MỤC LỤC CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1 1. Quá trình hình thành 1 2. Quy mô nhà máy 1 2.1. Các phân xưởng công nghệ trong nhà máy 1 2.2. Các cụm công nghệ và thiết bị chính trong các phân xưởng 2 2.2.1. Phân xưởng Ammonia 2 2.2.2. Phân xưởng Urea và phân xưởng tạo hạt 2 2.2.3. Phân xưởng phụ trợ 2 2.3. Mô tả sơ lược về công nghệ các phân xưởng 3 2.3.1. phân xưởng Ammonia 3 CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU PHÂN XƯỞNG UREA VÀ PHÂN XƯỞNG TẠO HẠT 5 1. PHÂN XƯỞNG UREA 5 2. Các thông số sản xuất và tiêu thụ 6 2.1. Các dòng nguyên liệu đầu vào phân xưởng urea 6 2.1.1. Amonia lỏng 6 2.1.2. Carbon dioxide (đầu hút máy nén CO2) 6 2.1.3. Carbon dioxide (đầu đẩy máy nén CO2) 7 2.1.4. Dung dịch urea tuần hoàn từ phân xưởng tạo hạt tại B.L của phân xưởng urea. 7 2.1.5. Hơi quá nhiệt cao áp (Hơi H.P) 8 2.1.6. Hơi quá nhiệt trung áp (Hơi M.P) 8 2.1.7. Khí điều khiển (được cung cấp xưởng phụ trợ) 8 2.1.8. Khí dịch vụ (được cung cấp từ xưởng phụ trợ) 8 2.1.9. Khí thụ động hóa (passivation air) đưa vào máy nén CO2 (được cung cấp từ xưởng phụ trợ) 9 2.1.10. Nitrogen (được cung cấp bởi Buyer) 9 2.1.11. Nước khử khoáng (được cung cấp từ xưởng phụ trợ) 9 2.1.12. Nước sạch làm mát (được cung cấp tại B.L từ xưởng phụ trợ) 10 2.1.13. Cung cấp năng lượng (được cung cấp từ trạm điện) 10 2.1.14. Mạng lưới điện khẩn cấp 11 2.1.15. Các thiết bị của phân xưởng urea trong mạng lưới khẩn cấp 11 2.1.16. Dung dịch urea nóng chảy tới phân xưởng tạo hạt. 11 3. Công nghệ sản xuất của phân xưởng Urea 13 3.1. Mô tả công nghệ 13 3.2. Các quy trình tổng hợp urea 13 3.2.1. Tổng hợp urea và thu hồi NH3, CO2 ở áp suất cao 13 3.2.2 Tinh chế urea và thu hồi NH3, CO2 trung và thấp áp. 17 Sơ đồ tinh chế urea và thu hồi NH3, CO2 trung và thấp áp. 17 3.2.2.1 Giai đoạn làm sạch và thu hồi thứ nhất ở áp suất 1.95 MPa (G) 17 3.2.2.2 Giai đoạn làm sạch và thu hồi thứ hai ở áp suất 0.4 MPa(G) 19 3.2.3 Cụm cô đặc urea 20 3.2.4 Cụm xử lý nước ngưng công nghệ 22 3.2.5 Các kết nối hệ thống phụ trợ 24 3.2.6 Hệ thống cung cấp hơi trong khu vực xưởng urea 25 3.2.6.1 Mạng hơi cao áp quá nhiệt: P = 3.82 MPa (G) 25 3.2.6.2 Hệ thống hơi trung áp quá nhiệt P = 2.37 MPa (G) 25 3.2.6.3 Mạng hơi trung áp bão hòa: P = 2.17 MPa (G) 26 3.2.6.4 Hệ thống hơi bão hòa với P = 0.55 MPa (G) 26 3.2.6.5 Mạng hơi thấp áp bão hòa 26 3.2.7 Hệ thống nước rửa 27 4 . Phân xưởng tạo hạt 27 CHƯƠNG 3 AN TOÀN LAO ĐỘNG 30 1. Những điểm chú ý chung. 30 2. Quy trình an toàn cho quá trình vận hành và bảo dưỡng. 31 2.1 Chung 31 2.2 Thiết bị bảo vệ cá nhân. 31 3. Phòng và chống cháy 33 3.1 Ngăn ngừa 33 3.2 Cứa hỏa 34 KẾT LUẬN 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề Tài: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẨN XUẤT UREA (CỤM CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG VÀ TẠO HẠT) Trình độ đại học : Đại Học Hệ đao tạo : Chính Quy Ngành : Công Nghệ Hóa Học Chuyên ngành : Hóa Dầu Khóa học : 2010 - 2014 Đơn vị thực tập : Nhà Máy Đạm Cà Mau GVHD : Th.S.Nguyễn Quang Thái SVTH : Nguyễn Văn Khánh TP Vũng Tàu /06/2014 LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành tốt thực tập tốt nghiệp này, trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Giảng viên, Thạc sĩ Nguyễn Quang Thái của Khoa Công Nghệ Hóa Học, người đã rất tận tình hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến đáng quý cho em trong suốt thời gian qua. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn của mình tới tất cả các thầy cô giáo trường Đại Học Bà Rịa- Vũng Tàu đã trang bị cho em rất nhiều kiến thức quý báu trong hơn 4 năm em học tập và trưởng thành dưới mái trường thân thương này. Cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của chị Hoàng Thị Bích cùng vơi anh, chị kĩ sư cùng ban lãnh đao trong công ty TNHH MTV Phân Bón Dầu Khí Cà Mau. Em xin chân thành cảm ơn ! Cà Mau, 06/2014. MỤC LỤC Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1. Quá trình hình thành Công ty TNHH MTV Phân Bón Dầu Khí Cà Mau trực thuộc Tập Đoàn Dầu Khí Việt Nam sở hữu 100% vốn được thành lập ngày 09/03/2011 để quản lý và vận hành nhà máy Đạm Cà Mau nằm trong khu công nghiệp cụm Khí Điện Đạm Cà Mau, thuộc xã Khánh An, huyện U Minh, tỉnh Cà Mau. Ngành nghề kinh doanh chủ yếu là sản xuất phân bón và hợp chất nitơ bao gồm: sản xuất, kinh doanh, tàng trữ, vận chuyển, phân phối và xuất nhập khẩu phân bón, hóa chất dầu khí. Mô hình nhà máy Đạm Cà Mau Nhà máy Đạm Cà Mau được khởi công xây dựng vào tháng 7 năm 2008 và đã hoàn thành vào tháng 02/2012, cơ bản đáp ứng đủ nhu cầu phân đạm khu vực 13 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. - Tổng mức đầu tư: 900 triệu USD - Công suất 800.000 tấn Urea/năm - Nguồn khí nguyên liệu được mua từ lô PM3 – CAA, mỏ cái nước thuộc vùng biển Tây Nam Việt Nam. Giá khí năm 2012 là 6.43 USD/MMBTU - Sản xuất phân đạm hạt đục có chất lượng cao theo công nghệ hiện đại nhất từ các nước Đan Mạch, Ý, Nhật Bản và các thiết bị dây chuyền sản xuất hoàn toàn nhập khẩu từ các nước tiên tiến của EU và G7. - Chất lượng sản phẩm đáp ứng theo tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. 2. Quy mô nhà máy 2.1. Các phân xưởng công nghệ trong nhà máy Nhà máy Đạm Cà Mau bao gồm 3 phân xưởng công nghệ: - Phân xưởng Ammonia - Phân xưởng Urea và phân xưởng tạo hạt - Phân xưởng phụ trợ. 2.2. Các cụm công nghệ và thiết bị chính trong các phân xưởng SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 4 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái 2.2.1. Phân xưởng Ammonia - Thiết bị khử lưu huỳnh của khí nguyên liệu - Các thiết bị reforming sơ cấp, thứ cấp và các nồi hơi thu hồi nhiệt - Các thiết bị chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp - Thiết bị tách CO 2 - Thiết bị Methan hóa - Thiết bị tổng hợp Ammonia - Các thiết bị làm lạnh ngưng tụ. 2.2.2. Phân xưởng Urea và phân xưởng tạo hạt Phân xưởng Urea - Cụm máy nén CO 2 và các bơm cao áp - Cụm tổng hợp và phân hủy cao áp - Cụm phân hủy trung áp - Cụm phân hủy thấp áp và tiền cô đặc chân không - Cụm cô đặc chân không - Cụm xử lý nước ngưng công nghệ - Cụm thu hồi nước ngưng. Phân xưởng tạo hạt - Thiết bị tạo hạt - Tháp rửa bụi - Máy nghiền Urea - Sàng phân loại kích cỡ. 2.2.3. Phân xưởng phụ trợ - Hệ thông nước thô – nước sinh hoạt – nước khử khoáng - Nước hàng rào - Hệ thống nước làm mát - Hệ thống khí nén – khí điều khiển – nitơ - Hệ thống phân phối khí tự nhiên - Hệ thống tồn chứa Ammonia SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 5 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái - Hệ thống xử lý nước thải nhiễm Ammonia - Hệ thống xử lý nước thải nhiễm dầu - Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt - Hệ thống đuốc đốt. 2.3. Mô tả sơ lược về công nghệ các phân xưởng 2.3.1. phân xưởng Ammonia Phân xưởng Ammonia của nhà máy Đạm Cà Mau có công suất thiết kế 1350 MTPD (Tấn/Ngày) Ammonia và 1790 MTPD CO 2 . Nguyên liệu, nhiên liệu đầu và năng lượng vào của phân xưởng bao gồm: Khí tự nhiên, Nước, Không khí, Điện. Sản phẩm đầu ra của phân xưởng bao gồm: Hơi nước, Ammoniac, Cacbon dioxit CO 2. Mô tả tóm tắt công nghệ của phân xưởng Ammonia: - Nguồn khí tự nhiên nguyên liệu được khử lưu huỳnh trong cụm khử lưu huỳnh tới hàm lượng phần triệu (ppm). - Khí nguyên liệu đã được khử lưu huỳnh thực hiện phản ứng Reforming với hơi nước và không khí tạo thành khí công nghệ. Thành phần khí công nghệ chủ yếu các khí như: H 2 , N 2 , CO, CO 2 và hơi nước. - Trong công đoạn làm sạch khí, CO được chuyển hóa thành CO 2 . Sau đó CO 2 được tách ra khỏi khí công nghệ tại cụm tách CO 2 . - CO và CO 2 còn lại trong khí đầu ra cụm tách CO 2 được chuyển hóa thành CH 4 trong thiết bị methan hóa bằng phản ứng với H 2 trước khi khí tổng hợp vào cụm tổng hợp Ammonia. - Khí tổng hợp được nén sau đó được đưa vào tháp tổng hợp Ammonia, tại đây xảy ra phản ứng tổng hợp Ammonia. Để giới hạn sự tích tụ Ar và CH 4 trong vòng tổng hợp, một dòng khí nhỏ được trích ra. Sản phẩm Ammonia lỏng được giảm áp giải phóng khí trơ và các khí hòa tan. SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 6 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái Sơ đồ khối phân xưởng Ammonia SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 7 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU PHÂN XƯỞNG UREA VÀ PHÂN XƯỞNG TẠO HẠT Sơ đồ khối phân xưởng UREA 1. PHÂN XƯỞNG UREA Phân xưởng Urea của nhà máy Đạm Cà Mau có công suất thiết kế 2368 MTPD (Tấn/Ngày) dung dịch Urea và không ít hơn 2385 tấn hạt urea trong 1 ngày. Xưởng urea có khả năng vận hành liên tục 24h một ngày, và 340 ngày trong năm, với công suất 2385 MTPD, trong vòng 8000h vận hành/năm. Có thể giảm tỷ lệ (turn down ratio) từ 50 tới 100% công suất thiết kế phụ thuộc vào điều kiện đặc biệt của quá trình vận hành phân xưởng. Phân xưởng bao gồm các cụm chính sau: - Cụm máy nén CO 2 và các bơm cao áp - Cụm tổng hợp và phân hủy cao áp - Cụm phân hủy trung áp - Cụm phân hủy thấp áp và tiền cô đặc chân không - Cụm cô đặc chân không - Cụm xử lý nước ngưng công nghệ SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 8 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái - Cụm thu hồi nước ngưng. 2. Các thông số sản xuất và tiêu thụ 2.1. Các dòng nguyên liệu đầu vào phân xưởng urea 2.1.1. Amonia lỏng Trạng thái lỏng Áp suất ≥ 2.4 Mpa (G) Nhiệt độ ≤ 25 0 C (bình thường 10 0 C) Áp suất thiết kế 3.3 Mpa (G) Nhiệt độ thiết kế -33/800C Thành phần NH 3 99.8% wt min H 2 O < 0.2% wt max. Nồng độ dầu 5 ppm max by wt Thành phần khí trơ hòa tan Hydrogen Lớn nhất 35.35% thể tích Nitrogen Lớn nhất 15.15 % thể tích Methan Lớn nhất 44.19 % thể tích Argon Lớn nhất 5.31 % thể tích Lưu lượng khí trơ hòa tan 2.6 Nm 3 /tấn NH 3 Lưu lượng (100% NH 3 ) 55944 kg/h. Ammonia từ xưởng ammonia sẽ được sử dụng trong suốt quá trình vận hành bình thường phân xưởng ammonia, trong khi ammonia lạnh từ bồn chứa ammonia lỏng được sử dụng khi ammonia từ xưởng ammonia không sẵn sàng từ phân xưởng ammonia. 2.1.2. Carbon dioxide (đầu hút máy nén CO 2 ) Trạng thái Khí Áp suất bình thường 0.15 MPa (A) Nhiệt độ 45 0 C Thành phần CO 2 Nhỏ nhất 99.00% thể tích. Khí khô SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 9 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS. Nguyễn Quang Thái Hydrogen Lớn nhất 0.92% thể tích Nitrogen Lớn nhất 0.08% thể tích H 2 O Bão hòa Lưu lượng (100% CO 2 ) 72723 kg/h. 2.1.3. Carbon dioxide (đầu đẩy máy nén CO 2 ) Trạng thái Khí Áp suất Nhỏ nhất 15.8 MPa (A) Nhiệt độ 120 0 C Thành phần CO 2 Nhỏ nhất 97.82 % thể tích. Khí khô Hydrogen 0.91% thể tích Oxygen 0.25% thể tích Nitrogen 1.01% thể tích Argon 0.01% thể tích H 2 O Bão hòa Lưu lượng (100% CO 2 ) 72378 kg/h. 2.1.4. Dung dịch urea tuần hoàn từ phân xưởng tạo hạt tại B.L của phân xưởng urea. Thành phần Urea + biuret + formaldehyde 45% wt min Biuret (on dry basic) 0.95% wt max Trạng thái Lỏng Áp suất ở đầu đẩy bơm 0.5 MPa (G) Nhiệt độ 35 – 45 0 C. Lưu lượng và thành phần Urea + biuret 3950 kg/h Nước 4849 kg/h Formaldehyde 18 kg/h Lưu lượng tổng 8817 kg/h. SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 10 [...]... T06125 d Bồn chứa nước ngưng công nghệ trung gian T06125 SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 26 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Quang Thái Bồn chứa T06125 được sử dụng chứa nước ngưng công nghệ từ công đoạn xử lí nước ngưng công nghệ trong suốt quá trình khởi động và dao động công nghệ, tới khi nước ngưng còn chứa vài ppm NH3 và CO2 e Bơm thu hồi nước ngưng công nghệ trung gian P06125 Bơm này... ngưng quá trình hầu như không chứa NH3 – CO2 – urea có thể đưa đưa sang xưởng phụ trợ và xưởng tạo hạt Nước ngưng công nghệ chứa NH3, CO2 và urea từ các hệ thống chân không, được tập trung trong bồn chứa nước ngưng công nghệ T06102.Từ đây nước ngưng công nghệ được bơm bằng bơm P06114A/B vào phần trên của tháp chưng C06102 Trước khi vào cột, nước ngưng công nghệ được gia nhiệt bởi chính dòng nước ngưng... Nhiệt độ 500C NH3 1.0 ppm Urea 1.0 ppm Lưu lượng được yêu cầu bởi phân xưởng tạo hạt 22650 kg/h Hơi xuất cho hàng rào Hơi LP tới mạng hơi: Nhiệt độ vận hành bình thường Áp suất vận hành 1850C Áp suất thiết kế 0.8 MPa (G) Lưu lượng 3.1 0.34 MPa (G) Nhiệt độ thiết kế 3 1470C 7400 kg/h Công nghệ sản xuất của phân xưởng Urea Mô tả công nghệ Quá trình tổng hợp urea bao gồm: a) Tổng hợp urea và thu hồi NH3, CO2... hạt được thiết kế với công suất 2385 MTPD (Tấn/ngày) hạt Urea Quy trình hoạt động của phân xưởng như sau: Dung dịch Urea sau khi cô đặc đến hàm lượng khoảng 96% khối lượng từ phân xưởng Urea được trích một phần sang cụm MMU để phản ứng Fomaldehit là chất phụ gia làm tăng độ cứng hạt, sau đó được đưa trở lại với dòng Urea của xưởng Urea trước khi được bơm đi tạo hạt Đây là công nghệ tạo hạt mới hiện... cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Quang Thái b) Tinh chế urea và thu hồi NH3, CO2 trung và thấp áp c) Cô đặc urea d) Xử lý nước e) Hệ thống phụ trợ f) Mạng hơi g) Mạng nước rửa Các quy trình tổng hợp urea 3.2 3.2.1 Tổng hợp urea và thu hồi NH3, CO2 ở áp suất cao Sơ đồ tổng hợp urea và thu hồi NH3, CO2 ở áp suất cao Urea được sản xuất bằng cách tổng hợp từ ammonia lỏng và khí CO2 Trong tháp tổng... dịch urea T06101 Bồn chứa T06101 được sử dùng để thu hồi dung dịch urea có nồng độ 70% trong trường hợp công đoạn cô đặc chân không gặp sự cố và được dùng để thu hồi dung dịch urea có nồng độ 96% trong trường hợp công đoạn tạo hạt gặp sự cố Mặt khác bồn chứa T06101 được dùng để thu hồi dung dịch urea tuần hoàn đến từ công đoạn tạo hạt Dịch urea chứa trong bồn T06101 được gia nhiệt nhờ hệ thống gia nhiệt... Trong công nghệ tạo hạt này dịch Urea được phun lên bề mặt mầm Urea tuần hoàn được trôi lơ lửng trong các khoang tạo hạt của thiết bị tạo hạt Các mầm hạt này lớn dần trong những khoang tạo hạt nhiều cấp trong khi được lưu chuyển giữa các khoang tầng sôi nằm xung quanh Dịch Urea phun vào bề mặt các hạt mầm được làm nguội và hóa rắn, đồng thời lượng ẩm trong dung dịch Urea cũng được bốc hơi Nhờ đó, hạt Urea. .. nối tại đầu ra) Nước ngưng từ phân xưởng urea tới hàng rào SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 14 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Quang Thái Hơi ngưng tụ: Áp suất 0.5 MPa (G) Nhiệt độ 50 0C Chất lượng nước không nhiễm bẩn công nghệ Lưu lượng 36045 kg/h Nước condensate công nghệ: Tới phân xưởng utility: Áp suất 0.4 MPa (g) norm Nhiệt độ 500C NH3 1.0 ppm Urea 1.0 ppm Lưu lượng 31447 kg/h Tới phân... giữa đĩa thứ 35 và 36 (tính từ đáy) Điều kiện công nghệ của cột: - Áp suất đỉnh: 0.42 MPa (G) - Nhiệt độ đỉnh: 1300C SVTH: Nguyễn Văn Khánh Trang 24 Báo cáo thực tập tốt nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Quang Thái Nước ngưng từ đĩa ngăn được bơm bằng bơm ly tâm P06115A/B vào thiết bị thủy phân urea R06102, ở đây có các điều kiện công nghệ thích hợp cho phân hủy urea thành CO2 và NH3 Thiết bị R06102 hoạt động... dịch urea chảy trong ống Hỗn hợp sau khi đi ra khỏi E06114 sẽ đi vào thiết bị tách chân không khí/lỏng S06114, tại đây hơi một lần nữa được tách ra bởi hệ thống chân không Z06105 Ra khỏi hệ thống chân không dịch urea có nồng độ khoảng 96% khối lượng được đưa sang cụm tạo hạt bằng bơm P06108 A/B 3.2.4 Cụm xử lý nước ngưng công nghệ Công đoạn này cung cấp các điều kiện để xử lý nước nhiễm NH 3 – CO2 và urea . CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề Tài: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẨN XUẤT UREA (CỤM CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG VÀ TẠO HẠT) Trình độ đại học : Đại Học Hệ đao tạo : Chính Quy Ngành : Công Nghệ. 2 TÌM HIỂU PHÂN XƯỞNG UREA VÀ PHÂN XƯỞNG TẠO HẠT Sơ đồ khối phân xưởng UREA 1. PHÂN XƯỞNG UREA Phân xưởng Urea của nhà máy Đạm Cà Mau có công suất thiết kế 2368 MTPD (Tấn/Ngày) dung dịch Urea. thiết kế 0.8 MPa (G) Lưu lượng 7400 kg/h. 3. Công nghệ sản xuất của phân xưởng Urea 3.1. Mô tả công nghệ Quá trình tổng hợp urea bao gồm: a) Tổng hợp urea và thu hồi NH 3 , CO 2 ở áp suất cao. SVTH: