lịch sử hình thành và phát triển của công ty phân đạm và hoá chất hà bắc

PHẦN I
KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHÀ MÁY PHÂN ĐẠM HÀ BẮC.
1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY PHÂN
ĐẠM VÀ HOÁ CHẤT HÀ BẮC.
Nhà máy phân đạm Hà Bắc (Công ty TNHH Một thành viên Phân đạm và
Hoá chất Hà Bắc hiện nay) được Nhà nước Việt Nam phê chuẩn thiết kế xây
dựng ngày 20/7/1959.
Quý I năm 1960 bắt đầu khởi công xây dựng Nhà máy Phân đạm Hà Bắc.
Ngày 18/02/1960 đổ mẻ bê tông đầu tiên xây dựng công trình. Trong quá trình
xây dựng, ngày 03/01/1963, đồng chí Phạm Văn Đồng lúc bấy giờ là Thủ tướng
Chính Phủ đã về thăm công trình xây dựng.
Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được Nhà nước Trung Quốc giúp xây dựng bằng
sự viện trở không hoàn lại. Toàn bộ máy móc thiết bị đều được chế tạo từ Trung
Quốc và được đưa sang phía Việt Nam.
Theo thiết kế ban đầu, Nhà máy bao gồm 3 khu vực chính:
• Xưởng Nhiệt điện: Công suất thiết kế 12.000 kW.
• Xưởng Hoá: Công suất thiết kế 100.000 tấn Urê/năm.
• Xưởng Cơ khí: Công suất thiết kế 6.000 tấn Urê/năm.
Ngoài ra còn một số các phân xưởng phụ trợ khác, song chủ đạo vẫn là sản
xuất phân đạm.
Ngày 03/02/1965, khánh thành xưởng Nhiệt điện.
Ngày 19/5/1965, phân xưởng Tạo khí đốt thử than thành công.
Ngày 01/6/1965, xưởng Cơ khí (nay là Công ty Cơ khí Hoá chất Hà Bắc) đi
vào sản xuất. Dự định ngày 02/9/1965 khánh thành Nhà máy chuẩn bị đưa vào
sản xuất. Song, do chiến tranh phá hoại của Đế quốc Mỹ, ngày 20/8/1965, Chính
phủ đã quyết định ngừng sản xuất, chuyển xưởng Nhiệt điện thành Nhà máy
Nhiệt điện (trực thuộc Sở Điện lực Hà Bắc) kiên cường bám trụ sản xuất và
cung cấp điện lên lưới điện Quốc gia. Chuyển xưởng Cơ khí thành Nhà máy Cơ
khí sơ tán về Yên Thế tiếp tục sản xuất phục vụ kinh tế và Quốc phòng. Thiết bị
xưởng Hoá được tháo dỡ và sơ tán sang Trung Quốc.
Ngày 01/3/1965, Thủ tướng Chính phủ quyết định khởi công phục hồi Nhà

máy trước đây theo thiết kế ban đầu là sản xuất nitrat amon (NH
4
NO
3
) nay
- 1 -
chuyển sang sản xuất urê có chứa 46,6 % nitơ với công suất 60.000 tấn
NH
3
/năm và 10 vạn tấn urê/năm.
Ngày 01/5/1975, Chính phủ quyết định hợp nhất Nhà máy Nhiệt điện, Nhà
máy Cơ khí, Xưởng Hoá thành Nhà máy Phân đạm Hà Bắc trực thuộc Tổng cục
Hoá chất.
Tháng 6/1975, việc xây dựng và lắp máy cơ bản hoàn thành, đã tiến hành thử
máy đơn động, liên động và thử máy hoá công.
Ngày 28/11/1975, sản xuất thành công NH
3
lỏng.
Ngày 12/12/1975, sản xuất ra bao đạm đầu tiên.
Ngày 30/10/1977, đồng chí Đỗ Mười, Phó Thủ tướng Chính phủ cắt băng
khánh thành Nhà máy phân đạm Hà Bắc.
Năm 1977, chuyên gia Trung Quốc về nước, Công ty phải tự chạy máy.
Trong những năm từ 1977 – 1990, sản lượng urê thấp. Sản lượng năm thấp
nhất là 9.890 tấn urê (năm 1981).
Tháng 10/1988, Nhà máy được đổi tên thành Xí nghiệp liên hiệp Phân đạm và
Hoá chất Hà Bắc theo Quyết định số 445/HB-TCCB TLĐT ngày 07/10/1988
của Tổng cục Hoá chất với phương thức hạch toán kinh doanh XHCN theo cơ
chế sản xuất hàng hoá.
Từ 1991 đến nay, cùng với việc tăng cường quản lý, XN đã nối lại quan hệ
với Trung Quốc, từng bước cải tạo thiết bị công nghệ, sản lượng urê tăng lên rõ

rệt Từ năm 1993 đến nay sản lượng urê liên tục vượt công suất thiết kế ban đầu.
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
- 2 -
- 10 tháng năm 2002: 81.393 tấn.
Năm 1993, để phù hợp với quá trình đổi mới của đất nước trong thời kỳ đổi
mới theo hướng kinh tế thị trường, ngày 13/02/1993, XNLH Phân đạm và Hoá
chất Hà Bắc theo Quyết định số 73/CNNG-TCT, Công ty trực thuộc Tổng Công
ty Phân bón và Hoá chất cơ bản (nay là Tổng công ty Hoá chất Việt Nam –
VINACHEMCO) về mặt sản xuất, kinh doanh, trực thuộc Bộ Công nghiệp nặng
(nay là Bộ Công nghiệp) về quản lý Nhà nước.
Ngày 23/9/1999, Chính phủ hai nước Việt Nam và Trung Quốc đã ký hợp
đồng cải tạo kỹ thuật dây chuyền sản xuất điện - đạm, nâng công suất phát điện
lên 30.000 kWh, sản lượng NH
3
là 9 vạn tấn/năm, sản lượng urê là 15 vạn
tấn/năm, với tổng đầu tư là
≈
35 triệu USD.
Hiện nay, công ty Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc lấy tên là Công ty TNHH

Một thành viên phân đạm và hoá chất Hà Bắc
Tên giao dịch: Công ty Phan Đạm và Hoá chất Hà Bắc
Tên giao dịch Quốc Tế: Habac Nitrogenous Fertilizer and Chemical Company
Limited.
Tên viết tắt tiếng Anh: Hanichemco.
2. GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH TỔ CHỨC CỦA CÔNG TY.
Hiện nay cơ cấu tổ chức quản lý của Công ty được tổ chức theo mô hình trực
tuyến chức năng với cấp quản lý cao nhất là Giám đốc, giúp việc cho Giám đốc
là các Phó Giám đốc có nhiệm vụ giúp Giám đốc điều hành hoạt động sản xuất,
kinh doanh trên các lĩnh vực được phân công và thay thế điều hành khi Giám
đốc đi vắng.
2.1. Khi mới thành lập:
Theo quyết định 178/TC-HC ngày 29/1/1975 cơ cấu tổ chức quản lý của nhà
máy là:
+ 01 Giám đốc.
+ 04 Phó giám đốc.
+ 07 Đơn vị sản xuất trực tiếp.
+ 01 Trung tâm điều độ sản xuất.
+ 16 Phòng ban chức năng.
2.2. Cơ cấu tổ chức quản lý hiện tại:
Trong quá trình phát triển của công ty, cơ cấu quản lý tổ chức luôn được điều
chỉnh phù hợp với yêu cầu từng giai đoạn phát triển chung của đất nước. Hiện
nay cơ cấu tổ chức quản lý của công ty được tổ chức theo mô hình trực tuyến,
- 3 -
chức với cấp quản lý cao nhất là Giám đốc, giúp việc cho giám đốc là các phó
giám đốc có nhiệm vụ giúp giám đốc điều hành hoạt động sản xuất kinh doanh
trên các lĩnh vực do Giám đốc yêu cầu.
Các phòng ban chức năng trực thuộc Công ty gồm:
- Khối phòng ban kỹ thuật:
• Phòng Kỹ thuật Công nghệ;

• Phòng Điều độ sản xuất;
• Phòng Cơ khí;
• Phòng Kỹ thuật An toàn;
• Phòng KCS;
• Phòng Thường trực dự án;
• Phòng Điện – Đo lường - Tự động hoá.
- Khối phòng ban nghiệp vụ:
• Phòng Kế hoạch;
• Phòng KT – TK – TC;
• Phòng Tổ chức nhân sự;
• Phòng Thị trường;
• Phòng Vật tư - Vận tải;
• Phòng BVQS;
• Phòng đời sống;
• Văn phòng Công ty.
- Các đơn vị trực thuộc Công ty:
• Xưởng Nước;
• Phân xưởng Than;
• Xưởng Nhiệt;
• Xưởng Tạo khí;
• Xưởng Tổng hợp NH3;
• Xưởng Tổng hợp Urê;
• Xưởng Điện;
• Xưởng sửa chữa;
- 4 -
• Xưởng NPK;
• Nhà máy Than hoạt tính;
• XN Giấy đế;
• XN 26/3;
• Xưởng Đo lường - Tự động hoá;

3. CHỨC NĂNG CỦA CÁC ĐƠN VỊ SẢN XUẤT
- Phân xưởng than: Là đơn vị sản xuất phụ trợ nằm trong dây chuyền sản
xuất urê có nhiệm vụ tiếp nhận than từ xà lan, chuyển tải than từ Cảng
vào kho và cung cấp than cám cho Xưởng Nhiệt và than cục cho
Xưởng tạo khí.
- Xưởng Nước: Là đơn vị phụ trợ nằm trong dây chuyền sản xuất urê có
nhiệm vụ cung cấp nước nguyên, nước công nghiệp, nước tuần hoàn,
nước sinh hoạt và nước mềm cho đay chuyền chính đồng thời có nhiệm
vụ thải nước toàn Công ty.
- Xưởng Nhiệt: Là đơn vị sản xuất trong dây chuyền urê có nhiệm vụ sản
xuất hơi nước cấp cho sản xuất điện và sản xuất đạm.
- Xưởng Tạo khí: Là đơn vị sản xuất trong dây chuyền có nhiệm vụ sản
xuất chế khí than ẩm đạt tiêu chuẩn phù hợp với chỉ tiêu công nghệ cho
sản xuất NH3.
- Xưởng Tổng hợp Amoniac: Là đơn vị sản xuất trong dây chuyền urê có
nhiệm vụ sản xuất NH3 và CO2 cho sản xuất urê. Ngoài ra còn thực
hiện đóng nạp NH3 thương phẩm.
- Xưởng Tổng hợp urê: Là đơn vị sản xuất trong dây chuyền urê có
nhiệm vụ sản xuất đạm urê, CO2 lỏng - rắn, oxy, nitơ.
- Xưởng Điện: Là đơn vị sản xuất, vận hành, sửa chữa các thiết bị điện,
đường dây, động cơ của dây chuyền chính. Nhận và phát điện lên lưới
điện Quốc gia.
- Xưởng Sửa chữa (sửa chữa hoá): Là đơn vị phụ trợ có nhiệm vụ sửa
chữa, kích cầu, tháo và lắp đặt các thiết bị cơ khí, thực hiện gia công
một số phụ tùng chi tiết cơ khí.
- Xưởng Đo lường - Tự động hoá: Là đơn vị sản xuất phụ trợ có nhiệm
vụ quản lý và sửa chữa toàn bộ các thiết bị đo nhiệt độ, áp suất, lưu
lượng, dịch điện, nồng độ dùng trong quá trình khống chế sản xuất, chế
tạo và kiểm định một số thiết bị đo.
- 5 -

PHẦN II
LƯU TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URE
1. Sơ đồ khối lưu trình sản xuất Ure:
Không khí Hơi nước Hơi nước Tananh K
2
CO
3
0.49 Mpa 2,45MPa
Than cục

Tananh
CO
2
99%

Hơi nước
1.27 MPa
2. Thuyết minh lưu trình:
Với đặc điểm công nghệ sản xuất ure ở công ty phân đậm và hóa chất Hà Bắc
đi từ khí hóa than nguyên liệu rắn, quá trình khí hóa ở khâu tạo khí sử dụng
nguyên liệu chính là than cục, hơi nước và không khí. Theo thiết kế công nghệ
dùng than cục kích thước 50-100 mm để chế tạo khí than, sua này dùng than có
kích thước: 25-100 mm, để tiết kiệm và hạ giá thành hiện nay đã dùng than cục
cỡ 12-25 mm. Bình quân mỗi ngày chạy máy bình thường tiêu tốn hế 400-550
tấn than cục.
- 6 -
Lò khí hóa chế
tạo KTA
Biến
ĐổI CO

Khử
H
2
S
Khử
CO
2
Khử H
2
S thấp áp 1 2 3 4 5 6
Khử vi lượng
CO, CO
2
, H
2
S
Tổng hợp Urê
Kh
o
NH
3
Tổng hợp NH
3
Tạo
hạt
Đóng bao
Kho chứa sản phẩm
Quá trình khí than hóa than nguyên liêu như sau: hơi nước 0,49 Mpa nhiệt độ
250
0

C được cấp từ nhà máy nhiệt điện tới, không khí được cấp từ quạt không
khí tới, đi qua tầng than nóng đỏ (trong lò khí hóa) lò tạo khí ở nhiệt độ:
T~1100
o
C thực hiện các phản ứng tạo thành hỗn hợp các khí CO, CO
2
, H
2
S,
H
2
,N
2
, CH
4
gọi là hỗn hợp khí than ẩm. Các phản ứng hóa học chủ yếu xẩy ra
là:
2 C + O
2
= 2 CO + Q C + O
2
= CO
2
+ Q
CO + O
2
= CO
2
+ Q C + H
2

O = CO + H
2
– Q
C + CO
2
= 2 CO – Q C + 2 H
2
O = CO
2
+ 2 H
2
– Q
N
2
là khí trơ vào hỗn hợp khí theo không khí.
Mục đích của quá trình khí than chỉ nhằm thu được H
2
và N
2
theo tỷ lệ 3:1
làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH
3
. Vì thế hỗn hợp khí than ẩm cần
được làm sạch bụi (nhờ công đoạn rửa khí than và lọc bụi bằng điện), khí than
sau khi qua lọc điện được đưa qua công đoạn khử H
2
S thấp áp. Công đoạn khử
H
2
S theo thiết kế ban đầu sử dụng dung dịch ADA – Antraquinon Disunfic acid

(hiện nay đã dùng dung dịch keo Tananh) tính oxy hóa khử mạnh, hiệu suất khử
H
2
S cao. Khí than được qua hệ thống quạt để nâng áp suất để vào tháp khử H
2
S,
sau tháp khử hàm lượng H
2
S giảm xuống còn <150 mg/Nm
3
được đưa vào đoạn
I của máy nén khí nguyên liệu H
2
-N
2
6 cấp.
Dịch Tananh sau khi hấp thụ được đưa đi tái sinh và đưa trở lại quá trình hấp
thụ, bọt lưu huỳnh được thu lại chế thành sản phẩm phụ là lưu huỳnh răn.
Hỗn hợp khí than sau khử H
2
S thấp áp vào đoạn I máy nén 6 cấp để thực hiện
quá trình nén nâng áp suất, khí than ẩm ra đoạn III có áp suất P=2,1 MPa, nhiệt
độ < 40
0
C được đưa tới công đoạn biến đổi CO. Đầu tiên qua bộ phân ly dầu,
nước, sau đó qua 2 bộ lọc bằng than cốc để khử hết dầu, bụi, các tạp chất khác
rồi đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí biến đổi, sau đó hỗn hợp với hơi nước quá
nhiệt đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí than, ra khỏi bộ trao đổi nhiệt khí than
được hỗn hợp với khí than lạnh thành hỗn hợp khí có nhiệt độ 180
0

C-210
0
C, tỷ
lệ hơi nước khoảng 0,3; Đi vào đỉnh tháp lò biến đổi số I, lần lượt qua tầng chất
bảo vệ, tầng chống độc – chống oxy và tầng xúc tác biến đổi chịu lưu huỳnh.
Một phần khí CO bị chuyển hóa, nhiệt độ hỗn hợp khí 350-380
0
C đi ra khỏi đáy
lò biến đổi số I, đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí than, rồi đi vào bộ làm lạnh
nhanh I bằng nước ngưng. Hỗn hợp khí có nhiệt độ 180-210
0
C đi vào đoạn trên
lò biến đổi số II, tiếp tục tiến hành phản ứng chuyển hóa CO, nhiệt độ đạt 300-
320
0
C rồi đi ra và đi vào thiết bị làm lạnh nhanh II bằng nước ngưng tu, hỗn hợp
khí có nhiệt độ 180-210
0
C tiếp tục đi vào đoạn dưới của lò biến đổi CO số II,
- 7 -
phần CO còn lại tiếp tục được chuyển hóa. Khí biến đổi có nhiệt độ < 250
0
C và
[CO] <1,5 %. Ra khỏi lò biến đổi số II, đi vào thiết bị trao đổi khí biến đổi nhiệt
khí biến đổi, qua thiết bị đun sôi khí biến đổi của hệ thống tái sinh tăng áp dung
dịch khử CO
2
để thu hồi một lần nữa, sau đó đưa tới cương vị khử H
2
S trong khí

biến đổi.
Khí biến đổi tới đi vào dưới tháp hấp thụ, qua các tầng đệm H
2
S được hấp thụ
bởi dung dịch Tananh từ dội đỉnh tháp xuống.
Khí được phân ly bọt ở bộ khử bọt trên đỉnh tháp sau đó đi ra khỏi tháp hấp
thụ vào tháp phân ly, ở đây mù dịch Tananh cuốn theo khí được tách ra, khí tiếp
tục được đưa sang cương vị khử CO
2
bằng dung dịch kiểm nóng.
Khí biến đổi sau khi khử lưu huỳnh qua thiết bị trao đổi nhiệt, được gia nhiệt
bởi khí biến đổi đến, nhiệt độ tăng từ 40
0
C lên 90
0
C và đi vào phía dưới tháp hấp
thụ, khí sau khi khử CO
2
ra khỏi đỉnh tháp hấp thụ, qua thiết bị làm lạnh bằng
hơi nước, thiết bị phân ly rồi đi về đoạn IV máy nén khí nguyên liệu 6 cấp.
Khí tinh chế vào đoạn IV máy nén khí nguyên liệu được nén lên áp suất 12,5
Mpa đưa sang cương vị tinh chế vi lượng bằng dung dịch Amoniac Acetat đồng
và dung dịch kiềm. Quá trình tổng hợp NH
3
đòi hỏi hàm lượng các chất gây ngộ
độc xúc tác như CO, CO
2
, H
2
S và O

2
là nhỏ nhất. Công đoạn rửa đồng và rửa
kiềm nhằm khử tối đa các chất đó. Ra khỏi công đoạn này khí tinh chế còn
lượng rất nhỏ H
2
S và (CO +CO
2
) < 20 ppm được gọi là khí tinh luyện.
Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu N
2
và H
2
theo tỷ lệ 3:1 vào đoạn VI
của máy nén để tăng áp suất cho quá trình tổng hợp NH
3
. Khí tinh luyện ra máy
nén đoạn VI có áp suất P=31,5 Mpa được đưa qua bộ phân ly dầu, nước, sau đó
vào thiết bị 3 kết hợp, tại đây nó được kết hợp với khí tuần hoàn, được làm lạnh
khí lạnh và bằng NH
3
, giảm nhiệt độ xuống -2
0
C, các cấu tử lỏng như dầu, nước,
NH
3
bị ngưng tụ và phân ly, khí ra khỏi thiết bị 3 kết hợp được dẫn vào tháp
tổng hợp NH
3
lần 1, vừa để làm lạnh thành tháp đồng thời cũng nhận nhiệt của
phản ứng tổng hợp, ra khỏi tháp lần 1 trao đổi nhiệt với khí ra lần 2, nâng nhiệt

độ lên ~ 180
0
C, rồi vào tháp tổng hợp lần 2, cùng với sự có mặt của xúc tác sắt
Fe để tiến hành phản ứng tổng hợp. Phản ứng tổng quát của quá trình có thể biểu
diễn như sau:
N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
+ Q.
NH
3
tạo thành ở trạng thái khí, ra khỏi tháp được làm lạnh gián tiếp bằng
nước và ngưng tụ thành NH
3
lỏng qua phân ly 1 để tách NH
3
ngưng tụ ra khỏi
hỗn hợp khí, sau đó hỗn hợp khí này được đưa qua máy nén tuần hoàn turbine
nâng áp suất lên để bù phần áp suất bị giảm do phản ứng tổng hợp NH
3
là phản
ứng giảm thể tích và lượng khí NH
3
bị ngựng tụ sau bộ làm lạnh bằng nước. Ra
máy nén tuần hoàn hỗn hợp khí đi vào thiết bị 3 kết hợp, trọn lẫn với nguồn khí
mới từ máy nén khí nguyên liệu tới, tiếp tục đi từ trên xuống thực hiện quá trình
- 8 -

làm lạnh, ngưng tụ và phân ly, phần khí không ngưng tụ còn lại tiếp tục quay trở
lại tháp tổng hợp thực hiện chu trình tuần hoàn liên tục. NH
3
lỏng có nồng độ
99,8% được phân tách khỏi hệ thống bằng các thiệt bị phân ly, được giảm áp
xuống thấp 2,4 Mpa, qua thùng chứa trung gian được đưa ra kho chứa NH
3
lỏng
(kho cầu) là sản phẩm cuối cùng của quá trình tổng hợp NH
3
.
Từ kho cầu NH
3
lỏng được cấp đến hệ thống bơm NH
3
cao áp, nâng áp suất
lên 20MPa, được đưa vào tháp tổng hợp ure.
Khí CO
2
được nhả ra từ tháp tái sinh CO
2
khu vực tinh chế khí, xưởng tổng
hợp NH
3
được đưa đến công đoạn nén khí CO
2
5 cấp – 836, khí CO
2
ra đoạn 3
có áp suất 3,3 MPa, được đi qua hệ thống khử H

2
S trong khí CO
2
, qua tháp khử
hàm lượng H
2
S giảm xuống còn <5ppm, được giảm áp xuống 2,4MPa, được
đưa đến tháp tổng hợp ure. Tại tháp tổng hợp, với nhiệt độ 190
0
C và áp suất
20MPa, phản ứng tổng hợp ure xảy ra, tiến hành theo 2 giai đoạn rất nhanh.
4NH
3
+ 2CO
2
+ H
2
O = 2NH
4
COONH
2
+ 38.000 Kcal/Kmol;
Sau đó, dung dịch CACbamat tách nước tạo thành ure:
NH
4
COONH
2
= (NH
2
)

2
CO + H
2
O + 6.800 Kcal/Kmol.
Rút gọn phản ứng trên ta có phản ứng tổng hợp:
2NH
3
+ CO
2
= (NH
2
)
2
CO + H
2
O + Q.
Hiệu suất của phản ứng đạt 65-68%.
Quá trình tổng hợp ure mang tính tuần hoàn toàn bộ: Toàn bộ NH
3
và CO
2
dư
được đưa trở lại đầu hệ thống. Dịch phản ứng (cacsbamat amon) có nồng độ
thấp 30%, qua các công đoạn phân giải và cô đặc để tách NH
3
chưa phản ứng
đưa trở lại tháp tổng hợp, đồng thời nồng độ ure cũng được tăng lên (99,8%) và
được đưa vào tháp tạo hạt. Quạt gió, (N=108.000 m
3
/h) đặt trên đỉnh tháp hút

gió làm nguội hạt ure trong quá trình rơi. Hạt ure rơi xuống phễu ở đáy tháp qua
hệ thống băng tải được tiếp tục làm nguội rồi đến công đoạn đóng bao, đóng
thành bao ure qui cách 50 kg/bao, rồi chuyển vào kho chứa sản phẩm.
Nhận xét: quá trình sản xuất ure là quá trình làm việc liên tục tuần hoàn, khép
kín.
- 9 -
PHẦN III
CÁC PHÂN XƯỞNG LIÊN QUAN
1. XƯỞNG TẠO KHÍ:
1.1. Nhiệm vụ:
Chế khí nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH
3
. Phân xưởng bao gồm các
cương vị chính sau:
+ Cương vị lò tạo khí.
+ Cương vị lọc bụi điện.
+ Cương vị bơm dầu cao áp.
+ Cương vị nước tuần hoàn.
+ Cương vi thu hồi nhiệt khí thổi gió.
1.2. Cương vị lò tạo khí 651:
Nhiệm vụ: sản xuất khí than ẩm. Bất kỳ một phương pháp tổng hợp NH
3
nào
cũng phải đi từ N
2
và H
2
. Để giải quyết nguồn nguyên liệu nói trên có thể chế
khí hỗn hợp hoặc chế riêng H
2

, N
2
rồi hỗn hợp lại với nhau.
Nguồn N
2
lấy từ không khí. H
2
có thể thu được từ khí thiên nhiên, khí lò cốc,
dầu Mazuts, than cốc, than antraxit… Có nhiều nguồn nguyền liệu khác nhau
cũng như cso nhiều cachs sản xuất khí nguyên liệu cho tổng hợp NH
3
nhưng ở
đây chỉ nêu phương pháp khí than bằng lò khí hóa tầng cố định theo phương
pháp khí hóa gián đoạn. phương pháp khí hóa gián đoạn có những ưu điểm như
sau:
+ Không dùng O
2
, vốn đầu tư thấp.
+ Có thể dùng được than cốc và than antraxit.
+ Thao tác đơn giản.
+ Lưu trình thiết bị công kềnh.
+ Cường độ khí hóa thấp.
+ Sản xuất không an toàn bằng các phương pháp khác.
+ Yêu cầu về than khá ngặt nghèo.
1.2.1. Nguyên lý quá trình khí hóa than ẩm:
Sản xuất khí hóa than ẩm tại cương vị 651 là quá trình khí hoá theo phương
pháp gián đoạn lò tầng cố định. Nguyên liệu là than cục được đưa vào từ đỉnh lò.
- 10 -
Chất khí hoá là không khí và hơi nước được đưa qua tầng nhiên liệu để tiến
hành khí hoá . Tro xỉ được thải ra ở cửa đáy lò.Trong lò khí hoá khi đưa chất khí

hoá qua tầng nhiên liệu để tiến hành phản ứng thì có sự phân tầng. Từ trên
xuống tầng nhiên liệu được phân tầng như sau:
• Tầng sấy
• Tầng chưng
• Tầng khí hoá( bao gồm tầng khử và tầng oxyhoá).
• Tầng xỉ
Các phản ứng chính xảy ra trong lò khí hoá:
2C +O
2
=2CO + Q
C +O
2
=CO
2
+ Q
CO + O
2
=CO
2
+ Q
C+ H
2
O =CO + H
2
– Q
C + CO
2
=2CO – Q
C + 2H
2

O = CO
2
+ 2H
2
– Q
Ngoài các phản ứng trên, trong tầng khí hoá còn xảy ra các phản ứng phụ sau:
C + 2H
2
= CH
4
+ Q
CO + 3H
2
= CH
4
+ H
2
O + Q
CO
2
+ 4 H
2
=CH
4
+ H
2
O + Q
S + H
2
= H

2
S.
Thành phần khí than ẩm như sau:
CO
2
CO H
2
O
2
CH
4
N
2
7 31,5 41 0,5 1 19
Trong thực tế trong thành phần khí than ẩm còn có chứa một lượng nhỏ H
2
S,
…
Chế khí than ẩm theo phương pháp gián đoạn bao gồm hai giai đoạn chính, đó
là giai đoạn thổi gió và giai đoạn chế khí.
Ở giai đoạn đầu dùng không khí thổi vào đáy lò, khí thu được phóng không ra
ngoài. Khi nhiệt độ tăng đến mức độ nhất định thì ngừng thổi gió bắt đầu đưa
hỗn hợp khí và hơi nước vào để chế khí than ẩm. Trong khoảng bắt đầu từ thổi
gió lần trước đến thỏi gió lần sau được gọi là một tuần hoàn làm việc. Để đảm
bảo an toàn và nâng cao sản lượng và chất lượng khí than, một tuần hoàn làm
việc bao gồm 5 giai đoạn:
- 11 -
• Giai đoạn thổi gió
• Giai đoạn thổi lên lần 1
• Giai đoạn thổi xuống

• Giai đoạn thổi lên lần 2
• Giai đoạn thổi sạch
Một tuần hoàn làm việc bao gồm 5 giai đoạn và kéo dài 175s. Trong đó thời
gian của giai đoạn thổi xuống là dài nhất. Thông thường phân phối thời gian một
tuần hoàn làm việc như sau:
Giai
doạn
Thổi gió
Thổi lên
lần 1
Thổi
xuống
Thổi lên
lần 2
Thổi
sạch
% 22 – 26 24 – 28 38 - 42 6 - 9 3 – 4
Giây 37 48 64 16 5
1.2.2. Lưu trình công nghệ:
a. Vận chuyển và cung cấp nguyên vật liệu
Nguyên vật liệu đầu vào là than cục, được phân làm 3 loại:
• Loại1: d=40-100mm
• Loại2: d=25-40mm
• Loại3: d=12-25mm
Mỗi loại than được phân bố cho các lò khác nhau để có thể áp dụng các
điều kiện công nghệ thích hợp của lò khí hoá cho từng cỡ hạt than.
Than được đưa vào lò qua Bunke. Hiện tại nhà máy đang sử dụng 10 lò
khí hoá, mỗi lò sử dụng hết 50 tấn than/ngày.
Trong 10 lò khí hoá có 8 lò mới cải tạo, đường kính lò d=3000mm và 2
lò cũ có đường kính 2750mm.

Sở dĩ có sự phân loại cỡ than như trên là để đảm bảo quá trình cháy của
than là đồng đều, cũng như tuận lợi cho quá trình khống chế nhiệt độ cho từng
lò.
b. Thuyết minh lưu trình công nghệ
Thổi gió: Nguồn không khí cung cấp cho quá trình thổi gió, để tăng nhiệt cho
lò khí hóa. Không khí được quạt gió đưa vào đường ống chung với áp suất
- 12 -
2800-3200 mm H
2
O được đưa qua tầng than nóng đỏ xẩy ra phản ứng cháy của
cacbon với O
2
của không khí. Nhiệt tích lại ở tầng than trong lò. Sau khi ra khỏi
lò đốt khí thổi gió được đi vào lò nhiệt thừa theo hướng từ trên xuống rồi qua
van ống khói phóng không hoặc đưa tới cương vị thu hồi khí thổi gió qua van
thu hồi.
Thổi lên lần 1: Hỗn hợp không khí và hơi nước qua tầng than nóng đỏ, chế
tạo được khí than ẩm qua lò đốt, qua lò hơi nhiệt thừa về van ba ngả đến túi rửa
rồi vào đường ống chung khí than qua tháp rửa, khí than đi từ dưới lên, nước
tuần hoàn dội xuống làm lạnh và làm sạch tiếp khí than ẩm và đi vào két khí
Thổi xuống: Sau giai đoạn chế khí thổi lên, để tránh tần lửa dịch lên gây kết
tảng, bám vách lò, người ta cho hơi nước đi vào từ đỉnh tháp lò đốt để tận dụng
nhiệt lò đốt ra ở đáy lò đốt và đưa vào đỉnh lò phát sinh. Hơi nước thổi từ trên
xuống đi qua tâng than. Khí than hình thành sau khi qua tần xỉ, mũ gió qua van
ba ngả vào túi rửa, ra đường ống chung khí than.
Thổi lên lần 2: Sau khi thổi xuống khí than còn lưu lại ở đáy lò, đương ống
phía đáy lò, người ta dùng hỗn hợp không khí và hơi nước thổi lên để đảm bảo
an toàn trước khi vào giai đoạn thổi gió. Lưu trình như thổi lên lần một nhưng
thời gian ngắn hơn.
Thổi sạch: Để thu hồi lượng khí than ẩm còn lưu lại trong thiết bị, ngưòi ta

dùng không khí để thổi sạch với lưu trình như thổi gió nhưng van ống khói đóng
để thu hồi khí than và đường ống chung.
1.2.3. Các thiết bị chính trong cương vị:
Lò phát sinh khí than
Số lượng: 8 lò.
Đường kính: Φ 2,745 m – 3 m.
Mỗi hệ thống gồm các thiết bị chính sau đây:
+ Lò phát sinh khí than: 01.
+ Lò đốt: 01.
+ Nồi đố hơi nhiệt thừa: 01.
+ Thủy phong túi rửa: 01.
+ Thủy phong lò đốt: 01.
Hệ thống lò 3-10 sử dụng hệ thống khống chế bằng máy vi tính sử dụng dầu
cao áp để khống chế quá trình đóng mở van cửa lò. Hệ thống lò 1,2 sử dụng hệ
thống không chế bằng máy tự động và đóng mở van bằng nước cao áp.
 Lò khí hóa UGI:
Đường kính: Φ = 2,745 m và 3 m.
- 13 -
Lò bao gồm 4 phần chính như sau:
 Nồi hơi vỏ kép:
H = 3961mm F = 13 m
2
Lượng nước chứa: 12m
3
Tác dụng: Chống hiện tượng nhiệt độ tầng nhiên liệu quá cao làm cho xỉ chảy
ra bám dính vào thành lò gây hiện tượng treo liệu, đồng thời sản xuất ra hơi
nước thấp áp 0,5-0,8at.
 Mũ gió: Làm bằng gang, cao 1400mm.
Tác dụng: Phân phối khí đều cho tầng than
- Loại cũ: Có hình bảo tháp, có đường kính vành lớn nhất Φ =1200mm,

mũ gió tầng trên cùng khoan 20 lỗ Φ =20, diện tích thông gió là 0,9m
2
.
- Loại mới: Có hình dẻ quạt có Φ = 2650mm, diện tích thông gió 1,5m
2
.
 Ghi lò
Có 2 loại:
- Loại cũ: Cơ cấu truyền động bằng giảm tốc hành tinh, điều chỉnh tốc
độ bằng bộ khống chế ZLK.
- Loại mới: Cơ cấu truyền động bằng giảm tốc biến tần, tốc độ trung
bình của ghi lò là 0,3-0,8 vòng/phút.
 Mâm tro
Tác dụng: để đỡ toàn bộ trọng lượng tầng xỉ tro và tầng nguyên liệu.
- Loại cũ: Trên mâm tro cố định 4 thanh gạt tro hình lưỡi liềm gọi là gờ
đẩy tro.
- Loại mới: Có 2 thanh gạt tro xuống phễu tro.
 Phễu tro
Có tác dụng chứa xỉ, được định kì tháo ra.
 Lò đốt
H =10880mm. Φ =3354mm.
Tác dụng:
- Thu hồi nhiệt khi thổi gió và thổi lên.
- Đốt triệt để CO và H
2
trong khí thổi gió
- Trữ nhiệt nhằm gia nhiệt cho hỗn hợp hơi nước ở giai đoạn chế khí
thổi xuống.
- Loại bỏ một phần bụi trong khí thổi gió và khí than ẩm thổi lên
- 14 -

Cấu tạo:Thiêt bị cấu tạo đơn giản, thân hình trụ tròn, có chóp trên, chóp
dưới. Vỏ làm bằng thép cuốn dày 8mm, phần hình trụ trên được xếp gạch chịu
nhiệt, phần chóp và hình trụ dưới được xây lót bằng gạch chịu lửa.
 Lò hơi nhiệt thừa
Tác dụng:
- Thu hồi nhiệt lượng của khí thổi gió và khí than ẩm thổi lên để sản xuất
hơi nước.
- Làm nguội khí thổi gió trước khi phóng không.
- Làm nguội khí than ẩm thổi lên trước khi đưa vào thuỷ phong túi rửa.
- Tách một lượng bụi trong khí thổi gió và khí than ẩm ở giai đoạn chế
khí thổi lên.
Cấu tạo:Hình trụ tròn, 2 mặt trên và dưới có gắn 2 mặt sàng để lồng ống
chùm.
Φ
ống
= 76 × 3; Φ
lỗ
= 2300; H
ống
=6000; H
lò
=11717; F
tn
= 480m
2;
 Thuỷ phong túi rửa
Tác dụng:
- Không cho khí than ẩm ở sau thuỷ phong túi rửa đi ngược trở lại lò khí
hoá gây nổ.
- Làm lạnh và rửa sơ bộ khí than ra lò trướ khi vào tháp rửa.

Cấu tạo:
- Ở trên hình tròn, dưới hình chóp nón.
- Đường ống khí vào cắm sâu ngập trong nước70mm, nay đã nâng lên
150mm.
- Đường kính túi rửa: 3000mm.
- Dung tích: 15m
3
, P
lv
= 700mmH
2
O; T
lv
= 80
o
C.
 Két khí
Tác dụng:
- Chứa khí than ẩm
- Trộn khí than các lò với nhau
- Có tác dụng cân bằng phụ tải hệ thống sản xuất, giúp các cương vị sau
ổn định phụ tải một cách liên tục.
Cấu tạo:
-
Hai tầng hình trụ tròn, 1 chụp chuông.
- 15 -
-
Dung tích: 10.000m
3
-

Tầng dưới chứa nước có đường kính Φ = 27928×14; H = 11312
-
Tầng trên chứa khí có đường kính Φ = 27016×6; H = 9590
-
Chụp chuông Φ = 26100×4; H = 9585
-
Chụp an toàn, van phóng không.
 Máy tự động hóa:
Tác dụng:
- Định kỳ đưa nước cao áp vào các xilanh thuy áp của các van thủy áp
của hệ thống lò làm các van đóng mỏ chính xác theo yêu cầu của giai
đoạn tuần hoàn chế khí.
- Trong trường hợp sự cố có thể nhanh chóng tự động bước vào trạng
thái ngừng máy hoàn toàn.
Cấu tạo: thân máy, cơ cấu truyền động biến tốc, xilanh thủy áp chính, đĩa chỉ
thị, cơ cấu đóng, mở tự động, cơ cấu an toàn.
 Máy khống chế vi tính kiểu HBY-V:
Phần chính được dùng bộ khống chế lập trình logich OMRON-C200H làm
máy chính. Máy có đủ tính năng về các mặt như: khống chế trình tự, khống chế
tự động cấp than, khống chế lưu lượng hơi nước vào lò, báo cánh khóa liên động
vị trí van có thể lập lại chương trình, xếp hàng thổi gió tự động… đồng thời có
hiện thị bằng số về các thông số như sau: chỉ tiêu giai đoạn, chỉ tiêu trạng thái
vận hành, ghi số tuần hoàn, thời gian của các giai đoạn, khống chế cương vị
phóng không. Đối với máy nạp liệu tự động thực hiện việc cắt chuyển tự động
và thủ công cũng như khống chế thủ công đối với gió lần 2, thêm N
2
lên, xuống
đều có thể khống chế riêng biệt được. Máy có khả năng tạm ngừng và tăng tốc,
có thể thực hiện việc khống chế bằng tay.
Chỉ tiêu kỹ thuật:

1. Điện áp cung cấp: ~ 220 V ± 10%.
2. Công suất tiêu thụ: ~ 50VA.
3. Nhiệt độ môi trường: 0 – 50
0
C.
4. Dung lượng đưa ra: 8A/24V – DC
5. Dòng điện đưa ra 4-20mA DC hoặc 0 – 10 mA DC.
6. Điện trở phụ tải của dòng: 400 – 800 Ω (4 – 20 mA).
i. 400 – 1500 Ω (0 – 10 mA).
- 16 -
7. Phạm vi đặt thời gian:
• Thổi lên lần 2: 10 – 20s.
• Thổi sạch: 0 – 10s.
• Thổi gió: 20 – 99s.
• Thổi lên lần 1: 20 – 99s.
• Thổi xuống: 20 – 99s.
• Cấp liệu: 0 – 44s.
• Thời gian thu hồi: 0 – thu hồi toàn bộ.
• Thêm N
2
: 0 – 10s.
8. Đường cong khống chế lưu lượng hơi nước vào lò là đường cong hình
thang có phạm vi tham số là:
• Độ mở lớn nhất: 0 – 99%.
• Độ mở nhỏ nhất: 0 – 99%.
• Thời gian cố định chiếm tỷ lệ %: 0 – 99%.
9. Có khả năng giữ được số liệu khi mất điện sau khi đóng máy số liệu
không bị mất.
10. Có thể tùy ý cắt chuyển việc thêm hay không thêm N
2,

tùy ý cắt chuyển
việc thêm hay không thêm gió lần 2 đồng thời còn có thể cưỡng chế việc
đóng hay mở van phóng không bất cứ lúc nào.
11. Máy còn có khả năng chế khí trơ.
1.3. Điều kiện công nghệ:
1.3.1. Lò 1 & 2:
Nhiệt độ đỉnh lò phát sinh khí than : 550 – 650
0
C, < 650
0
C.
Nhiệt độ lò đốt : <850
0
C.
Nhiệt độ ghi lò : <300
0
C.
Áp lực hơi nước thấp áp : >0,35 kg/cm
2
, < 0,8 kg/cm
2
Áp lực hơi nước cao áp : 7 – 9 kg/cm
2
,
Áp lực gió đường ống chung : 2800 – 3200 mmH
2
Lương lượng không khí thêm N
2
: < 2560 Hm
3

/h.
- 17 -
Lưu lượng hơi nước
+ Thổi lên
: 4,5 – 8 tấn/h.
+ Thổi xuống
: 5 – 9 tấn/h.
Lưu lượng không khí thổi gió : 12.000 – 18.000 Hm
3
/h.
Thành phần khí than yêu cầu
+ [CO + H
2
] : > 68%.
+ Tỷ lệ (CO + H
2
)/N
2
: 3,1 – 3,3.
+ Hàm lượng O
2
: < 0,5 %.
Thành phần CO
2
trong KTA
+ Thổi lên
: 7 – 8%.
+ Thổi xuống
: 4,5 – 5,5 %.
+ Thành phần C trong xỉ

: < 30%.
Độ cao tầng than cách cửa ra đỉnh lò : 3 – 4 viên gạch.
Độ cao két khí : Max: 9500 – Min: 3000
Mặt lò : Lửa màu hồng nhạt.
Tỷ lệ % máy khống chế tự động
+ Thổi gió
: 22 – 28%.
+ Thổi lên
: 25 – 27 %.
- 18 -
+ Thổi xuống
: 35 – 39 %.
+ Thổi lên lần 2
: 8 %.
+ Thổi sạch
: 3 %.
1.3.2. Lò 3 – 10:
Nhiệt độ đỉnh lò phát sinh khí than: : 320 – 420
0
C.
Nhiệt độ lò đốt : 320 – 420
0
C.
Nhiệt độ ghi lò : <300
0
C.
Áp lực dầu cao áp : 3,8 – 4,5 MPa.
Áp lực gió đường ống chung : 2800 – 3200 mmH
2
Lương lượng không khí thêm N

2
: < 3200 Hm
3
/h.
Lưu lượng hơi nước
+ Thổi lên
: 4,5 – 8 tấn/h.
+ Thổi xuống
: 5 – 9 tấn/h.
Lưu lượng không khí thổi gió : 18.000 – 25.000 Hm
3
/h.
Thành phần khí than yêu cầu
+ [CO + H
2
] : > 68%.
+ Tỷ lệ (CO + H
2
)/N
2
: 3,1 – 3,3.
+ Hàm lượng O
2
: < 0,5 %.
- 19 -
Thành phần CO
2
trong KTA
+ Thổi lên
: 6 – 8%.

+ Thổi xuống
: 4 – 6 %.
+ Thành phần C trong xỉ
: < 30%.
Khoảng lưu không : 2,6 – 3 m.
Độ cao két khí : Max: 9500 – Min: 3000
Tỷ lệ % máy khống chế tự động
+ Thổi gió
: 22 – 28% (42s).
+ Thổi lên
: 25 – 27 (48s)%.
+ Thổi xuống
: 35 – 39 (64s)%.
+ Thổi lên lần 2
: 8 % (15s).
+ Thổi sạch
: 3 % (6s).
1.4. Cương vị lọc bụi điện:
Phương pháp lọc khí bằng cơ học, phòng lắng bụi khí cồng kềnh, kém hiệu
quả và không thể tách được các phần tử có kích thước nhỏ bé. Dùng xyclon có
gọn gàng hơn nhưng tiều tốn nhiều năng lượng và bản thân thiết bị nhanh chóng
bị bào mòn.
Với yêu cầu thể khí với hàm lượng bụi ít nhất Công Ty dùng phương pháp
làm sạch khí bằng lọc điện. Với phương pháp này thể khí thu được với độ sạch
từ 90 – 95%, năng lượng tiêu hao nhỏ.
- 20 -
Nguyên lý quá trình: dưới tác dụng của điện thế các phân tử không khí phân
ly thành ion: các điện tử tích điện dương và các điện tử tích điện âm. Các ion
này dưới tác dụng của lực điện trường bắt đầu chuyển động về các điện cực trái
dấu. Do đó tốc độ chuyển động và động năng của các ion và điện tử tăng lên khi

tăng điện thế của điện trường.
Khi tốc độ của ion và điện tử bắt đầu vượt qua giá trị tới hạn, nhờ lực sẵn có,
chúng có khả năng lần lượt phân ly các phân tử trung hòa gặp trên đường đi. Vì
vậy xẩy ra sự ion hóa toàn bộ thể tích khí giữa các điện cực. Đồng thời với sự
tạo thành một số đáng kể các ion trong trường hợp đồng nhất giữa các bản song
song thì cường độ dòng điện tăng nhanh và phóng ra tia lửa điện.
Để loại trừ ảnh hưởng có hại của bụi trên điện cực, người ta lắc điện cực hoặc
tăng tính dẫn điện của bụi bằng cách tăng ẩm cho bụi như phun nước vào dòng
khí nóng trước khi cho khí vào máy lọc điện.
1.5. Lưu trình bơm dầu cao áp của hệ thống máy vi tính lò tạo khí:
Để nâng cao năng lực sản xuất của lò phát sinh khí than trên cơ sở dùng máy
vi tính khống chế, hiện nay công ty đã trang bị 4 bơm dầu cao áp dùng loại dàu
cơ giới 40, áp lực dầu 40at. Một bơm dầu phụ trách 3 lò. Nguyên tắc đóng mở
các xilanh dầu giống như nước cao áp, tuy vậy đường kính xilanh nhỏ hơn vì có
áp lực cao và khi thi công phải đẩm bảo không có xỉ hàn, bavia để tránh ảnh
hưởng đến thao tác của máy vi tính. Hệ thống máy vi tính thây thế cho MTĐ, có
thể tự ghi, tự động làm việc và khi cần công nhân thao tác có thể can thiệp vào,
và mệnh lệnh bằng các phím bấm. Do dùng hệ thống máy vi tính, năng lực sản
xuất có thể tăng thêm được 7 – 10%.
1.6. Lưu trình công nghệ nước tuần hoàn tạo khí:
Để giảm nhiệt độ khí than ẩm và khử bụi khô trong khí than ẩm, người ta
dùng nước tuần hoàn. Trong khí than ẩm ngoài CO, CO
2
, H
2
, CH
4
, N
2
, H

2
S có
thể có các hợp chất ion CN
-
, F
-
,… có tác dụng độc hại tới môi trường, vì vậy
phải tuần hoàn bộ lượng nước này. Nước lạnh có nhiệt độ 38
0
C được ba bơm
nước lạnh bơm theo đường ống ngầm lên tháp rửa lần một và 10 thủy phong túi
rửa. Nước ra có nhiệt độ 65
0
C được đưa theo hệ thống ỗng đãn chay qua 6 để
lắng bụi. Ở đây nước được bốc hơi làm lạnh một phần và bụi được lắng xuống,
định sẽ vệ sinh nạo vét. Nước ra bể lắng có nhiệt độ 63
0
C được đưa vào bể trung
gian và vào ba bơm nước nóng bơm lên hai tháp làm lạnh 451 có các ngăn chảy
tràn bằng gỗ. Phía trên có lắp hai quạt trục lưu hút chân không. Khí vào làm
nguội nước. Phần phía dưới là bể chứa, nhiệt độ < 35
0
C được đưa vào bơm nước
lạnh, bơm tiếp tục lên tuần hoàn. Vì lượng hơi nước bốc lên gây tổn thất nên
- 21 -
người ta có lắp một đường ống nước bổ sung vào bể lạnh để bổ sung nước để
đảm bảo dịch diện luôn ở mức 2/3.
2.XƯỞNG NH
3
2.1. Nhiệm vụ của xưởng NH

3
:
Sản xuất ammoniac là công đoạn thứ hai trong dây chuyền sản xuất urê.
Nguyên liệu cho quá trình này là khí N
2
và H
2
được đưa từ xưởng tạo khí sang.
Xưởng NH
3
được chia thành hai xưởng nhỏ hơn: - Tinh chế
- Hợp thành
2.2. Xưởng tinh chế:
Tinh chế là khâu quan trọng trong dây chuyền sản xuất ammoniac (NH
3
),
dùng nguyên liệu than đá, khí hóa theo phương pháp gián đoạn tầng cố định chế
khí than ẩm.
Trong khí than ẩm không chỉ chữa những thể khí cần cho tổng hợp NH
3
như
H
2
, N
2
, mà còn chứa kèm theo nhiều tạp chất hóa học, cơ học khác như các khí:
CO, CO
2
, CH
4

, Ar, H
2
S, COS. Lưu huỳnh hữu cơ, tro bụi và dầu mỡ, trừ CH
4
và
Ar được phóng không tại cương vị tổng hợp NH
3
, còn các thành phần khác đều
phải loại bỏ tại khâu tinh chế khí, một lượng nhỏ CO, CO
2
, và H
2
S bằng dung
dịch đồng hạ nồng độ xuống mức vi lượng (CO + CO
2
) < 20 ppm, H
2
S < 1 ppm.
Hỗn hợp khí N
2
, H
2
tương đối thần khiết được đưa tới làm khí nguyên liệu cho
cương vị tổng hợp NH
3
+
Công đoạn tinh chế bao gồn các công đoạn nhỏ sau:
+
Khử H
2

S trong khí than ẩm ( khử thấp áp)
+
Biến đổi CO
+
Khử H
2
S trong khí biến đổi ( khử trung áp)
+
Khử CO
2
CO
2
thu hồi có độ thuần khiết > 98%. Nhiệt độ < 40
0
C làm nguyên liệu cho
tổng hợp Ure và sản xuất CO
2
lỏng rắn.
Khâu khử H
2
S trong khí than ẩm có hệ thống thiết bị thu hồi S, lưu huỳnh
thành phẩm được dùng cho mộ số nghành công nghiệp khác…
Chức năng của cương vị tinh chế:
- 22 -
1. Phải chấp hành nghiêm chỉnh quy trình kỹ thuật thao tác công nghệ, quy
trình kỹ thuật an toàn và chế độ quy định hữu quan khác, sử dụng hợp lý
và bảo quản sửa chữa tốt thiết bị sản xuất thuôc cương vị, các thiết bị
công trình công cộng và các thiết bị an toàn PCCC, đảm bảo hệ thống sản
xuất an toàn.
2. Thực hiện nghiêm chỉnh các chỉ tiêu công nghệ, căn cứ vào yêu cầu của

sản xuất mà kịp thời điều chỉnh, đưa các khâu trong dây chuyền sản xuất
vào trạng thái được khống chế chặt chẽ, cố gắng hoàn thành nhiệm vụ sản
xuất, sản phẩm đạt chất lượng cao, sản lượng cao và tiêu hao thấp.
3. Nắm chắc tình hình vận hành của các máy móc thiết bị thuộc quyền quản
lý, đạt trình độ “ 4 hiểu” , “3 biết”, chạy máy, ngừng máy và đổi máy một
cách hợp lý, chủ động kịp thời loại bỏ mọi hiện tượng rò, xì, chảy tràn
(thể khí, thể lỏng) và mọi sự cố khác của thiết bị, kịp thời nêu ra các hạng
mục sửa chữa. “ 4 hiểu” là hiểu nguyên lý, hiểu tính năng, hiểu công
dụng và hiểu lưu trình công nghệ. “3 biết” là biết thao tác, biết bảo
dưỡng sửa chữa và biết cách loại trừ sự cố hỏng hóc.
4. Phải tiến hành đi tua kiểm tra định kỳ thật nghiêm túc, khi phát hiện các
hiện tượng bất thường phải xử lý kịp thời, nếu tự mình không xử lý được
phải báo cáo ngay lên cấp trên, đồng thời phải liên hệ với các đơn vị có
liên quan.
5. Trước khi đưa thiết bị vào giai đoạn sửa chữa phải đầy đủ các khâu an
toàn cho công nhân sửa chữa như thải định, hạ áp (thải khí) và trao đổi đạt
yêu cầu quy định, giao thiết bị cho bên sửa chữa đúng thủ tục và làm thật
tốt việc thử máy nghiệm thu sau khi sửa chữa. Khi bàn giao ca kíp phải
nói rõ tình hình vận hành, sữa chữa, và dự phòng thay thế của các loại
máy móc thiết bị.
6. Làm thật tốt công việc bảo quản, sửa chữa, bôi trơn, làm nguội, chống
đóng băng, chống trào, chống ẩm ướt. v.v… của thiết bị.
7. Luôn kiểm tra, nắm vững tình hình thay đổi các thông số như áp suất,
nhiệt độ, mức dịch, lưu lượng… đảm bảo hệ thống luôn ở trạng thái làm
việc bình thường, ổn định.
8. Khi xẩy ra sự cố phải xử lý kịp thời và thỏa đáng giảm thiệt hại tới mức
thấp nhất, về sau phải tiến hành phân tích thấu đao, rút ra bài học kinh
nghiệm, áp dụng các biện pháp phòng ngừa hữu hiệu và viết báo cáo sự cố
theo yêu cầu quy định.
9. Ghi chép báo biểu cương vị thật đúng giờ, chính xác ngay ngắn, rõ ràng,

không tẩy xóa, sổ giao nhận ca, báo biểu phải lưu trữ đầy đủ.
- 23 -
10.Làm tố vệ sinh cương vị, đảm bảo thiết bị, nền nhà, tường nhà, cửa sổ,
bàn ghế… luôn gọn gàng, sạch sẽ, phù hợp với tiêu chuẩn quy định.
11.Phải chấp hành nghiêm chỉnh quy trình kỹ thuật thao tác công nghệ, quy
trình kỹ thuật an toàn và chế độ quy định hữu quan khác, sử dụng hợp lý
và bảo quản sửa chữa tốt thiết bị sản xuất thuôc cương vị, các thiết bị
công trình công cộng và các thiết bị an toàn PCCC, đảm bảo hệ thống sản
xuất an toàn.
12.Thực hiện nghiêm chỉnh các chỉ tiêu công nghệ, căn cứ vào yêu cầu của
sản xuất mà kịp thời điều chỉnh, đưa các khâu trong dây chuyền sản xuất
vào trạng thái được khống chế chặt chẽ, cố gắng hoàn thành nhiệm vụ sản
xuất, sản phẩm đạt chất lượng cao, sản lượng cao và tiêu hao thấp.
13.Nắm chắc tình hình vận hành của các máy móc thiết bị thuộc quyền quản
lý, đạt trình độ “ 4 hiểu” , “3 biết”, chạy máy, ngừng máy và đổi máy một
cách hợp lý, chủ động kịp thời loại bỏ mọi hiện tượng rò, xì, chảy tràn
(thể khí, thể lỏng) và mọi sự cố khác của thiết bị, kịp thời nêu ra các hạng
mục sửa chữa. “ 4 hiểu” là hiểu nguyên lý, hiểu tính năng, hiểu công
dụng và hiểu lưu trình công nghệ. “3 biết” là biết thao tác, biết bảo
dưỡng sửa chữa và biết cách loại trừ sự cố hỏng hóc.
14.Phải tiến hành đi tua kiểm tra định kỳ thật nghiêm túc, khi phát hiện các
hiện tượng bất thường phải xử lý kịp thời, nếu tự mình không xử lý được
phải báo cáo ngay lên cấp trên, đồng thời phải liên hệ với các đơn vị có
liên quan.
15.Trước khi đưa thiết bị vào giai đoạn sửa chữa phải đầy đủ các khâu an
toàn cho công nhân sửa chữa như thải định, hạ áp (thải khí) và trao đổi đạt
yêu cầu quy định, giao thiết bị cho bên sửa chữa đúng thủ tục và làm thật
tốt việc thử máy nghiệm thu sau khi sửa chữa. Khi bàn giao ca kíp phải
nói rõ tình hình vận hành, sữa chữa, và dự phòng thay thế của các loại
máy móc thiết bị.

16.Làm thật tốt công việc bảo quản, sửa chữa, bôi trơn, làm nguội, chống
đóng băng, chống trào, chống ẩm ướt. v.v… của thiết bị.
17.Luôn kiểm tra, nắm vững tình hình thay đổi các thông số như áp suất,
nhiệt độ, mức dịch, lưu lượng… đảm bảo hệ thống luôn ở trạng thái làm
việc bình thường, ổn định.
18.Khi xẩy ra sự cố phải xử lý kịp thời và thỏa đáng giảm thiệt hại tới mức
thấp nhất, về sau phải tiến hành phân tích thấu đao, rút ra bài học kinh
nghiệm, áp dụng các biện pháp phòng ngừa hữu hiệu và viết báo cáo sự cố
theo yêu cầu quy định.
- 24 -
19.Ghi chép báo biểu cương vị thật đúng giờ, chính xác ngay ngắn, rõ ràng,
không tẩy xóa, sổ giao nhận ca, báo biểu phải lưu trữ đầy đủ.
20.Làm tố vệ sinh cương vị, đảm bảo thiết bị, nền nhà, tường nhà, cửa sổ,
bàn ghế… luôn gọn gàng, sạch sẽ, phù hợp với tiêu chuẩn quy định.
2.2.1. Cương vị khử H
2
S thấp áp
2.2.1.1. Khái niệm chung:
Cương vị này dung dung dịch tananh để loại bỏ H
2
S trong hỗn hợp khí than
ẩm từ thiết bị lọc bụi điện tới
Sau khi khử H
2
S thấp áp, hàm lượng H
2
S trong khí than còn khoảng 100-
150mg/m
3
, đi vào đoạn 1 của máy nén để tăng áp và đưa đi biến đổi CO.

Dung dịch sau khi hấp thụ được đưa đi tái sinh thu hồi lưu huỳnh làm sản
phẩm phụ, được khôi phục khả năng hấp thụ, tuần hoàn lại để sử dụng.
Trong khí than ẩm có chứa một lượng nhất định hợp chất của lưu huỳnh mà ở
đây chủ yếu là H
2
S. Ngoài ra có một số hơp chất lưu huỳnh hữu cơ như CS
2
,
COS, thioalcohol, thio-phene… với hàm lượng chỉ bằng 8% so vơi lưu huỳnh vô
cơ.
Hợp chất lưu huỳnh trong khí nguyên liệu không những gây ăn mòn đường
ống thiết bị mà còn làm ngộ độc xúc tác tổng hợp NH
3
( xúc tác trong tổng hợp
NH
3
yêu cầu hàm lượng khí H
2
S trong khí vào tháp rất nhỏ, dưới 1ppm). Ngoài
ra hợp hất lưu huỳnh còn làm hỏng dung dịch khử CO
2
. Vì vậy, phải tìm cách
khử lưu huỳnh trong khí nguyên liệu. Quá trình loại bỏ tạp chất lưu huỳnh gọi
tắt là quá trình khử lưu huỳnh “S”. Ngoài ra S còn làm nguyên liệu quan trọng
trong một số nghành công nghiệp.
Có nhiều phương pháp khử lưu huỳnh, căn cứ vào hình thái vật lý của chất
khử bỏ S có thể chia thành 2 phương pháp chính là khử S kiểu khô và khử S
kiểu ướt.
Khử S kiểu khô: Dùng chất khử S dạng rắn như bột Fe
2

O
3
, than hoạt tính… để
khử H
2
S lượng nhỏ và hợp chất S hữu cơ trong khí nguyên liệu. Ưu điểm của
phương pháp này là vừa khử được S vô cơ và S hữu cơ, độ tinh khiết cao có thẻ
khử nồng độ S xuống dưới 1ppm. Nhược điểm là chỉ khử được khí có hàm
lượng H
2
S thấp. Chất khử khó tái sinh, thường sau khi đã hấp phụ bão hòa H
2
S
thì thải bỏ, gây ô nhiễm môi trường.
Khử S kiểu ướt: chủ yếu dùng khử H
2
S có trong khí nguyên liệu còn hợp chất
S ở dạng hữu cơ khó hơn. Dựa vào tính chất phản ứng khác nhau giữa chất lỏng
và H
2
S cò chia phương pháp ướt thành 3 loại: phương pháp hấp thụ hóa học,
phương pháp hấp thụ vật lý và phương pháp hấp thụ vật lý-hóa học.
- 25 -