Than cám, nước mềm khử oxy
Lò khí hoá than
Hơi nước Than An tra xit
Lò hơi Tinh chế khí nhiên liệu N2, H2 CO2 Tổng hợp NH3 Tổng hợp Urê CO2 lỏng NH 3 lỏng Dòng thải 1 Dòng thải 2 Dòng thải 3 Urê Dòng thải 4 Không khí
Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ sản xuất Urê Lò khí
hóa
Hơi nước Than cục
Không khí Lò đốt Lò hơi
nhiệt thừa
Hơi nước
Nước
Tháp rửa
khí than Két khí
Nước Nước thải (tuần hoàn) Nước thải (tuần hoàn) Nước Lọc bụi điện ướt Khử H2S thấp áp Nén khí Chuyển hóa CO Khử H2S trung áp Khử CO2 Khử vi lượng Tổng hợp NH3 Nén khí CO2
Kho cầu chứa NH3 lỏng Tổng hợp Urê Bơm NH3 Tháp tạo hạt Đóng bao Urê Sản xuất CO 2 lỏng, rắn NH3 lỏng đóng bình
CO2, phản ứng hóa học tổng quát như sau:
2NH3 +CO2 <=> (NH2)2CO + H2O + Q Thực chất nó xảy ra theo hai giai đoạn:
Giai đoạn 1 tạo thành cacbamatamon.
2NH3 +CO2 <=> NH4CO2NH2 + Q Giai đoạn 2 carbamat amon tách nước được sản phẩm.
NH4CO2NH2 <=> CO(NH2)2 + H2O - Q
- Khí CO2 từ công đoạn Tinh chế/xưởng tổng hợp NH3 đến có thuần độ CO2 ≥ 98,5% và nhiệt độ ≤ 40 0C, áp suất 300 - 600 mmHg, hàm lượng H2S ≤ 20 mg/Nm3. Khí CO2 trước khi vào đoạn I máy nén được bổ sung thêm một lượng không khí trên cơ sở khống chế [O2] trong hỗn hợp khí≤ 0,5% thể tích. Sau đó được nén qua các giai đoạn nâng áp suất lên 3,36 MPa đưa sang tháp khử H2S (để đảm bảo lượng H2S trong khí CO2 vào tổng hợp ≤ 5 mg/m3), tiếp tục được đưa qua nén nâng áp suất lên 20,0 MPa và nhiệt độ khí tăng lên khoảng 110 0C rồi đưa vào tháp tổng hợp
- NH3 lỏng có áp suất 1,9 - 2,0 MPa và nhiệt độ 15 - 250C, nồng độ NH3
≥ 99,8% từ kho cầu thuộc xưởng tổng hợp NH3 được đưa vào công đoạn, qua bơm 706 (bơm piston) nâng áp suất lên 20,0 MPa, qua thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước, nâng nhiệt độ lên 45 – 500C rồi đi vào tháp tổng hợp. Trong tháp tổng hợp, phản ứng tổng hợp Urê được xảy ra. Điều kiện công nghệ của tháp tổng hợp Urê là áp suất 20,0 MPa và nhiệt độ 188 0C.
Dịch Urê lỏng được cấp vào hệ thống vòi phun ở đỉnh tháp tạo hạt, nhờ vòi phun quay các giọt dịch được văng ra do lực ly tâm, rơi từ đỉnh tháp xuống, gặp không khí lạnh ở đáy tháp lên do có quạt hút ở đỉnh tháp, chúng được tạo thành các hạt Urê rắn và rơi xuống đáy tháp.
Để hạt Urê đạt được kích thước theo yêu cầu, ở đáy tháp có sàng phân loại, để loại bỏ những hạt có kích thước < 0,7 mm, những hạt Urê đạt yêu cầu cỡ hạt từ 0,7- 2 mm được đưa qua hệ thống băng tải để làm lạnh tự nhiên và được phun chất bảo vệ để chống kết khối hạt Urê. Sau đó tiếp tục được đưa đến công đoạn đóng bao sản phẩm và xếp vào kho chứa, những hạt có kích thước < 0,7 mm đưa đi thu hồi để tạo hạt lại.
Các bộ phận sản xuất chính và những tác động tới môi trường trong quá trình hoạt động:
- Xưởng nhiệt điện: Trong đó liên quan đến phát thải có hệ thống 07 lò hơi: 05 lò 35 tấn hơi/giờ và 02 lò 75 tấn/giờ. Bên cạnh khí trao đổi nhiệt thải đây cũng là nơi phát sinh nhiều nguồn thải bao gồm nước trao đổi nhiệt thải, nước thải xối xỉ than và quá trình xử lý bụi lò hơi.
- Xưởng tạo khí: khí hóa than tạo ra khí than ẩm. Khí thải của lò được thải gián đoạn và được thu hồi đốt tận dụng nhiệt sản xuất hơi nước. Đây cũng là một nguồn phát sinh khí thải. Nước thải trong công đoạn này xuất phát từ xử lý bụi lò rửa khí ở tháp rửa, thiết bị lọc bụi điện ướt, lượng nước này được tuần hoàn tái sử dụng toàn bộ.
- Xưởng NH3: Có khí thải CO2 ở công đoạn tinh chế nhưng được thu hồi để sản xuất CO2 lỏng và rắn. Khí thải trong giai đoạn tổng hợp NH3 được tận thu làm khí đốt sử dụng trong nhà ăn. Nước thải của công đoạn này bao gồm nước phát sinh từ quá trình trao đổi nhiệt của hệ thống tinh chế, quá trình rửa khí tái sinh của công đoạn rửa đồng, nước thải làm mát ổ trục các bơm nén, nước thải có chứa NH3 được thu gom đưa đi xử lý tại Xưởng Nhiệt.
- Xưởng Urê: Xưởng này có nguồn khí thải từ tháp tạo hạt mang theo bụi Urê. Nguồn nước thải phát sinh từ hệ thống chung cư nhà NH3, quá trình rửa các cổ bơm, nước thải có chứa NH3 này được thu gom đưa đi xử lý bằng cách trung hòa với khí thải lò hơi xưởng Nhiệt cùng với nước thải xưởng NH3.
Tại một số công đoạn nước thải có được tận thu tái sử dụng, một số nguồn thải ô nhiễm cao được đưa qua các hồ lắng, hồ môi trường trước khi dẫn ra kênh thải chung và được bơm ra sông Thương hoặc vào máng thủy lợi Nông Giang với tổng lượng thải khoảng 7.700 m3/h.
Tổng hợp chất thải rắn và chất thải nguy ngại của Công ty
Bảng 4.3: Tổng hợp chất thải rắn của Công ty
TT Nguồn gốc Lượng thải Biện pháp xử lý
1 Xỉ và tro bay của lò hơi
8.500 tấn /tháng Bán cho Công ty than Hà Bắc 2 Xỉ, bụi lò khí hóa 1.600tấn/tháng Bán cho Công ty than Hà Bắc 3 Vỏ bao PP, PE,
giấy, bao bì, . . .
nuôi, làm phân bón cho cây, làm nhiên liệu cho lò khí hóa 5 Hạt Rê sin xử lý
nước cấp lò hơi (trao đổi ion)
20 tấn/6 năm Thu gom, xử lý
6 Xúc tác tổng hợp NH3
30 tấn/6 năm Thu gom bán cho khách hàng có nhu cầu
7 Xúc tác chuyển hoá CO
30 tấn/5 năm Bán cho nhà máy sản xuất xúc tác để tái chế.
8 Sắt thép vụn 10 tấn/năm Thu gom bán phế liệu
(Nguồn: Chi cục Bảo vệ Môi trường, Đề án bảo vệ môi trường của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc).
Bảng 4.4: Tổng hợp chất thải nguy hại của Công ty.
TT Nguồn gốc Lượng thải Biện pháp xử lý
1 Chất thải chứa hợp chất sun fua
415 kg/tháng Công ty tổ chức thu gom xử lý
2 Bóng đèn huỳnh quang thải
1,5 kg/tháng Công ty tổ chức thu gom xử lý
3 Chất hấp thụ, vật liệu lọc, giẻ lau máy
0,8 tấn/tháng Tái sử dụng làm nguyên liệu khí hóa than, nhiên liệu cho lò hơi
4 Nhựa trao đổi ion qua sử dụng trong quá trình xử lý nước cấp lò hơi
20 tấn/6năm Công ty tổ chức thu gom xử lý
5 Dung dịch và bùn thải từ quá trình tái sinh hạt trao đổi ion
1,8 tấn/tháng Sử dụng để trung hòa nước khử tro lò hơi
(Nguồn: Chi cục Bảo vệ Môi trường, Đề án bảo vệ môi trường của Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc).