Quy trình Công nghệ sản xuất phân bón vô cơ

MỤC LỤC CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ URÊ 11 2.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 12     ! "#$%!& '( "#$%)( "#$%*+,-,. /0123!'4567. 89:;<!=>?@ A>+B'CD?@ 0,E#$%!=>? >F>G@ HE!=+H'HIJ=)KL /M5ND??J6OP ' />I>O-GQ+,!R!=>?HP ' /SSEGT>OU?>%>??J6 CHƯƠNG 3 25 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URÊ 25 VW2DXYZ2[\P]0^0XYD_`22AabcdD^ef2Z2[\g V>)J:3!>?g `5hi 2j0kg `5hl 2kj0k( `5hC +mO,!E>. "nSO;>o@ dDXef2"`pDqDerer2Ycbc 0 D?->K 0 >IO$>$M 0 0GUJ>IOO;msE>tE> 0 so$E/ /0 E!!-,!/ g0 E!!0k"';g 1 dDXef2"`pDqDerupAaDer2]s^Xvws\2xsy 0+H90k :3!>?O>K2t0k,!z \=C);'oO>K2t0k>{!,!g 0+|z/ / HH>?/ /p#56Gz/ 0^0"}0_pAaDe~OdDcef2\2•02_"}0_/ 0,En€T5h>?/ d>)S!&€En€z// CHƯƠNG 4: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH 65 XƯỞNG URÊ 65 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 1 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN Nhà máy Ðạm Phú Mỹ trực thuộc Công ty C phn Phân Ðạm và Hoá chất Du khí, được đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. Nhà máy có vốn đu tư 450 triệu USD, có diện tích 63ha, là nhà máy đạm đu tiên trong nước được xây dựng theo dây chuyền công nghệ tiên tiến, đồng thời cũng là một trong những nhà máy hoá chất có dây chuyền công nghệ và tự động hoá tân tiến nhất ở nước ta hiện nay. Cung cấp 40% nhu cu phân urê trong nước, Ðạm Phú Mỹ có vai trò rất lớn trong việc tự chủ nguồn phân bón trong một nước nông nghiệp như Việt Nam. Trước đây, số ngoại tệ phải bỏ ra để nhập phân bón từ nước ngoài về là rất lớn trong khi nguyên liệu để sản xuất phân Urê là nguồn khí đồng hành (Associated Gas) đang phải đốt bỏ ở các giàn khoan và nguồn khí thiên nhiên (Natural Gas) được phát hiện rất nhiều ở phía Nam. Sản phẩm của nhà máy Ðạm Phú Mỹ hiện đang được tiêu thụ rộng khắp trên thị trường trong nước, đặc biệt tại vựa lúa đồng bằng sông Cửu Long. Nhà máy được khởi công xây dựng theo hợp dồng EPCC (Chìa khóa trao tay) giữa Tng công ty Du khí Việt Nam và t hợp nhà thu Technip/Samsung, hợp đồng chuyển giao công nghệ sản xuất Amôniắc với Haldoe Topsoe (công suất 1.350 tấn/ngày) và công nghệ sản xuất Urê với Snamprogetti (công suất 2.200 tấn/ngày). • Khởi công xây dựng nhà máy:03/2001. • Ngày nhận khí vào nhà máy: 24/12/2003 • Ngày ra sản phẩm amonia đu tiên: 04/2004. • Ngày ra sản phẩm ure đu tiên: 04/06/04. • Ngày bàn giao sản xuất cho chủ đu tư: 21/09/2004. • Ngày khánh thành nhà máy: 15/12/2004. 2 1.2 CÁC PHÂN XƯỞNG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY: 1.2.1 Phân xưởng tổng hợp Amôniắc Có chức năng tng hợp Amôniắc và sản xuất CO 2 từ khí thiên nhiên và hơi nước. Sau khi tng hợp, Amôniắc và CO 2 sẽ được chuyển sang phân xưởng urê. 1.2.2 Phân xưởng tổng hợp urê Có chức năng tng hợp Amôniắc và CO 2 thành dung dịch urê. Dung dịch urê 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 urê có thể đạt công suất tối đa 2.385tấn/ngày. 1.2.3 Phân xưởng phụ trợ Có chức năng cung cấp nước làm lạnh, nước khử khoáng, nước sinh hoạt, cung cấp khí điều 3 2Szp5hEGT>•' 2Szp5hEGT>Der khiển, nitơ và xử lý nước thải cho toàn nhà máy, có nồi hơi nhiệt thừa, nồi hơi phụ trợ và 1 tuabin khí phát điện công suất 21 MWh, có bồn chứa Amôniắc 35.000 m 3 tương đương 20.000 tấn, dùng để chứa Amôniắc dư và cấp Amôniắc cho phân xưởng urê khi công đoạn tng hợp của xưởng Amôniắc ngừng máy. 1.2.4 Xưởng sản phẩm Sau khi được tng hợp, hạt urê được lưu trữ trong kho chứa urê rời. Kho urê rời có diện tích 36.000m 2 , có thể chứa tối đa 150.000 tấn. Trong kho có hệ thống điều hoà không khí luôn giữ cho độ ẩm không vượt quá 70%, đảm bảo urê không bị đóng bánh. Ngoài ra, còn có kho đóng bao urê, sức chứa 10.000 tấn, có 6 chuyền đóng bao, công suất 40 tấn/giờ/chuyền. 1.3 ĐỊA ĐIỂM, MẶT BẰNG XÂY DỰNG NHÀ MÁY Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ được xây dựng trong khu công nghiệp Phú Mỹ I huyện Tân Thành tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu với diện tích quy hoạch 63 ha. 4 2Szp5h\%3 2Szp5h"G\*' Hình 1.5 Sơ đồ nhà máy Đạm Phú Mỹ trong khu công nghiệp. 1.4 SƠ ĐỒ TỔ CHỨC, BỐ TRÍ NHÂN SỰ 5 0^0 02c 2^ 2 \2• Z 020 2‚ "} cƒ VW„ \2•  ]c 02… 2 †Y k^ \2‡v 2Aˆswc \2•  2Aˆ  swc P‰ W \2•  pDq  2‰\ †2ŠD \2‡vv‹D A Wp‚X} Œ• dD` VW vp 2•cvŽ 2]2Pcr Zc^s v_0 \2‡v †y2D‰ \2•  †y 2D‰  \2•  †c2 Y †Y 2kw0 2 c^sv_0 2]s^X 2]  s^X vw s 2ScgzvM+B'T=)$nts|Œ•O',) 1.5. AN TOÀN LAO ĐỘNG Do đặc thù nhà máy là nguy cơ cháy n cao nên vấn đề an toàn cháy n được nhà máy rất quan tâm. 1.5.1 Các tiêu chuẩn áp dụng trong phòng cháy và chống cháy • TCVN-2622(1995): Phòng cháy và chống cháy cho nhà và công trình-Yêu cu chung. • TCVN-3254(1989):An toàn cháy- Yêu cu chung. • TCVN-3255(1986):An toàn n -Yêu cu chung. • TCVN-5760(1993):Hệ thống chữa cháy –Yêu cu chung cho thiết kế, lắp đặt sử dụng. • TCVN-6101(1996):Thiết bị chữa cháy-Yêu cu về thiết kế và lắp đặt hệ thống CO 2 . • TCVN-6379(1998): Thiết bị chữa cháy-Yêu cu kĩ thuật đối với trụ mức chữa cháy. Tiêu chuẩn xây dựng của Việt Nam phn III, chương 11- Chữa cháy Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia Mỹ(NFPA): • NFPA10(1998): Bình chữa cháy mang vác được. • NFPA12(2000): Hệ thống chữa cháy bằng CO 2 . • NFPA13(1999): Quy trình lắp đặt hệ thống sprinkle. • Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia Mỹ (NFPA). • NFPS 10 (1998) Bình chữa cháy mang vác được. • NFPA 12 (2000) Hệ thống chữa cháy bằng CO 2. • NFPA 13 (1999) Quy trình lắp đặt hệ thống sprinkle. • NFPA 15 (1996) Hệ thống phun nước cố định. • NFPA 20 (1999) Quy trình lắp đặt bơm ly tâm chữa cháy. 6 • NFPA 2001 (2000) Hệ thống chữa cháy bằng các chất sạch. • NFPA 72 (1999) Nguyên tắc tác động hỏa hoạn. 1.5.2 Các chất có thể gây cháy nổ Hợp chất hóa học Cấp độ cháy n (NFPA) Giới hạn cháy n (C) (khí) Nhiêt độ bốc cháy (C ) (khí) Điểm bốc cháy (C) (lỏng) Phương pháp cứu hỏa (NFPA) Phương pháp cứu hỏa (NFPA) Amonia 1 15/28 651 Gas - 33 6 Metan 4 5/15 537 Gas -162 6 Hydro 4 4/75 500 Gas -252 6 MDEA 1 - - 127 240 2 Du nhờn, mỡ 1 - 260.371 149.232 360 2 Du diezen 2 - - 38-54 - - Cấp độ cháy n • Cấp 1: Gồm các chất cn phải được đốt nóng trước khi có thể cháy. Phương pháp chữa cháy: Sử dụng nước dưới dạng sương • Cấp 2: Gồm các chất cn phải được gia nhiệt sơ bộ trước khi có thể cháy Phương pháp chữa cháy: dùng vòi phun nước • Cấp 3: Gồm các chất khí dễ cháy, chất lỏng tự bốc cháy Phương pháp chữa cháy: ngăn chặn dòng chảy hoặc ngăn không 7 ŒGz0,0B=),):O',) cho tiếp xúc với không khí. 1.5.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy Hệ thống nước chữa cháy. Bồn chứa nước lấy từ nước máy thành phố từ ngoài hàng rào. Thể tích nước dành riêng cho PCCC là 6000 m 3 . Dựa trên yêu cu công suất nước tối đa dùng để chữa cháy là 900 m 3 /h thì sẽ đáp ứng được hơn 6 giờ. Có ba bơm nước chữa cháy li tâm chính 30 P4001 A/B/C. Một bơm dùng động cơ điện, hai bơm sử dụng động cơ diezen. Công suất 500 m 3 /h. Áp suất xả của bơm là 9 bar. Đường ống nước chữa cháy được đặt theo kiểu một vòng kín, với các van cách ly được đặt tại các vị trí chiến lược cứu hỏa. • Các hệ thống dập lửa kiểu xả khí tràn. • Các hệ thống dập lửa kiểu xả khí tràn khí CO2. • Lắp đặt để bảo vệ các trạm điện. • Thiết kế và lắp đặt theo tiêu chuẩn NFPA12 và ISO – 6183. Được kích hoạt tự động bởi các thiết bị dò khói gắn với bảng điều khiển chữa cháy nội bộ. Các hệ thống dập lửa kiểu xả khí tràn bằng hoạt chất sạch (FM200). Được thiết kế theo tiêu chuẩn NFPA std.2001. Kích hoạt tự động nhờ các thiết bị dò liên quan. 1.5.4 Hệ thống phát hiện lửa và khí 1.5.4.1 Phát hiện lửa Các tín hiệu phát hiện lửa được khởi tạo bởi con người hay tự động bởi các đu dò. 1.5.4.2 Các nút nhấn báo động Được phân nhóm theo từng cụm công nghệ hoặc theo các khu vực địa 8 [...]... sản xuất bằng cách đốt nóng cácbamat amôn trong một ống bịt kín Điều này là nền tảng cho công nghệ sản xuất urê công nghiệp sau này Cho tới những năm đầu thế kỷ 20 thì urê mới được sản xuất trên quy mô công nghiệp nhưng ở mức sản lượng rất nhỏ Sau đại chiến thế giới thứ II, nhiều nước và hãng đã đi sâu cải tiến quy trình công nghệ để sản xuất urê Những hãng đứng đầu về cung cấp chuyển giao công nghệ. .. hoạt giảm (do tỷ lệ các sản phẩm phụ) và khó 31 đồng bộ giữa 2 phân xưởng Dịch urê thu được sau công đoạn phân hủy thường đạt nồng độ 65-77% Dịch này có thể được sử dụng để sản xuất các loại phân bón chứa Nitơ hoặc chúng được cô đặc để sản xuất urê 3.2.1 Công nghệ Urê không thu hồi Cacbamat chưa chuyển hóa được phân hủy thành NH 3 và khí CO2 bằng cách gia nhiệt hỗn hợp dòng công nghê ở điều kiện thấp... 2007 gần 70% lượng nhu cầu phân bón thế giới tăng đến từ 2 khu vực này Hình 2.1: Sự gia tăng nhu cầu phân bón trên thế giới giữa năm 2005 và năm 2007 Việc tăng nhu cầu phân bón thế giới năm 2007 đã tác động tích cực đến việc cung cấp phân bón, đặc biệt là urê và các sản phẩm Nitơ khác Nhu cầu phân bón Phosphat và Kali không đổi trong khi thương mại thay đổi Việc sản xuất NH3 trên thế giới trong... triệu tấn Năm 2007, kế hoạch sản xuất của 2 nhà máy phân đạm Phú Mỹ và 22 Hà Bắc khoảng 900.000 tấn, tăng 8,4% so với 2006, nhập khẩu khoảng 900.000 tấn, giảm 10% so với 2006 Để bình ổn thị trường phân urê năm 2007, Bộ cũng đưa ra một số giải pháp đối với 2 nhà máy sản xuất phân urê trong nước phải đảm bảo kế hoạch sản xuất năm 2007, đáp ứng kịp thời nhu cầu phân bón cho sản xuất nông nghiệp theo từng... đến các phân xưởng khác NH 3 sẽ được trung hòa với các axit (như axit nitric) để sản xuất các loại phân bón như là ammonium sulphat và ammonium nitrat Công nghệ thu hồi một phần (Partial recycle process): CO2 và NH3 được tách một phần khỏi lưu chất phản ứng trong công đoạn phân hủy, sau đó được thu hồi trong một thiết bị hấp thụ, phần còn lại được mang đến các phân xưởng khác giống như công nghệ không... mỗi giai đoạn phân hủy đặc biệt là trong bình chứa của thiết bị tách chân không 3.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ TRÊN THẾ GIỚI Các phương pháp sản xuất urê từ khí thiên nhiên được sử dụng hiện nay trên thế giới, căn cứ vào khả năng thu hồi vật liệu thô, đã phát triển thành ba công nghệ chính như sau: Công nghệ không thu hồi (Once-through process): CO2 và NH3 ra khỏi khu vực tổng hợp (quá trình stripping... dịch Khí NH3 và CO2 thu hồi từ dòng công nghệ của tháp tổng hợp trong các công đoạn phân hủy ở các áp suất khác nhau ( cao áp, trung áp và tháp áp) được hấp thụ trong nước và được tái tuần hoàn trở lại cho tháp tổng hợp dung dịch cacbamat amôn lỏng có chứa Amoniac Hầu như toàn bộ gần một nửa công suất urê của thế giới sản xuất ra đi theo công nghệ này 3.2.3 Công nghệ C cải tiến tuần hoàn toàn bộ... dụng để sản xuất các muối amôn bằng cách hấp thụ NH3 trong acid sunfuaric và acid photphoric Một nhà máy như thế này sẽ có chi phí đầu tư tương đối thấp, nhưng có lượng khí thải tương đối lớn Do nhu cầu về urê cấp phân bón tinh khiết ngày càng tăng, nên các nhà máy đi theo công nghệ không thu hồi ít có tính hấp dẫn, bởi vì nó sản xuất ra quá nhiều muối amôn với mức tuần hoàn nhỏ 3.2.2 Công nghệ tuần... Công nghệ thu hồi hoàn toàn (Total recycle process): CO2 và NH3 được tách hoàn toàn trong các thiết bị phân hủy nhiều giai đoạn và được thu hồi đến thiết bị phản ứng Ngày nay, chỉ có công nghệ thu hồi hoàn toàn được áp dụng Tổng chuyển hóa NH3 khoảng 99% Kết quả không có sản phẩm phụ chứa Nitơ tạo thành và việc sản xuất urê chỉ phụ thuộc vào việc cung cấp CO 2 và NH3 từ xưởng NH3 Tuy nhiên, công nghệ. .. trong thiết bị phân hủy cao áp để tạo lớp ô-xit trên bề mặt bên trong thiết bị tăng cường khả năng chống ăn mòn cho thiết bị bằng thép không rỉ Trong nhiều năm qua người ta đã tiến hành các bước cải tiến công nghệ (19-24) Hiện nay có nhiều nhà máy urê công suất đến 1800 tấn/ngày đang sử dụng công nghệ này 33 Hình 3.3 : Công nghệ C cải tiến tuần hoàn toàn bộ Misui-Toatsu 34 Hình 3.4 : Công nghệ Montedision . giữa Tng công ty Du khí Việt Nam và t hợp nhà thu Technip/Samsung, hợp đồng chuyển giao công nghệ sản xuất Amôniắc với Haldoe Topsoe (công suất 1.350 tấn/ngày) và công nghệ sản xuất Urê với Snamprogetti. Điều này là nền tảng cho công nghệ sản xuất urê công nghiệp sau này. Cho tới những năm đu thế kỷ 20 thì urê mới được sản xuất trên quy mô công nghiệp nhưng ở mức sản lượng rất nhỏ. Sau đại. giới thứ II, nhiều nước và hãng đã đi sâu cải tiến quy trình công nghệ để sản xuất urê. Những hãng đứng đu về cung cấp chuyển giao công nghệ sản xuất urê trên thế giới như: Stamicarbon (Hà Lan),