BÁO CÁO THỰC TẬP NHIÊN LIỆU SINH HỌC DẦU KHÍ MIỀN TRUNG (BSRBF)

Hình 1.1 Công thức 3D của ethanol3Hình 1.2 Hỗn hợp đẳng phí của Ethanol và H2O3Hình 2.1: Sơ đồ tổ chức bộ máy hành chính9Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức bộ phận sản xuất10Hình 2.3. Mặt bằng tổng thể của Nhà máy BioEthanol Dung Quất.11Hình 4.1: Sơ lượt lý thuyết quá trình20Hình 4.3: Sơ đồ công nghệ toàn nhà máy21Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ quá trình tách cát.25Hình 4.5: Cấu trúc không gian Enzyme α – Amylase26Hình 4.6: Sơ đồ công nghệ quá trình hồ hóa27Hình 4.7: Cấu trúc không gian của Enzyme Gluco Amylase31Hình 4.8: Sơ đồ công nghệ quá trình lên men.32Hình 4.9 : Sơ đồ công nghệ quá trình chưng cất.35Hình 4.10: Sơ đồ công nghệ quá trình tách nước làm khan cồn.39Hình 4.11: Sơ đồ công nghệ phân xưởng thu hồi CO242Hình 4.12: Sơ đồ công nghệ bể xử lý nước thải.45Hình 4.13: Sơ đồ công nghệ phân xưởng tồn trữ, làm biến tính và xuất sản phẩm.47Hình 5.1. Thiết bị tách cát Hydrocyclone48Hình 5.2: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm.50Hình 5.3: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm51

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BÁO CÁO THỰC TẬP CÔNG TY CỔ PHẦN NHIÊN LIỆU SINH HỌC

DẦU KHÍ MIỀN TRUNG (BSR-BF)

Giáo viên hướng dẫn : TS NGÔ THANH HẢI

Sinh viên thực tập : LÊ THẾ HẢI

Lớp : Lọc Hoá Dầu K55_VT

MSSV : 1021011114

Tuy nhiên, với vốn kiến thức còn hạn chế, bài báo cáo của em có thể còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý từ các thầy cô cũng như các anh chị hướng dẫn để có thể bổ sung và hoàn thiện hơn.

Em xin gửi lời chúc tốt đẹp nhất tới quý Công ty, chúc Công ty ngày càng phát triển và tiếp tục gặt hái được nhiều thành công để góp phần xây dựng cho đất nước ngày càng giàu đẹp, vững mạnh Đồng thời, em cũng xin gửi lời chúc, lời cám ơn chân thành tới các thầy cô, các anh chị, chúc tất cả mọi người luôn vui vẻ, hạnh phúc, và đạt được nhiều thành công trên con đường sự nghiệp của mình

Quảng Ngãi – 03/2015 Sinh viên thực tập

Lê Thế Hải

MỤC 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: 9

2.3 Sản phẩm thương phẩm của nhà máy: 12

2.3.1 Sản phẩm chính Ethanol: 12

2.3.2 Sản phẩm phụ CO 2 : 14

2.3.3 Sản phẩm phụ DDFS (Distillery Dried Fiber Soluble): 15

3.1 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: 18

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

4.4.4 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: 35

4.6.1 Mục đích quá trình: 35

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: 41

4.8 Các quá trình phụ: 41

4.8.1 Phân xưởng thu hồi CO 2 lỏng: 41

4.8.2 Phân xưởng lắng, sấy và tồn trữ DDFS: 43

4.8.3 Phân xưởng xử lý nước thải: 44

4.8.4 Phân xưởng tồn trữ, làm biến tính sản phẩm và xuất sản phẩm: .46

CHƯƠNG 5: CÁC THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT 48

5.1 Thiết bị chính: 48

5.1.1 Thiết bị tách cát Hydrocyclone: 48

5.1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt: 48

5.1.3 Tháp chưng cất: 51

5.1.4 Thiết bị tách nước: 53

5.1.5 Thiết bị tách bã Decanter: 54

5.1.6 Máy nén piston: 56

5.1.7 Thiết bị phối trộn chất biến tính và sản phẩm: 58

5.2 Thiết bị phụ trợ: 59

5.2.1 Bơm: 59

5.2.2 Các bồn bể: 60

5.3 Thiết bị điều khiển: 61

5.3.1 Hệ thống van điều khiển: 61

5.3.2 Các thiết bị đo lường: 62

5.4 Hệ thống tồn trữ và vận chuyển: 62

CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 65

6.1 Nguyên liệu sắn lát đầu vào: 65

6.2 Sản phẩm chính Ethanol lỏng: 65

6.3 Sản phẩm phụ CO 2 lỏng: 66

6.4 Sản phẩm phụ DDFS: 67

DANH 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.

DANH 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 4.3: 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 42

Hình 4.12: Sơ đồ công nghệ bể xử lý nước thải 45

Hình 4.13: Sơ đồ công nghệ phân xưởng tồn trữ, làm biến tính và xuất sản phẩm 47

Hình 5.1 Thiết bị tách cát Hydrocyclone 48

Hình 5.2: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 50

Hình 5.4: Hệ thống tháp chưng cất 52

Hình 5.5 Thiết bị tách bã Decanter 55

Hình 5.6: Thiết bị khuấy trộn tĩnh 58

Hình 5.5 Bơm ly tâm 59

Hình 5.6: Bơm màng định lượng 60

Hình 5.7: Bồn xử lí yếm khí 61

5.8 Van bướm 62

5.9 Băng tải 63

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 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, gỗ thải)

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 biệt với gasoiline thông thường đi từ nguồn nguyên liệu hóa thạch Được tạo ra bằng cách phối 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 để thay thế diesel đi từ nguồn dầu khoáng Hiện nay Bio-diesel được sản xuất từ nhiều nguồn 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 phát sinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ trong môi trường yếm khí Thành phần chính của Biogas là CH4 (50-60%) và CO2 (>30%) còn lại là các chất khác như hơi nước N2, 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

1.1.2.3 Nhiên liệu rắn:

Một số loại nhiên liệu sinh học rắn mà các nước đang phát triển sử dụng hàng ngày trong công việc nấu nướng hay sưởi ấm là gỗ, và các loại phân thú khô.

Trong giới hạn của bài cáo cáo thực tập em xin đi vào điểm chính là nhiên liệu sinh học lỏng

1.1.3 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 vật còn làm tốt khả năng bôi trơn của nhiên liệu cho động cơ Trong các trường hợp này người ta gọi là nhiên liệu kép (cocarburants) hay nhiên liệu phụ gia (additifs) tuỳ theo lượng pha vào nhiên liệu chính

Với các nhà làm chiến lược kinh tế, thì dùng nhiên liệu sinh học mang lại sự độc lập 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 nó thật sự sẽ trở thành nguồn năng lượng thay thế thiết thực cho thế giới, đó chính là butanol

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 đẳng của rượu metylic, dễ cháy, không màu, mùi thơm, có vị cay, nhẹ hơn nước (khối lượng riêng 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

hay aldehyde có khối lượng phân tử xấp xỉ là do sự tạo thành liên kết hydro giữa các phân 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 (tương đương 96% thể tích ethanol) Nên không thể dùng chưng cất thông thường để thu được

độ tinh khiết của ethanol lớn hơn 95%

Hình 1.2 Hỗn hợp đẳng phí của Ethanol và H2O

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

Danh pháp IUPAC Ethanol

Tên khác Rượu etylic, Cồn, Hydroxyetan

Công thức phân tử C2H5OH hay C2H6O

Phân tử gam 46.07 g/mol

Biểu hiện Chất lỏng trong suốt

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 số

pha ethanol vào xăng do bản thân nó là chất có trị số octane cao do đó sẽ làm tăng trị

số octan của xăng

Mặt khác, do bản thân quá trình cháy trong động cơ xăng là quá trình cháy cưỡng bức, việc tận dụng không khí trong buồng đốt sẽ không hoàn toàn Do đó sẽ có một phần nhiên liệu cháy trong điều kiện thiếu oxy, dẫn đến sản phẩm cháy không hoàn toàn (chứa CO và các khí thải độc hại khác) Khi ta đưa ethanol vào ở dạng phụ gia thì quá trình cháy trong động cơ sẽ:

 Cháy hoàn toàn nhờ có oxy sẵn có trong ethanol nên ta giảm thiểu được quá 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 hoàn toàn, sản phẩm cháy sạch hơn Việc sử dụng ethanol pha vào xăng đang là hướng phát triển 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 khác như MTBE, ETBE, TAME, …

 Động cơ sử dụng xăng pha Ethanol dễ khởi động và vận hành dễ hơn so với 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

 Do tính hút nước mạnh nên gây tích tụ nước trong động cơ, bồn chứa xăng trên xe.

 Ăn mòn các bình xăng cấu thành từ vật liệu sợi thuỷ tinh, ống cao su và đường dẫn bằng plastic

 Do có sự khác biệt về trọng lượng riêng nên xăng và cồn thường có sự phân tách làm cho tỉ lệ nhiên liệu/không khí không chính xác

 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 tỷ gallon 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% trong tổng 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 Thái Lan, 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 Nhiều loại cây như sắn, ngô, mía,… có thể sản xuất cồn sinh học mà ở Việt Nam lại có nhiều vùng đất rất thích hợp với các loại cây trồng này Sản lượng sắn cả nước năm 2007 là hơn 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 về sản lượng và diện tích cây trồng Về sản xuất điêzen sinh học có thể đi từ các loại dầu

thực vật và mỡ động vật Ở Việt Nam, các loại cây trồng tiềm năng cung cấp nguyên liệu 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 nguyên liệu 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 tổ chức quy hoạch và thực hiện vùng nguyên liệu theo hướng sử dụng đất triệt để, tạo ra nhiều loại giống có sản lượng cao và sở hữu các công nghệ tách dầu từ nguyên liệu

Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm

Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm

Công suất khoảng 100 triệu lít sản phẩm Ethanol nhiên liệu/năm

Công suất: 130 triệu lit/năm

Công suất: 50 triệu lít/năm

CHƯƠNG 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) (trước đây là công ty Delta-T)

 Nhà máy được khởi công xây dựng từ tháng 10/2009, chính thức đi vào sản xuất

 Sản phẩm: sản xuất Etanol làm nhiên liệu, chất độn gia súc DDFS, CO2

- Kỹ thuật tổng hợp: thực hiện các công việc tính toán, đưa ra các phương án sản xuất dựa trên nhu cầu của thị trường.

- Quản lý chất lượng và an toàn: kiểm tra chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn cho toàn nhà máy

- Kinh doanh: chịu trách nhiệm bán tất cả các sản phảm của nhà máy như Ethanol, CO2, DDFS…

- KHHĐ: chịu trách nhiệm mua sắm cho nhà máy trừ nguyên liệu sắn

- 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 khu vực nhà máy chính, khu vực phụ trợ và khu vực ngoại vi, được thể hiện chi tiết trong hình theo sau:

Hình 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)

 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

Sản phẩm chính của nhà máy là ethanol 99,8% với công suất thiết kế 100 triệu l/năm, ngoài ra còn các phụ phẩm có giá trị là CO2 với công suất 20000 tấn/ năm và DDFS 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 thu được sản phẩm ethanol biến tính:

Bảng 2.1: Chỉ tiêu sản phẩm ethanol sau tách nước

Bảng 2.2: Chỉ tiêu ethanol sau biến tính

Hàm lượng ethanol ≥ 92,1 % volHàm lượng methanol ≤ 0,5 % volHàm lượng dung môi ≤ 50 mg/lHàm lượng nước ≤ 1 % volHàm lượng chất biến tính 1,96÷5 % volHàm lượng clorua vô cơ ≤ 32 mg/l

Chỉ tiêu Giá trị giới hạn Đơn vị

Tỉ trọng 792,35 kg/m3Hàm lượng sulfur ≤ 30(ppm) mg/kg

Hàm lượng sulfat ≤ 4 mg/kg

2.3.2 Sản phẩm phụ CO 2 :

CO2 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, vệ sinh tàu thủy, nước đá khô…

Bảng 2.3: Chỉ tiêu sản phẩm CO2 hóa lỏng

Các chất oxy hóa dễ bay hơi khác ≤ 1 ppm v

Thành 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

CHƯƠNG 3: AN TOÀN LAO ĐỘNG

3.1 Trang bị bảo hộ lao động cá nhân:

Bảng 3.1: Danh mục trang bị bảo hộ lao động.

STT Trang bị Xuất xứ Số lượng Tính năng

1 Quần áo Mua Bộ/người/năm02 Bảo hộ thân thể

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

3.2.1 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;

- Thực hiện tốt các chế độ đãi ngộ đầy đủ với người lao động (phụ cấp độc hại,

- 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 viên trong 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 hiện hàng 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 móc thiết 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 mới được tham gia vào quá trình sản xuất;

- Những công nhân mới vào thường được một công nhân khác có kinh nghiệm kèm 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 tu sửa, bảo trì định kỳ 03 tháng/lần;

- Trang bị bảo hộ lao động phù hợp với công tác mà người lao động phải thực hiện, được thay mới định kỳ;

- Giữ vệ sinh trong công sở và nơi công cộng

3.4 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 về người 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 vực nguy 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.

Dấu hiệu cảnh báo Ý nghĩa Vị trí đặt

Cảnh báo về nguy cơ dễcháy của chất thải

có chứa hóa chất độc hại

Trên phương tiện, bao bì chứa chất độc hại

Cảnh báo về điện Đặt tại vị trí trạm giảm điện áp của 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

- 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 tiếp tham 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…

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRONG NHÀ MÁY

4.1.1 Lý thuyết quá trình chế biến cồn nhiên liệu từ tinh bột:

Hình 4.1: Sơ lượt lý thuyết quá trình

Tinh bột dưới tác dụng của Enzyme Amylase thủy phân thành dạng trung gian Dextrin Sau đó Dextrin dưới tác dụng của Enzyme Amylase bị thủy phân thành các cấu trúc đường đôi có thể thủy phân tạ thành Glucozơ được Sau đó nhờ tác dụng của Enzyme Gluco Amylase, Matozơ bị thủy phân thành Glucozơ Glucozơ dưới tác dụng của các men vi sinh sẽ thủy phân tạo Ethanol và CO2

Phương trình phản ứng:

Hình 4.2: Phương trình phản ứng lý thuyết quá trình

4.1.2 Sơ đồ công nghệ

Hình 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) với đặc 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

hoạt động của các Enzyme và quá trình gia nhiệt ( công đoạn hồ hóa) Sau đó, đường được chuyển hóa thành ethanol và CO2 dưới tác dụng của nấm men( công đoạn lên men).

Khí CO2 thô sẽ được rửa Sơ bộ bằng dung dịch KMnO4 để tách lượng tạp chất hữu cơ (chủ yếu là Ethanol) bị cuốn theo, sau đó được đưa đến phân xưởng thu hồi và hóa lỏng CO2

Dịch sau lên men( giấm chín) có nồng độ ethanol thấp( 9-14%v/v), được làm tinh 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 chỉ thu 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 đạt đến 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 liệu sắn lát khô, được thu mua chủ yếu từ các tỉnh miền Trung- Tây Nguyên So với sắn tươi sắn lát khô có lượng ẩm cũng như các tạp chất ít hơn, do đó, giảm lượng tiêu hao nước 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 bị tách ra khi thu hoạch, vận chuyển

 Vỏ cùi là một lớp tế bào cứng phủ bên ngoài, thành phần chủ yếu là

xenluloza, 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 giúp thoát 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 trình lên men chưng cất Độc tố trong sắn có tên chung là Phazéolunatin, gồm 2 Glucozit Linamarin và Lotaustralin Các độc tố này thường tập trung ở vỏ cùi Bình thường các Phazéolunatin không độc nhưng khi bị thủy phân thì các Glucozit này sẽ giải phóng HCN – là một chất độc mạnh Sắn tươi đã thái lát và phơi khô sẽ giảm đáng kể lượng độc tố nói trên Đặc biệt trong sản xuất cồn công nghiệp, khi nấu ở nhiệt độ cao đã pha loãng nước nên với hàm lượng ít chưa ảnh hưởng tới nấm men Hơn nữa, các muối xyanat 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:

Kho chứa và nhà nghiền được STOLZ ASIA thiết kế theo model hiện đại nhất hiện tại của khu vực, với công suất kho chứa đạt 45000 tấn bột sắn tương ứng với thời gian hoạt động của nhà máy là 2 tháng.

4.3.1.2 Quy mô và hoạt động:

 Kho chứa: gồm 6 ngăn

 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 kho chứa

 Nhà nghiền:

Theo thiết kế để đạt kích thước bột sắn cho quá trình sản xuất thì sắn lát được nghiền 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 có kích thước dài 30 đến 70 mm, dày 30mm Kích thước hạt sau giai đoạn nghiền 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 phẩm của quá trình nghiền thô, kích thước hạt tinh bột đạt chuẩn sau giai đoạn nghiền tinh là 65% có kích thước nhỏ hơn 15 µm

4.3.2 Phân xưởng trộn dịch sắn và tách cát:

Mục đích của giai đoạn là tạo dịch bột và tách toàn bộ cát và các tạp chất lơ lửng bên trong bột sắn để tránh làm mài mòn cũng như đóng cặn trong các thiết bị sản xuất.

4.3.2.2 Sơ đồ công nghệ:

Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ quá trình tách cát.

Thuyết minh Sơ đồ công nghệ:

Bột sắn sau khi cân sẽ được hệ thống vít tải chuyển với lưu lượng 31500kg/h đến thùng hòa bột TK-1101 Nước công nghệ( 19895kg/h ở 26,70C) và dịch hèm

loãng( 33967kg/h ở 80,60C) 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 hợp đồng nhất gọi là dịch bột

Dịch bột từ thùng TK-1101 sẽ được bơm PC-1101A/B với lưu lượng

111036kg/h áp lực dòng 4bar đến hệ thống cyclon thứ 1( gồm 6 cyclon), dòng ra phía trên của hệ thống là dòng dịch bột đã được tách cát sẽ được đưa về thùng chứa trung gian TK-1104 Dòng ra phía dưới là dịch bột chứa nhiều cát kết hợp với dòng phía trên của hệ thống cyclon thứ 3 đến thùng tiếp nhận( một phần của hệ thống cyclon) để lắng,phần lỏng được lắng phía trên chứa ít cát sẽ kết hợp với dòng đi ra phía trên của hệ thống cyclon thứ 2 đưa về lại thùng TK-1101 để tiếp tục tách cát, phần lỏng được lắng nằm dưới chứa nhiều cát được bơm PC-1106A/B bơm qua hệ thống cyclon thứ 2( gồm

2 cyclon), dòng ra phía dưới chứa nhiều cát của hệ thống cyclon thứ 2 được bơm 1107A/B bơm đến hệ thống cyclon thứ 3( chỉ 1 cyclon) Dòng đáy của hệ thống cyclon thứ 3 chủ yếu là cát được đưa đến thùng chứa VS-1101, tại đây cát được rửa bởi nước công nghệ để tận thu lượng bột sắn còn lẫn và dòng nước sau khi rửa sẽ được dẫn về thùng TK-1101 để hòa bột Cát sau khi rửa sẽ được tháo ra xe tải để thải đổ

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 phân các liên kết α – 1,4 – Glucoside

Đây là một Enzyme kim loại, không có sự hiện diện của ion Canxi (phần màu bạc) trong phân tử nó không hoạt động được Có thể hiểu, ion Canxi là tâm hoạt động của 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 bột thành đường đôi (chủ yếu là Mantose) giúp cho quá trình đường hóa và lên men chuyển 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:

Dịch bột sau khi tách cát ở thùng TK-1104 được bơm PC-1104 A/B bơm đến thùng trộn dịch TK-2101 Enzyme Alpha Amylase từ thùng chứa TK-7706, nước ngưng công nghệ từ TK-7601, Amoniac từ TK-7704 Hỗn hợp trong thùng được khuấy trộn đồng đều nhờ hệ thống khuấy AG-2101, sau đó được bơm PC-2101 A/B bơm qua thiết bị lọc phân loại CS-2101 để tách dòng có kích thước hạt lớn, để đưa qua thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước gián tiếp để nấu loãng bớt dòng dịch rồi hồi lưu lại thùng TK-

2101, dòng dịch bột đi ra thiết bị lọc phân loại CS-2101 còn lại sẽ dẫn đến thùng 2201

TK-Tại thùng TK-2201 dưới tác dụng của Enzyme Alpha Amylase tinh bột sẽ bị thủy phân thành Dextrin và Mantose, làm cho độ nhớt của dịch bột lúc này giảm đáng

kể Sau đó dịch bột sẽ được bơm PC-2201A/B bơm đến thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước gián tiếp E-2201 để tiến hành nấu dịch bột Acid H2SO4 từ thùng chứa TK-7702 cũng được bơm vào dòng dịch trước khi đi vào thiết bị gia nhiệt E-2201 để điều chỉnh

pH của dòng dịch, dòng dịch sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt E-2201 sẽ được chuyển qua 3 tháp nấu VS-2201, VS-2202, VS-2203 để tăng thời gian lưu của dòng dịch, điều này đồng nghĩa với việc làm tăng hiệu suất hồ hóa với tổng thời gian dòng dịch đi qua

3 tháp là 15 phút

Dịch hồ sau khi ra khỏi hệ thống cooking vessel có nhiệt độ 110oC sẽ được tận dụng nhiệt để đun nóng dòng beer trước khi đi vào tháp chưng cất

 Một số hóa chất được bổ sung cho quá trình

 Enzyme Alpha Amylase: được bổ sung vào thùng TK-2101 với lưu lượng 11 kg/h Mục đích của việc bổ sung Enzyme Alpha-Amylase là

để thủy phân tinh bột thành Dextrin và Mantose có thể thủy phân tạo Glucozơ

 Amonia: Lưu lượng của dòng ammonia lỏng cho vào thùng TK-2101

là 218 kg/h Mục đích của việc bổ sung ammonia là điều chỉnh pH của

dịch và cung cấp dinh dưỡng cho Enzyme nhằm làm tăng hoạt tính củaEnzyme.

 Acid H2SO4: Lưu lượng của dung dịch H2SO4 bơm vào dòng dịch là 91kg/h Mục đích của việc tiêm dung dịch H2SO4 vào dòng dịch là điều chỉnh pH của dòng dịch (pH của dòng dịch sau khi thêm H2SO4 là 4.8)

để khi tiến hành quá trình nấu dịch bột thì khả năng phá vỡ cấu trúc màng tế bào được xảy ra dễ dàng tức tăng hiệu suất quá trình hồ hóa

4.4.5 Điều kiện vận hành:

Quá trình được vận hành liên tục với dòng nguyên liệu đầu vào của quá trình là dịch bột và dòng sản phẩm của quá trình là dịch bột đã được hồ hóa

Một số thông số dòng trong quá trình vận hành như sau:

 Dòng dịch bột từ TK-1102 bơm vào TK-2101: 91329 kg/h, 1,4 bar, 51,1oC

 Dòng ammonia từ TK-7704 bơm vào TK-2101: 218 kg/h, 7,9 bar, 26,7oC

 Dòng process condensate bơm vào TK-2101: 17932 kg/h, 6 bar, 107,2oC

 Dòng dịch loãng bơm vào TK-2101: 944 kg/h, 3,8 bar, 80,6oC

 Dòng dịch từ TK-2101 bơm qua TK-2201: 110400 kg/h, 3,6 bar, 83,3oC

 Dòng dịch sau khi hồ hóa: 110382 kg/h, 5,2 bar, 33,3oC

 pH của dòng dịch trước khi vào TK-2201: 5,8

 pH của dòng dịch trước khi vào thiết bị E-2201: 4,8

4.5.1 Phân xưởng nhân men:

Nhằm tăng cường số lượng nấm men để đạt đến mật độ cần thiết trong một thể tích dịch, đủ để cung cấp cho các bể lên men làm việc gián đoạn

4.5.1.2 Thuyết minh quá trình:

Dòng dịch sau khi hồ hóa đã được làm mát sẽ bơm một phần vào thùng

TK-3102 để tiến hành nhân men Tại đây một lượng men sau khi pha trộn với nước ở thùngTK3101, Enzyme Gluco Amylase, acid H2SO4 và process water được cấp vào để tiến