Báo cáo Thực tập tại Nhà máy phân đạm và hóa chất Hà Bắc

Lời nói đầu Với mỗi một sinh viên nói chung và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật nói riêng việc tích lúy kiến thức qua các giáo trình,các bài giảng trên lớp là rất quan trọng và cần thiết,tuy nhiên sẽ thật là thiếu sót nếu chúng ta không được thực hành và tìm hiểu về ứng dụng của những kiến thức đó trong cuộc sống và sản suất. Là sinh viên năm thứ 3 chuyên ngành hóa học,chúng em đã được học khá nhiều kiến thức về các quá trình hóa học,các thiết bị phục vụ cho công nghệ hóa chất,chính vì vậy đợt thực tập tại nhà máy phân đạm và hóa chất Hà Bắc lần này là một cơ hội rất tốt cho chúng em củng cố,kiểm tra lại vốn kiến thức của mình,đồng thời phát huy sự hăng say học tập và nghiên cứu trong chúng em. Mặc dù thời gian thực tập còn hạn chế nhưng đợt thực tập này đã để lại trong em nhiều bài học bổ ích.Nhà máy phân đạm và hóa chất Hà Bắc là một nhà máy lớn,có thời gian phát triển lâu dài,quy mô tổ chức khoa học và có tầm ảnh hưởng lớn trên cả nước,chính vì vậy thực tập ở đây ngoài các kiến thức bổ ích chúng em còn học được nhiều về tác phong công nghiệp,phương pháp làm việc khoa học và chuyên môn hóa cao. Sau đây là bản báo cáo sơ lược về quy trình chung của nhà máy mà em tìm hiểu được.Vì thời gian thực tập ngắn nên những gì chúng em tìm hiểu được còn rất hạn chế,mong cô giáo xem và cho ý kiến đánh giá để em nhận ra những khiếm khuyết của mình. Nhân đây em xin chân thành cảm ơn cô giáo Phạm Thanh Huyền,cảm ơn Ban Lãnh Đạo nhà máy,các anh chị kĩ thuật viên và các phân xưởng đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo chúng em hoàn thành đợt thực tập này. Hà nội,tháng 5 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Hoàng Nam Mục Lục Trang PHẦN 1:Giới thiệu chung Lịch sử hình thành và phát triển nhà máy……………….3 Giới thiệu về cơ cấu tổ chức nhà máy…………………5 PHẦN 2:Lưu trình công nghệ trong công ty ………………………….12 PHẦN 3:Các phân xưởng chính trong nhà máy……………………….14 A-Phân xưởng tạo khí…………………………………………...14 B-Phân xưởng tổng hợp NH3…………………………………...23 I-Cương vị khử H2S thấp áp………………………25 II-Cương vị biến đổi CO…………………………...33 III-Cương vị khử H2S trung áp…………………….39 IV-Cương vị hấp thụ CO2 bằng kiềm nóng………..43 V-Cương vị khử vi lượng………………….……….51 VI-Cương vị tổng hợp NH3……………..………….60 VII-Cương vị máy nén khí N2/H2………...………..66 C-Xưởng tổng hợp Ure…………………………………………70 PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG I-Lịch sử hình thành và phát triển công ty Lịch sử hình thành Ngày 18/2/1959 Chính phủ Việt Nam đã ký với Chính phủ Trung Quốc hiệp định về việc Trung Quốc giúp Việt Nam xây dựng nhà máy Phân đạm. Đây là món quà tặng biểu tượng cho tình hữu nghị của Đảng và nhân dân Trung Quốc đối với nhân dân Việt Nam. Đầu năm 1960 nhà máy Phân đạm đầu tiên của Việt Nam được khởi công xây dựng trên mảnh đất 40ha thuộc xã Thọ Xương cách thị xã Bắc Giang về phía bắc 1km (nay thuộc phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang). Theo thiết kế ban đầu Nhà máy bao gồm 3 khu vực chính: + Xưởng Nhiệt điện: Công suất thiết kế 12.000 kW + Xưởng Hóa: Công suất thiết kế 100.000 tÊn Urê/ năm + Xưởng Cơ khí: Công suất thiết kế 6.000 tấn/ năm. Sau 5 năm xây dựng, Nhà máy đã hình thành với tổng số 130 công trình. Ngày 03/02/1965 khánh thành Phân xưởng Nhiệt điện. Ngày 19/05/1965 Phân xưởng Tạo khí đã khí hoá than thành công (đã sản xuất được khí than để làm nguyên liệu sản xuất Amôniắc). Ngày 01/06/1965 Xưởng Cơ khí đi vào hoạt động. Tuy nhiên cuộc chiến tranh phá hoại của đế quốc Mỹ đã làm dang dở và kéo dài ngày sản xuất bao đạm đầu tiên  tới 10 năm sau. Để bảo vệ tính mạng của công nhân và tài sản của Nhà nước, Chính phủ đã quyết định đình chỉ việc đưa nhà máy vào sản xuất. Phân xưởng Nhiệt điện chuyển thành nhà máy Nhiệt điện Hà Bắc bám trụ sản xuất phục vụ kinh tế và quốc phòng. Xưởng Cơ khí chuyển thành Nhà máy Cơ khí hoá chất Hà Bắc sơ tán lên Lạng Giang và sản xuất theo nhiệm vụ thời chiến, Khu Hoá tháo dỡ thiết bị đưa trở lại Trung Quốc.         Trong 2 cuộc chiến tranh phá hoại, máy bay Mỹ đã đánh phá Nhà máy Điện 52 trận với hàng ngàn tấn bom đạn. To eve nab máy đã tham gia chiến đấu 63 trận, góp phần bắn rơi một máy bay Mỹ và bắn bị thương một số chiếc khác.         Đầu năm 1973, Nhà máy được khôi phục xây dựng và mở rộng, ngày 01/05/1975 Chính phủ hợp nhất Nhà máy Điện Hà Bắc, Nhà máy Cơ khí Hoá chất Hà Bắc và  các phân xưởng Hoá thành lập Nhà máy Phân đạm Hà Bắc. Ngày 12/12/1975 sản xuất ra bao đạm mang nhãn hiệu Lúa vàng đầu tiên. Ngày 30/10/1977 Phó Thủ tướng Đỗ Mười cắt băng khánh thành Nhà máy Phân Đạm Hà Bắc, đứa con đầu lòng của ngành sản xuất đạm Việt Nam.         Năm 1976-1983 sản xuất gặp nhiều khó khăn, sản lượng năm 1981 chỉ đạt 9000 tấn đạm urê bằng 9% công suất thiết kế. Ngày 17/01/1983 Chủ tịch Hộ đồng Bộ trưởng có Chỉ thị 19-CP nhằm duy trì và đẩy mạnh sản xuất của Nhà máy Phân đạm Hà Bắc.         Ngày 10/10/1988 Nhà máy đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc.         Ngày 13/02/1993 đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hoá Chất Hà Bắc.         Ngày 20/10/2006 chuyển đổi thành Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Phân Đạm và  Hoá chất Hà Bắc.         Trong quá trình phát triển, Công ty đã được sự quan tâm của các đồng chí Lãnh đạo cao nhất của Đảng và Nhà nước. Các đồng chí Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Nguyễn Văn Linh, Đỗ Mười, Nông Đức Mạnh, Chủ tịch nước Lê Đức Anh, Trần Đức Lương đã về thăm và làm việc tại Công ty.         Kể từ khi đưa Nhà máy vào sản xuất năm 1976 đến nay, Công ty đã sản xuất hơn 2 triệu tấn đạm urê, 2 tỷ KWh điện, 45.000 tấn NH3 thương phẩm, 180.000 tấn phân trộn NPK, 30.000 tấn CO2 lỏng rắn chất lượng cao, 3.500.000 chai Oxy thương phẩm, 1500 tấn than hoạt tính phục vụ nền kinh tế quốc dân. Sản lượng ure qua các năm: + Năm 1991: 44.890 tấn + Năm 1992: 82.633 tấn + Năm 1993: 100.093 tấn + Năm 1994: 103.222 tấn + Năm 1995: 110.972 tấn + Năm 1996: 120.471 tấn + Năm 1997: 130.170 tấn + Năm 1998: 63.905 tấn + Năm 1999: 48.769 tấn + Năm 2000: 76.145 tấn + Năm 2001: 98.970 tấn + 10 tháng đầu năm 2002: 81.393 tấn + Năm 2007: 183.000 tấn Các danh hiệu cao quý:         - Công ty được Nhà nước tặng thưởng Huân chương Lao động hạng hai năm 1996 và Huân chương Lao động hạng nhất năm 2005. -8 đơn vị và cá nhân được tặng thưởng Huân chương lao động hạng ba. Ngành nghề kinh doanh: -   Sản xuất, kinh doanh phân đạm Urê, phân hỗn hợp NPK.-   Sản xuất, kinh doanh hoá chất cơ bản.-   Sản xuất, kinh doanh điện. Quản lý vận hành lưới điện trong phạm vi Công ty.-   Sản xuất, kinh doanh NH3 lỏng, CO2 lỏng - rắn, các sản phẩm khí công nghiệp.-   Sản xuất, kinh doanh hàng cơ khí.-   Xây lắp các công trình, lập dự án đầu tư xây dựng các công trình. Thiết kế thiết bị công nghệ công trình hoá chất.-   Đầu tư và kinh doanh tài chính.-   Kinh doanh các ngành nghề khác. Các sản phẩm chính của công ty: Ure CÔNG DỤNG    -     Trong nông nghiệp: Dùng làm phân bón cho cây trồng.-     Trong công nghiệp: Dùng sản xuất chất dẻo, keo dán, nhựa tổng hợp, vécni và một số dược phẩm ... CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG     -     Hàm lượng Nitơ ≥ 46%-     Biuret     ≤ 1,5%-     Hàm ẩm  ≤ 0,5% SẢN LƯỢNG             170.000 tấn/năm Phân NPK Để thuận lợi cho người tiêu dùng, nâng cao hiệu quả của việc sử dụng phân bón, công ty đã và đang sản xuất nhiều loại phân bón với hàm lượng dinh dưỡng khác nhau như: NPK 5-10-3; NPK 10-5-3; NPK 5-7-6; NPK 10-14-12; NPK 8-12-5; NPK 15-5-7; NPK 10-4-16; NPK 16-2-12 ... Hiện tại công ty đã có kế hoạch tập trung cho sản xuất các loại phân chuyên dùng hàm lượng dinh dưỡng cao thích hợp cho từng đối tượng chăm bón, cải tiến dây chuyền sản xuất để đáp ứng cao nhất nhu cầu của khách hàng cả về số lượng, chất lượng, chủng loại. CO2 lỏng,rắn        Hệ thống sản xuất CO2 lỏng, rắn của Công ty Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc được đầu tư đồng bộ bởi thiết bị và công nghệ tiên tiến nhất của Cộng hoà Liên bang Đức. Với công suất là 14.000 tấn CO2 lỏng và 1.000 tấn CO2 rắn/năm, Công ty đang tiếp tục đầu tư mở rộng nhằm thoả mãn nhu cầu của các ngành kinh tế xã hội trong nền kinh tế quốc dân. Tất cả sản phẩm CO2 lỏng, rắn của Công ty đưa ra thị trường đều đạt tiêu chuẩn quốc gia, đáp ứng được các yêu cầu cao của các ngành kinh tế kỹ thuật. Sản phẩm CO2 lỏng, rắn của Công ty luôn được người tiêu dùng cả nước đánh giá là số 1 về chất lượng và khả năng đáp ứng. NH3 l ỏng CÔNG DỤNG Dùng trong công nghiệp đông lạnh, sản xuất nước đá, bảo quản thực phẩm, sản xuất phân bón và một số hoá chất cơ bản. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG Hàm lượng NH3 ≥ 99.9%Hàm lượng H2O ≤ 0.1%Hàm lượng sắt  ≤ 2mg/lítHàm lượng đồng ≤ 8mg/lít BAO BÌ Đựng trong bình thép sơn màu vàng, P=20at, chứa 50; 60; 70 kg/bình; hoặc chứa trong Stéc. Dự án xây dựng nhà máy Nhu cầu sử dụng phân đạm urê ở Việt Nam tại thời điểm trước những năm 2000 là khoảng 2 triệu tấn/năm, và sau năm 2010 nhu cầu sử dụng loại sản phẩm này sẽ là từ 2,7 - 3 triệu tấn/ năm (kể cả urê dùng làm nguyên liệu sản xuất phân bón NPK). Trong khi đó, khả năng sản xuất phân đạm urê trong nước vẫn chưa đáp ứng nhu cầu trên. Theo tính toán sơ bộ, trong thời gian tới, kể cả khi xây dựng xong 2 nhà máy sản xuất phân đạm urê là Nhà máy Điện Đạm Cà Mau (có công suất 800 nghìn tấn urê/ năm) và Nhà máy Đạm Ninh Bình (có công suất 560 nghìn tấn urê/ năm), thì tổng lượng phân đạm urê sản xuất trong nước mới đạt 2,2 - 2,3 triệu tấn/ năm. Như vậy, so với nhu cầu sử dụng phân đạm urê vẫn còn thiếu khoảng 70 - 800 nghìn tấn/ năm. Bên cạnh đó, giá thành bán urê trên thị trường thế giới cũng như thị trường trong nước từ năm 2006 cho đến những năm tiếp theo được dự báo là vẫn dao động ở mức cao hơn hoặc bằng hiện nay. Đây cũng là một nguyên nhân gây khó khăn cho thị trường urê trong nước. Trước tình hìnhđó,Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc(HANICHEMCO) đã có kế hoạch thực hiện Dự án "Mở rộng Nhà máy Phân đạm Hà Bắc". Theo đó Công ty sẽ đầu tư thêm một dây chuyền sản xuất với công suất sản xuất 300 nghìn tẩn urê/ năm và đưa công suất tổng cộng của Công ty lên 480 nghìn tấn urê/năm nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng phân đạm urê trong nước, giảm lượng urê nhập khẩu, tiết kiệm ngoại tệ.     Cải tạo dây chuyền sản xuất phân đạm hiện tại bằng cách chuyển đổi nguồn nguyên liệu từ khí hoá than cục sang khí hoá than cám kết hợp với mở rộng quy mô sản xuất của nhà máy Phân đạm Hà Bắc, quy mô như sau:  - Sản phẩm chính Urê: công suất 500.000 tấn/năm, trong đó:  + Dây chuyền mới: công suất 320.000 tấn/năm.  + Dây chuyền hiện tại sau cải tạo: công suất 180.000 tấn/năm.  - Sản phẩm trung gian amôniắc lỏng: công suất 300.000 tấn/năm, trong đó:  + Dây chuyền mới 192.000 tấn/năm. + Dây chuyền hiện tại sau cải tạo: công suất 108.000 tấn/năm. II-Giới thiệu về cơ cấu tổ chức nhà máy HiÖn nay c¬ cÊu tæ chøc qu¶n lý cña C«ng ty theo m« h×nh trùc tuyÕn chøc n¨ng víi cÊp qu¶n lý cao nhÊt lµ Gi¸m ®èc, gióp viÖc cho Gi¸m ®èc lµ c¸c Phã gi¸m ®èc. C¸c Phã gi¸m ®èc cã nhiÖm vô gióp Gi¸m ®èc ®iÒu hµnh mäi ho¹t ®éng s¶n xuÊt, kinh doanh cña C«ng ty trªn c¸c lÜnh vùc ®­îc ph©n c«ng vµ thay thÕ ®iÒu hµnh khi Gi¸m ®èc ®i v¾ng. Khi míi thµnh lËp Theo quyÕt ®Þnh 178/TC-HC ngµy 29/01/1975 c¬ cÊu tæ chøc qu¶n lý cña nhµ m¸y lµ: + 01 Gi¸m ®èc + 04 Phã gi¸m ®èc + 07 §¬n vÞ s¶n xuÊt trùc tiÕp + 01 Trung t©m ®iÒu ®é s¶n xuÊt + 16 Phßng ban chøc n¨ng C¬ cÊu tæ chøc qu¶n lý hiÖn t¹i Trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña C«ng ty, c¬ cÊu qu¶n lý tæ chøc lu«n ®­îc ®iÒu chØnh phï hîp víi yªu cÇu theo tõng giai ®o¹n ph¸t triÓn chung cña ®Êt n­íc. HiÖn nay c¬ cÊu tæ chøc qu¶n lý cña c«ng ty ®­îc tæ chøc theo m« h×nh trùc tuyÕn chøc n¨ng víi cÊp qu¶n lý cao nhÊt lµ Gi¸m ®èc, gióp viÖc cho Gi¸m ®èc lµ c¸c Phã gi¸m ®èc cã nhiÖm vô gióp Gi¸m ®èc ®iÒu hµnh ho¹t ®éng s¶n xuÊt kinh doanh trªn c¸c lÜnh vùc do Gi¸m ®èc yªu cÇu. Đơn vị trực thuộc      Các đơn vị trực thuộc Công ty gồm 15 phòng, 11 đơn vị sản xuất, 2 đơn vị phục vụ và đời sống: Các phòng Nghiệp vụ:   Văn phòng công ty   Phòng Tổ chức nhân sự   Phòng Bảo vệ quân sự   Phòng Kế hoạch   Phòng Thị trường   Phòng Kế toán thống kê tài chính   Phòng Vật tư vận tải   Phòng Y tếCác phòng kỹ thuật:   Phòng Kỹ thuật Công nghệ   Phòng Điều độ sản xuất   Phòng Kỹ thuật an toàn   Phòng Điện-Đo lường-Tự động hoá   Phòng Cơ khí   Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm   Phòng đầu tư xây dựngCác đơn vị sản xuất - kinh doanh:   Phân xưởng than   Xưởng nước   Xưởng nhiệt   Xưởng tạo khí   Xưởng Amôniắc   Xưởng Urê   Xưởng vận hành và sửa chữa điện   Xưởng Đo lường-Tự động hoá   Xưởng sửa chữa và lắp đặt thiết bị hành chính   Phân xưởng than phế liệu   Xưởng NPKCác đơn vị đời sống - xã hội:   Nhà văn hoá   Phân xưởng phục vụ đời sống Chøc n¨ng cña c¸c ®¬n vÞ s¶n suÊt 1. Ph©n x­ëng than: Lµ ®¬n vÞ s¶n xuÊt phô trî n»m trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt Urª cã nhiÖm vô tiÕp nhËn than tõ xµ lan, chuyÓn t¶i than tõ C¶ng vµo kho vµ cung cÊp than c¸m cho X­ëng NhiÖt vµ than côc cho X­ëng T¹o khÝ. 2. X­ëng N­íc: Lµ ®¬n vÞ phô trî n»m trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt Urª cã nhiÖm vô cung cÊp n­íc nguyªn, n­íc c«ng nghiÖp, n­íc tuÇn hoµn, n­íc sinh ho¹t vµ n­íc mÒm cho d©y chuyÒn chÝnh ®ång thíi cã nhiÖm vô th¶i n­íc toµn C«ng ty. 3. X­ëng NhiÖt: Lµ ®¬n vÞ SX trong d©y chuyÒn Urª cã nhiÖm vô SX h¬i n­íc cÊp cho s¶n xuÊt ®iÖn vµ s¶n xuÊt ®¹m. 4 X­ëng t¹o khÝ: Lµ ®¬n vÞ SX trong d©y chuyÒn cã nhiÖm vô s¶n xuÊt chÕ khÝ than Èm ®¹t tiªu chuÈn phï hîp víi chØ tiªu c«ng nghÖ cho s¶n xuÊt NH3 5. X­ëng tæng hîp Amoniac: Lµ ®¬n vÞ SX trong d©y chuyÒn Urª cã nhiÖm vô SX NH3 vµ CO2 cho s¶n xuÊt Urª. Ngoµi ra cßn thùc hiÖn ®ãng n¹p NH3 th­¬ng phÈm. 6. X­ëng tæng hîp Urª: Lµ ®¬n vÞ SX trong d©y chuyÒn Urª cã nhiÖm vô s¶n xuÊt ®¹m Urª, CO2 láng-r¾n, Oxy, Nit¬. 7. X­ëng §iÖn: Lµ ®¬n vÞ s¶n xuÊt, vËn hµnh, söa ch÷a c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, ®­êng d©y, ®éng c¬ cña d©y chuyÒn chÝnh. NhËn vµ ph¸t ®iÖn lªn l­íi ®iÖn Quèc gia. 8. X­ëng söa ch÷a (söa ch÷a hãa): Lµ ®¬n vÞ phô trî cã nhiÖm vô söa ch÷a, kÝch cÈu, th¸o vµ l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ c¬ khÝ, thùc hiÖn gia c«ng mét sè phô tïng chi tiÕt c¬ khÝ. 9. X­ëng §o l­êng-Tù ®éng hãa: Lµ ®¬n vÞ s¶n xuÊt phô trî cã nhiÖm vô qu¶n lý vµ söa ch÷a toµn bé c¸c thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é, ¸p suÊt, l­u l­îng, dÞch ®iÖn, nång ®é dïng trong qu¸ tr×nh khèng chÕ s¶n xuÊt, chÕ t¹o vµ kiÓm ®Þnh mét sè thiÕt bÞ ®o. Ngoµi ra cßn cã c¸c ®¬n vÞ s¶n xuÊt ngoµi d©y chuyÒn, cã s¶n xuÊt vµ kinh doanh ®éc lËp c¸c s¶n phÈm kh¸c. PHẦN 2 L­u tr×nh c«ng nghÖ trong c«ng ty X­ëng t¹o khÝ Làm sạch khí Khö H2S thÊp ¸p I II III IV V VI M¸y nÐn 6 cÊp ChuyÓn hãa CO Khö H2S trung ¸p Khö CO2 Khö vi l­îng b»ng dd ®ång Tæng hîp NH3 Tæng hîp Urª NÐn CO2 Urª (NH2)2CO NH3 200at CO2 200at KB§ KTC H2, N2 thuyÕt minh l­u tr×nh : Víi ®Æc ®iÓm c«ng nghÖ s¶n xuÊt ure ë C«ng ty Ph©n ®¹m vµ Hãa chÊt Hµ B¾c ®i tõ khÝ hãa than nguyªn liÖu r¾n, qu¸ tr×nh khÝ hãa ë kh©u t¹o khÝ sö dông nguyªn liÖu chÝnh lµ than côc, h¬i n­íc vµ kh«ng khÝ. Theo thiÕt kÕ, c«ng nghÖ dïng than côc cì 50 .. 100 mm ®Ó chÕ t¹o khÝ than, sau nµy dïng than cì phæ biÕn 25 .. 100 mm, ®Ó tiÕt kiÖm h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm hiÖn nay dïng c¶ than cì 12 .. 25 mm. B×nh qu©n mçi ngµy ch¹y m¸y b×nh th­êng tiªu tèn kho¶ng 400 .. 450 tÊn than. Qu¸ tr×nh khÝ hãa than nguyªn liÖu nh­ sau: h¬i n­íc 5 at, nhiÖt ®é 250oC ®­îc cÊp tõ Nhµ m¸y NhiÖt ®iÖn tíi, kh«ng khÝ ®­îc qu¹t thæi vµo, ®i qua tÇng than nãng ®á trong lß khÝ hãa (nhiÖt ®é kho¶ng 1100oC) thùc hiÖn c¸c ph¶n øng khÝ hãa: 2C + O2 = 2CO + Q C + O2 = CO2 + Q 2CO + O2 = 2CO2 + Q C + H2O = CO + H2 + Q C + 2H2O = CO2 + Q +2H2 Vµ mét sè ph¶n øng kh¸c, s¶n phÈm thu ®­îc lµ hçn hîp c¸c khÝ CO, CO2, H2, N2,H2S, CH4 gäi lµ hçn hîp khÝ than Èm. Môc ®Ých cña qu¸ tr×nh khÝ hãa than chØ lµ nh»m thu ®­îc hçn hîp H2 vµ N2 theo tû lÖ 3:1 lµm nguyªn liÖu cho qu¸ tr×nh tæng hîp NH3. V× vËy hçn hîp khÝ than Èm cÇn ®­îc lµm s¹ch bôi (nhê c«ng ®o¹n röa khÝ than vµ läc bôi b»ng ®iÖn), khÝ than sau khi qua läc bôi ®iÖn ®­îc ®­a tíi c«ng ®o¹n khö H2S thÊp ¸p. Trong c«ng ®o¹n nµy, khÝ than Èm ®­îc qua hÖ thèng qu¹t ®Ó n©ng ¸p suÊt ®i vµo th¸p khö H2S, khÝ H2S trong hçn hîp khÝ than Èm ®­îc hÊp thô b»ng dung dÞch keo tananh, sau khi ra khái th¸p hµm l­îng H2S gi¶m xuèng cßn < 150 mg/m3, ®­îc ®­a vµo ®o¹n I cña m¸y nÐn khÝ nguyªn liÖu H2-N2 6 cÊp. DÞch tananh sau hÊp thô ®­îc ®­a ®i t¸i sinh vµ quay trë l¹i th¸p hÊp thô, bät l­u huúnh ®­îc thu l¹i ®Ó chÕ s¶n phÈm phô lµ l­u huúnh r¾n. Hçn hîp khÝ than sau khi khö H2S thÊp ¸p ®­îc ®­a vµo ®o¹n I cña m¸y nÐn 6 cÊp ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh nÐn n©ng ¸p, khÝ than ra ë ®o¹n III cã ¸p suÊt 2,1 MPa, nhiÖt ®é ≤ 40oC ®­îc ®­a tíi c«ng ®o¹n chuyÓn hãa CO. C«ng ®o¹n nµy cã nhiÖm vô dïng h¬i n­íc cao ¸p ®Ó chuyÓn hãa hÇu hÕt khÝ CO cã trong khÝ than Èm thµnh CO2 vµ H2 nhê hÖ xóc t¸c Co-Mo. KhÝ sau khi chuyÓn hãa ®­îc gäi lµ khÝ biÕn ®æi, cã hµm l­îng CO < 1,5%, ®­îc ®­a qua hÖ thèng khö H2S trung ¸p, còng sö dông dung dÞch keo tananh ®Ó hÊp thô nh­ng ë ¸p suÊt cao h¬n. Sau khi khö H2S trung ¸p, khÝ biÕn ®æi ®­îc tiÕp tôc ®i khö CO2 b»ng dung dÞch kiÒm kali nãng c¶i tiÕn, ®ång thêi thu håi khÝ CO2 cho qu¸ tr×nh tæng hîp ®¹m ure vµ s¶n xuÊt CO2 r¾n, láng. KhÝ tinh chÕ sau khi khö CO2 ®­îc ®­a vÒ ®o¹n IV cña m¸y nÐn, nÐn ®Õn ¸p suÊt 12,5 MPa, ®­a sang c«ng ®o¹n tinh chÕ vi l­îng b»ng dung dÞch amoniac acetat ®ång vµ dung dÞch kiÒm. Do qu¸ tr×nh tæng hîp NH3 ®ßi hái hµm l­îng c¸c chÊt g©y ngé ®éc xóc t¸c nh­ CO, CO2, H2S vµ O2 lµ nhá nhÊt, v× vËy c«ng ®o¹n nµy sö dông dung dÞch ®ång vµ dung dÞch kiÒm nh»m khö tèi ®a c¸c chÊt ®ã. Ra khái c«ng ®o¹n, khÝ tinh chÕ cßn l¹i l­îng H2S, CO vµ CO2 rÊt nhá, d­íi 20 PPm ®­îc gäi lµ khÝ tinh luyÖn sÏ ®­îc ®­a ®i tæng hîp NH3. KhÝ tinh luyÖn víi thµnh phÇn chñ yÕu lµ H2 vµ N2 tû lÖ 3:1 vµo ®o¹n VI m¸y nÐn, sau khi ra khái m¸y nÐn, hçn hîp khÝ cã ¸p suÊt 31,5 MPa qua c¸c c«ng ®o¹n lµm l¹nh, ph©n ly råi ®­a vµo th¸p tæng hîp NH3. D­íi t¸c dông cña xóc t¸c Fe sÏ x¶y ra ph¶n øng tæng hîp: N2 + 3H2 = 2NH3 + Q. NH3 h×nh thµnh ë tr¹ng th¸i khÝ, sau khi qua lµm l¹nh, ng­ng tô, ph©n ly sÏ thu ®­îc NH3 láng cã nång ®é 99,8%, gi¶m ¸p xuèng 2,4 MPa råi chøa vµo kho cÇu. Tõ kho cÇu, NH3 láng ®­îc hÖ thèng b¬m cao ¸p, n©ng ¸p suÊt lªn 20 MPa, cïng víi khÝ CO2 tõ qu¸ tr×nh khö CO2 trong khÝ biÕn ®æi còng ®­îc nÐn ®Õn 20 MPa ®­a vµo th¸p tæng hîp ure. Trog th¸p tæng hîp víi nhiÖt ®é 190oC vµ ¸p suÊt 20 MPa, x¶y ra ph¶n øng tæng hîp ure: 2NH3 + CO2 = (NH2)2CO + H2O + Q Thùc chÊt ph¶n øng tiÕn hµnh theo 2 giai ®o¹n rÊt nhanh: - giai ®o¹n t¹o dÞch cacbamat: 4NH3 + 2CO2 + H2O = 2NH4COONH2 + 38.000 kcal/kmol - giai ®o¹n dÞch cacbamat t¸ch n­íc t¹o thµnh ure: NH4COONH2 = (NH2)2CO + H2O + 6.800 kcal/kmol HiÖu suÊt ph¶n øng kho¶ng 65 .. 68%. Qu¸ tr×nh tæng hîp ure mang tÝnh tuÇn hoµn toµn bé: toµn bé NH3 vµ CO2 d­ ch­a ph¶n øng ®­îc ®­a trë l¹i ®Çu hÖ thèng. DÞch ph¶n øng (dÞch cacbamat amon) cã nång ®é thÊp (30%) qua c¸c c«ng ®o¹n ph©n gi¶i vµ c« ®Æc ®Ó t¸ch NH3 ch­a ph¶n øng ®­a trë l¹i th¸p tæng hîp, ®ång thêi nång ®é ure còng t¨ng lªn (99,8%) vµ ®­îc ®­a vµo th¸p t¹o h¹t. Nhê lùc ly t©m cña vßi phun, dßng ure bÞ c¾t ngang vµ r¬i xuèng t¹o thµnh c¸c h¹t. Qu¹t giã ®Æt trªn ®Ønh th¸p hót giã lµm nguéi h¹t ure trong qu¸ tr×nh r¬i. H¹t ure r¬i xuèng phÔu ë ®¸y th¸p qua hÖ thèng b¨ng t¶i ®­îc tiÕp tôc lµm nguéi råi ®Õn c«ng ®o¹n ®ãng bao thµnh phÈm råi chuyÓn vµo kho. PHẦN 3 CÁC PHÂN XƯỞNG CHÍNH TRONG NHÀ MÁY A-XƯỞNG TẠO KHÍ I. NhiÖm vô. ChÕ khÝ nguyªn liÖu cho qu¸ tr×nh tæng hîp NH3. §Ó tæng hîp ®­îc NH3 ta ph¶i ®i tõ H2 vµ N2. Nguån H2 vµ N2 cã thÓ lÊy tõ khÝ thiªn nhiªn, dÇu Mazuts, than cèc, than antraxit,… Mçi mét nguån nguyªn liÖu kh¸c nhau sÏ cã mét ph­¬ng ph¸p tæng hîp kh¸c nhau. Víi vÞ trÝ cña nhµ m¸y Ph©n ®¹m vµ Hãa chÊt Hµ B¾c, sö dông than antraxit lµm nguyªn liÖu lµ phï hîp nhÊt. II. Nhiªn liÖu vµ c«ng nghÖ chÕ khÝ than Èm. II.1. Nhiªn liÖu: - Than Antraxit. - ChÊt khÝ hãa: kh«ng khÝ vµ h¬i n­íc. II.2. C«ng nghÖ chÕ khÝ than Èm: ChÕ hãa khÝ than Èm b»ng ph­¬ng ph¸p gi¸n ®o¹n lß tÇng cè ®Þnh, gåm hai giai ®o¹n chÝnh: - Giai ®o¹n t¨ng nhiÖt (giai ®o¹n thæi giã): dïng kh«ng khÝ ®Ó t¨ng nhi