Báo cáo thực tập tốt nghiệp phân xưởng amoniac nhà máy đạm phú mỹ

Nhiệm vụ của em trong đợt thực tập này: tìm hiểu về an toàn lao động và công nghệ của phânxưởng amoniac trực thuộc Tổng công ty phân đạm và hóa chất dầu khí - Nhà máy đạm Phú Mỹ.Thời gia

Trang 1

CHƯƠNG I

GIỚI THỆU VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ

1.1 Lịch sử hình thành Nhà máy Đạm Phú Mỹ:

1.2 Tổng quan về Nhà máy Đạm Phú Mỹ:

CHƯƠNG II

TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM AMONIAC

2.1 Tính chất của Amoniac:

2.2 Ứng dụng của Amonia:

CHƯƠNG III

PHÂN XƯỞNG AMONIAC

3.1 Vị trí của phân xưởng Amonia:

3.2 Mục đích của phân xưởng Amonia:

3.3 Sơ đồ tổng thể về Dây chuyền Công nghệ của phân xưởng Amonia: 3.4 Nguồn nguyên liệu, sản phẩm và nhiên liệu cho phân xưởng: 3.4.1 Nguyên liệu cho quá trình tổng hợp:

b Các nguồn nguyên liệu phụ trợ khác:

3.4.3 Nguồn nhiên liệu:

CHƯƠNG IV

THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ PHÂN XƯỞNG AMONIAC

4.1 CÔNG ĐOẠN KHỬ LƯU HUỲNH KHÍ CÔNG NGHỆ (HYDRODESULFUIATION): 4.1.1 Tổng quát Công nghệ:

4.1.2 Công đoạn Hydro hoá (Hydrogenation):

4.1.3 Công đoạn hấp phụ H 2 S:

4.1.4 Sơ đồ PFD và thuyết trình Công nghệ:

4.1.5 Xử lý các sự cố trong vận hành:

4.2 CÔNG ĐOẠN REFORMING:

4.2.1 Mục đích và mô tả Công nghệ:

4.2.2 Mô tả thiết bị chính:

4.2.3 Reformer sơ cấp (PRIMARY REFORMER):

4.2.4 Quá trình Reforming thứ cấp (SECONDARY REFORMER):

4.2.5 Xử lý những trường hợp không bình thường:

Các tình huống không bình thưòng của các đầu đốt:

4.3 CÔNG ĐOẠN CHUYỂN HOÁ CO:

4.3.1 Mục đích và lý thuyết của quá trình:

4.3.2 Mô tả công nghệ tổng quát:

4.3.7 Xử lý các trường hợp không bình thường

4.4 CÔNG ĐOẠN TÁCH CO2:

4.4.3 Mô tả thiết bị

4.4.4 Chỉ tiêu công nghệ:

4.4.6 Xử lý những trường hợp không bình thường

a Nồng độ CO2 ra tháp hấp thụ tăng:

b Sự tạo bọt:

c Mất dịch MDEA:

d Sự ăn mòn:

4.5.3 Mô tả thiết bị:

4.6 CÔNG ĐOẠN TỔNG HỢP AMONIAC:

SVTH: Lê Thanh Phương – L p 08H5B – ĐH BKĐNớ

Trang 2

BÁO CÁO TH C T P T T NGHI P: PHÂN XỰ Ậ Ố Ệ ƯỞNG AMONIAC - NHÀ MÁY Đ M PHÚ MỸẠ

4.6.2 Mô tả thiết bị: 57

c Tỉ lệ Hydro/ Nitơ: 60

4.6.6 Chỉ tiêu công nghệ 65

4.6.7 Xử lý những trường hợp không bình thường: 67

LỜI KẾT 79

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Đối với một nước nông nghiệp như Việt Nam, việc cung ứng các sản phẩm như phân bón,thuốc trừ sâu,…phục vụ cho việc sản xuất nông nghiệp là vô cùng quan trọng Cùng với sự pháttriển của khoa học kỹ thuật, việc sử dụng nguồn khí thiên nhiên (Natural Gas) để sản xuất phân đạmđang được áp dụng rất rộng rãi Với trữ lượng nguồn khí khá dồi dào, cùng với nhu cầu phân bónngày càng tăng, Đảng và Nhà nước ta đã sớm xác định việc xây dựng và phát triển các cụm dự ánKhí – Điện – Đạm Trong năm 2010, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn dự báo nhu cầu phânbón phục vụ sản xuất nông nghiệp ước khoảng 8,9– 9,1 triệu tấn Tuy nhiên, sản lượng phân bón sảnxuất trong nước mới đạt khoảng 5,6 triệu tấn

Nhà máy đạm Phú Mỹ là nhà máy phân bón lớn và hiện đại đầu tiên của Tổng công ty dầukhí Việt nam, đảm bảo sự ổn định và chủ trương cung cấp phân đạm cho phát triển nông nghiệp, gópphần quan trọng đảm bảo an ninh lương thực, thực hiện công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước

Nhà máy Đạm Phú Mỹ thuộc Tổng công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí, sử dụng côngnghệ của hãng Haldor Topsoe của Đan Mạch để sản xuất khí Amoniac và công nghệ của hãngSnamprogetti của Italya để sản xuất phân Urê Đây là các công nghệ hàng đầu trên thế giới về sảnxuất phân đạm với dây chuyền khép kín, nguyên liệu chính đầu vào là khí thiên nhiên, không khí,đầu ra là Ammoniac và Urê Chu trình công nghệ khép kín cùng với việc tự tạo điện năng và hơinước giúp nhà máy hoàn toàn chủ động trong sản xuất kể cả khi lưới điện quốc gia có sự cố hoặckhông đủ điện cung cấp

Nhiệm vụ của em trong đợt thực tập này: tìm hiểu về an toàn lao động và công nghệ của phânxưởng amoniac trực thuộc Tổng công ty phân đạm và hóa chất dầu khí - Nhà máy đạm Phú Mỹ.Thời gian thực tập tại nhà máy từ ngày 08/10/2012 đến ngày 08/11/2012, em đã nhận được sự hỗ trợnhiệt tình từ phía nhà trường và đơn vị hướng dẫn thực tập Chúng em xin chân thành cảm ơn anhchị công nhân viên và ban lãnh đạo nhà máy đã tạo điều kiện để chúng em hoàn thành tốt nhiệm vụcủa mình

Trong quá trình hoàn thành báo cáo, với vốn kiến thức còn hạn chế nên báo cáo trình bàykhông thể tránh khỏi những sai sót Kính mong được sự quan tâm và đóng góp ý kiến của quý thầy

cô và các bạn đọc để bài báo cáo thực tập tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn

Phú Mỹ, ngày 25 tháng 10 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Trang 4

CHƯƠNG I GIỚI THỆU VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ

1.1 Lịch sử hình thành Nhà máy Đạm Phú Mỹ:

Đối với bất kỳ một quốc gia nào, nền Nông nghiệp luôn đóng vai trò rất quan trọng trong nềnkinh tế Một nền Nông nghiệp phát triển, không những cung cấp lương thực, thực phẩm phục vụ conngười, mà còn cung cấp các nguồn nguyên liệu quan trọng cho ngành Công nghiệp như: mía(đường), cà phê, hồ tiêu (chế biến xuất khẩu), sắn (chế biến bột ngọt), Đối với Việt Nam

chúng ta, khi mà gần 65% dân số hiện đang sống dựa vào ngành Nông nghiệp, và đặc biệt, thế giớibiết đến Việt Nam như là một cường quốc Nông nghiệp ở Châu Á, khi chúng ta có rất nhiều mặthàng nông nghiệp xuất khẩu hàng đầu, điển hình có thể kể ra như lúa gạo, cà phê, cao su, hồ tiêu,…thì việc cung cấp các trang thiết bị, vật tư, phân bón phục vụ bà con nông dân, phục vụ sản xuấtnông nghiệp trở nên vô cùng quan trọng

Thật là nghịch lý, khi chúng ta có những điều kiện thuận lợi để canh tác nông nghiệp, conngười Việt Nam nổi tiếng cần cù, chăm chỉ, nhưng nền Nông nghiệp chúng ta lại chậm phát triển sovới các nước bạn xung quanh như: Thái Lan, Philippine, Malaysia,…Một trong những nguyên nhân

có thể kể đến là do nền công nghiệp Hoá chất phục vụ cho Nông nghiệp của chúng ta chưa pháttriển; để phục vụ nhu cầu trong nước, chúng ta phải nhập khẩu phân bón, thuốc trừ sâu, hoá chất xửlý,…Đồng bằng sông Cửu Long, vựa lúa của cả nước, có thời, phải nhập khẩu 100% phân bón từThái Lan, Trung Quốc để phục vụ sản xuất nông nghiệp

Nhận thấy sự bất cập đó, cũng như để khai thác nguồn khí tài nguyên vô giá ở các mỏ khíngoài Biển Đông, Đảng và Nhà nước ta đã đưa ra các chủ trương, chính sách, dự án với mục đích làtận dụng nguồn khí thiên nhiên ở các mỏ Bạch Hổ, Trũng Cửu Long, Nam Côn Sơn để sản xuấtphân bón, trong đó, quan trọng là phân Urea Và dự án xây dựng Nhà máy Đạm Phú Mỹ ra đời từ

đó, Nhà máy là một trong những khâu quan trọng nhất trong chương trình Khí – Điện – Đạm, bêncạnh Nhà máy Đạm Cà Mau

Nhà máy Đạm Phú Mỹ là nhà máy phân bón lớn và hiện đại đầu tiên của Tổng công ty dầukhí Việt Nam, nhằm đảm bảo sự ổn định và chủ động cung cấp phân đạm cho phát triển nôngnghiệp, góp phần quan trọng đảm bảo an ninh lương thực, thực hiện sự nghiệp công nghiệp hóa vàhiện đại hóa đất nước

Hợp đồng EPCC xây dựng Nhà máy đạm Phú Mỹ giữa Tổng Công ty dầu khí Việt Nam và

Tổ hợp nhà thầu Technip/ SamSung, Hợp đồng chuyển giao công nghệ sản xuất Amôniắc với HaldorTopsoe và công nghệ sản xuất Urea với Snamprogetti ngày 15/06/2001 là cơ sở cho các bên triểnkhai thực hiện nghĩa vụ của mình nhằm xây dựng Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ hiện đại vàđạt tiêu chuẩn Quốc tế

Có thể nói, từ khi đưa vào hoạt động cho đến nay, nhà máy Đạm Phú Mỹ đã đáp ứng đượcnhu caaud phân bón cho ngành nông nghiệp Việt Nam, góp phần không nhỏ vào sự nghiệp Côngnghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước, sớm đưa nước ta cơ bản đến năm 2020 trở thành nột nước Côngnghiệp theo hướng hiện đại

Trang 5

1.2 Tổng quan về Nhà máy Đạm Phú Mỹ:

Hình 1-1: Nhà máy Đạm Phú Mỹ

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 thểhiện trong Chứng chỉ Qui hoạch số 07/2001/BQL – CCQH do Ban QL các KCN Bà Rịa - Vũng Tàucấp ngày 12/03/2001

Hình 1-2: Mặt bằng nhà máy

Trang 6

Nhà máy có tổng số vốn đầu tư vào khoảng 450 triệu USD, với công suất 800.000 tấnurea/năm Nhà máy đạm Phú Mỹ sử dụng công nghệ của hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch) để sảnxuất khí Amoniac và công nghệ của hãng Snamprogetti (Italy) để sản xuất phân urea Đây là cáccông nghệ hàng đầu trên thế giới về sản xuất phân đạm với dây chuyền khép kín, hiện đại, tiết kiệmtối đa nguyên liệu và bảo vệ môi trường Nguyên liệu chính đầu vào là khí thiên nhiên (Natural Gas)

và không khí (Air), đầu ra là ammoniac (NH3) và urea ((NH2)2CO) ở dạng lỏng Chu trình côngnghệ khép kín cùng với việc tự tạo điện năng và hơi nước giúp nhà máy hoàn toàn chủ động trongsản xuất kể cả khi lưới điện quốc gia có sự cố hoặc không đủ điện cung cấp

Nhà máy gồm có 3 phân xưởng chính là:

được hấp phụ bằng ZnO trong tháp hấp thụ R-2002 A/B.

o 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

o Công đoạn chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp: chuyển hóa gần như hoàn toàn CO thành CO2

o Công đoạn khử CO 2 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 Urea

o Công đoạn Methane 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

o Công đoạn tổng hợp NH 3: nhằm cung cấp NH3 cho quá trình tổng hợp Urea 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

Hình 1- 3: Cụm thiết bị phân xưởng Amoniac

Trang 7

 Xưởng Urea:

Có chức năng tổng hợp Amoniac và CO2 thành dung dịch urea Dung dịch urea sau khi đãđược cô đặc trong chân không sẽ được đưa đi tạo hạt Quá trình tạo hạt được thực hiện bằng phươngpháp đối lưu tự nhiên trong tháp tạo hạt cao 105m (với chiều cao làm việc hữu ích là 97m) Phânxưởng urea có thể đạt công suất tối đa 2.385tấn/ ngày

Hình 1-4: Cụm thiết bị phân xưởng Urea

 Xưởng phụ trợ và các phòng/ xưởng chức năng khác:

Có chức năng cung cấp nước làm lạnh, nước khử khoáng, nước sinh hoạt, cung cấp khí điềukhiển, nitơ và xử lý nước thải cho toàn Nhà máy, có nồi hơi nhiệt thừa, nồi hơi phụ trợ và 1 tuabinkhí phát điện công suất 21 MWh, có bồn chứa Amoniac 35.000 m3 tương đương 20.000 tấn, dùng

để chứa Amoniac dư và cấp Amoniac cho phân xưởng urea khi công đoạn tổng hợp của xưởngAmoniac ngừng máy

Trang 8

Hình 1-5: Một góc phân xưởng phụ trợ

Đội ngũ quản lý, vận hành và bảo dưỡng nhà máy đã chủ động đảm đương và vận hành hếtcác hạng mục công việc, nhà máy luôn được vận hành ổn định, đạt 100% công suất thiết kế và sốgiờ vận hành tiêu chuẩn Hiện nay, tại Nhà máy, tất cả kỹ sư đều là người Việt Nam, với trình độ vậnhành lành nghề, tác phong chuyên nghiệp, sẵn sàng xử lý các tình huống xảy ra trong sản xuất, vậnhành

Ngoài các hạng mục ban đầu, nhằm nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sản phẩm, sử dụng tối

đa các nguồn lực của PVFCCo, đáp ứng một cách thuận lợi và hiệu quả cho công tác sản xuất kinhdoanh và cải thiện môi trường làm việc cho người lao động, Tổng công ty đã hoàn thiện việc cải tạo,nâng cấp và đầu tư mới các hạng mục và hệ thống công nghệ trong nhà máy như sau:

 Hệ thống phun chất chống kết khối giúp cho sản phẩm urea không vón cục, không đóngbánh, hạt bóng, đẹp Cải tiến hệ thống sàng rung sản phẩm urea để loại bỏ mạt trong ureathương phẩm Hệ thống may gấp mép miệng bao đảm bảo cho bao sản phẩm đẹp, chắc chắn,thuận tiện trong việc bảo quản và vận chuyển

 Hệ thống thu hồi ammoniac trong nước thải trước khi thải ra môi trường Lắp đặt hệthống hút bụi urê nhằm đảm bảo môi trường làm việc cho người lao động Đầu tư đa dạnghóa sản phẩm gồm: công nghệ sản xuất CO2 tinh khiết 99,9% từ khói thải nhà máy,Methanol, Formaldehyde, một số loại khí công nghiệp như Nitơ, Oxy, Argon…

 Hệ thống thu hồi khói thải CO2 để nâng công suất nhà máy từ 740.000 tấn/năm lên 800.000 tấn/năm đồng thời góp phần bảo vệ môi trường

Cùng với sự nỗ lực, sáng tạo trong sản xuất, kinh doanh của tập thể các cán bộ, công nhân, kỹ

sư trong Nhà máy; kết quả hoạt động trong thời gian qua của Nhà máy Đạm Phú Mỹ đã đóng gópphần lớn cho thành quả chung của Tổng công ty Sản phẩm của Nhà máy hiện đang được tiêu thụrộng khắp trong cả nước, đặc biệt là ở đồng bằng Sông Cửu Long Đầu năm 2009, Nhà máy ĐạmPhú Mỹ đã vinh dự đón nhận Huân chương Lao động hạng 3 do Nhà nước trao tặng

Trang 9

Các cột mốc quan trọng của Nhà máy:

 Khởi công xây dựng Nhà máy: 3/ 2001

 Ngày nhận khí vào Nhà máy: 24/12/2003

 Ngày ra sản phẩm Amonia đầu tiên: 4/ 2004

 Ngày ra sản phẩm Urea đầu tiên: 4/6/2004

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

 Ngày khánh thành Nhà máy: 15/12/2004

Trang 10

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM AMONIAC

2.1 Tính chất của Amoniac:

 Thuật ngữ “Amoniac” có nguồn gốc từ một liên kết hoá học có tên là “Clorua ammoni”

được tìm thấy gần đền thờ thần Mộc tinh Ammon ở Ai Cập

 Người đầu tiên điều chế ra Amoniac nguyên chất là nhà hoá học Dzoze Prisly Ông đã

thực hiện thành công thí nghiệm của mình vào năm 1774 và khi đó người ta gọi amoniac là

chất khí kiềm

 Amoniac hoá lỏng ở -34oC và hoá rắn ở -78oC Trong số các khí, amoniac tan được

nhiều trong nước nhất

TỔNG QUAN

Danh pháp IUPACTên khác

Công thức phân tửCấu trúc phân tử

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Tính bazơ (trên nguyên tử nitơcủa Amoniac có một cặp electron

tự do)Tính khử (trong phân tửAmoniac, nitơ có số oxi hóa thấp

Trang 12

Kém bền nhiệt, phân huỷ ở nhiệt

 Nhiệt hóa hơi riêng

 Nhiệt dung riêng khí NH3 ( ở 00C, 1at)

Ở nhiệt độ thấp, từ dung dịch Ammonia có thể tách ra Hydrate tinh thể NH3.H2O Tinh thểnày nóng chảy ở -790C Trong các hydrate này , các phân tử nước và Ammonia kết hợp với nhaubằng liên kết hydro

Về mặt hóa học thì Ammonia là hợp chất có khả năng phản ứng cao, có thể tác dụng vớinhiều chất khác nhau Nitrogen trong Ammonia có mức oxy hóa thấp nhất (-3) Do đó NH3 thể hiệntính chất khử Nếu cho dòng Ammonia đi qua một ống , lồng trong một ống có chứa Oxygen, thì

NH3 có thể bị đốt cháy, và khi cháy có ngọn lửa màu lục nhạt theo phản ứng sau:

4NH3Trong điều kiện có xúc tác Platin, ở nhiệt độ 7500C thì NH3 bị oxy hóa thành NO:

4NH3

Trang 13

NH3 có tính Bazơ và phản ứng với các acid tạo thành các muối:

Phản ứng với Acid Clohydric:

NH3 + HCl = NH4ClPhản ứng với Acid Nitric:

NH3 + HNO3 = NH4NO3Phản ứng với Acid Sulfuric:

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 66.900 Kcal/molPhản ứng với Acid Phóphoric:

2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4

NH3 + H3PO4 = NH 4 H 2 PO 4Phản ứng với Acid Carbonic:

NH3 + H2CO3 = NH4HCO32NH3 + H2CO3 = (NH4)2CO3

(4)(5)(6)

(7)(8)

(9)(10)Tất cả các muối tạo thành của các phản ứng trên đều là các dạng phân đạm được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp và các ngành kinh tế khác

Trang 14

Trang 16

SVTH: Lê Thanh Phương – L p 08H5B – ĐH BKĐNớ Page 13

Trang 17

CHƯƠNG III PHÂN XƯỞNG AMONIAC

3.1 Vị trí của phân xưởng Amonia:

3.2 Mục đích của phân xưởng Amonia:

 Cung cấp NH3 cho phân xưởng Urea,

 Cung cấp H2 cho phân xưởng Urea,

 Sản xuất NH3 thương mại đưa vào bể chứa

Phân xưởng Ammonia vận hành theo công nghệ Haldor Topsoe, với công suất 1350 tấn

Ammonia/ ngày

3.3 Sơ đồ tổng thể về Dây chuyền Công nghệ của phân xưởng Amonia:

Trang 18

Thuyết minh: dòng khí thiên nhiên NG, đầu tiên được xử lý Lưu huỳnh ở cụm khử lưu huỳnh, nhằm

tránh gây ngộ độc xúc tác Dòng khí công nghệ, đi ra từ cụm Hydro hoá được đưa lần lượt vào 2thiết bị Reforming sơ cấp và thứ cấp, với mục đích là chuyển hoá các Hydrocarbon trong dòng khíthành khí CO2 và H 2 với sự có mặt của hơi nước

Vì vẫn còn một lượng CO chưa chuyển hoá tạo thành CO2, do vậy, dòng khí tiếp tục đưa đếncụm chuyển hoá CO thành CO2, và được đưa đến cụm hấp thụ CO2 bằng dung dịch MDEA (MethylDiethanol Amine), CO2 được tách ra và đưa đi sản xuất Urea Dòng khí đi ra từ cụm tách CO2 vẫncòn chứa một lượng CO và CO2, do đó, được đưa vào công đoạn Methane hoá, thực chất, là cácphản ứng ngược với các phản ứng của công đoạn Reforming

Khí công nghệ được đưa đến cụm tổng hợp NH3, với độ chuyển hoá đạt khoảng 25% NH3được tách ra khỏi hỗn hợp khí sau phản ứng bằng quá trình làm lạnh tầng bậc, tách dần NH3 ra khỏihỗn hợp

Ngoài ra, trong sơ đồ công nghệ của phân xưởng Amo còn có 2 cụm: thu hồi H2 và thu hồi

NH3, và các cụm thu hồi nhiệt thừa để sản xuất hơi nước (steam), và gia nhiệt nguyên liệu

3.4 Nguồn nguyên liệu, sản phẩm và nhiên liệu cho phân xưởng:

3.4.1 Nguyên liệu cho quá trình tổng hợp:

a Khí thiên nhiên (Natural Gas) :

Nguồn nguyên liệu chủ yếu cho phân xưởng là khí thương phẩm từ nhà máy chế biến khí Dinh Cố (Dinh Co Gas Plant)

Thành phần khí nguyên liệu như sau: ngoài Methane (CH4) là chủ yếu (~ 84% mol) ngoài ra còn có Etane (C2H6), Propane (C3H8) và Butane (C4H10)

Đặc tính và thành phần khí:

Trang 19

 Nhiệt độ: 18 – 360C

 Áp suất : 40 bar

 Khối lượng phân tử: 18,68 g/ mole

 Nhiệt trị cháy: 42,85 MJ/ m3 hay 40613,4 BTU/ m3

Khí Nitơ lấy từ không khí; Nitơ (N2) là chất khí không màu, không mùi, không vị, chiếm

khoảng 78% thể tích trong khí quyển, có Ts = -195,80C, Tnc= -219,860C, ít tan trong nước và cácdung môi hữu cơ, không duy trì sự sống và sự cháy Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, Nitơ là nguyênliệu để tổng hợp NH3 Quá trình đưa khí N2 vào chu trình tổng hợp NH 3 được thực hiện ở côngđoạn Reforming thứ cấp, khi người ta đưa không khí vào để đốt cháy một phần khí nhiên liệu, đồngthời cung cấp lượng N2

 Nguồn CO 2 :

Khí CO2 là chất khí không màu, nặng hơn không khí, không duy trì sự sống động vật nhưng

là chất duy trì sự sống thực vật trong quá trình quang hợp Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, CO2 lànguyên liệu để tổng hợp Urea, được điều chế từ công đoạn Reforming khí thiên nhiên Ngoài ra, đểtăng năng suất của phân xưởng sản xuất Urea, nhà máy còn thiết kế tháp hấp thụ thu hồi khí CO2 từống khói thải

3.4.3 Nguồn nhiên liệu:

Đối với phân xưởng Amonia, lượng nhiệt cần cung cấp là rất lớn Lượng nhiệt được cấp cho các phản ứng, cho các thiết bị gia nhiệt Do trong quá trình vận hành phân xưởng, người ta có

Trang 20

lắp đặt các thiệt bị như nồi hơi nhiệt thừa, thiết bị trao đổi nhiệt (Heat Exchanger) nên đã tận dụng triệt để được nguồn nhiệt thừa

Việc tận dụng nhiệt thừa đã góp phần tăng năng suất của phân xưởng, đồng thời tiết kiệm được nhiên liệu, bảo vệ môi trường sinh thái

Ngoài ra, phân xưởng Amonia còn sử dụng một lượng lớn hơi nước để phục vụ cho quá trình đun nóng, cấp cho các chu trình nhiệt

Trang 21

CHƯƠNG IV THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ PHÂN XƯỞNG

Xúc tác dùng cho công nghệ Reforming bằng hơi nước thì rất nhạy cảm với hợp chất chứalưu huỳnh, bởi vì chúng sẽ gây mất hoạt tính hoặc là gây nhiễm độc xúc tác Do đó các hợp chất lưuhuỳnh phải được khử bỏ trước khi đi vào công đoạn Reforming Điều này được thực hiện trong côngđoạn khử lưu huỳnh của phân xưởng NH3 (Hydrodesulfurization)

Trong quá trình khử lưu huỳnh, các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ được chuyển hoá thành hợpchất vô cơ H2S bằng xúc tác hydro hoá Sau đó H2S được hấp phụ bằng oxit kẽm (ZnO)

Việc rò Lưu huỳnh vào Reformer từ các nguồn (khí nguyên liệu, khí tuần hoàn, hơi nước)phải nhỏ hơn 0,05 phần triệu khối lượng (0,05ppm) Cần phải ngăn ngừa nồng độ lưu huỳnh caohơn 0,05 phần triệu khối lượng sẽ khử hoạt tính của xúc tác Reforming

Công đoạn lưu huỳnh bao gồm thiết bị hydro hoá, 10-R-2001 và hai thiết bị hấp phụ sulphur10-R-2002A/B

Xúc tác cho 2001 là coban/molypden oxit (xúc tác CoMo) và xúc tác cho 2002A/B là oxit kẽm

10-R-4.1.2 Công đoạn Hydro hoá (Hydrogenation):

Thực chất của công đoạn này là dùng tác nhân khử H2 để thực hiện quá trình Hydro hoá.Đặc trưng cho các phản ứng này là toả ra một lượng nhiệt lớn

Xúc tác thứ nhất trong hệ thống khử lưu huỳnh là Coban – Molypden (CoMo), Topsoe

TK-250 được dùng cho phản ứng hydro hoá

Xúc tác TK – 250 có các đặc điểm như sau:

 Thành phần: Al2O3: 75-85%, MoO3: 12-18%, CoO: 2-5%

 Hình dạng: vòng đệm (Xúc tác được cung cấp dưới dạng “Ring” nhằm hạn chế tổn thất

áp suất Hơn nữa dạng “Ring” có dung sai lớn chống lại sự tăng tổn thất áp suất gây ra bởithành phần rắn trong khí đầu vào)

Trang 22

BÁO CÁO TH C T P T T NGHI P: PHÂN X Ự Ậ Ố Ệ ƯỞ NG AMONIAC - NHÀ MÁY Đ M PHÚ MỸ Ạ

Sulphur Molybdenum

Catalyst pore- Khe xúc tác Cobalt

Bên cạnh hydro hoá các hợp chất lưu huỳnh nói trên, xúc tác cũng hydro hoá olefin thànhhydrocacbon no, và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ chuyển hoá thành NH3 và hydrocacbon no theocác phản ứng như sau:

R-CH=CH2 + H2 → R –CH2 –CH3R-NH2 + H2 → RH + NH3

Khí hydro tham gia hydro hoá được tuần hoàn từ công đoạn sau

Vì xúc tác ở dạng sulphide hóa, vì vậy chúng sẽ bị giảm hoạt tính bởi các tác nhân sau:

 Cần nên tránh sự hiện diện của CO và CO2 trong khí hydro hoá ở giai đoạn chạy máy bình thường Nếu có, có thể sẽ xảy ra các phản ứng sau:

CO2 + H2 CO + H2O

CO2 + H2S COS + H2O

Trang 23

Chính vì lẽ đó, sự hiện diện của CO, CO2 và H2O ảnh hưởng đến lượng lưu huỳnh dư trongdòng đi ra khỏi các bình hấp thụ lưu huỳnh.

Trong trường hợp bất thường với hàm lượng của khí CO quá cao sẽ xảy ra phản ứng

Boudouard:

2CO CO2 + C

Có nghĩa là cacbon ở dạng muội than sẽ bám vào xúc tác

Phản ứng Methane hoá sẽ không xảy ra bởi vì mức lưu huỳnh có thể được duy trì hiệu quả đểngăn phản ứng này

Phản ứng Boudouard và Methane hoá không xảy ra trên bề mặt xúc tác, bởi vì xúc tác ở trạngthái sulphit, nhưng muội than vẩn hình thành ở nhiệt độ cao và bám vào lớp trong của xúc tác Vìvậy, Natural Gas sau khi gia nhiệt đến 3500C thì phải đưa H2 hồi lưu vào để ngăn cản phản ứng này

 Hàm lượng CO và CO2 cao sẽ nhất thời khử hoạt tính xúc tác

Nồng độ theo thể tích tạp chất cực đại cho phép trong khí nguyên liệu đối với thiết bị hydrohoá là:

H2O 3 đến 4%

Hoạt tính cao nhất của xúc tác hydro hoá phụ thuộc vào nồng độ của H2 và nhiệt độ ở mức

330OC đến 360OC Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn này thì hoạt tính xúc tác sẽ giảm nhanh, còn nếunhiệt độ thấp quá thì hoạt tính xúc tác không tốt làm cho hiệu suất phản ứng giảm không đạt yêucầu

Với xúc tác ban đầu, nhiệt độ vận hành thấp hơn mức trên vẫn hiệu quả, nhưng xúc tác ở thời

kỳ cuối nhiệt độ nên nâng lên cao hơn mức trên

Xúc tác TK-250 bị oxy hoá trong quá trình vận chuyển và hoàn nguyên lại hoạt tính của nókhi được sulphide hoá Trong trạng thái được sulphide hoá, chất xúc tác có thể tự bốc cháy và nókhông được phép tiếp xúc với không khí tại nhiệt độ lớn hơn 70oC

 Shape:

 Dimensions OD, mm:

Trang 24

BÁO CÁO TH C T P T T NGHI P: PHÂN X Ự Ậ Ố Ệ ƯỞ NG AMONIAC - NHÀ MÁY Đ M PHÚ MỸ Ạ

 Active component: ZnO

 Other Compounds: Traces

 Bulk Density, g/l: 1,3

Nhiệt độ vận hành bình thường là khoảng 400oC Kẽm oxit phản ứng với hydro sulphide vàcacbonyl sulphide trong những phản ứng thuận nghịch sau đây:

ZnO + H2S ZnS + H2OZnO + COS ZnS + CO2

H2S hình thành trong chuyển hóa Hydro sẽ bị loại bỏ trong thiết bị hấp phụ lưu huỳnh sửdụng Kẽm oxid:

ZnO + H2S ZnS + H2OTheo lý thuyết, 1000 kg Kẽm oxid có thể hấp thụ tối đa:

MWsulphur/MWZnO x 1000 = ( 32 / 81.4 ) x 1000 = 393 kg Sulphur Tương đương với:

MWsulphur/MWZnS x 100 = (32 / 97.4 ) x 100 = 32.8 Wt% SulphurThiết bị hấp thụ lưu huỳnh được xem là hoạt động tốt khi khí nguyên liệu đi vào Reformingkhông còn lưu huỳnh

Trong trường hợp có CO2 trong khí nguyên liệu, có thể ảnh hưởng đến hoạt động của kẽmoxid Khí H2 recycle sẽ phản ứng với CO2 và hình thành nước

H2 + CO2 CO + H2OTheo phản ứng hấp thụ lưu huỳnh, sự có mặt của nước làm cho cân bằng chuyển dịch về phía

H2S và điều này có thể dẫn đến việc tăng hàm lượng H2S ra khỏi thiết bị hấp thụ

Trong trường hợp trong khí nguyên liệu có Clo, nó sẽ phản ứng với kẽm oxid và tạo thànhZnCl2 Ở nhiệt độ vận hành bình thường của cụm HDS, ZnCl2 sẽ thăng hoa và tích tụ trên các xúctác phía sau Phải loại bỏ Clo trong khí công nghệ trước khi tiếp xúc với kẽm oxid bằng xúc tác bảo

vệ đặc biệt

Hằng số cân bằng cho phản ứng giữa kẽm oxit và hydro sulphide được diễn tả bởi phươngtrình sau đây:

Kp(T) = PH2S / PH2O = 2,6 10-5 tại 400oCChất xúc tác không phản ứng với oxy hoặc hydro tại bất cứ nhiệt độ thực tế nào

Kẽm sulphide không có tính tự bốc cháy và không yêu cầu đặc biệt khi dỡ xúc tác

Hơi công nghệ không nên để mang vào trong 10-R-2002A/B, oxit kẽm sẽ bị hydrat hóa và nókhông thể tái sinh trở lại ZnO trong thiết bị phản ứng

Lúc vận hành bình thường, hàm lượng lưu huỳnh trong nguyên liệu tiếp xúc với oxit kẽmgiảm đi theo hằng số cân bằng:

H2O/H2S = 1.5 x 10-6 ở 360oC

4.1.4 Sơ đồ PFD và thuyết trình Công nghệ:

Trang 25

a Sơ đồ Công nghệ PFD (PFD-2240415):

b Thiết bị cơ bản:

Tên thiết bịtt

Bộ gia nhiệt khí nguyên liệuThiết bị Hyđro hoá

Thiết bị hấp thụ lưu huỳnhCụm máy nén khí

Cụm thiết bị trao đổi nhiệt

 Thiết bị Hydro hoá HYDROGENATOR 10-R2001 có các thông

số như sau: o Diameter: 2300 mm

o Height: 4055 mm

o Áp suất làm việc: 44,0 barg

o Nhiệt độ làm việc: 4300C

o Thể tích lớp xúc tác: 16,8 m3

Trang 26

SVTH: Lê Thanh Phương – L p 08H5B – ĐH BKĐNớ Page 22

Trang 27

 Thiết bị SULPHUR ABSORBER 10-R2002A/ B có các thông

số như sau: o Diameter: 2400 mm

Trang 28

c Mô tả Công nghệ:

Khí nguyên liệu từ đường ống cấp khí Bạch Hổ được đưa vào máy nén khí K- 4011 để đảmbảo áp suất của khí đầu vào khoảng 40 barg, sau đó được gia nhiệt đến nhiệt độ 3500C ở thiết bị E-2004-2 bằng nhiệt tận dụng của công đoạn Reforming sơ cấp trước khi đưa vào thiết bị Hydro hóaR-2001 Tại đây xảy ra phản ứng : RSH + H2 = RH + H2S trên nền xúc tác Co-Mo ở nhiệt độ 4000C,

áp suất 38.2 barg (H2 của quá trình được cấp từ máy nén khí tổng hợp K-4031) Khí H2S thoát ra sauphản ứng Hydro hóa được đưa qua thiết bị hấp phụ R-2002 A/B, tại đây xảy ra quá trình hấp phụ

H2S bằng chất hấp phụ ZnO

Khí sau quá trình sẽ loại bỏ được phần lớn thành phần các hợp chất lưu huỳnh nhằm tránhlàm ngộ độc xúc tác tổng hợp Amoniac trong các giai đoạn sau

Trang 29

 Khí H2 tuần hoàn từ máy nén khí tổng hợp K – 4031:

 Khí công nghệ vào thiết bị hyđrô hoá R- 2001:

Trang 30

CH4 :

C2H6

C3H8SVTH: Lê Thanh Phương – L p 08H5B – ĐH BKĐNớ

Trang 31

n- C4H10 : 0.11 (%mol)i- C4H10 : 0.11 (%mol)

C5+ : 0.03 (%mol)

N2 : 0.26 (%mol)

CO2: 0.01 (%mol)Nhiệt độ: 400 0C

Áp suất: 38.2

 Khí công nghệ ra khỏi thiết bị hấp thụ lưu huỳnh R- 2002B:

Nhiệt độ: 400 0CHàm lượng S : <0.05 vol ppm

4.1.5 Xử lý các sự cố trong vận hành:

 Khi trong khí tự nhiên chứa khoảng 1% các olefine, 5% thể tích H2 cần phải bổ sung

thêm, trong trường hợp cao hơn, có thể bổ sung thêm 10% hoặc hơn.

 Nếu vì một lý do nào đó mà H2 tuần hoàn bị gián đoạn, phải ngừng dòng khí

hydrocarbon tới thiết bị ngay lập tức, đồng thời phải giảm nhiệt độ xuống dưới 300 0 C nếu

không cốc sẽ hình thành trên bề mặt xúc tác và làm giảm hoạt tính xúc tác

 Nếu hàm lượng lưu huỳnh trong khí nguyên liệu giảm xuống trong một thời gian dài, lưuhuỳnh sẽ bị tách ra khỏi xúc tác

 Về nguyên tắc cần phải giữ xúc tác ở trạng thái sunphít hoá trong các trường hợp

sau : o Hydrocarbon nguyên liệu có chứa ôlêfin hoặc hyđrô nồng độ cao

o Thiết bị hyđrô hoá phải vận hành với hàm lượng lưu huỳnh hữu cơ cao

Trong những trường hợp này, nếu hàm lượng lưu huỳnh giảm xuống dưới 1ppm phần khối lượng, 2ppm phần khối lượng lưu huỳnh cần được thêm vào trong nguyên liệu để giữ xúc tác ở

trạng thái sunphid hoá

4.2 CÔNG ĐOẠN REFORMING:

Trang 32

Phản ứng (1) miêu tả cơ chế phản ứng reforming hydrocacbon bậc cao sẽ chuyển hóa từngbậc xuống thành những hydrocacbon bậc thấp, và cuối cùng thành phân từ metan và được chuyểnhoá như trong phản ứng (2) Đối với hydrocacbon bậc cao phản ứng bắt đầu xảy ra ở 500oC và đốivới metan ở 600oC

Nhiệt phát ra từ phản ứng (3) rất nhỏ trong khi nhiệt cần cho phản ứng (1) và (2) là rất lớn.Phản ứng xảy ra theo hai bước, reforming sơ cấp 10-H-2001 và reforming thứ cấp 10-R-2003

Nhiệt cần thiết cho phản ứng trong hai thiết bị reforming được cấp theo hai cách khác nhau:

 Trong reformer sơ cấp, nhiệt cần thiết cho phản ứng được cung cấp dưới dạng gián tiếp

áp suất

Trước khi vào refomer sơ cấp, H-2001, hỗn hợp hơi nước/ khí tự nhiên (Steam/ Carbone)được hâm nóng lên khoảng 535oC trong bộ hâm 10-E-2001 nằm trong bộ phận khí thải củareforming sơ cấp Sau đó hổn hợp hơi nước/ reforming các ống thẳng đứng chứa xúc tác

Các ống xúc tác được đặt trong buồng đốt reforming sơ cấp, mà ở đó bức xạ nhiệt đượctruyền từ các béc đốt đến thành ống

Để đảm bảo cháy hoàn toàn khí nhiên liệu, các béc đốt vận hành với lượng không khí thừa

Để đảm bảo cháy hoàn toàn khí nhiên liệu, các béc đốt sẽ vận hành với lượng không khí thừakhoảng 10% tương ứng với 2% thể tích 02 trong khí thải

Hydrocacbon trong khí nguyên liệu vào reforming sơ cấp được chuyển hoá thành hydro vàcabon oxit

Khi vận hành ở trường hợp 1 với HRU (thiết bị thu hồi hydro) làm việc và sử dụng khí thải

đã được xử lý như là khí nhiên liệu cho reforming, khí công nghệ ra khỏi reforming ở nhiệt độkhoảng 780 oC và hàm lượng me tan khoảng 15% mol tính theo khí khô

Khi vận hành ở trường hợp 2 với HRU (thiết bị thu hồi hydro) không làm việc và sử dụng khíthải không được xử lý như là khí nhiên liệu cho reforming, khí công nghệ ra khỏi reforming ở nhiệt

độ khoảng 800 oC và hàm lượng me tan khoảng 13% mol tính theo khí khô

Trong khoảng không gian trống phía trên của reformer thứ cấp người ta lắp béc đốt

10-J-2001, tại đó không khí trộn một phần vào khí công nghệ Ở đây xảy ra chủ yếu là phản ứng cháy kếtquả là nhiệt độ tăng lên Từ khoảng không này, khí công nghệ đi qua lớp xúc tác phía dưới, mà

Trang 33

ởđó phản ứng reforming xảy ra hoàn toàn và làm nguội hổn hợp khí Nhiệt độ hổn hợp khí ra khỏi reformer thứ cấp khoảng 958 oC và hàm lượng metan khoảng 0.6% mol tính theo khí khô.

Khí ra khỏi reformer thứ cấp chứa khoảng 13,5% mol CO và 7,5% mol CO2, chính vì vậy, sẽ

có nguy cơ hình thành cacbon theo phản ứng Boudouard như sau khi hổn hợp khí nguội xuống:

2CO CO2 + C (muội than)Dưới việc lựa chọn điều kiện phản ứng, phản ứng có thể thực hiện ở nhiệt độ thấp hơn 790

oC và trên 500-650 oC do điều kiện cân bằng và điều khiện thực tế, dưới nhiệt độ này phản ứng sẽxảy ra quá chậm (do tốc độ phản ứng)

Trong khi vận hành reforming sơ cấp cacbon có thể hình thành một phần phía ngoài và phíatrong xúc tác Cacbon nằm phía ngoài hạt xúc tác sẽ làm tăng tổn thất áp suất trong lớp xúc tác vàphía trong hạt xúc tác sẽ làm giảm hoạt tính và độ bền cơ học của xúc tác

Theo nhiệt động học, việc hình thành cacbon sẽ không xảy ra ở điều kiện nếu cân bằng đạtđến từng bước Nếu xúc tác bị nhiễm độc ví dụ như sulphur, nó sẽ mất hoạt tính và việc hình thànhcacbon có thể xảy ra

Ở tỉ lệ hơi nước và cacbon thấp, việc hình thành cacbon có thể xảy ra và kết quả là cacbon lắng tụ, đặc biệt là ở trong hạt xúc tác

Nếu xúc tác không được hoàn nguyên trọn vẹn hoặc một phần bị oxy hóa, cacbon cũng có thể hình thành

4.2.2 Mô tả thiết bị chính:

Các thiết bị chính:

Stt

1234567891011

Trang 34

4.2.3 Reformer sơ cấp (PRIMARY REFORMER):

a Nguyên liệu và sản phẩm:

Nguyên liệu là sản phẩm của quá trình HDS và dòng hơi nước đã qua thiết bị trao đổi nhiệt

10-E-2001 Có thành phần cụ thể như sau:

Trang 36

Thiết bị Reforming sơ cấp 10-H-2001 thực chất có cấu tạo giống như lò đốt Các thông sốchính như sau:

o Số khu vực đốt trên một ngăn, bậc:

o Số ống đựng xúc tác:

o Đường kính trong và ngoài của ống:

o Khoảng cách giữa 2 tâm ống cạnh nhau: 250 mm

c Mô tả quá trình:

Trước khi vào reforming sơ cấp, hỗn hợp khí/ hơi nước được hâm nóng lên khoảng 535 0Ctrong bộ hâm 10-E-2001 nằm trong bộ phận khói thải của thiết bị reforming sơ cấp, sau đó hỗn hợpkhí/hơi nước đi vào các ống thẳng đứng chứa xúc tác và tiến hành phản ứng reforming trong đó Đểđảm bảo cháy hoàn toàn khí nhiên liệu người ta sử dụng không khí thừa khoảng 10% tương ứng với2% thể tích O2 trong khói thải

Ta duy trì tỉ lệ H2O/C = 2.9 để tránh tạo Carbon bám trên xúc tác

Khống chế nhiệt độ : 500-650 < T < 7900C

Giảm thời gian lưu để tránh phản ứng : 2CO CO2 + C

Tháp Reforming sơ cấp có tổng cộng 180 ống chứa xúc tác được lắp đặt trong hai buồng bức

xạ nhiệt Phần trên các ống được nạp xúc tác loại RK-221 và PK-201, phần dưới đáy của ống xúctác được nạp bằng xúc tác R-67-7H, có thành phần như sau:

Trang 37

Chất xúc tác sẽ được khử bền trong không khí đến 80 0C khi tiếp xúc với không khí tại nhiệt

độ cao hơn nó sẽ bị oxi hóa nhưng nhiệt độ không ảnh hưởng gì đến xúc tác Vì khi bị oxi hóa ởnhiệt độ cao thì cấu trúc của xúc tác không bị phá hỏng, mà chỉ chuyển sang ở dạng oxi hóa, khi gặpđiều kiện thích hợp nó lại bị khử và trở lại trạng thái hoạt hóa ban đầu

Hỗn hợp hơi nước và khí thiên nhiên ở nhiệt độ khoảng 535 0C đi vào đỉnh của các ống thẳngđứng thông qua ống góp phân phối phía trên Hỗn hợp khí sản phẩm đi ra khỏi ống ở nhiệt độkhoảng 783 0C và đi vào ống gom phía dưới Các ống xúc tác trong buồng đốt được đốt bằng 480béc đốt được sắp xếp thành 6 hàng thẳng đứng, mỗi béc đốt có một van điều khiển lưu lượng khínhiên liệu nhằm kiểm soát nhiệt độ trong buồng đốt

4.2.4 Quá trình Reforming thứ cấp (SECONDARY REFORMER):

a Mục đích:

Chuyển hóa lượng khí chưa phản ứng của reforming sơ cấp bằng cách đốt trực tiếp khí rakhỏi Reforming với không khí tạo hỗn hợp CO, H2, CO2 Ngoài ra nó còn cung cấp N2 cho quá trìnhtổng hợp NH3

b Đặc điểm:

Reformer thứ cấp được nạp bởi xúc tác RKS-2-7H

Lớp xúc tác nằm trên hai lớp của các hạt nhôm với kích cỡ khác nhau và lưới nhôm được đặttrên đỉnh của lớp xúc tác để giữ chất xúc tác khỏi rung động và bảo vệ chất xúc tác khỏi tiếp xúctrực tiếp với ngọn lửa

Trong Reformer thứ cấp quá trình đốt khí công nghệ với không khí khiến cho nhiệt độ khí lênđến 1100-1200oC trong phần trên của reformer thứ cấp Do phản ứng reforming với metan hấp thụnhiệt, nhiệt độ giảm khi khí đi xuống dưới qua lớp xúc tác và ra ở nhiệt độ khoảng 958 oC

Chất xúc tác bắt đầu bắt đầu bị phân rã trong khoảng nhiệt độ từ 1400-1500oC

Chất xúc tác đã được hoạt hoá không được phép tiếp xúc với không khí tại nhiệt độ lớn hơn

100oC gây nên phát nhiệt Vì nhiệt tạo ra do phản ứng oxy hoá không được giải phòng khỏi bìnhreformer thứ cấp, nó có thể dẩn đến tình trạng quá nhiệt và phá huỷ chất xúc tác

Cấu tạo của thiết bị Reforming thứ cấp 10-R- 2003 như sau:

Trang 38

Các thông số của thiết bị như sau:

o Thể tích lớp xúc tác:

 Topsoe RKS- 2P, Size 25/11 × 20 mm, Vol: 4,4 m3

Trang 39

 Topsoe RKS -2- H, Size 16 × 11 mm, Vol: 18,1 m3

c Nguyên liệu và sản phẩm:

Khí sản phẩm sau khi ra khỏi 10-R-2003 có nhiệt độ cao và được làm giảm nhiệt độ nhờ haithiết bị trao đổi nhiệt 10-E-2008 và 10-E-2009 Nhiệt ở đây được tận dụng để sản xuất hơi siêu áp nhờ đối lưu tự nhiên trong bình 10-V-2001

Q Phản ứng thu nhiệt rất mạnh Reforming thứ cấp được nạp bởi xúc tác RKS-2-7H, có thành phầnnhư sau: 7 – 13% NiO, 25 – 30% MgO, 60 – 70% Al2O3 Trong reforming thứ cấp quá trình đốt khícông nghệ với không khí khiến cho nhiệt độ khí lên đến 1100 0C đến 1200 0C trong phần trên củareforming thứ cấp Do phản úng reforming với metan hấp thụ nhiệt, nên nhiệt độ ra khoảng 958 0C.Chất xúc tác bắt đầu phân rã trong khoảng nhiệt độ từ 1400 0C đến 1500 0C, nên người ta bố trí lớpxúc tác nằm trên hai lớp của hạt nhôm và lưới nhôm được dặt trên đỉnh của lớp xúc tác để giữ chấtxúc tác khỏi rung động và tránh tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa

e Thu hồi nhiệt thừa:

Trang 40

Nhiệt thừa của khói thải từ buồng bức xạ nhiệt trong reformer sơ cấp và của khí công nghệ đi

ra từ Reformer thứ cấp được dùng để hâm nóng các dòng công nghệ khác nhau và tạo ra hơi nướcsiêu cao áp

Thu hồi nhiệt thừa khói thải gom khói thải từ hai buồng bức xạ nhiệt đi vào công đoạn thuhồi nhiệt thừa khói thải, tại đây nhiệt thừa khói thải được sử dụng để:

 Hâm nóng hổn hợp khí tự nhiên/hơi nước trước khi đi vào reformer sơ cấp

 Hâm nóng không khí công nghệ cho reformer thứ cấp 10-R-2003

 Quá nhiệt cho hơi nước cao áp

 Hâm nóng hổn hợp khí tự nhiên/hydro tuần hoàn trước khi đi vào hydrohoá/ hấp phụ sulphur 10-R-2001

 Hâm nóng nước cấp nồi hơi của công đoạn thu hồi nhiệt thừa công nghệ

Tại đầu ra nhiệt độ khói thải giảm xuống khoảng 162 oC

Công đoạn thu hồi nhiệt thừa khói thải được nối với ống khói thông qua quạt khói 10-K-2001

Nó hút khói ra môi trường thông qua ống khói reforming 10-SK-2001

Thu hồi nhiệt thừa công nghệ

 Khí công nghệ rời công đoạn reforming đi vào lò hơi nhiệt thừa, 10-E-2008 và bộ quá nhiệt hơi nước 10-E-2009

 Hơi nước bão hoà ở áp suất 118 barg được sinh ra trong 10-E-2008

Trong 10-E-2009 hơi nước được quá nhiệt từ 324 lên 376 oC

Bao hơi (Vapour Drum) 10-V-2001 được dùng chung cho 10-E-2008/2010 và lò hơi nhiệt thừa tổng hợp amoniắc 10-E-5001

Khí công nghệ được làm nguội đến 360 oC trong bô quá nhiệt 10-E-2009 trước khi đi vào chuyển hoá CO nhiệt độ cao 10-R-2004

4.2.5 Xử lý những trường hợp không bình thường:

Các tình huống không bình thưòng của các đầu đốt:

 Không thể đánh lửa hoặc ngọn lửa không ổn định:

o Bộ đánh lửa không ổn định hoặc không cấp đủ điện để đánh lửa: cần kiểm tra xem do bộđánh lửa không đủ điện hoặc do đặt bộ đánh lửa chưa đúng vị trí

o Nhiên liệu không cấp được đến đầu đốt: kiểm tra xem các van cô lập tới đầu đốt đã mở hết chưa hoặc hệ thống cấp khí bị rò, bị nghẽn

o Ngọn lửa có khói mù: là dấu hiệu của sự thiếu không khí, cần hiệu chỉnh độ mở của thanh chỉnh không khí sơ cấp, tuy nhiên nếu độ mở quá 75% mà vẫn còn khói mù thì phảitắt đầu đốt, kiểm tra cơ cấu trong bộ giảm thanh, vòi khí…, nếu không có dấu hiệu của sự nghẽn trong thanh chỉnh không khí sơ cấp thì mở thanh chỉnh không khí thứ cấp, đánh lửalại Nếu vẫn không đánh lửa được thì tiến hành kiểm tra các lỗ phân phối khí nhiên liệu

o Ngọn lửa chập chờn lúc có lúc không: là dấu hiệu của quá trình cháy thừa không khí sơ cấp, tiến hành đóng dần thanh chỉnh không khí sơ cấp, nếu ngọn lửa vẫn còn chập chờn thì có thể do tấm tiết lưu (orifice) bị nghẽn hoặc do đường khí nhiên liệu bị nghẽn

Định dạng
Số trang	97
Dung lượng	5,07 MB