Báo cáo thực tập đạm phú mỹ công nghệ sản xuất amoniac

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 4 I. Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy: 4 II. Các phân xưởng chính của nhà máy: 4 III. Một số đặc điểm của nguyên liệu cũng như sản phẩm của nhà máy: 5 IV. Một số cải tiến nhà máy đã thực hiện: 7 V. An toàn lao động trong nhà máy: 7 V.1. Các quy định chung 7 V.2. Các yếu tố nguy hiểm trong sản xuất: 8 V.3. Các phương tiện và biện pháp bảo vệ người lao động: 10 PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AMONIAC CỦA NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 12 Chương 1: Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất ammoniac của nhà máy đạm Phú Mỹ. 12 Chương 2: Công nghệ sản xuất ammoniac của nhà máy đạm Phú Mỹ 13 I. Khử lưu huỳnh(S): 13 I.1.Quá trình hydro hóa: 14 I.2. Quá trình hấp thụ H2S: 18 II. Công đoạn reforming 20 II.1. Mô tả công nghệ quá trình reforming 20 II.2. Cấu tạo thiết bị reforming 29 II.3. Xúc tác reforming 33 II.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình reforming 35 III. CHUYỂN HOÁ CO 36 III.1. Tổng quan công nghệ 36 III.2. Lưu trình công nghệ 40 III.3. Thiết bị phản ứng 43 III.4. Một số vấn đề khi vận hành 46 IV. TÁCH CO2 47 IV.1. Tổng quan về quá trình tách CO2 47 IV.2. Mô tả công nghệ 49 IV.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cụm tách CO2 51 IV.4. Thiết bị chính 53 V. Metan hóa 57 V.1. Mục đích: 57 V.2. Mô tả công nghệ tổng quát: 57 V.3. Thiết bị Metan hóa 59 V.4. Xúc tác 60 VI. Công đoạn tổng hợp Amoniắc 61 VI.1. Lý thuyết quá trình 61 VI.2. Tổng hợp amoniắc 62 VI.3. Bình tổng hợp Amoniắc 10R5001 66 VI.4. Làm lạnh 71 VI.5. Thu hồi amoniắc 74 VII. CÔNG NGHỆ CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG THU HỒI CO2 78 VII.1. Mục đích, ý nghĩa của phân xưởng 78 VII.2. Công nghệ chung của cụm thu hồi CO2 78 VII.3. Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của cụm thu hồi CO2 81 VII.4. Dung môi hấp thụ KS1 85 VII.5. Thiết bị chính trong phân xưởng 86 VII.6. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 89 KẾT LUẬN 92

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 4

I Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy: 4

II Các phân xưởng chính của nhà máy: 4

III Một số đặc điểm của nguyên liệu cũng như sản phẩm của nhà máy: 5

IV Một số cải tiến nhà máy đã thực hiện: 7

V An toàn lao động trong nhà máy: 7

V.1 Các quy định chung 7

V.2 Các yếu tố nguy hiểm trong sản xuất: 8

V.3 Các phương tiện và biện pháp bảo vệ người lao động: 10

PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AMONIAC CỦA NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 12

Chương 1: Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất ammoniac của nhà máy đạm Phú Mỹ 12

Chương 2: Công nghệ sản xuất ammoniac của nhà máy đạm Phú Mỹ 13

I Khử lưu huỳnh(S): 13

I.1.Quá trình hydro hóa: 14

I.2 Quá trình hấp thụ H 2 S: 18

II Công đoạn reforming 20

II.1 Mô tả công nghệ quá trình reforming 20

II.2 Cấu tạo thiết bị reforming 29

II.3 Xúc tác reforming 33

II.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình reforming 35

III CHUYỂN HOÁ CO 36

III.1 Tổng quan công nghệ 36

III.2 Lưu trình công nghệ 40

III.3 Thiết bị phản ứng 43

III.4 Một số vấn đề khi vận hành 46

IV TÁCH CO 2 47

IV.1 Tổng quan về quá trình tách CO 2 47

IV.2 Mô tả công nghệ 49

IV.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cụm tách CO 2 51

IV.4 Thiết bị chính 53

V Metan hóa 57

V.1 Mục đích: 57

V.2 Mô tả công nghệ tổng quát: 57

V.3 Thiết bị Metan hóa 59

V.4 Xúc tác 60

VI Công đoạn tổng hợp Amoniắc 61

VI.1 Lý thuyết quá trình 61

VI.2 Tổng hợp amoniắc 62

VI.3 Bình tổng hợp Amoniắc 10-R-5001 66

VI.4 Làm lạnh 71

VI.5 Thu hồi amoniắc 74

VII CÔNG NGHỆ CHUNG CỦA PHÂN XƯỞNG THU HỒI CO 2 78

VII.1 Mục đích, ý nghĩa của phân xưởng 78

VII.2 Công nghệ chung của cụm thu hồi CO 2 78

VII.3 Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của cụm thu hồi CO2 81

VII.4 Dung môi hấp thụ KS-1 85

VII.5 Thiết bị chính trong phân xưởng 86

VII.6 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 89

KẾT LUẬN 92

NHẬN XÉT C ỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP

….,ngày tháng năm 2014

Xác nhận của đơn vị

(Ký tên, đóng dấu)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Thái độ tác phong khi tham gia thực tập:

2 Kiến thức chuyên môn:

-

-3 Nhận thức thực tế:

-

-4 Đánh giá khác:

- -

-5 Đánh giá kết quả thực tập:

Giảng viên hướng dẫn

(Ký ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU

Đối với sinh viên, thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn có ý nghĩa quan trọng trong quá trình học tập và trau dồi kiến thức Đây là dịp để sinh viên

chúng em có cơ hội tiếp cận với thực tế, tiếp cận với các thiết bị kỹ thuật, công nghệ của các quá trình công nghiệp, điều kiện công nghệ, phương thức vận hànhthực tế…Từ đó, sinh viên có những tầm nhìn mới mẻ hơn, sâu sắc hơn về các phương tiện kỹ thuật, cách thức nhìn nhận một vấn đề trong quá trình làm việc, cách vận dụng những kiến thức đã được học trong nhà trường vào thực tế công nghiệp Các thông tin, kinh nghiệm mang lại từ các đợt thực tập thực sự bổ ích cho sinh viên sau khi ra trường, làm việc

Trong thời gian thực tập tại Nhà máy, em được tìm hiểu công nghệ sản xuất ammoniac Haldor Topsoe của nhà máy và được hướng dẫn vận hành khởi động phân xưởng Từ đó giúp em có cái nhìn tổng quan và linh hoạt hơn các yếu

tố ảnh hưởng đến các cụm nhỏ trong xưởng, đến cả xưởng ammoniac Chúng

em còn phần nào hình dung được công việc của một DCS (kỹ sư vận hành), kỹ

sư công nghệ…

Sau thời gian thực tập tại Nhà máy đạm Phú Mỹ được sự chỉ bảo tận tình, hướng dẫn một cách cặn kẽ của các cán bộ, kỹ sư vận hành giúp em bổ sung những kiến thức thực sự hữu ích và quan trọng cho hành trang của mình sau khi

ra trường làm việc

Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Nhà máy đạm Phú Mỹ đặc biệt làcác anh chị tại phòng công nghệ sản xuất, các anh chị cô chú bên phòng an toàn

đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đợt thực tập này

Em cũng xin được cảm ơn các thầy cô bộ môn Công nghệ hữu cơ – hóa dầu đã tạo điều kiện cho em cơ hội được đi thực tế tại nhà máy

Phú Mỹ, ngày 8 tháng 03 năm 2014

Sinh viên thực tập

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ

I Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy:

Nhà máy Đạm Phú Mỹ thuộc PVFCCo (Tổng Công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí – đơn vị thành viên của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam) được đặt tại Khu Công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

Nhà thầu : Technip Italia và Samsung Engineering Hàn Quốc với tổng vốn đầu tư là 370 triệu USD và công suất thiết kế ban đầu là 740.000 tấn

ure/năm, với diện tích khuôn viên 63 ha

Nhà máy sử dụng công nghệ Haldor Topsoe Đan Mạch sản xuất

ammoniac với công suất là 1350 tấn/ngày và công nghệ Snampogrety Italia sản xuất ure với công suất 2200 tấn/ngày Đây là các công nghệ hàng đầu trên thế giới về sản xuất phân đạm với dây chuyền khép kín, nguyên liệu chính đầu vào

là khí tự nhiên, không khí, nước và đầu ra là ammoniac và ure Với chu trình công nghệ khép kín cùng với việc tự tạo điện năng và hơi nước giúp nhà máy hoàn toàn chủ động trong sản xuất

Nhà máy được khởi công xây dựng theo hợp đồng EPCC giữa Tổng công

ty Dầu khí Việt Nam và tổ hợp nhà đầu tư Technip/Samsung

Khởi công xây dựng nhà máy: 3/2001

Ngày nhận khí vào nhà máy: 24/12/2003

Ngày ra sản phẩm ammonia đầu tiên 4/2004

Ngày ra sản phẩm ure đầu tiên: 4/6/2004

Ngày bàn giao sản xuất cho chủ đầu tư: 21/9/2004.

Ngày khánh thành nhà máy: 15/12/2004

II Các phân xưởng chính của nhà máy:

Nhà máy gồm 3 phân xưởng chính là xưởng ammonia, xưởng ure, xưởng phụ trợ và các phòng/xưởng chức năng khác

- Phân xưởng tổng hợp ammoniac:

Có chức năng tổng hợp ammoniac và sản xuất CO2 từ khí tự nhiên, hơi nước và không Sau khi tổng hợp, ammoniac và CO2 sẽ được chuyển sang phân xưởng ure

- Phân xưởng tổng hợp ure:

Có chức năng tổng hợp ure từ ammoniac và CO2.Dung dịch ure tạo thành sau khi đã được cô đặc trong chân không sẽ được đưa đi tạo hạt.Quá trình tạo hạt được thực hiện bằng phương pháp đối lưu tự nhiên trong tháp tạo hạt cao

105m.Phân xưởng ure có thể đạt công suất tối đa 2.385 tấn/ngày

Mục tiêu đề ra trong năm nay của nhà máy là đạt công suất: 770.000 tấn

ure/năm

- Phân xưởng phụ trợ:

Có chức năng cung cấp nước làm lạnh, nước khử khoáng, nước sinh hoạt, cung cấp khí điều khiển, nito và xử lý nước thải cho toàn bộ nhà máy, có nồi hơi nhiệtthừa, nồi hơi phụ trợ và một turbine khí phát điện công suất 21MWh, có bồn chứa ammoniac cho phân xưởng ure khi công đoạn tổng hợp của xưởng

ammonia ngừng máy

III Một số đặc điểm của nguyên liệu cũng như sản phẩm của nhà máy:

Khí đồng hành mỏ Bạch Hổ, khí tự nhiên từ bồn trũng Nam Côn Sơn và các bể khác thuộc thềm lục địa phía Nam.

Nhiệt độ (oC) tại giao

25.0 (tối đa 40)24.5 (tối đa39.2)Điểm sương (oC) ở 25

-Bảng 1 : Yêu cầu kỹ thuật đối với khí tự nhiên

Với AMF là trường hợp vận hành bất thường của nguồn khí.Công suấtcủa nhà máy đã được tính toán trong giai đoạn thiết kế cơ sở

GPP trường hợp vận hành bình thường của nguồn khí, nồng độ lưu huỳnh cao nhất là 24ppm

Ammoniac:

NH3 %kl 99.8 (tối thiểu)

CO 2 :

Khí trơ (thể tích) 1% (tối đa)

Ure hạt:

Phân bố kích thước hạt 90%kl (tối thiểu) giữa 1.4 mm và 2.8 mm

Phân bố kích thước hạt 2%kl (tối thiểu) dưới 1 mm

IV Một số cải tiến nhà máy đã thực hiện:

Ngoài các hạng mục ban đầu, nhằm nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sản phẩm, sử dụng tối đa các nguồn lực của PVFCCo, đáp ứng một cách thuận lợi

và hiệu quả cho công tác sản xuất kinh doanh và cải thiện môi trường làm việc cho người lao động Tổng công ty đã hoàn thiện việc cải tạo, nâng cấp và đầu tư hạng mục và hệ thống công nghệ trong nhà máy:

- Hệ thống thu hồi khói thải CO2 để nâng công suất nhà máy từ 740.000

tấn/năm lên đến 800.000 tấn/năm đồng thời góp phần bảo vệ môi trường (từ quý IV năm 2010)

V An toàn lao động trong nhà máy:

- Khi vào nhà máy phải đeo biển tên theo quy định

- Khi làm việc trong khu vực công nghệ phải mang đầy đủ phương tiệnbảo vệ cá nhân như: giầy bảo hộ, mũ cứng, nút tai/ bịt tai chống ồn, kính vàquần áo BHLĐ…

3 Khi ra vào cổng nhà máy trong giờ làm việc, phải có giấy phép của Thủtrưởng đơn vị

4 Cấm những người không có trách nhiệm, những người có mùi bia rượu, cóbiểu hiện tâm thần vào nhà máy, khi vào nhà máy làm việc phải trong trạng tháikhỏe mạnh

5 Khi xảy ra tai nạn hoặc sự cố phải bình tĩnh xử lý và báo cáo theo quy định

6 Cấm hút thuốc và mang diêm quẹt hay các dụng cụ gây ra tia lửa, mang vũkhí, chất nổ hoặc các chất kích thích, chất gây mê, gây nghiện, chất ma túy…vào nhà máy

7 Chấp hành nghiêm chỉnh các nội quy, kỷ luật lao động, các quy trình thao tác,quy trình kỹ thuật an toàn Thực hiện đúng theo nhiệm vụ và quyền hạn đượcphân công Cấm không được tự ý đóng mở, thao tác sử dụng các máy móc, thiết

bị không thuộc phạm vi mình quản lý, không đùa giỡn trong khi làm việc

8 Phải biết cách bảo quản tốt, sử dụng đúng các dụng cụ cá nhân cần thiết chocông việc Tuân thủ tuyệt đối các quy định an toàn trong khi làm việc

9 Không được đi lại hay đứng gần những nơi kích cẩu, nơi rò rỉ, nơi thử áp hoặcđang rò khí, dung dịch

10 Cấm không được lái xe và các phương tiện vận chuyển khác khi không cógiấy phép Các loại xe chạy trong nhà máy phải tuân thủ các quy định giới hạntốc độ và trang bị lưới chống tia lửa khi vào khu vực công nghệ

11 Tuân thủ hệ thống cấp giấy phép làm việc Phải đặt các biển cảnh cáo chocông việc liên quan công nghệ và điện, không được di dời các biển báo này khikhông được phép của người có thẩm quyền

12 Nắm rõ vị trí, cách sử dụng các thiết bị an toàn, thiết bị chữa cháy và số điệnthoại liên lạc, cấm sử dụng chúng không đúng mục đích

13 Trước khi vào nhà máy phải được nghỉ ngơi thích đáng để đảm bảo sức khỏecho công việc Hết giờ làm việc phải rời khỏi khu vực sản xuất

V.2 Các yếu tố nguy hiểm trong sản xuất:

- Điện phân: phân hủy chất lỏng trong cơ thể làm phá vỡ thành phần máu và cácmô.

- Sinh học: gây co giật cơ bắp đặc biệt là cơ tim, phổi ngừng hoạt động, cơ quan

hô hấp và tuần hoàn nếu dòng điện truyền qua não làm phá hủy trực tiếp hệ thầnkinh trung ương

3 Cháy nổ:

- Cháy là quá trình kết hợp của chất cháy với oxy trong không khí hoặc các chấtoxy hóa khác mà kết quả là tỏa nhiệt và phát quang Cháy chỉ xảy ra khi hội tủ

đủ 3 yếu tố sau: chất cháy, chất oxy hóa và môi chất cháy

- Chất cháy có mặt hầu như khắp nơi nên nếu không có biện pháp phòng cháy sẽxảy ra cháy

- Nổ: Sự biến đổi vật chất cực kỳ nhanh chóng biến năng lượng của nó thànhcông cơ học để tác động vào môi trường xung quanh Đặc biệt hay xảy ra tại nhàmáy sử dụng nguyên liệu khí, khí nén

4 Chất độc, nguy hiểm trong nhà máy :

- Chất độc có thể ở dạng rắn, lỏng, bụi, khí, hơi và sương

- Chất nguy hiểm có thể phân loại vào một trong các loại sau: cháy hoặc nổ, ănmòn, độc, oxy hóa, có hại…

- Chất độc xâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô hấp, tiêu hóa và da

- Chất độc xâm nhập vào cơ thể gây rối loạn hoạt động bình thường, gây tổn hạihoặc hủy hoại các mô tạng trong cở thể con người, gây nhiễm độc cấp tính hoặcmãn tính tùy theo mức độ độc hại của chúng

- Trong sản xuất có sử dụng các chất ăn mòn theo yêu cầu của công nghệ như:các chất có tính axit, tính kiềm Chất ăn mòn gây mài mòn thiết bị, máy móc.Gây bỏng, kích ứng hoặc ăn mòn da

5 Tiếng ồn và rung:

- Tiếng ồn trong nhà máy gây ra bởi máy móc, máy công cụ Nó gây tổn thươngđến thính giác dẫn đến ù tai, đau tai thậm chí là điếc nếu tiếng ồn vượt quá tần

số âm thanh cho phép (> 85 dB)

- Rung: gây biến động chức năng sinh lý, mệt mỏi, rối loạn kinh nguyệt, sẩythai, đẻ non

V.3 Các phương tiện và biện pháp bảo vệ người lao động:

1 Tín hiệu, báo hiệu

- Mục đích: Nhắc nhở người lao động về mối nguy hiểm trực tiếp, khả năngnguy hiểm, hướng dẫn thao tác, đoán nhận quy định về kỹ thuật và ký thuật antoàn

-Các loại tín hiệu, báo hiệu :

Tín hiệu ánh sáng, âm thanh, chỉ báo (đồng hồ các loại), màu sơn, hình vẽ vàchữ, tín hiệu bằng tay

2 Đưa ra khoảng cách và giới hạn an toàn

- Mục đích: Xác định được các khoảng cách và giới hạn giữa người với côngtrình, thiết bị, phương tiện và giữa chúng với nhau nhắm đảm bảo an toàn chongười và thiết bị trong quá trình hoạt động

- Các loại khoảng cách và giới hạn an toàn sau:

3 Điều khiển từ xa

- Mục đích: Đưa người lao động ra khỏi vùng nguy hiểm

- Ứng dụng: Các công việc có nhiều yếu tố nguy hiểm độc hại mà khi người laođộng làm việc tại chỗ sẽ bị tai nạn hoặc ngộ độc thì phải sử dụng phương phápđiều khiển từ xa

4 Kiểm tra, nghiệm thử

- Mục đích: Xác định tình trạng kỹ thuật của thiết bị máy, các bộ phận củachúng và công trình để kịp thời sửa chữa, thay thế khi hư hỏng

- Kiểm tra, thử nghiệm được tiến hành định kỳ trước khi xuất xưởng, trước khiđưa vào sử dụng các thiết bị

nâng

5 Những biện pháp tổ chức kỹ thuật

- Bố trí các bộ phận nguy hiểm ở những vị trí mà người không ngẫu nhiên tiếpxúc

- Dùng điện áp an toàn

- Không phát sinh các yếu tố độc hại vượt giá trị cho phép

- Vận dụng màu sắc an toàn vào thiết bị công nghệ:

- Tổ chức lao động an toàn trong sản xuất: Bố trí chỗ làm việc giữa các máy mộtcách hợp lý Bố trí lao động hợp lý, đúng nghề, đúng khả năng…

- Huấn luyện an toàn cho người lao động

- Điều tra, thống kê, phân tích nguyên nhân gây ra tai nạn lao động

- Xây dựng quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn về kỹ thuật an toàn…

6 Phương tiện bảo vệ cá nhân

- Bảo vệ đầu: Mũ bảo hộ dùng để chống chân thương do va đập cơ học, chốngbẩn, chống điện giật

- Bảo vệ mắt: Kính bảo vệ, mặt nạ và tấm chắn bảo vệ mắt chống tác động củacác vật văng bắn như phôi, hóa chất… Tùy thuộc vào công việc mà chọn thiết bịbảo hộ khác nhau

- Bảo vệ cơ quan hô hấp: Khẩu trang, bình thở, bình tự cứu, mặt nạ phòng độcdùng để chống hơi khí độc, bụi

- Bảo vệ cơ quan thính giác: Nút tai, chụp tai để chống ồn

- Bảo vệ chân tay: Giầy, ủng, găng tay các loại bảo vệ chân tay khỏi tác dụngcủa điện, hóa chất, trượt ngã, tác nhân nóng, lạnh…

- Bảo vệ thân: Quần áo bảo hộ lao động chống bẩn, chống hóa chất…

PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AMONIAC CỦA NHÀ MÁY ĐẠM

PHÚ MỸ

Chương 1: Giới thiệu chung về công nghệ sản xuất ammoniac của nhà máy

đạm Phú Mỹ.

Quá trình sản xuất NH3 gồm 6 giai đoạn:

- Khử S: khử các hợp chất chứa S có trong dòng nguyên liệu khí tự nhiên ban đầu do các hợp chất này gây ngộ độc xúc tác cho các quá trình về sau

- Reforming hơi nước (sơ cấp và thứ cấp): cung cấp nguyên liệu N2 và H2 cho quá trình tổng hợp ammoniac từ nguyên liệu là khí tự nhiên, hơi nước và không khí

hợp NH3

- Tách CO2: do CO2 không có tác dụng trong quá trình tổng hợp NH3 với một lượng lớn nó tiêu tốn năng lượng cho máy nén, ảnh hưởng đến xúc tác Và thu

CO2 cho quá trình tổng hợp ure

- Metan hóa: chuyển hóa CO, CO2 thành CH4 do chúng độc hại đối với xúc tác tổng hợp NH3

- Tổng hợp NH3

với tỷ lệ ~ 3:1 sau khi qua quá trình tinh lọc khí (làm giảm hàm lượng CO và

liệu là khí tự nhiên và hơi nước

Hydro hóa

và hấp thụ S

Reforming sơ cấp và thứ cấp

Chuyển hóa CO nhiệt độ thấp và nhiêt độ cao

Hình 1 : Sơ đồ chung của quá trình sản xuất NH 3 :

Chương 2: Công nghệ sản xuất ammoniac của nhà máy đạm Phú Mỹ

I Khử lưu huỳnh(S):

Trong khí tự nhiên hầu như đều có chứa một lượng nhỏ các hợp chất của

S có thể lên tới 24ppm thể tích Mà xúc tác của quá trình reforming hơi nước và chuyển hóa CO nhiệt độ thấp ở phía sau cực kỳ nhạy với các hợp chất chứa S bởi chúng:

Do đó, cần loại bỏ các hợp chất chứa S bằng cách:

hóa sau đó H2S được tách ra bởi quá trình hấp thu bởi ZnO

Với yêu cầu nồng độ của S trong nguyên liệu vào quá trình reforming là thấp hơn 0.05 ppm

Công đoạn khử S bao gồm:

Thiết bị hydro hóa 10-R-2001 với xúc tác là TK-250 (oxit Co, Mo)

Tách CO 2

Metan hóa Tổng hợp NH 3

NH 3 đến ure

Hai thiết bị hấp thụ S 10-R-2002A/B nối tiếp nhauvới xúc tác HTZ-3 (ZnO).

Hình 2 : Công đoạn khử Lưu huỳnh

I.1.Quá trình hydro hóa:

I.1.1 Mô tả quá trình:

Khí tự nhiên tại điểm giao nhận của nhà máy được đưa qua máy nén 10K – 4011 nếu như áp suất nhỏ hơn 38 barg để đảm bảo cho áp suất vào quá trình reforming khoảng 38.5 barg Sau đó được gia nhiệt bởi khói lò trong 10E-2004-

2 rồi được trộn với khí tuần hoàn chứa hydro đảm bảo cho tỷ lệ

hydro.hydrocacbon bằng 0.005Nm3/kg trước khi được gia nhiệt đến nhiệt độ phản ứng trong 10E-2004-1 rồi được đến 10R-2001 có chứa xúc tác TK-250.Tại đó có các phản ứng sau xảy ra:

+ Phản ứng hydro hóa các hợp chất chứa S:

RSH + H2 RH + H2S

R1SSR2 + 3H2 R1H + R2H + 2H2S

R1SR2 + 2H2  R1H + R2H + H2S

(CH)4S + 4H2 C4H10 + H2S

COS + H2 CO + H2S

CO2 + H2 CO + H2O

+Phản ứng hydro hóa olefin thành pararafin

I.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:

+ Phản ứng metan hóa có thể không xảy ra bởi hàm lượng S có thể được duy trì

ở mức độ hiệu quả để ngăn phản ứng này

Do đó cần khống chế hàm lượng tạp chất cực đại cho phép trong dòng nguyên liệu vào thiết bị hydro hóa:

hàm lượng S trong khí tự nhiên

Và có thể vận hành ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ trên với xúc tác mới và cao hơnvới xúc tác đã bị già hóa

+ Xúc tác TK-250 bị oxy hóa trong quá trình vận chuyển và hoàn nguyên lại hoạt tính của xúc tác khi được sunfua hóa

Ở trạng thái này, chất xúc tác có thể tự bốc cháy vì vậy nó cần được bảo quản hay dỡ xúc tác trong điều kiện không tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ lớn hơn

hoạt tính xúc tác Và khi vận hành chưa có H2 sẵn sàng thì cần khống chế nhiệt

Vì vậy, cần kiểm soát nhiệt độ vận hành của quá trình để đảm bảo hiệu quả

- Do đó, quá trình vận hành cần kiểm soát các thông số chính sau:

+ Kiểm soát áp suất vào quá trình khử S cuả khí tự nhiên để đảm bảo giữ áp ổn định khi đi qua công đoạn khử S đến đầu hút của máy nén khí tổng hợp 10K-

4031 và áp của khí tự nhiên vào reforming ở khoảng 38.5 barg

trình phía sau

+ Kiểm soát tỷ lệ hydro/hydrocacbon bằng cách kiểm soát lưu lượng của hai dòng nguyên liệu ban đầu

+ Nhiệt độ của dòng nguyên liệu ban đầu (hỗn hợp khí tự nhiên và H2) vào thiết

bị 10-R2001 bằng cách điều chỉnh lượng nguyên liệu qua thiết bị trao đồi nhiệt 10E-2004-1

Ngoài ra còn phải theo dõi chênh lệch nhiệt độ ở đỉnh và đáy của thiết bị,

thường là rất nhỏ hoặc không do mất nhiệt ra ngoài môi trường (vì lượng S trongkhí tự nhiên là nhỏ) Và có đặt cảnh báo nhiệt độ mức cao ở đáy của thiết bị tránh trường hợp quá nhiệt cho xúc tác

Có điểm lấy mẫu để theo dõi hoạt tính xúc tác trong thiết bị hydro hóa ở đầu ra của thiết bị

I.1.3 Xúc tác TK – 250:

TK – 250 là chất xúc tác xử lý hydro dựa trên hỗn hợp Coban – Molypdentrên nền chất mang là nhôm oxyt.TK – 250 được dùng để hydro hóa lưu huỳnh, nitơ và các hợp chất không no khác từ khí tự nhiên cho đến naphta

Ưu điểm của xúc tác dạng vòng:

Làm giảm trở lực qua thiết bị phản ứng

Xúc tác dạng vòng có khả năng chịu được cao hơn với việc tăng trở lực

do các hạt rắn có mặt trong dòng nguyên liệu

Một số đặc điểm của xúc tác:

- Đường kính: OD x ID (mm) = 4.8 x 2.4

- Dạng hoạt tính: CoMoSx

- Chất mang: Al2O3

- Chất xúc tác đã được sử dụng có thể cháy tự phát tại nhiệt độ lớn hơn

70oC nên khi tháo xúc tác cần được làm lạnh đến nhiệt độ bình thường trước khi được lấy ra

Xúc tác đã qua sử dụng không được tái sinh, được thải bỏvì không đem lại hiệu quả kinh tế

Chống đỡ xúc tác tại đáy: sử dụng lưới đỡ xúc tác, lưới thép, trên đó là một lớp hạt nhôm hoặc gốm ngăn không cho xúc tác không bị lọt qua lưới

Lớp bảo vệ bên trên lớp xúc tác: đặt một lớp các hạt nhôm hoặc gốm có tác dụng bảo vệ chất xúc tác khỏi sự rung động và giúp phân phối các thiết bị đo lưulượng.

I.2 Quá trình hấp thụ H 2 S:

I.2.1 Mô tả quá trình:

Khí tự nhiên sau khi được hydro hóa được chuyển sang thiết bị hấp thụ

Hai thiết bị này được mắc nối tiếp nhau và H2S chủ yếu được hấp thụ trong thiết

bị 10-R2002A

Vai trò của thiết bị 10-R2002B:

Bảo vệ trong trường hợp khí ra khỏi thiết bị 10-R2002A còn dư

Dùng khi thiết bị 10-R2002A bị cô lập để thay xúc tác

Nhưng không nên sử dụng hơi nước cho thiết bị 10-R2002A/B do ZnO dễ bị hydrat hóa tạo thành Zn(OH)2 dạng không có hoạt tính.

Mà khi vận hành bình thường hàm lượng S trong dòng khí giảm theo hằng số cân bằng:

S H

O H

2

2

=1.5x 10-6 tại 360oC

Vì vậy, cần hạn chế hàm lượng hơi nước đưa vào thiết bị 10-R2002 A/B

Nhiệt độ đầu vào R2002A

Độ xốp của xúc tác

Diện tích bề mặt của xúc tác ZnO

Xúc tác tại hai thiết bị 10R-2002A/B cũng được chống đỡ tại đáy và bảo vệ ở đỉnh như trong thiết bị 10R-2001

I.2.3.Các thông số cần theo dõi của quá trình:

- Kiểm soát áp suất đầu ra của 10R-2002A/B cũng chính là kiểm soát áp suất đầu vào của quá trình reforming và các công đoạn phía sau

- Theo dõi nhiệt độ tại đầu vào, đầu ra của thiết bị 10-R2002A và nhiệt độ đầu racủa thiết bị 10-R2002B

- Có các điểm lấy mẫu để theo dõi hoạt tính xúc tác của khử S tại đầu ra của các thiết bị

I.2.4 Thời gian thay xúc tác phụ thuộc vào:

- Độ chênh áp qua xúc tác: do xúc tác chỉ chịu được ở một mức chênh lệch áp suất nhất định (liên quan đến độ bền của xúc tác)

- Hoạt tính xúc tác: xúc tác của quá trình hydro hóa hay hấp thụ H2S đều phải đảm bảo cho hàm lượng S trong khí ra khỏi nhỏ hơn 0.05ppm.

Trong quá trình vận hành nhà máy, người ta nhận biết xúc tác bị giảm hoạt tính bằng cách quan sát thay đổi nhiệt độ, áp suất của quá trình Khi vận hành có sự thay đổi bất thường của nhiệt đô, áp suất sau khi kiểm tra các thông

số đầu vào mà ổn định thì nguyên nhân chính là do xúc tác

Với biến động của nhiệt độ thì do hoạt tính của xúc tác bị giảm Còn áp suất thì

có thể là do ảnh hưởng của việc hình thành muội carbon bám trên xúc tác hay doxúc tác bị vỡ làm tăng trở lực trong thiết bị

II Công đoạn reforming

II.1 Mô tả công nghệ quá trình reforming

a) Sơ đồ công nghệ:

Hình 3 : Sơ đồ dây chuyền công nghệ công đoạn Reforming

b) Mô tả công nghệ:

Trong công đoạn reforming, khí đã qua khử lưu huỳnh sẽ chứa các thànhphần cần thiết chuẩn bị thành khí tổng hợp nhờ quá trình reforming xúc tác củahỗn hợp hydrocacbon với hơi nước và không khí

Qúa trình này được chia thành 2 phân đoạn chuyển hóa:

+Reforming sơ cấp: xảy ra ở thiết bị 10-H-2001

+Reforming thứ cấp: xảy ra ở thiết bị 10-R-2003

*) Reforming sơ cấp:

Nguyên liệu đầu vào là khí tự nhiên đã qua công đoạn loại bỏ lưu huỳnh,hàm lượng lưu huỳnh xuống dưới 0,05 phần triệu.

Thông số nguyên liệu đầu vào:

500oC và đối với metan phản ứng bắt đầu xảy ra ở 600oC

Trong reforming sơ cấp, nhiệt cần thiết cho phản ứng được cung cấp dướidạng gián tiếp từ lò đốt Sự chuyển hóa trong reforming sơ cấp sẽ được điểuchỉnh sao cho không khí sẽ cấp nhiệt cho reforming thứ cấp để đảm bảo yêu cầu

tỷ lệ H2/N2 là 3/1 Điểu này còn phải khống chế lượng metan như là khí trơ trongkhí tổng hợp ở mức càng thấp càng tốt Hàm lượng metan trong khí công nghệđược không chế bằng hằng số cân bằng của phản ứng (2) theo lý thuyết và theothực tế Tỷ lệ chuyển hóa thích hợp khi nồng độ metan còn khoảng từ 7-15%.Đối với cân bằng của phản ứng (2) hàm lượng metan giảm đi khi tăng nhiệt độ,tăng hơi nước và giảm áp suất

Có 2 trường hợp vận hành cho hàm lượng metan ở đầu ra của thiết bịreforming sơ cấp là khác nhau:

+Khi vận hành với thiết bị thu hồi hydro (HRU) làm việc và sử dụng khíthải đã được xử lí như là khí nguyên liệu cho reforming thì khí công nghệ ra

mol tính theo khí khô

+Khi vận hành mà thiết bị thu hồi hydro không làm việc và sử dụng khíthải không được xử lí như là khí nhiên liệu cho reforming thì khí công nghệ ra

tính theo khí khô

Trên thực tế nhà máy Đạm Phú Mỹ vận hành ở trường hợp 1.

Trong khi vận hành reforming sơ cấp các bon có thể một phần phía ngoài

và phía trong xúc tác theo phản ứng phân hủy HC ở nhiệt độ cao Cacbon nằmphiá ngoài hạt xúc tác sẽ làm tăng tổn thất áp suất trong lớp xúc tác và phíatrong hạt xúc tác và như vậy sẽ làm giảm hoạt tính của xúc tác và độ bền cơ họccủa nó

Theo nhiệt động học, việc hình thành cacbon sẽ không thể xảy ra ở điềukiện nếu cân bằng đạt đến từng bước Nếu xúc tác bị nhiễm độc ví dụ nhưsulphur, nó sẽ bị mất hoạt tính và việc hình thành cacbon có thể xảy ra.Ngoài raviệc hình hành cacbon có thể xảy ra khi tỉ lệ hơi nước/ cacbon thấp hoặc xúc táckhông được hoàn nguyên trọn vẹn hoặc một phần bị oxy hóa hoặc quá trình cấpnhiệt từ lò đốt không được đồng đều gây quá nhiệt cục bộ ở một số điểm

Hỗn hợp khí tự nhiên và hơi nước sau khi được cấp nhiệt ở thiết bị trao

thẳng đứng chứa xúc tác và đi ra khỏi ống ở nhiệt độ 783oC, 30,9 barg Khí côngnghệ được dẫn trực tiếp đến thiết bị reforming thứ cấp

Nhiệt cung cấp cho quá trình reforming sơ cấp được cấp gián tiếp thôngqua lò đốt Khí nhiên liệu cho lò đốt reforming được cũng cấp theo 2 nguồnriêng biệt, một nguồn là khí tự nhiên (khí sơ cấp) và một là khí off-gas (nguyênliệu thứ cấp) Khí off-gas là hỗn hợp của khí thải từ bộ phận tách CO2 dùng hóachất MDEA, khí off gas từ bộ phận thu hồi hydro và khí tổng hợp dư được lấy

từ đầu nguồn của máy nén khí tổng hợp

*) Reforming thứ cấp:

Thành phần khí công nghệ đưa vào như bảng sau:

Thành phần Lưu lượng (Nm3/h) Phần mol (%)

đã được cấp nhiệt lên đến 550oC ở thiết bị trao đổi nhiệt 10-E-2002.Tại phía trênthiết bị reforming thứ cấp xảy ra phản ứng cháy nâng nhiệt độ hỗn hợp khí lênkhoảng 1100oC trước khi đi xuống lớp xúc tác phía dưới thiết bị

Phản ứng cháy chính xảy ra:

Trong reforming thứ cấp nhiệt cho phản ứng reforming được cung cấptrực tiếp từ quá trình đốt khí công nghệ với không khí ở phía trên của thiếtbị.Trong khoảng không gian trống phía trên của thiết bị reforming thứ cấp người

ta lắp béc đốt 10-J-2001, tại đó không khí trộn một phần vào khí công nghệ Ởđây xảy ra chủ yếu là phản ứng cháy quả là nhiệt độ tăng lên Từ không này, khícông nghệ đi qua lớp xúc tác phía dưới mà ở phản ứng reforming xảy ra hoàntoàn và làm nguội hỗn hợp khí Nhiệt độ hỗn hợp khí ra khỏi reforming thứ cấp

khí khô

Khí ra khỏi reforming thứ cấp chứa khoảng 13,5% mol CO và 7,5% mol

CO2, chính vì vậy sẽ có nguy cơ hình thành muội cacbon theo phản ứngBoudouard như sau:

2CO  CO2 + CKhi hỗn hợp khí nguội xuống.

Dưới việc lựa chọn điều kiện phản ứng, phản ứng có thể thực hiện ở nhiệt

độ thấp hơn 790oC và trên 500-560oC do điều kiện cân bằng và điều kiện thực tế,dưới nhiệt độ này phản ứng xảy ra chậm

c) Thu hồi nhiệt thừa

Nhiệt thừa của khói thải từ buồng bức xạ nhiệt trong reformer sơ cấp và củakhí công nghệ đi ra từ reformer thứ cấp được dùng để hâm nóng các dòng côngnghệ khác nhau và tạo ra hơi nước siêu cao áp

- Thu hồi nhiệt thừa khói thải

Bộ gom khói thải từ hai buồng bức xạ nhiệt đi vào công đoạn thu hồinhiệt thừa khói thải, tại đây nhiệt thừa khói thải được sử dụng để:

+ Hâm nóng hổn hợp khí tự nhiên/hơi nước trước khi đi vào reformer sơcấp

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

+ Quá nhiệt cho hơi nước cao áp

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

+ Hâm nóng nước cấp nồi hơi của công đoạn thu hồi nhiệt thừa côngnghệ

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

Công đoạn thu hồi nhiệt thừa khói thải được nối với ống khói thông quaquạt khói 10-K-2001 Nó hút khói ra môi trường thông qua ống khói reforming10-SK-2001.

- Thu hồi nhiệt thừa công nghệ

+ Khí công nghệ rời công đoạn reforming đi vào lò hơi nhiệt thừa,

10-E-2008 và bộ quá nhiệt hơi nước 10-E-2009

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

+ Bao hơi 10-V-2001 được dùng chung cho 10-E-2008/2010 và lò hơinhiệt thừa tổng hợp amoniắc 10-E-5001

10-E-2009 trước khi đi vào chuyển hoá CO nhiệt độ cao 10-R-2004

d) Thuyết minh dây chuyền công nghệ

Nguyên liệu khí tự nhiên ban đầu ở 36oC và áp suất 24, 5 barg đi vào đầu hútcủa máy nén khí tự nhiên 10-K-4011 Máy nén khí tự nhiên K-4011 là máy nén

li tâm và được kéo bằng môtơ điện Máy nén này chỉ hoạt động khi áp suất khí

tự nhiên thấp hơp 38 barg Tại đầu ra của máy nén khí tự nhiên có nhiệt độ là68,6oC, áp suất 39,2 barg đi vào thiết bị trao đổi nhiệt 10-E-2004-2 ở lò khí thải

trộn với một dòng khí hydro từ cụm thu hồi hydro có nhiệt độ 47oC, áp suất 43,6barg Hỗn hợp khí sau khi trộn đi vào thiết bị trao đổi nhiệt 10-E-2004-1 nâng

cụm này gồm 3 thiết bị: thiết bị hydro hóa R-2001, hỗn hợp khí đi vào thiết bị

B, hỗn hợp khí đi ra khỏi hai thiết bị này có nồng độ lưu huỳnh chỉ còn 0,05

turbine hơi nước chạy máy nén khí tổng hợp 10-STK-4031 cùng với một dònghơi cao áp đến từ tháp T-7001 sẽ được trộn với dòng khí ra khỏi 10-R-2002B.Hỗn hợp khí sau khi trộn sẽ được đưa sang thiết bị trao đổi nhiệt 10-E-2001

Ở đây xảy ra quá trình chuyển hóa khí tự nhiên bằng hơi nước, quá trình này làquá trình thu nhiệt nên nhiệt cấp cho các phản ứng được cấp gián tiếp từ lò đốtreformer Nhiệt được truyền bằng bức xạ nhiệt qua thành ống xúc tác và bằngđối lưu nhiệt giữa khí công nghệ với khí thải của lò đốt Trong các ống xúc tácreformer, phần lớn khí tự nhiên sẽ tác dụng với hơi nước thành khí tổng hợp.Nồng độ khí metan tại đầu ra của reformer sơ cấp là 15% Dòng khí công nghệ

ra khỏi thiết bị chuyển hóa reformer sơ cấp có nhiệt độ 783oC áp suất 30,9 barg

sẽ đi vào thiết bị chuyển hóa reformer thứ cấp Một dòng không khí từ đầu ra

550oC qua hai thiết bị trao đổi nhiệt 10-E-2002-2 và 10-E-2002-1 đi vào thiết bịreformer thứ cấp Không khí trộn với dòng khí công nghệ thông qua béc đốt.Phía trên của reformer thứ cấp xảy ra các phản ứng cháy giữa metan, hydro vớioxy Các phản ứng này tỏa nhiệt mạnh, nâng nhiệt độ hỗn hợp khí lên đếnkhoảng 1100oC, nhiệt độ này đủ để cung cấp cho quá trình chuyển hóareforming phía dưới của thiết bị reformer thứ cấp Không khí có tác dụng cấpoxy cho các phản ứng cháy và cung cấp nitơ nguyên liệu cho quá trình tổng hợpamoniac Khí công nghệ sau khi ra khỏi thiết bị chuyển hóa thứ cấp có nồng độkhí metan đạt yêu cầu là 0,6% mol tính theo mol khí khô Nhiệt độ khí lúc này là

ngay sát thiết bị chuyển hóa thứ cấp và thiết bị 10-E-2009 để tận dụng nhiệt sảnxuất hơi nước siêu cao áp Dòng khí công nghệ trước khi đi vào cụm chuyển hóa

CO có nhiệt độ 360oC ở 30,2 barg

Khí nhiên liệu cung cấp cho quá trình đốt ở lò reformer sơ cấp bởi hai ốnggóp riêng biệt, một cho khí tự nhiên (nhiên liệu sơ cấp) 30oC, áp suất 5 barg với

đoạn thu hồi hydro và khí off-gas từ cụm thu hồi amoniac.Tất cả các nguồn khíoff-gas được dùng làm khí nhiên liệu, nó được đốt trong các bec đốt riêng biệt

và cân bằng bởi khí tự nhiên Việc đốt trong reformer sơ cấp được điều chỉnhsao cho lượng metan ra khỏi reformer thứ cấp khoảng 0,6% mol tính theo khíkhô Chú ý là phải khống chế quá trình đốt sao cho nhiệt độ của khí tại đầu racủa các ống xúc tác là như nhau Reforming sơ cấp bao gồm hai buồng bức xạnhiệt, mỗi buồng đốt đặt một hàng ống xúc tác tại các đường tâm Các bec đốtđược lắp trên 6 dãy cho mỗi buồng Các buồng đốt lắp 480 béc đốt, các béc đốtđược lắp với khoảng cách như nhau trong mỗi buồng đốt, sự sắp xếp này và vớimột số lượng lớn béc đốt sẽ dễ dàng kiểm soát được profile nhiệt độ dọc theocác ống xúc tác và phân phối nhiệt độ đồng nhất dọc theo chiều dài buồng đốt.Người ta có thể điều chỉnh profin cháy dọc theo ống xúc tác bằng các van điềutiết tại phía trước của mỗi ống góp khí nhiên liệu Khói thải rời khỏi hai buồng

cho mục đích hâm nóng trong công đoạn thu hồi nhiệt thải của reforming sơ cấp.Sau khi qua công đoạn thu hồi nhiệt thừa, khói thải được chuyển qua cụm thu

quạt khói 10-K-2001 Quạt khói tạo áp suất trong buồng đốt reformer sơ cấp0,025 bar thấp hơn áp của khí quyển Độ chân không thấp để tránh rò khói thải

ra xung quanh

II.2 Cấu tạo thiết bị reforming

a) Thiết bị reforming sơ cấp:

Thiết bị reforming sơ cấp gồm có 180 ống xúc tác được đặt trong 2 buồngbức xạ nhiệt, các bec đốt được lắp trên 6 hàng mỗi buồng, các buồng đốt có 480bec đốt.

Các bec đốt được lắp với khoảng cách như nhau trong mỗi buồng đốt Sựsắp xếp này sẽ dễ dàng kiểm soát được profile nhiệt độ dọc theo chiều cao cácống xúc tác và phân phối nhiệt độ đồng nhất dọc theo chiều dài buồng đốt

Một phần nhiệt cháy phát ra từ các bec đốt truyền cho các ống xúc tácbằng bức xạ nhiệt từ vách và bằng đối lưu nhiệt do khói thải Phần còn lại (ngoạitrừ tổn thất nhiệt) rời khỏi buồng đốt khói thải

Bên trong mỗi buồng bức xạ nhiệt là lớp gạch chịu lửu.Với nhiệt độ trongbuồng gần 1000oC thì thời gian làm việc của thiết bị khoảng 10000h

*) Các thông số kỹ thuật khí thiết bị hoạt động:

-Áp suất: áp suất vận hành bình thường như sau:

Điều cần thiết là phải giữ áp suất vận hành thấp, nếu có khuynh hướngtăng quá nhanh, các tình trạng bất thường có thể xảy ra như kết tụ cacbon, xúctác bị nát, mất hoạt tính

Trong trường hợp này, cần thiết phải duy trì vận hành tạm tời bằng cáchtăng tỷ lệ hơi nước/cacbon.Thêm vào đó cũng phải phân tích khí công nghệ vàhơi nước cao áp tại đầu ra bao hơi để phát hiện nguyên nhân bất thường và tìmcách điều chỉnh chúng

-Nhiệt độ: Nhiệt độ vận hành bình thường như sau:

+Nhiệt độ thiết kế vỏ của ống xúc tác là 884oC

nên giữ ở nhiệt độ càng thấp càng tốt, tương ứng với mức độ chuyển hóa để đảmbảo thời gian vận hành lâu dài

Khi nhiệt độ vỏ ống xúc tác tăng vượt quá nhiệt độ thiết kế ở áp suất thiết

kế, thời gian vận hành sẽ giảm xuống Việc thay đổi nhiệt độ của vỏ từ ống nàyđến ống khác có thể là do đốt không đều, xúc tác bị ngộ độc lưu huỳnh, hìnhthành cacbon hoặc chênh lệch áp suất khác nhau ở mỗi ống

Đây là sơ đồ thiết bị reforming sơ cấp:

Hình 4 : Thiết bị Reforming sơ cấp

b) Thiết bị reforming thứ cấp:

Thiết bị có cấu tạo hình trụ rỗng, phía trên nhỏ, phía dưới lớn Trongreforming thứ cấp, không khí công nghệ và khí từ reforming sơ cấp được trộnvới nhau trong 10-J-2001 đặt phía trên của thiết bị phản ứng Tại đây xảy raphản ứng cháy đê nâng nhiệt độ lên đến 1000-1100oC.Phía dưới thiết bịreforming thứ cấp là lớp xúc tác được đổ đầy Bên ngoài thiết bị reforming thứcấp được sơn màu xanh đậm, khi có sự quá nhiệt xảy ra trong thiết bị thì màusơn bên ngoài sẽ bị thay đổi tùy theo khoảng nhiệt độ khác nhau từ đó giúp ta cóthể dễ dàng nhận ra và kiểm soát điểm quá nhiệt để có biện pháp xử lý kịp thời

Hình 5 : Thiết bi Reforming thứ cấp

*) Các thông số kỹ thuật khi thiết bị hoạt động:

- Áp suất: áp suất không ảnh hưởng nhiều đến phản ứng trong thiết bị reformingthứ cấp, áo suất đầu vào là 30,9 barg và áp suất đầu ra là 30,4 barg

- Nhiệt độ: Nhiệt độ vận hành như sau:

+ Nhiệt độ đầu ra refprming sơ cấp: 958oC

+ Nhiệt độ vỏ reforming sơ cấp: 160oC

Nhiệt độ đầu ra thứ cấp phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ đầu vào của khícông nghệ từ reforming sơ cấp và lưu lượng của khí công nghệ.Nói một cáchkhác, lưu lượng không khí công nghệ sẽ kiểm soát tỉ lệ H2/N2 là 3/1 của khí đầuvào máy nén khí tổng hợp Nhiệt độ đầu ra của còn phụ thuộc vào hàm lượngmetan dư tại đầu ra của reforming sơ cấp.Nếu nhiệt độ đầu ra của reforming thứcấp quá cao thì cần thiết phải giảm quá trình đốt của reforming sơ cấp

Lớp sơn cảm ứng nhiệt được phủ lên vỏ của reforming thứ cấp và đườngống dẫn khí công nghệ trước khi đi vào công đoạn chuyển hóa CO

Phản ứng cháy xảy ra phía trên thiết bị tỏa nhiệt làm nhiệt độ hỗn hợptăng mạnh và rất cao nên bề mặt phía bên trong của thiết bị reforming thứ cấp,người ta phải lát thêm một lớp gạch chịu nhiệt Nhiệt độ bề mặt (Vỏ) của thiết bịkhoảng 160oC (thiết kế tối đa là lớp vỏ chịu được nhiệt độ tối đa là

300oC).Khuyết tật ở lớp gạch chịu lửa có thể dẫn tới nhiệt độ cao hơn nhiệt độthiết kế và điều này có thể gây ra nhưng thiệt hại về vỏ Reforming thứ cấp đượcsơn một lớp sơn nhạy cảm nhiệt mà có thể thay đổi màu sắc theo nhiệt độ củalớp vỏ để từ đó ta có thể đưa ra những biện pháp xử lý thích hợp nhằm bảo vệthiết bị và sự thay đổi nhiệt độ chỉ rõ khoảng nhiệt độ mà lớp sơn phải chịuđựng, màu gốc là màu xanh dương Khoảng màu của lớp sơn như sau: