giải pháp khắc phục môi trường trong sản xuất urea của công ty tnhh mtv phân đạm và hóa chất hà bắc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG oOo BÁO CÁO THỰC TẬP TẠI CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC Họ và tên : Nguyễn Đức Long Lớp : Kỹ thuật môi trường Khóa : 52 Hà Nội, 6/2011 Lời cảm ơn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: − Viện khoa học và Công nghệ môi trường − Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc đã cho phép và tạo điều kiện giúp đỡ tôi được thực tập tại Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc từ 14/6/2011 đến 22/6 /2011. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Vũ Ngọc Thủy và ThS. Đoàn Thị Thái Yên (Viện khoa học và Công nghệ môi trường) và các anh/chị kỹ thuật viên các xưởng Tạo khí, NH 3 , Urea (Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc) đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực tập. Hà Nội, 6/ 2011 Sinh viên: Nguyễn Đức Long ~ i ~ Mục lục Lời mở đầu………………………………………………………………… 1 Chương 1. Giới thiệu về Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc………………………………………………………………………. 2 1. 1. Thông tin chung…………………………………………………. 2 1. 2. Quá trình phát triển……………………………………………… 4 Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc…………………………………… 6 2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc…………………………. 6 2. 2. Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc……… 8 2. 2. 1. Xưởng Tạo khí……………………………………………………. 8 2. 2. 2. Xưởng NH 3 ……………………………………………………… 17 2. 2. 3. Xưởng Urea…………. ……………………………………………. 31 Chương 3. Vấn đề môi trường trong sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc…………………………………… 49 3. 1. Các dòng thải chính trong công nghệ sản xuất urea Hà Bắc……. 49 3. 1. 1. Xưởng Tạo khí…………………………………………………… 49 3. 1. 2. Xưởng Amoniac…………………………………………………. 50 3. 1. 3. Xưởng Urea……………………………………………………… 50 3. 1. 4. Các dòng thải khác……………………………………………… 50 3. 2. Khắc phục vấn đề môi trường trong sản xuất urea Hà Bắc…… 51 Kết luận và Kiến nghị………………………………………………………. 53 ~ ii ~ ~ iii ~ Nguyễn Đức Long Lời mở đầu Nội dung Báo cáo thực tập tại Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắcnày tập trung vào thuyết minhlưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc cùng với vấn đề môi trường kèm theo. Báo cáo thực tập được viết dựa trên kiến thức thực tế khi thực tập và tham khảo các tài liệu sau: − Thông tin từ trang web: http://www.damhabac.com.vn/ − Nguyễn Văn Linh (Phòng Kỹ thuật công nghệ - Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc). Giáo trình Lớp cán bộ, công nhân vận hành Dự án đạm Phú Mỹ tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. 11/2002. − Quy trình kỹ thuật của các xưởng Tạo Khí, NH 3 và Urea. Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng do thời gian thực tập hạn chế cho nên Báo cáo thực tập không tránh khỏi thiếu sót nhất định, rất mong được sự góp ý của các Thầy cô. Hà Nội, 6/2011 Sinh viên: Nguyễn Đức Long ~ 1 ~ Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO Chương 1.Giới thiệu về Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc 1. 1. Thông tin chung − Tên giao dịch quốc tế:HabacNitrogenous Fertilizer and Chemical Company Limited − Tên viết tắt: HANICHEMCO − Logo: − Chủ quản: Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM) − Địa chỉ: Phường Thọ Xương/ Thành phố Bắc Giang − Điện thoại: (0240)3854538 − Fax: (0240)3855018 − Email: pdhabac@hn.vnn.vn info@damhabac.com.vn − Website: http://www.damhabac.com.vn − Giấy chứng nhận kinh doanh số: 110340 − Số tài khoản: 10201 0000 4444 35 tại Ngân hàng Công thương Bắc Giang − Mã số thuế: 2400120344 − Ngành nghề kinh doanh: + Sản xuất, kinh doanh phân đạm; + Sản xuất, kinh doanh hóa chất cơ bản; + Sản xuất kinh doanh điện và quản lý lưới điện trong phạm vi Công ty; + Sản xuất, kinh doanh NH 3 lỏng, CO 2 lỏng và rắn, các sản phẩm khí công nghiệp; + Sản xuất kinh doanh hàng cơ khí; + Xây lắp các công trình, lập dự án đầu tư xây dựng các công trình, thiết kế thiết bị công nghệ công trình hóa chất; + Đầu tư và kinh doanh tài chính; + Xuất nhập khẩu, kinh doanh các sản phẩm hóa chất và phân bón; + Kinh doanh các ngành nghề khác. − Sản phẩm chính: urea, amoniac lỏng, CO 2 lỏng và rắn. − Tổ chức: 1/ Ban lãnh đạo: ~ 2 ~ Nguyễn Đức Long Chủ tịch hội đồng thành viên kiêm Tổng giám đốc: Ông Nguyễn Anh Dũng Hội đồng thành viên: Ông Đỗ Doãn Hùng Ông Phan Văn Tiền Bà Nguyễn Thị Thanh Minh Ông Đồng Văn Quyết Các Phó tổng giám đốc: Ông Đỗ Doãn Hùng Ông Phan Văn Tiền Ông Đỗ Minh Sơn 2/ Sơ đồ tổ chức (Hình 1): Hình 1. Mô hình quản lý trực tuyến, chức năng của HANICHEMCO 3/ Các thành viên: Các thành viên trực thuộc gồm 15 phòng, 11 đơn vị sản xuất và 2 đơn vị đời sống – xã hội. Các phòng nghiệp vụ, kinh tế: + Văn phòng; + Phòng Tổ chức nhân sự; + Phòng Bảo vệ quân sự; + Phòng Kế hoạch; + Phòng Thị trường; + Phòng Kế toán-Thống kê-Tài chính; + Phòng Vật tư-Vận tải. Các phòng kỹ thuật: + Phòng Kỹ thuật công nghệ; + Phòng Điều độ sản xuất; ~ 3 ~ Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO + Phòng Kỹ thuật an toàn-Môi trường; + Phòng Điện-Đo lường-Tự động hóa; + Phòng Cơ khí; + Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm; + Phòng Đầu tư xây dựng. Các đơn vị sản xuất: + Phân xưởng Than; + Xưởng Nước; + Xưởng Điện; + Xưởng Tạo khí; + Xưởng Amoniac; + Xưởng Uera; + Xưởng Vận hành và sửa chữa điện; + Xưởng Đo lường-Tự động hóa; + Xưởng Sữa chữa và lắp đặt thiết bị hóa chất; + Phân xưởng Than phế liệu; + Xưởng CO 2 . Các đơn vị đời sống – xã hội: + Nhà văn hóa; + Phân xưởng phục vụ đời sống. 4/ Số lượng cán bộ, công nhân viên: khoảng 2000 người 1. 2. Quá trình phát triển Ngày 18/2/1959 Chính phủ Việt Nam và Chính phủ Trung Quốc đã ký kết hiệp định về việc Chính phủ Trung Quốc giúp xây dựng Nhà máy Phân đạm Hà Bắc cho Việt Nam theo hình thức viện trợ không hoàn lại.Theo đó nguồn nguyên liệu đi từ than Hòn Gai và sản phẩm là NH 4 NO 3 và HNO 3 . Quý I năm 1960 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được khởi công xây dựng trên mặt bằng khoảng 40 ha tại phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang (hiện nay), toàn bộ thiết bị được thiết kế và chế tạo từ Trung Quốc. Dự định ngày 2/9/1965 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được khánh thành và đi vào sản xuất nhưng do chiến tranh phá hoại của Đế quốc Mỹ mà Chính phủ quyết định đình chỉ dự định này. Đầu năm 1973 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc bắt đầu được khôi phục và mở rộng sản xuất nhưng chuyển đổi sản phẩm sang urea. Tháng 6/1975 việc xây dựng và lắp đặt về cơ bản hoàn thành chuẩn bị chạy thử máy. Ngày 28/11/1975 sản xuất thành công NH 3 lỏng. ~ 4 ~ Nguyễn Đức Long Ngày 22/12/1975 sản xuất thành công urea. Ngày 30/10/1977 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được chính thức khánh thành. Giai đoạn 1976-1983 là thời kỳ sản xuất gặp nhiều khó khăn, chẳng hạn sản lượng năm 1981 chỉ đạt 9000 tấn urea bằng 9% công suất thiết kế. Ngày 10/10/1988 đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc với phương thức hạch toán kinh doanh theo cơ chế sản xuất hàng hóa. Ngày 13/02/1993 để phù hợp với tình hình kinh tế đất nước Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc. Thực tế giai đoạn 1995 – 1997 Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc sản xuất 80 000 tấn NH 3 / năm và 130 000 tấn urea/năm Giai đoạn 2000 – 2002 các chuyên gia Trung Quốc thực hiện Dự án cải tạo kỹ thuật Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc nâng công suất lên 90 000 tấn NH 3 /năm và 150 000 tấn urea/năm. Ngày 20/10/2006 chuyển đổi thành Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc. Năng lực sản xuất hiện tại: + urea ≥ 170 000 tấn/ năm; + NH 3 ≥ 100 000 tấn/năm; + CO 2 lỏng, rắn ≥ 30 000 tấn/năm. Các sản phẩm được áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001:2000 từ năm 2007 và đã đạt được nhiều danh hiệu chất lượng sản phẩm có uy tín. Các dự án trọng điểm đang triển khai: + Dự án đầu tư xây dựng công trình cải tạo - mở rộng nâng công suất lên 500 000 tấn urea/năm; + Dự án đầu tư dây truyền sản xuất hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) công suất 10 000 tấn/năm; + Dự án sửa chữa khôi phục đường sắt ga Bắc Giang - kho urea; + Dự án xây dựng khu tái định cư thuộc Dự án cải tạo - mở rộng nâng công suất lên 500 000 tấn urea/năm; + Dự án cải tạo, mở rộng tuyến đường Phạm Liêu đoạn đường từ cổng 1 đến cổng 2 (cũ); + Dự án đầu tư xây dựng Hệ thống thông tin quản trị doanh nghiệp tổng thể (ERP). Nhiệm vụ quan trọng/ Chiến lược phát triển của Công ty TNHH MTV Phân đạm và hóa chất Hà Bắc trong giai đoạn tiếp theo được xác định là góp phần đảm ~ 5 ~ Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO bảo cung ứng lượng urea cần thiết cho sản xuất nông nghiệp trong nước, hạn chế nhập khẩu như hiện nay và tiến tới xuất khẩu ra thị trường thế giới. Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc Urea Hà Bắc: Công dụng: - Trong nông nghiệp: phân bón cung cấp N cho cây trồng. - Trong công nghiệp: sản xuất chất dẻo, keo dán, nhựa tổng hợp, vecni và một số dược phẩm,… Chỉ tiêu chất lượng quan trọng: - Hàm lượng N ≥ 46% - Biuret (H 2 NCONHCONH 2 ) ≤ 1,5% - Hàm ẩm ≤ 0,5% Hình thức: Đóng bao trắng hoặc bao vàng, khối lượng tịnh 50 kg Sản lượng: Khoảng 170 000 tấn/năm Phân phối: Thị phần chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc 2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc Dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc gồm 3 xưởng chính: xưởng Tạo khí, xưởng Amoniac và xưởng Urea được thể hiện như Hình 2. ~ 6 ~ Hoi nước Sản phẩm phụ Than cục antraxit Điện Hóa chất khác Chất thải U r e a Xưởng Urea: Tổng hợp urea Không khí Xưởng Tạo khí: Tạo khí than ẩm: H 2 : N 2 = 3: 1, và các tạp chất (bụi, H 2 S, CO,…) Xưởng Amoniac: - Tinh chế khí: tách tạp chất trong khí than ẩm (H 2 S, CO,…) - Sản xuất nguyên liệu tổng hợp urea: NH 3 lỏng, CO 2 khí [...]... Dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc ~7~ Nguyễn Đức Long Hình 3 Sơ đồ khối lưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc ~7~ Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO Sơ đồ khối lưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc như Hình 3 Urea Hà Bắc được sản xuất từ nguyên liệu gồm than antraxit cục, hơi nước và không khí Quá trình khí hóa than gián đoạn theo phương pháp tầng ngọn lửa cố định Sản phẩm của quá trình khí hóa gồm CO... thành urea Ở đây quá trình tổng hợp urea mang tính tuần hoàn toàn bộ, tức là tất cả NH 3 và CO2 dư được đưa trở lại đầu hệ thống Dịch urea ra khỏi đỉnh tháp tổng hợp urea qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH3 chưa phản ứng, đồng thời nâng cao nồng độ urea, sau đó đi vào tháp tạo hạt Hạt urea đạt tiêu chuẩn kích thước, làm nguội, đóng bao và chuyển vào kho thành phẩm 2 2 Các xưởng chính trong. .. MPa/h 2 2 2 Xưởng NH3 2 2 2 1 Nhiệm vụ − Công đoạn tinh chế khí: Công đoạn tinh chế khí rất quan trọng trước khi tổng hợp NH 3 để sản xuất urea Hà Bắc Trong khí than ẩm có nhiều tạp chất hóa học và cơ học như CO, CO 2, CH4, Ar, H2S, COS, lưu huỳnh hữa cơ, tro bụi và dầu mỡ Trừ CH 4 và Ar được thải sau khi tổng hợp NH3 còn các thành phần khác đều phải loại bỏ tại công đoạn tinh ~ 17 ~ Báo cáo thực tập... lạnh , phân ly tách NH 3 lỏng đưa vào kho chứa CO2 thu được từ công đoạn hấp thụ CO2 được nén cao áp và đưa sang tổng hợp urea Nguyên liệu tổng hợp urea gồm NH3lỏng và CO2 khí NH3 lỏng đưa vào đáy tháp tổng hợp urea nhờ bơm tăng áp CO 2 cũng đưa vào đáy tháp tổng hợp nhờ máy nén khí Với điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp phản ứng tổng hợp urea xảy ra rất nhanh theo 2 giai đoạn: tạo cacbamat và cacbamat... H2 + [K]O CO + [K]O = CO2 + [K] Ở đây [K] là chất xúc tác và [K]O là chất trung gian Trong thực tế đang dùng chất xúc tác Co-Mo ký hiệu kỹ thuật là HB-3 và HB-4 Đây là loại phù hợp cho các nhà máy phân đạm cỡ vừa và nhỏ sử dụng nguyên liệu đi từ than, dầu mỏ, khí thiên hiên hay khí đồng hành Hiệu ứng nhiệt của phản ứng được biểu diễn bởi phương trình: − Trong đó: − Q – Hiệu ứng nhiệt, KJ/mol; T – Nhiệt... được đưa vào đoạn 1 của máy nén 6 cấp Dịch tananh sau hấp thụ được tái sinh và đưa trở lại , bọt lưu huỳnh được thu hồi thành sản phẩm phụ lưu huỳnh rắn Khí than ẩm sau khử H2S thấp áp vào đoạn I, II và III của máy nén 6 cấp để nén nâng áp suất lên 2,1 Mpa, nhiệt độ ≤ 40 oC rồi vào khâu biến đổi Đầu tiên qua bộ phân ly dầu-nước, tiếp theo qua 2 bộ lọc bằng than cốc để khử hết dầu, bụi và các tạp chất khác,... H2S trung áp rồi đi sang tháp hấp thụ CO2 và sau hệ thống này được gọi là khí tinh chế Khí tinh chế đi vào các đoạn 4 và 5 của máy nén 6 cấp Ra khỏi đoạn 5 của máy nén 6 cấp khí tinh luyện được đưa vào tháp khử vi lượng bằng dung dịch đồng kiềm và trở thành khí nguyên liệu tổng hợp NH3 Khí nguyên liệu qua đoạn 6 của máy nén 6 cấp, qua thiết bị phân ly dầu và đi vào tháp tổng hợp NH 3 Khí đi ra khỏi tháp... tăng áp và phun vào đỉnh tháp hấp thụ CO2 Nước ngưng của hệ thống được thu hồi về bể ngầm và qua bơm nước ngưng hồi lưu để tăng áp rồi bổ sung vào đỉnh tháp tái sinh thấp áp và đáy tháp tái sinh tăng áp để cân bằng lượng nước của hệ thống bị bốc hơi theo khí tái sinh và duy trì sản xuất bình thường Khí CO2 thoát ra khỏi dung dịch đi ra từ đỉnh tháp tái sinh thấp áp, vào bộ làm lạnh bằng nước để phân ly... nhanh Na 2V4O9 sinhra ở phản ứng thứ 2 không thể bị oxy của không khí oxy hóa trực tiếp, nhưng có thể bị tananh ở dạng oxy hóa oxy hóa ngay, còn tananh ở dạng khử có thể bị oxy của không khí oxy hóa trực tiếp oxy hóa tái sinh Cho nên trong quá trình hấp thụ khử S, Na 2CO3 đóng vai trò là chất hấp thụ còn tananh đóng vai trò là chất mang O2 Khi trong thể khí có chứa nhiều O2, CO2, HCN … còn có thể xảy... thuần khiết Công đoạn tinh chế khí gồm các khâu: + Khử H2S trong khí than ẩm; + Biến đổi CO; + Khử H2S trong khí biến đổi; + Khử CO2 Khâu khử H2S trong khí than ẩm có hệ thống thiết bị thu hồi lưu huỳnh như một sản phẩm phụ Khâu khử CO2 thu được CO2 thuần khiết ≥ 98%, ≤ 40oC làm nguyên liệu tổng hợp urea và sản xuất CO2 lỏng, rắn − Công đoạn tổng hợp NH3: Tổng hợp NH3 từ khí nguyên liệu N2 và H2 theo . Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc. Thực tế giai đoạn 1995 – 1997 Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc sản xuất 80 000 tấn NH 3 / năm và 130 000. sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc ………………………………… 6 2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc ………………………. 6 2. 2. Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc …… 8 2 nghiệp trong nước, hạn chế nhập khẩu như hiện nay và tiến tới xuất khẩu ra thị trường thế giới. Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc Urea Hà Bắc: Công