Giải pháp đổi mới công nghệ điện phân sản xuất xút-clo và bảo vệ môi trường tại nhà máy hóa chất Biên Hòa

MỤC LỤC

Phân tích kết quả điều tra cơ bản về tài nguyên tự nhiên

Ngoài ra, Tổng Công ty Muối đang có các dự án đầu tư phát triển và mở rộng các đồng muối tại Cà Ná, Trí Hải (Ninh Thuận), Vĩnh Hảo, Đầm Vua (Bình Thuận), Hòn Khói (Khánh Hòa)… Tuy nhiên, do công nghệ sản xuất muối trong nước còn lạc hậu, nên sản lượng còn phụ thuộc nhiều vào thời tiết, dự kiến trong năm 2010 vẫn phải nhập khẩu. (Nguồn: Tổng Công ty Muối Việt Nam) Như vậy, với tình hình cung cấp muối nguyên liệu như trên, nguồn nguyên liệu muối trong nước và nhập khẩu cung ứng cho dự án (khoảng 70.000 – 80.000 Tấn/năm) là hoàn toàn khả thi.

Chính sách kinh tế xã hội liên quan đến sự phát triển của ngành

- Việc xây dựng trung tâm Khí Điện Đạm Phú Mỹ sử dụng công nghệ tuốc - bin khí, năm 2007 đã đưa vào vận hành các nhà máy Phú Mỹ (PM 1, PM 2.1, PM 4) đòi hỏi việc cung cấp một lượng lớn khí clo cho việc xử lý nước của hệ thống nước giải nhiệt, đang trở thành một thị trường lớn của sản phẩm Clo hóa lỏng. - Ngành cấp nước sinh hoạt đang được đầu tư và phát triển, dự kiến sản lượng nước cung cấp của toàn bộ các công ty cấp nước các tỉnh thành phía Nam trong năm 2010 sản lượng đạt 4,5 triệu m³ sẽ tiêu thụ một lượng lớn Clo lỏng, hóa chất gốc Clo để sát trùng và lọc nước, sản lượng dự kiến sẽ tăng cao hơn trong các năm tiếp theo.

Sự cần thiết và mục tiêu nghiên cứu

Tính từ năm 1995 đến nay, sản phẩm Xút của công ty đã tăng gấp sáu lần, do thị trường về sản phẩm này đang mở rộng, nhu cầu tăng nhanh cung không đủ cầu, sản phẩm sản xuất hàng năm của Công ty không những tiêu thụ hết mà còn phải mua từ công ty Vedan một lượng sản phẩm Xút không nhỏ để sử dụng trong nội bộ công ty. Hiện nay, các ngành công nghiệp sử dụng Axít đang tăng trưởng và phát triển mạnh, nhu cầu về Axít HCl đang có chiều hướng gia tăng, năng lực sản xuất của nhà máy hiện tại đạt khoảng 70.000 tấn/năm HCl 32%, đủ cho nhu cầu hiện tại nhưng với diễn tiến tình hình thị trường các năm sắp tới thì không thể đáp ứng.

Bảng 2.1: Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm Xút những năm qua (quy về NaOH 100%)
Bảng 2.1: Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm Xút những năm qua (quy về NaOH 100%)

MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU

Ngoài ra, các sản phẩm khác như Javel NaClO, Clorua sắt III, PAC dù doanh số bán ra chỉ chiếm một tỷ trọng khá khiêm tốn nhưng để phù hợp với năng lực sản xuất NaOH 30.000 – 35.000 tấn/năm, Nhà máy cũng đang triển khai những dự án như nâng cấp năng lực tương xứng của các hệ thống này. - Mục tiêu của nghiên cứu là tiền đề cho dự án khả thi đổi mới công nghệ điện phân sản xuất Xút, mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường – xã hội do công nghệ sản xuất Bình điện phân BM 2.7 làm giảm tiêu hao điện năng đáng kể, giảm chi phí bảo trì sửa chữa, hệ thống được vận hành và điều khiển hoàn toàn tự động nên giảm thiểu sự rò rỉ nước muối, khí Clo ra môi trường.

THỰC TRẠNG TèNH HèNH SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY HểA CHẤT BIấN HềA

Phần kỹ thuật – công nghệ

    Dung dịch xút nồng độ 32%NaOH sau khi ra khỏi thùng điện phân được đưa tới một thùng chứa trung gian, từ thùng chứa này, phần chủ yếu được bơm về kho chứa thành phẩm, một phần được cung cấp cho các nơi để sản xuất xút 45%, 50%, sử dụng nội bộ, … Ngoài ra, còn có một hệ thống gồm bồn chứa, bơm, bộ giải nhiệt làm nguội để cung cấp xút loãng khi khởi động lại dây chuyền. Khí Cl2, H2 sau khi ra khỏi thùng điện phân có nhiệt độ khoảng 85oC bão hoà hơi nước sẽ được làm nguội xuống 35oC, tách một phần hàm ẩm trước khi đưa qua công đoạn tổng hợp HCl (một phần khí Cl2 đuợc đưa sang công đoạn hóa lỏng Cl2).

    Định mức tiêu hao nguyên nhiên vật liệu và các sản phẩm chính

    Điều đó dẫn tới: thời gian ngưng máy trong năm rất nhiều, làm ảnh hưởng tới sản lượng và doanh thu, chi phí vật tư, nhân công dành cho sửa chữa hàng năm rất lớn, đặc biệt đối với các vật tư phải nhập khẩu: điện cực element, lưới Titan, lưới Niken hoạt hóa…. - Các tấm điện cực (element) của bình DD350 như đã nói, thường xuyên bị hư hỏng do nước muối nghèo ăn mòn, xảy ra hiện tượng rò rỉ nước muối, Xút từ element, nếu không sửa chữa thay thế kịp thời cũng dễ gây ô nhiễm.

    GIẢI PHÁP ĐỔI MỚI CÔNG NGHỆ ĐIỆN PHÂN SẢN XUẤT XÚT- CLO

      Kiểu bình điện phân DD 350 đang sử dụng là công nghệ cũ, được sử dụng từ những thập niên 90 nên đã khá lạc hậu, tiêu tốn điện năng và vận hành chưa đảm bảo an toàn tuyệt đối (xin xem phần so sánh ưu và nhược điểm của 2 kiểu bình điện phân ở chương trước). Ngoài những đặc điểm, ưu điểm nổi bật, để đảm bảo vấn đề tương thích về mặt công nghệ nhằm tạo thuận lợi cho việc sửa chữa, bảo trì, dự phòng thay thế sau này, đề nghị kiểu bình điện phân dự kiến thay thế mới là kiểu bình BM 2.7 hoặc tương đương.

      GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

        Ngoài ra, trong các năm 2007- 2009, phòng cũng đã được trang bị thêm một số thiết bị quan trọng, cần thiết khác: máy phân tích quang phổ phát xạ, máy chuẩn độ điện thế, máy đo tỷ trọng, tủ sấy mới …thuộc dự án đầu tư thiết bị phòng thí nghiệm. Tuy nhiên trong quá trình sản xuất vẫn phát sinh một lượng nước thải không mong muốn như vệ sinh nhà xưởng, máy móc thiết bị, bồn bể… nên cần thiết phải xây dựng mới một hệ thống xử lý nước thải với công suất xử lý 120m3/ngày, công nghệ phù hợp đáp ứng chất lượng nước thải thải sau xử lý đạt yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 5945-2005 loại A trước khi thải vào môi trường Xem Phụ lục 2 : Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước thải-Nhà máy Hóa Chất Biên Hòa.

        Bảng 4.1 : Chất lượng nước thải Nhà máy Hóa chất Biên Hòa trước xử lý  Hàm lượng thực tế
        Bảng 4.1 : Chất lượng nước thải Nhà máy Hóa chất Biên Hòa trước xử lý Hàm lượng thực tế

        CÁC GIẢI PHÁP VỀ PHềNG CHỐNG CHÁY NỔ .1 Cháy nổ do sản phẩm khí hydrô

        Cháy nổ do yếu tố điện

        - Hệ thống sử dụng những thiết bị điện thiết kế chuẩn hóa phù hợp với công suất, điều kiện làm việc, điều kiện khí hậu Việt Nam và môi trường làm việc (trong nhà, ngoài trời…). - Lực lượng chữa cháy nội bộ đã được xây dựng, huấn luyện định kỳ và thao dượt thường xuyên bao gồm cả thao dượt phương án chữa cháy phối hợp với đội PCCC Khu Công nghiệp Biên Hòa.

        Biện pháp phòng cháy chữa cháy, vệ sinh công nghiệp – an toàn lao động Sản phẩm của dây chuyền sản xuất là các hóa chất có tính độc hại đối với con

        - Phương án chữa cháy chi tiết cho các tình huống cụ thể dựa trên các yếu tố cháy nổ nêu trên được xây dựng với sự tham vấn và phê duyệt của Phòng cảnh sát PCCC Tỉnh Đồng Nai. - Trang bị phương tiện bảo hộ cá nhân cho người lao động, hướng dẫn cách thức sử dụng các phương tiện và lập qui định kiểm soát việc sử dụng phương tiện.

        GIẢI PHÁP CHỦ YẾU DỰ KIẾN THỰC HIỆN

        - Đào tạo cho công nhân những tri thức về vận hành dây chuyền, về tính đôc hại của hóa chất, cách phòng ngừa, cách thức sơ cứu khi bị nhiễm độc. - Lắp đặt biển cảnh báo tại chỗ bằng hình ảnh trực quan, nhắc nhở người lao động áp dụng các biện pháp bảo vệ an toàn.

        QUY MÔ VÀ CÔNG SUẤT DỰ KIẾN

        Ngoài ra, nghiên cứu có tính tới 2 yếu tố: phù hợp với kế hoạch di dời và chuyển đổi công năng Khu Công nghiệp Biên Hòa 1 của UBND tỉnh Đồng Nai tới sau 2015, cân đối thị trường tiêu thụ các sản phẩm NaOH, HCl của nhà máy Hóa chất Biên Hòa cho các năm tiếp theo trước khi di dời. Ngoài ra, còn tính tới việc đầu tư sao cho phù hợp, tạo thuận lợi cho việc di dời nhà máy sau này: sử dụng các thiết bị hiện hữu, di dời những công đoạn không làm ản hưởng tới năng lực sản xuất.

        I II trở đi

        Nhu cầu đầu vào và giải pháp bảo đảm

        (Nguồn: - Phòng Kế Hoạch- Cung Ứng- Nhà Máy Hóa Chất Biên Hòa -[3] ) Ngoài ra, các nguyên liệu khác cần cung cấp như dầu FO, Soda Na2CO3, Bari Clorua BaCl2, Sunfit Natri Na2SO3, chất trợ lắng, nhựa trao đổi ion, màng trao đổi ion là những nguyên vật liệu có thể mua trong nước hoặc nhập ngoại dễ dàng do Công ty đã có nguồn cung cấp ổn định từ nhiều năm qua. Do trước đây nhà máy đã dự tính về khả năng phát triển mở rộng nâng công suất xút lên 30.000 tấn/năm, vì vậy đã quy hoạch phần diện tích đất cho mở rộng, nên mặt bằng hiện tại của nhà máy là đủ để bố trí các thiết bị bổ sung cũng như đảm bảo thuận tiện cho việc triển khai thi công xây dựng mà không ảnh hưởng nhiều đến các hoạt động sản xuất.

        Bảng sau đây giới thiệu một số nguồn nguyên vật liệu cấp cho Nhà máy.
        Bảng sau đây giới thiệu một số nguồn nguyên vật liệu cấp cho Nhà máy.

        QUY MÔ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

        • Thuỷ văn: Chế độ thuỷ văn sông Đồng Nai (nằm phía sau, liền kề nhà máy) chịu ảnh hưởng từ chế độ điều tiết của hồ Trị An và chế độ bán nhật triều của Biển Đông. Sông Đồng Nai chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều dưới tác động của phần Tây nam biển Đông, tức là hàng ngày có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống.

        PHƯƠNG ÁN GIẢI PHểNG MẶT BẰNG

        + Tốc độ gió trung bình tháng 1,7–5m/giây, Khu vực dự án không bị ảnh hưởng trực tiếp của gió bão nhưng đôi khi vẫn có gió xoáy. • Điều kiện xã hội: Nhà máy nằm trong khu công nghiệp Biên hòa 1 sẽ được hưởng các điều kiện thuận lợi trong tổ chức sản xuất và phát triển sau này.

          PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ ĐẦU TƯ

          + Phần xây dựng: Được tính bằng cách lập dự toán các kết cấu điển hình của dự án này và dựa trên định mức xây dựng và thông báo giá VLXD Quý I/2007 của Liên Sở Tài chính - Sở Xây dựng và đơn giá tỉnh Đồng Nai nhân với số lượng theo thiết kế cơ sở. + Phần lắp đặt: - Tính theo bộ đơn giá XDCB của tỉnh Đồng Nai được ban hành ngày 21/9/2006 theo quyết định 8778/QĐ-UBND; - Tham khảo các báo giá của các đơn vị cung cấp trong nước về cung cấp vật tư, các loại van, đường ống PP, phụ kiện, các loại thiết bị điện và vật tư phụ kiện điện.

          SX PAC, Javen,

          Trạm kết nối cầu chì và các điện trở 2 cầu ; Thiết bị điều khiển PLC, màn hình giám sát và vận hành, bộ khuếch đại cách ly, hiển thị điện thế zero và dòng. Bơm tạo chân không và động cơ, vật liệu titan/ceramic, Q = 60 m3/h, kiểu bơm vòng chất lỏng ; Thiết bị tách nước ngưng; Thiết bị làm nguội bằng titan; Hệ thống đường ống ; Hệ thống đường ống ; Hệ thống thiết bị điều khiển;.