CÔNG NGHỆ sản XUẤT LAS SUNFO hóa

CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT LAS
(Linear Alkyl Benzene Sulphonic
Acid)

HOANGKIMECI.COM.VN


CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LAS BẰNG DÂY CHUYỀN SUNFO HÓA
Nhà máy ABS - Chi nhánh công ty cổ phần Tico
Thành phố Hồ Chí Minh - 2010

Công suất 3 tấn/giờ tương đương 20.000 tấn/năm.
1. Công nghệ sản xuất
Công nghệ và thiết kế của nhà máy sunfo hóa là thiết kế định hình của hãng
Ballestra (Italia) đã được chuyển giao cho nhiều nước trên thế giới. Hệ thống sản xuất
này gồm 5 cụm thiết bị chính và hệ thống hỗ trợ cung cấp điện, nước giải nhiệt, kho bãi,
bồn chứa,... Quy trình hoạt động của hệ thống như sau:
1. Không khí được làm lạnh và tách ẩm ở điều kiện nhiệt độ t = - 60 0C tạo ra
nguồn không khí sạch cho quá trình phản ứng.
2. Lưu huỳnh ở thể rắn (S) được cung cấp nhiệt độ để hóa lỏng. Trong quá trình
nấu nóng chảy lưu huỳnh có phát sinh hơi nóng do đó tại vị trí này có trang bị một quạt
hút đặt ngay phía trên nồi nấu.
3. Lưu huỳnh hóa lỏng được đốt bằng không khí khô tạo thành khí SO 2 và tỏa ra
một lượng nhiệt với nhiệt độ t = 600 ÷ 6800C. Lượng nhiệt này được hạ xuống còn
khoảng 4200C để tiếp tục cho quá trình phản ứng tiếp theo. Lượng nhiệt thu được qua hệ
thống ống nước giải nhiệt được thu về cung cấp cho quá trình nấu lưu huỳnh.
4.Sản xuất hỗn hợp khí 5,5 - 6% SO3/kk: đối với dây chuyền quá trình phản ứng
được sử dụng là tháp chuyển hóa 5 tầng với hỗn hợp xúc tác Cesium và Vanadium, nhiệt
độ phản ứng tại tầng đầu tiên đạt khoảng 420 0C, trong quá trình phản ứng nhiệt độ tăng
từ 4200C đến 4300C, cho hiệu suất đạt ≈ 98,5%. Lượng nhiệt phát sinh do quá trình phản

ứng được giải nhiệt xuống còn từ 60 - 65 0C để tiếp tục cho phản ứng tiếp theo, lượng
nhiệt dư được thu hồi qua các ống chứa nước vừa để giải nhiệt và vừa để đưa về sử dụng
trong quá trình nấu chảy lưu huỳnh.


5. Sunphat hóa LAB (Linear Ankyl Benzen) bằng hỗn hợp khí SO 3/kk 5% trên
thiết bị màng đa ống sản xuất LAS (Linear Alkyl Benzene Sulphonic Acid).
Dây chuyền sản xuất và quá trình công nghệ sản xuất được vận hành, kiểm soát và
giám sát kỹ thuật bởi hệ thống tự động hóa PlantWeb của EMERSON gồm hệ điều hành
DeltaV tích hợp các thiết bị trưởng thông minh Hart và Foundation Fieldbus kết hợp với
hệ thống AMS dùng để quản lý các thiết bị đo lường và điều khiển, các thiết bị cơ điện,
thiết bị công nghệ, chấp hành..., tự có khả năng chuẩn đoán, tìm lỗi, phân tích và dự báo
các yếu tố gây hỏng hóc trước khi các hiện tượng hỏng hóc xảy ra ngoài kiểm soát. Đây
là hệ thống điều khiển tự động mới với nhiều đặc tính ưu việt so với hệ điều hành tự động
PLC.
Các công đoạn sản xuất chính:
(1) Sản xuất khí SO3
Sản xuất hỗn hợp 5,5 - 6% SO 3/kk: Một lượng lớn không khí được xử lý làm khô
ở độ sâu điểm sương đs = - 600C dùng cho quá trình đốt lưu huỳnh nóng chảy tạo thành
hỗn hợp khí SO2/không khí có nồng độ từ 6,5 - 7% SO2 theo pharnn ứng:
S + O2 = SO2 + nhiệt năng
Hỗn hợp khí SO2/kk cho đi qua tháp chuyển hóa xúc tác 5 tầng, quá trình này SO 2
kết hợp O2 tạo ra hỗn hợp 5,5 - 6% SO3/kk theo phản ứng:
SO2 + O2 = SO3 + nhiệt năng (xúc tác Cs + V2O5)
Hỗn hợp khí SO3/kk được làm nguội từ 420 ÷ 4300C xuống 60 ÷ 650C và đưa đến
khối sunfo hóa màng mỏng. Nhiệt năng tạo ra từ khâu này trong quá trình hạ nhiệt độ
được thu hồi dùng cho quy trình nấu chảy lưu huỳnh thông qua hệ thống ống cấp nước
giải nhiệt.
(2) Sunfo hóa
Hỗn hợp khí 5,5 - 6% SO 3/kk được hòa loãng với một lượng nhỏ không khí khô

nồng độ hỗn hợp khí gimar xuống còn 5 - 5,5%. Hỗn hợp không khí này được đưa vào


phản ứng với chất hữu cơ LAB (Linear Alkyl Benzene) tạo thành LAS trong thiết bị phản
ứng màng mỏng nhiều ống. Sau đó LAS được đưa qua các thiết bị ủ và ổn định theo phản
ứng sau:
R - ArH + SO3 = RarSO3H + nhiệt năng
(LAB)

(LAS)

(3) Xử lý khí thải
Dòng khí thải sau khối sunfo hóa chứa một lượng nhỏ khí SO 2, SO3 dư và LAS bị
lôi cuốn theo. Một lượng LAB dư được phun vào dòng khí thải trong thiết bị Brink Filter
để tiếp tục tạo ra phản ứng sunfo hóa trong điều kiện dư LAB - do đó SO 3 sẽ không còn
trong dòng khí thải. Thiết bị Brink Filter tách LAS, LAB còn dư sau đó đưa về khối
sunfo hóa để sử dụng lại.
Khí SO2 được xử lý qua thiết bị hấp thụ dùng dung dịch NaOH. Khí thải đạt độ
sạch theo tiêu chuẩn cho phép. Nước thải phát sinh từ thiết bị hấp thụ được gom về hệ
thống xử lý nước thải chung cho toàn nhà máy.
Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất LAS của dự án:


Hệ thống điều khiển và giám sát tự động bằng
kỹ thuật Computer

Xử lý và cấp không khí
khô (air drying)

Nấu chảy, định lượng và cấp lưu huỳnh

(molten sulphur and proportioning)

Bao bì nguyên liệu
Hơi lưu huỳnh rò rỉ
Nhiệt thừa

Sản xuất khí SO2
(SO2 Production)

Sản xuất khí SO3
(SO3 Production)

Sunfo hóa - màng mỏng
(Film sulphonation)

Ủ và ổn định
(Ageing and stabilizer)

Thu hồi nhiệt
(Thermal Recycle)

Xử lý khí thải
(Exhaust gas treatment)

Hấp thụ triệt
để SO3

Sản phẩm
(LAS)

Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất LAS của dự án

Thiết bị hấp thụ SO2
(Srubber column)

Nước thải 300 lít/h được
đưa về hệ thống xử lý nước
thải


2. Máy móc thiết bị của dự án
Bảng. Danh mục thiết bị dây chuyền sản xuất LAS công suất 3 tấn/giờ
TT
Nội dung
I
Máy móc thiết bị chính
1
Chi phí bí quyết công nghệ, thiết kế hệ
thống, lắp đặt hệ thống, vận hành
2
Cụm thiết bị sản xuất không khí khô
3
Cụm thiết bị sản xuất SO3
4
Cụm thiết bị xử lý khí thải
5
Cụm thiết bị sulpho hóa
6
Các máy bơm ly tâm, bánh răng, trục
cam, piston

7
Thiết bị nóng chảy và định lượng lưu
huỳnh
II
Vật liệu, phụ tùng chuyên dụng
Vật liệu xúc tác V2O5, hấp thụ silicagel,
glzcol
Vòng đệm, nệm hấp phụ, nậm lọc và
phụ tùng chuyên dùng
Các van, rong, mặt bích, ống thép,
xiphon giãn nở nhiệt, vật liệu cách
nhiệt, sơn
Hệ thống kiểm soát, điều khiển công
nghệ
Hệ thống điện động lực
Trang bị phòng thí nghiệm

Chi phí
5.146.000.000
1.650.000.000
419.000.000
1.431.000.000
940.000.000
464.000.000
137.000.000
105.000.000
2.450.000.000

1.245.000.000
300.000.000

905.000.000

3. Các nhu cầu về nguyên vật liệu năng lượng
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất LAS bao gồm LAB (linear Alkyl Benzen),
lưu huỳnh và NaOH. Định mức tiêu hao nguyên liệu cho sản xuất 1 tấn LAS như sau:
Bảng. Nhu cầu cơ bản cho sản xuất 20.000 tấn LAS/năm
TT
I
1
2

Nội dung
Nguyên liệu chính
LAB
Lưu huỳnh

Định mức
Đơn vị
Số lượng
Tấn/tấn
Tấn/tấn

0,75
0,11

Nhu cầu
Đơn vị
Số lượng
Tấn
Tấn

15.000
2.200


3
II
4
5
6

NaOH
Năng lượng
Điện năng
Gas đốt
Nước ngầm

Tấn/tấn

0,014

Tấn

280

Kwh/tấn
Kg/tấn
M3/tấn

128

0,35
1,5

Kwh
Lít
M3

2.560.000
7.000
30.000

Nguồn: Thuyết minh dự án đầu tư mở rộng nhà máy ABS - Chi nhánh công ty cổ
phần TICO.
+ Dầu Do được sử dụng cho hai mục đích:
Dùng cho máy phát điện dự phòng khi có sự cố mạng lưới điện quốc gia. Định
mức sử dụng khoảng 0,3 lít DO/kwh điện.
Nhiên liệu cho phương tiện xe cơ giới dùng chuyên chở, giao nhận hàng hóa. Định
mức sử dụng xác định khoảng 50 - 55 lít DO/100 km đối với xe trọng tải 16 - 25 tấn.
+ Gas cung cấp cho mục đích chạy nồi hơi để khởi động hệ thống. Khi hệ thống đã
vận hành ổn định thì không còn sử dụng gas nữa.