Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Mục lục Nội dung Mở đầu Chương 1. Giới thiệu về Nhà máy Đạm Ninh Bình 1.1. Thông tin chung 1.2. Quá trình phát triển Chương 2. Tổng quan dây chuyền nhà máy 2.1. Mô tả công nghệ toàn nhà máy 2.2. Các phân xưởng chính 2.2.1. Công nghệ Khí hóa than cám Shell 2.2.2. Nhiệt điện 2.2.3. Công nghệ Phân ly không khí 2.2.4. Tinh chế khí 2.2.5. Tổng hợp Amoniac 2.2.6. Công nghệ sản xuất Urê 2.2.7. Hệ thống nước 2.2.8. Xưởng Ure thành phẩm Chương 3. Tìm hiểu phân xưởng Urê 3.1. Trình bày lưu trình xưởng Ure 3.1.1. Phản ứng Tổng hợp 3.1.2. Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 ở thiết bị phân giải trung và thấp áp 3.1.3. Cụm cô đặc urê 3.1.4. Tạo hạt urê 3.1.5. Xử lý nước thải 3.1.6. Các hệ thống phụ trơ 3.1.7. Hệ thống hơi 3.1.8. Hệ thống nước rửa 3.1.9. Các dòng thải lỏng và khí 3.2. Thiết bị chính 3.2.1. Thiết bị tổng hợp Ure R-101 3.2.2. Thiết bị stripper E-101 3.2.3. Cấu tạo bơm phun tia 30-L101 Kết luận và Kiến nghị
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
Trang 1 3 3 4 6 6 6 6 9 11 13 15 18 20 22 23 23 23 25 29 30 31 32 33 35 35 36 36 38 38 40
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Mở đầu Đối với một nước nông nghiệp như Việt Nam, việc cung ứng các sản phẩm như phân bón, thuốc trừ sâu,… phục vụ cho việc sản xuất nông nghiệp là vô cùng quan trọng. Tổng cầu urê trong nước luôn ổn định ở mức 2,2 triệu tấn/năm, trong khi sản xuất trong nước chỉ được khoảng 1 triệu tấn, còn lại 52% phải nhập khẩu. Khả năng thiếu hụt phân bón là rất lớn. Vì thế, Dự án Nhà máy đạm Ninh Bình được đầu tư xây dựng nhằm mục tiêu cung cấp phân phối đạm urê cho sản xuất nông nghiệp các tỉnh đồng bằng sông Hồng và các tỉnh phía Bắc, thay thế phân đạm nhập khẩu, tạo sự ổn định về giá cả và nguồn cung cấp phân đạm lâu dài cho ngành nông nghiệp, góp phần cho mục tiêu đảm bảo chất an ninh lương thực quốc gia trong những năm tới. Đây là dự án trọng điểm của ngành hóa chất đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt trong Quy hoạch phát triển ngành Hóa chất Việt Nam nhằm cân đối sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng dầu khí và than theo vùng. Nhà máy đạm Ninh Bình là nhà máy phân bón lớn và hiện đại thuộc Tập đoàn hóa chất Việt Nam với công nghệ hiện đại từ Hà Lan, Đức, Đan Mạch, Italy và Pháp. Chu trình công nghệ khép kín cùng với việc tự tạo điện năng và hơi nước giúp nahf máy hoàn toàn chủ động trong sản xuất kể cả khi lưới điện quốc gia có sự cố hoặc không đủ điện cung cấp. Nhiệm vụ của em trong đợt thực tập này là tìm hiểu về an toàn lao động, tổng quan nhà máy bao gồm 4 phân xưởng chính là: Khí hóa, Tổng hợp – Tinh chế, Ure và Phụ trợ. Trong đó nhóm em có điều kiện tìm hiểu sâu hơn về phân xưởng Ure. Trong thời gian thực tập tại nhà máy từ ngày 8/4/2015 đến ngày 17/4/2015, em đã nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình từ phía nhà trường và đơn vị hướng dẫn thực tập. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
1
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Chúng em xin chân thành cảm ơn các anh chị công nhân viên và ban lãnh đạo nhà máy đã tạo điều kiện để chúng em hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Trong quá trình hoàn thành báo cáo, với vốn kiến thức còn hạn chế nên báo cáo trình bày không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong được sự quan tâm và đóng góp ý kiến của thầy cô để báo cáo thực tập tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
2
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Chương 1. Giới thiệu về Nhà máy Đạm Ninh Bình 1.1. Thông tin chung Nhà máy đạm Ninh Bình có chủ đầu tư là tập đoàn hóa chất Việt Nam (VINACHEM) với tổng vốn đầu tư là 667 triệu USD. Nhà máy được xây dựng tại Lô D7 KCN Khánh Phú, Huyện Yên Khánh, Tỉnh Ninh Bình trên diện tích 55 hecta. Nhà máy đạm Ninh Bình là một công trình trọng điểm của ngành hóa chất Việt Nam. Đây là Nhà máy sản xuất phân đạm từ than cám có công suất 1760 tấn urê/ngày (560.000 tấn urê/năm) được xây dựng để cung cấp phân đạm urê cho sản suất nông nghiệp các tỉnh đồng bằng sông Hồng và các tỉnh phía Bắc, thay thế phân đạm nhập khẩu, tạo sự ổn định về giá cả và nguồn cung cấp dài hạn cho ngành nông nghiệp, góp phần đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên có sẵn của Việt Nam. Ngoài ra, nhà máy có các sản phẩm khác như: 320.000 tấn amoniac/năm, sản xuất 36MW điện với sản lượng điện hàng năm lên đến 71,47 triệu Kwh. Nhà máy có 1052 nhân viên, bao gồm 11 phòng và 10 xưởng. Trong đó gồm 3 xưởng chính và 4 xưởng phụ trợ. 3 xưởng chính bao gồm: - Xưởng Khí hóa: công nghệ khí hóa than Shell của Hà Lan. - Xưởng Tổng hợp – Tinh chế: Tinh chế sử dụng công nghệ Linde của Đức. Tổng hợp NH3 công nghệ của TOPSOE (Đan Mạch). - Xưởng tổng hợp Ure công nghệ Snamprogetti của Italia.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
3
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình 4 xưởng phụ trợ bao gồm: - Xưởng than: Nhiệm vụ nhập than nguyên liệu đầu vào: than cám 4 và than cám 5 sau đó cung cấp cho phân xưởng khí khóa và xưởng nhiệt điện. - Xưởng phân ly không khí: sử dụng công nghệ của hãng Airliquid (Pháp) để sản xuất oxy và nitơ tinh khiết. - Xưởng nước: Cung cấp các loại nước phục vụ trong dây chuyền và xử lý nước thải. - Kho chứa: Bao gồm kho dự trữ 27000 tấn tương đương với khoảng 10 tháng sản xuất và kho đóng bao. 1.2. Quá trình phát triển Ngày 18/8/2004, Văn phòng CP thông báo ý kiến chỉ đạo của Thủ tướng CP về việc quyết định lựa chọn địa điểm xây dựng Nhà máy sản xuất phân đạm từ than cám tại khu CN Khánh Phú – Tỉnh NB là dấu mốc quan trọng đầu tiên của dự án. Trong giai đoạn từ 2004 đến 2007 là quá trình đàm phán, phê duyệt, ký kết các quyết định đánh dấu các bước tiến quan trọng của dự án. Dự án được chính thức khởi công và triển khai các hạng mục bắt đầu từ tháng 2/2009, trong đó đầu tiên là thực hiện công tác xử lý nền móng công trình. - Ngày 20/1/2010, Nhà máy nhiệt điện được khởi công xây dựng. - Ngày 15/2/2010, Khu tổng hợp Amoniac được khởi công xây dựng. - Tháng 3/2010, Khu Khí hoá than được khởi công xây dựng. - Ngày 19/2/2010, Dây chuyền tổng hợp Urê được khởi công. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
4
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Sau 42 tháng xây dựng và lắp đặt thiết bị, với sự cố gắng không ngừng của CBCNV ban QLDA để chỉ đạo và phối hợp cùng nhà thầu HQCEC hoàn thành công việc xây dựng lắp đặt đúng tiến độ từng bước chuyển sang giai đoạn chạy máy khởi động. - Ngày 30/3/2012: Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng về thăm nhà máy và ấn nút khởi động dây truyền chào mừng tấn sản phẩm Ure đầu tiên. - Tháng 7/2012: Sản phẩm Đạm Ninh Bình chính thức có mặt trên thị trường. - Ngày 15/10/2012: bàn giao công ty Đạm Ninh Bình từ ban QLDA vận hành thương mại.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
5
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Chương 2. Tổng quan dây chuyền nhà máy 2.1. Mô tả công nghệ toàn nhà máy
Hình 1. Sơ đồ công nghệ toàn nhà máy 2.2. Các phân xưởng chính 2.2.1. Công nghệ Khí hóa than cám Shell 2.2.1.1. Nguồn nguyên liệu Phân xưởng khí hóa sử dụng nguồn nguyên liệu là than cám 4A – Quảng Ninh.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
6
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Bảng 2.1. Tiêu chuẩn than cám 4A Chỉ tiêu
Đơn vị
Trị số
Độ ẩm
% khối lượng
10
Chỉ số dễ nghiền
HGI
53
Kích cỡ
Mm
<15
Nhiệt trị than
MJ/kg (không ẩm)
27.216
Thành phần tro
% khối lượng
18.19
2.2.1.2. Mô tả dây truyền công nghệ khí hóa than Shell - Nghiền và Sấy than: Than cám 4a được cấp từ xưởng Than sang xưởng Khí hóa qua hệ thống băng tải. Từ băng tải than được chia xuống thùng chứa của 3 hệ nghiền A, B và C. Than được cân khối lượng thông qua xích tải định lượng rồi rót xuống máy nghiền sấy. Tại máy nghiền sấy, than được nghiền nhờ trà sát với 3 con lăn trên bàn nghiền và được sấy nhờ gió nóng áp suất hơi âm, hàm lượng Oxy thấp dưới 8%. Gió nóng được sinh ra từ lò gió nóng nhờ việc đốt cháy khí tổng hợp (khí từ lò Shell) và được hút làm tuần hoàn gió thông qua quạt gió tuần hoàn. Hệ nghiền A sẽ cấp than cho hệ cấp và nén A, B. Hệ nghiền B sẽ cấp cho hệ cấp và nén A, hệ nghiền C cấp than cho hệ cấp và nén B. Sau công đoạn nghiền và sấy than ta có than theo yêu cầu công nghệ đạt tiêu chuẩn: Bảng 2.2. Tiêu chuẩn than sau công đoạn nghiền và sấy Kích thước hạt
Hàm ẩm
<5µm
5- 90 µm
>90 µm
%wt
<10%
>80%
<10%
2
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
7
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình
- Nén và cấp than: Than từ hệ nghiền và sấy được rót vào thùng chứa than bột áp suất thường V1201 rồi được rót gián đoạn xuống thùng xả than V1204. Thùng này làm việc ở 2 phương thức: nạp ở áp suất thấp và xả ở áp suất cao. Thùng V1204 xả than xuống thùng cấp than V1205 sau khi hai thùng đã cân bằng áp. Than từ thùng V1205 cấp liên tục vào 4 đầu đốt than. Hệ A cấp than cho đầu đốt số 1 và số 2. Hệ B cấp than cho đầu đốt số 3 và số 4. Việc cấp than diễn ra nhờ dùng Nitơ cao áp 5,2 MPa vận chuyển ở trạng thái giả lỏng đưa vào trong lò Shell. - Lò Shell: Quá trình khí hóa diễn ra trong lò Shell ở nhiệt độ : 15000C; 4,0 Mpa. Sản phẩm chính là khí tổng hợp gồm 2 thành phần mong muốn là {CO+H2}. Hơi nước, than, O2
CO + H2 + H2O + N2 + (CO2, khí hiếm) Khí hóa 64% 21% 16% 8-9%
3,5%
Sản phẩm phụ có tro bay và xỉ. Việc thu hồi tro bay lẫn trong dòng khí tổng hợp được thực hiện tại bộ lọc áp suất cao nhiệt độ cao. Sau khi tách được tro bay khỏi dòng khí tổng hợp, tro được vận chuyển về thùng chứa tro bay. Việc tách xỉ diễn ra ở đáy lò Shell, xỉ được tháo xuống thùng chứa xỉ và dùng xích tải vớt lên mặt thoáng sau đó gạt xuống xe tải xỉ. Khí tổng hợp có nhiệt độ rất cao và chứa nhiều thành phần khí acid do vậy trước khi cấp đi cần hạ nhiệt độ và khử khí acid. Việc làm mát khí tổng hợp diễn ra dọc theo tường lò, khoang vành khăn, ống chuyển, ống đổi chiều. Nhiệt từ khí tổng hợp chuyển vào nước qua các ống trao đổi nhiệt được bố trí xung quanh lò. Nước này nhận nhiệt và hóa hơi trung áp bão hòa, hơi này được sử dụng nội bộ trong xưởng và phần lớn được chuyển sang công đoạn chuyển hóa CO. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
8
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Khí tổng hợp ra khỏi lò khí hóa có nhiệt độ 3400C được đưa qua hệ thống lọc tro bay cao áp nhiệt độ cao 10S1501. Tại đây tro bay được tách khỏi khí tổng hợp, thải ra thùng gom tro bay 10V1507. Khí tổng hợp sau khi ra khỏi hệ thống lọc tro bay có hàm lượng bụi < 20 mg/m3. Ra khỏi ống đổi chiều, khí tổng hợp tiếp tục được đưa đi lọc bụi sau đó đưa đi rửa acid. Việc rửa acid diễn ra ở tháp C1601 bằng cách dùng dung dịch xút phun trực tiếp vào dòng khí. Dịch xút liên tục được bổ xung từ thùng chứa T3601. Khí tổng hợp sau khi ra khỏi công đoạn rửa ướt có nhiệt độ 1600C, áp suất 3,8 Mpa được cấp sang công đoạn chuyển hóa CO. 2.2.2. Nhiệt điện 2.2.2.1. Nguồn nguyên liệu chính Nguyên liệu chính là than cám 5a. Bảng 2.3. Tiêu chuẩn nguyên liệu than cám 5a Thông số
Đơn vị
Giá trị thiết Giới hạn chấp nhận kế
được < 12
Độ ẩm
%
8
Độ tro
%
26.01÷33
Hàm lượng cacbon cố định %
73
MF Hàm lượng chất bốc MF
%
Chỉ số hardgrove (chỉ số %
6 63
nghiền) Cỡ hạt
mm
0.75÷15
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
< 15 9
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Thông số
Đơn vị
Giá trị thiết Giới hạn chấp nhận kế
Nhiệt trị thấp
KJ/kg
được
23.35
2.2.2.2. Mô tả công nghệ Xưởng Nhiệt điện sử dụng 4 lò hơi đốt than cám sử dụng công nghệ tầng sôi tuần hoàn (3 lò vận hành, 1 lò dự phòng), với các thông số chính như sau: công suất 390 tấn/h/3 lò, sản xuất hơi cao áp 9,8 MPa, nhiệt độ 5400C. Có 3 tổ máy phát điện tổng công suất 36 MW. - Lò hơi tầng sôi tuần hoàn: Than được đập sơ bộ và sàng lọc tại hệ thống cấp than để đạt yêu cầu về cỡ hạt < 15mm, sau đó được đưa vào dây chuyền bằng băng tải chuyển tới bunke than. Để phù hợp với yêu cầu của khí thải, hệ thống cấp bột đá vôi với cỡ hạt < 2mm sẽ được đưa vào buồng lửa để làm giảm hàm lượng nồng độ SO2 trong khói thải. Ngoài ra trộn thêm bột đá vôi giúp hạ nhiệt độ chảy mềm của xỉ. Nhiên liệu và bột đá được đốt cháy trong buồng đốt tầng sôi tuần hoàn. Tại đầu ra của buồng đốt khí thải, tro bay cùng nhiên liệu chưa cháy hết sẽ được đưa qua 1 bộ phân tách cyclon, nơi những hạt lớn sẽ được tách ra và quay trở lại buồng đốt. Khí thải sau khi qua bộ trao đổi nhiệt quá nhiệt cấp 1 và cấp 2, qua bộ hâm nước cấp vào bộ sấy không khí. Sau đó, khí thải sẽ được đưa qua bộ lọc bụi tĩnh điện. Mỗi lò hơi có một bộ lọc bụi tĩnh điện gồm 3 trường sẽ dùng để giữ lại bụi bẩn trước khi thải ra ngoài môi trường bằng quạt hút và ống khói. Tro bay được vận chuyển bằng khí nén đưa vào thùng chứa, máy trộn nước ẩm phun nước vào. Tro được thải ẩm và vận chuyển đi bằng xe tải. Xỉ lò làm mát qua hai bộ làm mát xỉ kiểu thùng quay, được vận chuyển bằng Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
10
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình băng tải, đưa vào thùng chứa và cũng được thải ẩm ra ngoài. - Tuabin máy phát và mạng hơi BOP: Nước cấp qua bộ gia nhiệt cao áp, qua bộ hâm đi vào bao hơi. Hơi cao áp sau khi đạt thông số yêu cầu 9,8 MPa, nhiệt độ 5400C, sẽ được cung cấp cho xưởng phân ly không khí (ASU), tuabin đối áp và bộ phận giảm áp (J5001). Hơi thoát từ tuabin đối áp qua bộ giảm ôn J5002 thành hơi trung áp 4,2MPa và 390 0C chia thành hai đường, một đường cấp đi xưởng ngoài, một đường được đưa qua hai tuabin ngưng hơi chạy máy phát điện, hơi ra khỏi tuabin có áp suất 0,012 MPa, được đưa vào ngưng hơi trong bình ngưng bằng phương pháp trao đổi nhiệt bề mặt. Nước ngưng được đưa vào bình khử khí, bổ sung nước khử khoáng từ xưởng nước và được cấp lên bao hơi. Từ mạng hơi trung áp qua bộ giảm ôn và giảm áp J5003 hạ xuống mạng hơi dưới trung áp SMS (1.2Mpa, 2800C) đi chèn trục cho hai tua bin ngưng hơi và đi qua J5004 hạ xuống mạng hơi thấp áp. Hơi SMS qua J5005 xuống hơi thấp áp LS (0.5Mpa, 1580C), dùng cho bình khử khí để khử khí và gia nhiệt cho nước cấp. Công suất 3 máy phát 3x12 = 36MW, cấp điện cho toàn nhà máy sử dụng. 2.2.3. Công nghệ Phân ly không khí - Nén khí: Khí trời được lọc bụi qua bộ lọc F01 trước khi được nén lên 6,48 bar ở máy nén không khí chính C01. Máy nén không khí chính cùng với máy nén Nitơ được dẫn động bằng Tuabine hơi STC01/C50. - Làm sạch khí: Không khí sau nén được làm mát tại tháp rửa nước E07, tại đây không khí tiếp xúc trực tiếp với dòng nước lạnh và được hạ nhiệt độ xuống 230C khi ra khỏi tháp. Phía trên đỉnh tháp có thiết bị tách giọt, ngăn nước bị cuốn theo khí.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
11
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Tiếp đó, không khí được dẫn vào thùng tinh chế khí. Ở đây xảy ra việc hấp thụ nước và CO2. Thùng tinh chế khí gồm có 2 lớp, từ ngoài vào trong: nước được giữ bằng lớp Oxit nhôm, CO2 được giữ trong lớp sàng phân tử. Khi kết thúc quá trình làm việc, dòng khí sẽ được đổi qua thùng khác để làm sạch. Thùng vừa hoàn thành quá trình hấp phụ sẽ được tiến hành tái sinh, việc tái sinh được thực hiện nhờ dòng Nitơ không thuần lấy ra từ hộp lạnh. Không khí sau khi được loại bỏ nước, CO2 thì được đưa thẳng vào hộp lạnh. - Phân ly không khí: Không khí được làm lạnh xuống nhiệt độ hóa lỏng thông qua trao đổi nhiệt với các dòng lạnh trong hộp lạnh tại thiết bị trao đổi nhiệt thấp áp E01.LP sau đó được đưa thẳng vào tháp chưng luyện trung áp. Việc phân tách Nitơ, Oxy và Argon diễn ra trong các tháp chưng luyện. Tại tháp trung áp K01, Nitơ có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ hóa hơi nhiều hơn và tập trung ở phần trên của tháp, Oxy và Argon có nhiệt độ sôi cao hơn sẽ tập trung ở phần dưới của tháp. Trong quá trình bay hơi lên trên đỉnh tháp dòng khí Nitơ được rửa sạch Oxy và Argon cuốn theo nhờ dòng lỏng Nitơ thuần dội từ trên đỉnh xuống (dòng hồi lưu). Sản phẩm Nitơ thuần 99,99% sẽ được lấy ra ở dạng khí từ phần đỉnh của tháp trung áp. Dòng lỏng giàu Oxy tiếp tục được đưa lên tháp chưng luyện thấp áp K02. Ở đây chủ yếu diễn ra việc phân tách Oxy và Argon khi đun sôi dịch lỏng này tại đáy tháp. Thiết bị đun sôi đáy tháp K02 là E02, dạng nhúng chìm; E02 đồng thời cũng là thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp K01. Tại E02 diễn ra đồng thời 2 quá trình: bốc hơi Oxy lỏng (làm giàu Oxy, tách Argon) khi trao đổi nhiệt với dòng khí nóng Nitơ từ K01 bay lên và ngưng tụ Nitơ khí này thành lỏng Nitơ chảy xuống làm dòng hồi lưu cho tháp K01. Sản phẩm Oxy lỏng độ thuần 99,6% được tháo xuống bơm Oxy P03. Bơm này nén lỏng Oxy lên 45bar rồi hóa hơi nó trong thiết bị trao đổi nhiệt cao áp Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
12
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình E01.HP. Oxy khí được cấp trực tiếp sang xưởng Khí hóa qua hệ thống van cấp với thùng hoãn xung Oxy V45 kích thước 100m3. Tại K02, Argon được tháo sang tháp chưng luyện K10 và được tách ra ở đây. Dòng Argon không thuần và dòng Nitơ không thuần trên đỉnh K02 sau khi nhả hết lạnh sẽ được dẫn ra ngoài hộp lạnh đi làm lạnh nước ở tháp làm mát nước E60 và đi tái sinh thùng tinh chế khí R01/02. Trên đỉnh K02 còn có tháp K03 lấy sản phẩm đỉnh Nitơ thuần. - Tạo lạnh: Việc tạo lạnh cho hộp lạnh được thực hiện chủ yếu nhờ tuabine giãn nở ET03 thông qua giãn nở sinh công dòng khí Nitơ. Bên cạnh đó lạnh còn được tạo ra nhờ các van tiết lưu khí và lỏng. - Cấp Nitơ sản phẩm: Nitơ khí được nén lên nhiều áp suất khác nhau phục vụ cho toàn nhà máy: LP, MP, HP, VHP. Nitơ cao áp (HP) lấy ra sau cấp 4 và siêu cao áp (VHP) lấy ra sau cấp 6 của máy nén Nitơ chủ C50. Nitơ trung áp và thấp áp lấy ra từ máy nén Nitơ sản phẩm C51. Bên cạnh đó còn có hệ thống dự phòng Nitơ với bồn chứa Nitơ lỏng V50 thể tích 200m3 cung cấp Nitơ thấp áp và cao áp thông qua bơm P51, P52. 2.2.4. Tinh chế khí - Chuyển hóa CO: Sau công đoạn khí hóa than ẩm theo công nghệ Shell, khí công nghệ chuyển qua công đoạn chuyển hóa CO (công nghệ xúc tác chịu lưu huỳnh Co/Mo). Trong chuyển hoá CO, phần lớn lượng CO trong khí phản ứng với hơi nước tạo ra H2 và CO2 dưới sự có mặt của xúc tác theo phương trình phản ứng: CO + H2O
CO2 + H2 (ΔH = -9.84 kcal)
Co/Mo
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
13
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Quá trình chuyển hóa xảy ra trong 3 lò chuyển hóa 14R1401, 14R1402, 14R1403. Xúc tác được sử dụng là xúc tác chịu lưu huỳnh, là xúc tác hệ Co-Mo chứa các thành phần mới và các phụ gia đặc biệt. Xúc tác có thể được sử dụng ở nhiệt độ cao và các điều kiện Lưu huỳnh thấp với khoảng nhiệt độ 200-5000C, khoảng S rộng (hàm lượng S trong khí công nghệ ≥0.01%) và tỷ lệ H2O/khí cao từ 0.3-1.8. Phản ứng trên là phản ứng tỏa nhiệt nên để thu hồi nhiệt, dòng khí công nghệ sau chuyển hóa được đưa qua các nồi hơi nhiệt thừa để sản xuất hơi, qua thiết bị làm mát bằng nước để hạ nhiệt độ trước khi đi vào công đoạn rửa Metanol nhiệt độ thấp (Rectisol). - Tách CO và H2S - Rửa Metanol nhiệt độ thấp: Khí nguyên liệu sau khi ra khỏi công đoạn chuyển hóa CO được cấp tới công đoạn Rectisol ở nhiệt độ 400C, áp suất 3,2 Mpa. Quá trình tách các khí axit CO2 và H2S (một lượng nhỏ CO) thực chất là quá trình hấp thụ vật lý với metanol là dung môi. Khí đã xử lý đưa vào trạm hấp phụ sử dụng sàng phân tử, mục đích để hấp phụ hết khí vi lượng như methanol, CO2 còn lại trong khí sau công đoạn rửa Rectisol. Dòng sản phẩm chính của bộ phận RWU là: Khí tổng hợp giàu H2 sẽ đi xử lý tiếp ở bộ phận Rửa N2 lỏng Sản phẩm CO2 (tinh khiết ~ 99%) dùng cho tổng hợp Urê Dòng khí thải chủ yếu là N2 và CO2 phóng không Khí axit đưa đi xử lý tiếp bằng công nghệ Claus để thu hồi S nguyên tố - Rửa Nitơ lỏng: Khí nguyên liệu ra khỏi Bộ phận Rửa Rectisol qua các thiết bị hấp phụ khí công nghệ để tẩy các vết còn lại của Methanol và CO2. Sau khi hấp thụ, khí sạch đi vào bộ phận nhiệt độ thấp, nó được khép kín trong một hộp lạnh để giảm trao đổi nhiệt ra môi trường đến mức nhỏ nhất. Các tạp chất Ar , CO và CH4 được rửa bằng Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
14
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình N2 lỏng. Các tạp chất được hòa tan cùng với một phần nhỏ H2 trong dòng ở đáy tháp. H2 tinh khiết chứa N2 ra khỏi đỉnh tháp (khống chế tỷ lệ H2/N2 = 3:1), sau đó đi sang công đoạn tổng hợp amoniac. - Thu hồi lưu huỳnh: Lưu huỳnh trong “khí axit” từ công đoạn rửa Rectisol đến được thu hồi ở công đoạn thu hồi lưu huỳnh. Công đoạn sử dụng công nghệ Claus 3 giai đoạn, hiệu suất thu hồi S đạt 98,5%, nồng độ SO2 trong khí thải đáp ứng được tiêu chuẩn về môi trường. Công nghệ Clauss được chia thành giai đoạn nhiệt và giai đoạn xúc tác. Trong giai đoạn nhiệt (Lò đốt H2S), các hợp chất của lưu huỳnh được đốt với lượng khí phù hợp để tạo ra lượng SO2 theo yêu cầu của phản ứng Clauss. Lưu huỳnh cũng được tạo ra trong môi trường nóng của buồng đốt tới một mức độ nhất định. H2S + 3/2 O2 = H2O + SO2 (1) 2 H2S + SO2 = 2 H2O+ 3 S (2) Trong giai đoạn xúc tác (Lò phản ứng Claus) tại nhiệt độ thấp phản ứng được xảy ra theo chiều tạo ra lưu huỳnh thông qua phản ứng giữa SO 2 và H2S còn lại nhờ sự chuyển hóa của xúc tác theo phản ứng sau: 2 H2S+ SO2 = 3 S + 2 H2O (3) S nguyên tố được ngưng tụ thành dịch lỏng và được thu hồi. 2.2.5. Tổng hợp Amoniac - Công đoạn tổng hợp Amoniac: Quá trình tổng hợp amoniac diễn ra trong tháp tổng hợp amoniac (16-R-501) theo sơ đồ phản ứng sau đây: 3H2 + N2 2NH3 + Q
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
15
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Trong tháp tổng hợp, khoảng 28% nitơ và hydro được chuyển hoá thành amoniac. Phần không chuyển hoá còn lại sẽ được tái tuần hoàn đến tháp tổng hợp sau một quá trình tách amoniac thành phẩm dưới dạng lỏng. - Chu trình tổng hợp: Khí ra khỏi máy nén khí tổng hợp đi vào thiết bị trao đổi nhiệt nóng. Ở đây, khí được gia nhiệt đến nhiệt độ cửa vào tháp tổng hợp là 2040C bằng cách trao đổi nhiệt với dòng khí đã tổng hợp đi ra từ thiết bị gia nhiệt sơ bộ nước cấp nồi hơi. Trong tháp tổng hợp Amoniac, khí tổng hợp phản ứng tạo thành Amoniac ở nồng độ 18,90% mol. Khí ra khỏi tháp tổng hợp ở nhiệt độ 4430C. Khí sau tổng hợp được làm lạnh từng bước trong một chuỗi các thiết bị trao đổi nhiệt, trước tiên là hệ thống quá nhiệt sinh hơi. Trong thiết bị quá nhiệt hơi nước, khí sau tổng hợp được làm mát từ xấp xỉ 4430C xuống 4110C. Sau đó, một phần đáng kể lượng nhiệt được thu hồi trong thiết bị nồi hơi nhiệt thừa. Ở đây, nhiệt độ khí sau tổng hợp giảm từ 4110C xuống còn 2720C. Tiếp theo, khí được làm mát còn khoảng 2330C trong thiết bị gia nhiệt sơ bộ nước cấp nồi hơi, và sau đó qua thiết bị trao đổi nhiệt nóng. Ở đây, dòng khí sau tổng hợp được làm mát xuống còn khoảng 960C do cấp nhiệt cho dòng khí đi vào tháp tổng hợp. Khí sau tổng hợp tiếp tục được làm mát xuống 370C trong thiết bị làm lạnh bằng nước, và tiếp nữa là xuống 280C trong thiết bị trao đổi nhiệt lạnh, nhiệt trao đổi được dùng để làm nóng khí tuần hoàn từ thiết bị phân ly Amoniac. Quá trình làm lạnh cuối cùng, khí sau tổng hợp xuống -50C diễn ra trong thiết bị làm lạnh Amoniac thứ nhất, và thiết bị làm lạnh Amoniac thứ 2. Amoniac ngưng tụ được tách ra khỏi khí tổng hợp tuần hoàn trong thiết bị phân ly Amoniac. Từ thiết bị phân ly, khí chưa tổng hợp được tuần hoàn lại về tháp tổng hợp Amoniac qua thiết bị trao đổi nhiệt lạnh và trao đổi nhiệt nóng. Amoniac thành phẩm đưa về kho chứa được làm lạnh tới -330C trong thùng bốc hơi nhanh, và được bơm tới kho qua bơm Amoniac thành phẩm. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
16
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Amoniac thành phẩm được gia nhiệt đến 250C trước khi đưa sang xưởng sản xuất Urê. - Hệ tuần hoàn lạnh: Hơi Amoniac từ các thiết bị làm lạnh (chiller) bốc hơi trở về các thùng phân ly ở đầu vào các cấp máy nén và được hút vào các cấp máy nén. Hơi ở đầu ra được ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ Amoniac, và thu hồi trong thùng chứa Amoniac. Từ thùng chứa Amoniac được cấp đến các chiller của hệ lạnh. Khí trơ tích luỹ trong hệ thống làm lạnh được xả từ thùng chứa amoniac. Khí trơ được đưa sang thiết bị làm lạnh khí trơ, và Amoniac ngưng tụ được thu hồi trong thiết bị phân ly khí trơ. Khí trơ sau đó được gia nhiệt trong bộ gia nhiệt khí thải (bó ống nằm trong thiết bị thùng chứa Amoniac) và được đưa ra ngoài phạm vi xưởng.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
17
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình 2.2.6. Công nghệ sản xuất Urê
- Phản ứng Tổng hợp: Amoniac đươ ̣c nâng áp lên khoảng 22.0 MPa và sử dụng làm lưu chất đẩy cacbamát từ thiết bị V101 trong bơm phun cácbamát L-101 đi vào tháp tổ ng hợp. CO2 từ xưởng Tinh chế đi được nén đến áp suất 15.8 MPa và đưa vào tháp tổ ng hơ ̣p R101. Các sản phẩm phản ứng ra khỏi tháp tổng hợp R101 chảy vào phần trên của thiết bị stripper E-101. Ta ̣i đây nó được gia nhiệt và cácbamát bi ̣ phân giải bởi sự ngưng tụ hơi MP bão hòa. Dòng hỗn hợp giữa khí từ đỉnh thiết bị stripper và dung dịch thu hồi từ đáy tháp hấp thụ trung áp C101 đi vào các thiết bị ngưng tụ cácbamát E-105A/B và được tuần hoàn về tháp tổng hợp R-101 thông qua bơm phun L-101. Từ đỉnh của bình tách cácbamát V-101, khí được đưa trực tiếp vào đáy thiết bị phân giải trung áp E-102. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
18
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình - Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 trung và thấp áp: Làm sạch urê và thu hồi khí xảy ra trong 2 giai đoạn như sau: + Giai đoạn làm sạch và thu hồi trung áp Dung dịch từ đáy thiết bị stripper E-101, được giảm áp và đi vào phần trên thiết bị phân giải trung áp. Dịch ra khỏi thiế t bi ̣ phân giải trung áp có nồng độ urê 60-63% KL đươ ̣c đưa sang thiế t bi phân giải thấ p áp. ̣ Khí ra đỉnh V-102 được đưa vào phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-104 và được hấp thụ riêng phần trong dung dịch cácbônát đến từ cụm thu hồi thấ p áp. Sau đó, pha hỗn hợp được đưa vào thiết bị ngưng tụ trung áp E-106 chảy vào tháp hấp thụ trung áp C-101. Khí ra khỏi đỉnh tháp chủ yế u là NH3 đươ ̣c ngưng tu ̣ và thu hồ i về bồ n chứa. Dòng ra khỏi đáy C-101 được tuần hoàn bằng bơm dung dịch cácbônát cao áp P-102A/B về cụm thu hồi tổng hợp. Giai đoạn làm sạch và thu hồi thấ p áp Dung dịch ra khỏi đáy thiết bị phân giải trung áp được giảm áp và đi vào phần trên của thiết bị phân giải thấp áp. Dung dịch dưới đáy của thiết bị phân giải thấp áp có nồ ng đô ̣ urê 69-71% KL đươ ̣c đưa sang thiế t bị cô đă ̣c sơ bô ̣. Khí ra khỏi V-103 được trộn với hơi từ tháp chưng C-102 và thiế t bi ̣phản ứng R102 được làm la ̣nh, ngưng tu ̣ và thu hồi vào bồn chứa dung dịch cácbônát V-106 và tuần hoàn về đáy tháp hấp thụ trung áp C-101 qua phía vỏ của thiết bị cô đặc sơ bộ E-104 và thiết bị ngưng tụ trung áp E-106. - Cụm cô đặc Urê: Dung dịch urê ra khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp được giảm áp và đi vào phần trên của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ. Dung dịch urê ra thiết bị cô đặc chân không sơ bộ có nồng độ urê khoảng 8487% đưa vào đáy thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E-114. Urê nóng chảy ra khỏi thiế t bi ̣ chân không thứ nhấ t (khoảng 95%) đi vào đáy thiết bị cô đặc chân không Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180 19
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình thứ hai E-115. Sau đó, dich ̣ urê nóng chảy (khoảng 99.7%) được đưa tới tháp tạo hạt. - Tạo hạt urê: Urê nóng chảy ra khỏi bình chứa V-115 được đưa đến gàu tạo hạt L-109A/B. Hạt urê nóng chảy từ gàu tạo hạt rơi dọc theo tháp tạo hạt bằng gió tự nhiên, đóng rắn và làm lạnh khi tiếp xúc với dòng không khí ngược chiều. - Xử lý nước thải: Nước quá trình chứa NH3, CO2 và urê từ các hệ thống chân không, các điể m xả kiń được đưa vào T-102. Từ T-102 nước đươ ̣c đưa vào xử lý ở tháp chưng C-102 và thiết bị thủy phân urê R-102. Hơi từ thiết bị thủy phân và hơi từ tháp chưng C-102 được trộn với khí đỉnh của thiết bị phân hủy thấp áp, đi vào E-107 để thu hồi về bể chứa V-106. Nước ngưng quá trình đã làm sạch rời đáy cột ở 1570C được đưa tới xưởng Nước sau khi được làm lạnh tới 500C. 2.2.7. Hệ thống nước - Quy trin ̀ h xử lý nước thô: Nước thô lấ y từ tra ̣m bơm đầ u nguồ n trên sông Đáy được bơm vào bể phản ứng và lắng trong. Chất làm đông tụ và polyacry lamide (PAM) được đưa liên tục vào các bộ trộn tĩnh. Keo tụ lắng xuống được thải ra hệ thống máng thoát nước thông qua các đường ống thải bùn. Nước sạch sẽ đi vào hai bể chứa nước sạch (Z7202A/B) để cung cấ p nước cứu hỏa, nước công nghiê ̣p và sản xuấ t nước khử khoáng , nước sinh hoạt cho nhà máy. - Quy trin ̀ h xử lý nước khử khoáng: Nước công nghiê ̣p từ trạm xử lý nước thô đi vào hai bộ lọc hiệu quả cao F7304 A/B, chất rắn lơ lửng trong nước được loại bỏ bởi không khí từ hai quạt thổi ngược K7301 A/B. Sau đó, nước đi qua hai bộ trao đổi ion dương F7305 A/B, hai Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
20
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình bô ̣ trao đổi ion âm F7306 A/B và bộ trao đổi ion hỗn hợp F7307 A/B/C. Các ion âm, ion dương trong nước đươ ̣c loa ̣i bỏ, nước khử khoáng được chứa trong bồ n T7301. Các hạt nhựa ion dương và ha ̣t nhựa ion âm sau một thời gian sử du ̣ng đươ ̣c đem đi tái sinh bằng HCl và NaOH . Nước thải tái sinh từ các bộ trao đổi ion được gom vào bể trung hòa Z7301 A/B thông qua các rãnh và đươ ̣c trung hòa trước khi thải ra ngoài cố ng. Nước làm mát và nước ngưng công nghê ̣ đươ ̣c làm la ̣nh đế n 400C đi vào các bộ lọc F7301 A/B để loại bỏ các chất rắn rỉ sét trong nước ngưng. Sau đó, nước được đưa qua hai bộ lọc than hoạt tính F7302 A/B để loại bỏ các hợp chất hydrocacbon. Hơi nước ngưng tụ trở về đươ ̣c làm la ̣nh đến 400C qua bởi bộ lọc F7303 A/B để loại bỏ các chất rắn rỉ. Sau đó, hơi nước ngưng tụ sẽ được hòa cùng với nước ngưng công nghê ̣ và được khử sạch thông qua bộ trao đổi ion hỗn hợp trong hệ thố ng nước khử khoáng. - Quy trin ̀ h xử lý nước tuầ n hoàn: Nước làm lạnh từ các đơn vị sử dụng đi theo đường ống từ đỉnh của tháp làm lạnh và được chảy xuống đều trên các tấm đệm nhựa, không khí làm mát được hút từ đáy tháp đi lên. Một lượng nhỏ của nước làm lạnh quay la ̣i (xấp xỉ 375m3/h) được thiết kế để thải ra ngoài nhằm giữ nồng độ tuần hoàn của nước làm lạnh. Nước công nghiệp (xấp xỉ 1000m3/h) được cung cấp vào trong bể nước làm lạnh để bổ sung nước hao hụt do bay hơi, thải bẩn và các mất mát khác. Để giữ lại chất rắn lơ lửng trong nước lạnh tuần hoàn < 20mg/l thì 2,8% tổng lưu lươ ̣ng nước làm lạnh tuần hoàn phải được đưa bô ̣ lọc sợi bằng trọng lực F7501A/B/C/D/E/F/G. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
21
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Dung dịch Natri hypochlorite, chất chống cáu cặn và ăn mòn thiết bị sẽ được bơm liên tục vào bể nước làm lạnh tuần hoàn. - Quy trình công nghệ xử lý nước thải: Nước thải công nghiệp, nước thải vệ sinh và nước mưa bị nhiễm bẩn chảy vào bể cân bằng. Bể cân bằng là để cân bằng chất lượng và lưu lượng của nước thải. Nước thải từ bể cân bằng được bơm sang bể SBR. Các vi sinh vật trong bể cân bằng sẽ làm giảm lượng nitro trong nước thải. Nước chảy ra của bể SBR chảy đến bể thải nước qua máy gạn nước. Nước thải đạt chất lượng sau xử lý được bơm ra ngoài khu vực giới hạn và nước chưa đạt tiêu chuẩn được tuần hoàn trở lại bể cân bằng. 2.2.8. Xưởng Ure thành phẩm Hạt urê rời từ tháp tạo hạt được vận chuyển bằng băng tải tới kho chứa urê rời và kho urê đóng bao. Urê từ kho urê rời qua máy cào tới sàng phân loại, hạt urê cỡ lớn hơn tiêu chuẩn sẽ tách ra bằng sàng phân loại và được nghiền rồi tiếp tục được vận chuyển cùng dòng Urê đạt kích cỡ tới ba phễu đóng bao ở kho đóng bao. Mỗi phễu đóng bao cấp liệu cho hai máy đóng bao. Công suất một dây chuyền đóng bao: 800 bao/giờ. Máy đóng bao hoạt động bán tự động. Hệ thống định lượng sản phẩm hoạt động tự động. Kho đóng bao được trang bị 6 thiết bị khử bụi. Urê sản phẩm được chuyển ra qua cầu cảng Urê hoặc chuyển ra bằng xe tải theo yêu cầu của khách hàng.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Chương 3. Tìm hiểu phân xưởng Urê 3.1. Trình bày lưu trình xưởng Ure 3.1.1. Phản ứng Tổng hợp Amoniac lỏng từ xưởng amoniac nạp liệu vào xưởng urê, được lọc qua các thiết bị lọc amoniac S- 102A/B, sau đó đi vào tháp thu hồi amoniac C-105 và được tập trung trong bồn chứa amoniac V-105. Từ V-105, amoniac được bơm lên áp suất 2,35 Mpa bằng bơm tăng cường amoniac P-105A/B. Một phần amoniac này được đưa tới tháp hấp thụ trung áp C-101, phần còn lại đi vào cụm tổng hợp cao áp. Amoniac vào cụm tổng hợp được bơm bằng bơm amoniac cao áp P-101A/B, lên áp suất khoảng 22 MPa. Trước khi vào tháp tổng hợp, amoniac được gia nhiệt trong thiết bị trao đổi nhiệt E-107, và được sử dụng làm lưu chất đẩy trong bơm phun cácbamát L-101, tại đây cácbamát từ bình tách cácbamát V-101 được đẩy lên áp suất tổng hợp. Hỗn hợp lỏng amoniac và cácbamát đi vào đáy tháp tổng hợp urê, ở đây hỗn hợp này sẽ phản ứng với dòng CO2 nạp liệu. CO2 từ xưởng Tinh chế ở áp suất 0,18 MPa và nhiệt độ 260C đi vào máy nén CO2 K-101 và được nén đến áp suất 15,8 Mpa và 1200C. Một lượng nhỏ không khí được đưa vào dòng CO2 ở đầu vào máy nén K-101 để thụ động hóa các bề mặt thép không rỉ của các thiết bị cao áp, do đó bảo vệ chúng khỏi ăn mòn do các chất phản ứng và sản phẩm phản ứng. Các phản ứng diễn ra trong tháp tổng hợp: 2NH3 + CO2
↔
NH2COONH4
(1)
+ 32560 kcal/kmol Cácbamát (ở 1.033 kg/cm2, 25o C) Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
23
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình
NH2-COO-NH4 ↔ NH2-CO-NH2 + H2O
(2)
- 4200 kcal/kmol Urê ( ở 1.033 kg/cm2, 25o C ) Các sản phẩm phản ứng ra khỏi tháp tổng hợp chảy vào phần trên của thiết bị stripper E-101, hoạt động ở áp suất 14,4 MPa. Đây là thiết bị phân giải kiểu màng trong ống thẳng đứng, trong đó lỏng được phân phối trên bề mặt gia nhiệt dưới dạng màng và chảy xuống đáy nhờ trọng lực. Thực tế, đây là thiết bị trao đổi nhiệt vỏ ống thẳng đứng, với môi trường gia nhiệt ở phía vỏ, và đầu ống được thiết kế đặc biệt cho phép sự phân phối đồng đều dung dịch urê. Thực tế, mỗi ống có một đầu phân phối kiểu lồng (ferrule) được thiết kế để phân phối đều dòng lỏng xung quanh thành ống dưới dạng màng. Các lỗ của đầu phân phối hoạt động như các đĩa, đường kính của các lỗ và đầu phân phối sẽ điều khiển lưu lượng. Khi màng lỏng chảy, nó được gia nhiệt và sự phân hủy cácbamát và bay hơi bề mặt xảy ra. Hơi tạo thành (thực chất là amoniac và CO2) bay lên đỉnh ống. Nhiệt phân hủy cácbamát được cung cấp nhờ dòng hơi bão hòa 21.7 bar do quá trình sục hơi trung áp 2,35Mpa 3230C vào thiết bị V-109. Dòng hỗn hợp giữa khí từ đỉnh thiết bị stripper, và dung dịch thu hồi từ đáy tháp hấp thụ trung áp C-101, đi vào các thiết bị ngưng tụ cácbamát E-105A/B, ở đây chúng được ngưng tụ và được tuần hoàn về tháp tổng hợp R-101 thông qua bơm phun cácbamát L-101. Ngưng tụ khí quá trình ở áp suất cao (khoảng 147 barg) cho phép tạo ra hơi bão hòa trung thấp áp 5.5 barg ở phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ nhất E105A và hơi bão hòa thấp áp 3.4 barg ở phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ hai E-105B.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
24
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Từ đỉnh của bình tách cácbamát V-101, khí không ngưng bao gồm khí trơ (không khí thụ động, khí trơ trong dòng CO2 từ giao diện) chứa một lượng nhỏ NH3 và CO2 được đưa trực tiếp vào đáy thiết bị phân hủy trung áp E-102. 3.1.2. Tinh chế urê và thu hồi NH3, CO2 ở thiết bị phân giải trung và thấp áp Làm sạch urê và thu hồi khí xảy ra trong 2 giai đoạn ở áp suất như sau: - Giai đoạn 1 ở áp suất 18 bar, nhiệt độ 1580C - Giai đoạn 2 ở áp suất 4,6 bar, nhiệt độ 1450C Các thiết bị trao đổi nhiệt trong đó xảy ra quá trình làm sạch urê được gọi là các thiết bị phân giải bởi vì trong các thiết bị này xảy ra sự phân giải cácbamát nhằm tăng nồng độ Ure trong dung dịch. Các phản ứng phân giải: NH2-COO-NH4
↔
2NH3 + CO2
- Giai đoạn 1: Thiết bị phân giải trung áp Dung dịch, với hàm lượng CO2 thấp, từ đáy thiết bị stripper E-101, được giãn nở tới áp suất 18 bar và đi vào phần trên thiết bị phân hủy trung áp. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính: - Bình tách đỉnh V-102, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi vào bó ống. - Thiết bị phân giải kiểu màng trong ống E-102A/B, ở đây cácbônát được phân giải và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi trung thấp áp 5,5 bar (ở phía vỏ của phần trên E-102A) và làm lạnh trực tiếp nước ngưng hơi từ bình tách nước ngưng hơi cho stripper V-109, ở áp suất khoảng 22 barg (ở phía vỏ của phần dưới E-102B).
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
25
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình - Bình chứa dung dịch urê L-102, bình này tập trung dung dịch urê đã làm sạch giai đoạn 1 có nồng độ 60-63% KL. Khí giàu NH3 và CO2 ra khỏi bình tách đỉnh V-102 được đưa vào phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-104, ở đó khí được hấp thụ riêng phần trong dung dịch cácbônát đến từ cụm thu hồi 4.6 barg. Tổng nhiệt tạo thành từ phía vỏ, do ngưng tụ/hấp thụ/phản ứng của các chất, được dùng để bốc hơi dung dịch urê đến từ giai đoạn làm sạch thứ hai đến nồng độ 84-86%kl, do đó cho phép tiết kiệm đáng kể hơi thấp áp ở giai đoạn cô đặc chân không thứ nhất. Từ phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-104, pha hỗn hợp được đưa vào thiết bị ngưng tụ trung áp E-106, tại đây CO2 được hấp thụ gần như hoàn toàn và nhiệt ngưng tụ/phản ứng được lấy đi nhờ nước làm mát từ thiết bị ngưng tụ amoniac E-109. Từ E-106 pha hỗn hợp chảy vào tháp hấp thụ trung áp C-101, ở đây pha khí tách ra sẽ đi vào bộ phận tinh chế. Đây là tháp hấp thụ kiểu đĩa mũ chóp và xảy ra hấp thụ CO2 và tinh chế NH3. Các đĩa được nạp liệu bằng dòng hồi lưu amoniac sạch, để cân bằng năng lượng vào cột, và để tách CO2 và H2O có trong dòng khí NH3 và khí trơ bay lên. NH3 hồi lưu được lấy từ bồn chứa amoniac V-105 và được đưa vào cột bằng bơm tăng áp amoniac P-105A/B. Dòng NH3 và khí trơ bão hòa với vài ppm CO2 (20-100 ppm) ra khỏi đỉnh bộ phận tinh chế, được ngưng tụ riêng phần trong thiết bị ngưng tụ amoniac E-109. Từ đây dòng 2 pha được đưa vào bồn chứa amoniac V-105. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
26
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Dòng không ngưng bão hòa amoniac rời V-105 bay dọc trong tháp thu hồi amoniac C-105, ở đây một lượng amoniac được ngưng tụ nhờ dòng amoniac lỏng đến từ giao diện của xưởng urê. Dòng khí rời đỉnh C-105 bay dọc trong tháp hấp thụ amoniac trung áp E-111, ở đây hàm lượng amoniac được giảm triệt để nhờ dòng dung dịch amoniac loãng ngược chiều hấp thụ khí amoniac. Khi amoniac trong pha khí được hấp thụ, nhiệt tạo thành sẽ làm tăng nhiệt độ của dòng lỏng đi xuống, do đó làm cản trở sự hấp thụ tiếp tục amoniac. Để duy trì nhiệt độ thích hợp, một dòng nước làm mát được cung cấp ở phía vỏ của E-111. Tháp rửa khí trơ trung áp C-103, được nối vào phần trên của E-111, gồm 3 đĩa van, ở đây khí trơ được rửa lần cuối bằng nước sạch. Hàm lượng amoniac trong dòng khí bay lên là thấp nhất và do đó nhiệt độ ít nhạy với nhiệt hấp thụ. Cuối cùng khí trơ được tập trung vào ống khói. Từ đáy của E-111, dung dịch NH3-H2O được tuần hoàn lại tháp hấp thụ trung áp C-101 bằng bơm P-107A/B. Dòng ra khỏi đáy C-101 được tuần hoàn bằng bơm dung dịch cácbônát cao áp P-102A/B về cụm thu hồi tổng hợp sau khi gia nhiệt sơ bộ ở phía ống của thiết bị gia nhiệt sơ bộ cácbônát cao áp E-113. Trong thiết bị trao đổi nhiệt này, lưu chất gia nhiệt phía vỏ là nước ngưng quá trình từ đáy tháp chưng cất C-102. Giai đoạn làm sạch và thu hồi thứ hai ở áp suất 4.6 barg Dung dịch với hàm lượng CO2 rất thấp ra khỏi đáy thiết bị phân giải trung áp được giãn nở đến áp suất 4.6 barg và đi vào phần trên của thiết bị phân giải thấp áp. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính: Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
27
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình - Bình tách đỉnh V-103, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi vào bó ống; - Thiết bị phân giải kiểu màng ống E-103, ở đây cácbônát được phân giải và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi thấp áp bão hòa 5.5 barg. - Bình chứa dung dịch urê L-103, bình này tập trung dung dịch urê đã làm sạch giai đoạn 2 có nồng độ 69-71%kl. Khí ra khỏi V-103 trước tiên được trộn với hơi từ bộ phận tinh chế của tháp chưng C-102, và sau đó được đưa vào phía vỏ của thiết bị gia nhiệt sơ bộ amoniac cao áp E-107, ở đây chúng được ngưng tụ riêng phần. Nhiệt ngưng tụ được thu hồi ở phía ống để gia nhiệt sơ bộ amoniac lỏng cao áp (nạp liệu vào tháp tổng hợp urê). Dòng phía vỏ của E-107 được đưa vào thiết bị ngưng tụ thấp áp E-108, ở đây hơi NH3 và CO2 còn lại được ngưng tụ hoàn toàn. Nhiệt ngưng tụ được lấy đi nhờ nước làm mát ở phía ống. Dung dịch cácbônát ra khỏi E-108 được thu hồi vào bồn chứa dung dịch cácbônát V-106. Từ đây dung dịch cácbônát được tuần hoàn về đáy tháp hấp thụ trung áp C-101 bằng bơm P-103A/B qua phía vỏ của thiết bị cô đặc sơ bộ E-104 và sau đó qua thiết bị ngưng tụ trung áp E-106. Một phần nhỏ dung dịch cácbônát thấp áp cũng được dùng làm dòng hồi lưu vào bộ phận tinh cất của tháp chưng C-102. Bồn V-106 được trang bị một tháp rửa khí trơ thấp áp C-104 để giúp điều khiển áp suất của giai đoạn thu hồi thứ hai.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
28
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình 3.1.3. Cụm cô đặc urê Dung dịch urê ra khỏi đáy thiết bị phân giải thấp áp được giãn nở tới áp suất 0.3 bar và đi vào phần trên của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính: - Bình tách đỉnh V-104, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi vào bó ống. Hơi được tách ra nhờ hệ thống chân không thứ nhất L-105; - Thiết bị cô đặc kiểu màng E-104, ở đây lượng cácbônát còn lại được phân giải và nước được bốc hơi. Nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ riêng phần (phía vỏ) khí đến từ thiết bị phân giải trung áp. - Bình chứa lỏng ở đáy L-104, ở đây tập trung dung dịch urê có nồng độ khoảng 84-87%. Dung dịch urê ra khỏi bình chứa L-104 nhờ bơm dung dịch urê 85% P106A/B bơm vào đáy thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E-114. Thiết bị này hoạt động ở cùng áp suất như phía ống E-104 (tức là 0.3 bar). Hơi bão hòa áp suất 3.4 barg được cung cấp vào phía vỏ E-114 để cô đặc dung dịch urê chảy trong ống. Pha hỗn hợp ra khỏi phía ống của E-114 đi vào bình tách chân không khílỏng thứ nhất V-114, từ đây một lần nữa hơi được tách nhờ hệ thống chân không thứ nhất L - 105 trong khi nhờ trọng lực urê nóng chảy (khoảng 95%) đi vào đáy thiết bị cô đặc chân không thứ hai E-115, hoạt động ở áp suất 0.03 bar. Hơi bão hòa áp suất 3.4 barg được cung cấp vào phía vỏ E-115 để cô đặc urê chảy trong ống.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
29
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Pha hỗn hợp ra khỏi phía ống của E-115 đi vào bình tách chân không khílỏng thứ hai V-115, từ đây hơi được tách nhờ hệ thống chân không thứ hai L - 106, trong khi urê nóng chảy (khoảng 99.75%) được đưa tới tháp tạo hạt. 3.1.4. Tạo hạt urê Urê nóng chảy ra khỏi bình chứa L-115 được đưa đến gàu tạo hạt L-109A/B bằng bơm ly tâm P-108A/B. Hạt urê nóng chảy từ gàu tạo hạt rơi dọc theo tháp tạo hạt bằng gió tự nhiên L-108, đóng rắn và làm lạnh khi tiếp xúc với dòng không khí ngược chiều. Amoniac tự do (vài ppm) có trong urê nóng chảy từ L-115 có thể được thải ra khí quyển do lôi cuốn theo dòng khí làm lạnh thổi qua tháp tạo hạt. Để giảm sự thoát khí, dung dịch acid sulphuric 98%, từ bồn chứa V-140, được phun vào dòng urê nóng chảy, bằng bơm định lượng P-140A/B, ở đầu vào bơm của P-108A/B. Bằng cách này H2SO4 phản ứng với NH3 tạo thành amôni sulphat, muối này sẽ trộn lẫn và đóng rắn cùng với sản phẩm urê. Urê hạt được tập trung ở giữa đáy tháp tạo hạt bằng cào quay hình nón H101 và thông qua một phễu hình nón, chúng rơi vào băng tải của tháp tạo hạt H102. Sàng S - 104, phía dưới của H - 101 sẽ loại bỏ urê vón cục, urê này được xả trực tiếp và được hòa tan trong bồn chứa urê kín T-103 thông qua băng tải tuần hoàn urê H-103. Cuối cùng sản phẩm urê được đưa sang xưởng thành phẩm bằng băng tải sản phẩm H-104. H-104 được trang bị một cầu cân đơn nhạy H - 105.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
30
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình 3.1.5. Xử lý nước thải Cụm này cung cấp những điều kiện để xử lý nước nhiễm NH3-CO2 và urê từ các hệ thống chân không, để thu được nước ngưng quá trình hầu như không chứa NH3 - CO2 - urê được đưa tới giao diện. Nước quá trình chứa NH3, CO2 và urê từ các hệ thống chân không, được tập trung trong bồn chứa nước ngưng quá trình T-102 cùng với nước xả được tập trung trong bồn chứa cácbônát kín T-104 và được đưa vào T-102 bằng bơm P-116A/B. Từ T-102 nước ngưng quá trình được bơm bằng bơm P-114A/B vào phần trên của tháp chưng C-102. Trước khi vào cột, nước ngưng quá trình lấy nhiệt từ: Nước ngưng đã làm sạch ra khỏi đáy cột qua thiết bị gia nhiệt E-116; Cột chưng C-102 gồm 55 đĩa và được chia thành 2 phần chính bằng một đĩa ngăn được đặt giữa đĩa thứ 35 và 36 (tính từ đáy). Điều kiện công nghệ của cột: Áp suất (đáy/đỉnh): 4.3/3.8 barg; Nhiệt độ (đáy/đỉnh): 153/1220C. Nước ngưng từ đĩa ngăn được bơm bằng bơm P-115A/B vào thiết bị thủy phân urê R-102, ở đây có các điều kiện công nghệ thích hợp cho phân hủy urê thành CO2 và NH3. Thiết bị R-102 hoạt động giống như một thiết bị phản ứng và dòng hơi được đưa trực tiếp vào để cung cấp đủ nhiệt phân hủy urê. Điều kiện công nghệ thủy phân: Áp suất: 35.3 barg; Nhiệt độ: 235oC; Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
31
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Hơi trực tiếp từ BL: nhiệt độ 390oC, áp suất 42 barg. Hơi từ thiết bị thủy phân cũng như hơi từ tháp chưng C-102 được trộn với khí đỉnh của thiết bị phân hủy thấp áp, đi vào E-107 để thu hồi nhiệt. Nước ngưng sau thủy phân ra khỏi đáy R-102, sau khi giảm nhiệt độ khi đi qua thiết bị gia nhiệt sơ bộ cho thủy phân E-108, sẽ đi vào tháp chưng ngay dưới đĩa ngăn, ở đây xảy ra quá trình stripping lần cuối NH3 và CO2. Hơi 5.5 barg được phun trực tiếp vào đáy cột để cung cấp năng lượng cần thiết cho stripping. Nước ngưng quá trình đã làm sạch rời đáy cột ở 1530C được đưa tới giao diện sau khi được làm lạnh nhờ: Gia nhiệt sơ bộ cácbônát cao áp trong E-113. Gia nhiệt sơ bộ dòng nạp liệu tháp chưng cất trong E-116. Làm lạnh lần cuối bằng nước sông trong E-123, thiết bị làm lạnh nước ngưng sau làm sạch. Các chất ô nhiễm (tức là NH3-CO2-urê) trong nước sau xử lý đã giảm xuống còn vài ppm và được tận dụng lại. Trong quá trình khởi động và khi gặp sự cố, nước ngưng đã xử lý được tuần hoàn về bồn nước ngưng quá trình T-102 cho tới khi nó chỉ còn chứa vài ppm NH3 và urê. 3.1.6. Các hệ thống phụ trơ Để vận hành xưởng urê dễ dàng hơn, các hệ thống phụ trợ đã được cung cấp gồm: - Bồn chứa dung dịch urê T-101: Bồn T-101 được dùng để thu gom cả dung dịch urê 70-75% trong trường hợp cụm cô đặc gặp sự cố và urê nóng chảy trong trường hợp tháp tạo hạt gặp sự cố. Bồn này cũng được dùng để thu hồi dung dịch Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
32
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình urê từ bồn chứa urê kín T-103 sau khi được lọc qua thiết bị lọc S-101A/B. Dung dịch urê chứa trong T-101 có thể được gia nhiệt bằng hơi bão hòa thấp áp. - Bơm thu hồi dung dịch urê P-109A/B, Bơm này lấy urê từ T-101 và tuần hoàn về thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E-114. - Bồn chứa urê kín T-103 : Bồn chứa T-103 được dùng để thu gom dung dịch urê xả và để hòa tan urê vón cục nhờ thiết bị khuấy L-122. Bơm chìm P-119A/B cho phép đưa dung dịch urê về bồn chứa dung dịch urê T-101. Nhiệt cần thiết cho hòa tan urê vón cục và gia nhiệt dung dịch urê được cung cấp nhờ cấp trực tiếp hơi bão hòa thấp áp 3.4 barg. 3.1.7. Hệ thống hơi Năm cấp hơi được cung cấp trong khu vực xưởng urê: - Hệ thống hơi cao áp (HS) P=42 barg, T=3900C - Hệ thống hơi trung áp (MS) P=23.5 barg, T=3250C - Hệ thống hơi bão hòa trung áp (MSS) P=21.7 barg, T=2190C - Hệ thống hơi bão hòa trung thấp áp (MLSS) P=5.5 barg, T=1620C - Hệ thống hơi bão hòa thấp áp (LSS) P=3.4 barg, T=1470C Hệ thống hơi cao áp P=42 barg, T=3900C Hệ thống hơi này được dùng để chạy tuabin hơi của máy nén CO2 K-101.Hệ thống hơi này cũng được dùng cho thiết bị thủy phân urê R-102. Hệ thống hơi trung áp P=23.5 barg, T=3230C Hệ thống hơi này được trích ra từ tuabin hơi. Nó được dùng để cung cấp cho hệ thống hơi bão hòa ở 21.9 barg. Hệ thống hơi bão hòa trung áp P = 21.7 barg, T=2190C
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
33
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Hệ thống hơi này thu được nhờ khử quá nhiệt hơi trích ra từ tuabin máy nén CO2. Nó được dùng trong stripper E-101 và để tăng áp hơi thấp áp khi cần. Nước ngưng từ stripper được gom vào bình tách nước ngưng hơi V-109 và được tận dụng trong phần dưới của thiết bị phân giải trung áp E-102B. Từ đây nước ngưng sau khi làm lạnh xuống dưới nhiệt độ ngưng tụ được đưa vào phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ nhất E-105A. Hệ thống hơi bão hòa trung thấp áp P = 5.5 barg, T=1620C Hệ thống hơi này được sinh ra trong thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ nhất E105A hoặc thu được bằng cách tăng áp hơi 3.4 barg, bằng hơi 21.9 barg. Nó được dùng trong phần trên của thiết bị phân giải trung áp E-102A, trong thiết bị phân giải thấp áp E-103 và cũng được bơm vào đáy tháp chưng C-102. Hệ thống hơi bão hòa thấp áp P = 3.4 barg, T=1470C Hệ thống hơi này được sinh ra trong thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ hai E105B và được dùng trong các thiết bị hoặc hệ thống sau: - Thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E-114 - Thiết bị cô đặc chân không thứ hai E-115 - Hệ thống chân không thứ nhất L-105 - Hệ thống chân không thứ hai L-106 - Tracing hơi - Rửa Nước ngưng hơi từ hệ thống thấp áp và từ tracing được gom vào bình chứa nước ngưng hơi V-110, hoạt động ở áp suất khoảng 1 barg và nhiệt độ 1200C. Hơi nhẹ bay dọc lên trong tháp đệm thu hồi hơi C-106, ở đây hơi được ngưng tụ nhờ dòng nước ngưng tuần hoàn 500C chảy xuống. Nước ngưng được tập trung trong bình chứa V-110 được đưa trở lại giao diện bằng bơm P-113A/B, qua đó điều khiển mức bình chứa nước ngưng. Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
34
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Hệ thống giảm áp hơi đảm bảo rằng các cấp hơi trung áp, trung thấp áp và thấp áp duy trì đủ áp suất trong quá trình vận hành bình thường hoặc trong trường hợp xưởng urê gặp sự cố từng phần/toàn bộ, trong chạy máy ban đầu và khi ngừng máy. 3.1.8. Hệ thống nước rửa Ba hệ thống nước rửa được cung cấp trong xưởng urê hoạt động ở áp suất như sau: - Hệ thống rửa áp rất cao (KW) P = 176 barg - Hệ thống rửa cao áp (HW) P = 23 barg - Hệ thống rửa thấp áp (LW) P = 9 barg Hệ thống rửa KW được dùng trong công đoạn tổng hợp urê và thu hồi cao áp. Hệ thống rửa HW được dùng trong công đoạn làm sạch và thu hồi trung áp. Hệ thống rửa thấp áp được dùng trong các cụm còn lại của xưởng urê. Nước ngưng 1200C từ bình chứa V-110, được dùng để tạo thành các hệ thống nước rửa được đề cập ở trên. Bơm ly tâm P-110A/B được cung cấp cho hệ thống nước rửa HW và hệ thống rửa LW sau khi giảm áp. Nước rửa có nhiệt độ 400C cũng được cung cấp nhờ thiết bị làm lạnh E-110. Bơm P-111 nối tiếp với P-110A/B được dùng cho hệ nước rửa KW. 3.1.9. Các dòng thải lỏng và khí Mọi nỗ lực được thực hiện trong quá trình thiết kế xưởng urê để giải quyết các vấn đề về ô nhiễm. Xưởng urê thông thường có các nguồn ô nhiễm như sau: - Amoniac từ các điểm xả khí trơ Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
35
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình - Amoniac và urê trong dòng thải lỏng - Bụi urê trong dòng khí thải từ tháp tạo hạt Amoniac được xả cùng khí trơ được tối thiểu trong các nhà máy Snamprogetti bởi vì lượng không khí cần thiết cho thụ động hóa ít hơn nhiều so với các công nghệ khác. Hơn nữa, quá trình rửa bằng nước được trang bị cho tất cả các điểm xả khí để thu hồi amoniac trong khí trơ. Hệ thống xử lý nước thải được cung cấp để thu hồi NH3 bằng quá trình chưng cất. Hơn nữa, thiết bị thủy phân urê được cung cấp để loại bỏ hoàn toàn urê có trong nước ngưng quá trình. 3.2. Thiết bị chính 3.2.1. Thiết bị tổng hợp Ure R-101 Thiết bị phản ứng 30-R101 được thiết kế dưới dạng các đĩa lỗ bên trong, tổng cộng gồm 15 đĩa, khoảng cách giữa các đĩa được bố trí đồng đều nhau và khoảng cách giữa các đĩa là 2500 mm, các đĩa được bắt chặt bằng bu lông và gắn cố định trên giá đỡ. Độ dày các đĩa 5mm. Ống chảy tràn bên trong tháp phản ứng được lắp từ trên xuống xuyên qua các đĩa và được lấy ra khỏi tháp từ đĩa thứ 15. Bên trong có 3 vị trí để giữ đoạn ống chảy tràn và được lắp cố định tại 3 vị trí phía trên đỉnh, trên đĩa thứ 7 và trên đĩa thứ 13. -
Tổng chiều cao làm việc của tháp phản ứng : 40000 mm.
-
Đường kính làm việc bên trong tháp: 2135 mm, thể tích 146 m3.
-
Khoảng cách từ đĩa trên cùng đến ống chảy tràn: 1500 mm.
-
Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013A: 700mm
-
Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013B: 3000mm.
-
Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013C: 10000mm.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
36
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình -
Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013d: 22500mm.
-
Khoảng cách từ đáy tháp đến điểm đo nhiệt độ TI-1013e: 32500mm.
-
Phía trên đỉnh tháp có lỗ người chui, dòng công nghệ được nạp liệu vào đáy
tháp, dòng dịch urê được lấy ra tại đĩa thứ 15.
Hình 3.1. Cấu tạo chi tiết thiết bị phản ứng 30-R101 Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
37
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình 3.2.2. Thiết bị stripper E-101 Cấu tạo gồm 3 phần chính: Phần phân phối lỏng phía trên nhận dung dịch urê và phân phối chất lỏng trên các ống trao đổi nhiệt nhờ vòng phân phối lỏng, dòng lỏng sẽ được phân phối đồng đều trên hai hệ thống đĩa lỗ trước khi chảy xuống các ống trao đổi nhiệt theo dạng màng nhờ các ferrule, năm ống phân phối khí phía trên được thiết kế để nhận hỗn hợp khí sau quá trình phân giải bay lên và đưa sang E-105. Phần dưới gồm có các ống trao đổi nhiệt có dịch urê chảy trong ống dưới dạng màng mỏng, phía ngoài vỏ là dòng hơi bão hoà trung áp đi gia nhiệt bên ngoài, đường hơi đi vào phía trên và ngưng tụ lỏng ra phía dưới. Phần phía dưới nhận dung dịch Ure có nồng độ cao hơn và đi vào khu vực trung áp. 3.2.3. Cấu tạo bơm phun tia 30-L101 Bơm phun tia 30-L101 hoạt động nhờ độ chênh áp suất giữa dòng NH3 vào và dòng dung dịch carbamate + NH3 đi ra khỏi thiết bị. Dưới tác dụng của chênh áp, dòng dung dich carbamate được hút vào và được đưa đi. Vỏ phía ngoài của bơm phun tia có áo hơi gia nhiệt. Tín hiệu điện 4 20 mA sẽ được gửi đến bộ chuyển đổi tín hiệu để điều khiển đóng mở van điều khiển của bơm phun tia.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
38
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình
N1 - NH3 vào đường kính 6’’ N2 - Cabamat từ V101 đường kính 8’’ N3 - Dòng dịch đi ra đường kính 8’’ Hình 3.2. Cấu tạo bơm phun tia 30-L101
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
39
Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại nhà máy Đạm Ninh Bình Kết luận và Kiến nghị Kết luận Trên đây là báo cáo Thực tập tốt nghiệp của em. Sau thời gian thực tập tại nhà máy Đạm Ninh Bình, và đặc biệt là phân xưởng Ure đã giúp em nắm được tổng quan về sơ đồ công nghệ nhà máy, các phân xưởng chính, các thiết bị và thông số công nghệ. Đồng thời em cũng học hỏi được rất nhiều về tác phong làm việc chuyên nghiệp, nhiệt tình của các cán bộ, kỹ sư, công nhân trong nhà máy. Những kiến thức thu được qua thời gian thực tập là những kiến thức thực tế vô cùng hữu ích và quý giá. Qua đây, em xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo nhà máy, các anh chị kỹ sư, công nhân đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho em trong thời gian thực tập tại nhà máy. Em cũng xin cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Tổng hợp Hữu cơ – Hóa dầu trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã liên hệ và giới thiệu em vào thực tập. Em xin chân thành cảm ơn! Kiến nghị Với thời gian thực tập hạn chế cùng với nguyên nhân chủ quan nên nội dung tìm hiểu còn khiêm tốn. Nếu có điều kiện thì mong rằng nội dung thực tập có thể mở rộng hơn nữa, chẳng hạn, tìm hiểu thêm về tác động môi trường của Công ty đối với khu vực dân cư xung quanh.
Đàm Quốc Hưng – KTHH2 K55. MSSV: 20103180
40