CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN11.1.Tổng quan về nhiên liệu sinh học:11.1.1Định nghĩa về nhiên liệu sinh học:11.1.2Phân loại nhiên liệu sinh học:11.1.3Ưu điểm của nhiên liệu sinh học:21.2.Giới thiệu chung về Ethanol và cơ chế phụ gia của Ethanol:21.2.1.Giới thiệu về Ethanol:21.2.2.Cơ chế phụ gia của Ethanol:41.2.3.Ưu nhược điểm của xăng sinh học Ethanol:51.2.4.Tình hình sản xuất Ethanol hiện nay:6CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY82.1.Giới thiệu công ty:82.2.Tổ chức bộ máy công ty:92.2.1.Tổ chức hành chính:92.2.2.Tổ chức bộ phận sản xuất:102.3.Sản phẩm thương phẩm của nhà máy:122.3.1.Sản phẩm chính Ethanol:122.3.2.Sản phẩm phụ CO2:142.3.3.Sản phẩm phụ DDFS (Distillery Dried Fiber Soluble):15CHƯƠNG 3: AN TOÀN LAO ĐỘNG163.1.Trang bị bảo hộ lao động cá nhân:163.2.Các biện pháp bảo vệ sức khỏe:163.2.1.Ký kết hợp đồng lao động:163.2.2.Tổ chức y tế cộng đồng:173.3.Các biện pháp an toàn lao động:173.4.Công tác phòng ngừa và ứng biến sự cố:173.4.1.Mục đích của công tác phòng ngừa và ứng biến sự cố:173.4.2.Thứ tự công việc ưu tiên khi xáy ra sự cố:183.4.3.Biện pháp, quy trình chuẩn bị ứng phó sự cố:19CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRONG NHÀ MÁY204.1.Tổng quan công nghệ trong nhà máy:204.1.1.Lý thuyết quá trình chế biến cồn nhiên liệu từ tinh bột:204.1.2.Sơ đồ công nghệ214.1.3.Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:214.2.Sơ lược về nguyên liệu sắn:224.3.Quá trình Sơ chế nguyên liệu:234.3.1.Phân xưởng nghiền nguyên liệu:234.3.2.Phân xưởng trộn dịch sắn và tách cát:244.4.Quá trình hồ hóa:264.4.1.Sơ lược về Enzyme Alpha Amylaza:264.4.2.Mục đích quá trình:274.4.3.Sơ đồ công nghệ:274.4.4.Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:274.4.5.Điều kiện vận hành:294.5.Quá trình lên men:294.5.1.Phân xưởng nhân men:294.5.2.Phân xưởng lên men:314.6.Quá trình chưng cất:344.6.1.Mục đích quá trình:344.6.2.Sơ đồ công nghệ:354.6.3.Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:354.6.4.Điều kiện vận hành:374.7.Quá trình tách nước, làm khan sản phẩm:384.7.1.Mục đích quá trình:384.7.2.Cơ chế quá trình tách nước:384.7.3.Sơ đồ công nghệ:394.7.4.Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:394.7.5.Điều kiện vận hành:404.8.Các quá trình phụ:414.8.1.Phân xưởng thu hồi CO2 lỏng:414.8.2.Phân xưởng lắng, sấy và tồn trữ DDFS:424.8.3.Phân xưởng xử lý nước thải:434.8.4.Phân xưởng tồn trữ, làm biến tính sản phẩm và xuất sản phẩm:45CHƯƠNG 5: CÁC THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT475.1.Thiết bị chính:475.1.1.Thiết bị tách cát Hydrocyclone:475.1.2.Thiết bị trao đổi nhiệt:475.1.3.Tháp chưng cất:495.1.4.Thiết bị tách nước:515.1.5.Thiết bị tách bã Decanter:525.1.6.Máy nén piston:545.1.7.Thiết bị phối trộn chất biến tính và sản phẩm:565.2.Thiết bị phụ trợ:575.2.1.Bơm:575.2.2.Các bồn bể:585.3.Thiết bị điều khiển:595.3.1.Hệ thống van điều khiển:595.3.2.Các thiết bị đo lường:595.4.Hệ thống tồn trữ và vận chuyển:59CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM.616.1.Nguyên liệu sắn lát đầu vào:616.2.Sản phẩm chính Ethanol lỏng:626.3.Sản phẩm phụ CO2 lỏng:626.4.Sản phẩm phụ DDFS:63
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một nội dung rất quan trọng trong chương trình đào tạocủa trường Đại Học Công nghiệp TP HCM cũng như ngành Công nghệ Hóa Học.Thông qua đợt thực tập sẽ giúp sinh viên làm quen mới môi trường làm việc tập thể,công việc thực tế, đặc biệt là áp dụng các kiến thức lý thuyết đã học vào thực tế Qua
đó sẽ biết cách sử dụng, bổ khuyết những kiến thức mà mình đã tích lũy trong nhàtrường nhằm tiếp cận với công việc chuyên môn một cách có hiệu quả Trong quá trìnhtìm hiểu, tiếp thu kiến thức thực tế tại Công ty, em đã hoàn thành bài báo cáo này, cùngvới đó là sự biết ơn sâu sắc của em đối với Ban giám hiệu trường Đại học Công nghiệp
TP Hồ Chí Minh, Ban lãnh đạo Khoa Công nghệ Hóa Học, Ban lãnh đạo Công Ty CổPhần Nhiên Liệu Sinh Học Dầu Khí Miền Trung Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chânthành đến cô Đỗ Quý Diễm đã tận tình hướng dẫn em làm bài báo cáo này và chị TrầnThị Thảo cùng các anh chị cán bộ, công nhân viên trong Công ty đã giúp đỡ, hướngdẫn và giải đáp những thắc mắc trong quá trình thực tập
Tuy nhiên, với thời gian thực hiện và vốn kiến thức còn hạn chế, bài báo cáocủa em vẫn còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý từ các thầy cô cũngnhư các anh chị hướng dẫn để có thể bổ sung và hoàn thiện những thiếu sót đó
Em xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất tới quý Công ty, chúc Công ty ngày càng pháttriển và gặt hái được nhiều thành công trên thị trường Đồng thời, cũng xin gửi lời chúctới các thầy cô, các anh chị luôn vui vẻ, hạnh phúc và gặt hái được nhiều thành côngtrên con đường sự nghiệp của mình
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 1 năm 2015
Trang 2CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP
Đơn vị thực tập:
Địa chỉ (Công ty):
Điện thoại (Công ty): Fax (Công ty):
Họ tên cán bộ hướng dẫn:
Họ tên sinh viên: Lớp:
MSSV: Thời gian thực tập: từ đến Đánh giá kết quả thực tập:
TỐT KHÁ TB KÉM
1 Chấp hành nội quy công ty, nhà máy
2 Chấp hành thời gian làm việc
3 Thái độ ứng xử giao tiếp với CB - CNV
4 Ý thực bảo vệ tài sản của công ty
5 Ý thức an toàn lao động
6 Mức độ hoàn thành công việc được giao
7 Thái độ đối với công việc
8 Khả năng tìm hiểu, học hỏi chuyên môn
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Phần đánh giá: Ý thức thực hiện:
Nội dung thực hiện:
Hình thức trình bày:
Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Giáo viên hướng dẫn
TS.Đỗ Quý Diễm
Trang 4NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Phần đánh giá: Ý thức thực hiện:
Nội dung thực hiện:
Hình thức trình bày:
Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015
Giáo viên phản biện
Trang 5MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
1.1 Tổng quan về nhiên liệu sinh học: 1
1.1.1 Định nghĩa về nhiên liệu sinh học: 1
1.1.2 Phân loại nhiên liệu sinh học: 1
1.1.3 Ưu điểm của nhiên liệu sinh học: 2
1.2 Giới thiệu chung về Ethanol và cơ chế phụ gia của Ethanol: 2
1.2.1 Giới thiệu về Ethanol: 2
1.2.2 Cơ chế phụ gia của Ethanol: 4
1.2.3 Ưu nhược điểm của xăng sinh học Ethanol: 5
1.2.4 Tình hình sản xuất Ethanol hiện nay: 6
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY 8
2.1 Giới thiệu công ty: 8
2.2 Tổ chức bộ máy công ty: 9
2.2.1 Tổ chức hành chính: 9
2.2.2 Tổ chức bộ phận sản xuất: 10
2.3 Sản phẩm thương phẩm của nhà máy: 12
2.3.1 Sản phẩm chính Ethanol: 12
2.3.2 Sản phẩm phụ CO2: 14
2.3.3 Sản phẩm phụ DDFS (Distillery Dried Fiber Soluble): 15
CHƯƠNG 3: AN TOÀN LAO ĐỘNG 16
Trang 63.1 Trang bị bảo hộ lao động cá nhân: 16
3.2 Các biện pháp bảo vệ sức khỏe: 16
3.2.1 Ký kết hợp đồng lao động: 16
3.2.2 Tổ chức y tế cộng đồng: 17
3.3 Các biện pháp an toàn lao động: 17
3.4 Công tác phòng ngừa và ứng biến sự cố: 17
3.4.1 Mục đích của công tác phòng ngừa và ứng biến sự cố: 17
3.4.2 Thứ tự công việc ưu tiên khi xáy ra sự cố: 18
3.4.3 Biện pháp, quy trình chuẩn bị ứng phó sự cố: 19
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRONG NHÀ MÁY 20
4.1 Tổng quan công nghệ trong nhà máy: 20
4.1.1 Lý thuyết quá trình chế biến cồn nhiên liệu từ tinh bột: 20
4.1.2 Sơ đồ công nghệ 21
4.1.3 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ: 21
4.2 Sơ lược về nguyên liệu sắn: 22
4.3 Quá trình Sơ chế nguyên liệu: 23
4.3.1 Phân xưởng nghiền nguyên liệu: 23
4.3.2 Phân xưởng trộn dịch sắn và tách cát: 24
4.4 Quá trình hồ hóa: 26
4.4.1 Sơ lược về Enzyme Alpha Amylaza: 26
4.4.2 Mục đích quá trình: 27
4.4.3 Sơ đồ công nghệ: 27
Trang 74.4.4 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ: 27
4.4.5 Điều kiện vận hành: 29
4.5 Quá trình lên men: 29
4.5.1 Phân xưởng nhân men: 29
4.5.2 Phân xưởng lên men: 31
4.6 Quá trình chưng cất: 34
4.6.1 Mục đích quá trình: 34
4.6.2 Sơ đồ công nghệ: 35
4.6.3 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ: 35
4.6.4 Điều kiện vận hành: 37
4.7 Quá trình tách nước, làm khan sản phẩm: 38
4.7.1 Mục đích quá trình: 38
4.7.2 Cơ chế quá trình tách nước: 38
4.7.3 Sơ đồ công nghệ: 39
4.7.4 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ: 39
4.7.5 Điều kiện vận hành: 40
4.8 Các quá trình phụ: 41
4.8.1 Phân xưởng thu hồi CO2 lỏng: 41
4.8.2 Phân xưởng lắng, sấy và tồn trữ DDFS: 42
4.8.3 Phân xưởng xử lý nước thải: 43
4.8.4 Phân xưởng tồn trữ, làm biến tính sản phẩm và xuất sản phẩm: 45
CHƯƠNG 5: CÁC THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT 47
Trang 85.1 Thiết bị chính: 47
5.1.1 Thiết bị tách cát Hydrocyclone: 47
5.1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt: 47
5.1.3 Tháp chưng cất: 49
5.1.4 Thiết bị tách nước: 51
5.1.5 Thiết bị tách bã Decanter: 52
5.1.6 Máy nén piston: 54
5.1.7 Thiết bị phối trộn chất biến tính và sản phẩm: 56
5.2 Thiết bị phụ trợ: 57
5.2.1 Bơm: 57
5.2.2 Các bồn bể: 58
5.3 Thiết bị điều khiển: 59
5.3.1 Hệ thống van điều khiển: 59
5.3.2 Các thiết bị đo lường: 59
5.4 Hệ thống tồn trữ và vận chuyển: 59
CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 61
6.1 Nguyên liệu sắn lát đầu vào: 61
6.2 Sản phẩm chính Ethanol lỏng: 62
6.3 Sản phẩm phụ CO2 lỏng: 62
6.4 Sản phẩm phụ DDFS: 63
Trang 9DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 – Bảng thống kê một vài tính chất của ethanol 4
Bảng 2.1: Chỉ tiêu sản phẩm ethanol sau tách nước 13
Bảng 2.2: Chỉ tiêu ethanol sau biến tính 13
Bảng 2.3: Chỉ tiêu sản phẩm CO2 hóa lỏng 14
Bảng 3.1: Danh mục trang bị bảo hộ lao động 16
Bảng 3.2: Một số ký hiệu hóa chất nguy hiểm trong nhà máy 18
Bảng 4.1: Thông số vận hành hệ thống tháp chưng cất 37
Bảng 6.1: Chỉ tiêu chất lượng của sắn lát nguyên liệu 61
Bảng 6.2: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng Ethanol biến tính thương phẩm 62
Bảng 6.3: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng CO2 lỏng 62
Bảng 6.4: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng bã DDFS thương phẩm 63
CHƯƠNG I.
Trang 10DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Công thức 3D của ethanol 3
Hình 1.2 Hỗn hợp đẳng phí của Ethanol và H2O 3
Hình 2.1: Sơ đồ tổ chức bộ máy hành chính 9
Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức bộ phận sản xuất 10
Hình 2.3 Mặt bằng tổng thể của Nhà máy Bio-Ethanol Dung Quất 11
Hình 4.1: Sơ lượt lý thuyết quá trình 20
Hình 4.2: Phương trình phản ứng lý thuyết quá trình 20
Hình 4.3: Sơ đồ công nghệ toàn nhà máy 21
Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ quá trình tách cát 25
Hình 4.5: Cấu trúc không gian Enzyme α – Amylase 26
Hình 4.6: Sơ đồ công nghệ quá trình hồ hóa 27
Hình 4.7: Cấu trúc không gian của Enzyme Gluco Amylase 31
Hình 4.8: Sơ đồ công nghệ quá trình lên men 32
Hình 4.9 : Sơ đồ công nghệ quá trình chưng cất 35
Hình 4.10: Sơ đồ công nghệ quá trình tách nước làm khan cồn 39
Hình 4.11: Sơ đồ công nghệ phân xưởng thu hồi CO2 41
Hình 4.12: Sơ đồ công nghệ bể xử lý nước thải 44
Hình 4.13: Sơ đồ công nghệ phân xưởng tồn trữ, làm biến tính và xuất sản phẩm 46
Hình 5.1 Thiết bị tách cát Hydrocyclone 47
Hình 5.2: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 48
Trang 11Hình 5.3: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm 49
Hình 5.4: Hệ thống tháp chưng cất 50
Hình 5.5 Thiết bị tách bã Decanter 53
Hình 5.6: Thiết bị khuấy trộn tĩnh 56
Hình 5.5 Bơm ly tâm 57
Hình 5.6: Bơm màng định lượng 58
Hình 5.7: Bồn chứa dịch bột 59
Trang 12CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN1.1 Tổng quan về nhiên liệu sinh học:
1.1.1 Định nghĩa về nhiên liệu sinh học:
Nhiên liệu sinh học (Biofuels) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất
có nguồn gốc động thực vật:
Chế xuất từ chất béo động thực vật (mỡ động vât, dầu dừa, …)
Chế xuất từ ngũ cốc ( lúa mì, ngô, đậu tương, …)
Chế xuất từ chất thải nông nghiệp (rơm, phân động vật, …)
Chế xuất từ sản phẩm thải công nghiệp, thủ công nghiệp (mùn cưa, gỗthải)
1.1.2 Phân loại nhiên liệu sinh học:
1.1.2.1 Nhiên liệu lỏng:
Xăng sinh học trong tiếng anh còn gọi là gasohol hoặc Bio-gasoiline để phân biệtvới gasoiline thông thường đi từ nguồn nguyên liệu hóa thạch Được tạo ra bằng cáchphối trộn xăng thông thường với cồn ethanol khan theo 1 tỉ lệ nhất định
Bio-diesel là ete của acid béo với rượu no đơn chức (FAME) Được sử dụng đểthay thế diesel đi từ nguồn dầu khoáng Hiện nay Bio-diesel được sản xuất từ nhiềunguồn khác nhau như mỡ cá, dầu thực vật,…
1.1.2.2 Nhiên liệu khí:
Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí methane (CH4) và một số khí khác phátsinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí Thành phần chínhcủa Biogas là CH4 (50-60%) và CO2 (>30%) còn lại là các chất khác như hơi nướcN2, O2, H2S, CO, … được thuỷ phân trong môi trường yếm khí, xúc tác nhờ nhiệt độ
từ 20-40ºC, do đó có thể sử dụng biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong
Trang 131.1.3 Ưu điểm của nhiên liệu sinh học:
Thành phần của chúng giàu oxy cho nên làm cho sự đốt cháy nhiên liệu tốt hơn,giảm phát thải một số chất khí gây ô nhiểm và với những chế phẩm từ dầu thực vậtcòn làm tốt khả năng bôi trơn của nhiên liệu cho động cơ Trong các trường hợp nàyngười ta gọi là nhiên liệu kép (cocarburants) hay nhiên liệu phụ gia (additifs) tuỳ theolượng pha vào nhiên liệu chính
Với các nhà làm chiến lược kinh tế, thì dùng nhiên liệu sinh học mang lại sự độclập và chủ động về nguồn nhiên liệu nhờ thay thế nó cho nhiên liệu hoá thạch
Phát triển nhiên liệu sẽ tạo thêm việc làm cho thị trường lao động
Cân bằng khí nhà kính, nhất là khí CO2 : sẽ dương
Hiện nay chúng ta đang sử dụng những loại nhiên liệu sinh học methanol,ethanol,ETBE vvv Và thêm 1 loại nhiên liệu mới được các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng nóthật sự sẽ trở thành nguồn năng lượng thay thế thiết thực cho thế giới, đó chính làbutanol
1.2 Giới thiệu chung về Ethanol và cơ chế phụ gia của Ethanol:
1.2.1 Giới thiệu về Ethanol:
Ethanol (C2H5OH) là một hợp chất hữu cơ dạng lỏng, nằm trong dãy đồng đẳngcủa rượu metylic, dễ cháy, không màu, mùi thơm, có vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượngriêng 0,789 g/ml ở 15oC), sôi ở nhiệt độ 78.39oC, hóa rắn ở -114.15oC, tan vô hạn trongnước Sở dĩ ethanol tan trong nước vô hạn và có nhiệt độ sôi cao hơn nhiều so với este
Trang 14hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa cácphân tử rượu với nhau và với nước.
Hình 1.1 Công thức 3D của ethanol
Ethanol tạo hỗn hợp đẳng phí với nước có thành phần 95% khối lượng (tươngđương 96% thể tích ethanol) Nên không thể dùng chưng cất thông thường để thu được
độ tinh khiết của ethanol lớn hơn 95%
Trang 15Hình 1.2 Hỗn hợp đẳng phí của Ethanol và H 2 O
Sau đây là bảng thống kê một vài thông số thể hiện tính chất của ethanol:
Bảng 1.1 – Bảng thống kê các tính chất của ethanol
Tổng quan
Công thức phân tử C2H5OH hay C2H6O
1.2.2 Cơ chế phụ gia của Ethanol:
Ethanol bản chất là nguyên liệu cháy, có trị số octan cao RON = 120÷135, chỉ sốMON = 100÷106, thường được pha vào xăng với hàm lượng 10÷15% khối lượng Khipha ethanol vào xăng do bản thân nó là chất có trị số octane cao do đó sẽ làm tăng trị
số octan của xăng
Trang 16Mặt khác, do bản thân quá trình cháy trong động cơ xăng là quá trình cháy cưỡngbức, việc tận dụng không khí trong buồng đốt sẽ không hoàn toàn Do đó sẽ có mộtphần nhiên liệu cháy trong điều kiện thiếu oxy, dẫn đến sản phẩm cháy không hoàntoàn (chứa CO và các khí thải độc hại khác) Khi ta đưa ethanol vào ở dạng phụ gia thìquá trình cháy trong động cơ sẽ:
Cháy hoàn toàn nhờ có oxy sẵn có trong ethanol nên ta giảm thiểu đượcquá trình thải các khí độc ra môi trường
Giảm tiêu tốn nhiên liệu khoáng sản
1.2.3 Ưu nhược điểm của xăng sinh học Ethanol:
Chính sự bổ sung thêm oxy vào hỗn hợp cháy để đảm bảo quá trình cháy hoàntoàn, sản phẩm cháy sạch hơn Việc sử dụng ethanol pha vào xăng đang là hướng pháttriển có triển vọng nhất nhờ có những đặc điểm sau:
Ưu điểm:
Có trị số octan cao thay thế những phụ gia độc hại khác
Cồn cháy sạch, Có hàm lượng oxy cao hơn so với những phụ gia khácnhư MTBE, ETBE, TAME, …
Động cơ sử dụng xăng pha Ethanol dễ khởi động và vận hành dễ hơn sovới các loại phụ gia khác
Công nghệ sản xuất đơn giản, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có
Tăng cường tính độc lập về năng lượng
Tạo thị trường tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp cho nông dân
Trang 17 Giá thành nhiên liệu tương đối cao.
Cần có chính sách cân bằng an ninh năng lượng – lương thực
1.2.4 Tình hình sản xuất Ethanol hiện nay:
1.2.4.1 Tình hình sản xuất Ethanol trên thế giới:
Dẫn đầu trong công nghiệp sản xuất ethanol năm 2006 là Hoa Kỳ với 4.855 tỷgallon và Brazil với 4.49 tỷ gallon, chiếm 70% tổng lượng ethanol của thế giới là 13.5
tỷ gallon (khoảng 40 triệu tấn) Năm 2007, Hoa Kỳ và Brazil tiếp tục chiếm 88% trongtổng số 13.1 tỷ gallon ethanol được sản xuất trên thế giới Được khuyến khích mạnh
mẽ, công nghiệp sản xuất ethanol cũng phát triển nhanh ở một số quốc gia như TháiLan, Colombeer và một số quốc gia Trung Mỹ
1.2.4.2 Tình hình sản xuất Ethanol của Việt Nam:
Việt Nam có nhiều tiềm năng về NLSH xăng dầu có nguồn gốc dầu mỏ Nhiềuloại cây như sắn, ngô, mía,… có thể sản xuất cồn sinh học mà ở Việt Nam lại có nhiềuvùng đất rất thích hợp với các loại cây trồng này Sản lượng sắn cả nước năm 2007 làhơn 7 triệu tấn, mía đường hơn 14 triệu tấn và ngô gần 4 triệu tấn Với sản lượng này
có thể đáp ứng được cho nhu cầu sản xuất cồn sinh học ở quy mô vừa và nhỏ Ước tínhViệt Nam có thể sản xuất 5 triệu lít cồn sinh học mỗi năm nếu như có sự điều chỉnh vềsản lượng và diện tích cây trồng Về sản xuất điêzen sinh học có thể đi từ các loại dầu
Trang 18thực vật và mỡ động vật Ở Việt Nam, các loại cây trồng tiềm năng cung cấp nguyênliệu cho sản xuất điêzen sinh học như cây cọc rào, dầu cọ, hạt bông…
Điều kiện đất đai và khí hậu Việt Nam cho phép hình thành những vùng nguyênliệu tập trung Mỡ cá, dầu thực phẩm thải được sử dụng cho sản xuất điêzen sinh học
có thể giúp giải quyết được các vấn đề về môi trường trong chế biến thủy sản Ước tínhViệt Nam có thể sản xuất khoảng 500 triệu lít điêzen sinh học mỗi năm nếu như tổchức quy hoạch và thực hiện vùng nguyên liệu theo hướng sử dụng đất triệt để, tạo ranhiều loại giống có sản lượng cao và sở hữu các công nghệ tách dầu từ nguyên liệu
Nhà máy Nhiên liệu sinh học Phú Thọ
Địa điểm: Huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ
Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm
Nhà máy Nhiên liệu sinh học Quảng Ngãi
Địa điểm: Khu Kinh tếDung Quất, tỉnh Quảng Ngãi
Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm
Nhà máy Nhiên liệu sinh học Bình Phước
Địa điểm: Huyện Bù Đăng, tỉnh Bình Phước
Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm
Trang 19CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY
2.1 Giới thiệu công ty:
Tên đăng ký: Công ty Cổ phần Nhiên liệu Sinh học Dầu khí MiềnTrung
Nhà máy sử dụng công nghệ của Allied Process Technologies Inc (APTI) (trướcđây là công ty Delta-T)
Nhà máy được khởi công xây dựng từ tháng 10/2009, chính thức đi vào sản xuất
Trang 20 Nguyên liệu: sắn lát
Sản phẩm: sản xuất Etanol làm nhiên liệu, chất độn gia súc DDFS, CO2
2.2 Tổ chức bộ máy công ty:
Trang 21- Nguyên liệu: chịu trách nhiệm mua sắn nguyên liệu cho nhà máy
2.2.2 Tổ chức bộ phận sản xuất:
Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức bộ phận sản xuất
Các khu vực trong nhà máy:
Mặt bằng tổng thể của nhà máy được chia làm 3 khu vực chức năng bao gồm khuvực nhà máy chính, khu vực phụ trợ và khu vực ngoại vi, được thể hiện chi tiết tronghình theo sau:
Trang 22Hình 2.3 Mặt bằng tổng thể của Nhà máy Bio-Ethanol Dung Quất.
Phân xưởng chính bao gồm:
Phân xưởng thu nhận và tồn trữ sắn lát (Unit 8500)
Phân xưởng nghiền sắn lát (Unit 8500)
Phân xưởng chuẩn bị dịch sắn và tách cát (Unit 1100)
Phân xưởng hồ hóa và nấu dịch sắn(Unit 2200)
Phân xưởng lên men (Unit 3100)
Phân xưởng chưng cất (Unit 4100)
Phân xưởng làm khan cồn (Unit 4300)
Khu vực phụ trợ bao gồm:
Phân xưởng cung cấp và phân phối nước (Unit 7300)
Phân xưởng sản xuất nước làm lạnh (Unit 8200)
Phân xưởng sản xuất nước làm mát (Unit 7100)
Phân xưởng sản xuất hơi nước và ngưng tụ condensate (Unit 7200)
Khu vực ngoại vi bao gồm:
Hệ thống khí nén (Unit 7500)
Trang 23 Khu vực tồn chứa ethanol (Unit 6100)
Khu vực nhập và tồn chứa chất biến tính (Unit 6100)
Khu vực trạm xuất ethanol bằng xe bồn (Unit 6100)
Khu vực thu hồi và xuất CO2 (Unit 8600)
Khu vực lắng, sấy và tồn chứa DDFS (Unit 8300)
Khu vực tồn chứa hóa chất (Unit 9000)
Khu vực thu hồi methane và xử lý nước thải (Unit 8700)
Khu vực thoát nước và tập trung chất thải
2.3 Sản phẩm thương phẩm của nhà máy:
Sản phẩm chính của nhà máy là ethanol 99,8% với công suất thiết kế 100 triệul/năm, ngoài ra còn các phụ phẩm có giá trị là CO2 với công suất 20000 tấn/ năm vàDDFS với công suất 20000 tấn/ năm
2.3.1 Sản phẩm chính Ethanol:
Nhà máy chủ yếu xuất sản phẩm dưới dạng ethanol công nghiệp khan Tuy nhiên,tùy theo đơn đặt hàng, nhà máy cũng có thể pha thêm chất biến tính vào cồn để thuđược sản phẩm ethanol biến tính:
Trang 24Bảng 2.1: Chỉ tiêu sản phẩm ethanol sau tách nước
Hàm lượng Ethanol +
Hàm lượng rượu no mạch
Hàm lượng dung môi làm
Bảng 2.2: Chỉ tiêu ethanol sau biến tính
Trang 25CO2 là một sản phẩm phụ của quá trình lên men, được nhà máy thu và xử lí thành
CO2 hóa lỏng Sản phẩm này có ứng dụng chủ yếu trong công nghiệp thực phẩm, vệsinh tàu thủy, nước đá khô…
Trang 26Thành phần Giá trị giới hạn Đơn vị
Tính chất vật lí khác Không có mùi, vị lạ
2.3.3 Sản phẩm phụ DDFS (Distillery Dried Fiber Soluble):
Bã hèm sau khi chưng cất vẫn chưa một lượng tinh bột được tách nước và sấy
để sản xuất DDFS làm chất độn thức ăn gia súc:
Chỉ tiêu sản phẩm:
Độ ẩm: 10÷14 % wt
Trang 27CHƯƠNG 3: AN TOÀN LAO ĐỘNG3.1 Trang bị bảo hộ lao động cá nhân:
Bảng 3.1: Danh mục trang bị bảo hộ lao động.
1 Quần áo Mua Bộ/người/năm02 thân thểBảo hộ
2 Nón bảo hộ Mua Cái/người/năm02 vùng đầuBảo hộ
Cái/người/năm Bảo hộ tay
4 Khẩu trang Mua Cái/người/năm10 hệ hô hấpBảo hộ
5 Giày bảo hộ Mua Đôi/người/năm02 vùng chânBảo hộ
3.2 Các biện pháp bảo vệ sức khỏe:
3.2.1 Ký kết hợp đồng lao động:
- Ký hợp đồng lao động với tất cả người lao động theo luật lao động Việt Nam;
- Mua bảo hiểm lao động cho tất cả CBCNV trong công ty;
- Thực hiện các chế độ về lao động và sức khỏe theo quy định của Nhà nước;
- Đảm bảo chế độ lương, phụ cấp theo đúng quy định hiện hành;
Trang 28- Thực hiện tốt các chế độ đãi ngộ đầy đủ với người lao động (phụ cấp độc hại,phụ cấp chuyên cần, … thưởng lễ tết);
- Đảm bảo giờ giấc làm việc theo đúng quy định của Nhà nước
3.2.2 Tổ chức y tế cộng đồng:
- Tổ chức khám sức khỏe định kỳ 1 lần/năm cho toàn thể cán bộ, công nhân viêntrong Công ty tại trạm y tế địa phương;
- Mua bảo hiểm y tế cho tất cả CBCNV;
- Nhân viên được cung cấp nước uống ở những nơi làm việc
- Nhà vệ sinh luôn được lau chùi sạch sẽ, hợp vệ sinh
- Công tác vệ sinh trong khuôn viên công ty sẽ do tổ vệ sinh phụ trách thực hiệnhàng ngày
3.3 Các biện pháp an toàn lao động:
- Thường xuyên tổ chức các lớp học định kỳ 01 lần/năm về đào tạo và hướng dẫn
về an toàn, sức khỏe môi trường và cách vận hành an toàn hệ thống máy mócthiết bị, quy trình xử lý, các biện pháp phòng tránh khi có sự cố xảy ra;
- CBCNV khi được nhận vào làm việc tại các vị trí đều phải trải qua lớp học huấnluyện các biện pháp an toàn trong vận hành, sau thi kiểm tra đạt trình độ thì mớiđược tham gia vào quá trình sản xuất;
- Những công nhân mới vào thường được một công nhân khác có kinh nghiệmkèm cặp trong vòng 03 tháng;
- Các hệ thống trang thiết bị máy móc kiểm soát ô nhiễm phải đầy đủ và đúng cácyêu cầu kỹ thuật;
- Các hệ thống trang thiết bị, máy móc, công nghệ, các công trình luôn được tusửa, bảo trì định kỳ 03 tháng/lần;
- Trang bị bảo hộ lao động phù hợp với công tác mà người lao động phải thựchiện, được thay mới định kỳ;
- Giữ vệ sinh trong công sở và nơi công cộng
Trang 293.4 Công tác phòng ngừa và ứng biến sự cố:
3.4.1 Mục đích của công tác phòng ngừa và ứng biến sự cố:
Nhằm bảo đảm an toàn và hạn chế mức thấp nhất các tai nạn và thiệt hại vềngười và vật chất trong quá trình lao động, sản xuất của Công ty
Các bản hướng dẫn rút gọn sẽ được gắn/dán tại nơi đông người trong khu vựcnguy hiểm cũng như trên các phương tiện, thiết bị liên quan
Bảng 3.2: Một số ký hiệu hóa chất nguy hiểm trong nhà máy.
Cảnh báo về nguy cơ dễcháy của chất thải
có chứa hóa chất độc hại
Trên phương tiện, bao bì chứachất độc hại
Cảnh báo về điện Đặt tại vị trí trạm giảm điện ápcủa nhà máy.
3.4.2 Thứ tự công việc ưu tiên khi xáy ra sự cố:
- Ưu tiên số 1: Cứu chữa cho con người dù có bất kỳ sự cố nào xảy ra
Trang 30- Ưu tiên số 2: Hạn chế phát tán ô nhiễm.
- Ưu tiên số 3: Sơ tán tài sản vật chất
3.4.3 Biện pháp, quy trình chuẩn bị ứng phó sự cố:
- Biện pháp quy trình về quản lý:
Tổ chức tập huấn thường xuyên cho cán bộ, nhân viên trong Công ty về trình tự
và kỹ thuật ứng phó sự cố, Sơ cấp cứu Đặc biệt là tập huấn cho nhân viên trực tiếptham gia làm việc trong xưởng
- Biện pháp kỹ thuật:
Trang bị đầy đủ các trang thiết bị máy móc cần thiết cho công tác ứng phó sự cốkhi xảy ra Bao gồm: hệ thống thiết bị PCCC, dụng cụ cấp cứu…
Trang 31+ CO 2
MANTOZƠ
Hình 4.1: Sơ lượt lý thuyết quá trình
Tinh bột dưới tác dụng của Enzyme Amylase thủy phân thành dạng trung gianDextrin Sau đó Dextrin dưới tác dụng của Enzyme Amylase bị thủy phân thành cáccấu trúc đường đôi có thể thủy phân tạ thành Glucozơ được Sau đó nhờ tác dụng củaEnzyme Gluco Amylase, Matozơ bị thủy phân thành Glucozơ Glucozơ dưới tác dụngcủa các men vi sinh sẽ thủy phân tạo Ethanol và CO2
Trang 32Hình 4.2: Phương trình phản ứng lý thuyết quá trình.
Trang 33Hình 4.3: Sơ đồ công nghệ toàn nhà máy
4.1.3 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:
Khu vực nhà máy chính sản xuất Etanol sử dụng công nghệ của APTI (Mỹ) vớiđặc điểm chính là công nghệ lên men gián đoạn và chưng cất đa áp suất
Sắn nguyên liệu sau khi nghiền nhỏ ở nhà nghiền, được đưa đến khu vực chuẩn
bị dịch và tách cát, ở đây sẽ tạo thành dung dịch bột đồng nhất ( cassava slurry) Tinh
Trang 34bột trong dung dịch bột được chuyển hóa thành đường có khả năng lên men dựa trênhoạt động của các Enzyme và quá trình gia nhiệt ( công đoạn hồ hóa) Sau đó, đườngđược chuyển hóa thành ethanol và CO2 dưới tác dụng của nấm men( công đoạn lênmen).
Khí CO2 thô sẽ được rửa Sơ bộ bằng dung dịch KMnO4 để tách lượng tạp chấthữu cơ (chủ yếu là Ethanol) bị cuốn theo, sau đó được đưa đến phân xưởng thu hồi vàhóa lỏng CO2
Dịch sau lên men( giấm chín) có nồng độ ethanol thấp( 9-14%v/v), được làmtinh và loại bỏ tối đa lượng nước bằng phương pháp chưng cất, tinh luyện Tuy nhiên,
do tính chất điểm đẳng phí của hỗn hợp ethnol-nước nên phương pháp chưng cất chỉthu được ethanol 95-95,6% v/v Để được sử dụng làm nhiên liệu, ethanol sau chưng cấtđược đưa đến phân xưởng tách nước bằng phương pháp rây phân tử để tách nước đạtđến nồng độ Ethanol 99,8%v/v
Dịch hèm thải ra từ đáy của 2 tháp chưng cất thô được đưa đến máy ly tâm(decanter) để tách phần rắn (chất Sơ) có trong dịch hèm Các bước tiếp theo là sấy bã
để sản xuất DDFS và xử lí nước thải có thu hồi khí methane
4.2 Sơ lược về nguyên liệu sắn:
Công ty Cổ phần Nhiên liệu sinh học Dầu khí Miền Trung sử dụng nguyên liệusắn lát khô, được thu mua chủ yếu từ các tỉnh miền Trung- Tây Nguyên So với sắntươi sắn lát khô có lượng ẩm cũng như các tạp chất ít hơn, do đó, giảm lượng tiêu haonước cũng như chi phí trong quá trình xử lí và làm sạch
Về cơ bản sắn gồm 3 thành phần chính: vỏ, thịt củ và lõi (ngoài ra còn cuống và
rễ củ):
Vỏ sắn gồm 2 phần : vỏ gỗ và vỏ cùi
Vỏ gỗ có tác dụng bảo vệ củ và chống mất nước Tuy nhiên, vỏ gỗ dễ bịtách ra khi thu hoạch, vận chuyển
Trang 35 Vỏ cùi là một lớp tế bào cứng phủ bên ngoài, thành phần chủ yếu làxenluloza, ngoài ra còn các thành phần khác như: polyphenol, enzim,linamarin
Phần thịt củ chứa nhiều tinh bột, protein Ngoài ra, thịt củ còn chứa một ít
Polyphenol, độc tố và Enzyme…
Lõi sắn nằm ở tâm, dọc suốt chiều dài củ, thành phần chủ yếu là xenluloza Lõi
có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa thân và củ Nó còn giúpthoát nước trong quá trình phơi và sấy sắn
Thành phần sắn tươi dao động trong khoảng giới hạn khá lớn: Tinh bột 20-30%,Protein 0,8-1,2%, chất béo 0,3-0,4%, Xenluloza 1-3,1%, tro 0,5%, Polyphenol 0,1-0,3% và nước 60-74% Ngoài ra trong sắn còn chứa một lượng Vitamin và cả độc tố.Vitamin trong sắn tươi chủ yếu là các vitamin nhóm B, chúng sẽ mất đi trong quá trìnhlên men chưng cất Độc tố trong sắn có tên chung là Phazéolunatin, gồm 2 GlucozitLinamarin và Lotaustralin Các độc tố này thường tập trung ở vỏ cùi Bình thường cácPhazéolunatin không độc nhưng khi bị thủy phân thì các Glucozit này sẽ giải phóngHCN – là một chất độc mạnh Sắn tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảm đáng kể lượngđộc tố nói trên Đặc biệt trong sản xuất cồn công nghiệp, khi nấu ở nhiệt độ cao đã phaloãng nước nên với hàm lượng ít chưa ảnh hưởng tới nấm men Hơn nữa, các muốixyanat khi chưng cất không bay hơi nên được loại ra cùng với bã
4.3 Quá trình Sơ chế nguyên liệu:
4.3.1 Phân xưởng nghiền nguyên liệu:
Trang 36Kho chứa và nhà nghiền được STOLZ ASIA thiết kế theo model hiện đại nhấthiện tại của khu vực, với công suất kho chứa đạt 45000 tấn bột sắn tương ứng với thờigian hoạt động của nhà máy là 2 tháng.
4.3.1.2 Quy mô và hoạt động:
Kích thước: 80 x 159m
Được xây lắp với hệ thống kết cấu thép CS, có mái che kín chống thấm ướt
trong quá trình bảo quản sắn
Bên trong kho chứa có hệ thống nạp liệu di động và hệ thống phân bổ bột
sắn Dọc hai bên kho chứa có hệ thống vít tải có chức năng xuất liệu ở khochứa
Nhà nghiền:
Theo thiết kế để đạt kích thước bột sắn cho quá trình sản xuất thì sắn lát đượcnghiền qua hai cấp
Nghiền thô: Được thiết kế hai máy nghiền với công suất tương ứng: 25 tấn/
h và 40 tấn/h Nguyên liệu cho giai đoạn nghiền cấp 1 là sắn lát khô cókích thước dài 30 đến 70 mm, dày 30mm Kích thước hạt sau giai đoạnnghiền cấp 1 là: nhỏ hơn 25mm
Nghiền tinh: Được bố trí 3 máy trong đó 2 máy working và 1 máy standby
với công suất 18 tấn/h Nguyên liệu cho giai đoạn nghiền tinh là sản phẩmcủa quá trình nghiền thô, kích thước hạt tinh bột đạt chuẩn sau giai đoạnnghiền tinh là 65% có kích thước nhỏ hơn 15 µm
4.3.2 Phân xưởng trộn dịch sắn và tách cát:
4.3.2.1 Mục đích:
Trang 37Mục đích của giai đoạn là tạo dịch bột và tách toàn bộ cát và các tạp chất lơlửng bên trong bột sắn để tránh làm mài mòn cũng như đóng cặn trong các thiết bị sảnxuất
4.3.2.2 Sơ đồ công nghệ:
Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ quá trình tách cát.
4.3.2.3 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:
Bột sắn sau khi nghiền sẽ được hệ thống vít tải vận chuyển với lưu lượng 31500kg/h đến thùng hòa bột TK-1101 Nước công nghệ (19895 kg/h ở 26.7oC) và dịch hèmloãng ( 33967 kg/h ở 80.6oC) sau decanter tách bã cũng được cấp vào thùng TK-1101,tại đây nhờ hệ thống khuấy trộn AG-1101 bột sắn sẽ được trộn đều tạo thành hỗn hợpđồng nhất gọi là dịch bột Nhiệt độ sau khi khuấy trộn của dịch bột vào khoảng 51oC
Dịch bột từ thùng TK-1101 sẽ được bơm PC-1101 A/B với lưu lượng 111036kg/h áp lực dòng 4 bar đến hệ thống cyclone thứ nhất (gồm 6 cyclone), dòng ra phíatrên của hệ thống là dòng dịch bột đã được tách cát sẽ được đưa về thùng chứa trunggian TK-1104 Dòng ra phía dưới là dịch bột chứa nhiều cát kết hợp với dòng phía trêncủa hệ thống cyclone thứ 3 đến thùng tiếp nhận (một phần của hệ thống cyclone) để
Trang 38lắng, phần lỏng được lắng phía trên chứa ít cát sẽ kết hợp với dòng đi ra phía trên của
hệ thống cyclone thứ 2 đưa về lại thùng TK-1101 để tiếp tục tách cát, phần lỏng đượclắng nằm dưới chứa nhiều cát được bơm PC-1106 A/B bơm qua hệ thống cyclone thứ 2(gồm 2 cyclone), dòng ra phía dưới chứa nhiều cát của hệ thống cyclone thứ 2 đượcbơm PC-1107 A/B bơm đến hệ thống cyclone thứ 3 (chỉ 1 cyclone) Dòng đáy của hệthống cyclone thứ 3 chủ yếu là cát được đưa đến thùng chứa VS-1101, tại đây cát đượcrửa bởi nước công nghệ để tận thu lượng bột sắn, dòng nước sau khi rửa sẽ được dẫn
về thùng TK-1101 để hòa trộn Cát sau khi rửa sẽ được tháo ra xe tải và đem đi xử lý
Quá trình tách cát đạt chuẩn khi độ Brix trong dòng dịch bột đạt dưới 25%,thông thường nhà máy vận hành ở khoảng 18 – 22%
4.4 Quá trình hồ hóa:
4.4.1 Sơ lược về Enzyme Alpha Amylaza:
Hình 4.5: Cấu trúc không gian Enzyme α – Amylase
Enzyme Alpha Amylase là Enzyme xúc tác thủy phân tinh bột nhờ thủy phâncác liên kết α – 1,4 – Glucoside
Trang 39Đây là một Enzyme kim loại, không có sự hiện diện của ion Canxi (phần màubạc) trong phân tử nó không hoạt động được Có thể hiểu, ion Canxi là tâm hoạt độngcủa Enzyme
4.4.2 Mục đích quá trình:
Tiếp tục pha loãng dịch bột rồi tiến hành nấu dịch bột để phá vỡ cấu trúc màng
tế bào nhằm giải phóng tinh bột, sử dụng Enzyme Alpha Amylase chuyển hóa tinh bộtthành đường đôi (chủ yếu là Mantose) giúp cho quá trình đường hóa và lên menchuyển hóa thành cồn đạt hiệu quả cao
4.4.3 Sơ đồ công nghệ:
Hình 4.6: Sơ đồ công nghệ quá trình hồ hóa
4.4.4 Thuyết minh Sơ đồ công nghệ: