Các công nghệ chế biến phân ure từ khí thiên nhiên

CÁC CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
PHÂN URÊ TỪ KHÍ THIÊN NHIÊN
1/ Trần Hoàng Bách MSSV : 61000158
2/ Lê Mạnh Hà MSSV : 61000802
3/ Lê Thanh Lợi MSSV : 61001830
4 Nguyễn Hoàng Vũ MSSV : 61004074
Giới thiệu chung
Công nghệ sản xuất
NH3
Công nghệ sản xuất Ure
Liên hệ nhà máy
Giới thiệu chung
I.Giới thiệu chung
a. NH3
Amoniac (NH3) có tên gọi khác như “Azane”,
“Ammonia”, “Hydrogen nitride”…
Tính chất vật lý : NH3 khan là một chất khí không màu,
tỷ trọng so với không khí bằng 0,596 ở OoC, có mùi sốc
đặc trưng
Ở áp suất khí quyển, NH3 hóa lỏng tại -33,34oC, vì vậy ở
nhiệt độ thường người ta phải lưu trữ NH3 lỏng dưới áp
suất cao (khoảng trên 10 atm tại 25,7oC).
I.Giới thiệu chung
a. NH3
Ứng dụng amoniac
- Dùng trong các phòng thí nghiệm và trong đời sống.
- Tạo môi trường chống đông sử dụng trực tiếp làm phân
bón.
- Trong xử lý môi trường nhằm loại các NOx hoặc SOx.
- Công nghiệp sản xuất phân bón, hóa chất và hóa dược.
Năm 2004 159,1 triệu tấn

Năm 2005 162,3 triệu tấn
Năm 2006 166,1 triệu tấn
Năm 2007 176,6 triệu tấn
Năm 2008 184,0 triệu tấn
Năm 2010 202,0 triệu tấn
I.Giới thiệu chung
b. Ure
Tên gọi khác Diaminomethanal, carbamide, carbonyl
diamide, cacbamua.
Tính chất vật lý:
•
Tinh thể, không màu nhiệt độ nóng chảy ở 132,4 0C
•
Dễ hòa tan trong nước và dễ bị nhiệt phân
•
Đốt có mùi khai, cho vào kiềm thì không còn mùi
•
Khối lượng riêng : 750kg/m3
•
Nhiệt độ phân hủy : 132,7 0C (406 K)
•
Hiệu ứng nhiệt trong nước: 57,8 cal/g ( thu nhiệt)
•
Tỷ lệ đạm rất cao, khoảng 45 – 48% đạm nguyên chất
I.Giới thiệu chung
b. Ure
Ứng dụng:
•
Làm phân bón cho cây
•

Được dùng trong một số ngành thuốc trừ sâu
•
Là chất thay thế cho muối trong việc hạ nhiệt độ đông
lạnh ở các vùng có tuyết
•
Nguyên liệu cho sản xuất nhựa
•
Ure được dùng trong sản phẩm da liễu
•
Dùng để chống nhiễm độ formaldehyde
I.Giới thiệu chung
b. Ure
Nhu cầu sử dụng Ure toàn thế giới
Công nghệ sản xuất
nh3
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Làm sạch nguyên liệu
- Là quá trình bắt buộc để loại bỏ các tạp chất như Clo và
lưu huỳnh. Các chất này có ảnh hưởng đến các chất xúc tác
được sử dụng sau này
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Làm sạch nguyên liệu
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Làm sạch nguyên liệu
1. Hydrogenation: hydro được cung cấp vào để chuyển Cl
và S thành các sản phẩm hydrogen sử dụng các chất xúc tác
như TK-250 (CoMo type) and TK-261 (NiMo type).
Điều kiện làm việc từ 300-400oC, áp suất từ 210-710 psig

II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Làm sạch nguyên liệu
2. Absorption: dòng nhập liệu tiếp tục được đưa qua chất
hấp thụ là HTZ-3 (ZnO) nhiệt độ vận hành là khoảng 300-
4000C, áp suất từ 150-750 psig. Quá trình hấp thụ rất tốt.
Có thể loại bỏ tạp chất S đến phần tỷ (ppb)
Lưu ý nhiệt độ không được quá cao. Tránh trường hợp ZnO
bị hydrat hóa, nó sẽ không được tái sinh
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Làm sạch nguyên liệu
3. Final purification: cho dòng khí qua chất xúc tác ST-
101 trên bề mặt Cu hoạt động ở nhiệt độ 150-360ºC
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Reforming
Xảy ra các quá trình :
Là quá trình thu nhiệt vì nhiệt của phản ứng 3 rất nhỏ so
với 2 phản ứng đầu
n 2n 2 2 n 1 2
C H H O C CO 2H ( Q)
+ −
+ ↔ + + −
4 2 2
CH 2H O CO 3H ( Q)+ ↔ + −
2 2 2
CO H O CO H O( Q)
+ ↔ + +
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Reforming
1. Prereforming: hydrocarbon cao hơn được chuyển đổi
thành một hỗn hợp của oxit cacbon, hydro và metan.

II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Reforming
2. Reforming sơ cấp:
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Reforming
2. Reforming sơ cấp:
Hỗn hợp khí sau khí qua prereforming có nhiệt độ khoảng
5350C. Được cho qua ống xúc tác thực hiện quá trình
reforming, sử dụng xúc tác là RK-211,RK-201,R-67-7H
Đầu ra của reforming sơ cấp chưa khoảng 14% CH4, nhiệt
độ 7830C
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Reforming
3. Reforming thứ cấp:
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Reforming
3. Reforming thứ cấp:
Dòng từ reforming sơ cấp được đưa vào thiết bị reforming
thứ cấp.
Dòng khí trộn với không khí được đốt cháy sinh ra nhiệt
lương lớn rồi được đứa qua tằng xúc tác
Dòng ra có nhiệt độ khoảng 9530C, hàm lượng CH4 là 0.6
%
Công nghệ Topsoe – Reforming
4. HTER (Haldor Topsoe
Exchange Reformer)
II.Công nghệ sản xuất NH3
Thiết bị này có tác dụng giảm hao tốn
nawgn lượng nhờ sủ dung dòng nhiệt từ
sản phẩm của quá trình reforming thứ

cấp
Công nghệ Topsoe – Reforming
4. HTER (Haldor Topsoe
Exchange Reformer)
II.Công nghệ sản xuất NH3
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Chuyển hoá CO
Mục đích: chuyển hóa CO thành
CO2 theo phản ứng
Sử dụng 2 thiết bị: chuyển hóa CO
ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp.
II.Công nghệ sản xuất NH3
Công nghệ Topsoe – Chuyển hoá CO
1. Chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao :
Sử dụng xúc tác TK-20, SK-201-2
( hỗn hợp crôm oxit và sắt oxit ).
Nhiệt độ vận hành từ 360 đến 4600C.
Xúc tác dễ bị mất hoạt tính nếu làm
việc ở nhiệt độ quá cáo hoắc bị ngộ
độc nếu tiếp xúc với Clo hoặc muối
vô cơ