Đồ án nhập môn quá trình sản xuất ammoniac (nh3) đi từ nguồn nguyên liệu than đá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN NHẬP MƠN Q trình sản xuất ammoniac (NH ) từ nguồn nguyên liệu than đá HÀ NỘI, 2/2023 1 Xem lại cách trình bầy trang bìa file hướng dẫn!!! Căn chỉnh lề, hình ảnh bảng liệu file hướng dẫn Phân công phần việc nhóm ghi rõ nhóm trưởng, trình bày trang đầu Kết thúc chương sang trang Chương chương lộn xộn, chưa rõ ý Theo thầy em nên kết hợp chương lại thành chương tập trung vào công nghệ sản xuất NH3 từ than đá theo gian ý sau: Chương 3: Công nghệ sản xuất HN3 từ nguyên liệu than đá 3.1 Các cơng đoạn dây chuyền cơng nghệ - Hình vẽ sơ đồ khối - Mơ tả sơ đồ cơng nghệ 3.2 Cơng đoạn khí hóa than 3.3 Cơng đoạn tinh chế khí tổng hợp 3.4 Công đoạn tổng hợp NH3 Trong công đoạn trên, cần có sơ đồ cơng nghệ cơng đoạn, mơ tả cơng đoạn trình bày thiết bị cơng đoạn (hình vẽ, ngun lý làm việc) Bổ sung chương nói chất thải ảnh hưởng sản xuất NH3 từ than đá đến môi trường MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ AMONIAC 1.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA AMONIAC 1.2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC 1.3 TÍNH CHẤT VẬT LÝ 1.4 ỨNG DỤNG 1.5 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NH3 1.6 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT AMONIAC 1.6.1 Đi từ nguyên liệu nhiên liệu rắn: (phương pháp khí hóa than nhiệt độ cao) 1.7 1.6.2 Đi từ ngun liệu khí lị cốc có chứa hydro 1.6.3 Đi từ nguyên liệu nhiên liệu thể lỏng thể khí 10 NGUYÊN LIỆU THAN ĐÁ 11 CHƯƠNG SẢN XUẤT AMONIAC TỪ NGUYÊN LIỆU THAN ĐÁ 12 2.1 XỬ LÍ THAN ĐÁ THÀNH NGUYÊN LIỆU KHÍ 12 2.1.1 Khí hóa than đá áp suất khí 12 2.1.2 Quá trình Koppers Totzek 12 Hình Sơ đồ Quá trình Koppers Totzek 13 2.2 2.1.3 Quá trình Shell 14 2.1.4 Quy trình Texaco 15 2.1.5 Quy trình Sasol- Lurgi 17 CÁC PHƯƠNG PHÁP, CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NH3 18 2.2.1 Công nghệ Haldor Topsoe 18 2.2.2 Công nghệ M.W.Kellog 22 2.2.3 Công nghệ Kruff Uhde 23 2.2.4 Công nghệ ICI 26 2.2.5 Công nghệ Brown Roo 27 CHƯƠNG SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ Q TRÌNH SẢN XUẤT .29 3.1 SẢN XUẤT KHÍ HĨA THAN QUA LỊ KHÍ HĨA THAN: 30 3.2 TINH CHẾ KHÍ NHIÊN LIỆU 34 3.3 3.2.1 Loại bỏ tạp chất lưu huỳnh 34 3.2.3 Phương pháp oxy hố khơng khí hồn tồn: 36 3.2.4 Phương pháp tổng hợp: 37 3.2.5 Tách CO2 khỏi khí nguyên liệu: 38 TỔNG HỢP NH3 39 3.3.1 Phản ứng tổng hợp amoniac 39 3.3.2 Tổng hợp amoniac áp suất cao: 39 3.3.3 Tổng hợp amoniac áp suất trung bình: 40 3.3.4 Tổng hợp amoniac áp suất thấp: 40 3.4 CÁC QUÁ TRÌNH VÀ PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG DÂY CHUYỀN HALDOL TOPSOE 47 3.4.1 Khử lưu huỳnh nguyên liệu: 47 3.4.2 Chuyển hoá khí CH4 47 3.5 CHUYỂN HOÁ CO Ở NHIỆT ĐỘ CAO VÀ THẤP 47 3.6 QUÁ TRÌNH METAN HỐ: 48 3.7 QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP AMONIAC 48 3.8 CÔNG ĐOẠN LÀM LẠNH BẰNG AMONIAC 48 3.9 THIẾT BỊ TỔNG HỢP AMONIAC 49 3.10 3.9.1 Loại làm lạnh gián tiếp: 49 3.9.2 Thiết bị làm lạnh trực tiếp: 52 CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SẢN XUẤT 53 3.10.1 Quá trình 53 3.10.2 Ưu điểm 53 3.10.3 Nhược điểm: Ảnh hưởng đến môi trường 54 3.10.4 Cơng cụ: Định nghĩa lị khí hóa than (tháp than hóa khí) 55 3.10.5 Phạm vi ứng dụng lị khí hóa than 57 3.10.6 Ưu điểm lị khí hóa than 58 3.10.7 Giới thiệu lị khí hóa than hệ 58 3.10.8 Ứng dụng lị khí hóa than Việt Nam 62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 Phụ lục 65 MỞ ĐẦU Amoniac sản phẩm ngành cơng nghệ hố học, có tâm quan trọng lớn phát triển ngành kinh tế quốc dân, đáp ứng nhu cầu sử dụng quốc gia công nghiệp tổng hợp phân bón dùng cho nơng nghiệp, hướng tổng hợp hữu khác, cơng nghiệp quốc phịng, cơng nghiệp dân dụng Vì mà sản phẩm amoniac có mặt giới sớm, ngày phát triển với công nghệ tổng hợp hãng giới nhằm tổng hợp amoniac từ nguồn nguyên liệu khác tuỳ theo đặc điểm quốc gia nguồn nguyên liệu Trong năm qua Việt nam sử dụng sản phẩm NH3, với lượng không nhỏ cho ngành nông nghiệp, quốc phịng, làm chất tải lạnh Vì việc phát triển lựa chọn cơng nghệ sản xuất NH3 đóng vai trò quan trọng phát triển chung ngành cơng nghiệp hố học Với lợi trữ lượng than đá lớn khu vực, sử dụng than đá vào công nghiệp phát triển công nghệ sản xuất NH3 hướng đắn, nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có Nguồn nguyên liệu Việt Nam với trữ lượng Ttt, nguồn nguyên liệu cho tổng hợp amoniac quan trọng nhất, mà nước nhà cần CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ AMONIAC 1.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA AMONIAC Amoniac hợp chất Nito (N) Hydro (H) có cơng thức hóa học NH3 Đây hợp chất vô cấu tạo từ nguyên tử Nito nguyên tử Hydro tạo thành liên kết bền Amoniac chất khí khơng màu, có mùi hăng đặc trưng Nó chất thải nitơ phổ biến, đặc biệt sinh vật sống nước, góp phần đáng kể vào nhu cầu dinh dưỡng sinh vật cạn cách đóng vai trị tiền chất thực phẩm phân bón Trực tiếp gián tiếp, chất xây dựng để tổng hợp nhiều sản phẩm dược phẩm sử dụng nhiều sản phẩm tẩy rửa thương mại 1.2 TÍNH CHẤT HĨA HỌC -Amoniac có tính khử – Amoniac bền nhiệt, bị phân hủy nhiệt độ cao theo phản ứng hóa học:  2NH3 → N2 + 3H2 N2 + 3H2 → 2NH3 – Amoniac tác dụng với ion kim loại chuyển tiếp tạp ion phức:  2NH3 + Ag+ → [Ag(NH3)2]+ – Amoniac Nguyên tử hidro amoniac bị nguyên tử kim loại kiềm nhôm:  2NH3 + 2Na → 2NaNH2 + H2 (350 °C)  2NH3 + 2Al → 2AlN + 3H2 (800-900 °C) – Amoniac tác dụng với dung dịch muối: Dung dịch amoniac có khả tạo kết tủa nhiều hidroxit kim loại khí tác dụng – Amoniac tính bazơ nên dung dịch amoniac làm cho quỳ tím hóa xanh cịn dung dịch phenolphlatein từ màu chuyển thành hồng Do để phát amoniac, người ta dùng quỳ tím ẩm để nhận biết – Amoniac tan nước – Amoniac tác dụng với axit tạo thành muối amoni 1.3 TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Amoniac thường tồn dạng khí, khơng màu, có mùi khó chịu Nồng độ Amoniac lớn gây chết người - Amoniac có độ phân cực lớn phân tử NH3 có cặp electron tự liên kết N–H bị phân cực Do NH3 chất dễ hố lỏng - Dung dịch Amoniac dung mơi hồ tan tốt: NH3 hồ tan dung mơi hữu dễ nước có số điện mơi nhỏ nước Kim loại kiềm kim loại Ca, Sr, Ba hòa tan NH3 lỏng tạo dung dịch xanh thẫm 1.4 ỨNG DỤNG Amoniac dụng rộng rãi đời sống ứng dụng công nghiệp Dưới vài ví dụ điển hình ứng dụng Amoniac -Phân bón:  Trên thực tế có đến khoảng 83% amoniac lỏng dùng làm phân bón tất hợp chất Nito có nguồn gốc từ NH3, cần thiết cho phát triển trồng  Năm 2004, amoniac sử dụng phân bón muối giải pháp Khi áp dụng cho đất, giúp cung cấp suất gia tăng loại trồng ngơ lúa mì  Tiêu thụ nhiều 1% tất lượng nhân tạo, sản xuất amoniac thành phần quan trọng ngân sách lượng giới -Dùng làm thuốc tẩy:  Amoniac dùng hộ gia đình dung dịch NH3 nước sử dụng làm chất tẩy rửa cho nhiều bề mặt Amoniac lỏng tạo ánh sáng rực rỡ  Trong đó, amoniac dùng để làm thủy tinh, đồ sứ thép không gỉ, hay sử dụng để làm lò nướng ngâm đồ để làm bụi bặm… -Trong ngành dệt may:  Amoniac lỏng sử dụng để điều trị nguyên liệu bông, cung cấp cho tài sản kiềm bóng sử dụng chất kiềm Đặc biệt, sử dụng để rửa tiền len -Xử lý mơi trường khí thải:  Amoniac lỏng sử dụng xử lý môi trường nhằm loại bỏ chất Nox, Sox khí thải khí đốt nguyên liệu hóa thạch than, đá… -Là chất chống khuẩn thực phẩm:  Amoniac chất khử mạnh, Amoniac khan sử dụng với mục đích thương mại để giảm loại bỏ nhiễm khuẩn thịt bị -Trong cơng nghiệp chế biến gỗ:  Amoniac lỏng sử dụng chế biến gỗ, làm cho màu sắc đậm khí Amoniac phản ứng với tự nhiên gỗ làm thay đổi màu sắc đẹp -Sử dụng ngành công nghiệp dầu khí:  Sử dụng Amoniac trung hịa acid, thành phần dầu thô bảo vệ thiết bị khỏi bị ăn mịn -Trong ngành cơng nghiệp khai thác mỏ:  Amoniac sử dụng để khai thác kim loại đồng niken molypden từ quặng họ 1.5 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NH3 Amoniac nguyên liệu quan trọng sản xuất phân bón hợp chất tổng hợp sản xuất với sản lượng hàng năm lớn giới Khoảng 80% sản lượng amoniac sử dụng để sản xuất loại phân bón Trên thực tế, sản lượng amoniac toàn cầu tăng liên tục nhiều năm qua để đáp ứng nhu cầu phân bón ngành nơng nghiệp giới Về mặt địa lý, khu vực sản xuất amoniac lớn giới bao gồm Bắc Mỹ, Châu Âu, Trung Đông, Ấn Độ Trung Quốc, Trung Quốc khu vực sản xuất Tại Việt Nam, Amoniac đóng vai trò sản phẩm trung gian quan trọng nhiều ngành công nghiệp, nguyên liệu thiếu nhiều dây chuyền sản xuất, đặc biệt dây chuyền sản xuất phân bón Urê, DAP, amoni nitrat… Nhu cầu tiêu thụ amoniac Việt Nam năm gần khoảng 1,4 triệu tấn/năm có xu hướng tăng thêm thời gian tới Về công nghệ sản xuất: Đa số nhà máy phân đạm lớn áp dụng quy trình cơng nghệ tổng hợp amoniac hãng Haldor Topsoe như: nhà máy Phân đạm Phú Mỹ PetroVietnam Bà Rịa - Vũng Tầu (đi từ khí tự nhiên) ký mua quyền công nghệ năm 2002; nhà máy Phân đạm Ninh Bình VINACHEM Ninh Bình (đi từ than đá) ký năm 2007; nhà máy Phân đạm Cà Mau PetroVietnam Cà Mau (đi từ khí thiên nhiên) ký năm 2008 Amoniac thuộc danh mục sản phẩm, hàng hóa nguy hiểm, quản lý chất lượng theo quy định pháp luật chất lượng sản phẩm, hàng hóa, theo tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia quan có thẩm quyền ban hành tiêu chuẩn người sản xuất công bố áp dụng Tuy nhiên, đến chưa có quy chuẩn kỹ thuật quốc gia amoniac nói chung hay amoniac cơng nghiệp nói riêng ban hành Sản phẩm amoniac nước chủ yếu sản xuất nhà máy sản xuất phân đạm Urê phục vụ cho nhu cầu sản xuất nhà máy này, lượng dư để bán thị trường nhỏ Hiện có sở có sản xuất amoniac, Cơng ty cổ phần Phân đạm Hóa chất Hà Bắc, Cơng ty TNHH Đạm Ninh Bình thuộc Tập đồn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM); Nhà máy đạm Phú Mỹ (Bà RịaVũng Tàu) Nhà máy đạm Cà Mau thuộc Tập đồn Dầu khí Việt Nam (PetroViệt Nam) Hai nhà máy Đạm VINACHEM sử dụng nguyên liệu từ than, nhà máy Đạm PetroViệt Nam sử dụng nguyên liệu đầu vào khí thiên nhiên Tổng công suất sản xuất amoniac đơn vị khoảng 1,5 triệu năm Ngồi cịn dự án sản xuất phân đạm chuẩn bị đầu tư Dự án sản xuất phân đạm từ than Nghi Sơn (Thanh Hóa) số dự án khác 1.6 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT AMONIAC 1.6.1 Đi từ nguyên liệu nhiên liệu rắn: (phương pháp khí hóa than nhiệt độ cao) 1.6.1.1 Nguyên liệu: -Than đá - Hơi nước - Khơng khí 1.6.1.2 Phương pháp -Than đá - Hơi nước - Khơng khí Phương pháp sản xuất mơ tả sơ đồ khối dưới: Hình Sơ đồ khối mơ tả q trình khí hóa than nhiệt độ cao 1.6.2 Đi từ ngun liệu khí lị cốc có chứa hydro 1.6.2.3 Nguyên liệu 10 3.9.2 Thiết bị làm lạnh trực tiếp: Quá trình điều khiển nhiệt độ tầng xúc tác thực trao đổi nhiệt trực tiếp khí phản ứng (khí nóng) khí ngun liệu (khí lạnh) Q trình đơn giản điều khiển nhiệt độ tốt khơng có nhược điểm thiết bị sử dụng phổ biến Với thiết bị phản ứng để tăng tốc độ phản ứgn dùng xúc tác hoạt tính lớn chia thành nhiều tầng Thiết bị tổng hợp amoniac Kellogg: Thiết bị tổng hợp ammoniac 52 Thiết bị tổng hợp ammoniac 3.10 CÁC YẾU TỐ CƠNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SẢN XUẤT 3.10.1 Q trình 3.10.1.12 Giới thiệu tổng qt q trình khí hóa than - Khí hóa than thực chất q trình dùng chất khí hóa (hơi nước khơng khí) phản ứng với than nhiệt độ cao, chuyển nhiên liệu từ dạng rắn sang dạng khí Sản phẩm thu gọi khí than với thành phần cháy chủ yếu là: H2, CO, CH4… - Khí hóa than quy trình cốt lõi để sản xuất amoniac Trung Quốc Q trình bao gồm khí hóa tầng cố định khí hóa than dạng dịng theo quy trình tổng hợp amoniac Trung Quốc Khí hóa tầng cố định than antraxit (AFB) trình tổng hợp amoniac truyền thống Trung Quốc Khí hóa than tầng cố định gồm q trình:  Q trình khí hóa thuận  Q trình khí hóa ngược  Q trình khí hóa liên hợp - Cơng nghệ khí hóa dịng chảy theo có ưu điểm cấp liệu linh hoạt, hàm lượng hắc ín thấp chuyển đổi nhiên liệu cao Do đó, cơng nghệ khí hóa dạng dòng ghiền than thành bột (PEF) tiếp tục thúc đẩy dần trở thành quy trình tổng hợp amoniac Trung Quốc Tại nút chuyển đổi công nghệ, việc xác định quy trình chất tạo tồn chuỗi cơng nghiệp dựa cơng nghệ PEF cần thiết 3.10.2 Ưu điểm 3.10.2.13 Nguyên liệu, giá thành - Khí hóa than đá áp suất khí trình ổn định sử dụng khơng khí áp suất khí quyển, khơng cần cơng đoạn tách khí, trang thiết bị tương đối rẻ - rẻ khoảng 30% so với trình khác (tính theo sản phẩm) 53 - Phương pháp cho phép khí hóa tất loại than, từ than non đến than già, kể loại đá dầu có hàm lượng tro cao (đến khoảng 50% tro) củi gỗ, (có độ ẩm đến 30%) Phương pháp không dùng loại than cám than bụi Phương pháp khí hóa tầng cố định cho phép sản xuất khí than có chứa nhiều hydrocacbon, khí sản phẩm có nhiệt cháy cao, có lợi dùng vào mục đích làm khí đốt 3.10.2.14 Chất lượng, số lượng sản phẩm - Phương pháp khí hóa tầng cố định, phương pháp khí hóa nghịch liên hợp, có ưu điểm sử dụng tất loại nhiên liệu ban đầu khác (về độ ẩm độ tro) mà khơng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng khí than Than từ vùng sấy qua vùng bán cốc nên ẩm chất bốc thoát hết, đến vùng khử vùng cháy than giữ nhiệt độ cần thiết cho phản ứng khử phản ứng cháy, chất lượng khí sản phẩm tốt - - Mất mát cacbon theo xỉ than phương pháp tương đối ít, theo chiều chuyển động than từ xuống nồng độ tác nhân khí O2, H2O tăng lên nồng độ cacbon pha rắn giảm dần 3.10.3 Nhược điểm: Ảnh hưởng đến môi trường Nhược điểm phương pháp mát nhiệt theo xỉ nhiều vùng tro xỉ tiếp xúc trực tiếp với vùng cháy, vùng có nhiệt độ cao, hiệu suất nhiệt q trình khơng cao Cơng nghệ AFB truyền thống tạo lượng đáng kể phenol, xyanua chất nhiễm khác, gây khó khăn việc xử lý khí thải nước thải Q trình sản xuất khí thường tạo số sản phẩm phụ làm ô nhiễm đất nước ngầm xung quanh nhà máy sản xuất, nhiều nhà máy khí thành thị 54 trước quan ngại môi trường nghiêm trọng, chi phí dọn dẹp khắc phục thường cao Các nhà máy khí sản xuất (MGP) thường đặt gần liền kề với tuyến đường thủy sử dụng để vận chuyển than để xả nước thải bị nhiễm nhựa hắc ín, amonia và/hoặc nhỏ giọt, chất thải hoàn toàn nhũ tương nước 3.10.4 Cơng cụ: Định nghĩa lị khí hóa than (tháp than hóa khí) Lị khí hóa than lị biến nhiên liệu than thành nhiên liệu khí Lị có dạng hình trụ đứng, phía có phận nạp than vào lị, phía có bể chứa tro xỉ Lị hoạt động dựa phản ứng khí than nhiệt độ cao KẾT CẤU LỊ KHÍ HĨA THAN 55 (1） Phễu than cám; Máy nạp than tự động; （2） （3） Cửa lò （4） Trang bị đothan; （5） Nắp lò; （6） Trụ đỡ （7） Kẹt nước; （8） Mũ gió （9） Dao gạt （10） Phễu tro sỉ （11） Van （12） Phễu tro sỉ （13） Van dưới; （14） Cửa khí than （15） Lỗ; （16） Hệ thống đáy lị （17） Cửa vào khí; （18） Hệ thống chuyển động （19） Hộp số 56 Trong lị khí than, than đưa từ xuống dưới, chất hố khí (khơng khí nước) đưa từ lên tạo luồng chuyển động ngược chiều sinh phản ứng hoá học trao đổi nhiệt lượng Như vậy, lị sinh khí than hình thành nhiều khu vực Chúng ta tạm gọi khu vực “ Tầng” Tầng xỉ, tro Tầng ơxi hố (tầng lửa ) Tầng hồn ngun.(khử) Tầng chưng cất khô Tầng sấy khô Tầng không (tầng trống rỗng) Sau phản ứng tầng kết thúc, thu chất khí than chủ yếu CO, nhân tố để gia nhiệt cho ngành cơng nghiệp 3.10.5 Phạm vi ứng dụng lị khí hóa than - Ngành công nghiệp sản xuất thép - Ngành công nghiệp sản xuất gốm, sứ, gạch Ceramic, gạch chịu lửa… - Ngành cơng nghiệp hóa chất: q trình sấy, nung, thu nhiệt nhà máy sản xuất bột giặt, phân hóa học… 57 - Ngành cơng nghiệp luyện kim, khí: cấp nhiệt cho trình thi cơng nhiệt luyện nung kim loại, tơi, ủ, ram chi tiết máy… - Ngành công nghiệp sản xuất hóa chất nhiều ngành sản xuất khác 3.10.6 Ưu điểm lị khí hóa than - Chủ động nguồn nguyên liệu nước - Tiết kiệm lên đến 50-70% so với phương pháp dùng Gas 40-50% so với dùng dầu - Dễ sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa - Không gây bụi ô nhiễm phương pháp đốt than truyền thống - Hoạt động ổn định, đảm bảo chất lượng sản phẩm - Dễ dàng điều khiển nhiệt độ theo ý muốn - Tự động hóa dễ dàng Thân ngồi tháp than hố khí làm thép Q235B, thân làm thép chịu nhiệt A515 3.10.7 Giới thiệu lị khí hóa than hệ 3.10.7.15 Đột phá cơng nghệ Lị khí hố than hệ 58 Kỹ thuật không cần chọc chng Lị than hóa khí (Lần đầu ứng dụng) Kỹ thuật giàu Oxy trình phản ứng tạo khí (Lần đầu ứng dụng) Kỹ thuật gia nhiệt nhiệt bão hoà tới khoảng 200 độ, cabon xỉ 5% (Lần đầu ứng dụng) Kỹ thuật làm nguội khí than phương pháp gián nước, bảo vệ môi trường Kỹ thuật xử lý tổng hơp nhiệt thừa nước thải Khí thuật sử dụng than cục 5A than ép đùn 100% để khí hố Kỹ thuật điều khiển trạm máy tính, 01 người vận hành nhiều lị Kỹ thuật máy nạp than tự động Kỹ thuật máy nạp than khơng có rị rỉ khí than 3.10.7.16 Ưu điểm 1) Cường độ lao động thấp Không chọc chng, nạp than tự động, điều khiển qua máy tính, trình độ tự động hóa cao, giảm cường độ lao động, người thao tác nhiều lò, tiết kiệm lao động 2) Khơng rị khí than Khơng có lỗ chọc chng, giải vấn đề rị khí, lị vận hành bình thường, hàm lượng CO tầm khơng gian thao tác lị, cải thiện mơi trường làm việc 3) Tiêu hao than thấp 4) Không kết khối thân lò, nhiệt độ lò cao, hàm lượng C tro xỉ thấp 5% so với lò cũ, sử dụng nước có hiệu hơn, khí than sinh sử dụng than 3～5% 5) Nhiệt trị khí than cao 6) Khơng kết khối thân lò, nhiệt độ lò cao, hàm lượng CO cao, hàm lượng CO2 giảm xuống, nhiệt trị khí than nâng cao 50～100 Kcal/m3。 7) Năng suất sinh khí cao Khơng kết khối thân lị, nhiệt độ lị cao, nạp than nhiều hơn, suất sinh khí nâng cao, từ 10% trở lên 8) Tuổi thọ sử dụng lâu 9) Chu kỳ đai tu từ năm trở lên 10) Thích ứng với loại than 59 11) Lị sinh khí khơng chọc chng đốt than loại, thích ứng với than đùn ép 3.10.7.17 So sánh cấu tạo lò kiểu cũ lò kiểu a Nắp lò máy nạp than Lò khí hóa than kiểu cũ sản xuất năm trước Trung Quốc loại lò thiết kế thích ứng với than cục chất lượng tốt, tức hàm lượng than từ 72% trở lên, tính ổn định nhiệt từ 65% trở lên, cường độ khí cao 70%, Nhiệt độ chảy cao 1350℃, đồng thời kích cỡ phải đạt 25－38mm Khi chất lượng than không đạt yêu cẩu trên, đặc biết Nhiệt độ chảy thấp, lị dễ bị kẹt Lúc chọc choòng để giảm xỉ than lò Nên lò cũ thiết kế có lỗ chọc chng, chỗ bị rị khí, sau thời gian sử dụng dài, tính bịt kín giảm xuống, dễ rị khí than, vừa lãng phí, lại làm hàm lượng CO khơng khí tăng lên, cơng nhân lâu nguy hiểm bị ngộ độc Lị sinh khí kiểu khơng cần chọc chịong mà thiết kế nắp kín giải vấn đề rị rỉ khí than Máy nạp than cũ kết cấu nắp chuông, sau thời gian sử dụng dài, hiệu bịt kín khơng tốt dẫn khí than đến phễu than gây lãng phí khí than Máy nạp than thay đổi kết cấu để giải vấn đề b Chiều cao thân lị Thân lị lị sinh khí kiểu cũ thấp,vì dễ xử lý xỉ kết dính lị, phải chọc chng, thao tác cho tầng ngun liệu khơng tiện, lò cũ thiết kế thấp để thuận tiện chọc chng, lại giảm nhiệt trị khí than sản lượng Đồng thời than thân lò thời gian ngắn, đốt khơng đầy đủ, làm xỉ than có hàm lượng carbon cao Thân lị khí than kiểu cao lị khí than kiểu cũ 1m trở lên 60 LÒ CŨ LÒ MỚI 61 3.10.8 Ứng dụng lị khí hóa than Việt Nam Ở Việt Nam, hấu hết lị khí hố than có xuất xứ từ Trung Quốc, số có xuất xứ từ châu Âu Đề nghiên cứu dây chuyền công nghệ, ta xem xét đánh giá dây chuyền khí hố than sử dụng Việt Nam Hiện nay, Việt Nam, hấu hết lị khí hố than sử dụng công ty, nhà máy Trung Quốc sản xuất nhập qua tập đồn, cơng ty Công ty cổ phần Tân Phát, Công ty Minh An Các đơn vị sử dụng lị khí hố than : nhà máy thép An Khánh, Nhíp (Hà Nội), Việt Đức (Vĩnh Phúc), Xuân Hưng, Thành Lợi (Đà Nẵng),Trường Thành, Prime, Đồng Tâm (Quảng Nam ) Vì vậy, ta nhận thấy lị khí hố than chủ yếu sử dụng nhà máy thép, nhà máy gốm, sứ, gạch men… Đối với Việt Nam chúng ta, việc nghiên cứu lị khí hố than nhiều nhà khoa học nghiên cứu, nhiên đến chưa có đơn vị chế tạo hệ thống khí hóa hồn chỉnh 62 KẾT LUẬN Mặc dù việc khai thác sử dụng than gây hậu xấu đến mơi trường (đất, nước, khơng khí ) Song nhu cầu than giới nói chung Việt Nam nói riêng khơng mà giảm Với trữ lượng khoảng 50 tỷ Việt Nam, than đá tập trung chủ yếu vùng Quảng Ninh, Đồng Bằng Sông Hồng, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Sông Đà, Sông Cả Đây nơi có mỏ than lớn khai thác đưa vào sử dụng Nhu cầu than nước ta có xu hướng tăng qua năm Điều xảy than đóng vai trị quan trọng cho sản xuất điện, cơng nghiệp, khí, Điều hồn tồn chấp nhận nước phát triển Việt Nam Công nghệ sử dụng than đá sản xuất Amoniac ngày sử dụng phổ biến sử dụng rộng rãi nước, chủ yếu sử dụng nhà máy thép, nhà máy gốm, sứ, gạch men… Một nhược điểm cơng nghệ khí hóa than so với refoming metan nước vốn đầu tư tương đối cao tiêu thụ lượng gần gấp đôi Nhưng mặt khác, q trình khí hóa dễ nâng cơng suất so với refoming nước.So với nhà máy 2000 tấn/ năm, đầu tư cho nhà máy 5000 tấn/ năm giảm 30% (tính theo sản phẩm) Tuy nhiên, vấn đề mấu chốt giá nguyên liệu Ví dụ, theo số liệu từ Ấn Độ, giá nguyên liệu năm 2002 sau: khí - USD/ Mbtu, napta - 120 USD/ Mbtu than - 10 USD/ Mbtu Như vậy, nhà máy amoniăc từ than có khả cạnh tranh Một giá khí thiên nhiên tiếp tục tăng, than đá phải câu trả lời cho nước nghèo khí thiên nhiên mà có nguồn than đá phong phú 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hiền Cơng nghệ chế biến khí tự nhiên khí đồng hành NXB khoa học kỹ thuật, 2002 Kỹ nghệ hợp chất vô Bộ môn Kỹ thuật vô Trường ĐHBK Hà Nội, 1970 Kỹ thuật hợp chất nitơ.Trường ĐHBK Hà Nội 1966 Lê Thị Tuyết Công nghệ sản xuất hợp chất nitơ Hà Nội, 2000 Khoa chức Sổ tay hoá lý Trường ĐHBK Hà Nội, 1972 Bộ mơn QT&TBCN hố cât trường ĐHBK Hà Nội Sổ tay QT&TBCN hoá chất, tập NXB Khoa học kỹ thuật, 1978 Bộ mơn QT&TBCN hố chất trường ĐHBK Hà Nội Sổ tay QT&TBCN hoá chất, tập NXB Khoa học kỹ thuật, 1978 Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam, ban quản lý dự án nhà máy đạm Phú Mỹ Giới thiệu tóm tắt dự án nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ, 6/2001 PGS.TS Đinh Thị Ngọ Hố học dầu mỏ khí Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2001 10 Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol A2, 1991 11 F.J.Brykowsky Amoniac and synthesis gas Noyes Data Corp, 1981 12 CRC Handbook of Chemistry and Physics David R Lide D Boco Raton – Ann Arbor – London – Tokyo, 1994 – 1995 64 65 ... hydro 1.6.3 Đi từ nguyên liệu nhiên liệu thể lỏng thể khí 10 NGUYÊN LIỆU THAN ĐÁ 11 CHƯƠNG SẢN XUẤT AMONIAC TỪ NGUYÊN LIỆU THAN ĐÁ 12 2.1 XỬ LÍ THAN ĐÁ THÀNH NGUYÊN LIỆU KHÍ ... HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ NH3 1.6 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT AMONIAC 1.6.1 Đi từ nguyên liệu nhiên liệu rắn: (phương pháp khí hóa than nhiệt độ cao) 1.7 1.6.2 Đi từ ngun liệu. .. Sơn (Thanh Hóa) số dự án khác 1.6 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT AMONIAC 1.6.1 Đi từ nguyên liệu nhiên liệu rắn: (phương pháp khí hóa than nhiệt độ cao) 1.6.1.1 Nguyên liệu: -Than đá - Hơi nước - Khơng