ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU SUẤT TRAO ĐỔI NHIỆT TẤM CỦA HỆ THỐNG NƯỚC LÀM MÁT TẠI NHÀ MÁY ĐẠM CÀ MAU

án được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Ngày ... tháng ... năm …. TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV: 01PPR110010 Ngành: LọcHóa dầu Lớp: K1LHD 1. Tên Đồ án tốt nghiệp: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm 4. Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm 5. Họ tên Người hướng dẫn: • Hướng dẫn chính: ThS. Đỗ Thị Quỳnh Trang • Hướng dẫn phụ: KS. Nguyễn Văn Thiên Bà RịaVũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (K án được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Ngày ... tháng ... năm …. TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV: 01PPR110010 Ngành: LọcHóa dầu Lớp: K1LHD 1. Tên Đồ án tốt nghiệp: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm 4. Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm 5. Họ tên Người hướng dẫn: • Hướng dẫn chính: ThS. Đỗ Thị Quỳnh Trang • Hướng dẫn phụ: KS. Nguyễn Văn Thiên Bà RịaVũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (K án được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Ngày ... tháng ... năm …. TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV: 01PPR110010 Ngành: LọcHóa dầu Lớp: K1LHD 1. Tên Đồ án tốt nghiệp: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm 4. Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm 5. Họ tên Người hướng dẫn: • Hướng dẫn chính: ThS. Đỗ Thị Quỳnh Trang • Hướng dẫn phụ: KS. Nguyễn Văn Thiên Bà RịaVũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (K án được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Ngày ... tháng ... năm …. TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV: 01PPR110010 Ngành: LọcHóa dầu Lớp: K1LHD 1. Tên Đồ án tốt nghiệp: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm 4. Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm 5. Họ tên Người hướng dẫn: • Hướng dẫn chính: ThS. Đỗ Thị Quỳnh Trang • Hướng dẫn phụ: KS. Nguyễn Văn Thiên Bà RịaVũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (K án được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Ngày ... tháng ... năm …. TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV: 01PPR110010 Ngành: LọcHóa dầu Lớp: K1LHD 1. Tên Đồ án tốt nghiệp: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm 4. Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm 5. Họ tên Người hướng dẫn: • Hướng dẫn chính: ThS. Đỗ Thị Quỳnh Trang • Hướng dẫn phụ: KS. Nguyễn Văn Thiên Bà RịaVũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (K án được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM Ngày ... tháng ... năm …. TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV: 01PPR110010 Ngành: LọcHóa dầu Lớp: K1LHD 1. Tên Đồ án tốt nghiệp: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm 4. Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm 5. Họ tên Người hướng dẫn: • Hướng dẫn chính: ThS. Đỗ Thị Quỳnh Trang • Hướng dẫn phụ: KS. Nguyễn Văn Thiên Bà RịaVũng Tàu, ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (K

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

KS Nguyễn Văn Thiên

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

KS Nguyễn Văn Thiên

ĐỒ ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

Người hướng dẫn chính: ThS Đỗ Thị Quỳnh Trang

Người hướng dẫn phụ: KS Nguyễn Văn Thiên

Người chấm phản biện:

Đồ án được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên SV: TRẦN TRUNG HIẾU MSSV:01PPR110010

Ngành: Lọc-Hóa dầu

Lớp: K1-LHD

1 Tên Đồ án tốt nghiệp:

2 Nhiệm vụ:

3 Ngày giao Đồ án môn học: ngày tháng năm

4 Ngày hoàn thành Đồ án môn học: ngày tháng năm

5 Họ tên Người hướng dẫn:

• Hướng dẫn chính: ThS Đỗ Thị Quỳnh Trang

• Hướng dẫn phụ: KS Nguyễn Văn Thiên

Bà Rịa-Vũng Tàu, ngày tháng năm

TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNGDẪN

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ

họ tên)

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

1 Nhận xét về tinh thần thái độ làm việc và nghiên cứu của sinh viên

Có tinh thần thái độ nghiêm túc, chủ động tìm hiểu nghiên cứu để hoàn thành luận văn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Những kết quả nghiên cứu được trình bày trong đồ án là hoàn toàntrung thực, của tôi, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở hữu trítuệ và pháp luật Việt Nam Nếu sai, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệmtrước pháp luật

TÁC GIẢ ĐỒ ÁN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trần Trung Hiếu

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: TRẦN TRUNG HIẾU

+ Lớp: L1-LHD Khoá: 2016

2011-+ Người hướng dẫn:

Hướng dẫn chính: ThS Đỗ Thị Quỳnh TrangHướng dẫn phụ: KS Nguyễn Văn Thiên

+ Tên Đồ án tốt nghiệp: “Đánh giá hiện trạng và đề xuất

giải pháp nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt tấm của hệ thống nước làm mát tại Nhà máy Đạm Cà Mau”

+ Tóm tắt:

Đồ án này tập trung vào tính toán hệ số truyền nhiệt của hệthống trao đổi nhiệt nước sông-nước fresh (hệ thống trao đổi nhiệttấm E21201 A~J), từ đó tính được hiệu suất trao đổi nhiệt so với thiết

kế ban đầu; căn cứ vào những số liệu thực tế thu nhận được, phântích các nguyên nhân làm suy giảm hiệu suất trao đổi nhiệt như lưulượng của các dòng lưu chất chạy trong thiết bị, nồng độ hóa chất xử

lý chống cáu cặn N73202, nhiệt độ của các dòng lưu chất Từ nhữngyếu tố này đề xuất các giải pháp giúp nâng cao hiệu suất trao đổinhiệt của hệ thống

ABSTRACT

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU

Sau một khoảng thời gian dài đi vào hoạt động, hệ thống trao đổi nhiệt nước song-nước fresh tại Nhà máy Đạm Cà Mau

TBTĐN Thiết bị trao đổi nhiệt

TĐN Trao đổi nhiệt

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM CÀ MAU1.1 Lịch sử hình thành

Công ty TNHH MTV Phân bón Dầu khí Cà Mau trực thuộc Tậpđoàn Dầu khí Việt Nam sở hữu 100% vốn chính thức thành lập đểquản lý và vận hành Nhà máy Đạm Cà Mau nằm trong khu côngnghiệp Khí - Điện - Đạm Cà Mau, thuộc xã Khánh An, huyện U Minh,tỉnh Cà Mau

Ngành nghề kinh doanh chủ yếu của Công ty chủ yếu là sảnxuất phân bón và các hợp chất của Nitơ bao gồm: sản xuất, kinhdoanh, tàng trữ, vận chuyển, phân phối và xuất nhập khẩu phânbón, hóa chất dầu khí

Nhà máy Đạm Cà Mau được khởi công xây dựng vào tháng07/2008, vốn đầu tư khoảng 900 triệu USD và được hoàn thành vàotháng 02/2012 với công suất 800 nghìn tấn urê/năm, 468 nghìn tấnammoniac lỏng/năm

1.2 Sơ đồ tổ chức

Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức Nhà máy Đạm Cà Mau 1.3 Sản phẩm

< 1 mm (ít hơn 1% khối lượng sản phẩm) Do đó rất ít bụi

1.4 Sơ đồ khối dòng công nghệ Nhà máy Đạm Cà Mau

như hơi nước cao áp, khí tự nhiên, khí nén, khí điều khiển….cho các xưởng công nghệ còn lại

cho xưởng Urê để sản xuất Urê với nguyên liệu đầu vào là khí

tự nhiên

Nước làm mát cấp đi

KhíCO2 CO2 Hơi nước Urê hạt 2385 tấn/ngày

NH3 lỏng Sông

Ông Đốc

Nước

làm mát

Urê Thành phẩm Khí Thiên nhiên

(PM3-Cái Nước)

Nước thải

XƯỞNG URÊ-TẠO HẠT Hơi nước

XƯỞNG SẢN PHẨM XƯỞNG AMMONIA

XƯỞNG PHỤ TRỢ

Nước làm mát tuần hoàn về

N/m Điện Cà Mau + Lưới Điện QG

Hoạt động của xưởng ammonia được minh họa như hình dưới đây:

Hình 1.3 Sơ đồ khối hoạt động của xưởng Amo

Các công đoạn cần thiết để sản xuất ammonia từ các nguồnnguyên liệu đã đề cập như trên được sơ đồ hóa như hình dưới đây:

Hơi nước Khí tự

KHÍ CO2(CẤP QUA XƯỞNG URÊ)

KHỬ LƯU HUỲNH TRONG KHÍ REFORMING SƠ CẤP KHÍ THIÊN NHIÊN

HƠI NƯỚC

REFORMING THỨ CẤP KHÔNG KHÍ

CHUYỂN HÓA CO TÁCH CO2 BẰNG DỊCH MDEA

MÊTAN HÓA

LÀM LẠNH NGƯNG TỤ AMMONIA TỔNG HỢP AMMONIA (CẤP QUA XƯỞNG URÊ) AMMONIA LỎNG

Hình 1.4 Sơ đồ khối dòng công nghệ xưởng Amo

− Khí nguyên liệu đã được khử lưu huỳnh thực hiện phản ứngReforming với hơi nước và không khí tạo thành khí công nghệ

hơi nước

khi khí tổng hợp đi vào cụm tổng hợp ammonia

− Khí tổng hợp được nén sau đó được đưa vào tháp tổng hợpammonia, tại đây xảy ra phản ứng tổng hợp ammonia Để giới hạn

o Cách 1: Ammonia sản phẩm đi sang xưởng sản xuất urea ở

o Cách 2: Ammonia sản phẩm đi về bồn chứa Ammonia ở nhiệt độ

1.4.2 Xưởng Urea và tạo hạt

Hình 1.5 Sơ đồ khối dòng công nghệ xưởng Urê

Quá trình này được đặc trưng bởi việc vận hành cụm tổng hợp ở

trong tháp phản ứng đạt 60% ~ 63%, cũng nhờ vào các đĩa lỗ ngănchặn dòng chảy ngược và thúc đẩy hấp thụ khí vào lỏng Có hai loạiphản ứng xảy ra đồng thời trong thiết bị tổng hợp cao áp:

250C) (1)

NH2COONH4 ↔ NH2CONH2 + H2O – 4200 kcal/kmol urê (0.1013 MPa;

250C) (2)Phản ứng (1) tỏa nhiệt mạnh, phản ứng (2) thu nhiệt nhẹ và xảy

ra trong pha lỏng ở tốc độ thấp

Tiếp sau quá trình tổng hợp là quá trình phân hủy và thu hồinhững chất chưa được chuyển hóa được tiến hành theo ba công

đoạn: Phân hủy cao áp trong thiết bị Stripper, phân hủy trung áptrong thiết bị phân hủy trung áp và phân hủy thấp áp trong thiết bịphân hủy thấp áp Các phản ứng phân hủy là phản ứng ngược lại củaphản ứng (1):

Sau khi ra khỏi thiết bị stripper, lượng cacbamat còn lại vàammonia sẽ được thu hồi ở hai giai đoạn ở áp suất 1.95 MPa (MP) và0.4 MPa (LP) tương ứng

Khí NH3, CO2 đi ra từ đỉnh của stripper sẽ được trộn với dịchcacbamate tuần hoàn từ cụm MP và được ngưng tụ trong thiết bịngưng tụ cacbamate thứ nhất và thứ hai dưới áp suất tương đương

áp suất trong Stripper Ở đây hơi MLP và LP cũng được sinh ra Hơinước sản xuất ra sẽ được sử dụng ở các phần phía sau Khí trơ saukhi tách ra sẽ được đưa qua cụm MP, dịch cacbamat cuối cùng đượctuần hoàn tại đáy thiết bị tổng hợp qua một bơm phun tia lỏng/lỏnglợi dụng dòng ammonia cao áp nạp vào tháp tổng hợp như một dòngđộng lực Ejector này và các thiết bị ngưng tụ cacbamat nói trên chophép bố trí nằm ngang, đó là một trong những tính năng chính củacông nghệ Snamprogheti

Một lượng nhiệt được thu hồi do đó cho phép tiết kiệm đáng kểtổng lượng hơi nước và lượng nước sạch tiêu thụ:

− Tiền gia nhiệt cho dòng ammonia trước khi vào thiết bị tổng hợpbằng nhiệt tỏa ra từ quá trình hấp thụ dòng khí ra khỏi giai đoạnphân hủy thấp áp.

quá trình hấp thụ dòng khí ra khỏi giai đoạn phân hủy trung áp

nồi hơi

nhiệt sơ bộ bằng dòng nước ngưng công nghệ

Sau khi dòng cacbamat được phân hủy, thu hồi dòng dịch urê,dòng dịch urê được qua cụm cô đặc chân không và cô đặc đến nồng

độ 96% Dòng dịch urê đặc được dẫn sang cụm tạo hạt để tạo hạttheo công nghệ tầng sôi của TOYO

1.4.3 Xưởng sản phẩm

Hình 1.6 Sơ đồ khối xưởng tạo hạt

Hệ thống vận chuyển và tồn trữ urê bao gồm: hệ thống vậnchuyển urê rời đến kho tồn trữ urê rời, portal reclaimer, hệ thốngbăng chuyền vận chuyển urê rời thu hồi, trạm cân và hệ thống đóngbao Hệ thống đóng bao bao gồm: máy đóng bao urê, thiết bị cho urê

rời vào bao, băng chuyền, xe tải, băng chuyển để sắp các bao thànhkhối để vận chuyển bằng xà lan.

1.4.4 Xưởng phụ trợ

Xưởng phụ trợ là một trong 4 xưởng công nghệ chính của nhàmáy đạm Cà Mau, bao gồm nhiều cụm sản xuất, có công nghệ hiệnđại Mỗi cụm sản xuất lại có đặc trưng riêng về công nghệ và thiết bị.Phân xưởng phụ trợ có nhiệm vụ sản xuất, cung cấp hơi nước, khínén, khí điều khiển, nitơ, nước khử khoáng, nước làm mát… cung cấpkhí nguyên nhiên liệu (khí thiên nhiên), nhằm đảm bảo cho hoạtđộng của 2 xưởng công nghệ Amoniac và Urê:

phân phối khí GDC tại đây được trang bị thiết bị lọc bụi và tách thủyngân trước khi đưa vào sử dụng

nước khử khoáng

nước sông hoặc nước Fresh Thiết bị chính của cụm là Tháp làm mát

áp và hơi trung áp được cung cấp cho toàn bộ nhà máy Công suấttối đa là 200 tấn/h, hơi cao áp tại áp suất 3.82 MPag và nhiệt độ 370

oC, hơi trung áp 2.37 MPa và nhiệt độ 320 oC

khiển 2240 Nm3.h-1, khí nén 2522 Nm3.h-1 Cụm sản xuất Nitơ có côngsuất 420 Nm3.h-1

nghệ vi sinh để xử lý nước Cụm có thể xử lý được 13 m3.h-1

có thể chạy công suất 5 m3.h-1

Ngoài ra, xưởng phụ trợ còn có hệ thống đuốc để đốt các khí dưtrong quá trình sản xuất.

Chương 2 XƯỞNG PHỤ TRỢ

1 Cụm sản xuất nước Demi

1 Chất lượng nước thô đầu vào

Bảng 2.1 Chỉ tiêu chất lượng nước thô đầu vào

2 Chất lượng nước potable

Bảng 2.2 Chỉ tiêu chất lượng nước potable

Chỉ tiêu Giá trị Đơn vị

3 Chất lượng nước khử khoáng

Bảng 2.3 Chỉ tiêu chất lượng nước khử khoáng

Chỉ tiêu Giá trị Đơn vị

4 Mô tả công nghệ

1 Mô tả công nghệ hệ thống sản xuất nước sinh hoạt

Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống sản xuất nước sinh hoạt

Nước thô từ nhà máy nước Khánh An và U Minh được đưa vàobồn T20101 và được bơm vào hệ thống sản xuất nước potable Đầutiên, nước thô được qua thiết bị lọc than hoạt tính để loại bỏ các tạpchất, sau đó được đưa vào T20102 và được bơm qua thiết bị diệtkhuẩn trước khi cấp đến các hộ sử dụng

2 Mô tả công nghệ hệ thống sản xuất nước khử khoáng

Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống sản xuất nước khử khoáng

- Nước ngưng công nghệ từ xưởng Ammonia và Urê cùng với dòngnước thô cấp vào hệ thống nước khử khoáng được dẫn qua phần lọcsau đó đến bộ phận khử ion

- Nước ngưng từ xưởng urê và các tua bin, sau khi được lọc bằngprecision filter, được đưa trực tiếp sang bình khử ion hỗn hợp thôngqua các bình nước ngưng được vận hành như bình đệm Nước ngưngtua bin được đưa đến bồn T20203 sau khi được làm nguội xuống 43

0C bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

hành bình thường, có 2 lọc chạy và 2 lọc dự phòng, khi nước ngưngtua bin bị nhiễm với nước sông làm mát thì 3 cái chạy và 1 cái dựphòng tái sinh

ngưng công nghệ từ xưởng urê và ammonia Phần khử ion gồm 3

nhiễm nước sông thì 2 chuyền chạy và 1 chuyền dự phòng tái sinh.Phần khử ion gồm trao đổi ion dương (U20201A~C), trao đổi ion âm(U20202A~C) và khử khí (C20201)

hợp của dòng nước từ phần khử ion và nước ngưng tua bin từ xưởngammonia và nước ngưng từ xưởng urê, gồm có 3 chuyền (hai chạy

và một dự phòng) được cung cấp cho trao đổi hỗn hợp với công suất

210 m3.h-1 mỗi chuyền

suất mỗi bơm 187 m3.h-1cấp lên header sử dụng

được xử lý ở bể trung hòa Chất lượng nước xử lý tuân thủ theo tiêuchuẩn Việt Nam (TCVN–5945 : 2005) Quá trình trung hòa đạt khi PHđạt giá trị trong khoảng 5.5 – 9 và được bơm xả ra ngoài

3 Qui trình rửa ngược tái sinh và trung hòa

Nhà máy đạm Cà Mau sử dụng 3 thiết bị trao đổi cationU20201A~C, 1 thiết bị khử khí, 3 thiết bị trao đổi Anion U20202A~C,

3 thiết bị Mix-bed độc lập U20203A~C (1 làm việc, 1 dự phòng, 1 táisinh) tương ứng với 3 dây chuyền hoạt động độc lập với nhau Mỗithiết bị Cation, Anion, Mix-bed có thể hoạt động độc lập với nhau sovới chuyền và có thể dừng thiết bị mà không ảnh hưởng đến chuyềnđang chạy, có thể chạy thêm thiết bị trao đổi Cation, Anion, Mix-bed

mà không cần chạy thêm thiết bị trao đổi Anion nào Bề mặt trongcủa mỗi thiết bị được bảo vệ bằng 1 lớp cao su để chống hoá chất ănmòn

a Thiết bị trao đổi Cation

Thiết bị trao đổi Cation U20201A~C làm việc theo nguyên lý :nước đi từ trên đỉnh thiết bị đi xuống tiếp xúc trực tiếp với hạt nhựatrao đổi Ion dương và thoát ra từ đáy thiết bị Các phương trình phảnứng diễn ra như sau:

12.8 giờ hoạt động

Sau khi xử lý được 1920 m3 hay hết thời gian hoạt động hoặc độ

Bước 1: Phun dung dịch acid H2SO4 2% nhằm tránh tạo

+ 2

, Na

+

… hoà tan kém bám trên

bề mặt hạt nhựa làm cho hạt nhựa mất hoạt tính

Bước 2: Phun dung dịch acid H2SO4 4% để tăng cường khảnăng trao đổi và hoàn nguyên hạt nhựa được hoàn toàn vì lúcnày nồng độ các kim loại Ca2+, Mg2+, Na+… còn rất ít, khó có khảnăng tạo thành muối sunphat bám phủ trên bề mặt hạt nhựa.Sau khi tiến hành phun hoá chất tái sinh xong thì phải tiến hànhrửa hoá chất bằng nước đã khử khoáng

Quá trình tái sinh cation diễn ra như sau:

R(-SO3)2Ca + 2H+ ➞ R(-SO3H)2 + Ca2+

R(-SO3)2Mg + 2H+ ➞ R(-SO3H)2 + Mg2+

R-SO3Na + H+ ➞ R-SO3H + Na+

R-SO3K + H+ ➞ R-SO3H + K+

b Thiết bị trao đổi Anion

Thiết bị trao đổi Anion U20202A~C làm việc theo nguyên lý:nước đi từ trên đỉnh thiết bị đi xuống tiếp xúc trực tiếp với hạt nhựatrao đổi Ion âm và thoát ra từ đáy thiết bị, theo các phương trìnhphản ứng như sau:

Cl- + ROH = RCl + OH

-SO42- + 2ROH = R2SO4 + 2OH

-SO32- + 2ROH = R2SO3 + OH

-HCO3- + ROH = RHCO3 + OH

-HSiO3- + ROH = RHSiO3 + OH

-CO32- + 2ROH = R2CO3 + 2OH

-Các Ion âm Cl-, SO42-, SO32-, HCO3-, HSiO3-, CO32-…trong nước bị

âm thấp và độ pH cao, nước sẽ được đưa sang thiết bị trao đổi ion

phút hoặc độ dẫn đạt 5µs/cm thì dừng thiết bị để tái sinh Sử dụngdung dịch NaOH 3% để tái sinh hạt nhựa theo phương pháp sau:Phun dung dịch NaOH 3% để hoàn nguyên hạt nhựa bằng cách loại

bỏ hết các ion âm Cl-, SO42-, SO32-, HCO3-, HSiO3-, CO32-… bám phủ trên

bề mặt hạt nhựa Sau khi tiến hành phun hoá chất tái sinh xong thiphải tiến hành rửa hoá chất bằng nước Demi Nước dùng để sản xuấtnước Demi nhà máy đạm Cà Mau là nước Raw hòa trộn với 2 dòngCondensate từ xưởng Urê và xưởng Amô

2 Cụm nước làm mát

1 Chỉ tiêu chất lượng nước sông đầu vào

Bảng 2.4 Chỉ tiêu chất lượng nước sông đầu vào

Chỉ tiêu Giá trị Đơn vị

2 Chỉ tiêu chất lượng nước sông làm mát

Bảng 2.5 Chỉ tiêu chất lượng nước song làm mát

vị

Áp suất làm việc (đi/về) 4.2/2 barg

3 Chỉ tiêu chất lượng nước sạch làm mát

Bảng 2.6 Chỉ tiêu chất lượng nước sạch làm mát

1 Hệ thống nước sông làm mát

Nước sông làm mát được sử dụng trực tiếp trong tất cả các thiết

bị tuabin ngưng tụ của nhà máy, nhằm mục đích hạ nhiệt độ của tất

cả các dòng công nghệ Hơn nữa, nó còn đươc sử dụng trong việclàm mát hệ thống nước sạch làm mát thông qua các thiết bị trao đổinhiệt dạng tấm Sau đó một phần nhỏ được xả bỏ ra sông Phần cònlại được xử lý bằng hệ thống các tháp làm mát E21101A~H Hệ

thống này được bổ sung nước sông bởi các bơm nước ngoài hàng ràoP97001A~C.

Các thông số thiết kế cơ bản của hệ thống nước sông làm mát

đã xem xét đến ảnh hưởng của yếu tố môi trường là:

− Nhiệt độ đi/về của nước sông làm mát (oC) 34/43

− Nhiệt độ bầu ướt (oC) 30

Hệ thống nước sông làm mát bao gồm 8 trụ tháp giải nhiệt với

được 15 phút khi mất lưu lượng nước cấp vào

Nước làm mát được bơm vào tuabin ngưng tụ của xưởng Amo vàxưởng Urê và thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm (E21201A~J) của hệthống nước sạch làm mát Hệ thống nước sông làm mát tuần hoàn

một dự phòng Ba bơm được dẫn động bằng môtơ điện, một bơmdẫn động bằng tuabin hơi Các bơm được lắp đặt gần bể chứa nướcsông Bơm sẽ cấp áp theo yêu cầu của nhà máy, khoảng 4.2 barg

Để đảm bảo đặc tính của nước làm mát, một phần nước làm mát

sẽ đi qua bộ lọc side–stream (S21101A~F), lưu lượng khoảng 1294

pH, và sử dụng chất chống cáu cặn để tránh đóng cáu trong hệthống Javen được thêm vào để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.Đặc tính của nước sông làm mát: Nước cấp cho hệ thống nướcsông làm mát được lấy từ sông Cái Tàu Hệ số tuần hoàn bình thườngcủa hệ thống là 1.25, thiết kế là 1.5 Nồng độ ion trong nước đượcgiữ ổn định và chất lượng của nước sẽ được tăng lên theo số vòngtuần hoàn Chất rắn hòa tan trong nước sông sẽ được loại bỏ bằngcác bộ lọc (S21101A~J)

Các thông số thiết kế cơ bản của hệ thống nước sạch làm mát

đã xem xét đến ảnh hưởng của yếu tố môi trường là:

− Nhiệt độ đi/về của nước sông làm mát (0C) 34/43

− Nhiệt độ đi/về của nước sạch làm mát (0C) 37/46

Nước sạch sau khi trao đổi nhiệt được làm lạnh xuống giá trịthiết kế bằng nước sông làm mát thông qua 10 thiết bị trao đổi nhiệt

Nước sạch làm mát được cấp tới các hộ tiêu thụ bằng các bơmnước sạch với công suất mỗi bơm là 10838 m3.h-1, một bơm dựphòng Hai bơm được dẫn động bằng môtơ điện, một bơm được dẫnđộng bằng tuabin Bơm được lắp đặt gần các thiết bị trao đổi nhiệtdạng tấm Bơm sẽ cung cấp nước theo áp yêu cầu của nhà máy,khoảng 5.8 barg

Bởi vì hệ thống nước làm mát là một hệ thống kín, để xác địnhthể tích giãn nở của nước làm mát theo sự dao động của nhiệt độ,một bình giãn nở sẽ được lắp đặt Chất chống ăn mòn cũng được sửdụng trong hệ thống nước sạch làm mát

3 Cụm sản xuất Nitơ – Hệ thống khí điều khiển, khí nén

1 Cụm sản xuất khí Nitơ

1 Chỉ tiêu công nghệ

Bảng 2.7 Chỉ tiêu chất lượng khí Nitơ

Chỉ tiêu Giá trị Đơn vị

− Điều kiện dòng khí Nito đưa ra Header

IA và đến hệ thống sản xuất khí Nitơ dựa trên chu trình làm lạnhCryo (PK31005)

Khí nén với lưu lượng khoảng 1100 m3.h-1 từ bình khí T31001qua van 31PV0004 đến hệ thống sản xuất Nitơ PK-31005 Tại đây, khínén đi qua hệ thống làm khô khí TEPSA T31101A/B (một làm việc,một tái sinh) nhằm loại bỏ thành phần Argon, CO2 và H2O; tiếp tục điqua thiết bị trao đổi nhiệt E31102 để hạ nhiệt độ xuống trước khi đivào phần cao áp của tháp chưng để thực hiện chưng cất phân đoạn

Nitơ (-196oC) bởi một Turbine Expander K31101 hỗ trợ trong quátrình làm lạnh sâu không khí để cung cấp khí nitơ phục vụ cho nhucầu sử dụng trong suốt quá trình khởi động cũng như vận hành bìnhthường của nhà máy

Cụm sản xuất Nitơ dựa trên chu trình làm lạnh Cryo (PK31005).Trong trường hợp vận hành bình thường, sản phẩm sẽ được cung cấpcho quá trình chạy máy liên tục và bồn chứa nitơ lỏng Bồn nitơ lỏngvới thiết bị bay hơi tại áp suất khí quyển sẽ cung cấp khí nitơ trongquá trình khởi động nhà máy và phục vụ cho quá trình khởi động lạichu trình làm lạnh Cryo trong trường hợp shut-down Công suất chứanitơ lỏng được thiết kế sẽ cho phép thực hiện quá trình “purging” và

“blowing” trước khi khởi động nhà máy sản xuất phân bón khi hệthống làm lạnh Cryo dừng

Ngoài ra, hệ thống còn bao gồm 1 bồn chứa nitơ lỏng với dung

cầu khí trơ cần thiết cho quá trình khởi động nhà máy và bổ sung khínitơ trong trường hợp ngừng hệ thống chưng cất Có thể nạp nitơlỏng vào bồn chứa từ hệ thống sản xuất hoặc từ xe bồn bên ngoài.Lượng nitơ tiêu thụ được ước lượng sử dụng cho các phần sau:

lò hơi xưởng phụ trợ và cụm khí nhiên liệu

 Nitơ cho xưởng Amo.

trong quá trình thổi đường ống, thiết bị khi đó cho bay hơi nitơlỏng trong bồn chứa

Công suất chứa của bồn nitơ là 25m3 với thiết bị bay hơi đi kèm.Mỗi bộ bay hơi có thể cung cấp đủ cho yêu cầu tải cao nhất 1000

Nm3.h-1

2 Hệ thống khí nén, khí điều khiển

1 Chỉ tiêu công nghệ hệ thống khí nén

Bảng 2.8 Chỉ tiêu chất lượng khí nén

2 Chỉ tiêu công nghệ hệ thống khí điều khiển

Bảng 2.9 Chỉ tiêu chất lượng khí điều khiển

khí nén dùng cho mục đích khác nhau như các công cụ dẫn độngbằng khí nén, dùng thổi cốc trong các đường ống của lò đốt (kết hợpvới hơi nước),…

Đối với Nhà máy Đạm Cà Mau: hệ thống bao gồm 5 máy nénkhông khí kiểu trục vít không phun dầu bôi trơn, công suất 1400

trang bị một thiết bị làm mát cuối để làm nguội không khí ra khỏimỗi cấp máy nén Máy nén khí được khởi động và ngừng tự độngtheo trình tự được vận hành bởi các công tắc áp suất Một nguồn cấpkhí nén bổ sung từ máy nén khí công nghệ xưởng Amo trong trườnghợp ngừng các máy nén khí xưởng phụ trợ do sự cố điện Ngoài ra,còn có một cụm làm khô không khí với quá trình tái sinh không dùngnhiệt với công suất thực 3000 Nm3.h-1 ở nhiệt độ điểm sương -25 oC

Bình chứa khí nén đủ cấp khí nén dùng trong 10 phút ở lưulượng tiêu thụ bình thường Bình chứa khí điều khiển đủ cấp khí dùngtrong 15 phút ở lưu lượng tiêu thụ bình thường với áp suất tối thiểu là

5 barg

Nếu áp suất khí điều khiển giảm do sự cố máy nén hoặc nhucầu khí điều khiển tăng, bộ điều khiển áp suất sẽ tác động giảmhoặc ngừng cấp khí nén bằng cách đóng van điều khiển Nhu cầu khíđiều khiển sẽ được ưu tiên trong trường hợp thiếu khí nén Trườnghợp áp suất hệ thống quá thấp, bộ điều áp sẽ mở van điều khiển trênđường cấp khí bổ xung từ xưởng Amo

Hình 2.9 Lưu trình sản xuất khí nén

Hình 2.10 Lưu trình sản xuất khí điều khiển

4 Hệ thống nồi hơi phụ trợ

1 Chỉ tiêu công nghệ nước khử khoáng

Bảng 2.10 Chỉ tiêu chất lượng nước khử khoáng

2 Chỉ tiêu cho nước cấp (BFW) & nước nồi hơi

Bảng 2.11 Chỉ tiêu chất lượng nước cấp và nước nồi hơi