III.1. Ứng dụng amoniac
Amoniac được sử dụng cả trong công nghiệp và trong đời sống hàng ngày. Cụ thể:
- Dung dịch nước của NH3 có nồng độ 25% hoặc thấp hơn thường được dùng trong các phòng thí nghiệm và trong đời sống.
- Dung dịch NH3 được sử dụng trong nông nghiệp như: tạo môi trường chống đông (nồng độ NH3 0,03% và axit boric 0,2-0,5%) để bảo quản mủ cao su (latex) hoặc được sử dụng trực tiếp làm phân bón.
- Dung dịch amoniac hoặc amoniac lỏng được sử dụng trong xử lý môi trường nhằm loại các NOx hoặc SOx trong các các khí thải khi đốt các nguyên liệu hóa thạch (than đá, dầu, v.v…). Quá trình này thường có thể phải dùng chất xúc tác chứa vanađi.
- Dung dịch amoniac hoặc amoniac lỏng được sử dụng trong công nghiệp sản xuất phân bón, hóa chất và hóa dược.
III.2.Sản xuất và tiêu thụ amoniac
III.2.1. Sản xuất amoniac
NH3 là một loại hóa chất hiện được sản xuất ở quy mô lớn trên thế giới với sản lượng hàng trăm triệu tấn/năm và sản xuất amoniac luôn chiếm vị trí quan trọng trong cân bằng ngân sách của thế giới.
Dưới đây là các số liệu của Hiệp hội Phân bón quốc tế (IFA) về sản lượng của amoniac thế giới trong các năm gần đây:
Năm 2004 159,1 triệu tấn
Năm 2005 162,3 triệu tấn
Năm 2006 166,1 triệu tấn
Năm 2007 176,6 triệu tấn
Năm 2008 184,0 triệu tấn
Sản lượng NH3 (năm 2004) cao nhất là Trung Quốc (chiếm 28,4% sản lượng toàn cầu), Ấn Độ (8,6%) Nga (8,4%), Hoa Kỳ (8,2%). Ngoài ra một số nước tại khu vực Trung Đông, Nam Mỹ, Đông Nam Á, cũng có các nhà máy sản xuất phân đạm nên cũng sản xuất nhiều NH3. Trong những năm gần đây số nhà máy phân đạm tại khu vực Tây Á và Trung Đông tăng lên do có ưu thế về giá khí thiên nhiên nên tỷ lệ về sản lượng NH3 tại các khu vực trên thế giới đang thay đổi.
Các chuyên gia trong ngành dự báo sản lượng amoniac của thế giới dự kiến sẽ tăng bình quân 7%/năm nếu tình hình sản xuất hoá chất này của các nước trên thế giới tiến triển theo đúng kế hoạch. Khu vực Tây Á có thể chiếm 1/3 mức gia tăng sản lượng trong khoảng thời gian trên.
Tại Việt Nam hiện nay có 2 cơ sở có sản xuất NH3, đó là Nhà máy Phân đạm Bắc Giang (tại tỉnh Bắc Giang) của Công ty TNHH một thành viên Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc thuộc Tổng Công ty Hóa chất Việt Nam (VINACHEM) và Nhà máy Phân đạm Phú Mỹ (tại tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu) thuộc Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PetroVietnam).
Nhà máy Phân đạm Bắc Giang chuyên sản xuất phân urê từ nguồn nguyên liệu than đá (dạng cục) do Trung Quốc giúp xây dựng từ năm 1960 nhưng do chiến tranh và nhiều khó khăn khác mà đến năm 1973 Nhà máy mới có sản phẩm urê. Nhà máy có công suất thiết kế ban đầu 10 nghìn tấn urê/ năm. Năm 1977 Nhà máy chính thức đi vào sản xuất sau khôi phục. Thời kỳ 2000-2003 Nhà máy được cải tạo kỹ thuật nâng công suất lên 150 nghìn tấn urê/năm và chạy ở công suất 180 nghìn tấn urê/năm từ đó đến nay. Bên cạnh sản xuất urê, Nhà máy cũng có khả năng cung cấp CO2 lỏng và rắn, năng lượng điện và 5-10 nghìn tấn NH3 lỏng/năm tùy theo nhu cầu thị trường.
Sản phẩm NH3 lỏng của Nhà máy đạt độ tinh khiết 99,9% và đã đạt được một số giải thưởng, huy chương (Huy chương Vàng Hội chợ Kinh tế Quốc dân năm 1986, 1988; Huy chương Vàng Hội chợ Kinh tế hàng công nghiệpViệt Nam năm 1993; Huy chương vàng Hội chợ Quốc tế Hóa chất Việt Nam năm 1997; Giải thưởng Bông lúa Vàng Hội chợ Nông nghiệp Quốc tế Cần Thơ năm 1997).
Nhà máy Phân đạm Phú Mỹ chuyên sản xuất urê từ nguồn khí thiên nhiên, khánh thành và bắt đầu đi vào sản xuất từ cuối năm 2004. Nhà máy có
công suất thiết kế 760 nghìn tấn urê/năm. Ngoài sản phẩm urê, Nhà máy còn có năng lực cung cấp năng lượng điện và 90-100 nghìn tấn NH3/năm tùy theo nhu cầu thị trường.
Sản phẩm NH3 lỏng của Nhà máy đạt độ tinh khiết 99,9%; hàm lượng nước nhỏ hơn 0,1%; hàm lượng sắt nhỏ hơn 2mg/lít; hàm lượng đồng nhỏ hơn 8mg/lít.
Từ nay đến sau năm 2010, tại Việt Nam sẽ có thêm một số nhà máy sản xuất phân đạm (có sản xuất cả NH3) như: Nhà máy phân đạm từ than cám tại Ninh Bình (VINACHEM đầu tư) công suất 560 nghìn tấn urê/năm, Nhà máy Phân đạm Cà Mau (thuộc Tổ hợp Khí-Điện-Đạm do PetroVietnam đầu tư) chạy bằng nguyên liệu khí thiên nhiên, công suất 800 nghìn tấn urê/năm. Cả hai nhà máy phân đạm này đang trong quá trình thi công xây dựng. Ngoài ra còn một dự án về sản xuất phân đạm cũng đang được chuẩn bị đầu tư như: Dự án sản xuất phân đạm từ than tại Nghi Sơn (Thanh Hóa) và một số dự án khác.
III.2.2. Tiêu thụ amoniac
Phần lớn (trên 80%) NH3 được tiêu thụ với mục đích sản xuất phân bón. NH3 lỏng là dạng thương phẩm chủ yếu được sử dụng ở quy mô lớn và chủ yếu cũng để sản xuất phân bón.
Giá NH3 thay đổi mạnh tùy theo tình hình thay đổi giá phân đạm thế giới. Nếu như năm 2005 giá NH3 trên thị trường thế giới chỉ khoảng trên 200 USD/tấn thì đầu năm 2008 đã vượt 700 USD/tấn (FOB). Tuy nhiên từ giữa năm 2008 đến nay giá NH3 đã giảm nhẹ xuống còn 450-550 USD/tấn.
Tại Việt Nam, NH3 ngoài lĩnh vực sản xuất phân urê, lượng NH3 tiêu thụ chủ yếu là cho lĩnh vực làm lạnh (sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm và thủy sản, v.v...).
Đến nay, với công suất urê cả nước tổng cộng vào khoảng 900-950 nghìn tấn/năm, thì lượng NH3 cần cho sản xuất phân bón trong nước hàng năm là 500-540 nghìn tấn NH3. Khối lượng này do các cơ sở sản xuất tự sản xuất, cân đối và hiện không phải nhập khẩu thêm từ bên ngoài.
Các nhà máy phân urê Cà Mau (từ khí thiên nhiên), Ninh Bình (từ than cám) khi hoàn thành thi công xây dựng và đi vào hoạt động cũng sẽ tiêu thụ
những lượng lớn NH3 do các nhà máy tự sản xuất. Năm 2009, Nhà máy sản xuất DAP Hải Phòng của VINACHEM bắt đầu đi vào hoạt động (với công suất 330 nghìn tấn DAP/năm), thì có khả năng phải nhập khẩu khoảng 90-100 nghìn tấn NH3 lỏng/năm.Một số nhà máy DAP tiếp tục được xây dựng trong tương lai cũng được tính toán là sẽ sử dụng NH3 lỏng nhập khẩu hoặc cân đối một phần từ công suất dư của các nhà máy urê trong nước.
Hiện nay cũng có những tính toán về khả năng đầu tư một cơ sở sản xuất NH3 phục vụ cho nhu cầu sử dụng trong nước (sản xuất DAP, SA, v.v…) và xuất khẩu.
Hiện chưa thấy có số liệu chính thức về mức tiêu thụ amoniac lỏng để làm môi chất lạnh tại Việt Nam, song qua số lượng amoniac dư thừa có khả năng bán ra của các cơ sở có sản xuất amoniac (Nhà máy Phân đạm Bắc Giang và Nhà máy Phân đạm Phú Mỹ) trong những năm gần đây, có thể sơ bộ ước tính nhu cầu này hàng năm của cả nước là không vượt 100 nghìn tấn.
III.3. Tiêu chuẩn liên quan đến amoniac
Hiện tại có một số tiêu chuẩn Việt Nam và quốc tế liên quan đến NH3
đang được áp dụng ở nước ta:
STT Tiêu chuẩn Nội dung
1 TCVN 2613-1993 Amoniac lỏng tổng hợp. Yêu cầu kỹ thuật (Technical requirements)
2 TCVN 2614-1993 Amoniac lỏng tổng hợp. Lấy mẫu (Liquid synthetic amoniac.Sampling)
3 TCVN 2615:1993 Amoniac lỏng tổng hợp. Phương pháp xác định hàm lượng amoniăc (Liquid synthetic
ammonia. Method for the determination of ammonia content)
4 TCVN 2616:1993 Amoniac lỏng tổng hợp. Phương pháp xác định hàm lượng nước (Liquid synthetic ammonia. Method for the determination of water content) 5 TCVN 2617:1993 Amoniac lỏng tổng hợp. Phương pháp xác định
Method for the determination of oilcontent) 6 TCVN 2618:1993 Amoniac lỏng tổng hợp. Phương pháp xác định
hàm lượng sắt (Liquid synthetic ammonia. Method for the determination of iron content) 7 ISO 7108:1985 Ammonia solution for industrial use --
Determination of ammonia content -- Titrimetric method
8 ISO 7109:1985 Ammonia solution for industrial use --
Determination of residue after evaporation at 105 degrees C -- Gravimetric method