BÁO CÁO THỰC TẬP-NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
MỤC LỤC
L I NÓI UỜ ĐẦ 4
1.1.L ch s hình thành và phát tri n:ị ử ể 6
1.2. a đi m xây d ng, m t b ng nhà máy:Đị ể ự ặ ằ 7
1.3. C c u t ch c trong nhà máyơ ấ ổ ứ 9
1.3.1 S đ t ch c t ng công tyơ ồ ổ ứ ổ 9
1.3.2. S đ t ch c nhà máyơ ồ ổ ứ 10
1.3.3. S đ t ch c x ng Ureơ ồ ổ ứ ưở 11
1.4. Công ngh s h uệ ở ữ 12
1.5.Nguyên li uệ 12
1.6 Các lo i s n ph mạ ả ẩ 12
1.6.1 S n ph m chính – Ureaả ẩ 12
1.6.2 S n ph m ph Ammoniaả ẩ ụ 13
1.7. Các phân x ng trong nhà máyưở 13
1.7.1 Phân x ng Ammoniaưở 13
1.7.2 Phân x ng Ureaưở 13
1.7.3 Phân x ng ph trưở ụ ợ 14
Ch ng II: CÔNG NGH S N XU T UREươ Ệ Ả Ấ 15
2.1. Gi i thi u v ureớ ệ ề 15
2.1.1.L ch s phát tri nị ử ể 15
2.1.2.Tính ch tấ 15
17
ng d ngỨ ụ 17
2.1.3.Th tr ng Urê trên th gi i và Vi t Namị ườ ế ớ ệ 18
2.2.Công ngh urêệ 20
2.2.1.T ng h p urê cao ápổ ợ 21
2.2.2.Tinh ch urê và thu h i NH3, CO2 trung áp:ế ồ 23
2.2.3.Tinh ch urê và thu h i NH3, CO2 th p áp:ế ồ ấ 24
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 1
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM

2.2.4.C m cô đ c chân không và t o h t:ụ ặ ạ ạ 25
2.2.5.X lý n c ng ng quá trình:ử ướ ư 26
2.2.6.X lý n c th iử ướ ả 27
2.2.7.Các h th ng ph tr :ệ ố ụ ợ 28
2.2.8.H th ng h iệ ố ơ 29
2.2.9.H th ng n c r aệ ố ướ ử 30
2.2.10.Các dòng th i l ng và khíả ỏ 30
2.2.11.Danh sách thi t bế ị 31
2.3.C u t o, nguyên lý ho t đ ng c a các thi t b trong phân x ng Ureấ ạ ạ ộ ủ ế ị ưở 35
2.3.1.Thi t b ph n ng UREA 20-R-1001ế ị ả ứ 35
Các s li u thi t kố ệ ế ế 35
V t li u ch t oậ ệ ế ạ 35
C u t o và các chi ti t bên trong thi t b R-1001.ấ ạ ế ế ị 35
Các đi m c n l u ýể ầ ư 39
2.3.2. C u t o thi t b Stripper E-1001ấ ạ ế ị 39
Các s li u thi t kố ệ ế ế 39
V t li u ch t oậ ệ ế ạ 39
C u t o và các chi ti t bên trong thi t b stripper E-1001ấ ạ ế ế ị 40
2.3.3.C u t o thi t b tách V-1001ấ ạ ế ị 45
2.3.4. C u t o thi t b ng ng t E-1005Aấ ạ ế ị ư ụ 47
2.3.5.C u t o thi t b ng ng t cacbamate E-1005Bấ ạ ế ị ư ụ 49
2.3.6. C u t o thi t b tr n Z-1005ấ ạ ế ị ộ 51
2.3.7. C u t o b m phun tia J-1001ấ ạ ơ 53
2.3.8 C u t o thi t b V/E/Z-1002ấ ạ ế ị 55
2.3.9. C u t o thi t b V/E/Z-1003ấ ạ ế ị 59
2.3.10. C u t o thi t b h p th trung áp T-1001ấ ạ ế ị ấ ụ 63
2.3.11. Tháp thu h i amoni và b n ch a amoni T5-V5ồ ồ ứ 67
2.3.12. C u t o tháp r a khí tr trung áp T-1003/E-1011ấ ạ ử ơ 69
2.3.13. B n ch a cacbonate V-1006 và tháp r a khí tr th p áp T-1004ồ ứ ử ơ ấ 72
2.3.14. Thi t b cô đ c chân không th nh t 20-E/V-1014ế ị ặ ứ ấ 73

2.3.15. Thi t b cô đ c chân không th hai 20-E/V/Z-1015ế ị ặ ứ 74
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 2
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
2.3.16. Thi t b th y phân R-1002ế ị ủ 75
2.3.17 Tháp t o h tạ ạ 75
Ch ng III: CÁC S C VÀ BI N PHÁP X LÝ TRONG V N HÀNHươ Ự Ố Ệ Ử Ậ 77
3.1.S c máy nén CO2ự ố 77
3.2. S c b m amôni c và b m dung d ch cácbônát cao ápự ố ơ ắ ơ ị 77
3.3.S c thi t b phân h y trung ápự ố ế ị ủ 77
3.4. S c tháp h p th trung ápự ố ấ ụ 78
3.5.S c các thi t b ng ng t trung và th p ápự ố ế ị ư ụ ấ 79
3.6.S c các thi t b cô đ c chân khôngự ố ế ị ặ 79
3.7.S c b m urê nóng ch yự ố ơ ả 79
Ch ng IV: CÁC V N MÔI TR NG VÀ CÁC BI N PHÁP X LÝươ Ấ ĐỀ ƯỜ Ệ Ử 80
4.1 Các y u t gây ô nhi m trong nhà máyế ố ễ 80
4.2 Các bi n pháp x lý c a nhà máyệ ử ủ 80
Ch ng V: CÁC V N AN TOÀN LAO NG TRONG NHÀ MÁYươ Ấ ĐỀ ĐỘ 83
5.1.Các quy đ nh chung:ị 83
5.2.Các y u t nguy hi m trong s n xu t:ế ố ể ả ấ 84
5.3. Các ph ng ti n và bi n pháp b o v ng i lao đ ng:ươ ệ ệ ả ệ ườ ộ 86
K T LU NẾ Ậ 89
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 3
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
LỜI NÓI ĐẦU
Thực tập tốt nghiệp là một giai đoạn có ý nghĩa to lớn đối với sinh viên các ngành kĩ
thuật nói riêng cũng như các ngành nghề khác nói chung. Đây là dịp để sinh viên có thể
tiếp cận thực tế, tiếp cận các thiết bị kĩ thuật, công nghệ của các quá trình, các phương
thức vận hành, các điều kiện công nghệ…Từ đó, sinh viên có những tầm nhìn mới mẻ
hơn, sâu sắc hơn về các phương tiện kĩ thuật, nắm bắt vấn đề một cách chính xác hơn.
Các thông tin mang lại từ các đợt thực tập thực sự bổ ích cho sinh viên sau khi ra trường.

Do vậy cần phải xác định rõ tầm quan trọng của thực tập tốt nghiệp đối với mỗi sinh
viên.
Sau thời gian 4 tuần thực tập tại nhà máy đạm Phú Mỹ được sự chỉ bảo tận tình, hướng
dẫn một cách cặn kẽ của các cán bộ kỹ sư và các anh chị nhân viên trong nhà máy, chúng
em đã được bổ sung những kiến thức hết sức hữu ích và quan trọng cho hành trang của
mình sau khi ra trường làm việc.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 4
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Kết thúc đợt thực tập, chúng em viết bài báo cáo trình bày lại những kiến thức, kết quả
mà mình đã gặt hái được. Mặc dù đã cố gắng nhưng chúng em cũng không thể tránh khỏi
những thiếu sót trong quá trình thực tập.
Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà máy đạm Phú Mỹ đặc biệt là các anh chị tại
phân xưởng Urea đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đợt thực tập này.
Phú Mỹ, ngày 29 tháng 10 năm 2012
Sinh viên thực hiện

Ngô Đình Duy
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 5
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Chương I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ
1.1.Lịch sử hình thành và phát triển:
Việc sử dụng khí thiên nhiên để sản xuất phân đạm đã được Đảng và Chính phủ
quan tâm từ lâu. Nhà máy đạm Phú Mỹ là một khâu quan trọng trong chương trình Khí –
Điện – Đạm và là một chủ trương lớn nhằm nâng cao giá trị sử dụng nguồn khí Bạch Hổ,
Trũng Cửu Long và Nam Côn Sơn.
Nhà máy Ðạm Phú Mỹ trực thuộc Công ty Cổ phần Phân ạm và Hoá chất Dầu khí,
được đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu. Nhà
máy có vốn đầu tư 370 triệu USD, có diện tích 63 ha, là Nhà máy đạm đầu tiên trong
nước được xây dựng theo dây chuyền công nghệ tiên tiến, đồng thời cũng là một trong
những Nhà máy hoá chất có dây chuyền công nghệ và tự động hoá tân tiến nhất ở nước ta

hiện nay. Cung cấp 40% nhu cầu phân urê trong nước, Ðạm Phú Mỹ có vai trò rất lớn
trong việc tự chủ nguồn phân bón trong một nước nông nghiệp như Việt Nam. Trước
đây, số ngoại tệ phải bỏ ra để nhập phân bón từ nước ngoài về là rất lớn trong khi nguyên
liệu để sản xuất phân Urê là nguồn khí đồng hành (Associated Gas) đang phải đốt bỏ ở
các giàn khoan và nguồn khí thiên nhiên (Natural Gas) được phát hiện rất nhiều ở phía
Nam. Sản phẩm của Nhà máy Ðạm Phú Mỹ hiện đang được tiêu thụ rộng khắp trên thị
trường trong nước, đặc biệt tại vựa lúa đồng bằng sông Cửu Long.
Nhà máy được khởi công xây dựng theo hợp dồng EPCC (Chìa khóa trao tay) giữa
Tổng công ty Dầu khí Việt Nam và tổ hợp nhà thầu Technip/Samsung, hợp đồng chuyển
giao công nghệ sản xuất Amoniac với Haldoe Topsoe (công suất 1.350 tấn/ngày) và công
nghệ sản xuất Urê với Snamprogetti (công suất 2.200 tấn/ngày).
+ Khởi công xây dựng nhà máy:03/2001.
+ Ngày nhận khí vào nhà máy: 24/12/2003
+ Ngày ra sản phẩm amonia đầu tiên: 04/2004.
+ Ngày ra sản phẩm urê đầu tiên: 04/06/04.
+ Ngày bàn giao sản xuất cho chủ đầu tư: 21/09/2004.
+ Ngày khánh thành nhà máy: 15/12/2004.
Kể từ thời điểm những lô sản phẩm chính thức đầu tiên của Tổng công ty được đưa ra
thị trường với thương hiệu Đạm Phú Mỹ, Tổng công ty đã thực hiện tốt nhiệm vụ vận
hành sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh, đạt các mục tiêu với kết quả cao và đóng góp quan
trọng cho ngành dầu khí cũng như nền nông nghiệp nước nhà.
Hiện nay, Tổng Công ty đang cung cấp cho thị trường trong nước khoảng 50% nhu
cầu phân đạm u-rê (tổng nhu cầu sử dụng phân đạm u-rê cả nước bình quân khoảng 1,6 –
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 6
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
1,8 triệu tấn/năm) và 40% nhu cầu khí a-mô-ni-ắc lỏng được sản xuất từ nhà máy Đạm
Phú Mỹ.
Đứng trước xu thế phát triển kinh tế của đất nước ngày 01/09/2006 Bộ Công nghiệp đã
có quyết định về việc cổ phần hóa Công ty Phân đạm và Hóa chất Dầu khí, và đến
01/09/2007 công ty chính thức chuyển thành Công ty Cổ phần Phân đạm và Hóa chất

Dầu khí.
Ngày 05/11/2007 Công ty chính thức niêm yết 380.000.000 cổ phiếu trên thị trường
chứng khoán (mã chứng khoán: DPM).
Tại đại hội đồng cổ đông năm 2008 ngày 5/4/2008, Công ty Cổ phần Phân đạm và Hóa
chất Dầu khí (Đạm Phú Mỹ- PVFCCo) đã thống nhất chuyển công ty này thành Tổng
công ty hoạt động theo mô hình công ty mẹ - công ty con.
Ngày 15/05/2008, Công ty Phân đạm và Hóa chất Dầu khí chính thức chuyển đổi
thành Tổng Công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí – Công ty Cổ phần (Tên viết
bằng Tiếng Anh là PetroVietnam Fertilizer and Chemicals Corporation và tên viết tắt
là PVFCCo) theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh của Sở Kế hoạch và Đầu tư
Thành phố Hồ Chí Minh cấp ngày 15/05/2008. Đây là cơ hội rất tốt để Công ty phát triển
ổn định, vững chắc và tăng tốc trong thời gian tới.
1.2.Địa điểm xây dựng, mặt bằng nhà máy:
Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ được xây dựng trong Khu công nghiệp Phú
Mỹ – Huyện Tân Thành – Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu với diện tích qui hoạch 63 ha. Vị trí
Nhà máy được thể hiện trong Chứng chỉ Qui hoạch số 07/2001/BQL – CCQH do Ban QL
các KCN Bà Rịa - Vũng Tàu cấp ngày 12/03/2001.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 7
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM

Mặt bằng nhà máy
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 8
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
1.3. Cơ cấu tổ chức trong nhà máy
1.3.1 Sơ đồ tổ chức tổng công ty
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 9
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
1.3.2. Sơ đồ tổ chức nhà máy
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 10
Khố

I bảo
dưỡ
ng
Phòng kỹ thuật
Xưởng điện
Xưởng gia công
Xưởng sửa chữa
Xưởng đo lường TĐH
Phó
giám
đốc kỹ
thuật
Khối
Vật tư
– Giao
nhận
Phòng giao nhận
Phòng vật tư
Phó
giám
đốc
thương
mại
GIÁM ĐỐC
Khối
văn
phòn
g
Phòng TC nhân sự
Phòng kế toán

Phòng an toàn
Phòng hành chính
Phó
giám
đốc nội
chính
Khối
sản
xuất
Phòng KCS
Phòng công nghệ
Xưởng sản phẩm
Xưởng phụ trợ
Xưởng URE
Xưởng AMONIA
Phó
giám
đốc sản
xuất
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
1.3.3. Sơ đồ tổ chức xưởng Ure
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 11
Giám đốc xưởng
P. Giám đốc xưởng
Trưởng ca
kíp 3
Trưởng ca
kíp 4
Trưởng ca
dự phòng

Trưởng ca
kíp 2
KTV
ATCN
Trưởng ca
kíp 1
VH DCS
Tổ trưởng
VH Máy
nén
VH TH
VH CĐ
VH XLN
VH DCS
Tổ trưởng
VH Máy
nén
VH TH
VH CĐ
VH XLN
VH DCS
Tổ trưởng
VH Máy
nén
VH TH
VH CĐ
VH XLN
VH DCS
Tổ trưởng
VH Máy

nén
VH TH
VH CĐ
VH XLN
KTV SC
– BD
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
1.4. Công nghệ sở hữu
 Công nghệ Haldor Topsoe - Đan mạch
Cho phân xưởng amoni : 1350 tấn NH3/ ngày
 Công nghệ SnamProgetti - Italia
Cho phân xưởng ure: 2200 tấn ure / ngày
1.5.Nguyên liệu
Nguyên liệu chính của nhà máy là khí đồng hành Bạch Hổ, ngoài ra có thể sử dụng
khí thiên nhiên từ bồn Trũng Nam Côn Sơn và các bể khác thuộc lục địa phía Nam.
Lượng khí tiêu thụ cho nhà máy khoảng: 53 – 54 triệu m
3
/năm.
Đặc tính và thành phần khí:
• Nhiệt độ: 18 – 36
o
C.
• Áp suất: 40 bar.
• Trọng lượng phân tử: 18.68 g/mol.
• Thành phần: C
1
= 83.31%, C
2
= 14.56%, C
3

= 1.59%, iC
4
= 0.107%, nC
4
=
0.109%.
 Nguồn Nitơ: Khí Nitơ (N
2
) được lấy từ không khí, là chất khí không màu, không
mùi, không vị, chiếm khoảng 78% thể tích trong khí quyển, ít tan trong nước và
các dung môi hữu cơ, có T
s
= – 195.8
o
C, T
nc
= –219.86
o
C, không duy trì sự sống
và sự cháy. Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, nitơ là nguyên liệu để tổng hợp NH
3
.
 Nguồn Hydro: Hydro là chất khí không màu, không mùi vị ở điều kiện thường,
nhiệt độ nóng chảy khoảng –259.1
o
C, nhiệt độ sôi khoảng –252.6
o
C. Khí Hydro
nhẹ có độ linh động lớn dễ khuyếch tán qua các thành kim loại như Ni, Pt, Pd …
Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ Hydro được tạo ra nhờ phản ứng Reforming khí

thiên nhiên bằng hơi nước, hydro là nguyên liệu để tổng hợp NH
3
.
 Nguồn CO
2
: Khí CO
2
là chất khí không màu, có vị chua, nặng hơn không khí,
không duy trì sự sống động vật nhưng là chất duy trì sự sống thực vật trong quá
trình quang hợp. Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, CO
2
là nguyên liệu để tổng hợp
Urê, được điều chế từ công đoạn Reforming khí thiên nhiên
1.6 Các loại sản phẩm
1.6.1 Sản phẩm chính – Urea
- Công suất : 2200 tấn/ngày
- Cỡ hạt : 1.4 – 2.8 mm (> 90%)
- Hàm lượng N : > 46.3%
- Độ ẩm : < 0.4%
- Hàm lượng biuret : < 1%
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 12
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Urea là hợp chất hóa học có công thức phân tử CO(NH
2
)
2
, ở nhiệt độ thường urea
không màu, có mùi vị đặc trưng, tan trong nước, nhiệt độ nóng chảy khoảng 135
o
C, tỷ

trọng khoảng 1,3230. Urea thủy phân chậm tạo thành Ammonium Carbamate sau đó
phân hủy thành NH
3
và CO
2
, đây là cơ sở để sử dụng Urea làm phân bón. Trong công
nghiệp Urea được tổng hợp từ NH
3
lỏng và CO
2
khí ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao.
1.6.2 Sản phẩm phụ Ammonia
- Ammonia chủ yếu dùng để tổng hợp Urea, lượng thừa ra được đưa về bồn chứa.
- Công suất 1350 tấn/ngày.
Ammonia là chất khí có công thức phân tử NH
3
, hóa lỏng ở điều kiện áp suất
thường và nhiệt độ thấp (khoảng –32
o
C) hoặc ở điều kiện nhiệt độ thường và áp suất cao
(khoảng 15 bar), có mùi khai đặc trưng. Không độc nhưng nặng hơn không khí, nên rất
nguy hiểm khi bị rò rỉ với lượng lớn.
1.7. Các phân xưởng trong nhà máy
1.7.1 Phân xưởng Ammonia
Sản xuất NH
3
và CO
2
làm nguyên liệu để tổng hợp Urea, gồm các công đoạn sau:
• Công đoạn khử lưu huỳnh: Chuyển hóa hợp chất của lưu huỳnh từ dạng hữu

cơ (mercaptan) thành lưu huỳnh vô cơ (khí H
2
S). Sau đó, H
2
S được hấp thụ
bằng ZnO trong tháp hấp thụ R – 2002 A/B.
• Công đoạn Reforming: gồm có Reforming sơ cấp và Reforming thứ cấp, nhằm
chuyển hóa toàn bộ C
2
+
thành hỗn hợp khí CO, CO
2
, và H
2
.
• Công đoạn chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp: chuyển hóa gần
như hoàn toàn CO thành CO
2
.
• Công đoạn khử CO
2
bằng phương pháp hấp thụ sử dụng dung môi MDEA,
nhằm chuẩn bị hổn hợp khí H
2
và N
2
để tổng hợp Ammonia và cung cấp khí
nguyên liệu CO
2
cho quá trình tổng hợp Urea.

• Công đoạn methan hóa: nhằm chuyển hóa phần dư khí CO và CO
2
còn lại trong
khí tổng hợp để khỏi gây ngộ độc cho chất xúc tác trong thiết bị tổng hợp ở
quá trình sau.
• Công đoạn tổng hợp NH
3
: nhằm cung cấp NH
3
cho quá trình tổng hợp Urea.
Phản ứng tổng hợp được tiến hành trong thiết bị phản ứng dưới tác dụng của
xúc tác Fe, các oxit của Fe, kèm theo một chu trình lạnh nhằm thu NH
3
tinh
khiết.
1.7.2 Phân xưởng Urea
Nhằm sản xuất Urea – là sản phẩm chính của nhà máy từ nguyên liệu chính là CO
2
và NH
3
đến từ phân xưởng Ammonia của nhà máy. Bao gồm các quá trình sau:
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 13
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
• Tổng hợp Urea và thu hồi NH
3
, CO
2
cao áp.
• Tinh chế Urea và thu hồi NH
3

, CO
2
trung áp và thấp áp.
• Cô đặc Urea.
• Tạo hạt.
1.7.3 Phân xưởng phụ trợ
Các quá trình phụ trợ nhằm mục đích cung cấp điện, nước, N
2
…đảm bảo cho nhà
máy hoạt động bình thường.
Bao gồm các quá trình phụ trợ sau:
• Sản xuất điện và hơi cao áp.
• Sản xuất N
2
.
• Hệ thống nước làm mát River.
• Hệ thống nước làm mát Fresh.
• Hệ thống xử lý nước thải.
• Hệ thống xử lý nước Demi.
Và nhiều quá trình khác.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 14
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Chương II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URE
2.1. Giới thiệu về ure
2.1.1.Lịch sử phát triển
Urê được Hilaire Rouelle phát hiện từ nước tiểu vào năm 1773 và được Friedrich
Woehler tổng hợp lần đầu tiên từ ammonium sulfate (NH4)2SO4 và potassium cyanate
KOCN vào năm 1828. Đây là quá trình tổng hợp lần đầu một hợp chất hữu cơ từ các chất
vô cơ và nó đã giải quyết được một vấn đề quan trọng của một học thuyết sức sống.
Năm 1870, urê đã được sản xuất bằng cách đốt nóng cácbamat amôn trong một ống

bịt kín. Điều này là nền tảng cho công nghệ sản xuất urê công nghiệp sau này.
Cho tới những năm đầu thế kỷ 20 thì urê mới được sản xuất trên quy mô công
nghiệp nhưng ở mức sản lượng rất nhỏ. Sau đại chiến thế giới thứ II, nhiều nước và hãng
đã đi sâu cải tiến quy trình công nghệ để sản xuất urê. Những hãng đứng đầu về cung
cấp chuyển giao công nghệ sản xuất urê trên thế giới như: Stamicarbon (Hà Lan),
Snamprogetti (Italia), TEC (Nhật Bản)…Các hãng này đưa ra công nghệ sản xuất urê tiên
tiến, mức tiêu phí năng lượng cho một tấn urê sản phẩm rất thấp.
2.1.2.Tính chất
• Tính chất vật lý
Urê là hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là CON2H4 hoặc (NH2)2CO.
Tên quốc tế là Diaminomethanal. Ngoài ra urê còn được biết với tên gọi là
carbamide, carbonyl diamide. Urê có màu trắng, dễ hòa tan trong nước, ở trạng thái tinh
khiết nhất urê không mùi mặc dù hầu hết các mẫu urê có độ tinh khiết cao đều có mùi
khai
Urê cứng ổn định ở nhiệt độ phòng và ở điều kiện thường áp. Đốt nóng ở điều kiện
chân không và tại điểm nóng chảy thì nó sẽ thăng hoa mà không hề thay đổi
• Tính chất hóa học
Hòa tan trong nước, nó thủy phân rất chậm để tạo thành cacbamat amôn cuối cùng
phân hủy thành amoniac và điôxit cacbon. Phản ứng này là cơ sở để sử dụng urê làm
phân bón.
Về mặt thương mại, urê được sản xuất ra bằng cách loại nước trực tiếp cacbamat
amôn NH
2
COONH
4
ở mức áp suất và nhiệt độ nâng. Người ta thu được cacbamat amôn
bằng cách cho phản ứng trực tiếp NH3 với CO2. Hai phản ứng được tiến hành liên tục
trong tháp tổng hợp cao áp.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 15
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM

Ở điều kiện áp suất thường và tại điểm nóng chảy của nó, urê phân hủy thành
amoniac, biuret(1), acid cyanuric (qv) (2), ammelide (3) và triuret (4). Biuret là sản phẩm
phụ bất đắc dĩ chủ yếu có trong urê. Nếu trong sản phẩm đạm Urê cấp phân bón mà hàm
lượng biuret vượt quá 2% trọng lượng sẽ gây độc hại đối với cây trồng.
NH
2
O
N
H
NH
2
O
N
H
NH
NH
O
O
O
NH
2
N
H
O
N
H
O
NH
2
O

N
H
NH
N
O
O
NH
2
(2)
Cyanuric acid
(3)
Ammelide
(4)
Triuret
(1)
Biuret
Urê đóng vai trò như một chất cơ sở đơn và tạo ra các muối có các acid. Cùng với acid
nitric nó tạo ra nitrat urê CO(NH2)2.HNO3 và phân hủy nổ khi bị đốt nóng.
Trong môi trường chân không ở nhiệt độ 180-190
0
C, urê sẽ thăng hoa và chuyển hóa
thành xianua amôn NH4OCN (5).
Khi urê cứng được đốt nóng nhanh trong dòng khí amoniac ở mức nhiệt độ nâng và
tăng khoảng vài trăm kPa (vài at.) thì nó sẽ thăng hoa hoàn toàn và phân hủy từng phần
thành acid cyanic HNCO và xianua amôn.
Urê cứng hòa tan trong NH3 lỏng và hình thành hợp chất urê-amoniac hỗn hợp
không ổn định CO(NH2)2NH3 phân hủy ở 45
0
C.
Urê-Amoniac tạo ra các muối với các chất kim loại kiềm như NH2COHNM hoặc

CO(NHM)2. Việc chuyển hóa urê thành biuret được xúc tiến ở điều kiện nhiệt độ thấp,
áp suất cao và gia nhiệt kéo dài. Ở điều kiện áp suất thấp 10-20 MPa (100-200 atm), khi
đốt nóng cùng với NH3 biuret sẽ tạo thành urê.
Urê phản ứng với nitrat bạc AgNO3 với sự có mặt của hydroxid natri NaOH, sẽ tạo
thành chất dẫn xuất (5) màu vàng nhạt. Hydroxid natri xúc tiến làm thay đổi urê sang
dạng imit (6).
HN
NH
OAg
Ag
NH
2
NH
OH
(5) (6)
Sau đó phản ứng với nitrat bạc. Các tác nhân oxi hóa với sự có mặt của natri
hydroxid sẽ chuyển hóa urê thành nitơ và dioxid cacbon. Chất sau tức là CO2 phản ứng
với hydroxid natri để tạo thành cacbonat natri (8):
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 16
NH
2
CONH
2
+2NaOH + 3NaOBr N2 +3NaBr + Na
2
CO
3
+3H
2
O

Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Phản ứng urê với các loại rượu sinh ra các chất este acidcacbamic thường được gọi
là urêthan:
NH
2
NH
2
O
ROH
NH
2
OR
O
NH
3
+
+
Urê phản ứng với foocmandêhyd và tạo thành các hợp chất như monomethylolurea
công thức: NH2CONHCH2OH, dimethylolurea HOCH2NHCONHCH2OH và các hợp
chất khác phụ thuộc vào tỷ lệ mol của fomanđêhyt đối với urê và dựa vào độ pH của
dung dịch. Peroxyd hydro và urê là loại sản phẩm dạng bột tinh thể màu trắng. Peroxyd
urê CO(NH)2.H2O2 được người ta biết đến với tên gọi thương phẩm là Hypersol đây là
chất tác nhân oxi hóa.
Urê và acid malonic phản ứng cho ra đời chất acid barbituric (7), một hợp chất chủ
yếu trong ngành hóa dược
NH
2
NH
2
O

HOC
COH
O
O
NH NH
O
O
O
N N
OH
OH
OH
+
H2O
(7)
malonyl ure
hay acid barbituric
 Ứng dụng
 Trong nông nghiệp- công nghiệp Urê được sử dụng để:
• Làm phân bón, kích thích sinh trưởng, giúp cây phát triển mạnh, thích hợp với
ruộng nước, cây , rau xanh, lúa… Urê cứng có chứa 0,8 đến 2,0% trọng lượng
biuret ban đầu được bón trực tiếp cho đất dưới dạng nitơ. Các loại dịch urê
loãng hàm lượng biuret thấp (tối đa khoảng 0,3% biuret) được dùng bón cho
cây trồng dưới dạng phân bón lá.
• Trộn lẫn với các chất phụ gia khác urê sẽ được dùng trong nhiều loại phân bón
rắn có các dạng công thức khác nhau như photphat urê amôn (UAP); sunphat
amôn urê (UAS) và urê phophat (urê + acid photyphoric), các dung dịch urê
nồng độ thuộc nitrat amôn urê (UAN) (80-85%) có hàm lượng nitơ cao nhưng
điểm kết tinh lại thấp phù hợp cho việc vận chuyển lưu thông phân phối bằng
hệ thống ống dẫn hay phun bón trực tiếp.

• Là chất bổ sung vào thức ăn cho động vật, nó cung cấp một nguồn đạm cố định
tương đối rẻ tiền để giúp cho sự tăng trưởng.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 17
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
• Urê được dùng để sản xuất lisin, một acid amino được dùng thông dụng trong
ngành chăn nuôi gia cầm (xem Amino acids: Pet and Livestock Feeds).
• Các loại nhựa urê được polyme hóa từng phần để dùng cho ngành công nghiệp
dệt có tác dụng làm phân bố đều các thành phần ép của các chất sợi (xem
Texttiles finishing).
• Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa urê-fomanđêhyt. Urê (cùng
với Amoniac) phân hủy ở nhiệt độ và áp suất cao để sản xuất các loại nhựa
melamin (xem thêm phần Cyanamides).
• Là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối của
lòng đường hay đường băng sân bay. Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kim
loại như muối.
• Là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào để tăng hương vị.
• Đôi khi được sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xí nghiệp sản
xuất bánh quy.
• Được dùng trong một số ngành sản xuất thuốc trừ sâu.
• Là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và nước
thơm.
• Nó cũng được sử dụng như là chất phản ứng trong một số gạc lạnh sử dụng để
sơ cứu, do phản ứng thu nhiệt tạo ra khi trộn nó với nước.
• Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel
 Trong nghiên cứu và y học
• Urê được sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá trình tái
hiđrat hóa của da.
• Do urê được sản xuất và bài tiết khỏi cơ thể với một tốc độ gần như không đổi,
nồng độ urê cao trong máu chỉ ra vấn đề với sự bài tiết nó hoặc trong một số
trường hợp nào đó là sự sản xuất quá nhiều urê trong cơ thể.

• Nồng độ urê cũng có thể tăng trong một số rối loạn máu ác tính (ví dụ bệnh
bạch cầu và bệnh Kahler).
• Nồng độ cao của urê (uremia )có thể sinh ra các rối loạn thần kinh (bệnh não).
Thời gian dài bị uremia có thể làm đổi màu da sang màu xám
• Các loại urê chứa cacbon 14 - đồng vị phóng xạ, hay cacbon 13 - đồng vị ổn
định được sử dụng trong xét nghiệm thở urê, được sử dụng để phát hiện sự tồn
tại của Helicobacter pylori (H. pylori, một loại vi khuẩn) trong dạ dày và tá
tràng người. Xét nghiệm này phát hiện enzym urease đặc trưng, được H. pylori
sản xuất ra theo phản ứng để tạo ra amôniắc từ urê để làm giảm độ pH của môi
trường trong dạ dày xung quanh vi khuẩn.
• Các loài vi khuẩn tương tự như H. pylori cũng có thể được xác định bằng cùng
một phương pháp xét nghiệm đối với động vật (khỉ, chó, mèo - bao gồm cả các
loại "mèo lớn" như hổ, báo, sư tử v.v).
2.1.3.Thị trường Urê trên thế giới và Việt Nam
 Nhu cầu và khả năng đáp ứng phân urê tại Việt Nam
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 18
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, nhu cầu urê năm 2006 cả nước
cần 1.800.000 tấn. Trong nước sản xuất đáp ứng hơn 45%, sản lượng ước đạt
830.000 tấn, tăng 2,7% so với năm 2005, nhập khẩu dự tính khoảng 1.000.000 tấn,
giảm 6% so với năm 2005.
Dự báo năm 2007, nhu cầu phân bón các loại khoảng 7,05 triệu tấn. Trong đó,
urê khoảng 1,8 triệu tấn. Sản xuất trong nước khoảng 4,7 triệu tấn, nhập khẩu 3,5
triệu tấn.
Năm 2007, kế hoạch sản xuất của 2 nhà máy phân đạm Phú Mỹ và Hà Bắc
khoảng 900.000 tấn, tăng 8,4% so với 2006, nhập khẩu khoảng 900.000 tấn, giảm
10% so với 2006.
Để bình ổn thị trường phân urê năm 2007, Bộ cũng đưa ra một số giải pháp đối
với 2 nhà máy sản xuất phân urê trong nước phải đảm bảo kế hoạch sản xuất năm
2007, đáp ứng kịp thời nhu cầu phân bón cho sản xuất nông nghiệp theo từng mùa

vụ. Bộ Thương mại, Hiệp hội Phân bón Việt Nam phối hợp chặt chẽ với Bộ
NN&PTNT về thông tin thị trường, dự báo giá cả phân bón thế giới và trong nước,
dự báo giá phân bón thế giới từng thời kỳ để có kế hoạch định hướng cho các doanh
nghiệp nhập khẩu, đảm bảo cho các doanh nghiệp nhập khẩu, đảm bảo cung cầu cho
cả nước. Hiệp hội Phân bón Việt Nam, các doanh nghiệp nhập khẩu cần liên kết công
khai với nhau lượng tồn kho trước mỗi mùa vụ, nắm chắc thông tin thị trường để cân
đối và phân chia số lượng urê nhập khẩu để tránh rủi ro và góp phần bình ổn giá urê
khi vào vụ.
Trong vài năm tới, nhà máy Đạm Cà Mau sẽ đi vào hoạt động với công suất
2350 tấn/ngày sẽ cung cấp cho thị trường 800.000tấn urê/năm.
Đến năm 2010 có thêm nhà máy Đạm Ninh Bình công suất 560.000 tấn
urê/năm. Như vậy cả nước sẽ có 4 nhà máy Đạm cung cấp trên 2 triệu tấn urê/năm đủ
đáp ứng nhu cầu urê trong nước.
 Tình hình sản xuất và tiêu thụ urê trên thế giới
Tổng tiêu thụ phân bón thế giới năm 2005 tăng 3,9% so với năm 2004, vào năm
2006 tiêu thụ tương đối ổn định (-0,2%) so với năm 2005. Nhu cầu N tăng 1,1% trong
khi tiêu thụ P và K giảm tương ứng là 1,3 và 3,2%.
Ở tầm khu vực, nhu cầu tiêu thụ rất khác nhau nhưng nhìn chung phát triển tương
đối ổn định do có trợ giá phân bón nên giảm tác động của việc tăng giá phân bón trong
khi giá mặt hàng nông nghiệp lại thấp. Tỷ lệ tăng trưởng cao ở Nam Á (+7,5%), Đông
Á (+4,5%), Tây Á và Đông Bắc Phi (+4,0%) và suy giảm đáng kể ở Châu Đại Dương
(-8,2%), Châu Phi (-8,0%), Mỹ La tinh và Caribê (-7,4%), Bắc Mỹ (-7,0%) và Tây Âu
(-6,8%).
Trong năm 2006/2007 giá ngũ cốc (ngô, mì, gạo) tăng cao so với năm 2004 được
kỳ vọng sẽ thúc đẩy nhu cầu phân bón. Tiêu thụ phân bón toàn cầu được dự đoán đạt
đến 160 triệu tấn tương ứng với tăng trưởng từng năm là 4,5%. Nhu cầu P sẽ tăng
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 19
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
(+5,0%) hơn nhu cầu K (+4,7%) và N (+4,2%). Trong bối cảnh này, tiêu thụ phân bón
sẽ tăng trên tất cả các khu vực ngoại trừ Đông Bắc Á (-7,9%) và Châu Đại Dương (-

6,7%). Nhu cầu tăng tương đối mạnh nhất được dự đoán là ở Bắc Mỹ (+8,4%), tiếp đó
là Nam Á (+8,0%). Tiêu thụ ở Đông Á lại tăng khoảng 4,3%.
Tiêu thụ phân bón toàn cầu, 2004/05 đến 2007/08
(Triệu tấn phân bón và tỷ lệ thay đổi hàng năm)
+2.6% +3.3 N P2O5 K2O Tổng
04/05 90.3 37.0 26.0 153.4
05/06 91.3 36.5 25.2 153.1
Thay đổi +1.1% -1.3% -3.2% -0.2%
06/07 (dự đoán) 95.2 38.4 26.4 160.0
Thay đổi +4.2% +5.0% +4.7% +4.5%
07/08 (dự đoán) 97.7 39.6 27.4 164.7
Thay đổi +2.6% +3.3% +4.1% +3.0%
% +4.1
Kế hoạch đến 2008 cho thấy sự tăng chậm về nhu cầu phân bón. Tổng tiêu thụ được
tiên đoán tăng 3,0% tương ứng 164,7 triệu tấn trong đó nhu cầu K (+4,1%) cao hơn P
(+3,3%) và N (+2,6%). Hầu như nhu cầu tăng lại chỉ xảy ra tại Nam Á và Đông Á. Ước
tính giữa năm 2005 và 2007 gần 70% lượng nhu cầu phân bón thế giới tăng đến từ 2 khu
vực này.
2.2.Công nghệ urê
Mô tả công nghệ
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 20
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Xưởng urê được mô tả qua các giai đoạn công nghệ chính như sau:
• Tổng hợp urê và thu hồi NH
3
, CO
2
cao áp;
• Tinh chế urê và thu hồi NH
3

, CO
2
trung áp;
• Tinh chế urê và thu hồi NH
3
, CO
2
thấp áp
• Cô đặc urê;
• Tạo hạt;
• Xử lý nước thải.
Xưởng sản xuất urê cũng được trang bị các hệ thống sau đây:
• Hệ thống phụ trợ;
• Hệ thống hơi;
• Hệ thống rửa;
• Hệ thống thải;
2.2.1.Tổng hợp urê cao áp
Urê là sản phẩm được tạo thành qua phản ứng tổng hợp amôniắc lỏng và khí CO
2
trong tháp tổng hợp urê 20R-1001, amôniắc và CO
2
phản ứng tạo thành amôni
cácbamát, một phần amônium cácbamát tách nước tạo thành urê.
Các phản ứng xảy ra như sau:
2NH
3
+CO
2
↔ NH
2

COONH
4
+ 32560 kcal/kmol cácbamát
(Ở 1.033 kg/cm
2
, 25
O
C)
NH
2
-COO-NH
4
↔ NH
2
-CO-NH
2
+ H
2
O- 4200 kcal/kmol urê
(Ở 1.033 kg/cm
2
, 25
O
C)
Ở điều kiện phản ứng (T=188-190
o
C, P=152-157 barg), phản ứng thứ nhất xảy ra
nhanh chóng và hoàn toàn, phản ứng thứ hai xảy ra chậm và quyết định vận tốc phản
ứng.
Amôniắc lỏng nạp liệu vào xưởng urê, từ xưởng amôniắc tương ứng, được lọc qua

các thiết bị lọc amôniắc FL-1002A/B, sau đó đi vào tháp thu hồi amôniắc T-1005 và
được tập trung trong bồn chứa amôniắc V-1005. Từ V-1005, amôniắc được bơm lên áp
suất 22 barg bằng bơm tăng cường amôniắc P-1005A/B. Một phần amôniắc này được
đưa tới tháp hấp thụ trung áp T-1001, phần còn lại đi vào cụm tổng hợp cao áp.
Amôniắc vào cụm tổng hợp được bơm bằng bơm amôniắc cao áp P-1001A/B, lên
áp suất khoảng 220 barg. Trước khi vào tháp tổng hợp, amôniắc được gia nhiệt trong
thiết bị gia nhiệt sơ bộ amôniắc E-1007, và được sử dụng làm lưu chất đẩy trong bơm
phun cácbamát J-1001, tại đây cácbamát từ bình tách cácbamát V-1001 được đẩy lên
áp suất tổng hợp.
Hỗn hợp lỏng amôniắc và cácbamát đi vào đáy tháp tổng hợp urê, ở đây hỗn hợp
này sẽ phản ứng với dòng CO
2
nạp liệu.
CO
2
từ xưởng amôniắc ở áp suất 0.18 barg và nhiệt độ 45
o
C đi vào máy nén CO
2
PK-1001 và được nén đến áp suất 157 barg.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 21
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Một lượng nhỏ không khí được đưa vào dòng CO
2
ở đầu vào máy nén PK-1001 để
thụ động hóa các bề mặt thép không rỉ của các thiết bị cao áp, do đó bảo vệ chúng khỏi
ăn mòn do các chất phản ứng và sản phẩm phản ứng.
Các sản phẩm phản ứng ra khỏi tháp tổng hợp chảy vào phần trên của thiết bị
stripper E-1001, hoạt động ở áp suất 147 barg. Đây là thiết bị phân hủy kiểu màng
trong ống thẳng đứng, trong đó lỏng được phân phối trên bề mặt gia nhiệt dưới dạng

màng và chảy xuống đáy nhờ trọng lực. Thực tế, đây là thiết bị trao đổi nhiệt vỏ ống
thẳng đứng, với môi trường gia nhiệt ở phía vỏ, và đầu ống được thiết kế đặc biệt cho
phép sự phân phối đồng đều dung dịch urê. Thực tế, mỗi ống có một đầu phân phối
kiểu lồng (ferrule) được thiết kế để phân phối đều dòng lỏng xung quanh thành ống
dưới dạng màng. Các lỗ của đầu phân phối hoạt động như các đĩa; đường kính của các
lỗ và đầu phân phối sẽ điều khiển lưu lượng. Khi màng lỏng chảy, nó được gia nhiệt và
sự phân hủy cácbamát và bay hơi bề mặt xảy ra. Hàm lượng CO
2
trong dung dịch giảm
do stripping NH
3
khi NH
3
sôi. Hơi tạo thành (thực chất là amôniắc và CO
2
) bay lên
đỉnh ống. Nhiệt phân hủy cácbamát được cung cấp nhờ sự ngưng tụ hơi bão hòa 21.8
barg.
Dòng hỗn hợp giữa khí từ đỉnh thiết bị stripper, và dung dịch thu hồi từ đáy tháp
hấp thụ trung áp T-1001, đi vào các thiết bị ngưng tụ cácbamát E-1005A/B, ở đây
chúng được ngưng tụ và được tuần hoàn về tháp tổng hợp R-1001 thông qua bơm phun
cácbamát J-1001.
Ngưng tụ khí quá trình ở áp suất cao (khoảng 144 barg) cho phép tạo ra hơi bão
hòa 4.9 barg ở phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ nhất E-1005A và hơi 3.4 barg
ở phía vỏ của thiết bị ngưng tụ cácbamát thứ hai E-1005B.
Từ đỉnh của bình tách cácbamát V-1001, khí không ngưng bao gồm khí trơ (không
khí thụ động, khí trơ trong dòng CO
2
từ giao diện) chứa một lượng nhỏ NH
3

và CO
2
được đưa trực tiếp vào đáy thiết bị phân hủy trung áp E-1002.
Phản ứng thứ nhất tỏa nhiệt mạnh liệt trong khi đó phản ứng thứ hai thu nhiệt yếu
và xảy ra trong pha lỏng ở tốc độ chậm.
Phản ứng phân huỷ là phản ứng ngược chiều với phản ứng 1 như chỉ ở trên…

NH
2
-COO-NH
4
↔ 2 NH
3
+ CO
2
(- nhiệt)
Và phản ứng xảy ra mãnh liệt khi giảm áp và/hoặc tăng nhiệt.
• Ảnh hưởng tỷ lệ NH
3
/CO
2
Như mô tả tại phản ứng 1, tỷ lệ Mol lý thuyết của NH3/CO2 là 2, nhưng dưới các
điều kiện khác sản phẩm urê ổn định chậm ở 168 bar 155
O
C.
Theo tài liệu và hiển thị tại Fig.1 đính kèm tại mục 1 chương 11 (đính kèm), nó
có thể chứng minh rằng sản phẩm urê thay đổi khi thay đổi tỷ lệ NH3/CO2. Khi tỷ lệ
Mol NH3/CO2 thay đổi từ 2 đến 9, sản phẩm urê thay đổi từ khoảng 40% đến 85%.
Trên những điều kiện khác, khi tỷ lệ Mol NH3/CO2 thay đổi từ 2 đến 0.5, sản phẩm
urê sẽ thay đổi chỉ từ khoảng 40% đến khoảng 45%.

SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Nó được làm rõ rằng, ảnh hưởng của CO2 là rất nhỏ so với NH3. Hơn thế nữa,
dưới điều kiện giàu CO2, dung dịch sẽ trở nên ăn mòn nhiều hơn và vận hành có
vấn đề liên quan đến kết tinh là quá quan trọng.
Nói chung, hầu hết tất cả các nhà máy urê được vận hành dưới tỷ lệ NH3/CO2
trong khoảng giữa 2.5 và 5.0.
• Ảnh hưởng tỷ lệ H
2
O/CO
2

Từ phản ứng thứ hai, rõ ràng rằng lượng nước dư trong dung dịch phản ứng làm
cản trở sự hình thành urê từ cácbamát. Nhưng nếu hàm lượng nước quá thấp thì
nồng độ cácbamát trở nên cao cùng với vấn đề nghẽn đường ống.
Do đó, thông thường thì tỉ lệ mole H
2
O/CO
2
là 0.4-1 trong các nhà máy công
nghiệp.
• Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất
Mối liên hệ giữa độ chuyển hóa cân bằng và nhiệt độ vận hành được đưa ra bởi
Fréjacques và những người cộng sự như sau: độ chuyển hóa tăng tỉ lệ với sự tăng
nhiệt độ, nhưng Otsuka và những người cộng sự đã báo cáo rằng độ chuyển hóa
cân bằng tối đa tồn tại xung quanh 196-200
o
C, NH
3
/CO

2
và điểm cực tiểu hướng tới
giá trị NH
3
/CO
2
cao hơn phụ thuộc vào sự tăng nhiệt độ vận hành. Lưu ý rằng áp
suất cân bằng tăng nhanh theo hướng tỉ lệ NH
3
/CO
2
thấp.
2.2.2.Tinh chế urê và thu hồi NH
3
, CO
2
trung áp:
Làm sạch urê và thu hồi khí xảy ra ở áp suất giảm 19.5 barg;các thiết bị trao
đổi nhiệt trong đó xảy ra quá trình làm sạch urê được gọi là các thiết bị phân hủy
bởi vì trong các thiết bị này xảy ra sự phân hủy cácbamát.
Dung dịch, với hàm lượng CO
2
thấp, từ đáy thiết bị stripper E-1001, được giãn
nở tới áp suất 19.5 barg và đi vào phần trên thiết bị phân hủy trung áp. Thiết bị này
được chia thành 3 phần chính:
• Bình tách đỉnh V-1002, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi
vào bó ống;
• Thiết bị phân hủy kiểu màng trong ống E-1002A/B, ở đây cácbônát được
phân hủy và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi 4.9 barg (ở phía vỏ
của phần trên E-1002A) và làm lạnh trực tiếp nước ngưng hơi từ bình

tách nước ngưng hơi cho stripper V-1009, ở áp suất khoảng 22 barg (ở
phía vỏ của phần dưới E-1002B).
• Bình chứa dung dịch urê Z-1002, bình này tập trung dung dịch urê đã làm
sạch giai đoạn 1 có nồng độ 60-63%kl.
Khí giàu NH
3
và CO
2
ra khỏi bình tách đỉnh V-1002 được đưa vào phía vỏ của
thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-1004, ở đó khí được hấp thụ riêng phần trong
dung dịch cácbônát đến từ cụm thu hồi 4 barg.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 23
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Tổng nhiệt tạo thành từ phía vỏ, do ngưng tụ/hấp thụ/phản ứng của các chất,
được dùng để bốc hơi dung dịch urê đến từ giai đoạn làm sạch thứ hai đến nồng độ
84-86%kl, do đó cho phép tiết kiệm đáng kể hơi thấp áp ở giai đoạn cô đặc chân
không thứ nhất.
Từ phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E-1004, pha hỗn hợp được đưa
vào thiết bị ngưng tụ trung áp E-1006, tại đây CO
2
được hấp thụ gần như hoàn toàn
và nhiệt ngưng tụ/phản ứng được lấy đi nhờ nước làm mát từ thiết bị ngưng tụ
amôniắc E-1009.
Từ E-1006 pha hỗn hợp chảy vào tháp hấp thụ trung áp T-1001, ở đây pha khí
tách ra sẽ đi vào bộ phận tinh chế. Đây là tháp hấp thụ kiểu đĩa mũ chóp và xảy ra
hấp thụ CO
2
và tinh chế NH
3
.

Các đĩa được nạp liệu bằng dòng hồi lưu amôniắc sạch, để cân bằng năng
lượng vào cột, và để tách CO
2
và H
2
O có trong dòng khí NH
3
và khí trơ bay lên.
NH
3
hồi lưu được lấy từ bồn chứa amôniắc V-1005 và được đưa vào cột bằng
bơm tăng áp amôniắc P-1005A/B.
Dòng NH
3
và khí trơ bão hòa với vài ppm CO
2
(20-100 ppm) ra khỏi đỉnh bộ
phận tinh chế, được ngưng tụ riêng phần trong thiết bị ngưng tụ amôniắc E-1009.
Từ đây dòng 2 pha được đưa vào bồn chứa amôniắc V-1005.
Dòng không ngưng bão hòa amôniắc rời V-1005 bay dọc trong tháp thu hồi
amôniắc T-1005, ở đây một lượng amôniắc được ngưng tụ nhờ dòng amôniắc lỏng
đến từ giao diện của xưởng urê
Dòng khí rời đỉnh T-1005 bay dọc trong tháp hấp thụ amôniắc trung áp E-
1011, ở đây hàm lượng amôniắc được giảm triệt để nhờ dòng dung dịch amôniắc
loãng ngược chiều hấp thụ khí amôniắc. Khi amôniắc trong pha khí được hấp thụ,
nhiệt tạo thành sẽ làm tăng nhiệt độ của dòng lỏng đi xuống, do đó làm cản trở sự
hấp thụ tiếp tục amôniắc. Để duy trì nhiệt độ thích hợp, một dòng nước làm mát
được cung cấp ở phía vỏ của E-1011.
Tháp rửa khí trơ trung áp T-1003, được nối vào phần trên của E-1011, gồm 3
đĩa van, ở đây khí trơ được rửa lần cuối bằng nước sạch. Hàm lượng amôniắc trong

dòng khí bay lên là thấp nhất và do đó nhiệt độ ít nhạy với nhiệt hấp thụ. Cuối cùng
khí trơ được tập trung vào ống khói.
Từ đáy của E-1011, dung dịch NH
3
-H
2
O được tuần hoàn lại tháp hấp thụ trung
áp T-1001 bằng bơm P-1007A/B.
Dòng ra khỏi đáy T-1001 được tuần hoàn bằng bơm dung dịch cácbônát cao áp
P-1002A/B về cụm thu hồi tổng hợp sau khi gia nhiệt sơ bộ ở phía ống của thiết bị
gia nhiệt sơ bộ cácbônát cao áp E-1013.
Trong thiết bị trao đổi nhiệt này, lưu chất gia nhiệt phía vỏ là nước ngưng quá
trình từ đáy tháp chưng cất T-1002.
2.2.3.Tinh chế urê và thu hồi NH
3
, CO
2
thấp áp:
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 24
Báo cáo thực tập tốt nghiệp Phân xưởng Ure-Nhà máy ĐPM
Dung dịch với hàm lượng CO
2
rất thấp ra khỏi đáy thiết bị phân hủy trung áp
được giãn nỡ đến áp suất 4 barg và đi vào phần trên của thiết bị phân hủy thấp áp.
Thiết bị này được chia thành 3 phần chính:
• Bình tách đỉnh V-1003, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch
đi vào bó ống;
• Thiết bị phân hủy kiểu màng ống E-1003, ở đây cácbônát được phân hủy
và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi thấp áp bão hòa 4.9 barg;
• Bình chứa dung dịch urê Z-1003, bình này tập trung dung dịch urê đã

làm sạch giai đoạn 2 có nồng độ 69-71%kl.
Khí ra khỏi V-1003 trước tiên được trộn với hơi từ bộ phận tinh chế của tháp
chưng T-1002, và sau đó được đưa vào phía vỏ của thiết bị gia nhiệt sơ bộ amôniắc
cao áp E-1007, ở đây chúng được ngưng tụ riêng phần. Nhiệt ngưng tụ được thu hồi
ở phía ống để gia nhiệt sơ bộ amôniắc lỏng cao áp (nạp liệu vào tháp tổng hợp urê).
Dòng phía vỏ của E-1007 được đưa vào thiết bị ngưng tụ thấp áp E-1008, ở
đây hơi NH
3
và CO
2
còn lại được ngưng tụ hoàn toàn. Nhiệt ngưng tụ được lấy đi
nhờ nước làm mát ở phía ống.
Dung dịch cácbônát ra khỏi E-1008 được thu hồi vào bồn chứa dung dịch
cácbônát V-1006. Từ đây dung dịch cácbônát được tuần hoàn về đáy tháp hấp thụ
trung áp T-1001 bằng bơm P-1003A/B qua phía vỏ của thiết bị cô đặc sơ bộ E-1004
và sau đó qua thiết bị ngưng tụ trung áp E-1006.
Một phần nhỏ dung dịch cácbônát thấp áp cũng được dùng làm dòng hồi lưu
vào bộ phận tinh cất của tháp chưng T-1002.
Bồn V-1006 được trang bị một tháp rửa khí trơ thấp áp T-1004 để giúp điều
khiển áp suất của giai đoạn thu hồi thứ hai. T-1004 được nối với phần trên của E-
1012, nơi mà nước làm mát được cung cấp để lấy nhiệt hấp thụ
2.2.4.Cụm cô đặc chân không và tạo hạt:
 Cụm cô đặc chân không
Dung dịch urê ra khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp được giãn nỡ tới áp suất
0.33 bara và đi vào phần trên của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ. Thiết bị này
được chia thành 3 phần chính:
• Bình tách đỉnh V-1004, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi
vào bó ống. Hơi được tách ra nhờ hệ thống chân không thứ nhất PK-1003;
• Thiết bị cô đặc kiểu màng E-1004, ở đây lượng cácbônát còn lại được phân
hủy và nước được bốc hơi. Nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ riêng phần

(phía vỏ) khí đến từ thiết bị phân hủy trung áp;
• Bình chứa lỏng ở đáy Z-1004, ở đây tập trung dung dịch urê có nồng độ
khoảng 84-87%.
SVTH: Ngô Đình Duy-08H5A 25