tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất và các thiết bị chủ lực của nhà máy hóa chất tân bình 2

Thời gian 1 thángkhông phải là dài nhưng nhờ có được sự hướng dẫn tận tình của các anh chị trong nhà máy,chúng em đã được làm quen tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất và các thiết bị c

LỜI CẢM ƠN

Thực tập là chiếc cầu nối giữa lý thuyết và thực tế, tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận vớisản xuất thực tế, đồng thời thực hiện hóa những kiến thức đã học ở trường Thời gian 1 thángkhông phải là dài nhưng nhờ có được sự hướng dẫn tận tình của các anh chị trong nhà máy,chúng em đã được làm quen tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất và các thiết bị chủ lực của nhàmáy, qua đó thu về cho mình nhiều kiến thức bổ ích cũng như làm quen với môi trường làm việcthực tế

Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Nhà Máy Hóa Chất Tân Bình 2, Thầy Côhướng dẫn khoa Công Nghệ Hóa Học trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh đã tạo điềukiện thuận lợi nhất để chúng em có thể hoàn thành tốt thực tập

Đặc biệt, em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến anh chị kỹ sư của Nhà Máy Hóa ChấtTân Bình 2… thời gian qua đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt bài báo cáothực tập

Cuối cùng, xin cho chúng em gửi lời chúc sức khỏe đến quý thầy cô, Ban lãnh đạo, các anhchị kỹ sư và toàn thể công nhân nhà máy

TP Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 7 năm 2013 Nhóm sinh viên thực tập trường Đại Học Bách Khoa TPHCM

Nhận xét của đơn vị sản xuất

Thời gian thực tập: từ 01/07/2013 đến ngày 27/07/2013

Nhận xét:

TP HCM, ngày tháng năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

Nhận xét của thầy cô hướng dẫn

Tp HCM, ngày tháng năm 2013

Xác nhận của thầy cô hướng dẫn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

I TỔNG QUAN ĐƠN VỊ SẢN XUẤT: 7

1.1 Khái quát về vị trí địa lý, lịch sử hình thành và phát triển : 7

1.1.1 Vị trí địa lý : 7

1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển cơ sở sản xuất : 7

1.2 Sơ bộ về bố trí mặt bằng của cơ sở sản xuất Đặc điểm của hệ thống giao thông: 7

1.2.1 Tổng quan về nhà máy Hóa Chất Tân Bình 2: 7

1.2.2 Đặc điểm của hệ thống giao thông: 9

1.3 Tổ chức nhà máy đảm bảo cho kinh doanh: 9

1.4 Hệ thống cung cấp nguồn năng lượng cho cơ sở sản xuất: 10

1.5 Bố trí dây chuyền thiết bị sản xuất: 11

1.5.1 Hệ thống cấp nước: 11

1.5.2 Hệ thống thoát nước: 11

1.6 HỆ THỐNG PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ, AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG: 11

1.6.1 Hệ thống phòng chống cháy nổ và an toàn lao động: 11

1.6.2 Giải pháp xử lý nguồn ô nhiễm: 12

1.7 SẢN PHẨM VÀ THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ: 12

1.7.1 Tình hình phát triển kinh doanh: 13

1.7.2 Chủng loại sản phẩm: 13

1.7.3 Điều kiện mẫu bao bì: 15

1.7.4 Tiêu chuẩn quy định chất lượng acid sulfuric: 15

1.7.5 Thị trường tiêu thụ: 15

II DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: 16

2.1 Sản xuất acid sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép đi từ lưu huỳnh: 16

2.1.1 Nguồn nguyên liệu: 16

2.2.Quy trình công nghệ sản xuất: 17

2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ: 18

2.3.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh 18

2.3.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh: 19

2.3.3 Công đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3: 20

2.3.4 Công đoạn hấp thụ SO3 thành H2SO4: 21

2.4 Đặc điểm công nghệ sản suất acid sulfuric đi từ lưu huỳnh: 21

2.4.1 Đặc điểm của nguyên liệu – lưu huỳnh: 21

2.4.2 Đặc điểm của dây chuyền sản xuất: 21

III THIẾT BỊ CHỦ LỰC: 22

3.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh: 22

3.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh: 22

3.3 Công đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3: 22

3.4 Công đoạn hấp thụ SO3 thành H2SO4: 23

3.5 Những sự cố, nguyên nhân, cách khắc phục: 24

IV NHẬN XÉT VÀ ĐỀ NGHỊ CỦA SINH VIÊN: 24

4.1 Nhận xét về công nghệ sản xuất: 24

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Ứng dụng của axit sunfuric trong công nghiệp 14

Hình 2: Can nhựa chứa Axít Sunfuric 15

Hình 3: Lưu Huỳnh nguyên liệu 16

Hình 4: Kho chứa lưu huỳnh 19

Hình 5: Băng tải đưa lưu huỳnh vào hồ nấu 19

DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Chương trình sản xuất và tiêu thụ acid sunfuric 13

Bảng 2 Định mức tiêu hao cho một tấn acid sunfuric 16

Bảng 3: Một số sự cố, nguyên nhân, cách khắc phục 24

DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1: Sơ đồ bố trí phân xưởng của nhà máy 8

Sơ đồ 2: Sơ đổ tổ chức nhà máy hóa chất Tân Bình 2 10

Sơ đồ 3: Dây chuyền sản xuất axit sunfuric 17

I TỔNG QUAN ĐƠN VỊ SẢN XUẤT:

1.1 Khái quát về vị trí địa lý, lịch sử hình thành và phát triển:

 Có thể sử dụng chung nguồn nguyên liệu đầu vào cho sản xuất các sản phẩm gốc muốiNaCl

 Lượng nhiệt dư của phân xưởng acid để sử dụng cho các công đoạn sản xuất cô đặc xút,sản xuất acid clohydric…(của Nhà Máy Hóa Chất Biên Hòa), hoặc dùng hơi cho sản xuất các sảnphẩm gốc sunfate, gốc muối (của xưởng nghiên cứu thực nghiệm), lượng nhiệt dư này nếu quy radầu FO sử dụng cho lò hơi hàng năm cũng khá lớn

 Gần trung tâm, gần thị trường tiêu thụ sản phẩm, thuận tiện trong việc sản xuất và bánhàng

 Giảm chi phí đầu tư vì đã có sẵn cơ sở hạ tầng

1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển cơ sở sản xuất:

Nhà máy hóa chất Tân Bình 2 tiền thân là nhà máy hoá chất Tân Bình địa chỉ 46/6 PhanHuy Ích, phường 15, quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh

Ngày 24/4 năm 2009 nhà máy được di dời từ Tân Bình đến Biên Hòa, Đồng Nai, lấy tênnhà máy là nhà máy hóa chất Tân Bình 2

1.2 Sơ bộ về bố trí mặt bằng của cơ sở sản xuất Đặc điểm của hệ thống giao thông:

1.2.1 Tổng quan về nhà máy Hóa Chất Tân Bình 2:

Tùy vào đặc điểm từng công đoạn sản xuất để bố trí nhà xưởng thích hợp

Riêng chu trình sản xuất acid sunfuric được lắp đặt theo một chu trình khép kín, liên tục.Các thiết bị hầu như đều được bố trí ngoài trời, do đó có các hệ thống móng đỡ thiết bị, sàn thaotác, dàn đỡ ống phải được sơn phủ - bọc lót để chống rỉ, ăn mòn ổn định chắc chắn dưới tác dụngcủa thời tiết hay thay đổi một cách đột ngột ở khu vực phía Nam

Sơ đồ 1: Sơ đồ bố trí phân xưởng của nhà máy

NHÀ VẬN

THÁP HẤP THỤ

NHÀ QUẠT GIÓ

NHÀ NẤU CHẢY LƯU HUỲN H

KHU VỰC DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

LÒ ĐỐT

NỒI HƠI 1

NỒI HƠI 2

KV KHỬ KHÍ

XƯỞNG PHÈN MAGIE

MgSO4 (NMHCBH)

XƯỞNG PHÈN NHÔM (Al2SO4)

PHÒNG THÍ NGHIỆM WC

XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Nơi tập trung

Cổng vào

.Ngoài ra, theo tài liệu báo cáo khảo sát địa chất – khu vực dự án thuộc vùng đất yếu, vìvậy đối với các thiết bị có trọng tải lớn dùng giải pháp đóng móng cọc bê tông cốt thép, nhữngthiết bị có trọng tải nhỏ thì có thể gia cố bằng cừ tràm.

1.2.2 Đặc điểm của hệ thống giao thông:

Hiện nay Nhà máy đã có hệ thống giao thông đường bộ hoàn chỉnh Dự án tính đến phầnđường nội bộ dành cho khu đất xây dựng các phân xưởng mới, đảm bảo thuận lợi cho việc vậnchuyển nguyên liệu và sản phẩm vào ra và đi lại trong Nhà máy

Các giải pháp đảm bảo kết cấu hạ tầng và phục vụ sản xuất được tính toán trên cơ sở đảmbảo đáp ứng cho sản xuất và mang tính kinh tế nhất

1.2.2.1 Quy mô đầu tư:

Dựa vào việc phân tích sự cần thiết phải đầu tư và các yếu tố đầu vào dự án đã đưa ra quy

mô đầu tư như sau:

Di dời và mở rộng dây chuyền sản xuất acid sulfuric công suất 60.000 tấn/năm, trên cơ sởtận dụng tối đa máy móc thiết bị hiện có

1.2.2.2 Quy mô các hạng mục công trình:

Dựa vào công suất, phương án kỹ thuật công nghệ và bố trí lắp đặt thiết bị đối với từng dâychuyền sản xuất, dự án đã xác định được quy mô các hạng mục công trình như sau:

 Bể chứa nước thải công nghiệp : 36 m2

1.3 Tổ chức nhà máy đảm bảo cho kinh doanh:

 Dây chuyền sản xuất acid sulfuric hoạt động liên tục 24/24 giờ

 Một ngày làm 3 ca

 Một ca 8 giờ

 Tổng thời gian hoạt động liên tục 300 ngày/năm

 Biên chế nhân lực cho phân xưởng sản xuất acid sulfuric:

 Cán bộ quản lý, kỹ thuật phân xưởng: chịu trách nhiệm phụ trách nguồn lực và điều hànhsản xuất của xưởng – 4 kỹ sư

 Công nhân vận hành: phụ trách vận hành toàn bộ dây chuyền – 16 công nhân

 Công nhân phụ trợ: phụ trách vệ sinh công nghiệp, bốc xếp, sản xuất phụ – 33công nhân

1.4 Phòng chống cháy nổ và an toàn lao động:

 Cách ly các công đoạn dễ cháy ra khu vực riêng Các chất dễ cháy như các loại hóa chất,nhiên liệu được chứa trong các kho cách ly riêng biệt, tránh xa các nguồn có khả năng phátlửa

 Ngoài ra Nhà máy sẽ thường xuyên tổ chức tập luyện, nâng cao ý thức phòng cháy, chốngcháy tốt cho toàn thể cán bộ công nhân viên (CBCNV) thông qua các lớp tập huấn phongcháy chữa cháy (PCCC)

 Tất cả các vấn đề trên sẽ tuân thủ theo các hướng dẫn về PCCC do Bộ Công An ban hành

1.4.2 An toàn lao động:

 Công nhân vận hành tại xưởng axit sunfuric phải được bác sĩ xác nhận có đủ sức khỏelàm việc (không nghiện ma túy, rượu bia và các chất kích thích khác), đã được học quacác lớp học về kỹ thuật an toàn lao động, quy tắc phòng cháy chữa cháy

 Mang đầy đủ trang bị bảo hộ lao động khi làm việc (quần áo, găng tay, khẩu trang, kính, mặt nạ phòng độc,…)

 Vận hành máy móc TB đúng các chỉ tiêu kỹ thuật và đúng bản chỉ dẫn vận hành

 Khi lấy mẫu, xả bơm phải có găng tay, kính bảo hộ lao động

 Khi có axit sunfuric rơi vãi trên sàn nhà phải trung hòa bằng vôi bột đến trung tính

 Các khớp nối trục, bộ phận chuyển động phải có nắp bảo hiểm

 Đường lên xuống cầu thang phải gọn gàng, sạch sẽ không có chướng ngại vật

 Khi bị axit sunfuric bắn vào người phải rửa ngay bằng nước sạch rồi rửa bằng dung dịch NaHCO3 5% Trường hợp nặng phải đưa đến trạm cấp cứu

 Khi có nhiều khí bay ra do nhiều nguyên nhân như xì hở,… phải đeo mặt nạ phòng độc Nếu có người bị nạn phải khẩn trương đưa nạn nhân đến nơi không khí sạch sẽ hoặc trạm cấp cứu

 Chỉ được phép dùng đèn soi từ 24 ÷ 36V

 Khi sửa chữa nhất thiết phải cắt điện và treo bảng “cấm đóng điện” tại cầu dao hoặc nút điện khởi động Ai treo bảng thì khi sửa xong người đó phải trực tiếp bỏ bảng

 Khi làm việc bên trong các thiết bị, đặc biệt là nồi hơi, lò đốt, máy tiếp xúc,… ít nhất phải

có 2 người và một người canh chừng bên ngoài Khi các thiết bị đang hoạt động, không được chui vào bên trong sửa chữa Không được tự động sửa chữa máy móc thiết bị điện

và đo lường

 Không đổ rác xuống các máng và rãnh thoát nước

 Thực hiện tốt chế độ vệ sinh cá nhân

 Định kỳ 6 tháng một lần, công nhân phải được kiểm tra lại về kiến thức hiểu biết về kỹthuật an toàn lao động, phòng chống cháy nổ

1.5 Giải pháp xử lý khí – nước thải:

1.5.1 Hệ thống xử lí khí thải dây chuyền acid

Công nghệ: khí thải ra khỏi tháp hấp thụ có thành phần ô nhiễm chủ yếu là khí SO2, do đó

để xử lý các chất ô nhiễm trong khí thải này ta dùng dung dịch hấp thụ chung NaOH

Đối với tháp xử lí khí thải được thiết kế với:

Mô tả nguyên lí hoạt động của hệ thống xử lí khí thải dây chuyền acid:

 Khí thải trong dây chuyền sản xuất có thành phần chất ô nhiễm SO3, SO3 vượt tiêu chuẩnmôi trường TCVN 5939:2005 từ tháp hấp thụ thứ 2 được dẫn vào tháp xử lí khí

 Tại tháp xử lí khí: dung dịch hấp thu đi từ trên xuống tiếp xúc với dòng khí đi từ dưới lêntại bề mặt lớp vật liệu đệm Khí SO2, SO3 trong dòng khí được hấp thu hóa học bởi dungdịch NaOH theo phản ứng sau:

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

SO2 + NaOH → NaHSO3

SO2 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O

 Kết quả là nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng khí thải sau khi ra khỏi tháp xử lí đạt tiêuchuẩn môi trường TCVN 5935:2005.

 Dòng khí sạch ra khỏi thiết bị xử lí theo ống khói thải ra môi trường

 Dung dịch hấp thu được hồi lưu lại bồn tuần hoàn Sau một thời gian nhất định, dung dịchhấp thụ sẽ được thay thế mới, dung dịch cũ sẽ được chuyển cho nhà máy hóa chất BiênHòa sử dụng theo nhu cầu (hay chuyển về hệ thống xử lí nước thải)

1.5.2 Vận hành hệ thống xử lí khí thải:

 Pha dung dịch hấp thu NaOH

 Kích thước bồn chứa: d= 2866 mm, H= 2019 mm

 Nồng độ pha NaOH quy về Na2O 30-40 g/l

 Quy trình pha chế như sau:

 Cấp nước sạch vào bồn pha NaOH với thể tích khoảng ½ bồn chứa

 Cho thêm dung dịch xút có nồng độ [Na2O] = 31% (khoảng 320 g/l) vào với thể tíchkhoảng 1000 lít

 Tiếp tục cấp nước sạch vào để đạt thể tích 10 m3 (mực chất lỏng cách mặt bồn khoảng400mm)

 Vận hành hệ thống:

 Kiểm tra dung dịch xút trong bồn tuần hoàn đạt mức và nồng độ quy định

 Mở van hồi lưu của bơm

 Khởi động bơm dung dịch xút để bơm dung dịch hấp thụ lên tháp xử lí

 Đóng từ từ van hồi lưu của bơm để tăng lượng xút tưới vào tháp xử lí Kiểm tra mực dungdịch hấp thụ trong bồn tuần hoàn và dòng hồi lưu dung dịch hấp thụ từ tháp xử lí về lạibồn tuần hoàn phải mạnh

 Kiểm tra nồng độ SO2 trong dòng khí ra khỏi tháp xử lí đạt tiêu chuẩn môi trường TCVN5939:2005

 Theo dõi hoạt động của hệ thống xử lí:

 Định kì 4h kiểm tra nồng độ SO2 trong khí thải sau khi thải ra khỏi tháp xử lí đạt tiêu chuẩn môi trường TCVN 5939: 2005

 Định kì kiểm tra nồng độ của dung dịch xút để bổ sung hoặc thay mới dung dịch đảm bảo khả năng hấp thụ

Kiểm tra và sữa chữa lại hệ

Bể chứa nước thải công nghiệp có diện tích 4x9 m2

Nguồn nước thải từ quá trình sản xuất chủ yếu là do thiết bị, nhà xưởng phèn có nồng độ axit cao (pH = 2-3)

Phương án xử lí: tập trung nguồn nước thải vào bể chứa nước thải qua từng phân xưởng, xử

lí sơ bộ sau đó qua hệ thống xử lí chung nước thải trước khi thải ra ngoài

Hiện tại nhà máy hóa chất Tân Bình 2 đã có hệ thống xử lí nước thải cho từng dây chuyền sản xuất Trong dự án chỉ cần bổ sung thêm hệ thống xử lí nước thải của các phân xưởng mới và

hồ nước xử lí tập trung khi thải ra ngoài sông

1.6.2 Công nghệ xử lí nước thải:

Nước thải sản xuất: xây dựng hệ thống xử lí nước thải, nước thải từ các phân xưởng được thu gom vào bể thu gom qua hệ thống ống dẫn, tại bể thu gom, nước thải được trung hòa đến pH

= 7 (nhờ bộ điều khiển pH tự động) sau đó được bơm vào thiết bị lắng, nước trong sau lắng được đưa vòa bể thải chung, điều chỉnh pH lần cuối trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Đồng Nai Bùn lắng được bơm về bồn chứa bùn sau đó phơi khô tự nhiên và, thu gom, chôn lấp

Nước thải sinh hoạt: xây dựng hệ thống thoát nước sinh hoạt và các hầm tự hoại theo đúng quy định của bộ xây dựng, sau đó được đưa về bể hệ thống xử lí nước thải.

II DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:

2.1 Nguồn nguyên liệu:

2.1.1 Nguyên liệu chính:

 Nguyên liệu sản xuất axít sunfuric: Lưu huỳnh

Nhu cầu: 19.800 tấn/năm

 Nguồn cung cấp: là sản phẩm từ mỏ thiên nhiên hoặc thu hồi từ các nguồn khí thải (chủyếu hiện nay là thu hồi từ các nhà máy lọc dầu) Nước ta không có mỏ lưu huỳnh và côngnghiệp hóa dầu chưa phát triển nên phải nhập khẩu từ các nước trong khu vực như Singapore,Malaysia, Indonesia và các nước Trung đông…

 Phương thức vận chuyển: bằng đường biển tới cảng Tp Hồ Chí Minh và sau đó bằngđường bộ về kho nhà máy

 Lượng lưu huỳnh dự trữ tối đa : 3400 tấn (2 tháng sản xuất)

2.1.2 Nguyên liệu phụ:

 Xúc tác V2O5

 Nhu cầu: 13.200 lít/năm

 Nguồn gốc: nhập khẩu của Công ty Monsanto – Mỹ và Topse – Thụy Điển

 Oxit vanadi: dạng nguyên chất có hoạt tính không cao đối với phản ứng oxy hóa SO2

nhưng khi có thêm các chất phụ gia khác như SiO2 (ở dạng tự do hay liên kết) và các hợp chất của kim loại kiềm thì xúc tác vanadi có hoạt tính cao, trong đó SiO2 chiếm phần chủ yếu trong xúc tác và quyết định cấu trúc bên trong của xúc tác nên quyết định hoạt tính xúc tác

 Xúc tác vanadi oxit Gồm 3 phần chính:

 V2O5: 5 – 12%, là thành phần hoạt tính của xúc tác

 Muối của kim loại kiềm (K, Na, Rb, Li, Cs), là chất kích động, làm tăng hoạt tính xúc tác lên hàng trăm lần Tỉ lệ kim loại kiềm và vanadi dao động trong phạm vi khá rộng, từ 1:1 đến 6:1 Khi tăng tỉ lệ này, nhiệt độ hoạt tính của xúc tác sẽ giảm và độ bền nhiệt sẽ tăng Ngoài nhóm kim loại kiềm, các nguyên tố nhóm Lantan cũng là chất kích động tốt cho xúc tác vanadi

 SiO2: ở dạng xốp (như đá diatomit, silicagel,…) đóng vai trò là chất mang

2.2 Nguồn năng lượng:

2.2.1 Dầu DO:

 Dùng để khởi động xưởng Theo kế hoạch mỗi năm một lần, sau kỳ ngừng máy sửa chữalớn thì cần một lượng dầu để khởi động lại xưởng

 Được các Công ty xăng dầu thuộc khu vực TPHCM và Đồng Nai cung cấp

 Nhu cầu: 30.000 tấn/năm

khí Nếu vượt quá độ ẩm này sẽ sinh ra nhiều mù axit ở tháp hấp thụ

2.2.3 Nước:

Nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của Nhà máy là từ 2 nguồn – nguồn nước thủy cụccủa khu công nghiệp và bơm nước trực tiếp từ sông Đồng Nai

Nhu cầu: 210.000 m3/năm

Yêu cầu về chất lượng nước :

 Đối với nước cấp cho sản xuất (các khâu bổ sung nước cho các quá trình phản ứng, làmnguội…) có thể sử dụng nguồn nước thủy cục không qua xử lý

 Đối với nước cấp cho các lò hơi có chất lượng pH ≥ 7, độ cứng ≤ 15 ppm, Fe ≤ 0.3 mg/l

 Đối với nước cấp cho sinh hoạt phải đạt tiêu chuẩn 55/1992/QĐYT là pH 6.5-7.5, độcứng ≤ 40 ppm, Fe ≤ 0.3 mg/l

Bảng 2 Định mức tiêu hao cho một tấn acid sunfuric

III Quy trình công nghệ:

3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất axit sunfuric:

16Lưu huỳnh

Nấu chảy lưu