GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP
Giới thiệu khái quát đặc điểm của Nhà máy
Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành, còn được biết đến với tên giao dịch là Long Thành Super Phosphate Plant, tọa lạc tại Khu Công Nghiệp Gò Dầu, xã Phước Thái, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai Để biết thêm thông tin, quý khách có thể liên hệ qua điện thoại 0613.841188 hoặc fax 0613.841207.
Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành, thuộc Công ty phân bón Miền Nam, được khởi công xây dựng vào tháng 4 năm 1988 và chính thức khánh thành vào ngày 10 tháng 12 năm 1992.
Công suất thiết kế ban đầu của 2 dây chuyền sản xuất chính :
Axit sunfuric (H2SO4): 40.000 tấn/năm và Supe phốt phát đơn (phân lân) : 100.000 tấn/năm.
Tháng 8 năm 2005 hoàn thành xây dựng khánh thành và đưa vào sản xuất dây chuyền sản xuất Axit sunfuric số 2.
Nhà máy Supe Phốt Phát Long Thành, thuộc Công ty phân bón Miền Nam, được xây dựng tại khu công nghiệp Gò Dầu, xã Phước Thái, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai trên diện tích 80.000m² Theo quyết định số 303/CNNG-TCNS ngày 17/7/1991 của Bộ Công nghiệp, nhà máy chuyên sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm như Supe lân, axit sunfuric và các loại phân bón khác từ Supe phốt phát Đây là đơn vị duy nhất tại miền Nam sản xuất và cung cấp Supe lân và axit sunfuric, phục vụ chủ yếu cho nông nghiệp và ngành công nghiệp hóa chất tại các tỉnh phía Nam.
Nhà máy sản xuất đa dạng các loại phân bón Supe lân với các hàm lượng P2O5 khác nhau, nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng cho từng loại đất trồng và cây trồng cụ thể.
- Sản phẩm Supe lân M của Nhà máy được tặng huy chương vàng năm 1993,
- Sản phẩm Supe lân PA được cấp huy chương vàng năm 1995.
- Sản phẩm Supe lân 16,5% P2O5 hữu hiệu đoạt giải bông lúa vàng năm 1997.
- Sản phẩm thuốc trừ sâu công nghiệp (Na2SiF6) được công nhận huy chương vàng năm 1996 và 1998.
Sản phẩm Supe lân đã nhiều năm liên tiếp được người tiêu dùng đánh giá cao về chất lượng, và vinh dự nhận giải 3 hàng Việt Nam chất lượng cao do Đài Tiếng nói Nhân dân Thành phố Hồ Chí Minh tổ chức.
Nhà máy đã hoàn thành việc mở rộng dây chuyền sản xuất Supe phốt phát từ 100.000 tấn/năm lên 200.000 tấn/năm, cùng với việc xây dựng dây chuyền sản xuất axit sunfuric số 2 có công suất 40.000 tấn/năm, sử dụng thiết bị và công nghệ hiện đại.
Chúng tôi sản xuất và tiêu thụ hai sản phẩm chủ yếu là Supe lân và axit sunfuric theo kế hoạch của Nhà nước, nhằm đảm bảo sử dụng hiệu quả nguồn vốn Nhà nước và tạo ra thu nhập ổn định cho người lao động.
Sản phẩm phân bón của chúng tôi đa dạng với nhiều loại phân bón gốc phốt phát, đáp ứng nhu cầu của nông dân khu vực phía Nam, đặc biệt là đồng bằng Sông Cửu Long Chúng tôi cung cấp các sản phẩm như Supe lân, phân lân PA, phân lân M và nhiều loại phân bón đặc chủng cho từng giống cây trồng khác nhau.
* Sản phẩm về hóa chất: axit sunfuric kỹ thuật, axit sunfuric thương phẩm,
1.1.2 Cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý của Nhà máy
Nhà máy là doanh nghiệp Nhà Nước, hiện tại đang sử dụng mô hình quản lý kiểu trực tuyến chức năng, với số cấp quản lý là 2.
MÔ HÌNH TỔ CHỨC CƠ CẤU BỘ MÁY QUẢN LÝ
1.1.3 Chức năng nhiệm vụ cơ bản của các bộ phận quản lý
Các phòng ban trong bộ máy quản lý có mối quan hệ chặt chẽ, tạo thành chuỗi mắt xích liên hoàn dưới sự lãnh đạo của Ban Giám đốc Việc điều hành và quản lý được thực hiện một cách nhịp nhàng, khoa học và hiệu quả nhằm nâng cao sản lượng, chất lượng, giảm giá thành sản phẩm, và mở rộng quy mô hoạt động.
P GIÁM ĐỐC P GIÁM ĐỐC KỸ
HỢP P KẾ TOÁN P KỸ THUẬT SX P CUNG ỨNG KHO
PX AXIT PX CƠ ĐIỆN
Giám đốc chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ Nhà máy, chỉ đạo các bộ phận tài chính, kế toán, kế hoạch kinh doanh, tổ chức hành chính và quản lý kinh doanh Sự tham mưu từ cán bộ quản lý và các bộ phận chuyên môn giúp giám đốc điều hành công việc một cách hiệu quả nhất.
* Các Phó Giám đốc chịu sự ủy quyền của Giám đốc phụ trách về công tác kỹ thuật, kinh doanh của Nhà máy.
Chịu sự điều hành trực tiếp của Giám đốc, phòng Tổng hợp có chức năng và nhiệm vụ quản lý về nhân sự, tiền lương, tổ chức hành chính.
Phòng Tổng hợp chịu trách nhiệm đào tạo và sắp xếp lao động hợp lý, tính lương và thưởng, theo dõi tình hình lao động, cũng như giải quyết các chế độ cho người lao động Đồng thời, phòng cũng xây dựng nội quy công tác và chế độ làm việc phù hợp với quy định của Nhà Nước và Nhà máy.
- Theo dõi tình hình tăng giảm lao động và quản lý lao động.
- Quản lý các chế độ BHXH, BHYT cho CBCNV trong Nhà máy
- Trực tiếp quản lý các bộ phận hành chính, khối phục vụ như : đội bảo vệ, nhà ăn ka, y tế , đội xe…
Chịu sự điều hành của Giám đốc, phòng Kế toán thực hiện các nghiệp vụ quản lý và sử dụng nguồn vốn.
Phòng kế toán đóng vai trò quan trọng trong việc ghi chép và phản ánh chính xác, kịp thời và liên tục tất cả các nghiệp vụ kinh tế phát sinh, đảm bảo tính hệ thống và minh bạch trong công tác kế toán.
Cung cấp thông tin về tình hình sản xuất kinh doanh cho Giám đốc Phân tích hoạt động kinh tế và lập báo cáo tài chính.
Kiểm tra tình hình thực hiện các chế độ hoạch toán và quản lý tài chính là cần thiết để đảm bảo tính minh bạch và hiệu quả trong việc sử dụng tài sản Đồng thời, việc kiểm tra việc sử dụng và bảo quản tài sản, vốn cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì giá trị và nâng cao hiệu suất hoạt động của tổ chức.
Để đảm bảo ngân sách được trích nộp đầy đủ và đúng quy trình, Nhà nước cần thực hiện các biện pháp hợp lý trong thu chi, đồng thời thanh toán kịp thời và đầy đủ các khoản chi cho cán bộ công nhân viên cùng các hoạt động tài chính khác.
Phòng Cung ứng – Kho vận:
Dưới sự điều hành của Phó Giám đốc kinh doanh, Phòng Cung ứng – Kho vận chịu trách nhiệm lập kế hoạch cung ứng nguyên liệu, nhiên liệu và các vật tư thay thế sửa chữa thường xuyên.
Quản lý vật tư, nguyên vật liệu, thống kê vật tư tồn kho.
Quản lý sắp xếp kho tàn và đội xe, tiếp nhận cầu cảng hợp lý.
Phòng Kế hoạch – Thị trường:
Giới thiệu sản phẩm
Axit sunfuric kỹ thuật sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN2718 – 78:
- Hàm lượng căn không bay hơi ≤ 0.05%.
Axit sunfuric là một hóa chất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt trong sản xuất phân khoáng, muối, axit khác, sản phẩm hữu cơ, sơn, bột màu, chất tạo khói và chất nổ Nó cũng được sử dụng trong ngành lọc dầu, luyện kim, gia công kim loại, sản xuất sợi nhân tạo và làm chất hút ẩm Cụ thể, để sản xuất 1 tấn P2O5 trong phân lân, cần tiêu thụ từ 2.2 đến 2.5 tấn axit sunfuric, trong khi để sản xuất 1 tấn sunfat, cần đến 0.75 tấn axit sunfuric.
Trong hóa học, axit sunfuric được xem là hỗn hợp của anhydric sunfuric với nước Công thức tổng quát: SO3.H2SO4 hay H2SO4.
Trong kỹ thuật thì hỗn hợp theo tỷ lệ bất kỳ của SO3 với nước đều gọi là Axit Sunfuric Trong đó: nSO3 + H2O = H2SO4 + (n – 1)SO3
Nếu tỷ lệ SO3/H2O < 1: gọi là dung dịch axit sunfuric
Nếu tỷ lệ SO3/H2O = 1: gọi là axit sunfuric khan hay monoaxit
Nếu tỷ lệ SO3/H2O > 1: gọi là dung dịch của SO3 trong axit sunfuric hay oleum hay axit sunfuric bốc khối.
Dung dịch axit sunfuric được đặc trưng bởi tỷ lệ phần trăm khối lượng của H2SO4 hoặc SO3 trong hỗn hợp Tính chất của axit sunfuric thay đổi đáng kể theo nồng độ của H2SO4.
Mono axit là một chất lỏng không màu và sánh, có khối lượng riêng 1.8305 g/cm³ ở nhiệt độ 20°C
Tính chất của axit sunfuric:
Nhiệt độ kết tinh của axit sunfuric và oleum tương đối cao, do đó cần quy định nghiêm ngặt nồng độ của chúng để tránh hiện tượng kết tinh trong quá trình sản xuất, bảo quản và vận chuyển.
Khi nhiệt độ tăng, nhiệt độ sôi của dung dịch axit đạt cực đại 336,5 °C tại nồng độ 98,3%, sau đó sẽ giảm Đồng thời, áp suất hơi của dung dịch axit giảm và đạt cực tiểu ở nồng độ 98,3%, trước khi tăng trở lại.
Khi tăng hàm lượng SO3 tự do:
- Nhiệt độ sôi của oleum giảm từ 296.2 0 C (ở 0% SO3 tự do) xuống 44.7 0 C (ở 100% SO3 – tức nhiệt độ sôi của SO3).
- Áp suất hơi trên oleum tăng
- Khối lượng riêng, nhiệt dung riêng Khi tăng nồng độ:
- Khối lượng riêng dung dịch axit tăng, đạt cực đại ở 98.3%, sau đó giảm.
- Nhiệt dung riêng dung dịch axit giảm.
Khi tăng hàm lượng SO3 tự do:
- Khối lượng riêng oleum cũng tăng, đạt cực đại ở 62% SO3 tự do, sau đó giảm.
- Nhiệt dung riêng của oleum tăng.
- Khối lượng riêng của axit và oleum đều giảm.
Nhiệt dung riêng của axit và oleum đều có xu hướng tăng Độ nhớt của axit ảnh hưởng lớn đến trở lực khi chảy trong đường ống hoặc máng dẫn, với độ nhớt cực đại của axit đạt 84.5% và của oleum đạt 100% H2SO4 cùng 50-55% SO3 tự do Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của axit sẽ giảm.
Chất thải: Khí SO2 thoát ra ở một số mặt bích hay ống dẫn khí Không được để hàm lượng SO2 trong khí quyển ở khu vực sản xuất quá 10mg/m 3
Khí SO3 thoát ra từ thiết bị hoặc đường ống có thể phản ứng với nước trong không khí ẩm, dẫn đến hình thành mù axit Để đảm bảo an toàn, hàm lượng SO3 trong không khí tại khu vực sản xuất không được vượt quá 1mg/m³.
Axit sunfuric rò rỉ từ thiết bị hoặc đường ống cần được khắc phục ngay lập tức Để xử lý, sử dụng vôi bột hoặc mùn cưa để trung hòa axit, sau đó quét dọn sạch sẽ Khi axit sunfuric rò ra từ ống gang dàn làm lạnh, nước tuần hoàn sẽ có tính axit, vì vậy cần trung hòa dòng nước bằng vôi để đạt pH từ 7 đến 7.5.
Super lân đơn là một hỗn hợp gồm có: các muối của axit photphoric, một lượng nhỏ axit photphoric tự do và apatit chưa phân hủy.
Công thức hóa học của các thành phần có trong super lân đơn như sau:
* Tính chất hóa lý của super lân đơn:
Super lân đơn là bột tơi xốp, có màu xám sẫm hoặc xám nhạt, với trọng lượng riêng từ 1,1 - 1,5 tấn/m³ Hàm lượng phốt phát trong super lân được tính bằng phần trăm anhydrit phốt phát, tương đương với phần trăm P2O5.
Phần P2O5 trong super lân ở dạng hòa tan trong nước (P2O5 hòa tan trong nước) gồm có Ca(H2PO4)2.H2O và H3PO4 tự do.
Các phốt phát như sắt, nhôm và CaHPO4 không tan trong nước, nhưng có thể hòa tan một phần hoặc hoàn toàn trong dung dịch citrat amon Điều này cho phép cây cối hấp thụ chúng, mặc dù quá trình này diễn ra chậm Đây được gọi là P2O5 hòa tan trong citrat.
Chất lượng của super lân được đánh giá theo hàm lượng P2O5 hữu hiệu (dạng
P2O5 mà cây có thể hấp thu được là tổng hợp của các dạng P2O5 hòa tan trong nước và hòa tan trong citrat amon Ngoài ra, trong phân super lân còn chứa một phần P2O5 không hòa tan trong citrat, nằm trong lượng apatit chưa được phân hủy, giúp cây trồng hấp thụ chất dinh dưỡng một cách hiệu quả.
Tổng các dạng P2O5 hữu hiệu và P2O5 không hòa tan trong citrat được gọi là
Tỷ lệ phần trăm của P2O5 hữu hiệu đối với P2O5 chung biểu thị mức độ phân hủy apatit bởi axit sunfuric gọi là hệ số phân hủy (K).
Super lân đơn là loại phân bón chứa phốt phát, giúp tăng cường dinh dưỡng cho cây trồng Phốt pho trong super lân thúc đẩy sự phát triển của cây có củ và hạt, tăng lượng đường ở cây có quả, đồng thời làm cho cây cứng cáp hơn, kháng sâu bệnh tốt Nhờ đó, cây trồng phát triển khỏe mạnh, mang lại năng suất thu hoạch cao cho các loại cây nông nghiệp và công nghiệp.
Ngoài ra super lân đơn còn dùng để sản xuất các loại phân bón hỗn hợp NPK
* Tiêu chuẩn nhà nước về super lân:
Super lân đơn được sản xuất tại công ty Super Phốt Phát Long Thành từ apatit Lào Cai, tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 4440-2004 của nhà nước.
Hàm lượng P2O5 tự do không lớn hơn: 4%
Hàm lượng ẩm không được lớn hơn: 11%
Super lân phải tơi xốp, màu sáng xám, không bị vón cục, không nhão bét. Super lân đơn sản xuất theo tiêu chuẩn thử nghiệm TCVN 4440-2004.
Theo Thông tư 36/2010/TT-BNNPTNT ban hành ngày 24/6/2010, Super lân đơn sản xuất tại nhà máy Super Phốt Phát Long Thành thuộc danh mục sản phẩm cần công bố hợp quy liên quan đến axit tự do.
Anhydric sunfuro SO2 là một khí không màu ở nhiệt độ thường, có mùi đặc trưng và gây kích thích mạnh cho mắt và đường hô hấp Khí SO2 dễ dàng hóa lỏng, với nhiệt độ hóa lỏng là 10.1°C ở áp suất thường Nó có khả năng tan nhiều trong nước và axit, mặc dù độ hòa tan trong hơi nước kém Khi nồng độ dung dịch axit tăng, độ hòa tan của SO2 ban đầu giảm đến mức tối thiểu tại 85% H2SO4, sau đó lại tăng lên Trong phản ứng hóa học, SO2 đóng vai trò là cả chất khử và chất oxy hóa.
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT SUNFURIC
Giới thiệu chung
Axit sunfuric, một hóa chất quan trọng, đã được biết đến từ thế kỷ IX nhờ vào nhà giả kim thuật Hồi giáo Ibn Zakariya al-Razi (Rhases), người được coi là người phát hiện ra chất này.
Axit sunfuric là một hóa chất thiết yếu, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế Đây là sản phẩm chủ yếu của ngành công nghiệp hóa chất, vì vậy công nghệ sản xuất axit sunfuric đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất.
* Đặc điểm của axit sunfuric:
- H2SO4 là axit hoạt tính mạnh.
- Kết tinh ở nhiệt độ 10,450 0 C, sôi ở nhiệt độ 296,2 0 C.
- H2SO4 hòa tan SO3 gọi là oleum (20, 25, 30, 35 65% SO3) Thực tế hay sản xuất oleum vì có thể tạo axit với nồng độ khác nhau.
* Vai trò của axit sunfuric:
Axit sunfuric là một thành phần thiết yếu trong hầu hết các ngành sản xuất hóa chất toàn cầu, từ sản xuất phân bón như Supephotphat và amoniphotphat, đến thuốc trừ sâu, chất giặt rửa tổng hợp, tơ sợi hóa học, chất dẻo, sơn màu, phẩm nhuộm, dược phẩm và chế biến dầu mỏ Sản lượng axit sunfuric của một quốc gia thường được coi là chỉ số phản ánh sức mạnh công nghiệp của quốc gia đó, cho thấy vai trò quan trọng của axit sunfuric trong nền kinh tế và sản xuất công nghiệp.
Axit sunfuric đã được biết đến từ lâu, với phương pháp đầu tiên được phát triển vào thế kỷ X thông qua chưng cất sunfat sắt, tạo ra SO2 và SO3 Tuy nhiên, phương pháp này có năng suất thấp và chi phí cao Đến cuối thế kỷ XV, axit sunfuric được điều chế bằng cách đốt lưu huỳnh và diêm tiêu cho y học Năm 1740, nhà máy sản xuất axit sunfuric đầu tiên được xây dựng ở Anh, sử dụng nguyên tắc đốt lưu huỳnh và muối nitrat trong bình kim loại, hấp thụ khí bằng nước Năm 1796, bình thủy tinh được thay thế bằng phương pháp phòng chì, nhưng quá trình này gây ra ô nhiễm do oxit nitơ thải ra Đầu thế kỷ XIX, việc đốt lưu huỳnh trong lò riêng và tách oxit nitơ đã giúp tăng năng suất và giảm giá thành Đến đầu thế kỷ XX, tháp đệm thay thế phòng chì, cho năng suất cao hơn, nhưng chỉ sản xuất axit sunfuric có nồng độ 75% và độ tinh khiết không cao Năm 1931, P Filit đề xuất phương pháp oxy hóa SO2 trực tiếp trên xúc tác Pt, dẫn đến sự hình thành phương pháp tiếp xúc.
Trong nghiên cứu, quá trình oxi hoá SO2 thành SO3 thường sử dụng các xúc tác như oxit sắt và oxit đồng Vào cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, các biện pháp khắc phục hiện tượng ngộ độc xúc tác đã được phát triển, dẫn đến sự gia tăng không ngừng trong sản xuất axit sunfuric Phương pháp này mang lại sản phẩm tinh khiết với nồng độ cao, cho phép sản xuất SO3 lỏng và ôleum với năng suất lớn Tuy nhiên, giá thành sản xuất vẫn cao do yêu cầu hệ thống tinh chế khí Axit sunfuric, một axit vô cơ mạnh, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Ngành phân bón hóa học tiêu thụ nhiều axit, đặc biệt là axit sunfuric, với nhu cầu sản xuất 1 tấn P2O5 cần từ 1,9 đến 2,5 tấn axit Axit sunfuric không chỉ được sử dụng để sản xuất amon sunfat mà còn để tạo ra nhiều loại muối sunfat, axit vô cơ như axit photphoric, axit boric, và axit flohidric Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bột màu vô cơ, sơn hữu cơ, sợi visco, tinh chế sản phẩm dầu mỏ, chất nổ, và tẩy gỉ kim loại, cũng như trong luyện kim các loại như nhôm, magiê, đồng, coban, niken và vàng Tại Việt Nam, trong thời kỳ kháng chiến chống Pháp, ông Phạm Đình Ái cùng một số cộng sự đã khởi xướng sản xuất axit sunfuric quy mô nhỏ Năm 1962, nhà máy axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc từ pirit với công suất 40.000 tấn/năm ở Lâm Thao đã bắt đầu hoạt động.
Tại Tân Bình và Thủ Đức, đã có 70 nhà máy sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc từ S, trong đó có nhà máy super phốt phát Long Thành với công suất 40.000 tấn/năm Đến năm 1992, tổng công suất axit sunfuric ở Việt Nam đạt 240.000 tấn/năm Hiện nay, nhà máy super phốt phát và hóa chất Lâm Thao có ba dây chuyền sản xuất axit sunfuric với công suất tương đương Để nâng cao năng suất, giảm tiêu hao vật chất và chi phí quản lý, các nhà quản lý cần cải tiến công nghệ, đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế, và cải thiện điều kiện lao động và môi trường Những nhiệm vụ này đòi hỏi sự hiểu biết vững chắc về lý thuyết và công nghệ sản xuất axit sunfuric mới nhất.
2.1.1.2 Tình hình sản xuất axit sunfuric trên thế giới
Tình hình sản xuất acid sunfuric trên thế giới:
Axit sunfuric có những đặc tính quan trọng và nhu cầu lớn trong ngành sản xuất công nghiệp hóa học, dẫn đến sản lượng axit này trên toàn cầu ngày càng tăng Biểu đồ dưới đây minh họa sự gia tăng này.
Từ đồ thị biểu diễn, ta có thể thấy được sản lượng axit sunfuric từ năm 1900 –
Năm 2001 chứng kiến sự gia tăng mạnh mẽ trong sản xuất, đạt hàng trăm triệu tấn, khẳng định vai trò quan trọng của nguồn nguyên liệu này trong ngành công nghiệp sản xuất.
Mỹ là một trong những quốc gia hàng đầu thế giới về sản xuất axit sunfuric, với sản lượng đáng kể trong nhiều thập niên qua Dưới đây là đồ thị thể hiện sự biến động của sản lượng axit sunfuric mà Mỹ đã sản xuất trong các thập niên trước.
Hình 2.3 Sản lượng axit sunfuric trên thế giới
Hình 2.3 Sản lượng axit sunfuric và hóa chất cơ bản khác của Mỹ
Theo Vn Express, Trung Quốc hiện nay là quốc gia hàng đầu thế giới trong sản xuất axit sulfuric (H2SO4), chủ yếu sử dụng quặng pyrit trong quy trình sản xuất Theo Hiệp hội axit Trung Quốc, vào năm 2003, Trung Quốc đã vượt Mỹ để trở thành nước sản xuất axit sulfuric lớn nhất thế giới với sản lượng đạt 33,7 triệu tấn.
2004 sản lượng đã tăng lên 35 triệu tấn.
Trong giai đoạn 1995-2005, tiêu thụ axit sunfuric toàn cầu đã tăng 29%, mặc dù trước đó giảm 20% trong giai đoạn 1988-1993 Dự báo cho giai đoạn 2005-2010 cho thấy tiêu thụ axit sunfuric sẽ tăng khoảng 2,6% nếu kinh tế toàn cầu ổn định Các nước XHCN ở Châu Á là thị trường chính, chiếm 23% tổng tiêu thụ, tiếp theo là Mỹ với 20% Các quốc gia ở Châu Phi, Trung và Nam Mỹ, cùng Tây Âu, chiếm khoảng 10% tiêu thụ Năm 2005, tổng lượng axit sunfuric tiêu thụ trên toàn thế giới đạt khoảng 190 triệu tấn, tương đương giá trị 10 tỷ USD.
2.1.1.3 Tình hình sản xuất axit sunfuric trong nước
Axit sunfuric được sản xuất rộng rãi tại Việt Nam nhằm phục vụ cho ngành công nghiệp hóa học Ba công ty lớn trong nước sản xuất axit sunfuric bao gồm Nhà máy Super Phốt Phát Lâm Thao tại Phú Thọ, theo số liệu từ Sở Khoa học và Công nghệ Bến Tre.
Nhà máy sản xuất H2SO4 từ quặng pyrit và lưu huỳnh hóa lỏng nhập khẩu đã cải tiến công nghệ đốt lò và thay đổi tỉ lệ phối trộn nguyên liệu, biến công nghệ cũ của Liên Xô thành dây chuyền sản xuất H2SO4 hiệu quả Từ năm 1995, sản lượng axit sunfuric đạt 360 tấn/ngày, đồng thời giảm bụi xỉ bay xuống mức tiêu chuẩn Xỉ thải giảm từ 280 tấn xuống 80 tấn/ngày, và toàn bộ lượng axit thải bỏ trước đây đã được thu hồi H2SO4 được sản xuất theo phương pháp tiếp xúc, với chất xúc tác vanadi oxit để oxi hóa SO2 thành SO3.
Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành:
Hàng năm, sản lượng axit sunfuric (H2SO4) đạt khoảng 80.000 tấn, được sản xuất từ quặng sulfua sắt theo phương pháp tiếp xúc với chất xúc tác V2O5 Mặc dù giá lưu huỳnh nguyên liệu tăng mạnh, Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành thuộc Công ty Phân bón miền Nam vẫn đẩy mạnh sản xuất axit sunfuric để đáp ứng nhu cầu tăng đột biến Tính đến ngày 25/1/2008, nhà máy đã sản xuất gần 7.000 tấn axit sunfuric, đạt hơn 10% kế hoạch năm và gấp hơn 3 lần so với cùng kỳ năm 2007.
Nhà máy hóa chất Tân Bình:
Giới thiệu công nghệ sản xuất axit sunfuric
Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành sở hữu hai dây chuyền sản xuất axit sunfuric, hoạt động dựa trên phương pháp tiếp xúc với nguyên tố lưu huỳnh Công suất của nhà máy đạt 40.000 tấn axit sunfuric mỗi năm.
Nguyên liệu: Lưu huỳnh rắn dạng cục hay dạng vẩy, độ tinh khiết 99.9%. Quá trình gồm 4 giai đoạn chính:
- Nấu chảy lưu huỳnh rắn.
- Oxy hóa lưu huỳnh lỏng tạo SO2.
- Oxy hóa SO2 thành SO3 trên xúc tác V2O5.
Kho chứa lưu huỳnh Hóa lỏng Lò đốt
Tháp tiếp xúc Nồi hơi
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình sản xuất axit sunfuric
- Hấp thụ SO3 thành H2SO4. Sản phẩm là H2SO4 98,3%.
2.2.1 Nguyên liệu và nhiên liệu
Lưu huỳnh là nguyên liệu được sử dụng sớm nhất và hiệu quả nhất trong công nghệ Việc sử dụng lưu huỳnh giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí đầu tư và tiết kiệm chi phí nguyên liệu nhờ vào giá thành thấp của nó.
Khi đốt lưu huỳnh, ta thu được hỗn hợp khí chứa hàm lượng cao SO2 và O2, điều này rất quan trọng trong quy trình sản xuất axit sunfuric theo phương pháp tiếp xúc Lưu huỳnh có ít tạp chất, đặc biệt là asen, và khi cháy không tạo ra xỉ, giúp rút ngắn đáng kể dây chuyền sản xuất.
Lưu huỳnh chủ yếu được sản xuất từ nguồn lưu huỳnh thiên nhiên thông qua nhiều phương pháp tách, trong đó có phương pháp tuyển nổi và nấu chảy trực tiếp từ mỏ dầu Quá trình này bao gồm việc sử dụng nước để nấu chảy lưu huỳnh trong quặng tại các giếng khoan, sau đó thu hồi lưu huỳnh bằng không khí Ngoài ra, khí thải từ các ngành công nghiệp như luyện kim màu, gia công dầu mỏ và khí thiên nhiên cũng chứa nhiều hợp chất lưu huỳnh như H2S, SO2 và CO2.
Khí CO2 và H2S, sau khi được tách ra, có thể được sử dụng để sản xuất axit sunfuric hoặc lưu huỳnh Nhà máy Super Phốt Phát Long Thành đã chọn lưu huỳnh nguyên tố làm nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất axit sunfuric.
* Tính chất của lưu huỳnh:
Tinh thể lưu huỳnh có cấu trúc phức tạp và đa dạng, phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể Các thù hình của lưu huỳnh tạo ra nhiều cấu trúc tinh thể khác nhau, trong đó hình thoi và xiên đơn S8 là những dạng được nghiên cứu nhiều nhất.
Lưu huỳnh có phân tử lượng là 32.06 đvC Ở nhiệt độ thường lưu huỳnh ở hai dạng thù hình.
Bảng 1.1 Tính chất của lưu huỳnh
Tính chất Tinh thể hình thoi Tinh thể hình khối
Nhiệt độ nấu chảy của lưu huỳnh là 9.4 đến 10.8 độ C, với đặc tính dẫn nhiệt và dẫn điện kém, không hòa tan trong nước Khi ở trạng thái lỏng, thể tích của lưu huỳnh tăng lên 15% Tại 120 độ C, lưu huỳnh có màu vàng, linh động và độ nhớt thấp, nhưng khi nhiệt độ tăng, độ nhớt cũng tăng theo Ở 160 độ C, lưu huỳnh chuyển sang màu nâu, và ở 190 độ C, màu sắc trở thành nâu rất thẫm với độ nhớt thấp nhất Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng, độ nhớt của lưu huỳnh sẽ dần gia tăng.
Lưu huỳnh có độ nhớt thấp nhất ở 300 °C và bắt đầu sôi ở 446 °C Dưới điều kiện bình thường, lưu huỳnh tồn tại dưới dạng S8, S6, S4, S2, và khi nhiệt độ tăng, hàm lượng S2 gia tăng, đồng thời màu sắc của hơi lưu huỳnh cũng thay đổi Gần điểm sôi, hơi lưu huỳnh có màu da cam, sau đó chuyển sang màu đỏ ở nhiệt độ cao hơn và ánh sáng ở 650 °C Ở 900 °C, hơi lưu huỳnh có màu vàng đỏ chỉ tồn tại dưới dạng S2, nhưng khi giảm xuống 800 °C, S2 lại chuyển thành S6 và S8 Nhiệt độ bốc cháy của lưu huỳnh dao động từ 160 đến 260 °C, tuy nhiên, tốc độ cháy khá chậm Do đó, trong quá trình bốc dỡ lưu huỳnh từ tàu biển, cần chú ý tránh va chạm kim loại để giảm nguy cơ cháy.
Nhà máy lựa chọn lưu huỳnh rắn làm nguyên liệu chính cho dây chuyền sản xuất, do đó cần đảm bảo rằng các tạp chất có trong lưu huỳnh không vượt quá mức cho phép để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
- Hàm lượng asen không quá 0.0005%.
Hàm lượng bitum trong vật liệu không được vượt quá 0.2% Khi hàm lượng bitum vượt quá mức này, quá trình cháy trong lò đốt lưu huỳnh sẽ sản sinh ra CO2 và H2O Ở nhiệt độ 270°C, hơi nước sẽ phản ứng với SO3, dẫn đến sự hình thành mù axit trong tháp hấp thụ, gây ô nhiễm môi trường.
Không khí bao gồm 21% oxy và 79% nitơ, trong đó oxy được sử dụng để oxy hóa lưu huỳnh (S) thành SO2 và sau đó oxy hóa SO2 thành SO3 với sự hỗ trợ của xúc tác V2O5 Để đảm bảo quá trình này diễn ra hiệu quả, không khí cần được lọc sạch bụi tại tháp sấy bằng axit sunfuric, đạt độ ẩm dưới 0.01% (hay 0.08g/m³) Nếu độ ẩm vượt quá mức này, sẽ xảy ra hiện tượng sinh ra mù axit trong quá trình hấp thụ.
Không khí được sấy khô và tách dầu có áp suất 56kg/m 3 cung cấp cho các van điều chỉnh tự động của bộ phận máy do kiểm tra.
Không khí nén được sản xuất từ máy nén tại xưởng super phốt phát, sau đó được tách dầu và sấy khô Cuối cùng, không khí nén sẽ được chứa trong thùng chứa và cấp dầu cho bộ phận máy đo kiểm tra.
Nước làm lạnh axit là nước tuần hoàn tưới cho các dàn làm lạnh axit Yêu cầu nước tuần hoàn phải có độ pH = 7 – 7.5; nhiệt độ cao nhất là 35 0 C.
Nước lọc sạch dùng để pha vào axit monohydrat ở thùng tuần hoàn và pha loãng axit xuống 76%.
Nước mềm cung cấp cho nồi hơi: được chế biến tại xưởng axit xong được bơm lên thùng chứa, ở đây chúng được khử khí rồi bơm đến nồi hơi.
Nước ngưng: xả ra từ nồi hơi và lò nấu chảy lưu huỳnh được dẫn về thùng chứa để sử dụng lại.
Hơi nước bão hòa dùng để nấu chảy lưu huỳnh.
Dùng để khởi động xưởng, mỗi lần khởi động dùng hết 6 – 8 m 3
2.2.2 Các nguồn nguyên liệu khác
Nguyên liệu sản xuất axit sunfuric rất phong phú, bao gồm lưu huỳnh nguyên tố, quặng pyrit sắt, muối sunfat, hydrosunfua (H2S) và các chất thải khác.
Nhìn chung lưu huỳnh vẫn là loại nguyên liệu mang đến hiệu quả sản xuất cao nhất và đơn giản được quy trình công nghệ.
Pyrit thông dụng: Thành phần chủ yếu là FeS2, hàm lượng lưu huỳnh là 53.44% và sắt là 46.56% Là một khoáng vật màu xám, khối lượng đổ đống khoảng
2200 – 2400 kg/m 3 , trong có lẫn nhiều tạp chất như: hợp chất của Cu, Zn, Ag, Se,
Si, các muối cacbonat, sunfat canxi,… Vì vậy hàm lượng lưu huỳnh trong quặng khoảng 30 – 52%.
Có thể khai thác quặng ở Giáp Lai – Vĩnh Phú với hàm lượng thấp 20 – 30%
S, trữ lượng không lớn lắm.
Pyrit từ tính: Loại này gần giống với loại pyrit thông dụng, thường gặp là
Fe7S8 gọi là Pyrotin Hàm lượng lưu huỳnh thấp nên kỹ thuật đốt lò cũng hơi khác với loại quặng thông dụng.
Pyrit tuyển nổi là quặng được thu nhận qua quá trình làm giàu quặng bằng phương pháp tuyển nổi, với tỷ lệ thu hồi khoảng 80 – 85 tấn pyrit từ 100 tấn quặng Tuy nhiên, pyrit này có kích thước nhỏ và độ ẩm cao, gây khó khăn trong vận chuyển và đốt Do đó, cần giảm hàm ẩm trước khi sử dụng.
CaSO4 là nguồn nguyên liệu phong phú để sản xuất axit sunfuric, nhưng việc sử dụng nó đòi hỏi vốn đầu tư lớn Do đó, quá trình sản xuất axit sunfuric thường được kết hợp với sản xuất xi măng Bình quân, mỗi tấn xi măng sản xuất tương ứng với một tấn axit sunfuric.
Công nghệ sản xuất axit sunfuric 2
Hình 2.3 Sơ đồ khối công nghệ sản xuất xưởng axit số 2
2.4.2 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh quy trình
Lưu huỳnh rắn từ kho chứa được băng tải có năng suất 5 – 6 tấn/h, tốc độ băng tải 0.47m/s chuyển đến lò nấu chảy
Tại đây, hơi nước với áp suất 6kg/cm² được sử dụng làm tác nhân gia nhiệt, đi qua ống xoắn ruột gà để nấu chảy lưu huỳnh rắn thành dạng lỏng Nhiệt độ
Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất axit xưởng số 2
Lưu huỳnh sạch được bơm ly tâm J-1001A/B bơm vào lò đốt D-1001 với lưu lượng 0,683 Nm 3 /h, áp suất 3760 mmH2O
Dòng khí này đóng vai trò là tác nhân oxy hóa đồng thời tạo áp suất dương để hệ thống làm việc
Khác với dây chuyền 1, tác nhân sấy không khí ở đây là axit sunfuric 98,3% được tưới vào giữa tháp qua đĩa phân phối lỏng thấm ướt bề mặt đệm
Axit Sunfuric 98,3% có áp suất hơi nước cân bằng trên bề mặt rất thấp nên hấp thụ gần như hoàn toàn ẩm trong không khí.
Axit sau khi hấp thụ ẩm đạt nồng độ tưới 98,3% sẽ được kết hợp với dòng axit đã hấp thụ khí SO3, sau đó quay trở lại bồn chứa axit thành phẩm.
Không khí sau khi sấy khô được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt E-1001, nơi nó được làm nóng lên đến 230 độ C Sau đó, không khí này được đưa vào lò đốt theo hai dòng: dòng thứ nhất đi vào từ đỉnh cửa lò, trong khi dòng thứ hai, cùng với lưu huỳnh, được phun vào lò Dòng thứ hai có tác dụng tạo áp lực, giúp tán sương lưu huỳnh lỏng hiệu quả.
Các hạt lưu huỳnh lỏng rất mịn ở nhiệt độ cao sẽ nhanh chóng hóa hơi và phản ứng với oxy tạo khí SO2
Nhiệt độ trong lò đốt được duy trì ở mức cao khoảng 900°C nhằm giữ cho hơi lưu huỳnh chủ yếu ở dạng S2, từ đó ngăn chặn sự hình thành các dạng mạch xoắn S4, S6, S8, giúp quá trình đốt lưu huỳnh diễn ra triệt để hơn.
Lưu huỳnh hóa hơi càng nhanh quá trình đốt càng triệt để Phản ứng xảy ra trong lò đốt như sau:
Hỗn hợp khí thải từ lò đốt có nhiệt độ khoảng 1050 °C và nồng độ SO2 từ 10-11% thể tích Một phần của hỗn hợp khí này được sử dụng làm tác nhân gia nhiệt trong nồi hơi D-1002, nơi nó trao đổi nhiệt với nước, tạo ra hơi nước bão hòa ở áp suất khoảng 7 kg/cm² và nhiệt độ 200 °C, sau đó được dẫn đến bộ phận hóa lỏng lưu huỳnh Phần khí còn lại không qua nồi hơi được dùng để điều chỉnh nhiệt độ của dòng khí ra khỏi nồi hơi lên khoảng 420 °C.
Trên đường đi, hỗn hợp khí có thể mang theo bụi cơ học và lưu huỳnh thăng hoa, gây độc cho xúc tác Do đó, trước khi vào tháp tiếp xúc H – 1001, dòng khí được lọc qua thiết bị lọc khí nóng P-1001 để loại bỏ bụi, đảm bảo quá trình oxy hóa khí SO2 diễn ra hiệu quả.
Tháp tiếp xúc H – 1001 sử dụng chất xúc tác vanadi oxyt V2O5 có kích thước φ10 x 10 với bốn lớp có chiều cao khác nhau
Lưu lượng khí SO2 vào tháp đạt khoảng 15888 Nm³/h với nồng độ 10 – 11% thể tích và nhiệt độ 420 °C Phản ứng oxy hóa tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ khí sau mỗi lớp xúc tác Để duy trì phản ứng ở nhiệt độ tối ưu và bảo vệ xúc tác dưới ngưỡng nóng chảy 620 °C, khí sau khi qua mỗi lớp xúc tác được làm mát bằng các thiết bị trao đổi nhiệt.
Bảng 1.5 Nhiệt độ qua mỗi lớp xúc tác
Nhiệt độ khí( 0 C) Thiết bị trao đổi nhiệt
Mức độ chuyển hóa qua mỗi lớp xúc tác cụ thể như sau:
Bảng 1.6 Mức độ chuyễn hóa qua mỗi lớp
Lớp xúc tác Mức độ chuyển hóa (%)
Sau khi ra khỏi lớp 3, hỗn hợp khí SO3 được dẫn qua thiết bị trao đổi nhiệt
E – 1003 và E – 1004 được hạ nhiệt độ xuống 180 độ C trước khi đưa vào tháp hấp thụ F – 1002 để tiến hành quá trình hấp thụ lần 1 Tác nhân hấp thụ sử dụng là axit sunfuric 98.3% với lưu lượng khoảng 75 m³/h, được lấy từ thùng chứa axit tuần hoàn G – 1005 và được bơm qua thiết bị làm lạnh bằng nước E – 1006A trước khi vào tháp.
Hiệu suất hấp thụ là 99.9% Dung dịch axit sau hấp thụ được đưa về thùng chứa axit tuần hoàn G – 1005.
Hỗn hợp khí chưa hấp thụ được làm lạnh xuống 180 °C tại thiết bị E – 1005 trước khi đi vào tháp hấp thụ F – 1003 để hấp thụ lần thứ hai Axit sunfuric 98.3% được sử dụng làm tác nhân hấp thụ và được bơm vào tháp qua bơm J – 1002C Trước khi vào tháp, axit được làm lạnh bằng nước thông qua thiết bị trao đổi nhiệt.
E – 1006B đạt hiệu suất hấp thụ 99.9% Axit được tạo ra sẽ được chuyển về thùng chứa axit tuần hoàn G – 1005, trong khi phần khí không được hấp thụ sẽ đi qua nến lọc mù để loại bỏ mù axit.
Hiệu quả lọc mù của nến là 99% nên khí đi ra được thải ra khí trời qua ống khói với nồng độ SO2 thực tế đo được là 500ppm.
Sau khi đại tu, để đưa dây chuyền hoạt động trở lại phải tiến hành sấy lò đốt
D – 1001, sấy tháp tiếp xúc H – 1001, hoạt hóa xúc tác, kiềm hóa nồi hơi D – 1002, nung tháp lọc khí nóng
2.4.3.1 Sấy lò đốt lưu huỳnh
Sấy lò đốt lưu huỳnh: Mở cửa bích ống lắp vòi phun lưu huỳnh ở cửa lò bằng quạt thổi khí nén Đóng chặt các van.
Chuẩn bị khay và tôn mỏng để đốt lò.
Quá trình tiến hành chia làm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Đưa khay tôn vào lò, xếp củi lên khay, trong khi xếp không được để củi sát với gạch đề phòng củi cháy làm nứt gạch.
Trong quá trình đốt, cần điều chỉnh ngọn lửa để tốc độ nâng nhiệt từ 5 – 80 °C/h, nhằm tránh làm phồng rộp bề mặt Khi đạt nhiệt độ 100 °C, nước tự do trong các mạch vữa bắt đầu bay hơi Để đảm bảo nước trong các mạch bên trong bay hơi hoàn toàn, nhiệt độ lò được nâng lên 120 °C và duy trì trong 24 giờ.
Trong quá trình sấy lò, hãy sử dụng một tấm tôn nhỏ ở đầu ra của khói để kiểm tra mức độ bốc hơi nước và xác định thời điểm kết thúc quá trình tách ẩm.
Bay hơi ẩm liên kết và đốt dầu DO để tạo khí nóng qua cửa nồi hơi Khi quan sát thấy khói đen, cần đóng kín cửa nồi hơi Nhiệt độ trong lò tăng từ 120 đến 220 độ C với tốc độ nâng nhiệt khoảng 15 đến 20 độ C mỗi giờ Giai đoạn này kéo dài khoảng 7 giờ.
Quá trình nung lò, giai đoạn này kéo dài khoảng 48 giờ và được tiến hành đồng thời với quá trình nung lọc nóng và kiềm hóa nồi hơi.
Nâng nhiệt độ lò từ 220 – 800 0 C, tốc độ nâng nhiệt độ là 15 – 20 0 C/h Khi nhiệt độ trong lò đạt 800 0 C giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 4 giờ.
Mục đích kiềm hóa nồi hơi là để làm sạch bề mặt bên trong của nồi hơi và ống hơi, đồng thời hình thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại.
Trước khi kiềm hóa nồi hơi phải kiểm tra toàn bộ hệ thống.
Sau khi vệ sinh sạch sẽ bên trong nồi hơi, cần kiểm tra kỹ lưỡng an toàn cho các van an toàn, ống đo mức, đồng hồ đo áp suất, cũng như đảm bảo rằng các van xả và van cấp nước hoạt động hiệu quả.
Cấp nước vào rửa sạch nồi hơi, quan sát nước xả đáy tới khi nước xả sạch,trong thì đóng kín van xả
Cấp nước mềm vào nồi hơi tới mức 1/3 ống thủy.
Chuẩn bị thùng phi 200 lít rửa sạch.
Thoát bích lắp van an toàn, dùng mặt lỗ bích này để đưa hóa chất vào
Cân 85 kg NaOH (100%) hòa tan với 400 lít nước nóng trong thùng phi sạch
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ MÔI TRƯỜNG
Hệ thống an toàn lao động và thiết bị
Tất cả công nhân cần hiểu rõ nguyên lý vận hành máy và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định an toàn lao động, bao gồm việc đeo găng tay, khẩu trang, đi giày bảo hộ và mặc trang phục bảo hộ lao động.
Thận trọng khi làm việc tại các bộ phận nguy hiểm như: khuôn ép, máy đùn,
… có nhiệt độ cao, những trục cuốn và trục kéo của máy thổi màng, máy kéo chỉ, chú ý an toàn với xe nâng.
Khi xảy ra sự cố, cần ngay lập tức thông báo cho người có trách nhiệm để kịp thời xử lý, nhằm tránh ảnh hưởng đến những người xung quanh và bảo vệ tài sản của Công ty.
Không uống rượu, bia trước và trong giờ làm việc Không rời vị trí, đùa giỡn trong lúc làm việc.
Để đảm bảo an toàn trong khu vực sản xuất, cần thường xuyên kiểm tra hệ thống điện và theo dõi tình trạng máy móc Việc phát hiện sớm các hư hỏng bất thường là rất quan trọng Khi xảy ra sự cố, hãy dừng máy ngay và thông báo cho phòng kỹ thuật, tuyệt đối không tự ý sửa chữa nếu chưa được hướng dẫn.
Khi hết giờ làm việc phải tiến hành vệ sinh máy và khu vực sản xuất Kiểm tra toàn bộ hệ thống điện.
Nắm vững nguyên tắc mở máy, vận hành máy và tắt máy.
Trước khi khởi động máy, cần kiểm tra các bộ phận của máy Nếu phát hiện sự cố, hãy ngay lập tức thông báo cho trưởng ca và trưởng bộ phận để được kiểm tra và sửa chữa kịp thời.
Luôn chú ý theo dõi các thông số trên bảng điều khiển của máy để kịp thời điều chỉnh tránh làm hư hỏng sản phẩm và thiết bị.
Vệ sinh máy sau thời gian làm việc.
Hệ thống phòng chống cháy nổ và hiệu quả thực hiện tại nhà máy
Chấp hành nghiêm túc nội quy phòng cháy chữa cháy là điều cần thiết Các thùng chứa dung môi và xăng dầu phải được bảo quản, vận chuyển và sử dụng theo đúng quy định an toàn Phế phẩm cần được đặt đúng nơi quy định, trong khi quần áo và đồ dùng cá nhân không nên treo lên bảng điện hoặc khung máy để đảm bảo an toàn.
Trong các xưởng sản xuất, nguyên liệu thường có tính dễ cháy, kết hợp với nguồn điện cao áp và máy móc hoạt động ở nhiệt độ cao, tạo ra nguy cơ hỏa hoạn Do đó, việc thực hiện các biện pháp an toàn và thận trọng trong quá trình làm việc là rất cần thiết để bảo vệ tính mạng và tài sản.
Trong nhà xưởng và ở vị trí đặt máy, thiết bị được bố trí các dụng cụ phòng cháy chữa cháy.
Sắp xếp vật tư và hàng hóa trong kho một cách gọn gàng và sạch sẽ, phân loại theo từng nhóm và tạo khoảng cách an toàn với tường để thuận tiện cho việc kiểm tra và xử lý khi cần thiết.
Phương tiện, dụng cụ chữa cháy phải để ở nơi dễ thấy, dễ lấy khi cần thiết, không được sử dụng vào mục đích khác.
Cấm hút thuốc trong toàn bộ xưởng sản xuất, kho, phòng làm việc và các khu vực công cộng như văn phòng, phòng họp Nếu cần cho phép hút thuốc, phải thiết lập khu vực riêng biệt dành cho người hút thuốc.
Không được mang vũ khí, chất dễ cháy nổ vào cơ quan.
Tránh sử dụng các thiết bị có khả năng tạo ra tia lửa điện như bật lửa, máy ảnh, và điện thoại di động ở những khu vực có nguy cơ cháy nổ cao.
Người lao động phải được huấn luyện An toàn – Vệ sinh lao động và sát hạch đạt yêu cầu mới được giao nhiệm vụ.
Người lao động bị cấm làm việc khi có nồng độ cồn trong máu, không được bỏ vị trí làm việc để làm việc khác.
Các sự cố trong sản xuất và biện pháp khắc phục
Bảng 2.1 Các sự cố và biện pháp khắc phục của máy móc
Thiết bị Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục
- Lưu huỳnh sau khi qua máy lọc vẫn còn bẫn
- Lớp trợ lọc mỏng, lưới lọc bị thủng.
- Tăng thêm hàm lượng oxit nhôm.
- Vòi phun lưu huỳnh bị tắc.
- Lưu huỳnh bị bẩn do lọc kém.
- Kiểm tra bộ lọc lưu huỳnh và khắc phục.
- Nhiệt độ và nồng độ SO2 sau khi ra khỏi lò đột tăng giảm thất thường.
- Vòi phun lỏng bị hư.
- Kiểm tra thay vòi phun khác.
Nồi hơi tận dụng nhiệt - Khả năng bốc hơi giảm
- Mực nước trong nồi hơi quá cao.
- Giảm lượng nước cất vào nồi hơi.
- Nổ nồi hơi - Áp suất trong nồi hơi tăng
- Mở van xả vả tăng lượng nước cấp vào nồi hơi
- Không kiểm soát được mực nước - Tắc ống thủy - Dừng xưởng để sửa chữa. giảm. cao quá, lưu lượng khí vào máy quá lớn.
- Chưa giữ đúng chế độ nhiệt đã quy định.
Hoạt tính chất xúc tác có thể bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn và bột lưu huỳnh hóa rắn, chúng thường lắp đầy các lỗ xốp của lớp xúc tác Điều này xảy ra trong quá trình đường ống đẩy qua quạt K201.
- Kiểm tra các cặp nhiệt điện và đưa tháp về làm việc đúng nhiệt độ quy định.
Để đảm bảo hiệu quả trong quá trình chuyển hóa, cần kiểm tra hoạt tính của chất xúc tác và kiểm tra mức độ tạp chất trong khí SO2 trước khi vào tháp chuyển hóa Nếu nồng độ tạp chất cao, cần thực hiện các biện pháp khắc phục tại bộ lọc lưu huỳnh và lò đốt lưu huỳnh.
- Nhiệt độ vào lớp xúc tác I giảm.
- Không khí lạnh vào nhiều.
SO2 bằng cách tăng hàm lượng lưu huỳnh.
- Nhiệt độ ra lớp xúc tác I giảm.
- Giảm bớt tải cho đến khi nhiệt độ ra lớp I ổn định.
- Nhiệt độ ra khỏi lớp xúc tác I cao
- Điều chỉnh van vào lớp I.
- Nhiệt độ lớp II, III, IV giảm, lớp I bình thường.
- Lực cản tháp chuyển hóa tăng nhanh.
- Chất xúc tác bị vỡ vụn nhiều và ngày càng bị lèn chặt.
Khi dừng xưởng đại tu, cần tháo hết xúc tác ra và sàng bỏ bột vụn Sau đó, đổ vào tháp và thêm xúc tác mới để bù vào lượng bột đã loại bỏ.
- Không khí lọt vào hệ thống sau tháp sấy.
- Nhiệt độ axit tưới cao.
- Bịt kín chỗ hở không cho không khí vào.
- Kiểm tra giàn làm lạnh.
- Đuôi khí ở miệng ống thải ra rất to.
- Nồng độ axit tưới quá loãng.
- Lưu huỳnh vào lò đốt khi cháy tạo hơi nước
- Độ ẩm không khí sau sấy quá cao.
- Đưa trở lại nồng độ axit 98.3%.
- Kiểm tra lại chất lượng lưu huỳnh đã lọc và khắc phục.
- Khắc phục giống phần tháp sấy.
- Cách miệng ống khí thải khoảng 1m, đuôi khí ban đầu có màu nâu sau to dần và trắng đục.
Tháp hấp thụ chưa hết nồng độ SO3 do để nồng độ axit tưới cao quá quy định. Đưa trở lại nồng độ axit tưới 98.3%.
- Lượng axit tưới vào tháp hấp thụ chưa đủ.
- Nhiệt độ axit tưới cao quá quy định.
- Nồng độ axit tưới cao quá quy định.
- Bề mặt vòng đệm bẩn làm giảm bề mặt tự do của vòng đệm. nước tưới dàn làm lạnh axit F201.
- Đưa nồng độ axit tưới về 98.3%.
- Nếu đệm quá bẩn do sunfat sắt bịt kín phả dừng xưởng và dùng nước với áp lực
200 – 250 m3/h bơm vào giữa tháp (sẽ có quy định rửa riêng).
Tháp sấy - Không khí sau sau tháp sấy vẫn còn độ ẩm vượt quá 0.02%.
- Lượng axit tưới vào tháp chưa đủ.
- Nồng độ axit tưới quá thấp.
- Nhiệt độ axit tưới để cao quá 50 0 C, hấp thụ kém.
- Kiểm tra sự phân phối axit qua kính quan sát ở đỉnh tháp, tăng lượng nước, kiểm tra máy bơm.
- Đưa trở lại nồng độ axit 98.3%.
- Tăng lượng nước tưới dànE207, hạ nhiệt độ
40 0 C. Độ ẩm trong không khí vào lò cao quá 0.02%.
- Mặt bích ống khí từ tháp sấy đến quạt K201 bị hở, không khí ẩm lọt vào.
- Máy bơm axit sấy ngừng hoạt động mà quạt K201 vẫn chạy hút không khí qua tháp sấy mà không có axit tưới.
- Dùng ngọn đuốc lửa dò tìm chỗ hở rùi bịt kín lại.
- Ngừng ngay máy quạt K201 để sửa chữa hoặc thay bơm axit sấy.
3.3.2 Trong quá trình sản xuất
Khi xảy ra tình trạng mất điện đột ngột, cần ngay lập tức dừng hoạt động của xưởng bằng cách thực hiện các bước sau: đóng van pha nước từ thùng chứa T201 xuống thùng chứa axit tuần hoàn T203 để tránh làm loãng nồng độ axit, đồng thời đóng van đẩy của máy quạt K201 đang làm việc để ngăn không cho dầu khí lưu thông trong dây chuyền.
Tránh mọi việc có thể làm mất điện của bộ phận lò, bộ phận chuyển hóa. Khi mất điện một máy bơm:
Phải cho máy bơm dự phòng làm việc ngay sao cho thời gian ngưng là ngắn nhất.
Khi một trong hai máy bơm axit sấy hoặc hấp thụ ngừng:
Sau khi ngừng xưởng quá 8 giờ, khi khởi động lại, nhiệt độ vào và ra của các lớp xúc tác sẽ giảm và không thể tăng lên, điều này cho thấy các lớp xúc tác không hoạt động hiệu quả.
Phải cho ngừng ngay máy quạt K201 để tránh hút khí ẩm vào hệ thống và tránh khí thải SO3 ra ngoài trời mà không được hấp thụ triệt để.
Mở cửa bích ống lắp vòi phun S ở đỉnh lò. Đóng chặt van G1, G2, lắp đồng hồ đo nhiệt ở đỉnh lò.
Mở cửa vuông ra J202, đóng chặt van xiphia.
Chuẩn bị khay bằng tôn mỏng để đốt lò, có thể kéo tro ra được.
Đặt khay sấy vào lò và sắp xếp củi lên khay, lưu ý không để củi tiếp xúc gần với gạch để tránh tình trạng gạch bị nứt khi có lửa Sử dụng que và giẻ đã tẩm dầu để dễ dàng nhóm củi.
Tốc độ nâng nhiệt trong quá trình sấy lò là từ 5 đến 8 độ C/giờ Khi nhiệt độ đạt 120 độ C, cần giữ nhiệt độ này trong 24 giờ Để kiểm tra sự bốc ẩm và điểm kết thúc quá trình tách ẩm của lớp gạch xây lót, hãy đặt một tôn nhỏ trên đường khói ra đỉnh lò trong suốt quá trình sấy.
- Giai đoạn nung lò đốt F201 – Nung J202 : Lấy khay sắt tro ra, lắp bộ đốt dầu, xây gạch và bắt chặt cửa đốt củi lò đốt.
Lắp đặt cửa đinh lò đốt cần chú ý tránh bích cắm trước van A4 và đường ống phụ bổ sung không khí Đồng thời, cần lắp bích cắm trước cụm van bổ sung khí lạnh và chắn bích cắm sau E205, đồng thời mở cửa đáy E205 để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
- Mở van A1, A2 cung cấp cho quá trình đốt dầu.
Khởi động quạt, bơm dầu, mở van khí nén và mồi lửa Khi khí nóng được đưa vào cửa nồi hơi, cần quan sát để đảm bảo không còn khói đen trước khi đóng kín cửa Tăng nhiệt độ từ 15 – 20 °C cho đến khi khí nóng ở J202 đạt 450 °C và nhiệt độ trong lò đạt 750–800 °C Giữ nhiệt độ này trong 4 giờ để nung chín toàn bộ khối gạch trong F201 và khối đá thạch anh J202.
- Đồng thời với gian đoạn sấy lò, nung lò là quá trình kiềm hóa nồi hơi.
Giai đoạn sấy xúc tác:
- Chắn bích hai quạt khởi động, mở van xiphia và bắt chặt cửa J202.
- Tháo bích cắm trước van A4, đường ống phụ bổ sung không khí và đóng chặt van A4.
Thiết bị sơ đồ xúc tác:
- Không khí → tháp sấy→ quạt K202→ lò đốt F201 (không khí khô đi vào đỉnh lò đốt qua van A8, không cho không khí qua van A4)→ J202→ C201→ thải ra ngoài qua cửa đáy E205.
- Chạy bơm sấy trước 15 phút cho tháp sấy làm việc, sau đó chạy K201 với tải
140 – 150A Dùng không khí khô nóng, nâng nhiệt độ vào máy tiếp xúc từ 5 –
8 0 C/h, đến khi nhiệt độ trong lò đốt cân bằng với tháp tiếp xúc thì tiến hành gia nhiệt cho xúc tác.
Chạy quạt K201 và bơm dầu giúp đưa khí nóng trực tiếp vào tháp tiếp xúc, từ đó nâng cao nhiệt độ lò đốt Việc này đảm bảo nhiệt độ xúc tác đạt mức tối ưu cho quá trình hoạt động hiệu quả.
Nâng nhiệt độ từ 10 đến 15 độ C/h cho đến khi lớp xúc tác 1 đạt 420 độ C và lớp xúc tác 4b đạt 300 độ C Sau đó, duy trì nhiệt độ này trong 4 giờ để làm nóng toàn bộ khối xúc tác trong tháp tiếp xúc, hoàn tất quá trình nung xúc tác.
Trước khi tiến hành bơm lưu huỳnh lỏng, cần lắp vòi phun lưu huỳnh, tháo bích cắm sau E205 và đóng chặt cửa đáy E205 Sau khi kiểm tra toàn bộ hệ thống và đảm bảo thông thoáng, khởi động máy bằng cách chạy quạt K201 và bơm lưu huỳnh lỏng Lượng lưu huỳnh vào lò phải được điều chỉnh hợp lý, giữ nồng độ SO2 trong khoảng 4.5 – 5.5% thể tích Cuối cùng, tùy thuộc vào chế độ của tháp tiếp xúc, tăng dần tải để đưa hệ thống vào làm việc ở chế độ bình thường.
Trong quá trình khởi động xưởng, việc theo dõi máy móc thiết bị là rất quan trọng Cần ghi chép đầy đủ và trung thực các thông số kỹ thuật vào sổ nhật ký kỹ thuật để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Khởi động bộ phận đốt để tăng nhiệt độ khí SO2 trong lò đạt mức quy định, giúp phục hồi lớp xúc tác đủ nhiệt Sau khi hoàn tất, tắt bộ phận vòi đốt vào lò F201.
Sau khi hoàn tất đại tu, dây chuyền sẽ được đưa vào hoạt động trở lại để tiến hành sấy và nung lò F201, cũng như gia nhiệt máy tiếp xúc Đồng thời, quá trình này cũng bao gồm việc kiềm hóa hơi H202 và nung lọc khí nóng J202.
Nội quy an toàn trong phân xưởng axit
Tất cả nhân viên làm việc tại phân xưởng axit cần phải từ 18 tuổi trở lên, hoàn thành khóa học về quy trình sản xuất và an toàn lao động, và phải trải qua kiểm tra cũng như ký sổ theo dõi kỹ thuật an toàn.
Tất cả nhân viên làm việc tại phân xưởng axit cần được trang bị đầy đủ các phương tiện bảo hộ lao động phù hợp với từng vị trí sản xuất.
Máy chỉ được phép mở khi đã hoàn tất kiểm tra nội bộ và ngoại bộ, đảm bảo thiết bị đạt tiêu chuẩn an toàn cho cả người sử dụng và thiết bị, cùng với sự chấp thuận của người chỉ huy.
Khi dừng máy để sửa chữa phải thực hiện đúng quy trình: ngất điện treo biển, cấm đóng điện có người đang làm việc.
Với các thiết bị chịu áp suất, khi sửa chữa phải đưa áp suất về 0 và t < 40 0 C.
Khi sửa chữa ống dẫn thiết bị chứa và bơm axit, cần phải tháo hết axit và dùng vôi để trung hòa trước khi tiến hành sửa chữa Đồng thời, người thực hiện sửa chữa cũng cần biết vị trí của van nước sinh hoạt gần nhất.
Khi cần hàng các thùng tháp chứa axit phải tháo hết axit, dùng quạt thổi hết khí H2, H2S tránh gây nổ khi hàn.
Chỉ được hàng, sửa chữa các vỏ thiết bị có xây tốt khi được phụ trách an toàn phó giám đốc kỹ thuật cho phép.
Tuyệt đối cấm đổ nước vào axit đặc.
Không được bão dưỡng, vệ sinh máy khi máy đang hoạt động.
Khi có axit rõ từ trên cao phải khoanh vùng, treo biển “ Cấm Qua Lại” và tìm cách khắc phục ngay.
Nhà máy phải tổ chức khám sức khỏe định kỳ, bệnh nghề nghiệp cho tất cả mọi người.
Khi bị cháy nổ về điện phải lập tức tìm cắt cầu dao nơi gần nhất rồi mới được dập tắt lửa.
Khi bị điện giật phải lập tức tách người ra khỏi dòng điện sau đó mới cấp cứu v.v…
Khi gặp phải bỏng axit, cần ngay lập tức xối rửa vùng bị bỏng bằng nước sạch để loại bỏ axit Sau đó, sử dụng dung dịch NaHCO3 5% để trung hòa axit trước khi đưa bệnh nhân đến cơ sở y tế Ngoài ra, việc sử dụng vôi cũng rất quan trọng để trung hòa vết bỏng hiệu quả.
Cấm dùng đèn điện có điện thế lớn hơn 36V để sửa chữa trong các thiết bị.
Khi sửa chữa các thiết bị có khí độc phải đeo mặt nạ phòng độc và cử người quan sát.
Phải bố trí hệ thống nước cứu hỏa, dụng cụ chống cháy ở nơi quy định dễ thấy, dễ lấy và luôn được kiểm tra, vệ sinh.
Làm việc trên cao phải đeo dây an toàn Trong phân xưởng phải quy định nơi đổ chất thải.
Trong phân xưởng luôn luôn giữa gìn trong lành: Nồng độ SO2 < 10 mg/m 3 ,nồng độ 80 < 1 mg/m 3
Khi axit rò rỉ, cần sử dụng bột để trung hòa và quét sạch Sau đó, dùng nước để dội và dẫn axit xuống rãnh Nước thải có axit phải được trung hòa đến pH từ 7 đến 7,5.
Mọi người làm tại phân xưởng phải đượ bồi dưỡng độc hại, bảo hiểm theo chế độ hiện hành vệ sinh trước khi ăn và ra về.
Mỗi sáu tháng, tất cả nhân viên cần tham gia khóa học và kiểm tra an toàn tại sở theo dõi kỹ thuật an toàn Đồng thời, nhà máy cũng tổ chức khám sức khỏe định kỳ cho tất cả người lao động ít nhất một lần mỗi năm để đảm bảo sức khỏe nghề nghiệp.