Sử dụng NH3, N2, H2 an toàn lò NOF

Sử dụng NH3, N2, H2 an toàn lò NOF

SỬ DỤNG AN TỒN KHÍ BẢO VỆ CK3 NH3 CƠNG NGHIỆP CÁC NỘI DUNG: 1.NH3 TRONG CÔNG NGHIỆP 2.TRẠM BẢO VỆ N2, H2 TẠI DÂY CHUYỀN CK3 3.AN TOÀN VẬN HÀNH NOF 1 NH3 CÔNG NGHIỆP 1.1 Giới thiệu NH3 1.2 Ứng dụng NH3 công nghiệp 1.1 GiỚI THIỆU NH3    NH3 : Tên thường gọi Amoniac (tên quốc tế:”Ammonia”, “Hydrogen nitride), Phân tử lượng 17,0306g/mol Ở điều kiện thường: chất khí khơng màu nhẹ khơng khí, có mùi sốc đặc trưng Tan mạnh nước tạo thành dung dịch nước NH3( gọi amoni hydroxit: NH4OH) Ở áp suất khí NH3 hóa lỏng -33.340C Do nhiệt độ thường phải lưu NH3 áp suất cao (>10 atm 27.5 C) 1.1 GiỚI THIỆU NH3 1.2 Ứng dụng NH3 công nghiệp    Công nghiệp làm lạnh Sản xuất phân bón: tiền chất quang trọng để sản xuất loại phân đạm, phân tổng hợp (Ure, DAP,v.v…) Công nghiệp tôn thép: tách N2 H2 sử dụng lị ủ cơng nghiệp (sản xuất tôn) 2NH3  N2 + 3H2 t°= 1200°C TRẠM KHÍ BẢO VỆ N2, H2 CK3 Máy tách khí Nitơ PSA Bồn NH3 lỏng 20m3 Bồn N2 lỏng 10m3 2.1 Chức N2 , H2 lò NOF     Cấp khí N2 làm Sealing (kín lị) tránh xâm nhập khơng khí bên ngồi Bảo vệ an toàn điều kiện khẩn: Mất điện, ngừng lị khẩn cấp Khí N2 nạp vào lị để đuổi khí dư (H2)  chống nổ N2 bơm vào làm lạnh nhanh băng tôn ngừng khẩn tránh làm đứt tơn Hổn hợp khí N2 + H2 đưa vào mục đích hồn ngun thép nền, bơm vào khoảng 30m3/h (tập trung phần RTF GJS, tránh oxy hóa bề mặt) 2.2 Hệ thống sản xuất N2 Có cách SX khí N2 (nitro gen): 1.Nén khơng khí, sau tách khí N2 2.Dùng N2 lỏng chứa bồn để tạo khí N2 Cách1: chí phí rẻ áp DC sản xuất Cách 2: Mua N2 giá đắt Chỉ dùng cho trường hợp khẩn cấp Hiện hệ thống CK3: có phần + Phần N2 độ cao dấn đến thiết bị trộn khí, phần cịn lại dẫn đến đường ống khí làm sealing  2.2 Hệ thống sản xuất N2 Các thiết bị gồm hệ thống SX N2: máy nén khơng khí, hệ thống lọc khí nén sạch, Máy phát nitơ PSA thiết bị làm N2 2.2.1.Máy nén khơng khí (Compressed Air System): Cung cấp đủ lượng khơng khí nén có áp suất, cần thiết cho việc SX N2  2.2.2 HT lọc khí nén (Compressed Air Purification System): gồm máy sấy khí lạnh, lọc khí, bồn chứa khí nén Máy nén khơng khí Hinh ảnh: hệ thống lọc khí Máy sấy khí PSA N2 Generator 10 2.2.2 Hệ thống lọc khí (tt)    Máy sấy khí lạnh: Có lọc tinh (3µm, FC level) để lọc khí qua tách nước dầu khỏi khí Nước & dầu tách  xả đường xả đáy Hệ thống lọc tinh (Precision Filter): Lọc tinh (FT level: µm ) lăp đặt đường ống kế bên lọc cấp FA level có khả lọc đến hạt kích thước 0.01 µm) Bình chứa khí trung gian 2m3(Air Buffer Tank): Chứa ổn định áp khí, góp phần gom tách dầu & nước ngưng tụ xót lại 11 2.2 Hệ thống sản xuất N2 (tt) 2.2.3 Máy tạo N2 (PSA Nitrogen Generator):Khí sạch, khơ vào máy PSA, khí Oxi hấp thụ bề mặt hệ tâm khối (CMS) máy, cịn lại khí N2 (độ tinh khiết ≥99%) -CMS có khả hấp thu N2 O2 khác điều kiện áp suất khác Tỉ lệ hấp thụ kiểm soát PLC 2.3.4 Thiết bị làm tính khiết N2 (Nitrogen Purification device): Hổn hợp khí trộn Nitơ Oxi từ máy tạo SX N2 (PSA) kết hợp với Hydro (*) khử khí theo phản ứng hóa học  loại Oxi (*) : từ bình H2 0.5m3 (hệ thống SX H2) 12 2.3 Hệ thống sản xuất H2 Hệ thống SX H2 bao gồm: bồn chứa NH3 lỏng, hệ thống luân chuyển khí, chế hịa khí, lị tách Hydro từ NH ,thiết bị lọc tinh khiết hệ thống tái tạo H2 - Bồn chứa 20m3 NH3 lỏng chứa thể tích đủ để đáp ứng q trình SX: kg NH3 lỏng sản suất 2.63m3 hỗn hợp khí 1m3 NH3 lỏng khoảng 490kg  - Bộ gia nhiệt tạo khí (Carburetor): NH3 gia nhiệt chuyển thành khí NH3 - Khí gas NH3 sau chuyển pha dẫn trở lại bồn chứa NH3 trước khí vào cụm van điều áp để kiểm soát áp suất cấp đường ống 13 Bộ hóa : Carburetor 14 2.3 Hệ thống sản xuất H2 (tt) - Nhiệt & áp suất kiểm soát điều khiển - Khí giảm áp cịn 0.05Mpa thơng qua hệ thống van giảm áp chuyển qua lò tách khí - Khí N2 H2 tách pha lị tách khí nhờ hiệu ứng xúc tác, gia nhiệt Tại nhận 75% khí Hydro 25% khí Nitơ (tỉ lệ 3H :1N) + Lị tách khí dạng hình trụ đứng, có hệ thống trao đổi nhiệt kiểu gián tiếp Nhiệt độ làm việc lò kiểm sốt từ 790 ~ 810o C 15 Hình ảnh: Lị tách khí NH3 16 2.3 Hệ thống sản xuất H2 (tt) - Thiết bị lọc khí tinh khiết (Purification Device): Lọc bỏ Nitơ lại hỗn hợp khí lọc phân tử Bộ lọc có khả hấp thụ hồn tồn nitơ ẩm NH3 cịn dư (phần tái sử dụng) - Hệ thống nén khí Hydro: Khí H2 sau tách ra, qua máy lọc khí có áp suất thấp 0.05Mpa không đạt áp suất yêu cầu để trộn với khí N2 Do hệ thống có máy nén khí H2+2 bình chứa để nén & ổn định áp suất H2 (khắc phục nhược điểm này) 17 Hình ảnh: máy nén khí & bồn H2 18 Thiết bị trộn khí N2 H2 Khí N2 & H2 trộn theo tỉ lệ 25%H2 + 75%H2 (tỉ lệ 1H:3N) hỗn hợp khí bơm vào lị NOF để hồn ngun kim loại - Thiết bị kiểm sốt on-line: phân tích Oxy, điểm sương, phân tích Hydro 19 AN TỒN VẬN HÀNH KHÍ BẢO VỆ & NOF    3.1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI NH3 (đã trình bày P1) 3.2 U CẦU AN TỒN ĐỐI VỚI H2 3.3 YÊU CẦU AN TOÀN ĐỐI VỚI N2 20 3.1 YÊU CẦU AN TOÀN NH3 Một số rủi ro làm việc & sử dụng với NH3: - Tính Độc - Gây nhiễm mơi trường - Mất an toàn áp suất cao (lưu trữ amoniac dạng lỏng) - Có thể gây nổ khơng khí 15 ~28% thể tích Biện pháp an tồn: - Vận hành phải mang bảo hộ bảo vệ da - Khi NH3 bị rò rỉ gây tổn hại da cần phun nước để rửa Bể nước xả khí NH3 21 3.1 YÊU CẦU AN TOÀN H2      Theo thơng tin từ chun gia, khí H2 gặp oxy với nhiệt độ 4000C phát nổ Tính chất H2: H2 bị rị rỉ khơng khí với mật độ %~5% bắt đầu phát nổ Trước thực hoạt động bảo trì sửa chữa phải theo dõi đồng hồ báo khí H2 buồng lị Khi ngừng bảo trì lị & đường ống , phải đưa khí N2 vào đuổi hết khí dư ống/buồng lị ra, liên tục cấp ni-tơ vòng 2giờ (đối với buồng lị) Thiết bị an tồn: Trong thiết kế có van an toàn tự động đảm bảo việc Mỗi điện, lò bị tụt áp suất => tự động cấp khí N2 vào để đảm bảo dương áp lị 22 3.2 U CẦU AN TỒN VỚI N2     Nitơ chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, khơng độc thể khí N2 chiếm tỉ lệ cao khơng khí làm ngạt thở thiếu Oxi  Thể tích Oxygen nơi làm việc không nhỏ 19% Để hạn chế mật độ N2 tăng cao nơi làm việc  phải xả bỏ bớt ngồi xưởng Nên mang theo bình dưỡng khí Oxi làm việc & bảo dưỡng thiết bị mơi trường nhiều N2 (Trong bng lị NOF) 23 CẢM ƠN SỰ THAM GIA CỦA CÁC ANH CHỊ 24 ... phân tích Hydro 19 AN TỒN VẬN HÀNH KHÍ BẢO VỆ & NOF    3.1 YÊU CẦU ĐỐI VỚI NH3 (đã trình bày P1) 3.2 YÊU CẦU AN TOÀN ĐỐI VỚI H2 3.3 YÊU CẦU AN TOÀN ĐỐI VỚI N2 20 3.1 YÊU CẦU AN TOÀN NH3 Một số... CẦU AN TOÀN H2      Theo thơng tin từ chun gia, khí H2 gặp oxy với nhiệt độ 4000C phát nổ Tính chất H2: H2 bị rị rỉ khơng khí với mật độ %~5% bắt đầu phát nổ Trước thực hoạt động bảo trì sửa... cơng nghiệp (sản xuất tơn) 2NH3  N2 + 3H2 t°= 1200°C TRẠM KHÍ BẢO VỆ N2, H2 CK3 Máy tách khí Nitơ PSA Bồn NH3 lỏng 20m3 Bồn N2 lỏng 10m3 2.1 Chức N2 , H2 lò NOF     Cấp khí N2 làm Sealing (kín