Tìm hiểu công nghệ sản xuất đạm ure của nhà máy đạm phú mỹ

Tìm hiểu công nghệ sản xuất đạm ure của nhà máy đạm phú mỹ

Mục Lục

LỜI CẢM ƠN! 4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN 5

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỒ ÁN 6

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 7

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 7

1.2 Địa điểm xây dựng, mặt bằng nhà máy 7

1.3 Nguồn nguyên liệu 8

1.4 Các loại sản phẩm 9

1.4.1 Sản phẩm chính - Urê 9

1.4.2 Sản phẩm phụ Ammonia 9

1.5 Các phân xưởng trong nhà máy 10

1.5.2 Phân xưởng Ammonia 10

1.5.2 Phân xưởng Urê 11

1.5.3 Phân xưởng phụ trợ 12

1.5.4 Xưởng sản phẩm 13

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ URÊ 14

2.1 Lịch sử phát triển 14

2.2 Tính chất 14

2.2.1 Tính chất vật lý 14

2.2.2 Tính chất hóa học 16

2.3 Ứng dụng 18

2.3.1 Trong công nghiệp 18

2.3.2 Sử dụng trong phòng thí nghiệm 19

2.3.3 Sử dụng y học 19

2.3.4 Sử dụng trong chẩn đoán khác 20

2.3.5 Cathrat (Hợp chất mắt lưới) 20

2.4 Những nét nổi bật về phân urê 20

2.4.1 Ưu điểm của Urê 21

2.4.2 Cách sử dụng phân urê hiệu quả nhất 21

2.4.3 Tại sao phân đạm lại cần thiết cho cây trồng? 22

2.5 Thị trường Urê trên thế giới và Việt Nam 23

2.5.1 Nhu cầu và khả năng đáp ứng phân urê tại Việt Nam 23

2.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ urê trên thế giới 24

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URÊ 25

3.1 Lý thuyết tổng hợp và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tổng hợp 25

3.1.1 Lý thuyết tổng hợp urê 25

3.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ NH3/CO2 25

3.1.3 Ảnh hưởng tỉ lệ H2O/CO2 27

3.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất 27

3.1.5 Sự hình thành biurêt 27

3.2 Quy trình sản xuất urê trên thế giới 28

3.2.1 Công nghệ Urê không thu hồi 29

3.2.2 Công nghệ tuần hoàn dung dịch 29

3.2.3 Công nghệ cải tiến tuần hoàn toàn bộ Misui-Toatsu 30

3.2.4 Công nghệ Montedision 31

3.2.5 Công nghệ stripping khí cao áp 33

3.2.6 Công nghệ stripping CO2 Stamircacbon 33

3.2.7 Công nghệ Stripping NH3 Snamprogetti 35

3.2.8 Đánh giá, lựa chọn quy trình sản xuất 37

CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ – XƯỞNG URÊ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ…… 38

4.1 Công đoạn nén CO2 40

4.2 Tổng hợp urê và thu hồi NH3 – CO2 cao áp 41

4.3 Phân hủy cacbanmat và thu hồi NH3 – CO2 trung và thấp áp 43

4.4 Cô đặc 47

4.5 Tạo hạt urê 48

4.6 Xử lí nước thải 49

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH 51

5.1 Cân bằng vật chất 51

5.2 Cân bằng năng lượng 54

5.2.1 Nhiệt vào 55

5.2.2 Nhiệt ra 56

5.3 Tính cơ khí cho thiết bị chính 58

5.3.1 Thiết bị phản ứng 58

5.3.2 Tính độ dày thân thiết bị 60

5.3.3 Xác định bề dày đáy, nắp tháp 62

5.3.4 Xác định trở lực cho tháp 62

5.3.5 Tính chân đỡ của tháp 64

Kết luận 66

Tài liệu tham khảo 67

Và với lòng biết ơn sâu sắc , tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trường Đại học Mỏ -Đại Chất , các thầy cô trong bộ môn Lọc –Hóa Dầu khoa Dầu Khí , đặc biệt là thầy Công Ngọc Thắng đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đồ án này!

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN

Hình 1 1 Mặt bằng nhà máy 8

Hình 1 2 Bồn chứa amonia 10

Hình 1 3 Xưởng sản xuất amoni 10

Hình 1 4 Xưởng sản xuất urê 12

Hình 1 5 Xưởng phụ trợ 13

Hình 1 6 Xưởng sản phẩm 13

Hình 3 1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất 27

Hình 3 2 Ảnh hưởng nhiệt độ 28

Hình 3 3 Sơ đồ công nghệ cải tiến tuần hoàn toàn bộ Mitsui Toatsu 30

Hình 3 4 Sơ đồ công nghệ sản xuất urê của Montedison 32

Hình 3 5 Công nghệ sản xuất urê của Stamircacbon 35

Hình 3 6 Sơ đồ công nghệ sản xuất Urê của Snamprogetti 36

Hình 4 2 Công nghệ nén CO2 41

Hình 4 3 Sơ đồ quy trình tổng hợp và thu hồi cao áp 43

Hình 4 4 Phân hủy cacbanmate và thu hồi 45

Hình 4 5 Phân hủy cacbanmate và thu hồi NH3 - CO2 thấp áp 47

Hình 4 6 Thiểt bị cô đặc 48

Hình 4 7 Tháp tạo hạt urê 49

Hình 4 8 Thiết bị xử lý nước thải 50

Hình 5 1 Cấu tạo tháp phản ứng 60

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỒ ÁN

Bảng 2 1 Bằng chứng là sản lƣợng tiêu thụ urê (trên toàn thế giới) 21

Bảng 2 2 Tỷ lệ % lƣợng urê mất đi do sự bay hơi khí ammonia theo nhiệt độ đất 22

Bảng 2 3 Tỷ lệ % lƣợng urê mất đi do sự bay hơi ammonia theo độ pH của đất 22

Bảng 5 1 Lƣợng dòng vào và dòng ra 54

Bảng 5 2 Nhiệt cung cấp 58

Bảng 5 3 Thông số cơ bản của tháp phản ứng 59

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 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 phủ quan 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

công ty dầu khí Việt Nam, nhằm đảm bảo sự ổn định và chủ động cung cấp phân đạm cho phát triển nông nghiệp, góp phần quan trọng đảm bảo an ninh lương thực, thực hiện sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước

Việt Nam và Tổ hợp nhà thầu Technip/ SamSung, Hợp đồng chuyển giao công nghệ sản xuất amonia với Haldor Topsoe và công nghệ sản xuất Urê với Snamprogetti ngày 15/06/2001 là cơ sở cho các bên triển khai thực hiện nghĩa vụ của mình nhằm xây dựng Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ hiện đại và đạt tiêu chuẩn Quốc tế

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

 Ngày ra sản phẩm urê đầu tiên: 04/06/2004

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

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 trí Nhà máy được thể hiện trong Chứng chỉ Qui hoạch số 07/2001/BQL – CCQH do Ban QL các KCN Bà Rịa - Vũng Tàu cấp ngày 12/03/2001 Hình 1.1 là sơ đồ bố trí mặt bằng của nhà máy

1.3 Nguồn 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 đến 54 triệu m3/năm

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

nhiệt độ nóng chảy khoảng –259,10C, nhiệt độ sôi khoảng –252,60C Khí Hydro nhẹ 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 khí thiên 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

điều chế từ công đoạn Reforming khí thiên nhiên

1.4.2 Sản phẩm phụ Ammonia

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

- Hình 1.2 là hình ảnh thực tế về bồn chứa amonia của nhà máy được với 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

Hình 1 2 Bồn chứa amonia 1.5 Các phân xưởng trong nhà máy

1.5.2 Phân xưởng Ammonia

Hình 1 3 Xưởng sản xuất amoni

Trong hình 1.3 là hình ảnh thực tế toàn bộ phân xưởng amoni với nhiệm vụ sản xuất NH3 và CO2 làm nguyên liệu để tổng hợp Urê, 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 thụ bằng ZnO trong tháp hấp thụ R-2002 A/B

- Công đoạn Reforming: gồm có Reforming sơ cấp và Reforming thứ cấp, nhằm chuyển 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 gần như 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 khí nguyên liệu CO2 cho quá trình tổng hợp Urê

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

- Công đoạn tổng hợp NH3: nhằm cung cấp NH3 cho quá trình tổng hợp Urê Phản ứng tổng hợp được tiến hành trong thiết bị phản ứng dưới tác dụng của xúc tác

Fe, các oxit của Fe, kèm theo một chu trình lạnh nhằm thu NH3 tinh khiết

1.5.2 Phân xưởng Urê

Trong hình 1.4 là toàn cảnh khu vực phân xưởng urê có chức năng tổng hợp NH3 và

CO2 thành dung dịch urê Dung dịch urê sau khi đã được cô đặc trong chân không sẽ được đưa đi tạo hạt Quá trình tạo hạt được thực hiện bằng phương pháp đối lưu tự nhiên trong tháp tạo hạt cao 105m Phân xưởng urê có thể đạt công suất tối đa

2.385tấn/ngày Bao gồm các quá trình sau:

- Tổng hợp Urê và thu hồi NH3, CO2 cao áp

- Tinh chế Urê và thu hồi NH3, CO2 trung áp và thấp áp

- Cô đặc Urê

- Tạo hạt

-

Hình 1 4 Xưởng sản xuất urê 1.5.3 Phân xưởng phụ trợ

Phân xưởng phụ trợ (hình 1-5) có chức năng cung cấp nước làm lạnh, nước khử khoáng, nước sinh hoạt, cung cấp khí điều khiển, nitơ và xử lý nước thải cho toàn nhà máy, có nồi hơi nhiệt thừa, nồi hơi phụ trợ và 1 tuabin khí phát điện công suất 21

tương đương 20.000 tấn, dùng để chứa Amonia

dư và cấp Amonia cho phân xưởng urê khi công đoạn tổng hợp của xưởng Amonia ngừng máy Bao gồm các quá trình phụ trợ sau :

 Sản xuất điện và hơi cao áp

Hình 1 5 Xưởng phụ trợ 1.5.4 Xưởng sản phẩm

Sau khi được tổng hợp, hạt urê được lưu trữ trong kho chứa urê rời Tronh hình 1.6 là xưởng sản phẩm với quy mô diện tích 36.000m2, có thể chứa tối đa 150.000 tấn Trong kho có hệ thống điều hoà không khí luôn giữ cho độ ẩm không vượt quá 70%, đảm bảo urê không bị đóng bánh Ngoài ra, còn có kho đóng bao urê, sức chứa 10.000 tấn, có 6 chuyền đóng bao, công suất 40 tấn/giờ/chuyền

Hình 1 6 Xưởng sản phẩm

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ URÊ 2.1 Lịch sử phát triển

Urê được Hilaire Rouelle phát hiện từ nước tiểu vào năm 1773 và được Friedrich Woehler 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 ống bịt 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 công nghiệp 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 cấp chuyển 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 tiên tiến, mức tiêu phí năng lượng cho một tấn sản phẩm urê rất thấp

2.2 Tính chất

2.2.1 Tính chất vật lý

Urê có công thức phân tử là CON2H4 hoặc (NH2)2CO

Tên quốc tế là Diaminomethanal Ngoài ra urê còn được biết với tên gọi là carbamide , carbonyl diamide Urê có màu trắng, dễ hòa tan trong nước, ở trạng thái tinh khiết nhất urê không mùi mặc dù hầu hết các mẫu urê có độ tinh khiết cao đều có mùi khai Thành phần đặc tính của urê được giới thiệu ở bẳng 2.1

Tính chất hút ẩm, kết tảng của Urê

Urê là chất dể hút ẩm từ môi trường xung quanh tại một nhiệt độ nhất định ứng với áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường lớn hơn áp suất hơi nước trên bề mặt urê Urê sẽ hút ẩm khi độ ẩm môi trường xung quanh lớn hơn 70%, nhiệt độ 10-

40oC

Urê thường bị hút ẩm do hàm ẩm trong không khí cao, đặc biệt vào ngày hè, tiết

trời ẩm thấp Để hạn chế việc hút ẩm, urê thường được đóng trong các bao PP, PE hoặc trong bao giấy nhiều lớp

oC) 73% (30oC) Nhiệt riêng, J/Kg.K

1439 1,661 1,887 2,10

 Hàm ẩm trong dung dịch Urê đi tạo hạt còn cao

 Hạt urê xốp, rỗng, dễ vỡ, cường độ cơ giới thấp

 Bảo quản urê ở nơi có độ ẩm không khí cao, urê bị hút ẩm

Sản phẩm urê có kích cỡ không đồng đều, nhiều bụi và mảnh vỡ tạo cho các hạt urê có mối liên kết hàn bền vững do bụi và mảnh vỡ điền vào không gian giữa các hạt urê

Để chống kết tảng hạt urê, ngày nay người ta áp dụng một số biện pháp sau:

 Bọc urê bởi một lớp paraffin mỏng ngăn chặn hút ẩm

 Sử dụng bột trợ dung đưa vào dung dịch urê trước khi tạo hạt, tăng cường lực cơ giới của hạt và hạn chế hút ẩm

 Tiêm fomanđêhyt hoặc urê fomanđêhyt vào dòng dung dịch urê trước hoặc sau hệ thống cô đặc

 Tạo urê hạt to trên một hệ thống tạo hạt tầng sôi thùng quay, làm giảm bề mặt riêng tiếp xúc không khí của hạt urê, độ bền vững cơ giới cao

2.2.2 Tính chất hóa học

Hòa tan trong nước, nó thủy phân rất chậm để tạo thành cacbamat amôn (1) cuối cùng phân hủy thành amonia và điôxit cacbon Phản ứng này là cơ sở để sử dụng urê làm phân bón

Trong môi trường đất ẩm :

(NH2)2CO + 3H2O → CO2 + 2NH4OH Trong không khí ẩm:

2NO + (NH2)2CO + ½O2 = 2N2+ H2O + CO2

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

Ở điều kiện áp suất thường và tại điểm nóng chảy của nó, urê phân hủy thành amonia, biurêt(1), acid cyanuric (qv) (2), ammelide (3) và triurêt (4) Biurêt là sản phẩm phụ bất đắc dĩ chủ yếu có trong urê Nếu trong sản phẩm đạm Urê cấp phân bón

mà hàm lượng biurêt vượt quá 2% trọng lượng sẽ gây độc hại đối với cây trồng

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 Urê cứng ổn định ở nhiệt độ phòng và ở điều kiện thường áp Đốt nóng ở điều kiện chân không và tại điểm nóng chảy thì nó sẽ thăng hoa mà không hề thay đổi Trong môi trường chân không ở nhiệt độ 180-1900

C, urê sẽ thăng hoa và chuyển hóa thành xianua amôn NH4OCN (5) Khi urê cứng được đốt nóng nhanh trong dòng khí amonia

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-amonia hỗn hợp không ổn định CO(NH2)2NH3 phân hủy ở 450C Urê-Amonia tạo ra các muối với các chất kim loại

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 biurêt sẽ tạo thành urê

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

Sau đó phản ứng với nitrat bạc Các tác nhân oxi hóa với sự có mặt của natri hydroxidsẽ chuyển hóa urê thành nitơ và dioxid cacbon Chất sau tức là CO2 phản ứng với hydroxid natri để tạo thành cacbonat natri (8):

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

Urê phản ứng với foocmandêhyd và tạo thành các hợp chất như monomethylolurê công thức:NH2CONHCH2OH, dimethylolurê 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

 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 nghiệp dệt có tác dụng làm phân bố đều các thành phần ép của các chất sợi (xem Texttiles finishing)

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

Là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối của lòng đường hay đường băng sân bay Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại 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 sản xuất 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 nước thơm

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

2.3.2 Sử dụng trong phòng thí nghiệm

Urê là một chất biến tính prôtêin mạnh Thuộc tính này có thể khai thác để làm tăng độ hòa tan của một số prôtêin Vì tính chất này, nó được sử dụng trong các dung dịch đặc tới 10M

2.3.3 Sử dụng y học

2.3.3.1 Thuốc

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

2.3.3.2 Chẩn đoán sinh lý học

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 số trường 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 bệnh bạch cầu và bệnh Kahler)

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

2.3.4 Sử dụng trong chẩn đoán khác

Các loại urê chứa cacbon 14 - đồng vị phóng xạ, hay cacbon 13 - đồng vị ổn định được sử dụng trong xét nghiệm thở urê, được sử dụng để phát hiện sự tồn tại của Helicobacter pylori (H pylori, một loại vi khuẩn) trong dạ dày và tá tràng người Xét nghiệm này phát hiện enzym urêse đặc trưng, được H pylori sản xuất ra theo phản ứng

để tạo ra amonia từ urê để làm giảm độ pH của môi trường trong dạ dày xung quanh vi khuẩn

Các loài vi khuẩn tương tự như H pylori cũng có thể được xác định bằng cùng một phương pháp xét nghiệm đối với động vật (khỉ, chó, mèo - bao gồm cả các loại

Đặc tính này của cathrat urê được áp dụng thông thường trong ngành lọc dầu để sản xuất nhiên liệu dùng trong ngành hàng không và dùng để khử xáp các loại dầu bôi trơn Các chất cathrat dễ vỡ khi ta đem hòa tan urê trong nước hay trong rượu

2.4 Những nét nổi bật về phân urê

Trong số các sản phẩm hoá học được sử dụng phổ biến làm nguồn cung cấp phân đạm cho cây trồng như: Sulphur Ammonium (SA), Nitrat Ammonium (NH4NO3),

urê… thì urê được sử dụng nhiều hơn cả vì những đặc tính vượt trội của nó về mọi phương diện

Bảng 2 1 Bằng chứng là sản lượng tiêu thụ urê (trên toàn thế giới)

Năm Tiêu thụ (Triệu tấn)

2.4.1 Ưu điểm của Urê

Urê có thể được dùng bón cho cây trồng dưới dạng rắn, dạng lỏng tưới gốc hoặc

sử dụng như phân phun qua lá đối với một số loại cây trồng Khi sử dụng urê không gây hiện tượng cháy nổ nguy hiểm cho người sử dụng và môi trường chung quanh (Nitrat Ammonium rất dễ gây cháy nổ) Với hàm lượng đạm cao, 46%, sử dụng urê giảm bớt được chi phí vận chuyển, công lao động và kho bãi tồn trữ so với các sản phẩm cung cấp đạm khác Việc sản xuất urê thải ra ít chất độc hại cho môi trường Khi được sử dụng đúng cách, urê làm gia tăng năng suất nông sản tương đương với các loại sản phẩm cung cấp đạm khác

2.4.2 Cách sử dụng phân urê hiệu quả nhất

Nitrogen có thể bị mất đến 65% vào bầu khí quyển dưới dạng NH3 hoặc rửa trôi

và ngấm xuống đất dưới dạng NO3 nếu phân urê được bón bằng cách trải trên mặt đất

và để yên đó đến 24 giờ trong điều kiện không khí nóng và ẩm Những cách làm gia tăng hiệu qủa của việc sử dụng urê là bón trộn vào đất trong giai đoạn chuẩn bị đất trồng, pha với nước trong hệ thống tưới tiêu hoặc tưới nước ngay sau khi bón với lượng nước tương đương một trận mưa khoảng 6,5mm nước đủ để hòa tan urê và đưa chúng ngấm xuống đến vùng không xảy ra hiện tượng mất đạm do bốc hơi amonia

Sự thất thoát đạm liên quan tới nhiệt độ và độ pH của đất Sự thất thoát Nitrogen trong urê tùy thuộc rất lớn vào nhiệt độ và độ pH của đất Bảng 2.2 và 2.3 dưới đây nói lên sự thất thoát đạm dưới dạng khí ammonia khi bón urê bằng cách trải lên bề mặt đất Ngày nay khoa học đang nghiên cứu sử dụng phân đạm dạng nhũ tương, tức là không tưới phân trên mặt như hiện nay nữa mà sẽ đưa xuống dưới phần gốc cây sau đó cây sẽ hấp thụ đạm một cách từ từ Cách làm này nếu thực hiện tốt sẽ là một bước tiến dài trong lĩnh vực nông nghiệp

Bảng 2 2 Tỷ lệ % lượng urê mất đi do sự bay hơi khí ammonia theo nhiệt độ đất

2.4.3 Tại sao phân đạm lại cần thiết cho cây trồng?

Trong quá trình phát triển của cây từ nảy mầm, đâm chồi nảy lộc đến sinh trưởng

và phát triển thì cây cần hấp thụ một lượng chất dinh dưỡng nào đó đủ để phát triển Những chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng được chia thành 3 nhóm chính:

Nhóm dinh dưỡng chính (dinh dưỡng đa lượng): Gồm các chất mà cây (thực vật) cần một lượng lớn để phát triển gồm có: đạm (Nitơ), lân (photpho) và kali (K)

Dinh dưỡng trung lượng: Canxi (Ca), Magiê (Mg), lưu huỳnh (S)

 Dinh dưỡng vi lượng: Sắt (Fe), Đồng (Cu), Mangan (Mn), Bor (B), Molypden (Mo)…

Trong đó, đạm là yếu tố quan trọng nhất giúp cây phát triển tốt, nhiều cành, thân chắc khoẻ…Urê chứa hàm lượng đạm cao nhất (46-48%) và lẫn ít tạp chất nên được lựa chọn và sử dụng

2.5 Thị trường Urê trên thế giới và Việt Nam

2.5.1 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 nước cần 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 3,5 triệu tấn Năm 2007, kế hoạch sản xuất của 2 nhà máy phân đạm Phú Mỹ và Hà Bắc khoảng 900.000 tấn, tăng 8,4% so với 2006, nhập khẩu khoảng 900.000 tấn, giảm 10%

so với 2006

Để bình ổn thị trường phân urê năm 2007, Bộ cũng đưa ra một số giải pháp đối với 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 Bộ NN&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 doanh nghiệp 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 công khai với nhau lượng tồn kho trước mỗi mùa vụ, nắm chắc thông tin thị trường để cân đối và phân chia

số lượng urê nhập khẩu để tránh rủi ro và góp phần bình ổn giá urê khi vào vụ

Trong vài năm tới, nhà máy đạm Phú Mỹ 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 tấn urê/năm Như vậy cả nước sẽ có 4 nhà máy Đạm cung cấp trên 2 triệu tấn urê/năm đủ đáp ứng nhu cầu urê trong nước

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

Trong năm 2016, công suất amoniăc toàn cầu dự kiến sẽ tăng 5%, đạt 232 triệu tấn Những quốc gia đang mở rộng công suất ở quy mô lớn là Mỹ, Arập Xê-út, Inđônêxia, Nigiêria và Nga.Nhìn chung, tình trạng dư thừa nguyên liệu và sản phẩm phân đạm trong năm 2016 có khả năng sẽ tiếp tục tăng do nguồn cung tăng nhanh hơn

sự tăng trưởng của nhu cầu

Theo kế hoạch, gần 30 nhà máy urê mới đã và sẽ đi vào vận hành trong các năm

2015 và 2016, trong số đó hai phần ba nằm ở ngoài Trung Quốc ước tính, công suất urê trên thế giới đã tăng 5% trong năm 2015 và sẽ tăng tiếp 4% trong năm 2016, đạt

227 triệu tấn Nhưng xu hướng tăng trưởng công suất urê tại Trung Quốc đang chậm lại Ngoài Trung Quốc, những quốc gia đang mở rộng công suất urê chủ yếu là Algiêri, Inđônêxia, Iran, Nigiêria, Nga và Mỹ

Nguồn cung urê toàn cầu trong năm 2015 ước đạt 179 triệu tấn và dự báo sẽ đạt

187 triệu tấn trong năm 2016

Về mặt nhu cầu, nhờ động lực là xu hướng gia tăng sử dụng trong cả lĩnh vực phân bón cũng như các ứng dụng công nghiệp, nhu cầu urê toàn cầu trong năm 2016 được dự báo sẽ tăng 3%, đạt 173 triệu tấn

Năm 2015, tình trạng dư thừa nguồn cung urê toàn cầu đã tiếp tục duy trì do các đợt tăng công suất cỡ lớn Sang năm 2016, sự mất cân bằng cung cầu này sẽ tăng thêm gần 40%, nguồn cung dư thừa sẽ lên đến 14 triệu tấn Những khu vực dư thừa nguồn cung urê và có khả năng sẽ xuất khẩu ở quy mô lớn là các nước châu Phi, Tây á, Đông

Âu và Trung á Trong khi đó, các nước Nam á, châu Mỹ La tinh và châu Âu sẽ có nhu cầu cao hơn và gia tăng nhập khẩu Nhưng nhập khẩu urê vào Mỹ sẽ giảm đáng kể trong năm 2016

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URÊ 3.1 Lý thuyết tổng hợp và các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tổng hợp

Phần amônium cácbamát tách nước được xác định bằng tỉ lệ các chất phản ứng khác nhau, nhiệt độ phản ứng và thời gian lưu trong tháp tổng hợp

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

Sau hệ thống tổng hợp urê, quá trình phân huỷ (và thu hồi có liên quan) không thay đổi thành phần phản ứng được thực hiện ba bước sau:

Phản ứng phân huỷ là phản ứng ngược chiều với phản ứng [1]

Tuy nhiên trong thực tế sản phẩm urê thay đổi khi thay đổi tỷ lệ NH3/CO2 Khi tỷ

lệ Mol 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 phẩm urê

sẽ thay đổi chỉ từ khoảng 40% đến khoảng 45%

Vì vậy 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 có vấn 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 Trong hình 3.1 cho thấy ảnh hưởng tỷ lệ NH3/CO2 lên tốc độ tạo thành urê :

Hình 3 1 Ảnh hưởng tỷ lệ NH3/CO2 lên tốc độ tạo thành urê

3.1.3 Ảnh hưởng tỉ lệ H 2 O/CO 2

Từ phản ứng thứ hai, rõ ràng rằng lượng nước dư trong dung dịch phản ứng làm cản trở sự hình thành urê từ cácbamát Nhưng nếu hàm lượng nước quá thấp thì nồng

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 công nghiệp

3.1.4 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 bởi Fréjacques và những người cộng sự như sau: độ chuyển hóa tăng tỉ lệ với sự tăng nhiệt

độ, nhưng Otsuka và những người cộng sự đã báo cáo rằng độ chuyển hóa cân bằng tối

đa tồn tại xung quanh 196-200o

C Phản ứng phân huỷ là phản ứng ngược chiều với phản ứng [1]

Phản ứng xảy ra mãnh liệt khi giảm áp và/hoặc tăng nhiệt

Dựa vào hình 3.2 có thể thấy rằng sự phân hủy được xúc tiến bằng cách giảm áp suất và/hoặc cung cấp nhiệt

đó cần phải giữ nhiệt độ/áp suất và thời gian lưu của mức urê lỏng ở giá trị bình thường trong các bình chứa ở mỗi giai đoạn phân hủy đặc biệt là trong bình chứa của thiết bị tách chân không

+Công nghệ không thu hồi (Once-through process): CO2 và NH3 ra khỏi khu vực tổng hợp (quá trình stripping cacbamat được xem là một phần khu vực tổng hợp) được mang đến các phân xưởng khác NH3 sẽ được trung hòa với các axit (như axit nitric)

để sản xuất các loại phân bón như là ammonium sulphat và ammonium nitrat

+Công nghệ thu hồi một phần (Partial recycle process): CO2 và NH3 được tách một phần khỏi lưu chất phản ứng trong công đoạn phân hủy, sau đó được thu hồi trong một thiết bị hấp thụ, phần còn lại được mang đến các phân xưởng khác giống như công nghệ không thu hồi

+Công nghệ thu hồi hoàn toàn (Total recycle process): CO2 và NH3 được tách hoàn toàn trong các thiết bị phân hủy nhiều giai đoạn và được thu hồi đến thiết bị phản ứng

Ngày nay, chỉ có công nghệ thu hồi hoàn toàn được áp dụng Tổng chuyển hóa

NH3 khoảng 99% Kết quả không có sản phẩm phụ chứa Nitơ tạo thành và việc sản xuất urê chỉ phụ thuộc vào việc cung cấp CO2 và NH3 từ xưởng NH3 Tuy nhiên, công nghệ này cũng đắt nhất về chi phí đầu tư và vận hành Việc phân hủy cacbamat được thực hiện bằng việc kết hợp gia nhiệt, giảm áp và quá trình stripping (quá trình này làm giảm áp suất riêng của một hoặc nhiều thành phần) Các công nghệ xuyên suốt hoặc thu hồi một phần thường đòi hỏi chi phí đầu tư thấp hơn, cũng như chi phí vận hành thấp hơn nhưng độ tin cây giảm (do sự phụ thuộc lẫn nhau của phân xưởng urê và các phân xưởng khác), tính linh hoạt giảm (do tỷ lệ các sản phẩm phụ) và khó đồng bộ giữa

2 phân xưởng Dịch urê thu được sau công đoạn phân hủy thường đạt nồng độ 65-77% Dịch này có thể được sử dụng để sản xuất các loại phân bón chứa Nitơ hoặc chúng được cô đặc để sản xuất urê

3.2.1 Công nghệ Urê không thu hồi

Cacbamat chưa chuyển hóa được phân hủy thành NH3 và khí CO2 bằng cách gia nhiệt hỗn hợp dòng công nghê ở điều kiện thấp áp Khí NH3 và CO2 thoát khỏi dịch urê và được sử dụng để sản xuất các muối amôn bằng cách hấp thụ NH3 trong acid sunfuaric và acid photphoric Một nhà máy như thế này sẽ có chi phí đầu tư tương đối thấp, nhưng có lượng khí thải tương đối lớn

Do nhu cầu về urê cấp phân bón tinh khiết ngày càng tăng, nên các nhà máy đi theo công nghệ không thu hồi ít có tính hấp dẫn, bởi vì nó sản xuất ra quá nhiều muối amôn với mức tuần hoàn nhỏ

3.2.2 Công nghệ tuần hoàn dung dịch

Khí NH3 và CO2 thu hồi từ dòng công nghệ của tháp tổng hợp trong các công đoạn phân hủy ở các áp suất khác nhau ( cao áp, trung áp và tháp áp) được hấp thụ trong nước và được tái tuần hoàn trở lại cho tháp tổng hợp dung dịch cacbamat amôn lỏng có chứa Amonia Hầu như toàn bộ gần một nửa công suất urê của thế giới sản xuất ra đi theo công nghệ này

3.2.3 Công nghệ cải tiến tuần hoàn toàn bộ Misui-Toatsu

Trong hình 3.3 là sơ đồ công nghệ cải tiến tuần hoàn toàn bộ Misui-Toatsu với tháp tổng hợp vận hành ở điều kiện áp suất khoảng 25MPa (246at) và khoảng 1950C với tỷ lệ mol toàn phần NH3:CO2 khoảng 4:1 (nạp nguyên cộng với tuần hoàn) Theo báo cáo người ta đã thu được hiệu suất chuyển hóa cacbamat thành urê của mỗi chu trình tương đối cao

Cacbamat chưa chuyển hóa và NH3 dư được thu hồi trong dòng thải của tháp tổng hợp trước tiên là tháp phân hủy cao áp đốt nóng bằng hơi trung áp , với áp suất phân huỷ khoảng 17 MPa (xấp xỉ 168 at) và nhiệt độ khoảng 1550C, sau đó chuyển sang tháp phân hủy thấp áp gia nhiệt bằng hơi thấp áp có áp suất P=300 kPa (khoảng 3 at) và nhiệt phân huỷ là 1300C

Khí thấp áp được ngưng tụ trong tháp hấp thụ thấp áp và dịch lỏng được bơm lên cho tháp hấp thụ cao áp để hấp thụ khí của thiết bị phân hủy cao áp Amonia dư chưa hấp thụ của tháp hấp thụ cao áp được ngưng tụ trong tháp ngưng tụ NH3 bởi vì dịch cacbamat cô đặc được thu hồi trong tháp hấp thụ cao áp

Phương pháp kết tinh trung gian cho phép sản xuất được urê có hàm lượng biurêt

ở mức dưới 0,5% trọng lượng phù hợp cho mục đích thương phẩm và sử dụng

Hình 3 2 Sơ đồ công nghệ cải tiến tuần hoàn toàn bộ Mitsui Toatsu

Nhiệt toả ra trong quá trình tuần hoàn ngưng tụ carbamate được tận dụng cấp nhiệt cho quá trình bay hơi nước và amonia trong thiết bị tiền cô đặc chân không Tháp tổng hợp được lót một lớp hợp kim đặc biệt để chống ăn mòn Các chi tiết khác của thiết bị trong dây chuyền được chế tạo bởi thép không rỉ 316L, 316, 304L và 303 tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ làm việc và nồng dộ carbamate trong dịch urê Nếu nồng độ cacbamat và nhiệt độ quá trình cao hơn thì cần phải có thiết bị bằng thép không rỉ 316L và 316SS còn ở những nơi có nồng độ cacbamat và nhiệt độ làm việc thấp thì dùng thiết bị có vật liệu 304L và 304SS

Không khí thụ động hóa được đưa vào trong thiết bị phân hủy cao áp để tạo lớp ô-xit trên bề mặt bên trong thiết bị tăng cường khả năng chống ăn mòn cho thiết bị bằng thép không rỉ

Trong nhiều năm qua người ta đã tiến hành các bước cải tiến công nghệ (19-24) Hiện nay có nhiều nhà máy urê công suất đến 1800 tấn/ngày đang sử dụng công nghệ này

3.2.4 Công nghệ Montedision

Trong hình 3.4 là sơ đồ công nghệ Montedision với tháp tổng hợp làm việc ở mức áp suất từ 20-22 MPa (khoảng 192-217 at) tỷ lệ mol NH3/CO2 khoảng 3,5:1 (nạp nguyên cộng tuần hoàn) Mức chuyển hóa cacbamat thành urê cho mỗi hành trình theo báo cáo đạt 62-63% Áp suất dòng thải của tháp tổng hợp được giảm xuống vào khoảng 7,5 MPa (74 at) và hơi nước được đốt nóng để thu hồi NH3 và CO2 chưa chuyển hóa trong dịch urê NH3 và CO2 dư được thu hồi trong hai thiết bị phân hủy áp lực nối tiếp vận hành với áp suất 1,2 Mpa (khoảng 12 at) và 200 kPa (2 at)

Dịch urê loãng 75% trọng lượng của tháp phân hủy cacbamat thứ ba được cô đặc thành urê nóng chảy 99,5 % trọng lượng trong hệ thống bốc hơi chân không hai cấp vận hành ở mức áp suất khoảng 29 kPa (0,29ata) và 3,4 kPa (0,034 ata ) Khí của thiết

bị phân hủy cacbamat thứ ba được ngưng tụ trong tháp hấp thụ làm lạnh bằng nước thứ

ba và sau đó được bơm vào cho tháp hấp thụ thứ hai để hấp thụ khí của tháp phân hủy cacbamat thứ hai

Dịch cacbamat loãng của tháp hấp thụ thứ hai được bơm vào tháp hấp thụ thứ nhất để phục vụ mục đích hấp thụ Nhiệt tỏa ra của quá trình hình thành cacbamat được

sử dụng để sản xuất hơi thấp áp trong tháp hấp thụ thứ nhất với áp suất khoảng 300 kPa

(3 at) để xuất ra ngoài nhà máy Tháp tổng hợp đƣợc lót một lớp bằng thép 316L không khí đƣợc phun vào để thụ động hóa

Hình 3 3 Sơ đồ công nghệ sản xuất urê của Montedison

Mới gần đây đã có thông báo nói về một quá trình cải tiến dựa trên công nghệ tuần hoàn kép đẳng áp (IDR) (25) Dòng công nghệ ra khỏi tháp tổng hợp đầu tiên đƣợc stripping cùng với khí NH3 sau đó với CO2 tất cả đều vận hành theo áp suất của

tháp tổng hợp khoảng 18-21 MPa (khoảng 180-210 at) Theo báo cáo đã giảm được đáng kể mức tiêu hao hơi nước công nghệ

3.2.5 Công nghệ stripping khí cao áp

Công nghệ này được phát triển và đưa vào áp dụng thương mại hóa từ những năm

1960 Công nghệ dựa vào nguyên lý stripping khí CO2 cao áp theo áp suất của tháp tổng hợp và nhiệt độ cũng tương đối cao Cacbamamat chưa chyển hóa được phân hủy thành NH3 và CO2 bằng dòng khí CO2 khí đi qua dịch thải của tháp tổng hợp NH3 và

CO2 dư trong sản phẩm được thu hồi thấp áp bằng phương pháp đốt nóng cacbamat áp suất thấp quy ước

Trong quá trình phát triển sau này, tháp tổng hợp Amonia cao áp được nạp liệu tác nhân stripping cho cacbamat bằng áp suất của tháp

Ngược lại với quá trình tuần hoàn dịch công nghệ stripping về mặt nguyên thủy cần phải có một cấu trúc cao thích nghi với các thiết bị như tháp tổng hợp, tháp stripper

và thiết bị ngưng tụ Các thiết bị này phải được định vị trong phạm vi cấu trúc cao vừa

đủ để đảm bảo dòng cacbamat tuần hoàn bằng trọng lực tới được cho tháp tổng hợp Song gần đây người ta đã cải tiến phát triển một thiết bị phun trộn để tuần hoàn cacbamat, nó đã giảm được đáng kể không cần đến các cấu trúc cao cồng kềnh như kể trên

Vì tính hiệu quả về mặt năng lượng của nó, nên sản phẩm đi theo công nghệ stripping chiếm khoảng một nửa sản phẩm urê của thế giới

3.2.6 Công nghệ stripping CO 2 Stamircacbon

Trong hình 3.4 là sơ đồ công nghệ stripping CO2 Stamircacbon , trong đó tháp tổng hợp, tháp phân hủy cacbamat cao áp (stripper) và thiết bị ngưng tụ cacbamat mỗi cái đều hoạt động ở áp suất khoảng 14 MPa (khoảng 140 at), tỷ lệ mol NH3/CO2 là 2,8:1

Áp suất tháp tổng hợp được hiển thị thông qua tháp stripper trong đó nhu cầu về

tỷ lệ mol và áp suất thấp để tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình phân hủy Lượng cacbamat chưa chuyển hóa được phân hủy và tuần hoàn đẳng áp tới cho tháp tổng hợp,

do vậy kích thước bơm tuần hoàn cũng được giảm đi

Tháp tổng hợp có các đĩa lỗ có tác dụng làm cho việc pha trộn NH3 và cacbamat lỏng tuần hoàn từ thiết bị hấp thụ thấp áp và hỗn hợp khí của thiết bị ngưng tụ cao áp