tìm hiểu về công nghệ tổng hợp amoniac của phân xưởng AMONIA

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

MỤC LỤC
trang
CHƯƠNG I : GIỚI THỆU VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ
1.1.lịch sử hình thành Nhà máy Đạm Phú Mỹ …………
1.2.địa điểm xây dựng mặt bằng nhà máy……………...
1.3.nguyên liệu chính dùng cho nhà máy ……………...
1.4.các loại sản phẩm…………………………………..
1.4.1.sản phẩm chính-ure………………………………
1.4.2.sản phẩm phụ ammoniac………………………..
1.4.2.1.tính chất vật lí của ammoniac………………….
1.4.2.2.tính chất hóa học của ammoniac………………..
1.5.an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy……….
1.5.1.phân tích…………………………………………
1.5.2.biện pháp an toàn và thoát hiểm…………………
1.6.xử lí nước thải,vệ sinh công nghiệp…………….
Chương II : Quy trình công nghệ và thông số vận hành xưởng amonia
2.1.nguyên liệu sản xuất………………………………..
2.2.giới thiệu về qui trình công nghệ………………….
2.2.1.xưởng ammonia………………………………….
2.2.1.1.công đoạn khử lưu huỳnh…………………….
2.2.1.2.công đoạn reforming…………………………..
2.2.1.3.công đoạn chuyển hóa co thành co2…………..
2.2.1.4.công đoạn tách co2……………………………
2.2.1.5.công đoạn metan hóa………………………….
2.2.1.6.vòng tổng hợp ammoniac……………………..
SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Chương 3: Mô tả chi tiết công đoạn tổng hợp amoniac
3.1.lí thuyết quá trình…………………………………….
3.2.mô tả công nghệ……………………………………….
3.2.1.chu trình tổng hợp………………………………..
3.2.2.nồng độ ammoniac ở đầu vào tháp tổng hợp…………
3.2.3.các khí trơ/khí phóng không………………………
3.2.4.tỉ lệ hhydro/nito……………………………………
3.3.tháp tổng hợp ammoniac 10-R-5001………………
3.3.1.thông tin chung…………………………………….
3.3.2.xúc tác…………………………………………….
3.3.3.nhiệt độ phản ứng trong tháp tổng hợp ammoniac...
3.3.4.tốc độ tuần hoàn………………………………………
3.3.5.áp suất vận hành………………………………………..
3.4.làm lạnh………………………………………………….
3.5.thu hồi ammoniac………………………………………..
3.6.công đoạn xử lí nước ngưng tụ quá trình…………………..
Chương 4: Một số phương pháp tổng hợp ammoniac………………………….
4.1.phương pháp tổng hợp ammoniac cao………………...
4.2. phương pháp tổng hợp ammoniac thấp áp……………….
4.3. phương pháp tổng hợp ammoniac trung áp……………..
4.4. kết luận…………………………………………………….
4.5.sơ đồ qui trình tổng hợp ammoniac………………………
4.6. kĩ thuật an toàn………………………………………….

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển…………………………………….
SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

LỜI MỞ ĐẦU
Đối với một nước nông nghiệp như VIỆT NAM, việc cung ứng các sản
phẩm như phân bón,thuốc trừ sâu, phục vụ cho việc sản xuất nông nghiệp là
vô cùng quan trọng. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, việc sử
dụng nguồn khí thiên nhiên (Natural Gas) để sản xuất phân đạm đang được áp
dụng rất rộng rãi. Với trữ lượng nguồn khí khá dồi dào, cùng với nhu cầu
phân bón ngày càng tăng, Đảng và Nhà nước ta đã sớm xác định việc xây
dựng và phát triển các cụm dự án Khí - Điện - Đạm. Trong năm 2010, Bộ
nông nghiệp và phát triển nông thôn dự báo nhu cầu phân bón phục vụ sản
xuất nông nghiệp ước khoảng 8,9– 9,1 triệu tấn. Tuy nhiên, sản lượng phân
bón sản xuất trong nước mới đạt khoảng 5,6 triệu tấn.
Nhà máy đạm Phú Mỹ là nhà máy phân bón lớn và hiện đại đầu tiên của Tổng
công ty dầu khí Việt nam, đảm bảo sự ổn định và chủ trương cung cấp phân
đạm cho phát triển nông nghiệp,góp phần quan trọng đảm bảo an ninh lương
thực, thực hiện công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước.
Nhà máy Đạm Phú Mỹ thuộc Tổng công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí, sử
dụng công nghệ của hãng Haldor Topsoe của Đan Mạch để sản xuất khí
Amoniac và công nghệ của hang Snamprogetti của Italya để sản xuất phân
Urê. Đây là các công nghệ hàng đầu trên thế giới về sản xuất phân đạm với
dây chuyền khép kín, nguyên liệu chính đầu vào là khí thiên nhiên, không khí,

đầu ra là Ammoniac và Urê. Chu trình công nghệ khép kín cùng với việc tự
tạo điện năng và hơi nước giúp nhà máy hoàn toàn chủ động trong sản xuất kể
cả khi lưới điện quốc gia có sự cố hoặc không đủ điện cung cấp.
Nhiệm vụ của em trong đợt thực tập này: tìm hiểu về công nghệ tổng hợp
amoniac của phân xưởng AMONIA trực thuộc Tổng công ty phân bón và hóa
chất dầu khí - Nhà máy đạm Phú Mỹ.
Thời gian thực tập tại nhà máy từ ngày 10/06/2013 đến ngày 14/07/2013,
Trong suốt thời gian thực tập em đã nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình từ phía
nhà trường và đơn vị hướng dẫn thực tập.Em xin chân thành cảm ơn anh chị
công nhân viên và ban lãnh đạo nhà máy đã tạo điều kiện để em hoàn thành
tốt nhiệm vụ của mình.
Trong quá trình hoàn thành báo cáo, với vốn kiến thức còn hạn chế nên không
thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong được sự quan tâm và đóng góp ý
kiến của quý thầy cô để bài báo cáo thực tập của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ.
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển:
Việc sử dụng khí thiên nhiên đã được đảng và Chính phủ quan tâm.
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, Trùng Cửu Long và Nam Côn Sơn.
Nhà máy đạm Phú Mỹ là nhà máy phân bón lớn và hiện đại đầu tiên
của Tổng công ty dầu khí Việt Nam, nhằm bảo đảm sự ổn định và chủ động
cung cấp phân đạm cho phát triển nông nghiệp, góp phần quan trọng bảo đảm
an ninh lương thực, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Nhà máy sản xuất đạm phú mỹ có công xuất 760 ngàn đến 800 ngàn
tấn đạm ure/năm được xây dựng trên cơ sở quyết định phê duyệt báo cáo
nghiên cứu khả thi dự án đầu tư Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ của thủ
tướng chính phủ số 166/QD-TTg ngày 20/01/2001 và chỉ đạo triển khai thực
hiện nhà máy Đạm Phú Mỹ của chính phủ tại công văn số 529/CP- CN ngày
14/06/2001, Quyết Định phê duyệt một số điều chỉnh của báo cáo nghiên cứu
khả thi, kế hoạch đấu thầu và hợp đồng EPCC của dự án Nhà máy đạm Phú
Mỹ của hội đồng quản trị tổng công ty dầu khí Việt Nam số 2620/QĐ –HĐQT
15/06/2001.
Hợp đồng EPCC xây dựng nhà máy Đạm Phú mỹ giữa tổng công ty
dầu khí Việt Nam và tổ hợp nhà thầu Technip/ Samsung, hợp đồng chuyển
giao công nghệ sản xuất URE với Snamprogetti ngày 15/06/2001 là cơ sở cho
các bên triển khai thực hiện nghĩa vụ của mình nhẳm xây dựng nhà máy sản
xuất phân đạm Phú Mỹ hiện đại và đạt tiêu chuẩn Quốc Tế.
 Chủ đầu tư: tổng công ty dầu khí việt nam
 Nhà thầu: technip-italia và Samsung engi
 neering-hàn quốc

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP
 Tổng vốn đầu tư: 450 triệu usd
 Công nghệ: đan mạch và italia

Các mốc quan trọng






Khởi công xây dựng nhà máy: 3/2001
Ngày nhận khí vào nhà máy: 24/12/2003
Ngày ra sản phẩm ammonia đầu tiên: 4/06/2004
Ngày bàn giao sản xuất cho chủ đầu tư: 21/09/2004
Ngày khánh thành nhà máy: 15/12/2004

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 I - Huyện Tân Thành- Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu với diện tích
quy hoạch 63 ha. Vị trí nhà máy được thể hiện trong chứng chỉ quy hoạch số
07/2001/BQL – CCQH do ban quản lý các Khu Công Nghiệp tỉnh Bà Rịa
Vũng Tàu cấp ngày 12/03/2001.
1.3 nguyên liệu chính dùng cho nhà máy
 Khí thiên nhiên: c1,c2,c3,c4….
 Khí đồng hành mỏ bạch hổ,khí thiên nhiên từ bồn trũng nam côn

sơn và các bể khác thuộc thềm lục địa phía nam.
SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP
 Lượng khí tiêu thụ:450 triệu nm3/năm
 Đặc tính và thành phần khí:

Nhiệt độ:18-36 độ c
Áp suất: 40 bar
Trọng lượng phân tử:18,68 g/mol
Nhiệt trị:42,85mj/m3 hay 40613,44 btu/m3
Thành phần c1=83,31% .c2=14,56% .c3=1,59% .ic4=0,107%
nc4=0,109%.
1.4 Các loại sản phẩm:
1.4.1 Sản phẩm chính- Urê:
 Công xuất:

2200 tấn/ngày

 Cỡ hạt:

1.4 – 2.8 mm: >95%.

 Hàm lượng N2 :

>46.2%.ll

 Độ ẩm :
 Hàm lượng biuret:

<0.4%.
<1%.

Urê là hợp chất hóa học có công thức phân tử CO(NH2) 2, ờ nhiệt độ
thường Urê không màu, mùi vi, hòa tan trong nước, ở nhiệt độ nóng chảy
khoảng 1350C, tỷ trọng khoảng 1,3230. Urê thủy phân chậm tạo thành
Cacbonat Amon sau đó phân hủy thành NH 3 và CO2, đây là cơ sở để sử dụng
Urê làm phân bón.Trong công nghiệp Urê được tổng hợp từ NH 3 lỏng và
CO2 khí ở điều kiện nhiệt độ và áp xuất cao.
1.4.2 Sản phẩm phụ amoniac:
 Amoniac chủ yếu để sản xuất Urea. Lượng còn dư được đưa về bồn

chứa.
 Công xuất 1350 tấn Amoniac/ngày.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

Amoniac là chất khí có công thức phân tử là NH 3, hóa lỏng ở nhiệt độ
thấp và áp xuất thường (khoảng -300C) hoặc ở điều kiện thường và áp xuất
cao (khoảng 15bar), có mùi đặc trưng

1.4.2.1 tính chất vật lí NH3
Amoniac là chất khí không màu, mùi đặc trưng, khai, khó thở, gây nhiễm độc
mạnh khi tiếp xúc với niêm mạc mắt; quá nồng độ cho phép khó thở có thể
gây nên tử vong.
- Tỷ trọng:
Khí NH3 : 0,7708 kg/m3 ( Ở điều kiện 00C và 760 mmHg).
NH3 Lỏng : 610 kg/m3 ( Ở điều kiện 200C).
- Khối lượng mol
: 17,031.
- Nhiệt độ sôi ở 760 mmHg
: -33,50C.
- Nhiệt độ nóng chảy ở 760 mmHg
: -77,70C.
- Nhiệt hóa hơi riêng
: 5.581 kcal/kmol.
0
- Nhiệt dung riêng khí NH3 ( ở 0 C, 1at)
: 0,492 kcal/kg. độ.
- Nhiệt độ tới hạn
: 132,40C.
- Áp suất tới hạn
: 111,5 at.
Amoniac rất dễ tan trong nước: Ở nhiệt độ phòng ( 20 0C) thì 1 thể tích nước
hòa tan khoảng 700 thể tích Ammonia theo phản ứng:
NH3 + H2O = HN4OH + Q
(1).
Khi tăng nhiệt độ , độ tan của Amoniac giảm xuống, do nó thoát ra khỏi
dung dịch đậm đặc khi đun nóng, và đôi khi người ta dùng phương pháp này
để điều chế một lượng nhỏ Amoniac trong phòng thí nghiệm.
Ở nhiệt độ thấp, từ dung dịch Amoniac có thể tách ra Hydrate tinh thể

HN3.H2O. Tinh thể này nóng chảy ở -790C. Trong các hydrate này, các phân
tử nước và Amoniac kết hợp với nhau bằng liên kết hydro.

Áp suất hơi của Amoniac dưới 1 atm.
Áp suất, mm Hg
1
5
10
0
Nhiệt độ, C
-109,1 -97,5 -91,9

20

40

60

100

200

400

700

-85,8

-79,2

-74,3

-68,4

-57,0

-45,4

-33,6

1.4.2.2 tính chất hóa học của NH3
Về mặt hóa học thì Amoniac là hợp chất có khả năng phản ứng cao, có thể
tác dụng với nhiều chất khác nhau. Nitrogen trong Amoniac có mức oxy hóa
thấp nhất ( -3 ). Do đó NH3 thể hiện tính chất khử. Nếu cho dòng Amoniac đi

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang

Nhiệt đ
nóng chả
0
C
-77,7


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

qua một ống , lồng trong một ống có chứa Oxygen, thì NH 3 có thể bị đốt cháy,
và khi cháy có ngọn lửa màu lục nhạt theo phản ứng sau:
4NH3 + 3O2
=
6H2O + N2
(1)
-

•
•
•
•
•

•

Trong điều kiện có xúc tác Platin, ở nhiệt độ 750 0C thì NH3 bị oxy hóa
thành NO:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O+ 907 Kj
(2)
NH3 có tính Bazơ và phản ứng với các acid tạo thành các muối:
Phản ứng với Acid Clohydric:
NH3 + HCl = NH4Cl
(3)
Phản ứng với Acid Clohydric:
NH3 + HCl = NH4Cl
(4)
Phản ứng với Acid Nitric:
NH3 +HNO3= NH4NO3
(5)

Phản ứng với Acid Sulfuric:
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 66.900 Kcal/mol
(6)
Phản ứng với Acid Phóphoric:
2NH3 + H3PO4
= (NH4)2HPO4
(7)
NH3 + H3PO4 = NH4H2PO4
(8)
Phản ứng với Acid Carbonic:
NH3 + H2CO3= NH4HCO3
(9)
2NH3+ H2CO3= (NH4)2CO3
(10)
Tất cả các muối tạo thành của các phản ứng trên đều là các dạng phân đạm
được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp và các ngành kinh tế khác.
1.5 An toàn lao động và phòng cháy chữa cháy:
Do đặc thù của nhà máy là nguy cơ cháy nổ cao nên vấn đề an toàn cháy
nổ được nhà máy rất quan tâm.
1.5.1 Phân tích nguy cơ cháy nổ và giải pháp bảo vệ:
Các chất nguy hiểm có thể gây cháy nổ trong các bộ phận sản xuất được
liệt kê dưới đây:
-Amoniac (dạng lỏng hoặc khí).
-Khí nhiên liệu (được xem chủ yếu là khí metan).
-Hydro (dạng khí).
-Metyl dietanol amin (MDEA) là dạng hòa tan trong nước.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang

BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

-Dầu nhờn mỡ bôi trơn (dạng lỏng).
-Dầu điezen (dạng lỏng).
1.5.1.1 Phân tích:
Amoniac được xem là chất có nguy cơ cháy nổ thấp có cấp độ cháy
là 1 và tiêu chuẩn NFPA 325 xác định rằng Amoniac là chất khó cháy. Thêm
vào đó, tiêu chuẩn NFPA 49 cũng đánh giá về các mối nguy hiểm của
Amoniac là; “chất ăn mòn, có thể nguy hiểm về cháy nổ nếu được đặt ở nơi
kín khí’.
Hydro và khí tự nhiên, có cấp độ cháy nổ là 4, là những khí có nguy
cơ cháy nổ cao. Những khả năng cháy nổ có thể xảy ra đối với những khí này
khi bị rò rỉ và kích cháy là bùng phát, cháy phun lửa dữ dội thậm chí gây nổ
(chỉ xảy ra trong trường hợp khi khí tích tụ trong các khu vực kín hoặc được
giải thoát với một lượng lớn).
Dung dịch MDEA có thể được xem là chất không cháy rỉ vì rất khó
có thể đốt cháy và trong các thiết bị nhà máy, MDEA chỉ tồn tại trong các
dung dịch với dung môi là nước.
Dầu nhờn, mỡ bôi trơn và dầu điêzen có thể được xem là những
chất có nguy cơ cháy nổ thấp và khả năng cháy có thể xảy ra với những ngọn
lửa nhỏ khi có sự rò rỉ của những chất này, được đốt nóng tới nhiệt độ cháy nổ
và phải dược kích cháy.
Hydro hiện diện dưới dạng hỗn hợp trong phân xưởng Amoniac.
Khí tự nhiên chỉ hiện diện trong phân xưởng Amoniac, bộ phận cấp khí nhiên
liệu và bộ phận sản xuất hơi và điện. Đối với sự rò rỉ hỗn hợp hydro và khí tự
nhiên,

phòng cháy được thể hiện bằng cách:
1) Sử dụng vật liệu và hệ thống thích hợp đúng theo tiêu chuẩn kĩ thuật đã
được thiết kế của dự án nhằm giảm thiểu khả năng rò rỉ.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

2) Tránh để xảy ra các khu vực kín khí nơi các chất khí dễ cháy nổ có thể
tích tụ.
3) Phát hiện sự có mặt của khí dễ cháy nổ tại những nơi mà hiện tượng rò
rỉ dễ xảy ra.
4) Giảm thiểu sự có mặt của nguồn kích cháy, kích nổ.
Chống cháy có thể thực hiện bằng cách: giảm nhiệt độ của thiết bị
đang bị cháy bằng cách sử dụng hệ thống phun nước cố định, các vòi nước
cứu hỏa. Trong trường hợp chữa cháy dùng bột khô và CO 2 (xem phương
pháp 6 của tiêu chuẩn NFPA 325), các chất này phải luôn có sẵn để sử dụng
trong nhà máy.
Dầu nhờn được dùng trong các bộ phận sản xuất của nhà máy nơi có
mặt của các thiết bị quay lớn(bơm, máy nén và máy biến thế).
Đối với sự rò rỉ của hệ thống dầu nhờn:
-

Phòng cháy được thực hiện bằng cách sử dụng vật liệu và hệ
thống thích hợp đúng theo tiêu chuẩn kĩ thuật đã được thiết kế

của dự án nhằm giảm thiểu khả năng rò rỉ.

-

chống cháy có thể giảm nhiệt độ của các thiết bị cháy bằng cách
sử dụng hệ thống phun nước cố định, các vòi nước cứu hỏa.
trong trường hợp chứa cháy cần đến bột khô, CO2, các chất này
phải luôn có sẵn trong nhà máy. nước có thể được sử dụng cho
chữa cháy chỉ trong trường hợp được áp đặt lên nơi xảy ra hỏa
hoạn từ khoảng cách thích hợp (xem phương pháp 2 của tiêu
chuẩn NFPA 325).

Dầu diezen được dùng trong các trạm bơm nước cứu hỏa (các bơm
diezen khẩn cấp) và gần các trạm điện khác như trạm phát điện khẩn cấp. Đối
với việc rò rỉ hệ thống dầu diezen:

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP
-

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

phòng cháy được sử dụng bằng cách sử dụng vật liệu và hệ thống
thích hợp đúng theo tiêu chuẩn kĩ thuật dã được thiết kế của dự
án nhằm giảm thiểu khả năng rò rỉ.

-

chống cháy được thực hiện bằng cách sử dụng các vòi nước cứu
hỏa và bình cứu hỏa sử dụng bột khô.

 Các tòa nhà:
-

Bên trong tòa nhà của các trạm điện, các nguồn có thể gây cháy
là các thiết bị điện và cáp điện. Những tòa nhà này thường có
người,

Vì vậy các hệ thống phòng cháy, chữa cháy bao gồm:
-

Một hệ thống phun CO2: CO2 được giải phóng nhờ các thiết bị tự
động nhằm phát hiện nhiệt hoặc khói được lắp đặt bên trong các
tòa nhà, đồng thời các thiết bị báo động dưới dạng nghe hoặc
nhìn và làm chậm thời gian trước khi xả CO 2 đã được dự trù lắp
đặt nhằm cho phép mọi người thoát khỏi tòa nhà trước khi xả
CO2.

-

Các bình CO2 có thể mang vác được.

-

Bên trong các tòa nhà điều khiển, các nguồn có thể gây cháy là
các thiết bị điều khiển và cáp điện. Đây là tòa nhà thường xuyên

có người, vì vậy hệ thống phòng cháy cơ bản là:
-

Một hệ thống phun nước sạch (FM -200) được lắp đặt ở
tầng dưới sàn nhà (nơi hầu hết các cáp dẫn chạy qua). Quá
trình phun FM-200 sẽ được kích hoạt bởi thiết bị phát
hiện nhiệt và khói được lắp đặt bên trong tầng dưới sàn
nhà. Các thiết bị báo động dưới dạng nghe/nhìn cũng
được lắp đặt.

-

Hệ thống phát hiện khói cũng được lắp đặt cho các phần
còn lại của tòa nhà điều khiển.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP
-

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Các bình CO2 chữa cháy mang vác được.

Bên trong tòa nhà đóng bao và xếp bao Urea, các nguồn có thể
gây cháy chủ yếu là vật liệu được dùng để đóng bao (các bao
nilon) và các palet (chủ yếu là gỗ), các thiết bị và cáp dẫn. Tòa

nhà này được trang bị các phương tiện chống cháy gồm:
 Hệ thống sprinkle làm ẩm tự động.
 Các bình chứa cháy mang vác được.

-

Bên trong tòa nhà hành chính, các nguồn có thể gây cháy chủ
yếu là các thiết bị điện, cáp dẫn điện, giấy và các vật liệu gỗ.
Tòa nhà này được trang bị các phương tiện chống cháy gồm:
 Hệ thống phát điện và báo động nhiệt và khói.
 Các trụ nước bên trong tòa nhà.
 Các bình CO2 chứa cháy mang vác.

-

Bên trong tòa nhà phân xưởng bảo trì, các nguồn có thể gây
cháy chủ yếu là một lượng nhỏ hóa chất dễ cháy nổ như dầu,
sơn, các vật liệu cách dẫn. Tòa nhà này được trang bị các
phương tiện chống cháy bao gồm.


Hệ thống phát hiện và báo động nhiệt và khói.

 Các trụ nước bên trong tòa nhà.
 Các bình CO2 chữa cháy mang vác được.
-

Các tòa nhà như nhà kho dự trữ hóa chất, dự trữ Urea rời và nhà
bảo vệ được xem là ít khả năng cháy nổ vì những tòa nhà này
không chứa các chất dễ cháy nổ. Các tòa nhà này được trang bị

các phương tiện chống cháy gồm:
 Hệ thống phát hiện, báo động nhiệt và khói.
 Các bình CO2 chữa cháy và mang vác được.

1.5.1.2 Biện pháp an toàn và thoát hiểm:

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Chương này mô tả những nội dung chính trong giải pháp an toàn
nhân sự và thoát nạn cho nhà máy trong trường hợp khẩn cấp được dự đoán.
Các nguy hiểm chính có thể xảy ra trong nhà máy:
1) Phát tán các chất gây ngộ độc.
2) Phát tán khí dễ cháy nổ.
3) Hỏa hoạn.
Đối với mỗi sự cố nói trên, các bước chính dưới đây nên được xem
xét để xây dựng một giải pháp an toàn:
 Phát hiện nguy hiểm.
 Báo động nguy hiểm.
 Thoát khỏi nhà máy trong khi nguy hiểm.
 Làm giảm mức độ nguy hiểm.

Một vài bước ở trên yêu cầu các nhân sự phải tuân thủ các thủ tục
an toàn liên quan. Vì lý do này, các nhân viên vận hành và các khách tham

quan sẽ được huấn luyện các trường hợp nguy hiểm của nhà máy và thủ tục
liên quan phải tuân thủ.
 Bức xạ chất độc:
-

Các đầu dò sẽ phát hiện sự bức xạ chất độc và gửi tín hiệu về
CMFGAP trong phòng điều khiển trung tâm. Các bảng sẽ tự
động kích hoạt các báo động: rung chuông, đènn báo hiệu ở
ngoài và đồng thời gửi các tín hiệu báo động đến các bảng hiện
thị trong nhà bảo vệ chính và trong trạm cứu hỏa, các nhân viên
vận hành có thể kích hoạt các báo động chung để sơ tán nhân sự
khỏi nhà máy. Nhân viên nhà máy nghe báo động ngoài trường
hoặc báo động chung sẽ:
 Đeo các thiết bị an toàn (mặt nạ phòng chống khí độc với

bộ phận lọc đặc biệt),

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

 Di chuyển tới điểm tập trung gần nhất bằng cách theo bảng

hướng dẫn lối thoát được bố trí dọc các trục đường chính
của máy.

Giảm sự bức xạ chất độc có thể làm bằng cách ngăn chặn sự rò rỉ,
các nhân viên vận hành trong phòng điều khiển có thể vận hành các van khối
vận hành từ xa và các van ngừng để giảm thiểu số lượng chất độc phát tán ra
ngoài không khí. Trong trường hợp phát tán một ít dung dịch Amoniac, các
máy phát bột nước cầm tay sẽ được sử dụng để giảm bớt sự bốc hơi. Trong
trường hợp có hơi khí phát tán, các vòi nước cũng có thể sử dụng làm pha
loãng lượng hơi Amoniac.
 Khí phát tán có thể bắt lửa:
-

Phát hiện bởi các đầu dò, các đầu dò này gửi tín hiệu về
CMFGAP trong phòng điều khiển. Bảng này gửi tín hiệu báo
động đến các bảng hiển thị đặt trong nhà bảo vệ chính và trong
trạm cứu hỏa. Các nhân viên vận hành có thể kích hoạt các báo
động chung để sơ tán nhân sự khỏi nhà máy. Nhân viên nhà máy
khi nghe các báo động ngoài trường hoặc cảnh báo chung sẽ di
chuyển tới điểm tập trung gần nhất bằng cách theo bảng chỉ dẫn
lối thoát được bố trí dọc các đường chính của nhà máy, cố gắng
đi ngược chiều gió.

-

Mức độ phát tán khí bén lửa có thể được giảm bằng cách ngăn
cản sự rò rỉ: Các nhân viên vận hành trong phòng điều khiển sẽ
vận hành các van khối điều khiển từ xa và van nghưng để giảm
lượng khí có nguy cơ đi xa và van ngừng để giảm lượng khí có
nguy cơ cháy nổ phát xạ ra môi trường..

 Hỏa hoạn

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP
•

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Bên trong các tòa nhà, sự phát hiện hỏa hoạn thông qua các đầu
dò nhiệt và khói, các đầu dò này sẽ gửi tín hiệu đến các bảng cứu
hộ nội bộ, các bảng này sẽ:
 Kích hoạt hệ thống chữa cháy (nếu có),
 Kích hoạt các báo động(quang/âm),
 Gửi các tín hiệu tới CMFAP và tới các bảng hiện thị.

•

Tất cả các nhân viên trong tòa nhà khi nghe còi báo động phải sơ
tán khỏi tòa nhà, di chuyển tới điểm tập trung gần nhất bằng cách
theo bảng chỉ dẫn lối thoát.

•

Mức độ hỏa hoạn trong các tòa nhà có thể được giảm bằng cách
lắp đặt các hệ thống tự động (các hệ thống xả tràn, sprinklo) hoặc
bởi các nhân viên cứu hỏa là những người tổ chức và thực hiện
hoạt động các phòng cháy chữa cháy và cứu hộ.

•

Bên trong các cụm công nghệ, lửa được phát hiện bằng các đầu
dò lửa được đặt tại các hệ thống phun nước tràn tự động. Bên
trong các cụm công nghệ, khi lửa phát hiện bởi các nhân viên
vận hành, họ sẽ cảnh báo bằng các nút báo động và bằng các bộ
đàm cầm tay. Các nút nhấn báo động sẽ gửi tín hiệu về
CMFGAP trong phòng điều khiển. Bảng này gửi các báo động
tới các bảng hiện thị được lắp đặt trong nhà bảo vệ chính và
trong trạm cứu hỏa. Các nhân viên vận hành trong tòa nhà điều
khiển có thể kích hoạt các báo động chung cho việc sơ tán nhân
viên khỏi nhà máy.

•

Các nhân viên vận hành và khách tham quan khi nghe còi báo
động chung sẽ di chuyễn tới điểm tập trung gần nhất bằng cách
theo bảng chỉ dẫn lối thoát được bố trí dọc các đường chính của
nhà máy.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP
•

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Hỏa hoạn bên trong các cụm công nghệ có thể được giảm bằng
cách:
 Bởi nhân viên cứu hỏa là những người tổ chức thực hiện

hoạt động phòng cháy chữa cháy và cứu hộ cần thiết.
 Bởi các nhân viên vận hành trong các tòa nhà, trong các

trường hợp họ có thể vận hành các van ngừng và các van
có điều khiển từ xa để ngừng dòng nguyên liệu dễ cháy nổ
phát tán ra ngoài.
1.6 Xử lí nước thải, vệ sinh công nghiệp:
Hệ thống nước trong các nhà máy sau khi sử dụng cần được xử lý
trước khi thải ra hệ thống cống thoát nước khu công nghiệp bao gồm:
•

Nước chảy tràn do sự cố.

•

Nước mưa vào khu vực có dầu.

•

Nước chữa cháy.

•

Nước thải vệ sinh.

Hệ thống này được thiết kế cụm 21-PK-01/21- PK-02/21-PK-02 bao

gồm:
 Cụm 21-PK-01 nhằm mục đích xử lý nước nhiễm dầu gồm: bể tách sơ

cấp, bễ bơm tràn, bể chứa tạm có dung tích chứa được lượng nước tối
đa chảy từ khu vực nhà máy trong vòng 20 phút. Nước nhiễm dầu từ
nhà máy sau khi qua bể tách sơ cấp được vào bơm vào bể tách nổi, dầu
tách từ thiết bị tách sơ và tách nổi được thu về bể chứa dầu sau đó bơm
vào các thiết bị cô đặc. Tại đây dầu sẽ được tách, nước sẽ đưa về thiết
bị tách sơ cấp.
 Cụp 21-PK-02 nhằm mục đích xử lí nước thải vệ sinh gồm: Hố thu bể

sục khí. Nước thải vệ sinh từ nhà máy sau khi lắng được tập trung về hố
thu, sau đó được bơm vào bể sục khí để thực hiện quá trình sinh hóa

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

phân hủy chất hữu cơ còn sót lại trước khi bơm thải ra cống thoát nước.
Bùn và cặn lắng tập trung định kì hút bằng xe chuyên dụng.

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THÔNG SỐ
VẬN HÀNH XƯỞNG AMONIA.
2.1 Nguyên liệu sản suất
 Hoạt động của phân xưởng Amoniac được mô tả trong lược đồ

dưới đây:
Khí Thiên nhiên

Khí Thiên Nhiên

PHÂN XƯỞNG AMMONIA

Nước Khử khoáng

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Ammonia
Không khí
Điện

Cacbon đioxit
Condensate

tuốc bin
Condensate công nghệ
 Hoạt động của phân xưởng Ure được mô tả trong lược đồ dưới

đây:

Nguyên liệu chính của nhà máy là khí 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 khi tiêu thụ cho nhà máy khoảng 53.00-54.00 nM 3/h
(khoảng 450 triệu m3/năm). Khí thiên nhiên có thể khai thác từ mỏ khí hoặc
được tách ra từ khí đồng hành tại các mỏ dầu. Thành phần khí thiên nhiên,
ngoài Metane là chủ yếu, còn có etane (C2H6), Propane (C3H8), Butane (C4H10). Thành phần metane thiết kế là 84%.
 Nito:

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

Khí Nito là chất khí không màu, không mùi, không vị chiếm khoảng
78% thể tích trong khí quyển có Ts = -195 0 C, Tnc = -219,860C, ít tan trong
nước và các dung môi hữu cơ, không duy trì sự sống và sự cháy. Trong nhà
máy Đạm Phú Mỹ, Nito là nguyên liệu để tổng hợp NH 3 và được lấy từ không
khí.
 Hydro:

Hydro là chất khí không màu, không mùi ở điều kiện thường, nhiệt độ
nóng cháy khoảng -259,10C. Khí hydro nhẹ có độ linh động lớn dễ khuếch tán
ra các thanh kim loại như Ni, Pt, Pb… Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, hydro
được tạo nên nhờ phản ứng Reforming khí thiên nhiên bằng hơi nước, là

nguyên liệu để tổng hợp NH3.
 CO2:

Khí CO2 là chất khí không màu có vị chua, nặng hơn không khí, không
duy trì sự sống động vật nhưng duy trì sự sống thực vật trong quá trình quang
hóa. Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, CO 2 là nguyên liệu để tổng hợp Urea,
được điều chế từ công đoạn reforming khí thiên nhiên.
 Khí điều khiển là loại khí nén từ không khí và được làm lạnh tách nước.

Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, khí điều khiển làm khí động lực cho các
thiết bị điều khiển.
 Khí nhiên liệu được sử dụng tại nhà máy gồm:
 Nguyên liệu cho phân xưởng Amoniac (26.074- 28.172kg/h).
 Nguyên liệu phản ứng Reforming (9.432-9.076kg/h).
 Nguyên liệu thiết bị nồi hơi (2.850-1745kg/h).
 Nguyên liệu cho Flane (40kg/h).
 Nguyên liệu cho máy phát điện (5.900kg/h).
•

Khí nhiên liệu đưa từ trạm khí Phú mỹ qua hệ
thống đo đếm một phần cấp cho máy nén

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

k411, một phần được điều khiển áp xuất
25bar bằng Van điều áp trước khi đưa đến
bình chứa đệm 24-V-01.
•

Khí 24-V-01 một phần làm nhiên liệu cho
máy phát điện turbin khí, một phần được
giảm áp đến 5 bar trước khi đưa đến bình
chứa 24-V-02.

•

Khí từ bình chứa 24-V-02 cấp nhiên liệu cho
hệ thống Pilot của Flare và cấp nhiên liệu cho
nồi hơi, thiết bị gia nhiệt reformer sơ cấp, đầu
đốt. . .

2.2 Giới thiệu về quy trình công nghệ.
*Công nghệ nhà máy bao gồm:
 Hai xưởng công nghệ chính:

Amoniac: 1350 tấn/ ngày.
Urê:

2200 tấn ure/ngày.

 Các công trình phụ trợ:

Cung cấp các nguồn phụ trợ cho nhà máy: điện, nước, hơi, khí điều

khiển, khí nito…
 Các công trình phi công nghệ: Thu gom và xử lí chất thải, bảo

quản, vận chuyển, đóng gói sản phẩm.
Mô tả chung công nghệ nhà máy:

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

2.2.1 Xưởng Amoniac
 Thông tin chung:

Công nghệ thuộc bản quyền của Haldor Topsoe A/S, Đan Mạch
(HTAS).
Công xuất thiết kế: 1350 tấn amoniac/ ngày.
Sử dụng khí NG làm nguyên liệu.
Cung cấp NH3 cho xưởng Urea và đưa lượng NH3 dư về bồn
chứa.
Cung cấp CO2 cho xưởng Urea.
 Thứ tự sản xuất:

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang

BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Amoniac được tạo thành từ khí tổng hợp có chứa khí hydro và khí nito
với tỉ lệ xấp xỉ khoảng 3:1. Hydro được tạo ra từ phản ứng hydrocacbon trong
khí thiên nhiên với nước, còn nito được tạo nên từ nguổn không khí bổ sung
vào hệ thống. ngoài NH3 phân xưởng còn tạo ra CO2 để tổng hợp Urea
2.2.1.1 Công đoạn khử lưu huỳnh:
Mô tả công nghệ tổng quát
Phần lớn khí thiên nhiên nguyên liệu có chứa một lượng nhỏ lưu huỳnh tồn tại
ở dạng hợp chất.
Xúc tác dùng cho công nghệ reforming bằng hơi nước thì rất nhạy cảm với
hợp chất chứa lưu huỳnh, bởi vì chúng sẽ gây mất hoạt tính hoặc là nhiễm độc
xúc tác. Do đó các hợp chất lưu huỳnh phải được khử bỏ trước khi đi vào
công đoạn reforming. Điều này được thực hiện trong công đoạn khử lưu
huỳnh của phân xưởng NH3.
Trong quá trình khử lưu huỳnh, các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ được chuyển
hoá thành H2S bằng xúc tác hydro hoá. Sau đó H 2S được hấp phụ bằng oxit
kẽm.
Việc rò lưu huỳnh vào reformer từ các nguồn (khí nguyên liệu, khí tuần hoàn,
hơi nước) phải nhỏ hơn 0.05 phần triệu khối lượng. Cần phải ngăn ngừa nồng
độ lưu huỳnh cao hơn 0.05 phần triệu khối lượng sẻ khử hoạt tính của xúc tác
reforming.
Công đoạn lưu huỳnh bao gồm thiết bị hydro hoá, 10-R-2001 và hai thiết bị
hấp phụ sulphur 10-R-2002A/B.
Xúc tác cho 10-R-2001 là coban/molypden oxit và xúc tác cho 10-R-2002A/B
là oxit kẽm.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Gồm 2 giai đoạn:
a. Tháp hydro hóa:
có nhiệm vụ chuyển các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ thành H 2S để ZnO
hấp thụ.
Xúc tác thứ nhất trong hệ thống khử lưu huỳnh là coban-molypden,
Topsoe TK-250 được dùng cho phản ứng hydro hoá
Bên cạnh hydro hoá các hợp chất lưu huỳnh nói trên, xúc tác cũng hydro
hoá olefin thành hydrocacbon no, và các hợp chất hữu cơ chứa nitơ chuyển
hoá thành NH3 và hydrocacbon no. Khí hydro tham gia hydrohoá được tuần
hoàn từ công đoạn sau.
Cần nên tránh sự hiện diện của CO và CO 2 trong khí hydro hoá ở giai
đoạn chạy máy bình thường. Nếu có, có thể sẽ xảy ra các phản ứng sau:
CO2 + H2 ↔ CO + H2O
CO2 + H2S ↔ COS + H2O
Chính vì lẽ đó, sự hiện diện của CO, CO2 và H2O ảnh hưởng đến lượng lưu
huỳnh dư trong dòng đi ra khỏi các bình hấp thụ lưu huỳnh.
Trong trường hợp bất thường với hàm lượng CO cao sẽ xảy ra phản ứng
Boudouard:
2CO ↔ CO2 + C
Có nghĩa là cacbon ở dạng muội than sẽ bám vào xúc tác.

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


GVHD:TH.S DIỆP KHANH

BÁO CÁO THỰC TẬP

Phản ứng metan hoá sẻ không xảy ra bởi vì mức lưu huỳnh có thể được duy
trì hiệu quả để ngăn phản ứng này.
Phản ứng Boudouard và metan hoá không xảy ra trên bề mặt xúc tác, bởi vì
xúc tác ở trạng thái sulphit, nhưng muội than vẩn hình thành ở nhiệt độ cao và
bám vào lớp trong của xúc tác.
Hàm lượng CO và CO2 cao sẽ nhất thời khử hoạt tính xúc tác.
Nồng độ theo thể tích tạp chất cực đại cho phép trong khí nguyên liệu đối với
thiết bị hydro hoá là:
H2
CO
CO2

3 đến 4%
5%
5%

Hoạt tính cao nhất của xúc tác hydro hoá phụ thuộc vào nồng độ của H 2 và
nhiệt độ ở mức 330OC đến 360OC.
Với xúc tác ban đầu, nhiệt độ vận hành thấp hơn mức trên vẩn hiệu quả,
nhưng xúc tác ở thời kỳ cuối nhiệt độ nên nâng lên cao hơn mức trên.

Xúc tác TK-250 bị oxy hoá trong quá trình vận chuyển và hoàn nguyên lại
hoạt tính của nó khi được sulphide hoá. Trong trạng thái được sulphide hoá,
chất xúc tác có thể tự bốc cháy và nó không được phép tiếp xúc với không khí
tại nhiệt độ lớn hơn 70oC.
b.Hấp phụ H2S :
Tháp hấp thụ lưu huỳnh nhằm loại bỏ triệt để các hợp chất lưu huỳnh
trong khí NG tránh gây ngộ độc xúc tác thiết bị của Rerforming sơ cấp.
Khí tự nhiên được hydro hoá được đưa vào các bình hấp thụ lưu huỳnh 10-R2002 A/B.
Hai bình hấp thụ lưu huỳnh, được đặt nối tiếp nhau, là hoàn toàn giống nhau.
10-R-2002 B đóng vai trò bảo vệ trong trường hợp xảy ra sự dư lưu huỳnh khi
ra khỏi bình 10-R-2002 A hoặc trong trường hợp 10-R-2002 A được cô lập để
thay thế chất xúc tác. Mỗi bình có một lớp chất xúc tác chứa xúc tác HTZ-3.
Chất xúc tác kẽm oxit này có dạng ép dài 4mm. Nhiệt độ vận hành bình
thường là khoảng 400oC. Kẽm oxit phản ứng với hydro sulphide và cacbonyl
sulphide trong những phản ứng thuận nghịch sau đây:
ZnO + H2S ↔ ZnS + H2O
ZnO + COS ↔ ZnS + CO2
Hằng số cân bằng cho phản ứng giữa kẽm oxit và hydro sulphide được diễn tả
bởi phương trình sau đây:
Kp(T) = PH2S / PH2O = 2,6×10-5 tại 400oC

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang


BÁO CÁO THỰC TẬP

GVHD:TH.S DIỆP KHANH

Chất xúc tác không phản ứng với oxy hoặc hydro tại bất cứ nhiệt độ thực tế
nào.
Kẽm sulphide không có tính tự bốc cháy và không yêu cầu đặc biệt khi dở xúc
tác.
Hơi công nghệ không nên để mang vào trong 10-R-2002A/B, oxit kẽm sẽ bị
hydrat hóa và nó không thể tái sinh trở lại ZnO trong thiết bị phản ứng.
Lúc vận hành bình thường, hàm lượng lưu huỳnh trong nguyên liệu tiếp xúc
với oxit kẽm giảm đi theo hằng số cân bằng:
H2O/H2S = 1.5 x 10-6 ở 360oC
Sau quá trình này nồng độ lưu huỳnh được giảm xuống thấp hơn 500ppm theo
thể tich.

2.2.1.2 Công đoạn reforming:

SVTH:CAO HOÀNG NGUYÊN KHÔI

Trang