Báo cáo thực tập tại công ty trách nhiệm hữu hạn MTV phân đạm và hóa chất Hà bắc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
oOo
BÁO CÁO THỰC TẬP
TẠI CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC
Họ và tên : Nguyễn Đức Long
Lớp : Kỹ thuật môi trường
Khóa : 52
Hà Nội, 6/2011
Lời cảm ơn
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:
− Viện khoa học và Công nghệ môi trường
− Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc
đã cho phép và tạo điều kiện giúp đỡ tôi được thực tập tại Công ty TNHH MTV
Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc từ 14/6/2011 đến 22/6 /2011.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Vũ Ngọc Thủy và ThS.
Đoàn Thị Thái Yên (Viện khoa học và Công nghệ môi trường) và các anh/chị kỹ
thuật viên các xưởng Tạo khí, NH
3
, Urea (Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa
chất Hà Bắc) đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực tập.
Hà Nội, 6/ 2011
Sinh viên:
Nguyễn Đức Long
~ i ~
Mục lục
Lời mở đầu…………………………………………………………………
1
Chương 1. Giới thiệu về Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất
Hà Bắc……………………………………………………………………….
2

1. 1. Thông tin chung………………………………………………….
2
1. 2. Quá trình phát triển………………………………………………
4
Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV Phân
đạm và Hóa chất Hà Bắc……………………………………
6
2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc………………………….
6
2. 2. Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc………
8
2. 2. 1. Xưởng Tạo khí…………………………………………………….
8
2. 2. 2. Xưởng NH
3
………………………………………………………
17
2. 2. 3. Xưởng Urea………….
…………………………………………….
31
Chương 3. Vấn đề môi trường trong sản xuất urea của Công ty TNHH
MTV Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc……………………………………
49
3. 1. Các dòng thải chính trong công nghệ sản xuất urea Hà Bắc…….
49
3. 1. 1. Xưởng Tạo khí……………………………………………………
49
3. 1. 2. Xưởng Amoniac………………………………………………….
50
3. 1. 3. Xưởng Urea………………………………………………………

50
3. 1. 4. Các dòng thải
khác………………………………………………
50
3. 2. Khắc phục vấn đề môi trường trong sản xuất urea Hà Bắc……
51
Kết luận và Kiến nghị……………………………………………………….
53
~ ii ~
~ iii ~
Nguyễn Đức Long
Lời mở đầu
Nội dung Báo cáo thực tập tại Công ty TNHH MTV Phân đạm và Hóa chất
Hà Bắcnày tập trung vào thuyết minhlưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc
cùng với vấn đề môi trường kèm theo.
Báo cáo thực tập được viết dựa trên kiến thức thực tế khi thực tập và tham
khảo các tài liệu sau:
− Thông tin từ trang web: />− Nguyễn Văn Linh (Phòng Kỹ thuật công nghệ - Công ty TNHH MTV
Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc). Giáo trình Lớp cán bộ, công nhân vận hành Dự
án đạm Phú Mỹ tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. 11/2002.
− Quy trình kỹ thuật của các xưởng Tạo Khí, NH
3
và Urea.
Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng do thời gian thực tập hạn chế cho nên
Báo cáo thực tập không tránh khỏi thiếu sót nhất định, rất mong được sự góp ý của
các Thầy cô.
Hà Nội, 6/2011
Sinh viên:
Nguyễn Đức Long
~ 1 ~

Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO
Chương 1.Giới thiệu về Công ty TNHH MTV
Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc
1. 1. Thông tin chung
− Tên giao dịch quốc tế:HabacNitrogenous Fertilizer and Chemical
Company Limited
− Tên viết tắt: HANICHEMCO
− Logo:
− Chủ quản: Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM)
− Địa chỉ: Phường Thọ Xương/ Thành phố Bắc Giang
− Điện thoại: (0240)3854538
− Fax: (0240)3855018
− Email:

− Website:
− Giấy chứng nhận kinh doanh số: 110340
− Số tài khoản: 10201 0000 4444 35 tại Ngân hàng Công thương Bắc Giang
− Mã số thuế: 2400120344
− Ngành nghề kinh doanh:
+ Sản xuất, kinh doanh phân đạm;
+ Sản xuất, kinh doanh hóa chất cơ bản;
+ Sản xuất kinh doanh điện và quản lý lưới điện trong phạm vi Công ty;
+ Sản xuất, kinh doanh NH
3
lỏng, CO
2
lỏng và 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 hóa chất;
+ Đầu tư và kinh doanh tài chính;
+ Xuất nhập khẩu, kinh doanh các sản phẩm hóa chất và phân bón;
+ Kinh doanh các ngành nghề khác.
− Sản phẩm chính: urea, amoniac lỏng, CO
2
lỏng và rắn.
− Tổ chức:
1/ Ban lãnh đạo:
~ 2 ~
Nguyễn Đức Long
Chủ tịch hội đồng thành viên kiêm Tổng giám đốc: Ông Nguyễn Anh Dũng
Hội đồng thành viên: Ông Đỗ Doãn Hùng
Ông Phan Văn Tiền
Bà Nguyễn Thị Thanh Minh
Ông Đồng Văn Quyết
Các Phó tổng giám đốc: Ông Đỗ Doãn Hùng
Ông Phan Văn Tiền
Ông Đỗ Minh Sơn
2/ Sơ đồ tổ chức (Hình 1):
Hình 1. Mô hình quản lý trực tuyến, chức năng của HANICHEMCO
3/ Các thành viên:
Các thành viên trực thuộc gồm 15 phòng, 11 đơn vị sản xuất và 2 đơn vị đời
sống – xã hội.
Các phòng nghiệp vụ, kinh tế:
+ Văn phòng;
+ 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.
Các phòng kỹ thuật:
+ Phòng Kỹ thuật công nghệ;
+ Phòng Điều độ sản xuất;
~ 3 ~
Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO
+ Phòng Kỹ thuật an toàn-Môi trường;
+ Phòng Điện-Đo lường-Tự động hóa;
+ Phòng Cơ khí;
+ Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm;
+ Phòng Đầu tư xây dựng.
Các đơn vị sản xuất:
+ Phân xưởng Than;
+ Xưởng Nước;
+ Xưởng Điện;
+ Xưởng Tạo khí;
+ Xưởng Amoniac;
+ Xưởng Uera;
+ Xưởng Vận hành và sửa chữa điện;
+ Xưởng Đo lường-Tự động hóa;
+ Xưởng Sữa chữa và lắp đặt thiết bị hóa chất;
+ Phân xưởng Than phế liệu;
+ Xưởng CO
2
.
Các đơn vị đời sống – xã hội:
+ Nhà văn hóa;
+ Phân xưởng phục vụ đời sống.
4/ Số lượng cán bộ, công nhân viên: khoảng 2000 người

1. 2. Quá trình phát triển
Ngày 18/2/1959 Chính phủ Việt Nam và Chính phủ Trung Quốc đã ký kết
hiệp định về việc Chính phủ Trung Quốc giúp xây dựng Nhà máy Phân đạm Hà
Bắc cho Việt Nam theo hình thức viện trợ không hoàn lại.Theo đó nguồn nguyên
liệu đi từ than Hòn Gai và sản phẩm là NH
4
NO
3
và HNO
3
.
Quý I năm 1960 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được khởi công xây dựng trên
mặt bằng khoảng 40 ha tại phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc
Giang (hiện nay), toàn bộ thiết bị được thiết kế và chế tạo từ Trung Quốc.
Dự định ngày 2/9/1965 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được khánh thành và đi
vào sản xuất nhưng do chiến tranh phá hoại của Đế quốc Mỹ mà Chính phủ quyết
định đình chỉ dự định này.
Đầu năm 1973 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc bắt đầu được khôi phục và mở
rộng sản xuất nhưng chuyển đổi sản phẩm sang urea.
Tháng 6/1975 việc xây dựng và lắp đặt về cơ bản hoàn thành chuẩn bị chạy
thử máy.
Ngày 28/11/1975 sản xuất thành công NH
3
lỏng.
~ 4 ~
Nguyễn Đức Long
Ngày 22/12/1975 sản xuất thành công urea.
Ngày 30/10/1977 Nhà máy Phân đạm Hà Bắc được chính thức khánh thành.
Giai đoạn 1976-1983 là thời kỳ sản xuất gặp nhiều khó khăn, chẳng hạn sản
lượng năm 1981 chỉ đạt 9000 tấn urea bằng 9% công suất thiết kế.

Ngày 10/10/1988 đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất
Hà Bắc với phương thức hạch toán kinh doanh theo cơ chế sản xuất hàng hóa.
Ngày 13/02/1993 để phù hợp với tình hình kinh tế đất nước Xí nghiệp Liên
hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hóa chất
Hà Bắc.
Thực tế giai đoạn 1995 – 1997 Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc sản
xuất 80 000 tấn NH
3
/ năm và 130 000 tấn urea/năm
Giai đoạn 2000 – 2002 các chuyên gia Trung Quốc thực hiện Dự án cải tạo
kỹ thuật Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc nâng công suất lên 90 000 tấn
NH
3
/năm và 150 000 tấn urea/năm.
Ngày 20/10/2006 chuyển đổi thành Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành
viên Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc.
Năng lực sản xuất hiện tại:
+ urea ≥ 170 000 tấn/ năm;
+ NH
3
≥ 100 000 tấn/năm;
+ CO
2
lỏng, rắn ≥ 30 000 tấn/năm.
Các sản phẩm được áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn
quốc tế ISO 9001:2000 từ năm 2007 và đã đạt được nhiều danh hiệu chất lượng
sản phẩm có uy tín.
Các dự án trọng điểm đang triển khai:
+ Dự án đầu tư xây dựng công trình cải tạo - mở rộng nâng công suất
lên 500 000 tấn urea/năm;

+ Dự án đầu tư dây truyền sản xuất hydrogen peroxide (H
2
O
2
) công suất
10 000 tấn/năm;
+ Dự án sửa chữa khôi phục đường sắt ga Bắc Giang - kho urea;
+ Dự án xây dựng khu tái định cư thuộc Dự án cải tạo - mở rộng nâng
công suất lên 500 000 tấn urea/năm;
+ Dự án cải tạo, mở rộng tuyến đường Phạm Liêu đoạn đường từ cổng 1
đến cổng 2 (cũ);
+ Dự án đầu tư xây dựng Hệ thống thông tin quản trị doanh nghiệp tổng
thể (ERP).
Nhiệm vụ quan trọng/ Chiến lược phát triển của Công ty TNHH MTV Phân
đạm và hóa chất Hà Bắc trong giai đoạn tiếp theo được xác định là góp phần đảm
~ 5 ~
Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO
bảo cung ứng lượng urea cần thiết cho sản xuất nông nghiệp trong nước, hạn chế
nhập khẩu như hiện nay và tiến tới xuất khẩu ra thị trường thế giới.
Chương 2. Công nghệ sản xuất urea của Công ty TNHH MTV
Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc
Urea Hà Bắc:
Công dụng: - Trong nông nghiệp: phân bón cung cấp N cho cây trồng.
- Trong công nghiệp: sản xuất chất dẻo, keo dán, nhựa tổng
hợp, vecni và một số dược phẩm,…
Chỉ tiêu chất lượng
quan trọng:
- Hàm lượng N ≥ 46%
- Biuret (H
2

NCONHCONH
2
) ≤ 1,5%
- Hàm ẩm ≤ 0,5%
Hình thức: Đóng bao trắng hoặc bao vàng, khối lượng tịnh 50 kg
Sản lượng: Khoảng 170 000 tấn/năm
Phân phối: Thị phần chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc
2. 1. Sơ đồ công nghệ sản xuất urea Hà Bắc
Dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc gồm 3 xưởng chính: xưởng Tạo khí,
xưởng Amoniac và xưởng Urea được thể hiện như Hình 2.
~ 6 ~
Hoi nước
Sản phẩm phụ
Than cục
antraxit
Điện
Hóa chất khác
Chất thải
U
r
e
a
Xưởng Urea:
Tổng hợp urea
Không khí
Xưởng Tạo khí:
Tạo khí than ẩm: H
2
: N
2

= 3: 1, và các
tạp chất (bụi, H
2
S, CO,…)
Xưởng Amoniac:
- Tinh chế khí: tách tạp chất trong khí
than ẩm (H
2
S, CO,…)
- Sản xuất nguyên liệu tổng hợp urea:
NH
3
lỏng, CO
2
khí
Nguyễn Đức Long
Hình 2. Dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc
~ 7 ~
Nguyễn Đức Long
Hình 3. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc
~ 7 ~
Báo cáo thưc tập tại HANICHEMCO
Sơ đồ khối lưu trình công nghệ sản xuất urea Hà Bắc như Hình 3.
Urea Hà Bắc được sản xuất từ nguyên liệu gồm than antraxit cục, hơi nước
và không khí.
Quá trình khí hóa than gián đoạn theo phương pháp tầng ngọn lửa cố định.
Sản phẩm của quá trình khí hóa gồm CO
2
, CO, H
2

, N
2
, H
2
S, CH
4
, Ar,…được gọi là
khí than ẩm. Khí than ẩm được tách bụi, làm nguội và chứa trong két khí. Khí than
ẩm được đưa ra khỏi két khí, qua lọc bụi tĩnh điện tách nốt lượng bụi còn lại rồi
qua quạt tăng áp. Khí than ẩm được quạt tăng áp đưa vào tháp khử H
2
S thấp áp,
sau đó đi vào các đoạn 1, 2 và 3 của máy nén 6 cấp. Ra khỏi đoạn 3 của máy nén 6
cấp khí than ẩm tiếp tục đi vào tháp biến đổi CO thành CO
2
và khi ra khỏi đây
được gọi là khí biến đổi. Khí biến đổi đi vào tháp khử H
2
S trung áp rồi đi sang tháp
hấp thụ CO
2
và sau hệ thống này được gọi là khí tinh chế. Khí tinh chế đi vào các
đoạn 4 và 5 của máy nén 6 cấp. Ra khỏi đoạn 5 của máy nén 6 cấp khí tinh luyện
được đưa vào tháp khử vi lượng bằng dung dịch đồng kiềm và trở thành khí
nguyên liệu tổng hợp NH
3
.
Khí nguyên liệu qua đoạn 6 của máy nén 6 cấp, qua thiết bị phân ly dầu và
đi vào tháp tổng hợp NH
3

. Khí đi ra khỏi tháp tổng hợp NH
3
có nồng độ NH
3
cao
được làm lạnh , phân ly tách NH
3
lỏng đưa vào kho chứa. CO
2
thu được từ công
đoạn hấp thụ CO
2
được nén cao áp và đưa sang tổng hợp urea.
Nguyên liệu tổng hợp urea gồm NH
3
lỏng và CO
2
khí. NH
3
lỏng đưa vào đáy
tháp tổng hợp urea nhờ bơm tăng áp. CO
2
cũng đưa vào đáy tháp tổng hợp nhờ
máy nén khí. Với điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp phản ứng tổng hợp urea
xảy ra rất nhanh theo 2 giai đoạn: tạo cacbamat và cacbamat tách nước thành urea
Ở đây quá trình tổng hợp urea mang tính tuần hoàn toàn bộ, tức là tất cả NH
3
và
CO
2

dư được đưa trở lại đầu hệ thống.
Dịch urea ra khỏi đỉnh tháp tổng hợp urea qua các công đoạn phân giải và cô
đặc để tách NH
3
chưa phản ứng, đồng thời nâng cao nồng độ urea, sau đó đi vào
tháp tạo hạt.
Hạt urea đạt tiêu chuẩn kích thước, làm nguội, đóng bao và chuyển vào kho
thành phẩm.
2. 2. Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất urea Hà Bắc
2. 2. 1. Xưởng Tạo khí
2. 2. 1. 1. Nhiệm vụ
Chế tạo hỗn hợp khí H
2
, N
2
với tỷ lệ H
2
:N
2
= 3:1 làm nguyên liệu cho quá
trình tổng hợp NH
3
.
2. 2. 1. 2. Lưu trình công nghệ
Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng Tạo khí như trong Hình 4.Quá trình
khí hóa làm việc gián đoạn ở khâu tạo khí sử dụng nguyên liệu chính là than cục,
~ 8 ~
Báo cáo thực tập tại HANICHEMCO
Hình 4. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng Tạo khí
hơi nước và không khí. Than cục đang dùng là loại antraxit nhập

về từ các vùng mỏ ở Quảng Ninh. Than cục từ kho than được băng tải nghiêng
đưa lên 10 bunke dung tích 50 tấn và đưa gián đoạn vào lò khí hóa. Hiện tại xưởng
có 10 lò tạo khí (tương ứng với 10 bunke) trong đó 8 lò tạo khí có bộ phận thu hồi
khí thổi gió và 2 lò tạo khí còn lại không có bộ phận thu hồi khí thổi gió để dự
phòng.Than cục được chia làm 3 loại theo cấp hạt gồm 12 – 25mm, 20 – 40mm và
> 40mm sẽ được cấp cho từng lò tạo khí khác nhau. Trung bình mỗi ngày chạy
máy tiêu tốn hết 400 – 450 tấn than cục.
Hơi nước 0,49 Mpa nhiệt độ 250
o
C được cấp từ xưởng Nhiệt điện tới, không
khí được cấp từ quạt không khí tới. Hỗn hợp phản ứng trong lò khí hóa ở khoảng
1100
o
C tạo thành khí than ẩm có thành phần gồm CO, CO
2
, H
2
S, H
2
, N
2
, CH
4
và
bụi.
Khí than ẩm được đi qua lò đốt để trữ nhiệt nhằm gia nhiệt cho hỗn hợp hơi
nước và không khí ở giai đoạn thổi xuống, đồng thời cũng lắng bụi.
Khí than ẩm sau đó đi qua nồi hơi nhiệt thừa để tận dụng nhiệt sản xuất hơi
nước từ nước tuần hoàn 100
o

C, làm nguội và tách bụi.
Tiếp tục, khí than ẩm qua van ba ngả đi vào thủy phong túi rửa để làm lạnh
và rửa sơ bộ khí than trước khi đi qua 2 tháp rửa. Sau khi qua 2 tháp rửa thì khí
~ 10 ~
Nguyễn Đức Long
than ẩm đi vào két khí. Két khí còn có tác dụng trộn và cân bằng áp suất khí than
ẩm của các lò tạo khí.
Cuối cùng, khí than ẩm còn phải qua thiết lọc bụi tĩnh điện trước khi được
quạt khí than ẩm đưa sang xưởng Amoniac.
2. 2. 1. 3. Các cương vị chính
Một số cương vị chính của xưởng Tạo khí gồm:
− Cương vị Lò tạo khí;
− Cương vị Lọc bụi tĩnh điện;
− Cương vị Nước tuần hoàn;
− Cương vị Thu hồi khí thổi gió.
A. Cương vị Lò tạo khí
Nhiệm vụ:
Cương vị Lò tạo khí đóng vai trò chủ chốt trong xưởng Tạo khí, có nhiệm vụ
chế tạo khí than ẩm bằng phương pháp khí hóa than bằng lò tạo khí tầng lửa cố
định làm việc gián đoạn.
Nguyên lý quá trình khí hóa than ẩm:
Nguyên lý quá trình khí hóa than ẩm ở đây gồm 2 giai đoạn chính: thổi gió
để tăng nhiệt và chế tạo khí than ẩm. Ban đầu dùng không khí thổi vào đáy lò tạo
khí để tăng nhiệt. Khi nhiệt độ trong lò tạo khí tăng đến mức độ nhất định thì
ngừng thổi gió bắt đầu đưa hỗn hợp khí và hơi nước vào để chế tạo khí than ẩm.
Như vậy mỗi tuần hoan làm việc từ gia đoạn thổi gió lần trước đến giai đoạn thổi
gió lần sau.
a) Thổi gió để tăng nhiệt
Không khí đưa vào lò tạo khí ở nhiệt độ than > 700
o

C sẽ xảy ra các phản
ứng sau:
= + Q
= + Q
= - Q
Khí thổi gió ở nhiệt độ > 550
o
C đem đốt sẽ xảy ra phản ứng:
= + Q
b) Chế tạo khí than ẩm
Sau khi nâng cao nhiệt độ lò tạo khí, tiến hành đưa hỗn hợp hơi nước và
không khí vào. Hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ 1100
o
C có các phản ứng sau:
= - Q
= - Q
= - Q
= + Q
= + Q
= - Q
~ 11 ~
Báo cáo thực tập tại HANICHEMCO
= + Q
Ngoài ra ở nhiệt độ thấp còn có phản ứng:
= + Q
Thành phần % khí than ẩm như sau:
H
2
CO CO
2

N
2
CH
4
O
2
37,0 33,3 6,6 22,4 0,3 0,3
Thực tế để đảm bảo an toànvà nâng cao chất lượng khí than ẩmmỗi tuần
hoàn làm việc bao gồm 5 giai đoạn:
+ Giai đoạn thổi gió:
Không khí đưa vào đáy lò để đốt cháy than cục, nhiệt sinh ra để cấp cho
phản ứng giữa C và hơi H
2
O.
+ Giai đoạn thổi lên lần 1:
Sau giai đoạn thổi gió nhiệt độ tầng than cục rất cao, đưa hỗn hợp không khí
và hơi nước vào đáy lò để sinh khí than ẩm. Mục đích của việc đưa không khí vào
lò để đảm bảo tỷ lệ (H
2
+ CO)/ N
2
= 3,1 – 3,2, đồng thời cấp thêm nhiệt cho phản
ứng giữa C và hơi H
2
O.
+ Giai đoạn thổi xuống:
Trong giai đoạn thổi lên lần 1, do phản ứng giữa C và hơi H
2
O thu nhiệt khá
lớn làm cho nhiệt độ tầng lửa phía dưới giảm, và khí than ẩm không ngừng gia

nhiệt làm cho nhiệt độ tâng lửa phía trên tăng. Hiện tượng dịch chuyển tầng lửa
gây vỡ vụn than cục và gia tăng tổn thất nhiệt theo khí than ẩm. Để khắc phục hiện
tượng này cần có giai đoạn thổi xuống, dùng dòng hơi nước đi từ đỉnh xuống đáy
lò tạo khí.
+ Giai đoạn thổi lên lần 2:
Cần thiết phải dùng không khí và hơi nước thổi vào đáy lò tạo khí để đuổi
hết khí than ẩm ở đó, tránh nổ do phản ứng giữa CO và O
2
không khí.
+ Giai đoạn thổi sạch:
Giai đoạn thổi sạch để tận dụng hết khí than ẩm còn lưu lại ở đỉnh lò tạo khí
và đường ống.
Mỗi tuần hoàn làm việc kéo dài khoảng 3 phút và thông thường theo phân
phối thời gian như sau:
Giai đoạn Thổi gió Thổi lên lần 1 Thổi xuống Thổi lên lần 2 Thổi sạch
% 22 – 26 24 – 28 38 – 42 6 – 9 3 – 4
Lưu trình công nghệ:
− Vận chuyển và cung cấp nguyên liệu:
Than cục theo các cấp hạt khác nhau được băng tải vận chuyển lên các
bunke.
− Giai đoạn thổi gió:
~ 12 ~
Nguyễn Đức Long
Không khí được quạt gió đưa vào đường ống chung với áp suất 2800 – 3200
mmH
2
O, đưa qua tầng than nóng đỏ ở đáy lò tạo khí sẽ xảy ra phản ứng đốt cháy
C. Nhiệt sinh ra được tầng gạch chịu lửa tích trữ lại. Khí thổi gió ra khỏi lò tạo khí,
đi vào lò hơi nhiệt thừa theo hướng từ trên xuống, rồi tới cương vị Thu hồi khí thổi
gió.

− Giai đoạn thổi lên lần 1:
Hơi nước quá nhiệt 5at, 280 – 350
o
C từ xưởng Nhiệt điện qua lưu lượng kế
cấp sang khu lò tạo khí qua bộ giảm áp và phân đoạn cấp cho từng lò tạo khí. Khí
than ẩm chế tạo được đi qua lò đốt, qua lò hơi nhiệt thừa về van 3 ngả, đến túi rửa.
− Giai đoạn thổi xuống:
Hơi nước được đưa vào lò tạo khí từ trên xuống. Khí than ẩm sinh ra được
qua tầng xỉ, mũ gió, van 3 ngả vào thủy phong túi rửa rồi ra đường ống khí than ẩm
chung.
− Giai đoạn thổi lên lần 2:
Dùng hỗn hợp không khí và hơi nước thổi lên theo lưu trình như giai đoạn
thổi lên lần 1 nhưng thời gian ngắn hơn.
− Giai đoạn thổi sạch:
Giai đoạn thổi sạch theo lưu trình như giai đoạn thổi gió nhưng van ống khói
đóng để khí than ẩm đi vào đường ống khí than ẩm chung.
Chú ý:
Điều chỉnh tỷ lệ H
2
: N
2
trong khí than ẩm chủ yếu nhờ tăng giảm lượng
không khí (N
2
).
Các thiết bị chính trong cương vị:
Hệ thống lò phát sinh khí than Φ3m: 8 lò; Φ2,745m: 2 lò. Mỗi hệ thống lò
bao gồm các thiết bị sau:
+ Lò phát sinh khí than: 01
+ Lò đốt: 01

+ Nồi 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 khống chế bằng máy tự động và đóng mở van bằng nước cao áp.
1) Lò khí hóa UGI
Có 2 loại lò có đường kính khác nhau là Φ2745mm và Φ3000mm.
Lò bao gồm có 4 phần chính như sau:
− Nồi hơi vỏ kép: H = 2961mm; F
TN
= 13m
2
; lượng nước chứa 12m
3
. Có
tác dụng chống hiện tượng nhiệt độ tầng nhiên liệu quá cao làm cho xỉ
~ 13 ~
Báo cáo thực tập tại HANICHEMCO
chảy ra bám dính vào thành lò gây hiện tượng treo nhiên liệu, đồng
thời sản xuất ra hơi nước thấp áp 0,5÷0,8at.
− Mũ gió: làm bằng gang, cao 1400mm. Có tác dụng phân phối khí đều
cho tầng than. Loại cũ có hình bảo tháp có đường kính vành lớn nhất
1200mm, mũ gió tầng trên cùng khoan 20 lỗ Φ20, diện tích thông gió
0,9m
2
. Loại mới có hình dẻ quạt có đường kính 2650mm, diện tích
thông gió 1,5m
2
.

− Ghi lò: có 2 loại. Loại cũ có cơ cấu truyền động bằng giảm tốc hành
tinh, điều chỉnh tốc độ bằng bộ khống chế ZLK; loại mới cóc ơ cấu
truyền động bằng giảm tốc kiểu biến tần. Tốc độ chuyển động trung
bình của ghi lò từ 0,3÷0,8v/h.
− Mâm tro: đỡ toàn bọ trọng lượng tầng tro xỉ và tầng nguyên liệu. Loại
cũ trên mâm tro cố định 4 đỡ gạt tro hình lưỡi liềm gọi là gờ đẩy tro;
loại mới có 2 cày tro có tác dụng đẩy tro xuống phễu tro.
2) Lò đốt
Chiều cao H = 10880mm; đường kính Φ3354mm.
Tác dụng:
+ Thu hồi nhiệt khí 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 thổi xuống.
+ Loại bỏ một phần bụi trong khí thổi gió và khí than ẩm thổi lên.
Cấu tạo:
Chóp trên và chóp dưới và phần trụ hình tròn.
Vỏ lò làm bằng thép cuốn dày 8mm, phần hình trụ được xếp gạch chịu nhiệt,
phần chóp và hình trụ dưới được xây lót bằng gạch chịu lửa.
3) Nồi hơi nhiệt thừa
Tác dung: 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 thủy phong túi rửa; tách một phần bụi trong khí thổi
gió và khí than ẩm thổi lên.
Cấu tạo: có hình trụ tròn, 2 mặt trên và dưới có gắn 2 mặt sàng để lồng ống
chùm.
Φ
ống
:76x3 Φ

lò
:2300 H
ống
:6000 H
lò
:11714 F
TN
:480m
2
4) Thủy phong túi rửa
Tác dụng:
+ Không cho khí than ẩm ở sau thủy phong túi rửa đi ngược trở lại lò
khí hóa gây nổ.
~ 14 ~
Nguyễn Đức Long
+ Làm lạnh và rửa sơ bộ khí than ra lò trước khi vào tháp rửa.
Cấu tạo:
+ Trên hình tròn, dưới hình chóp nón.
+ Đường ống khí cắm sâu ngập trong nước 150mm.
+ Đường kính túi rửa: 3000mm.
+ Dung tích: 15m
3
P
lv
: 700mmH
2
O T
lv
: 80
o

C
5) Két khí
Tác dụng: chứa khí than ẩm, trộn khí than của các lò với nhau, cân bằng phụ
tải hệ thống sản xuất, giúp các cương vị sau ổn định phụ tải một cách liên tục.
Cấu tạo:
+
2 tầng hình trụ tròn, 1 chụp vuông.
+
Dung tích: 10000m
3
+
Tầng dưới chứa nước có đường kính Φ:27928 x 14; H: 11312.
+
Tầng trên chứa khí có đường kính: Φ:27016 x 6; H:9590.
+
Chụp vuông: ϕ26100 x 4; H: 9585.
+
Chụp an toàn, van phóng khô.
Chỉ tiêu công nghệ:
Lò 1 + 2
+
Nhiệt độ đỉnh lò phát sinh khí than: 550÷650
o
C
+
Nhiệt độ lò đốt: ≤ 850
o
C
+
Nhiệt độ ghi lò: ≤ 300

o
C
+
Áp suất hơi nước thấp áp: ≥ 0,35 kg/cm
2
, ≤ 0,8
kg/cm
2
+
Áp suất nước cao áp: 7 ÷ 9 kg/cm
2
+
Áp suất gió đường ống chung: 2800 ÷ 3200 mmH
2
O
+
Lưu lượng không khí thổi gió: 12000 ÷ 18000 Nm
3
/h
+
Lưu lượng khôn gkhis thêm N
2
: ≤ 2560 Nm
3
/h
+
Lưu lượng hơi nước thổi lên: 4,5 ≤ 8,0 tấn/h
+
Lưu lượng hơi nước thổi xuống: 5,0 ≤ 9,0 tấn/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
: ≤ 0,4%
+ Thành phần CO
2
trong KTA thổi lên: 7,0 ÷ 8,0%
+ Thành phần CO
2
trong KTA thổi xuống: 4,5 ÷ 5,5%
+ Thành phần C trong xỉ: ≤ 30%
~ 15 ~
Báo cáo thực tập tại HANICHEMCO
+ Độ cao tầng than cách cửa ra đỉnh lò: 3 ÷ 4 viên gạch.
+ Mặt lò: lửa màu hồng nhạt.
+ Tỷ lệ % máy khống chế tự động:
Thổi gió: 22 ÷ 28%
Thổi lên: 25 ÷ 27%
Thổi xuống: 35 ÷ 39%
Thổi lên lần 2: 8%
Thổi sạch: 3%
Lò 3 ÷ 10

+
Nhiệt độ đỉnh lò phát sinh: 320 ÷ 420
o
C
+
Nhiệt độ lò đốt: 320 ÷ 420
o
C
+
Nhiệt độ ghi lò: ≤ 300
o
C
+
Áp lực dầu cao áp: 3,8 ≤ 4,5 MPa
+
Áp lực gió đường ống chung: 2800 ÷ 3200 mmH
2
O
+
Lưu lượng không khí thổi gió: 18000 ÷ 25000Hm
3
/h
+
Lưu lượng không khí thêm N
2
: ≤ 3200 Hm
3/h
+ Lưulượng hơi nước thổi lên: 4,5 ÷ 8,0 tấn/h
+ Lưu lượng hơi nước thổi xuống: 5,0 ÷ 9,0 tấn/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
: ≤ 0,4%
+ Thành phần CO
2
trong KTA thổi lên: 6,0 ÷ 8,0%
+ Thành phần CO
2
trong KTA thổi xuống: 4,0 ÷ 6,0%
+ Thành phần C trong xỉ: ≤ 30%
+ Khoảng lưu không: 2,6 ÷ 3m
+ Tỷ lệ % máy khống chế tự động:
Thổi gió: 22 ÷ 28%
Thổi lên: 25 ÷ 27%
Thổi xuống: 35 ÷ 39%
Thổi lên lần 2: 8%
Thổi sạch: 3%
B. Cương vị Lọc bụi tĩnh điện
Cương vị Lọc bụi tĩnh điện có nhiệm vụ tách bụi trong khí than ẩm từ két
khí trước khi đi vào quạt khí than ẩm đưa sang xưởng Amoniac.
~ 16 ~
Nguyễn Đức Long

Khí than ẩm từ két khí được dẫn vào phía dưới của thiết bị lọc bụi tĩnh điện.
Khí than ẩm đi từ dưới lên vào trong các điện cực lắng kiểu ống. Dưới tác dụng
của điện trường mạnh giữa điện cực quầng và điện cực lắng sinh ra bởi dòng điện
một chiều điện thế cao (-35 – -75 kV) các hạt bụi bị ion hóa tích điện âm và tách ra
khỏi pha khí bám vào bề mặt điện cực lắng. Bụi bám vào điện cực lắng được bơm
nước rửa liên tục.
C. Cương vị Nước tuần hoàn tạo khí
Cương vị Nước tuần hoàn tạo khí có nhiệm vụ lấy bụi, làm lạnh nước tuần
hoàn và bơm nước tuần hoàn đã làm lạnh để giảm nhiệt độ và khử hàm lượng bụi
thô trong khí than ẩm.
Nước lạnh nhiệt độ 35 – 40
o
C được 3 bơm nước lạnh bơm lên các tháp rửa,
10 thủy phong túi rửa và làm mát xỉ. Nước ra có nhiệt độ cao theo đường ống qua
6 bể lắng, riêng nước làm mát xỉ ra 3 bể lắng than trước. Ở đây nước bốc hơi làm
lạnh một phần và bụi lắng xuống. Bùn định kỳ nạo vét. Nước từ 6 bể lắng có nhiệt
độ 40 – 50
o
C tiếp tục đưa qua bể trung gian và được 3 bơm nước nóng bơm lên 2
tháp làm lạnh. Tháp làm lạnh có các vòi phun nước rơi xuống giàn làm mát bằng
đệm tre hoặc gỗ, phía trên còn lắp 2 quạt trục lưu để hút không khí tăng cường làm
mát nước, phía dưới là bể chứa nước lạnh. Vì một phần nước tổn thất do bốc hơi
nên có đường ống nước bổ sung vào bể chứa nước lạnh.
D. Cương vị Thu hồi khí thổi gió
Cương vị Thu hồi khí thổi gió có nhiệm vụ thu hồi hiển nhiệt và ẩn nhiệt của
khí thổi gió từ lò tạo khí, khí thùng chứa từ tổng hợp NH
3
và khí thải để sản xuất
hơi nước bão hòa 1,37 MPa cung cấp cho các hộ tiêu thụ.
Khí thổi gió của các lò tạo khí được dẫn ra từ cửa lò hơi nhiệt thừa vào

đường ống khí thổi gió chung, qua cyclone khử bụi, sau đó chia làm 2 đường đi
vào đỉnh lò đót theo 2 hướng tiếp tuyến khác nhau. Tiếp theo, được trộn lẫn với
không khí nóng từ bộ dự nhiệt không khí nhiệt độ cao. Hỗn hợp khí được bốc cháy
nhờ vòi đốt. Khói lò có nhiệt độ cao qua phần dưới lò đốt đến bộ dự nhiệt không
khí nhiệt độ cao, lò hơi nhiệt thừa, bộ gia nhiệt nước mềm, bộ dự nhiệt không khí
nhiệt độ thấp, quạt khói và cuối cùng phóng không qua ống khói. Năng lực sản
xuất 12 – 16 tấn hơi bão hòa 1,37 MPa/h.
2. 2. 2. Xưởng NH
3
2. 2. 2. 1. Nhiệm vụ
− Công đoạn tinh chế khí:
Công đoạn tinh chế khí rất quan trọng trước khi tổng hợp NH
3
để sản xuất
urea Hà Bắc. Trong khí than ẩm có nhiều tạp chất hóa học và cơ học như CO, CO
2
,
CH
4
, Ar, H
2
S, COS, lưu huỳnh hữa cơ, tro bụi và dầu mỡ. Trừ CH
4
và Ar được thải
sau khi tổng hợp NH
3
còn các thành phần khác đều phải loại bỏ tại công đoạn tinh
~ 17 ~
Báo cáo thực tập tại HANICHEMCO
chế khí. Yêu cầu cơ bản là (CO + CO

2
) < 20 ppm, H
2
S < 1 ppm, hỗn hợp N
2
, H
2
tương đối thuần khiết.
Công đoạn tinh chế khí gồm các khâu:
+ Khử H
2
S trong khí than ẩm;
+ Biến đổi CO;
+ Khử H
2
S trong khí biến đổi;
+ Khử CO
2
.
Khâu khử H
2
S trong khí than ẩm có hệ thống thiết bị thu hồi lưu huỳnh như
một sản phẩm phụ.
Khâu khử CO
2
thu được CO
2
thuần khiết ≥ 98%, ≤ 40
o
C làm nguyên liệu

tổng hợp urea và sản xuất CO
2
lỏng, rắn.
− Công đoạn tổng hợp NH
3
:
Tổng hợp NH
3
từ khí nguyên liệu N
2
và H
2
theo tỷ lệ H
2
:N
2
= 3:1
2. 2. 2. 2. Lưu trình công nghệ
Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng NH
3
như Hình 5.
Công đoạn tinh chế khí:
Khí than ẩm sau thiết bị lọc bụi tính điện được quạt khí than ẩm đưa vào
tháp khử H
2
S thấp áp. Theo thiết kế ban đầu, khâu khử H
2
S thấp áp sử dụng dung
dịch ADA (Antraquinon Disunfuric Acid) nhưng hiện nay đã chuyển sang sử dụng
dịch keo tananh có tính oxy hóa khử mạnh hơn.

Sau tháp khử H
2
S thấp áp hàm lượng H
2
S trong khí than ẩm còn < 150
mg/Nm
3
được đưa vào đoạn 1 của máy nén 6 cấp.
Dịch tananh sau hấp thụ được tái sinh và đưa trở lại , bọt lưu huỳnh được thu
hồi thành sản phẩm phụ lưu huỳnh rắn.
Khí than ẩm sau khử H
2
S thấp áp vào đoạn I, II và III của máy nén 6 cấp để
nén nâng áp suất lên 2,1 Mpa, nhiệt độ ≤ 40
o
C rồi vào khâu biến đổi. Đầu tiên qua
bộ phân ly dầu-nước, tiếp theo qua 2 bộ lọc bằng than cốc để khử hết dầu, bụi và
các tạp chất khác, rồi đi qua thiết bị trao đổi nhiệt khí biến đổi, hỗn hợp với
hơinước 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 –
210
o
C, tỷ lệ hơi nước/ khí khoảng 0,3 đi vào lò biến đổi số 1 lần lượt qua tầng chất
bảo vệ, tầng chống độc – chống oxy hóa và tầng xúc tác biến đổi chịu lưu huỳnh.
Một phần CO bị chuyển hóa, nhiệt độ hỗn hợp khí đạt 350 – 380
o
C đi ra khỏi đáy
lò biến đổisố 1, đi vào thiết bị trao đổi nhiệt khí than, rồi đi vào bộ làm lạnh nhanh
số 1 làm lạnh bằng nước ngưng. Hỗn hợp khí có nhiệt độ 180 – 210
o

C đi vào đoạn
~ 18 ~
Nguyễn Đức Long
trên lò
~ 19 ~
Báo cáo thực tập tại HANICHEMCO
Hình 5. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng NH
3
biến đổi số 2 tiếp tục tiến hành biến đổi CO, nhiệt độ đạt 300 – 320
o
C rồi đi qua bộ
làm lạnh nhanh số 2 làm lạnh bằng nước ngưng, hỗn hợp khí có nhiệt độ 180 –
~ 20 ~
Nguyễn Đức Long
210
o
C tiếp tục đi vào đoạn dưới lò biến đổi số 2, phần CO còn lại tiếp tục bị biến
đổi. Khí biến đổi có nhiệt độ ≤ 250
o
C và CO ≤ 1,5% đi vào thiết bị trao đổi nhiệt
khí biến đổi, qua thiết bị đun sôi của hệ thống tái sinh tăng áp dung dịch khử CO
2
để tận thu nhiệt, sau đó đưa tới khâu khử H
2
S trong khí biến đổi.
Khí biến đổi tới đi vào phía dưới tháp hấp thụ H
2
S trung áp, qua các tầng
đệm H
2

S được hấp thụ bởi dung dịch tananh dội từ đỉnh xuống.
Khí biến đổi được phân ly bọt ở bộ khử bọt trên đỉnh tháp sau đó đi ra khỏi
tháp hấp thụ H
2
S trung áp vào tháp phân ly, ở đây mù dịch tananh cuốn theo tiếp
tục được tách ra và khí than ẩm tiếp tục được đưa sang khâu khử CO
2
bằng dung
dịch kiềm nóng.
Khí biến đổi sau khử lưu huỳnh qua thiết bị trao đổi nhiệt được gia nhiệt bởi
khí biến đổi từ khâu biến đổi đến, nhiệt độ tăng từ 40
o
C lên 90
o
C và đi vào phía
dưới tháp hấp thụ CO
2
và sau đó ra khỏi ở đỉnh thì được gọi là khí tinh chế, qua
thiết bị làm lạnh bằng nước, thiết bị phân ly rồi đi về các đoạn IV và V của máy
nén 6 cấp.
Khí tinh chế ra khỏi đoạn V của máy nén 6 cấp có áp suất 12,5 MPa đưa
sang khâu tinh chế vi lượng bằng dung dịch amoniac acetate đồng và dung dịch
kiềm. Sở dĩ như vậy vì 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
nhỏ nhất. Khâu tinh chế vi lượng nhằm khử
tối đa các chất đó khỏi khí tinh chế. Ra khỏi khâu này khí tinh chế có hàm lượng
rất nhỏ H
2
S và (CO+CO
2
) < 20 ppm được gọi là khí tinh luyện.
Công đoạn tổng hợp NH
3
:
Khí tinh luyện với thành phần chủ yếu N
2
và H
2
theo tỷ lệ H
2
:N
2
= 3:1 vào
đoạn VI của máy nén 69 cấp để tăng áp cho quá trình tổng hợp NH
3
. Khí tinh luyện
ra đoạn VI của máy nén 6 cấp có áp suất 31,5 MPa được đưa qua bộ phân ly dầu
nước, sau đó qua tổ hợp thiết bị làm lạnh – ngưng tụ – phân ly (trước đây là tháp 3
kết hợp), tại đây nó được kết hợp với khí tuần hoàn, được làm lạnh bằng khí lạnh
và NH
3
, giảm nhiệt độ xuống -2
o

C, các cấu tử lỏng như dầu, nước, NH
3
bị ngưng tụ
và phân ly. Tiếp theo, đi vào tháp tổng hợp NH
3
lần 1 vừa để làm lạnh thành tháp
tổng hợp NH
3
đồng thời cũng để nhận nhiệt của phản ứng tổng hợp NH
3
, ra khỏi
tháp tổng hợp NH
3
lần 1 sẽ trao đổi nhiệt với khí ra khỏi tháp tổng hợp NH
3
lần 2,
cùng với sự có mặt của xúc tác sắt tiến hành phản ứng tổng hợp NH
3
.
NH
3
hình thành ở trạng thái khí, ra khỏi tháp được làm lạnh gián tiếp bằng
nước để 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 đắp phần áp suất bị mất do phản ứng tổng hợp NH
3

là phản ứng
giảm số phân tử khí và lượng NH
3
bị ngưng tụ. Ra khỏi máy nén tuần hoàn turbine
hỗn hợp khí đi vào tổ hợp thiết bị làm lạnh – ngưng tụ – phân ly trộn lẫn với khí
tinh luyện mới vào, tiếp tục thực hiện quá trình làm lạnh, ngưng tụ và phân ly.
~ 21 ~