Phú M ạ ỹ

I. T ng quan v  nhà máy đ m phú M ổ ề ạ ỹ

 Thuộc tập đoàn dầu khí quốc gia việt nam , trực thuộc công ty cổ phần phân đạm và hoá chất dầu khí , đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu

 Chủ đầu tư: Tổng công ty Dầu khí Việt Nam

 Nhà thầu: Technip Italia và Samsung Egineering Hàn quốc

 Tổng vốn đầu tư : 450 triệu USD

 Công nghệ: Đan mạch(Haldor Topsoe) và Italia (Snamprogetti )

 Khởi công xây dựng nhà máy: 3/2001

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

 Ngày ra sản phẩm ammonia đầu tiên: 4/2004

 Ngày ra sản phẩm urê đầu tiên: 4/06/2004

 Ngày bàn giao sản xuất cho chủ đầu tư: 21/9/2004

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

1. Lĩnh v c ho t đ ngự ạ ộ

 Phân Bón: s n xu t và cung  ng cho th  tr ng phân bón  ả ấ ứ ị ườ ngành nông nghi p trong và ngoài n c ( Trung Qu c , Đông  ệ ướ ố Nam Á…) ; Ure  Phú M  , NPK Phú M  , Kali Phú M  , DAP  ỹ ỹ ỹ Phú M  , S.A Phú M ỹ ỹ

 Hóa  Ch t  :  Nghiên  c u  ,  s n  xu t  ,  t n  ch a  và  th ng  ấ ứ ả ấ ồ ứ ươ

m i hóa các lo i hóa ch t cho các ngành công nghi p hóa  ạ ạ ấ ệ

ch t khác: ấ

 Hóa ch t c  b n: Axít H2SO4 , Axít photphoric (H3PO4) ,  ấ ơ ả Xút  ăn  da  (NaOH)    ,  Sô  đa  (Na2CO3)  ,    Amoni c  l ng  ắ ỏ (NH3)

 Hóa  ch t  chuyên  d ng  ngành  D u  khí:  Ch t  phá  nhũ  ấ ụ ầ ấ

t ng  (Demulsifiers)  ,Ch t  ch ng  s i  b t  (Antifoams)  ươ ấ ố ủ ọ ,Ch t h  nhi t đ  đông đ c (Pour point depressants) ,Ch t  ấ ạ ệ ộ ặ ấ

2. C  c u t  ch c, ch c năng, nhi m v  c a  ơ ấ ổ ứ ứ ệ ụ ủ

+ Phân x ng t ng h p Amôni cưở ổ ợ ắ

+ Phân x ng t ng h p urêưở ổ ợ

+ Phân x ng ph  trưở ụ ợ

+ X ng s n ph mưở ả ẩ

C  c u t  ch c x ng Ureơ ấ ổ ứ ưở

a.Ch c năng ứ

Xưởng Urê là đơn vị thuộc khối sản xuất, có chức năng quản lý và vận hành toàn bộ dây truyền sản xuất ure, đáp ứng yêu cầu kế hoạch sản xuất về sản lượng, chất lượng sản phẩm

b.Nhiệm vụ

 Vận hành hệ thống máy móc thiết bị trong xưởng theo đúng quy trình vận hành,

sổ tay vận hành và các phương án kỹ thuật đã được ban

 Thường xuyên kiểm tra tình trạng hoạt động của máy móc, thiết bị đang vận hành, thiết bị dự phòng để xử lý hoặc yêu cầu xử lý kịp thời, đảm bảo sản xuất

ổn định, an toàn và đạt hiệu quả.

 Xử lý công nghệ đảm bảo an toàn đối với các hạng mục, thiết bị trước khi bàn giao đưa vào sửa chữa, bảo dưỡng giám sát an toàn trong quá trình bảo dưỡng sửa chữa.

 Tham gia xây dựng các phương án kỹ thuật, sửa chữa, phương án ngừng máy, chạy lại máy, phương án xử lý công nghệ.

 Kiểm soát, theo dõi tiêu hao nguyên vật liệu theo định mức Tham gia cập nhật định mức tiêu hao.

 Lập và thực hiện các kế hoạch vật tư, nguyên nhiên liệu, hóa chất, xúc tác và các dụng cụ phục vụ cho sản xuất.

 Tập trung lực lượng và xử lý kịp thời khi xảy ra sự cố tại Xưởng, phối hợp các đơn vị liên quan trong và ngoài nhà máy điều tra nguyên nhân, làm rõ trách nhiệm, rút kinh nghiệm và đề ra các biện pháp phòng ngừa

 Tổ chức nghiên cứu và áp dụng các sáng kiến cải tiến, hợp

lý hóa sản xuất, các đề tài khoa học kỹ thuật vào công tác vận hành sản xuất

II công nghệ sản xuất

1.Các công đo n chính: ạ

 Công đo n nén CO2ạ

 T ng h p urê và thu h i CO2   áp su t cao ổ ợ ồ ở ấ

 Công  đo n  tinh  ch   urê  và  thu  h i  NH3    áp ạ ế ồ ở

su t trung bình và áp su t th p.ấ ấ ấ

 Công đo n cô đ c, t o h tạ ặ ạ ạ

 X  lý n c th i.ử ướ ả

Amôniắc Tổng hợp

cao áp

Phân hủy trung áp (19,5 b ar)

Phân hủy thấp áp (4

b ar)

Cô đặc chân không

Tháp tạo hạt (Kết tinh

132 oC)

Xưởng đóng bao CO2

Phương trình phản ứng tổng hợp ure:

2NH3 + CO2 NH2COONH4+ Q (1) (Cacbamat) NH2COONH4 NH2CONH2 + H2O

- Q (2) (Urê) Phương trình phản ứng phân hủy Cacbamat:

NH2COONH4 2NH3 + CO2 - Q (3) Phản ứng hình thành Biuret:

2NH2CONH2 NH2CONHCONH2 + NH3 (4)

2 Công đoạn nén CO 2

­CO2  bão  hòa  h i  n c  có  đ   tinh  khi t  t i  thi u  98,5%  th   ơ ướ ộ ế ố ể ể tích,  có  nhi t  đ   450C  và  áp  su t  0.18barg  l y  t   phân  X ng  ệ ộ ấ ấ ừ ưở Amonia,  l ng  l ng  cu n  theo  đ c  tách  ra  và  đ c  đ a  v   h   ượ ỏ ố ượ ượ ư ề ệ

th ng  th i  l ng,  l ng  khí  CO2  đ c  đ a  t i  c a  hút  c p  1  c a  ố ả ỏ ượ ượ ư ớ ử ấ ủ máy nén.

­Máy nén ly tâm bao g m có 4 c p trung gian và đ c chia làm  ồ ấ ượ

2 vùng nén th p áp và cao áp. Sau m i c p đ u đ c trang b  m t  ấ ỗ ấ ề ượ ị ộ thi t b  làm mát và m t thi t b  tách v i m c đích là đ  làm ngu i  ế ị ộ ế ị ớ ụ ể ộ

và tách l ng trong dòng khí. Nhi t đ  t i c a hút c a c p nén th   ỏ ệ ộ ạ ử ủ ấ ứ

4 đ c kh ng ch  đ  tránh hi n t ng hóa r n c a CO2 ượ ố ế ể ệ ượ ắ ủ

­Dòng khí CO2 sau khi đi qua thi t b  tách l ng ,vào đ n c a  ế ị ỏ ế ử hút  c a  máy  nén  có  áp  su t  kho ng  0.12barg,  đ c  nén  đ n  ủ ấ ả ượ ế kho ng  4.6  barg  trong  c p  nén  đ u  tiên,  đ n  kho ng  18.9  barg  ả ấ ầ ế ả trong c p nén th  hai, đ n 69.9 barg trong c p nén th  ba và sau  ấ ứ ế ấ ứ

c p nén cu i cùng áp su t lên đ n 157 barg ấ ố ấ ế

3 Tổng hợp urê và thu hồi NH3 - CO2 cao áp

CO2, P= 157

bara, T= 120 0C

NH3, H20, CO2 P=220 bara, T= 124 0C

Urê (33.95%), carbamate, H20, NH3

T= 189 0C, P= 154 bara

ĐẾN 20- E-1001

THÁP T NG H P URÊ 20­R­1001 Ổ Ợ

20-R1001

 Đặc điểm công nghệ :

 CO2 từ xưởng Ammonia có áp suất 0,18 barg được nén đến

157 barg bởi máy nén CO2 (20-K1001), sau đó được đưa vào đáy tháp tổng hợp Urea cùng với NH3, CO2 và H2O tuần hoàn từ hệ thống Tại đây xảy ra 2 phản ứng tạo thành Cacbamat (1) và Urea (2) Phản ứng (1) tỏa nhiệt, xảy ra nhanh và phản ứng hoàn toàn; phản ứng (2) thu nhiệt, xảy

ra chậm và nó quyết định thể tích của tháp tổng hợp

 Tỷ lệ NH3/CO2 được khống chế 3,2-3,7 hiệu suất phản ứng cao nhất Nếu CO2 dư sẽ gây ăn mòn thiết bị và gây kết tinh trong hệ thống

 Tỷ lệ H2O/CO2: 0,5-0,7, nếu nồng độ H2O cao thì giảm hiệu suất chuyển hóa Cacbamat thành Urea, nếu nồng động H2O thấp sẽ gây tắc trong hệ thống

20-E1001

 Đặc điểm công nghệ:

 Dung dịch ra khỏi tháp tổng hợp Urea có thành phần Urea: 33,95%, cacbamat, NH3 và H2O được đưa vào thiết bị phân huỷ Cacbamat cao áp, ở đây một phần Cacbamat được phân huỷ thành NH3 và CO2, dung dịch ra khỏi thiết bị phân huỷ cao áp có nồng độ Urea: 43,52%.

 Phản ứng phân huỷ Cacbamat (3) trình bày ở trên được thúc đẩy bằng cách gia nhiệt bởi hơi nước trung áp (22 barg) và tách CO2 nhờ quá trình bay hơi NH3 dư trong dịch ở áp suất thấp hơn áp suất tháp tổng hợp.

 Quá trình phân huỷ ở áp suất cao cần nhiệt độ cao, điều này dẫn đến vấn đề an mòn thiết bị Công nghệ Snamprogetti thiết kế các ống Stripper bằng vật liệu lưỡng kim và dùng dư NH3 để loại bỏ vấn đề ăn mòn thiết bị, ngoài ra dùng không khí nén để thụ động hoá bề mặt thiết bị.

4 .Phân h y cacbanmate và thu h i  NH3 ­ CO2   ủ ồ trung & th p áp ấ

Dòng CN hàm lượng Urê: 63.37%

20-V1002

20-E1002

20-Z1002

 Đặc điểm công nghệ:

 Để tiếp tục thúc đẩy quá trình phân huỷ Cacbamat cần nâng nhiệt lên cao hơn hoặc giảm áp xuống thấp hơn Ở công đoạn này dịch cacbamat được phân huỷ ở áp suất 19,5 barg, nhiệt độ 1650C Dung dịch ra khỏi thiết bị phân huỷ trung áp có nồng độ Urea: 63,37%

 Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình phân huỷ bởi hơi nước trung thấp áp 4,9 barg và nước ngưng từ 20-V1009 có nhiệt độ cao

 Sơ đồ phân hủy cacbanmate và thu hồi NH3 - CO2 thấp áp

Dòng CN hàm lượng Urê: 71%

20-V1003

20-E1003

20-Z1003

 Đ c đi m công ngh :ặ ể ệ

 Dung dịch Urea, Cacbamat, H2O tiếp tục được đưa tới công đoạn phân huỷ Cacbamat thấp áp ở áp suất 3,5 barg, nhiệt độ 1510C Dung dịch đi ra khỏi công đoạn phân huỷ thấp áp có nồng độ Urea: 71% được đưa qua công đoạn cô đặc Urea

 Nhiệt độ cấp cho quá trình phân huỷ thấp áp bởi hơi nước trung thấp áp 4,9 barg

20-E1004

20-Z1004

20-V1014 20-E1014

20-P1006

 Đặc điểm công nghệ :

o Dung dịch ra khỏi công đoạn phân huỷ thấp áp được đưa tới cô đoạn tiền cô đặc và công đặc đoạn 1 Ở đây dung dịch được cô đặc trực tiếp nhờ quá trình nâng nhiệt và hút chân không để loại bỏ thành phần H2O trong dịch, NH3 dư và rất ít hàm lượng CO3 Áp suất làm việc: 0,3 bara, dung dịch Urea ra khỏi công đoạn cô đặc đoạn 1 có nồng độ Urea: 95%

CÔ Đ C ĐO N 2, T O H T Ặ Ạ Ạ Ạ

P= 0,003bara, T= 136 0C

Sản phẩm Urê đi đóng bao

H i n c, Amonia khí ơ ướ X  lý n c ử ướ

 Đặc điểm công nghệ :

 Dung dịch Urea tiếp tục được đưa tới công đoạn cô đặc đoạn 2, ở áp suất 0,03 bara Dung dịch Urea ra khỏi công đoạn này có nồng độ 99% được đưa lên tháp tạo hạt Urea

 Dung dịch Urea ra khỏi các công đoạn: Phân huỷ thấp áp (20-Z-1003), tiền cô đặc (20-Z1004) và cô đặc chân không đoạn 2 (20-Z1015) có thể được đưa về bồn chứa dịch Urea (20-TK1001) để trong trường hợp sự cố trong công đoạn

cô đặc chân không hoặc tạo hạt vẫn duy trì các công đoạn phía trước hoạt động bình thường Dung dịch Urea từ 20-TK1001 sau đó được bơm quay trở lại công đoạn cô đặc chân không đoạn 1, hoặc công đoạn tiền cô đặc để thu hồi sản phẩm Urea

Xin c m  n th y cô  ả ơ ầ