Luan van chuyen de 121096 cong nghe san xuat ure di tu khi hoa tha chuan

Theo đường dẫn,hỗn hợp khí và đoạn I máy nén 6 đoạn để nõng ỏp.Rađoạn III mỏy nộn,hỗn hợp khớ cú P=20,5 at vào công đoạn chuyển hoá COthành CO2 nhờ hơi nước cao áp P=35at.Phản ứng của qu

BÁO CÁO THỰC TẬP

HANICHEMCO

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2

PHẦN I:VỀ CÔNG TY PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC 3

PHẦN II:CễNG NGHỆ SẢN XUẤT URấ ĐI TỪ KHÍ HểA THAN 5

II.1-TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT URấ TẠI CễNG TY 5

II.2-PHÂN XƯỞNG TẠO KHÍ 7

II.3-PHÂN XƯỞNG TINH CHẾ KHÍ 13

II.4- PHÂN XƯỞNG TỔNG HỢP NH 3 .19

II.5- PHÂN XƯỞNG TỔNG HỢP URấ 24

PHẦN III:CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TY 34

III.1-HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG 34

III.2-CÁC NGUỒN THẢI GÂY Ô NHIỄM 36

III.3-CÁC BIỆN PHÁP XỬ Lí,PHềNG NGỪA,GIẢM THIỂU Ô NHIỄM 42

KẾT LUẬN 53

*

* *

LỜI NÓI ĐẦU

Thực tập chuyên nghành là một trong những chương trình đào tạo không thể thiếu đối với sinh viên trường Đại học Bách Khoa nói chung cũng như sinh viên viện Khoa học và Công nghệ Môi trường nói riêng.

Được sự quan tâm liên hệ của Nhà trường còng như của Viện,chỳng em

đã đi thực tập tại Công ty Phân đạm Hóa chất Hà Bắc,một trong những công ty đầu nghành thuộc Tổng công ty Hóa chất Việt Nam.

Trong đợt thực tập này,chỳng em có cơ hội tiếp xúc và hiểu biết thêm về một công nghệ sản xuất hoá chất quan trọng phục vụ cho nền nông nghiệp nước nhà và mang lại nhều lợi Ých cho nền kinh tế quốc dân.

Bản báo cáo được hoàn thành do thời gian tìm hiểu và tài liệu sử dụng hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sút.Mong được các thầy cô hướng dẫn và chỉ bảo thêm.

1963 Bác Phạm Văn Đồng đã về thăm công trình xây dựng

Nhà máy phân đạm Hà Bắc được nhà nước Trung Quốc giúp đỡ xây dựngbằng sự viện trợ không hoàn lại Toàn bộ máy móc thiết bị đều được chế tạo

và mang về từ Trung Quốc

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

Xưởng Nhiệt Điện : Công xuất thiết kế 12.000 Kw

BÁO CÁO THỰC TẬP

HANICHEMCO

Xưởng Hoá : Công xuất thiết kế 100.000 tấn ure/năm

Xưởng Cơ khí : Công xuất thiết kế 6.000 tấn/năm

Ngoài ra cũn có cỏc phân xưởng phụ khác, xong chủ đạo vẫn là sảnxuất phân đạm

-Ngày 3-2-1965 khánh thành xưởng Nhiệt Điện

-Ngày 19-5-1965 phân xưởng tạo khí đốt than thành công

-Ngày 01-06-1965 xưởng cơ khí đi vào hoạt động Dự định ngày

02-09-1965 khánh thành nhà máy chuẩn bị đi vào sản xuất Xong do chiến tranhphá hoại của đế quốc Mỹ, ngày 20-08-1965 chính phủ quyết định ngừng sảnxuất chuyển xưởng Nhiệt Điện thành Nhà máy Nhiệt Điện (trực thuộc sởĐiện lực Hà Bắc) kiên cường bám trụ để sản xuất điện Chuyển xưởng Cơkhí thành nhà máy Cơ khí sơ tán về Yên Thế tiếp tục sản xuất phục vụ kinh

tế và quốc phòng Thiết bị xưởng Hoá chất tháo dỡ và sơ tán sang TrungQuốc

Ngày 01-03-1973 Thủ Tướng Chính Phủ quyết định phục hồi Nhà máy,trước đõy sản xuất Nitrat amon (NH4NO3)nay chuyển sang sản xuất ure(NH2)CO có chứa 46,6% Nitơ với công xuất 6 6,5 vạn tấn NH 6,5 vạn tấn NH 3 /năm, 10 11 6,5 vạn tấn NHvạn tấn ure/năm

Ngày 01-05-1975 Chính phủ quyết định hợp nhất Nhà Máy Nhiệt Điện,Nhà Máy Cơ Khí và xưởng Hoá Chất thành Nhà Máy Phân Đạm Hà Bắctrực thuộc Tổng cục Hoá chất

Tháng 06-1975 việc xây dựng và lắp đặt nhà máy cơ bản hoàn thành đãtiến hành thử máy đơn động và liên động và thử máy hoỏ cụng

Ngày 28-11-1975 : sản xuất thành công NH3 láng

Ngày 12-12-1975 : sản xuất thành công bao đạm đầu tiên

Ngày 30-10-1977 : Đồng chí Đỗ Muời phó Thủ Tướng Chính Phủ, cắtbăng khánh thành Nhà Máy Phân Đạm Hà Bắc

Năm 1977 các chuyên gia Trung Quốc về nước và ta phải tự chạy máy Trong những năm từ 1977 đến 1990 sản lượng ure thấp và thấp nhất vàonăm 1981 (9890 tấn ure năm)

Tháng 10-1988, nhà máy được đổi tên thành Xí nghiệp liên hiệp PhânĐạm và Hoá Chất Hà Bắc theo quy định số 445/HB – TCCBTLĐT ngày07/10/1988 của Tổng cục Hoá chất với phương thức hoạch toán kinh doanhXHCN theo cơ chế sản xuất hàng hoá

Từ 1991 đến nay, cùng với việc tăng cường quản lý, XN đã nối lại quan

hệ với Trung Quốc cải tạo thiết bị công nghệ, sản lượng ure tăng lên rõ rệt

Từ năm 1993 đến nay sản lượng ure liên tục vượt công suất thiết kế Năm

1996 dự án mở rộng Nhà máy phân đạm công suất 278.400 tấn ure / nămđược phê duyệt Năm 1997 BQLDA được thành lập và chính thức đi vàohoạt động dự kiến đến năm 2001 đưa dây chuyền này vào sản xuất

Than tõ kho H¬i níc tõ xëng

nhiÖt ®iÖn

Ph©n xëng t¹o khÝ

Sản lượng ure qua các năm:

Năm 1991 44.891 tấnNăm 1996 120.470 tấn 120.470 tấn Năm 1997 130.000 tấn

* Các sản phẩm phụ của công ty

_ Điện, hơi nước, NPK và than hoạt tính

Trong quá trình phát triển của Công ty, cơ cấu tổ chức quản lý luônđược điều chỉnh phù hợp yêu cầu tổ chức sản xuất, theo từng giai đoạn pháttriển chung của đất nước Hiện nay cơ cấu quản lý của công ty được tổ chứctheo mô hình trực tuyến chức năng

Ngoài ra, Công ty luôn đẩy mạnh và nõng cao chất lượng sản phẩm, tậptrung đầu tư nhân tố con người có kiến thức, có năng lực lao động, sáng tạocao Công ty hiện có khoảng 2300 công nhân với số kỹ sư trên 150 người

Có thể nói đây là một lực lượng nòng cốt, khá mạnh và là yếu tố quan trọng,quyết định sự phát triển bền vững của công ty trong giai đoạn mới

Năm 1993 để phù hợp thực tế đất nước, ngày 13/2/1993 XNLH phânđạm & hoá chất Hà Bắc đổi tên thành công ty Phân đạm và hoá chất Hà Bắctheo quyết định số 73/CNNG-TCT Công ty trực thuộc tổng công ty phânbón và hoá chất cơ bản (nay thuộc Tổng Công Ty hoá chất Việt Nam ) vềmặt sản xuất và kinh doanh trực thuộc bộ công nghiệp nặng(nay là bộ côngnghiệp) về quản lý nhà nước

PHẦN II :

công nghệ sản xuất urờ đi từ

khớ hoá than

II.1-TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT URấ TẠI CÔNG TY

 Sơ đồ khối Công nghệ sản xuất Urờ đi từ khí hoá than

4

Ph©n xëng

Ph©n xëng hîp thµnh

BÁO CÁO THỰC TẬP

HANICHEMCO

 Thuyết minh sơ bé :

Với đặc điểm công nghệ sản xuất u-rờ đi từ khí hoỏ than,quỏ trỡnhkhớ

hoá ở khâu tạo khí sử dụng nguyên liệu chính là than cục,hơi nước và khôngkhí cũng là nguyên liệu để chế khí than Èm

2C + O2 = 2CO + Q1

C+O C + O2 = 2CO2 + Q2

2CO+O + O2 = 2CO2 + Q3 + Q3C+ H + H2O = CO + H + H2 + Q4

C + H + H2O= CO = CO2 + 2H2 +Q5

Mục đích của quá trình khớ hoỏ than chỉ nhằm thu được H2 và N2 theo tỷ

lệ thích hợp H2:N2 =3:1 làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3.Vì thếhỗn hợp khí than Èm cần được làm sạchk bụi nhờ công đoạn rửa và lọcbụiđiện;làm sạch cỏc khớ bất lợi cho quá trình tổng hợp NH3 và U-rờ nhờcông đoạn tinh chế

Công đoạn làm sạch khí H2S sử dụng dung dịch ADA-antraquinondisunfuric axit (hiện nay dùng dung dịch ta-nanh) có tính O-xy hoá khửmạnh hấp thụ khí này.Sau đó là quá trình nhả hấp thụ,dung dịch ADA đượctái sinh và đưa trở lại quá trình hấp thụ ,bọt lưu huỳnh được thu lại chếthành sản phẩm phụ là lưu huỳnh rắn

Đặc điểm của quá trình hấp thụ là quá trình ngược chiều:khớ được thổi từdưới lờn,dịch hấp thụ được dội từ trờn xuống.Quỏ trỡnh hấp thụ được tiếnhành ở áp suất cao và nhiẹt độ thấp,quỏ trỡnh nhả hấp thụ ngược lại tiếnhành ở áp suất thấp và nhiệt độ cao

Theo đường dẫn,hỗn hợp khí và đoạn I máy nén 6 đoạn để nõng ỏp.Rađoạn III mỏy nộn,hỗn hợp khớ cú P=20,5 at vào công đoạn chuyển hoá COthành CO2 nhờ hơi nước cao áp (P=35at).Phản ứng của quá trình:

CO+ H + H2O = CO2 +H2

Sau chuyển hoá phần lớn CO chuyển thành CO2,hỗn hợp khí tiếp tụcđược đưa đến công đoạn khử CO2.Tại đây CO2 tiếp tục được hấp thụ bởidung dịch MEA(Monoethanol Amin) có tính hoạt hoá cao.Sau đó quá trìnhnhả hấp thụ diễn ra:khớ CO2 được thu hồi để dùng cho quá trình tổng hợp u-

rờ về sau,dd MEA được tái sinh và trở lại quá trình hấp thụ Đến đây hỗnhợp khí còn lại N2 H2 và một phần rất nhỏ CO,CO2,H2S được gọi là khí tinhchế

Quá trình tổng hợp NH3 đòi hỏi hàm lượng các chất gây ngộ độc xúc tácnhư CO,CO2,H2S là nhỏ nhất.Cụng đoạn rửa đồng và rửa kiềm nhằm khử tối

đa các chất đó Công đoạn này sử dụng muối Axetat amoniac đồng và dungdịch kiềm để khử CO,CO2,H2S Ra khỏi công đoạn này khí trinh chế cònmột lượng rất nhỏ H2S ,CO,CO2 (<20ppm) được gọi là khí tinh luyện

Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu là N2 và H2 theo tỷ lệ 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= 320 at được đưa vào tháp tổng hợp cùng với sự có mặtcủa xúc tác sắt để tiến hành phản ứng tổng hợp.Phản ứng tổng quát cuả quátrình có thể biểu diễn:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

NH3 hình thành ở trạng thái khí ,ra khỏi tháp được làm nguội gián tiếpbằng nước(300 ) và ngưng tụ thành NH3 láng qua phân ly 1.NH3 lỏng còngtheo một đường riêng đợc đưa đến thiết bị 3 kết hợp làm lạnh- bốc hơi -phângiải nhằm thu NH3 ,tỏch các cấu tử chưa phản ứng đưa trở lại tháp phản ứngtiếp tục quá trình tạo ra NH3 Sau quá trình tuần hoàn cô đặc,dịch NH3 từnồng độ thấp chuyển thành NH3 lỏng có nồng độ 99,8% được bơm vào khocầu chứa

Từ kho cầu NH3 láng được bơm lờn thỏp tổng hợp U-rờ.Từ công đoạn836,CO2 khí được nén đưa lên tháp tổng hợp.Phản ứng tổng hợp được tiếnhành theo 2 giai đoạn xen kẽ rất nhanh:

+Đầu tiên NH3 và CO2 theo tỷ lệ NH3:CO2=4:1 với sự có mặt của hơinước ở 16at tiến hành phản ứng tạo thành dd Cacbamat amụn(NH4OONH2):

4NH3 + 2CO2 +H2O =2NH4COONH2 + 38.000 Kcal/Kmol + Sau đú,dd cacbamat tách nước tạo thành Urờ:

NH4COONH2 = (NH2)2CO + H2O + Q Hiệu suất phản ứng đạt 65-68% Hiệu suất phản ứng đạt 65-68%

Quá trình tổng hợp Urờ mang tính tuần hoàn toàn bộ :Toàn bộ NH3 và

CO2 dư được đưa trở lại đầu hệ thống.Dịch phản ứng cacbamat amụn cónồng độ thấp (30%) qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3

chưa phản ứng đưa trở lại tháp tổng hợp,đồng thời nồng độ Urờ cũng đượctăng lên (99,5%) và được đưa vào tháp tạo hạt.Nhờ lực ly tâm của vũiphun,dũng urờ bị cắt ngang và rơi xuống tạo thành các hạt.Quạt gió(N=10000m3/h) đặt trên đỉnh thỏp hút giú làm nguội hạt Urờ trong quá trìnhrơi.Hạt urờ rơi xuống phễu ở đáy tháp qua hệ thống băng tải được tiếp tục

BÁO CÁO THỰC TẬP

HANICHEMCO

làm nguội rồi đến công đoạn đúng bao,đúng thành bao Urờ quy cách50kg/bao rồi chuyển vào kho chứa sản phẩm

 Nhà máy hoạt động với 3 phân xưởng chính:

II.2-PHÂN XƯỞNG TẠO KHÍ

Gồm 2 cương vị chính là cương vị 651 và cương vị lọc bụi điện Ngoài

ra, để xử lý triệt để khí thổi gió và tận dụng phần nhiệt trong khí này, hiện

nay Công ty đang xây dựng và sắp đưa vào sử dông cương vị thu hồi khí

thổi giú(xemphần III).

 Nguyên liệu sản xuất:

-Than cục Hòn Gai (Quảng Ninh) có hàm lượng Cacbon 82 %, 82 %,hàm lượng Lưu huỳnh 0,5 % và độ tro 10 %. 0,5 % và độ tro  10 %  0,5 % và độ tro  10 %

-Hơi nước -Hơi nước

2







II.2.1 -Cơ sở của quá trình tạo khí

Dùng than cốc làm nguyên liệu, quá trình sản xuất khí than ướt và khí than Èm trong lò phát sinh khí than tầng cố định, thực chất là phản ứng giữa cacbon với Oxy và hơi nước Quá trình chính gồm hai phần: Thổi gió và chế khớ, dựng máy vi tính áp suất dầu để khống chế các can dầu vào việcthực hiện đóng mở chuẩn xác theo yêu cầu công nghệ:

Giai đoạn thổi gió đưa gió vào trong lò, khi nhiệt độ tầng than đạt 7000C

sẽ sinh ra các phản ứng hoá học sau đây:

2CO + O2 =2CO2 + 566 kJ

Giai đoạn chế khí

Sau khi nhiệt độ tầng than được nâng cao khoảng 11000C, đưa hơinước thấp áp 0,08MPa và không khí vào lò theo tỷ lệ nhất định, xảy raphản ứng hoá học tạo khí than Èm (nếu không đưa thêm không khí thìđược khí than ướt), phản ứng hoá học như sau:

II 2.2- Dây chuyền công nghệ quá trình tạo khí

II.2.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ: (hình vẽ :)

II.2.2.2 Quá trình tạo khí

a Công đọan sản xuất khí than Èm(c ¬ng vị 651)

Trong quá trình sản xuất khí than Èm hoặc ướt một tuần hoàn, trongkhoảng thổi gió lần 1 và thổi gió lần 2 được gọi là một tuần hoàn làm việc.Một tuần hoàn làm việc trong khoảng 175 s của lò khí than được chia làm 5giai đoạn:

- Giai đoạn thổi gió

- Giai đoạn thổi lên lần 1

- Giai đoạn thổi xuống

- Giai đoạn thổi lên lần 2

- Giai đoạn thổi sạch

*Vận chuyển và cung cấp nguyên liệu :

Than cục được đưa lên Bunke có dung tích 50 tấn/lũ được cho vào lũ (cú

10 lò tạo khí), than được phân ra làm 3 loại : >12-20;20-40 và >40, mỗi loạidùng cho từng loại lò khác nhau để có thể áp dụng công nghệ thích hợp chotừng cỡ hạt than

* Lưu trình lò khí than như sau:

 Giai đoạn thổi gió:

Chiếm 22-26% thời gian một tuần hoàn làm việc với mục đích là tăngnhịờt cho lò khí hoá Không khí ngoài trời được quạt hót đưa vào đường ốngchung Không khí được thổi vào đỏy lũ để đốt cháy nguyên liệu Nhiệt

BÁO CÁO THỰC TẬP

HANICHEMCO

lượng toả ra được cung cấp cho phản ứng giữa C và hơi nước trong giaiđoạn chế khớ Khớ thổi gió được đưa qua lò đốt để tận dụng nhiệt đồng thờiphối một lượng không khí lần hai để đốt CO nhằm mục đích thu hồi nhiệt

và để tránh ô nhiễm môi trường Nhiệt được tầng gạch chịu lửa tích lại trong

lò Sau khi ra khỏi lò đốt khí thổi gió được đi vào lò nhiệt thừa theo hướng

từ trên xuống qua ống khói phúng khụng lờn khí quyển

 Chế khí thổi lên lần 1 :

Chiếm khoảng 25-28% thời gian Hơi nước 5 at từ nhiệt điện qua lưulượng kế cấp sang khu lò qua bộ giảm áp và phân đoạn cấp cho cỏc lũ Hỗnhợp hơi nước qua tầng than nóng đỏ chế tạo được khí than Èm qua lò đốt,qua lò hơi nhiệt thừa về van ba ngả đến tói rửa rồi vào đường ống chung: khíthan qua tháp rửa, khí than đi từ dưới lên, nước tuần hoàn rội xuống làmlạnh tiếp khí than Èm và đi vào thuỷ phong cửa vào kột khớ

 Chế khí thổi xuống :

Sau giai đoạn chế khí thổi lên, để tránh tầng lửa dịch lờn gõy kết tảng,bỏm vỏch lũ, người ta cho hơi nước cộng không khí vào lò đốt để tận dụngnhiệt lò đốt và đưa vào lò phát sinh khí than Khí than sau khi qua tầng xỉ

mũ gió qua van ba ngả vào tói rửa, ra đường ống chung khí than

 Chế khí thổi lên lần 2 :

Sau khi thổi xuống khí than còn lưu lại ở đỏy lò, đường ống phớa đỏy lũ,người ta dùng hỗn hợp không khí và hơi nước thổi lên để đảm bảo an toàntrước khi vào giai đoạn thổi gió, lưu trình như thổi lên lần 1

 Thổi sạch :

Để tận dụng lượng khí than Èm còn lưu lại trong thiết bị người ta có giaiđoạn thổi sạch nhưng van ống khói đóng để thu hồi khí than về đường ốngchung

b Công đoạn rửa lọc bụi tĩnh điện

+ Rửa bụi: Hỗn hợp khí than Èm được đưa qua van ngả vào thuỷphong tói rửa một phần bụi được giữ lại sau đó vào tháp rửa đệm, tháprửa đồng để tỏch cỏc hạt bụi có kích thước lớn trước khi vào lọc bụitĩnh điện

+ Lọc bụi điện: Có thể thu khí với độ sạch 90 – 99%, mà lượngtiêu hao nhỏ Dưới tác dụng của điện trường các phân tử khí bị ionhoá thành các ion Các ion này va chạm với hạt bụi làm hạt bụi tíchđiện và lắng trên điện cực trái dấu

Hỗn hợp bụi sau khi được làm sạch được đưa vào kột khớ

c.Cụng đoạn thu hồi khí thổi giú(phần III.)

II.2.3-Một số thiết bị chính

1 Lò khí hoá UGI : 2745 mm & 3000 mm. 2745 mm & 3000 mm

Lò bao gồm 4 phần chính như sau :

+ Nồi hơi vỏ kép :

H : 2961 mm; FTN : 13 m2; lượng nước chứa : 12 m3

Tỏc dông : Chống hiện tượng tâng nhiên liệu quá cao làm cho xỉ chảy rabám dính vào thành lũ gõy hiện tượng treo liệu, đồng thời sản xuất ra hơinước thấp áp 0,5 – 0,8 at

+ Mũ giã : bằng gang, cao 1400 mm

Tỏc dông : phân phối khí đều cho tầng than

đường kính vành lớn nhất = 1200, gần đây tăng lên = 1400 mm Mũ gió2745 mm & 3000 mm 2745 mm & 3000 mm.tầng trên cùng khoan 20 lỗ = 20, diện tích thụng gió : 0,9m2745 mm & 3000 mm 2

Lò đốt khống chế nhiệt độ : Tmax = 8500C; Tmin = 6000C

3 Nồi hơi nhiệt thừa :

- Làm lạnh và rửa sơ bộ khí than ra lò trước khi vào tháp rửa.

+ Cấu tạo: Trên hình tròn, dưới hình chóp nún,đường ống khí vào cắm sâungập trong nước 150mm

Đường kính tói rửa : = 3000mm.2745 mm & 3000 mm

Dung tích : 15m3;PPLV = 700mmH2O; tLV = 800C

5 Kột khớ :

+ Tác dụng: Chứa khí than Èm, trộn khí than cỏc lũ với nhau Cú tỏcdụngcõn bằng phụ tải các hệ thống sản xuất, giỳp cỏc công đoạn sau ổn địnhphụ tải một cách liên tục

+ Cấu tạo: 2 tầng hình trụ tròn, một chụp chuông

Tầng dưới chứa nước có đường kính = 27298x 14; H = 11312;2745 mm & 3000 mm

Tầng trên chứa khí có đường kính = 27016 x 6 ; H = 9590;2745 mm & 3000 mm

Chụp chuông : = 2610 x 4; H = 9585;2745 mm & 3000 mm

Chụp an toàn, van phúng khụng

II.2.4-Cỏc chỉ tiêu về công nghệ

+ Phân phối thời gian trong các giai đoạn (giây)

Thối sạch

25- 75 42-44 43-45 64-66 16 7 13-25 43-45 42-44 63-65 16 7

25 – 75 25000 – 28000 m3/h 35000 – 40000 m3/h

13 – 25 18000 – 20000 m3/h 24000 – 26000 m3/h

+ Hàm lượng Oxy trong khí than : O2 < 0,5%

+ Hàm lượng khí N2 trong khí than ướt: N2 < 3%

+ Khí thổi giã : CO< 2% O2<1%

+ áp suất hơi thấp áp: 0,08 – 0,1 MPa

+ Độ kiềm nước lò hơi: 10 – 20m mol/l

+ Hệ số chưa cháy (%C trong xỉ ) <20% <20%

+ Dòng điện máy ghi lò: < 15% < 15%+ áp suất dầu cao áp: 3,8 –4,2 MPa

+ Nhiệt độ dầu trong thùng dầu: nhiệt độ trong nhà 40 40 0C

+ Mức dầu trong bể dầu: 1/2 - 2/3

+ Dung dịnh kột khớ: 2000 – 3000m3 (kột khí nhỏ)

4000 – 9000m3 (kột khớ lớn)

II.3 - PHÂN XƯỞNG TINH CHẾ KHÍ.

các hợp chất S , CO , CO2 , O2

-Quá trình tinh chế khí trải qua các công đoạn chính như sau:

 Loại bỏ H2S bằng cách sử dụng dung dịch keo Tananh đểhấp thụ theo phương pháp tuần hoàn

 Loại bỏ hợp chất lưu huỳnh hữu cơ COS, RSH, bằng cáchcho qua xúc tác EH-2 để chuyển hóa thành H2S rồi dùngdung dịch keo Tananh để hấp thụ

 Loại bá CO bằng cách chuyển hóa CO CO CO 2

 Loại bá CO2 bằng dung dịch MEA (trong tương lai, sẽ sửdụng Kiềm kali nóng cải tiến (gồm K2CO3, KVO3 và DEA –Diethanolamin))

 Làm sạch CO và CO2 còn sót lại bằng dung dịch Đồng trong

NH3 và axit axetic (CH3COOH) (để hấp thụ CO) và dungdịch NH4OH loãng (4%) để hấp thụ CO2

- Sơ đồ khối :

Khö H 2 S b»ng Tananh KhÝ nguyªn liÖu

KhÝ sang ph©n xëng tæng hîp NH 3

II.3.1- Nguyên liệu:

Khí than Èm (đi từ công đoạn tạo khí sang)

II.3.2- Mục tiêu:

Làm sạch tạp chất của lưu huỳnh (như H2S, COS, RSH, ) và các hợpchất của ụxy (như CO, CO2, O2, H2O)

II.3.3- Lưu trình công nghệ:

II.3.3.1 Lưu trình công nghệ chung:

Khí than Èm từ lọc bụi điện chứa một lượng khá lớn cỏc khớ tạp chất khác:phần lớn là hợp chất vô cơ sunfua H2S, ngoài ra còn chứa các hợp chất sunfuakhác như : COS, RSH, và cỏc khớ CO, CO2, O2 cần phải qua các côngđoạn để tách chung ra khỏi dũng khớ nguyên liệu

+ Công đoạn khử H2S bằng Tananh ( trước đây người ta dùng dung dịchADA để hấp thụ H2S ) Dịch Tananh được tưới từ trên xuống, khí nguyên liệu

đi từ dưới lên, quá trình hấp thụ xảy ra trong tháp Dung dịch sau khi hấp thụđược đem tái sinh thu hồi S còn dung dịch hấp thụ được tuần hoàn trở lại.Khí than tiếp tục được đưa sang công đoạn tiếp theo

+ Khí than Èm được đưa sang thiết bị chuển hoá CO thành CO2 Trong quátrình chuyển hoỏ cú sinh ra một lượng H2S do phân huỷ chất hữu cơ, do đócần phải làm lạnh H2S bằng dung dịch MEA trước khi vào tổng hợp NH3

+ Hàm lượng khí CO2 trong nguyên liệu khá lớn cần phải tiến hành tinhchế CO2 bằng dung dịch MEA sau đó tái sinh dung dịch hấp thụ, thu hồi CO2

cho quá trình tổng hợp urờ

Như vậy, khí than Èm sản xuất từ than bằng công nghệ khí hóa gián đoạntrong lò tầng cố định, từ kột khớ ra qua lọc bụi điện, quạt khí than đi vào đáycủa 2 tháp lắp song song để khử S trong khí than Èm Khí đi từ dưới lên quacác tầng đệm trong tháp, dịch keo Tananh phun từ đỉnh tháp xuống Phần lớn

H2S bị dung dịch này hấp thụ Sau đó hỗn hợp khí này qua máy nén khí néntới 2,1 Mpa, lưu lượng khoảng 40.000 Nm3/h, nhiệt độ 45  0,5 % và độ tro  10 % 0C được đưa vàocông đoạn biến đổi Đầu tiên qua bộ phân ly dầu, sau đó qua 2 bộ lọc bằngthan cốc đẻ khử hết tạp chất, dầu mỡ ròi đi vào bộ trao đổi nhiệt khí biến đổi 1(đi trong ống) và trao đổi nhiệt với khí đi ra từ đoạn dưới lò biến đổi 2 (đingoài ống) Sau khi trao đổi nhiệt với hơi nước quá nhiệt đến từ FIC 601 đivào phần dưới bộ làm lạnh khí than, tiến hành phân ly nước rồi đi lên (đi phíatrong ống) và trao đổi nhiệt với khí biến đổi của lò biến đổi 1 tới (đi ngoàiống)

Khí ra từ đỉnh bộ làm lạnh khí than hỗn hợp với khớ tớch lạnh từ TIC 603

có nhiệt độ = 180 – 210 0C, tỷ lệ hơi nước/ khí khoảng 0,3 đi vào đỉnh lò biếnđổi 1 qua cỏc lớp: bảo vệ, chống độc, chống O2 và líp xúc tác biến đổi chịulưu huỳnh Tại lò biến đổi 1, ở nhiệt độ 350 – 380 0C dưới tác dụng của xúc

BÁO CÁO THỰC TẬP HANICHEMCO

tác xảy ra PƯ chuyển hóa CO thành CO2 Hỗn hợp khí sau khi ra khỏi đỏy lũsau khi nhường một phần nhiệt ở bộ phận làm lạnh khí than đi vào phần trên

bộ làm lạnh nhanh 1 bằng nước ngưng và nước phun trực tiếp Sau khi điềuchỉnh tỷ lệ hơi nước / khớ cũn 180 – 210 0C đi vào đoạn trờn lũ biến đổi 2 tiếptục chuyển hóa CO ở nhiệt độ 300 – 320 0C Khí ra ở phần trên tiếp tục qua bộlàm lạnh nhanh còn nhiệt độ 180 – 210 0C đi vào đoạn dưới lò biến đổi 2 quatầng xúc tác biến đổi chịu S và xúc tác thủy phân chịu S hữu cơ đã sunfat hóa Khí ra khỏi lò biến đổi 2 có nhiệt độ 250  0,5 % và độ tro  10 % 0C và nồng độ CO 1,5 % đi 0,5 % và độ tro  10 %.vào không gian giữa các ống trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt khí biến đổi

1 Sau khi nhường một phần nhiệt ròi đi vào bộ đun sôi bằng khí biến đổi của

hệ tái sinh tăng áp rồi đi vào bộ trao đổi nhiệt khí biến đổi 2 để trao đổi nhiệtvới khí than đi ra khỏi tháp khử H2S để thu hồi nhiệt một lần nữa và qua thiết

bị làm lạnh hạ nhiệt độ còn 45  0,5 % và độ tro  10 % 0C, sau qua thiết bị phân ly khí biến đổi 1 đểphân ly nước Sau đó, khí này đi vào đỏy thỏp khử H2S trung áp tiếp xúcngược chiều với dịch keo Tananh phun từ đỉnh tháp xuống Khí đi ra từ đỉnhtháp qua thiết bị phân ly sau tháp để phân ly dịch rồi đưa qua công đoạn khử

CO2

Sau khi ra khỏi thiết bị phân ly sau tháp khử H2S, khí biến đổi sẽ đi vàotrong ống của bộ trao đổi nhiệt khí biến đổi 2 và được gia nhiệt Sau đó tiếptục đi vào đỏy thỏp hấp thụ CO2 kiểu đệm Trong thỏp, khớ lần lượt tiếp xúcvới dịch bỏn nghốo phun từ phần giữa tháp và dịch nghèo phun từ đỉnh thápxuống, CO2 bị kiềm hấp thụ, khí tinh chế đi ra khỏi đỉnh tháp đi qua bộ làmlạnh bằng nước, sau đó qua bộ phân ly khí tinh chế rồi đi vào máy nén chuẩn

bị cho công đoạn tiếp theo

II.3.3.2 Các lưu trình công nghệ chính:

a Loại bỏ S:

Hợp chất sunfua trong khí nguyên liệu có tác hại lớn, nú gõy ăn mòn thiết

bị, đường ống trong dây chuyền sản xuất và làm ngộ độc xúc tác tổng hợp

NH3 Do đó cần phải loại bỏ hợp chất sunfua ra khỏi khí nguyên liệu và cóthể thu hồi S cho ngành sản xuất khác

Hiện nay nhà máy đã nghiên cứu, ứng dụng thành công một loại dung dịch

có chứa chiết xuất keo Tananh để hấp thụ H2S Ưu điểm của nó so với ADA :

+ Hiệu suất cao 98%. 98%  82 %,

 Sơ đồ công đoạn khử H2S bằng Tanin (trang bên):

 Thuyết minh công nghệ:

+ Khí than Èm vào tháp làm lạnh rỗng, nhiệt độ khí than hạ xuống từ 40oCcòn (30 35) 6,5 vạn tấn NH oC, một phần H2S được hấp thụ ở đây Khí than có hàm lượng

H2S khoảng 900 1500 mg/m 6,5 vạn tấn NH 3 đi vào tháp hấp thụ bằng keo Tananh( tháp hấpthụ loại đệm ) Khí đi từ dưới lên tiếp xúc với dịch từ trên xưống Khí than rađỉnh tháp qua bộ phận tỏch mự, hàm lượng H2S trong khí than ra tháp hấp thụkhoảng 60 80mg/m 6,5 vạn tấn NH 3 (với lưu lượng khí than : 41.000m3/h ), đạt hiệu suất90% Khí than tiếp tục đi sang công đoạn sau

+ Dịch nghèo từ thùng tuần hoàn được 3 bơm ly tâm bơm thẳng lên đỉnhtháp hấp thô Dịch giàu từ đỏy thỏp hấp thụ qua thuỷ phong về thùng dungdịch giàu, từ đây dịch được bơm lờn thỏp fun kiểu tuye có chiều cao 8,422m.Không khí ngoài trời nhờ bơm tuye được hót vào làm tăng sự tiếp xúc và phảnứng tái sinh xảy ra mãnh liệt, thời gian chỉ từ 5 7 phót S tạo thành tràn qua 6,5 vạn tấn NHmáng, tràn về thùng bọt trung gian có thể tích 15 m3 và được đưa vào côngđoạn thu hồi S

+ Dịch tái sinh xong tràn về thùng chứa dịch nghèo Người ta khống chếhuyền phù trong dịch 5 g/l. 0,5 % và độ tro  10 %

 Các thiết bị chính trong dây chuyền :

BÁO CÁO THỰC TẬP HANICHEMCO

2 Tháp tái sinh kiểu phun tia:

+ Cấu tạo:

Thỏp có 2 phần chính: bé phun tia và bộ phận tuyển nổi Bé phun tia gồmnhiều tuye, phía trên là bộ phận phối dịch, phía dưới là các vòi phun, đườngkính phía trên = 5700 mm: phía dưới = 4800 mm; H = 6615 mm. = 5700 mm: phía dưới  = 4800 mm; H = 6615 mm  = 5700 mm: phía dưới  = 4800 mm; H = 6615 mm

* Thành phần dung dịch hấp thụ Tananh:

+ Tổng kiềm: 0,4 0,4 0,5 N 6,5 vạn tấn NH+ Độ pH: 8 8 9,3  6,5 vạn tấn NH+ KNaC4H4O6:Lượng nhá Lượng nhá

+ Tannanh:2 g/l 2 g/l

+ Na2CO3:4 4 5 g/l. 6,5 vạn tấn NH+ NaHCO3:25 25 30 g/l. 6,5 vạn tấn NH+ NaVO3:1,5 1,5 1,8 g/l. 6,5 vạn tấn NH+ S huyền phù:0,5 g/l 0,5 g/l

b Chuyển hoá CO CO  CO 2 :

Trong khí than Èm có 25 34% CO sẽ làm ngộ độc xúc tác tổng hợp NH 6,5 vạn tấn NH 3

Do đó cần phải khử bỏ triệt đÓ CO trước khi tổng hợp NH3

+ Chuyển hoá CO CO CO 2 bằng hơi nước

+ Khử lượng CO còn lại bằng dung dịch đồng

 Nguyên lý quá trình chuyển hoá CO :

CO + H2O(h) = [K]O + H2

[K]O + CO = CO2

[K]: chất xúc tác; [K]O : hợp chất trung gian

Ở đây sử dụng xúc tác Fe2O3

 Thuyết minh công đoạn:

Khí than Èm được máy nén tăng ỏp lờn 20 at tới thiết bị phân ly rồi vào

thiết bị TĐN lên 380 400  6,5 vạn tấn NH oC vào thiết bị chuyển hoá thực hiện phản ứng biếnđổi Khí sau khi biến đổi nhiệt độ 450 460 6,5 vạn tấn NH 0C làm tác nhân gia nhiệt cho khívào lò biến đổi làm lạnh xuống nhiệt độ 360 380  6,5 vạn tấn NH 0C vào đoạn 2 của lò biếnđổi Ở đây người ta cho nước ngưng vào với mục đích nâng cao hiệu suấtchuyển hoá( đoạn I 80%) Khí chuyển hoỏ có nồng độ CO : 6 8 % vào 98% 80%) Khí chuyển hoỏ có nồng độ CO : 6  8 % vào  6,5 vạn tấn NHđoạn 2 xúc tác Khí chuyển hoá ra lò có nồng độ CO : 3 5 % được đưa qua 6,5 vạn tấn NHthiết bị TĐN trung gian 1và vào làm lạnh nhanh 2, nhiệt độ khớ cũn

180 200 6,5 vạn tấn NH 0C Khí chuyển hoá tiếp tục được làm lạnh phân ly để khi chuyển hoỏkhụ cú t0= 40 0C đi vào các công đoạn khác trong dây truyền tinh chế khí

 Các thiết bị chủ yếu trong dây truyền:

1.Lò chuyển hoá: (Hình vẽ trang bên).

2 Thiết bị TĐN trung gian : loại ống chùm

+ CO2 làm nguyên liệu cho nhiều quá trỡnh khỏc

Bởi vậy cần phải tiến hành khử CO2 và thu hồi chúng

 Nguyên lý của quá trình hấp thụ bằng MEA:

và một phần CO2 hoà tan vật lí trong MEA

Khi gia nhiệt tái sinh, CO2 thoát khỏi dung dịch theo pt:

RNH RNH3HCO3 = RNH2 + CO2

 Thuyết minh lưu trình công nghệ:

Khí từ tháp khử H2S trung áp bằng dịch Taninh qua van điều tiết vào tháphấp thụ CO2 bằng dung dịch MEA( tháp hấp thụ kiểu đĩa lỗ hoặc đệm) dội từtrên xuống CO2 phần lớn bị hấp thụ ở lưng chừng thỏp Khớ qua bộ phậntách bọt ở đỉnh tháp và vào tháp rửa phân ly kiểu đĩa, ở đây mù dung dịch

BÁO CÁO THỰC TẬP HANICHEMCO

được tách ra, khí tinh chế có nồng độ CO2 < 0,5 % được đưa qua công đoạnsau

Dịch ra khỏi đỏy thỏp gọi là dịch giàu , có t0= 700C được đưa qua thiết bịtrao đổi nhiệt gia nhiệt bởi dịch nghèo lên đến 90 95  6,5 vạn tấn NH 0C qua van điều tiếtgiảm áp vào đỉnh tháp tái sinh Sau giảm áp này đó cú 50 60 % CO 6,5 vạn tấn NH 2 thoát ra.Phần dịch giàu được dội từ đỉnh tháp xuống đỏy thỏp, dịch được gia nhiệt 110

2 Tháp tái sinh:

= 2400 mm ; H = 33200 mm.2745 mm & 3000 mm

+ Cấu tạo: là tháp hình trụ kiểu đĩa phao nổi, có 24 tấm sàn phao nổi chảytràn 2 bên Phía trên có 3 tấm sàn phao nổichảy tràn một bên, đỉnh thỏp cú bộtỏch mự

* Thành phần dung dịch MEA:

+ MEA/H2O = ( 23 25 )%/ (74 71) %. 6,5 vạn tấn NH  6,5 vạn tấn NH

+ CO2 trong dung dịch nghèo : 10 g/l

II.4- PHÂN XƯỞNG TỔNG HỢP NH 3

 Sơ đồ khối cương vị:

Ngưng tụ để tỏch NH3 lỏng ra khỏi hỗn hợp thu được

Tuần hoàn và sử dụng lại khớ N2 và H2

II.4.1- Cơ sở phương phỏp tổng hợp amụniắc

Rửa kiềm

Rửa đồng

Máy nén Tổng hợp NH 3

NH 3 lỏng đi tổng hợp

Urê Phân ly

BÁO CÁO THỰC TẬP HANICHEMCO

- Ở điều kiện 300 0C – 500 0C, phản ứng mới bắt đầu xảy ra sau mộtthời gian khỏ lõu

+ Nếu có xúc tác thích hợp thì giảm bớt được năng lượng cầnthiết cho việc kết hợp giữa N2 và H2, tạo điều kiện cho phản ứng chuyểndịch sang chiều thuận vì vậy mà tốc độ phản ứng tăng nhanh

Có nhiều chất có thể làm xúc tác cho quá trình tổng hợp tt, nhưngnhững loại xúc tác mà Fe làm thành phần chính thường dùng rộng rãi vìloại này có những ưu điểm sau:

+ Nguồn nguyên liệu từ Fe dồi dào

+ Giá thành rẻ hơn nhiều nguồn nguyên liệu khác

+ Có hoạt tính tốt ngay ở nhiệt độ thấp

+ Khả năng chống ngộ độc xúc tác cao

+ Tuổi thọ sử dụng khá cao

Ngoài thành phần chính là Fe trên, xúc tác cũn cú chứa các chấtphụ gia có tác dụng nâng cao được hoạt tính, khả năng chống độc vàtính ổn định nhiệt như oxyt nhôm, oxyt kali, oxyt canxi

Phản ứng thuận nghịch tổng hợp amụniắc cú đặc điểm là toảnhiệt, giảm thể tích (tỷ lệ 1:1=1) Do đó, dùa vào định luật cân bằng tathấy hạ thấp nhiệt độ thì cân bằng sẽ dịch chuyển về phía tạo NH3.Nhưng giảm nhiệt độ cũng phải đảm bảo nhiệt độ hoạt tính của xúc tác

Vì vậy phải lùa chọn được nhiệt độ thích hợp nhất và có lợi cho tốc độphản ứng cũng như đạt được nồng độ NH3 ở trạng thái cân bằng caonhất

Áp suất cũng là một yếu tố quan trọng: áp suất càng cao thì hiệusuất tổng hợp càng tăng Tuy nhiên, việc tăng áp lại phụ thuộc nhiềuvào chi phí đầu tư cho thiết bị Do đó cũng cần phải lùa chọn một ápsuất tối ưu

II.4.2- Lưu trình công nghệ.

Hỗn hợp khí N2, H2 từ công đoạn máy nén khí đi vào thiết bị táchdầu nhằm loại bỏ lượng dầu và nước bị cuốn theo từ máy nén Sau đóhỗn hợp khí được dẫn vào đỉnh tháp ba kết hợp Tháp ba kết hợp là thiết

bị tích hợp của 2 thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm đặt ở đoạn trên

và một thiết bị phân ly đặt ở dưới đỏy thỏp Hỗn hợp khí vào ở đỉnhtháp được hoà trộn với một lượng khí tuần hoàn gồm N2, H2, CH4, rồichuyển động ở bên trong chùm ống của thiết bị trao đổi nhiệt đoạn I,làm lạnh xuống nhiệt độ 100C – 200C Khối khí sau đó di chuyển xuống,chuyển động bên trong chùm ống của thiết bị trao đổi nhiệt đoạn II,

được làm lạnh xuống nhiệt độ 00C - -100C bởi tác nhân lạnh là NH3 lángđược cấp từ thùng chứa bên ngoài tháp, ngưng tụ một phần NH3 dướidạng lỏng được tách ra ở thiết bị phân ly đặt ở đáy tháp Khối khí sauđược tập trung vào ống trung tâm của thiết bị trao đổi nhiệt đoạn II, dichuyển lên, chuyển động ở không gian bên ngoài thiết bị trao đổi nhiệtđoạn I và được sử dụng như là tác nhân lạnh của đoạn này Hỗn hợpbao gồm khí và lỏng thu được qua làm lạnh bằng nước, cùng với hỗnhợp đi ra từ thiết bị phân ly I, đi vào ống của thiết bị trao đổi nhiệt ởđây, khí lạnh từ bộ phận phân ly NH3 đi từ dưới lên, làm lạnh đến 10 0C– 20 0C sau đó tiếp tục đi vào thiết bị làm lạnh bằng NH3 ở đõy khí đitrong ống, NH3 bốc hơi ngoài ống, khi bốc hơi NH3 thu nhiệt của khônggian xung quanh, vì vậy khí được làm lạnh tới 00C đến -100C, làm cho

NH3 khí trong ống ngưng tụ thành NH3 láng NH3 láng dùng làm tácnhân lạnh trong thiết bị làm lạnh bằng NH3 qua thùng cao vị ngưng tụphân ly để tỏch mự NH3 , rồi tập trung vào đường ống chung đến côngđoạn hấp thụ chế lạnh, để chưng bốc và ngưng tụ thành NH3 láng (hoặcđến cửa vào máy nén khí NH3 , nộn lên áp suất cao, ngưng lạnh thành

NH3 láng) cấp tuần hoàn quay trở lại thiết bị làm lạnh bằng NH3 Khítuần hoàn ra khỏi thiết bị làm lạnh đi vào bộ phận phân ly tách NH3 ởphần dưới thiết bị ngưng, để phân ly tách NH3 láng và phần hơi nước vilượng, dầu còn sót lại trong thể khí cũng bị NH3 láng mang đi theo Khítuần hoàn sau khi đã loại bỏ NH3 đi vào ống trung tâm thiết bị rồi đi lênluồn trong các khe hở giữa các ống chùm của thiết bị trao đổi nhiệtnhận nhiệt của hỗn hợp khí mới và khí tuần hoàn, nhiệt độ tăng lên tới

20 – 40 0C, sau đó ra khỏi tháp làm lạnh, áp suất chỉ còn 280 – 295atđược đưa tới máy nén tuần hoàn tuabin nộn lờn để bù lại tổn thất ápsuất của hệ thống, khí tuần hoàn sau khi ra khỏi thiết bị nộn khớ tuầnhoàn được đưa qua thiết bị phân ly để phân ly dầu, được chia thành haiđường vào tháp tổng hợp (hàm lượng NH3 trong hỗn hợp khí vào thápkhoảng 2,8-4%) Mét đường qua van chính vào tháp (đường chính),men theo vỏch thỏp dựng để điều chỉnh nhiệt độ tầng xúc tác Khíđường chính và đường phụ phối hợp với nhau qua hộp phân phối khí,qua ống lồng ống 3 líp rồi lại trở về phần trên của hộp phân phối khí,qua ống trung tâm đi lên đỉnh và vào xúc tác Tại đây nhiệt độ khớ đóđạt được nhiệt độ hoạt tính xúc tác Trong líp xúc tác khí đi từ trênxuống (theo hướng trục) Khí N2 và H2 phản ứng tổng hợp thành NH3 ,nhiệt của phản ứng một phần được truyền qua ống lồng 3 líp trao đổinhiệt với hỗn hợp khí chưa phản ứng, hốn hợp khí ra khỏi líp xúc tác cónhiệt độ 470 – 4750C qua trao đổi nhiệt trên (đi trong ống) trao đổi nhiệtvới khí đường chính, nhiệt độ hạ xuống cũn 3750C ra khỏi tháp tổng

BÁO CÁO THỰC TẬP HANICHEMCO

hợp lần 1 đi vào nồi hơi nhiệt thừa để tận dụng nhiệt sản xuất hơi nước,

ra khỏi nồi hơi nhiệt thừa nhiệt độ của hỗn hợp khí giảm xuống cònkhoảng 2500C quay trở lại vào thiết bị trao đổi nhiệt trong tháp tổnghợp, sau đó ra tháp lần 2, nhiệt độ của hỗn hợp khớ cũn khoảng 1000C

đi vào thiết bị làm lạnh bằng nước, nhiệt độ của hỗn hợp khí giảmxuống dưới 400C, ở áp suất cao một phần NH3 ở dạng khí đã ngưng tụthành NH3 láng, sau khi qua thiết bị làm lạnh bằng nước, hỗn hợp khíđược đưa vào thiết bị phân ly I, để phân ly tách NH3 láng trong hỗn hợpkhí, ra khỏi thiết bị phân ly hàm lượng NH3 trong hỗn hợp khớ cũnkhoảng 9-11%, để hạ thấp hàm lượng khí trơ trong hệ thống, sau khiphân ly lần một có đặt ống phúng khụng, có thể định kỳ phúng khôngmột phần khí trơ Hỗn hợp khí được tiếp tục đưa vào thiết bị làm lạnh,ngưng tụ, phân ly rồi trở về mày nén tuần hoàn, tiếp tục được tuần hoàntrong hệ thống, NH3 láng được phân ly ra khỏi hỗn hợp khí ở các thiết

bị phân ly I và phân ly II , được qua van giảm áp hạ áp suất xuống 24atrồi tập trung vào thùng chứa NH3 trung gian Từ đây NH3 láng đượcđưa tới kho chứa NH3 để cung cấp cho sản xuất ure, nạp chai, hoặc tựdùng

II.4.3 -Thiết bị chính trong dây chuyền:

1.Tháp tổng hợp NH 3 :

+ Hình vẽ :

+ Cấu tạo: tháp có kết cấu thành 2 líp gồm phần cấu kiện bên trong và phần

vỏ thỏp Cỏc cấu kiện bên trong được nằm gọn trong vỏ tháp bao bọc kiểuhình trụ trũn Vỏ thỏp chịu áp là chớnh nờn được chế tạo bằng hợp kim thépthông thường hay thép cacbon loại tốt Cấu kiện bên trong làm việc ở nhiệt

độ cao (trên dưới 5000C ) được chế tạo bằng thép hợp kim: tói đựng xúc tác,

bộ trao đổi nhiệt, hộp phân phối khớ, lũ đệm tăn nhiệt Phần mặt ngoài củađường ống xúc tác được bọc một líp bảo ôn để giảm bớt nhiệt lượng thải ramôi trường xung quanh

2.Thiết bị ba kết hợp:

+ Nhiệm vô : làm lạnh , ngưng tụ NH3 trong khí tổng hợp đồng thời tách NH3

láng trong thể khí (phân ly)

+ Cấu tạo:gồm ba thiết bị chồng lên nhau : tháp ngưng lạnh , thiết bị TĐNbằng NH3 ,thiết bị phân ly

* Thiết bị phân ly NH3 :

HTDN trung gian : 696mm :800 mm ; H =30771mm

3.Thiết bị phân ly NH 3 láng kiểu ống lồng ống kèm chất đệm:

+ Nhiệm vụ: Tách hạt sương NH3 láng ra khỏi thể khí

+ Cấu tạo: Trong thiết bị có đặt một ống có đường kính nhỏ hơn ,gọi là ốnglồng trong , mặt ngoài của ống lồng trong này đươc lắp các tấm dẫn hướnghình xoắn ốc, còn trong lòng ống, lồng chứa đầy điện vòng sắt

Kích thước: H: 2354 mm; HLV:1800 mm

2745 mm & 3000 mm.trong:800 mm; 2745 mm & 3000 mm.ngoài :946 mm

II.4.4-Một số chỉ tiêu công nghệ:

- Khí ra lò hơi nhiệt thừa:  0,5 % và độ tro  10 % 220 0C

- Nhiệt độ làm việc của xúc tác tổng hợp: 510  0,5 % và độ tro  10 % 0C

2 Áp suất:

- Cửa ra máy nén Tuốcbin tuần hoàn:  0,5 % và độ tro  10 % 34,4 Mpa

- Thùng chứa trung gian:  0,5 % và độ tro  10 % 2,35 Mpa

- NH3 láng đến thùng cao vị:  82 %, 1 Mpa

BÁO CÁO THỰC TẬP HANICHEMCO

II.5- PHÂN XƯỞNG TỔNG HỢP URấ

 Sơ đồ khối cương vị:

II.5.1 Cơ sở hoá lý của quá trình tổng hợp Urờ

II.5.1.1.Điều kiện tổng hợp Urờ

Urờ được tạo thành từ NH3 láng và CO2 khí theo phương trình tổnghợp sau:

và NH3 tiếp xúc với nhau Phản ứng (2) xẩy ra chậm hơn do đó nó quyếtđịnh tốc độ phản ứng tổng hợp Urờ

Người ta đã làm nhiều thí nghiệm để kiểm định tổng hợp Urờ trước.Khi đun nóng NH3 và CO2 trong bỡnh kớn thỡ hỡnh thanh Urờ Tốc độ tạothành Urờ sẽ tăng đáng kể khi có mặt của nước trong bình chứa NH3 và

CO2 Khi nhiệt độ từ 80 100 6,5 vạn tấn NH 0C, tốc độ tạo thành Urờ cũn rất chậm, khinhiệt độ đến 1300C thì tốc độ phản ứng tạo thành Urờ bắt đầu tăng nhanh

và sẽ tăng nhanh hơn khi ta tăng nhiệt độ

Mét thí nghiệm khác khi cho Amonicacbonat vào bỡnh kớn rồi đunnóng lên, một phần cacbamatamụn bị phân giải thành NH3,CO2,H2O ởdạng khí làm tăng áp suất trong bình, ngăn cản phần cacbamatamon còn lạiphân giải thành khí Tiếp tục tăng nhiệt độ đền 1300C, tốc độ chuyển hoácacbamat thành Urờ tăng rõ rệt kèm theo việc tăng áp suất

áp suất phải duy trì lớn hơn áp suất phân giải cacbamat ở cùng nhiệt độ

Qua các thí nghiệm thực tế và trên cơ sở lý thuyết có thể rót ra một sốkết luận quan trọng như sau:

- Phản ứng giữa NH3 và CO2 tạo thành cacbamat (phản ứng 1) có tốc độphản ứng nhanh, có thể xẩy ra ở điốu kiện thường

- Phản ứng khử nước tạo thành Urờ của cacbamat đòi hỏi phải xảy ra ởnhiệt độ cao và tương đương áp suất cao Tốc độ phản ứng tăng theonhiệt độ và phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ

- Phản ứng tạo thành Urờ chỉ có thể xẩy ra trong pha láng do đó áp suất

và nhiệt độ tổng hợp phải đảm bảo duy trì được pha láng trong tháptổng hợp

II.5.1.2 Lùa chọn điều kiện tổng hợp và các nhân tố ảnh hưởng đến quá