CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY
Tải bản đầy đủ - 0trang
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
- Công suất: 800.000 tấn Ure/năm
- Sản xuất phân đạm hạt đục có chất lượng cao theo công nghệ hiện đại nhất
từ các nước Đan Mạch, Ý, Nhật Bản và các thiết bị dây chuyền sản xuất hoàn
toàn nhập khẩu từ các nước tiên tiến của EU.
- Chất lượng sản phẩm đáp ứng theo tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc Tế.
1.2 Quy mô nhà máy
1.2.1 Các phân xưởng cơng nghệ chính
Nhà máy Đạm Cà Mau bao gồm 3 cụm phân xưởng công nghệ chính:
- Cụm phân xưởng sản xuất Ammonia có cơng suất 1350 tấn/ngày.
- Cụm phân xưởng sản xuất Urea từ Ammonia và tạo hạt với công suất 2385
tấn hạt Urea/ngày.
- Cụm phân xưởng phụ trợ cung cấp khí, nước, hơi nước và xử lý nước thải.
1.2.2 Các cụm công nghệ trong các phân xưởng
Phân xưởng Ammonia bao gồm:
- Thiết bị khử lưu huỳnh của khí nguyên liệu.
- Các thiết bị reforming sơ cấp, thứ cấp và nồi hơi thu hồi nhiệt.
- Các thiết bị chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp.
- Thiết bị tách CO2.
- Thiết bị Methan hóa.
- Thiết bị tổng hợp Ammonia.
- Q trình làm lạnh.
Phân xưởng Urea bao gồm:
4
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
- Máy nén CO2 và các bơm cao áp.
- Cụm cao áp.
- Cụm trung áp.
- Cụm thấp áp.
- Cụm chân không.
- Cụm xử lý nước ngưng công nghệ.
- Cụm thu hồi nước ngưng.
- Mạng hơi nước.
-Mạng nước rửa.
- Đuốc.
Phân xưởng tạo hạt bao gồm
- Thiết bị tạo hạt.
- Tháp rửa bụi.
- Máy nghiền urea.
- Sàng phân loại kích thước.
Phân xưởng phụ trợ bao gồm:
- Hệ thống nước thô –nước sinh hoạt –nước khử khoáng.
- Nước hàng rào.
- Hệ thống nước làm mát.
- Hệ thống khí nén –khí điều khiển –nitơ.
5
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
- Hệ thống phân phối khí tự nhiên.
- Hệ thống tồn chứa ammonia.
- Hệ thống xử lý nước thải nhiễm dầu.
- Hệ thống sử lý nước thải sinh hoạt.
- Hệ thống đuốc đốt.
II. Tổng quan về phân xưởng Ammonia
2.1 Giới thiệu chung
Trong nhà máy, ammonia được sản xuất từ khí tổng hợp chứa hydro và
nitơ với tỉ lệ xấp xỉ 3/1.
Bên cạnh các hợp chất trên, khí tổng hợp còn chứa một lượng khí trơ
như Ar và CH4 ở một giới hạn nào đó.
Nguồn cung cấp H2 là nước và khí hydrocarbon trong khí tự nhiên.
Nguồn cung cấp N2 là khơng khí. Bên cạnh ammonia, nhà máy còn sản suất
CO2, nguồn cung cấp CO2 là từ các hydrocarbon trong khí tự nhiên.
Hoạt động của nhà máy ammonia được minh họa như hình dưới đây:
Khí tự nhiên
Nước
Khơng khí
Hơi nước
XƯỞNG
AMMONIA
Ammonia NH3
Cabon dioxit CO2
Điện
Những ranh giới trách nhiệm của Phân xưởng ammonia là:
6
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
- Đầu vào của hệ thống cung cấp khí ngun liệu.
- Đầu vào của máy nén khơng khí cho thiết bị reforming thứ cấp.
- Đầu ra của các bơm sản phẩm Ammonia.
- Đầu ra của thiết bị tách CO2.
Trong phạm vi ranh giới trách nhiệm thiết kế phân xưởng bao gồm các
thiết bị sau:
Cụm 200:
- Thiết bị khử lưu huỳnh.
- Các thiết bị reforming sơ cấp, thứ cấp và các nồi hơi thu hồi nhiệt.
- Các thiết bị chuyển hoá ở nhiệt độ cao và thấp.
Cụm 300:
- Thiết bị tách CO2.
- Methan hố.
Cụm 500:
- Chu trình tổng hợp Ammonia và hệ thống làm lạnh.
2.2 Nguyên liệu và Nhiên liệu
Khí nguyên liệu và nhiên liệu cho phân xưởng ammonia là khí tự nhiên có
thành phần như sau:
Bảng 2.1 Thành phần khí nguyên liệu đầu vào
Thành phần, mole %
Thiết Kế
Dự phòng
C1
77.66
73.13
C2
7.38
2.91
C3
3.53
1.52
7
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
i-C4
0.79
0.44
n-C4
0.72
0.35
i-C5
0.23
0.17
n-C5
0.12
0.1
C6
0.15
0.24
CO2
8.00
18.41
N2
1.42
2.73
Nước, mg/Nm3
80
Thủy Ngân, mg/Nm3, tối đa
0.01
Lưu huỳnh, mg/Nm3
H2S, tối đa
10
Mercaptans, tối đa
11
79
Bảng 2.2 Nhiệt độ áp suất nguyên liệu đầu vào
Tối Thiểu
Áp suất, Mpag
Nhiệt độ, °C
Thiết Kế
3.92
4.4
28
75
Thiết kế cho nguồn khí từ nguồn PM3-CAA.
Nhà máy được thiết kế để có thể vận hành với nguồn khí từ B&52, tuy
nhiên hiệu suất và cơng suất cần được điều chỉnh. Thể tích và khối lượng xúc tác
hydro hóa lưu huỳnh hữu cơ chỉ được thiết kế riêng với thành phần khí thiết kế.
2.3 Sản phẩm và đặc tính sản phẩm
2.3.1 Ammonia sản phẩm
Cơng suất (100% NH3)
1350 MTPD
8
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
Thông số kỹ thuật của sản phẩm:
Trạng thái: Lỏng
NH3, nồng độ tối thiểu: 99.8 wt%
Hàm lượng nước và tạp chất, tối đa: 0.20 wt%
Hàn lượng Dầu, tối đa:
5 ppm wt.
Bảng 2.3 Nhiệt độ áp suất sản phẩm
Đến Urea
Áp suất, MPag
Nhiệt độ, °C
Đến Bồn chứa
BìnhThường
ThiếtKế
Tối Đa
ThiếtKế
2.45
3.0
0.5
2.5
25
75
-32
75
2.3.2 CO2 sản phẩm
Cơng suất thiết kế (100% CO2): 1790tấn/ngày (MTPD)
Trạng Thái :
Khí
CO2, Tối thiểu:
99.0 vol% (khơ)
Hàm lượng tạp chất (bao gồm Hydro), Tối đa:
9
1.0 vol% (khô)
Báo cáo thực tập
Chương II
Nhà máy Đạm Cà Mau
QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ VÀ LƯU TRÌNH
Sơ đồ cơng nghệ
Miêu tả tóm tắt sơ đồ công nghệ
Các công đoạn cần thiết để sản xuất ammonia từ các nguồn nguyên
liệu đã được đề cập:
- Nguồn khí tự nhiên nguyên liệu được khử lưu huỳnh trong cụm khử
lưu huỳnh bao gồ m thiế t bị Hydro hó a hợ p chấ t hữ u cơ chứ a lưu huỳ nh (3)
và thiế t bị hấ p thụ H2S (4) bằ ng xú c tá c ZnO. Sau khi ra khỏ i cụ m khử lưu
huỳ nh, dò ng khí nguyên liệ u có hà m lượ ng lưu huỳ nh rấ t thấ p, tới hàm
lượng phần triệu (<0,05 ppm).
- Khí nguyên liệu đã được khử lưu huỳnh thực hiện phản ứng
Reforming với hơi nước và khơng khí tạo thành khí cơng nghệ trong thiế t bị
Reforming sơ cấ p (5) và Reforminh thứ cấ p (6). Thành phần khí cơng nghệ
chủ yếu các khí như : H2, N2, CO, CO2 và hơi nước.
- Trong cơng đoạn làm sạch khí, CO được chuyển hóa thành CO2 trong
thiế t bị chuyể n hó a CO ở nhiệ t độ cao (8) và nhiệ t độ thấ p (9) . Sau đó CO2
được tách ra khỏi khí công nghệ tại thiế t bị tách CO2 (11) bằ ng dung dị ch
10
Báo cáo thực tập
Nhà máy Đạm Cà Mau
MDEA. Dung dị ch MDEA sau khi hấ p thụ CO2 sẽ đượ c nhả hấ p thụ (12),
(13), (14).
- CO và CO2 còn lại trong khí đầu ra cụm tách CO2 được chuyển hóa
thành CH4 trong thiết bị methan hóa (15) bằng phản ứng với H2 trước khi khí
tổng hợp đi vào cụm tổng hợp ammonia.
- Khí tổng hợp được nén sau đó được đưa vào tháp tổng hợp Ammonia
(16), tại đây xảy ra phản ứng tổng hợp Ammonia.
.
II. Các cơng đoạn chính
2.1 Khử lưu huỳnh
2.1.1 Cơng nghệ tổng quát
Khí nguyên liệu NG chứa 15ppm về thể tích các hợp chất lưu
huỳnh.Nguồn khí ngun liệu dự phòng có thể chứa tới 55 ppm. Do xúc tác
reforming sơ cấp và chuyển hóa CO ở nhiệt độ thấp rất nhạy cảm với S, nên
dòng NG phải được khử S trước khi vào Reforming sơ cấp.
Do khí nguyên liệu chứa lưu huỳnh ở 2 dạng H2S (Vô cơ) và các hợp chất
hữu cơ chứa lưu huỳnh nên công đoạn khử lưu huỳnh được thực hiện theo hai
bước. Các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh được chuyển thành H2S trong thiết bị
hydro hóa (R04201), sau đó H2S được hấp thụ trong tháp hấp thụ R04202A/B.
Sau công đoạn khử lưu huỳnh hàm lượng S trong khí ngun liệu đạt <
0.05ppm.
2.1.2 Hydro hóa
Xúc tác thứ nhất (TK-250) trong cụm khử lưu huỳnh là CobanMolypden.
TK-250 được dùng cho phản ứng hydro hoá.
11