Báo cáo thực tập nhà máy đạm hà bắc ĐH bách khoa Hà Nội

Báo cáo thực tập nhà máy đạm hà bắc ĐH bách khoa Hà Nội Mục tiêu của chuyến thực tập là làm quen với tác phong công nghiệp, thăm quan và tìm hiểu về nhà máy.về quy trình sản xuất , các nguyên liệu của nhà máy

3 Nguyên liệu sản phẩm, quy mô công suất 6

4 Các hoạt động của Công ty và vai trò của Công ty đối với nền kinh tế quốcdân 6

II KHÁI QUÁT VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 8

SƠ ĐỒ SẢN XUẤT TỔNG QUAN TOÀN NHÀ MÁY 8

1 Mô tả khái quát về dây chuyền sản xuất 9

2 Quy mô thiết bị, hạ tầng cơ sở được giới thiệu 12

3.2 Khử lưu huỳnh trong khí nhiên liệu 143.3 Thao tác cương vị H2S thấp áp 153.5 Khử C bằng dung dịch kiềm nóng 16

 Thời gian: chủ nhật , ngày 29 tháng 11 năm 2015

 Thành phần đoàn gồm có các bạn sinh viên từ các các lớp kĩ thuật hóa học

Do đây là lần đầu tiên làm báo cáo thực tập nên bài Báo cáo này khôngtránh khỏi những sai sót nhất định,em rất mong nhận được sự góp ý củacác Thầy cô

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM

VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC

1 Vị trí địa lý, lịch sử hình thành và phát triển của công ty

Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc, nguyên là nhàmáy sản xuất phân đạm đầu tiên của Việt Nam mang tên Nhà máy phân đạm

Hà Bắc và nay là Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Phân đạm vàHóa chất Hà Bắc, là một thành viên trực thuộc Tổng Công ty Hóa chất ViệtNam Công ty Đạm Hà Bắc nằm ở vùng ven phía bắc thành phố Bắc Giang,tỉnh Bắc Giang cách trung tâm thành phố gần 2km và cách thành phố Hà Nộihơn 50km về phía Bắc, với tổng diện tích hiện nay của công ty là 70,6ha

Nhà máy phân đạm Hà Bắc ra đời vào những năm 60 của thế kỷ 20.Lịch sử của nhà máy có thể được tính đến từ ngày 18 tháng 2 năm 1959,khi Chính phủ Việt Nam ký với Chính phủ Trung Quốc hiệp định về việcTrung Quốc giúp Việt Nam xây dựng nhà máy phân đạm Quý I năm 1960,nhà máy Phân đạm đầu tiên của Việt Nam được khởi công xây dựng trênmảnh đất 40ha thuộc xã Thọ Xương cách thị xã Bắc Giang về phía bắc 2 km(nay thuộc phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang)

Sau 5 năm xây dựng, nhà máy đã hình thành với tổng số 130 công trình.Ngày 03 tháng 02 năm 1965, khánh thành Phân xưởng Nhiệt điện Ngày 19tháng 05 năm 1965 Phân xưởng Tạo khí đã khí hóa than thành công và đã sảnxuất được khí than để làm nguyên liệu sản xuất Amoniac Ngày 01 tháng 06năm 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, trong khiXưởng Cơ khí chuyển thành Nhà máy Cơ khí hóa chất Hà Bắc sơ tán lên LạngGiang, Khu Hóa tháo dỡ thiết bị đưa trở lại Trung Quốc Tự vệ nhà máy vừasản xuất vừa chiến đấu qua 52 trận đánh phá ác liệt của giặc, góp phần bắn rơi

1 máy bay Mỹ và làm bị thương một số chiếc khác

Đầu năm 1973, Nhà máy được khôi phục, xây dựng và mở rộng Ngày

01 tháng 05 năm 1975 Chính phủ Việt Nam đã tiến hành hợp nhất Nhà máy

Điện Hà Bắc, Nhà máy Cơ khí Hóa chất Hà Bắc và các phân xưởng Hóa đểthành lập Nhà máy Phân đạm Hà Bắc.

Ngày 12/12/1975 sản xuất ra bao đạm mang nhãn hiệu Lúa vàng đầutiên Ngày 30/10/1977 Phó Thủ tướng Đỗ Mười cắt băng khánh thành Nhàmáy Phân Đạm Hà Bắc, đứa con đầu lòng của ngành sản xuất đạm Việt Nam Năm 1976-1983 sản xuất gặp nhiều khó khăn, sản lượng năm 1981 chỉ đạt

9000 tấn đạm urê bằng 9% công suất thiết kế Ngày 17/01/1983 Chủ tịch Hộđồng Bộ trưởng có Chỉ thị 19-CP nhằm duy trì và đẩy mạnh sản xuất của Nhàmáy Phân đạm Hà Bắc

Ngày 10/10/1988 Nhà máy đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm

và Hoá chất Hà Bắc

Ngày 13/02/1993 đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hoá Chất Hà Bắc.Ngày 20/10/2006 chuyển đổi thành Công ty trách nhiệm hữu hạn mộtthành viên Phân Đạm và Hoá chất Hà Bắc

Trong quá trình phát triển, Công ty đã được sự quan tâm của các đồngchí Lãnh đạo cao nhất của Đảng và Nhà nước Các đồng chí Tổng Bí thư BanChấp hành Trung ương Đảng Nguyễn Văn Linh, Đỗ Mười, Nông Đức Mạnh,Chủ tịch nước Lê Đức Anh, Trần Đức Lương đã về thăm và làm việc tại Công

ty Kể từ khi đưa Nhà máy vào sản xuất năm 1976 đến nay, Công ty đã sảnxuất hơn 2 triệu tấn đạm urê, 2 tỷ KWh điện, 45.000 tấn NH3 thương phẩm,180.000 tấn phân trộn 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 tếquốc 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

2 Mô hình tổ chức công ty

Các phòng ban trực thuộc Công ty gồm:

Khối phòng ban kỹ thuật :

Khối Phòng ban nghiệp vụ :

+ Phòng Kế hoạch

+ Phòng KT-TK-TC+ Phòng Tổ chức nhân sự

+ Phòng Thị trờng+ Phòng Vật tư - Vận tải

6 xưởng sảnxuất chính

7 phòngnghiệp vụ

3 đơn vịphục vụ

7 xưởngphụ trợ

+ Phòng Đời sống.

+ Văn phòng Công ty

Các đơn vị trực thuộc Công ty :

- Xưởng Đo lường - Tự động hoá

- Xưởng Sửa chữa

- Xưởng NPK

- Nhà máy Than hoạt tính

- XN Giấy đế

- XN 26/3

3 Nguyên liệu sản phẩm, quy mô công suất

Đạm U-rê - Hàm lượng Nitơ 46%

- Biuret 1%

- Ẩm 0,5%

Trên 180.000 tấn /năm

- Sản xuất, kinh doanh phân đạm Urê.

- Sản xuất, kinh doanh hoá chất cơ bản

- Sản xuất, kinh doanh điện Quản lý vận hành lưới điện trong phạm vi

Công ty

- Sản xuất, kinh doanh NH3 lỏng, CO2 lỏng - rắn, các sản phẩm khí công

nghiệp

- Sản xuất, kinh doanh hàng cơ khí.

- Xây lắp các công trình, lập dự án đầu tư xây dựng các công trình Thiết

kế thiết bị công nghệ công trình hoá chất

- Đầu tư và kinh doanh tài chính.

- Xuất nhập khẩu, kinh doanh các sản phẩm hoá chất và phân bón.

- Kinh doanh các ngành nghề khác

II KHÁI QUÁT VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

Sơ đồ sản xuất tổng quan toàn nhà máy

Rửa N2 lỏng loại bỏ hoàn toàn

CO, CO2, H2S, CH3OH TH NH3

Mêtan hoá

Tổng hợp Ure

Sản xuất CO2 lỏng, rắn

Khử CO2 bằng K2CO3

Khử H2S bằng Na2CO3

Biến đổi CO lần 2 [CO] giảm từ 20%

còn 1%

Biến đổi CO lần 2 [CO]

còn 12%

lỏng bán cho khách hàng Urê lỏng

25.700Hm/h

CHẾ TẠO KHÍ

THAN

Biến đổi CO lần 1 [CO]

giảm từ 53% còn 40% Bao gói sản phẩm,

1 Mô tả khái quát về dây chuyền sản xuất

Với đặc điểm công nghệ sản xuất Urê ở Công ty Phân đạm và Hoá chất

Hà Bắc đi từ khí hoá than nguyên liệu rắn, quá trình khí hoá ở khâu tạo khí sửdụng nguyên liệu chính là than cục, hơi nước và không khí Theo thiết kế,công nghệ dùng than cục cỡ hạt 50 - 100 mm để chế tạo khí than, sau nàydùng than cỡ hạt phổ biến 25 - 100 mm, để tiết kiệm hạ giá thành sản phẩmhiện nay đã dùng cả than cục cỡ hạt 12 - 25 mm Bình quân mỗi ngày chạymáy bình thường tiêu tốn hết 400 - 450 tấn than cục

Quá trình khí hoá than nguyên liệu nh sau : Hơi nước 0,49 MPa nhiệt độ250OC được cấp từ Nhà máy Nhiệt điện tới, không khí được cấp từ quạtkhông khí tới, đi qua tầng than nóng đỏ ( trong lò khí hoá ) lò tạo khí có nhiệt

độ T 1.100OC thực hiện các phản ứng, tạo thành hỗn hợp các khí CO, CO2,H2S, H2, N2, CH4 gọi là hỗn hợp khí than ẩm Các phản ứng hoá học chủ yếuxảy ra là :

2C + O2 → 2CO + Q1

C + O2 → CO2 + Q2 2CO + O2 → 2CO2 + Q3

C + H2O → CO + H2 + Q4

C + 2H2 → CO2 + 2H2 + Q5N2 là khí trơ vào hỗn hợp khí theo O2 của không khí Mục đích của quátrình khí hoá than chỉ nhằm thu được H2 và N2 theo tỷ lệ H2:N2 = 3:1 làmnguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3 Vì thế hỗn hợp khí than ẩm cầnđược làm sạch bụi (nhờ công đoạn rửa khí than và lọc bụi bằng điện), khí thansau khi qua lọc bụi điện được đưa tới công đoạn khử H2S thấp áp Công đoạnkhử H2S theo thiết kế ban đầu sử dụng dung dịch ADA - AntraquinonDisunfuric ACid (hiện nay đã chuyển sang dùng dung dịch keo Tananh) cótính Ôxy hoá khử mạnh, hiệu suất khử H2S cao Khí than được qua hệ thốngquạt để nâng áp suất đi vào tháp khử H2S, sau tháp khử hàm lượng H2S giảmxuống còn < 150 mg/Nm3 được đưa vào đoạn I của máy nén khí nguyên liệuH2 - N2 6 cấp Dịch Tananh sau hấp thụ được đưa đi tái sinh và đưa trở lại quá

trình hấp thụ, bọt lưu huỳnh được thu lại chế thành sản phẩm phụ là lưu huỳnhrắn.

Hỗn hợp khí than sau khử H2S thấp áp vào đoạn I máy nén 6 cấp đểthực hiện quá trình nén nâng áp, khí than ẩm ra đoạn III có áp suất P = 2,1MPa; nhiệt độ 40oC được đưa tới công đoạn biến đổi Đầu tiên đi qua bộ phân

ly dầu, nước, sau đó qua 2 bộ lọc bằng than cốc để khử hết dầu, bụi, các tạpchất khác; rồi đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí biến đổi, sau đó hỗn hợp với hơinước quá nhiệt đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí than, ra khỏi bộ trao đổi nhiệtkhí than được hỗn hợp với khí than lạnh thành hỗn hợp khí có nhiệt độ 180 -210OC, tỷ lệ hơi nước/khí khoảng 0,3; đi vào đỉnh lò Biến đổi số I, lần lợt quatầng chất bảo vệ, tầng chống độc - chống Ôxy và tầng xúc tác biến đổi chịulưu huỳnh Một phần khí CO bị chuyển hoá, nhiệt độ hỗn hợp khí đạt 350 -380OC đi ra khỏi đáy lò biến đổi số I, đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí than,rồi đi vào bộ làm lạnh nhanh I bằng nước Hỗn hợp khí có nhiệt độ 180 -210OC đi vào đoạn trên lò biến đổi số II, tiếp tục tiến hành phẩn ứng chuyểnhoá CO, nhiệt độ đạt 300 - 320OC rồi đi ra và đi qua bộ làm lạnh nhanh IIbằng nước , hỗn hợp khí có nhiệt độ 180 - 210OC tiếp tục đi vào đoạn dới của

lò biến đổi số II, phần khí CO còn lại tiếp tục bị chuyển hoá Khí biến đổi cónhiệt độ 250OC và [CO] 1,5 % ra khỏi lò biến đổi số II, đi vào thiết bị trao đổinhiệt khí biến đổi, qua thiết bị đun sôi khí biến đổi của hệ thống tái sinh tăng

áp dung dịch khử CO2 để thu hồi nhiệt một lần nữa, sau đó được đưa tớicương vị khử H2S trong khí biến đổi

Khí biến đổi tới đi vào phía dưới tháp hấp thụ, qua các tầng đệm H2Sđược hấp thụ bởi dung dịch Tananh từ dội đỉnh tháp xuống

Khí được phân ly bọt ở bộ khử bọt trên đỉnh tháp sau đó đi ra khỏi tháphấp thụ vào tháp phân ly, ở đây mù dịch Tananh cuốn theo khí được tách ra vàkhí tiếp tục được đưa sang cương vị khử CO2 bằng dung dịch kiềm nóng

Khí biến đổi sau khử lưu huỳnh qua thiết bị trao đổi nhiệt, được gianhiệt bởi khí từ công đoạn biến đổi đến, nhiệt độ tăng từ 40OC lên 90OC và đivào phía dới tháp hấp thụ, khí sau khi khử CO2 ra khỏi đỉnh tháp hấp thụ, qua

thiết bị làm lạnh bằng nước, thiết bị phân ly rồi đi về đoạn IV máy nén khínguyên liệu 6 cấp.

Khí tinh chế vào đoạn IV máy nén khí nguyên liệu được nén lên áp suất12,5MPa đưa sang cương vị tinh chế vi lượng bằng dung dịch Amoniac Acetatđồng và dumg dịch kiểm Quá trình tổng hợp NH3 đòi hỏi hàm lượng các chấtgây ngộ độc xúc tác nh CO, CO2, H2S và O2 là nhỏ nhất Công đoạn rửađồng và rửa kiềm nhằm khử tối đưa các chất đó Ra khỏi công đoạn này khítinh chế còn lượng rất nhỏ H2S và (CO + CO2 )< 20 PPM được gọi là khí tinhluyện

Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu N2 và H2 theo tỷ lệ H2: N2 = 3:

1 vào đoạn VI máy nén để tăng áp cho quá trình tổng hợp NH3 Khí tinh luyện

ra đoạn VI máy nén có P = 31,5 MPa được đưa qua bộ phân ly dầu, nước, sau

đó vào thiết bị 3 kết hợp, tại đây nó được kết hợp với khí tuần hoàn, được làmlạnh bằng khí lạnh và bằng NH3, giảm nhiệt độ xuống -2OC, các cấu tử lỏng

nh dầu, nước, NH3 bị ngưng tụ và phân ly, khí ra khỏi thiết bị 3 kết hợp đượcdẫn vào tháp tổng hợp NH3 lần 1, vừa để làm lạnh thành tháp đồng thời cũngnhận nhiệt của phản ứng tổng hợp, ra khỏi tháp lần 1 trao đổi nhiệt với khí ratháp lần 2, nâng nhiệt độ lên 180OC, rồi vào tháp tổng hợp lần 2, cùng với sự

có mặt của xúc tác sắt (Fe) để tiến hành phản ứng tổng hợp Phản ứng tổngquát của quá trình có thể biểu diễn như sau:

phân ly, được giảm áp xuống 2,4 MPa, qua thùng chứa trung gian được đưa rakho chứa NH3 lỏng (Kho cầu) là sản phẩm cuối cùng của quá trình tổng hợpNH3.

Từ kho cầu NH3 lỏng được cấp đến hệ thống bơm NH3 cao áp, nâng ápsuất lên 20 MPa, được đưa vào tháp tổng hợp Urê

Khí CO2 được nhả ra từ tháp tái sinh CO2 khu vực tinh chế khí, xưởngtổng hợp NH3 được đưa đến công đoạn nén khí CO2 5 cấp- 836, khí CO2 rađoạn 3 có áp suất 3,3 MPa, được đưa qua hệ thống khử H2S trong khí CO2,qua tháp khử hàm lượng H2S giảm xuống còn < 5 PPm, được đưa trở lại đoạn

4 máy nén CO2, tiếp tục được nâng áp suất lên 20 MPa, được đưa đến tháptổng hợp Urê Tại tháp tổng hợp, với nhiệt độ 190OC và áp suất 20 MPa, phảnứng tổng hợp Urê xảy ra, tiến hành theo 2 giai đoạn rất nhanh :

4NH3 + 2CO2 + H2O = 2NH4COONH2 + 38.000Kcal/Kmol;

Sau đó, dung dịch CACbamat tách nước tạo thành Urê:

NH4COONH2 = (NH2)2CO + H2O + 6.800 Kcal/Kmol.Rút gọn 2 phản ứng trên ta có phản ứng tổng hợp:

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

Hiệu suất của phản ứng đạt 65 - 68 %

Quá trình tổng hợp Urê mang tính tuần hoàn toàn bộ: Toàn bộ NH3 vàCO2 d được đưa trở lại đầu hệ thống Dịch phản ứng (cácbamát amôn) cónồng độ thấp 30 %) qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3 chưaphản ứng đưa trở lại tháp tổng hợp, đồng thời nồng độ Urê cũng được tăng lên(99,8 %) và được đưa vào tháp tạo hạt Nhờ lực ly tâm của vòi phun, dòng Urê

bị cắt ngang và rơi xuống tạo thành các hạt Quạt gió (N = 108.000 m3/h) đặttrên đỉnh tháp hút gió làm nguội hạt Urê trong quá trình rơi Hạt Urê rơi xuốngphễu ở đáy tháp qua hệ thống băng tải được tiếp tục làm nguội rồi đến côngđoạn đóng bao, đóng thành bao Urê qui cách 50 kg/bao, rồi chuyển vào khochứa sản phẩm

2 Quy mô thiết bị, hạ tầng cơ sở được giới thiệu

Xưởng nước

Là đơn vị phụ trợ cung cấp các loại nước (Bao gồm : Nướcnguyên, nước Công nghiệp, nước Sinh hoạt, nước Tuần hoàn, nước mềm hoáhọc) đầy đủ, liên tục và đảm bảo chất lượng cho dây chuyền Hoá, Nhiệt Điện

và có nhiệm vụ thoát nước cho toàn hệ thống dây chuyền sản xuất

Phân xưởng than

Là đơn vị sản suất phụ trợ nằm trong dây truyền sản xuất Urê cónhiệm vụ tiếp nhận than từ các phương tiện chuyên chở - ở Công ty Đạm phư-ơng tiện chuyên chở chính là các xà lan Than được 2 cẩu công suất 1.000tấn/ngày chuyển tải vào kho chứa bằng hệ thống băng tải Than từ kho đượccác cẩu bốc đổ vào bunke và cung cấp than cho là Nhiệt Điện sản xuất hơi vàTạo khí chế tạo khí than

Xưởng nhiệt điện

Là đơn vị sản xuất chính trong dây truyền Urê có nhiệm vụ nhậnthan từ Phân xưởng Than, nhận nước mềm từ Xưởng Nước, sản xuất Hơi nướccác loại để sản xuất điện và cung cấp cho dây truyền sản xuất Urê

Xưởng tạo khí

Chế khí nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3 Phân xưởng bao gồmcác cương vị chính như sau:

- Cương vị lò tạo khí

- Cương vị lọc bụi điện

- Cương vị bơm dầu cao áp

- Cương vị nước tuần hoàn

- Cương vị thu hồi nhiệt khí thổi gió

3 Xưởng sản xuất Amoniac

3.1 Công đoạn tinh chế khí

Tinh chế là khâu công nghệ quan trọng trong dây chuyền sản xuấtAmôniắc (NH3), dùng nguyên liệu than đá, khí hoá theo phương pháp giánđoạn tầng cố định chế khí than ẩm

Trong khí than ẩm không chỉ chứa những thể khí cần cho tổng hợp NH3

nh H2, N2, mà còn chứa kèm theo nhiều tạp chất hoá học, cơ học khác nh cáckhí CO, CO2, CH4, Ar, H2S, COS, Lưu huỳnh hữu cơ, tro bụi và dầu mỡ, trừ

CH4 và Ar được phóng không tại cương vị tổng hợp NH3, còn các thành phầnkhác đều phải loại bỏ tại khâu tinh chế khí, một lượng nhỏ CO, CO2 và H2Sbằng dung dịch đồng hạ nồng độ xuồng mức vi lượng (CO + CO2) < 20 PPm,

H2S < 1 PPm, hỗn hợp khí N2, H2 tơng đối thuần khiết được đưa tới làm khínguyên liệu cho cương vị tổng hợp NH3

Công đoạn Tinh chế bao gồm các công đoạn sau:

+ Khử H2S trong Khí than ẩm+ Biến đổi CO

+ Khử H2S trong khí biến đổi+ Khử CO2

CO2 thu hồi có độ thuần 98%, nhiệt độ 40oC làm nguyên liệu cho tổnghợp Urê và sản xuất CO2 lỏng, rắn

Khâu khử H2S trong khí than ẩm có hệ thống thiết bị thu hồi S, lưuhuỳnh thành phẩm được dùng cho một số ngành công nghiệp khác

3.2 Khử lưu huỳnh trong khí nhiên liệu

Công ty phân đạm và hoá chất Hà Bắc sản xuất NH3 bằng khí nguyênliệu đi từ than đá, khí hoá gián đoạn trong tầng cố định để được khí than ẩm(khí nguyên liệu), trong khí nguyên liệu này có chứa một lượng nhất định hợpchất lưu huỳnh mà chủ yếu là H2S, ngoài ra có một số hợp chất lưu huỳnh hữu

cơ như CS2, COS, thioalcohol, thio-phene(C4H4S) Nói chung hàm lượng lưuhuỳnh hữu cơ chỉ khoảng 810% so với lưu huỳnh vô cơ

Hợp chất lưu huỳnh trong khí nguyên liệu không những chỉ gây ăn mònthiết bị, đường ống mà còn làm xúc tác tổng hợp NH3 bị ngộ độc (Xúc tácdùng trong tổng hợp NH3,đòi hỏi hàm lượng lưu huỳnh trong khí vào tháp rấtnhỏ chỉ ở một mức độ nhất định) và cũng có thể làm hỏng dung dịch khử CO2

Vì vậy phải tìm cách khử sạch S tồn tại trong khí nguyên liệu, quá trình loại

bỏ hợp chất lưu huỳnh được gọi tắt là "khử S" Ngoài ra S còn làm nguyên

liệu quan trọng trong một số ngành công nghiệp