Sản xuất phân đạn thắng vũ115161

CHÀO MỪNG THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI
BUỔI BÁO CÁO TIỂU LUẬN CỦA EM

Sinh viên thực hiện
Họ tên: Vũ Đức Thắng
Lớp

115161

Khoa CNKT Hóa Học & Môi Trường


ĐỀ TÀI : QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM

I.
II.
III.
IV.
V.

KHÁI QUÁT VỀ URE
QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ
ỨNG DỤNG
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO


I. Khái quát về ure

•

Urê có công thức phân tử là CON2H4 hoặc (NH2)2CO

•

Ure có màu trắng, dễ hòa tan trong nước, ở trạng thái tinh khiết nhất urê không mùi mặc dù hầu hết các mẫu ure có độ
tinh khiết cao đều có mùi khai.

•

Ure là chất dễ hút ẩm từ môi trường xung quanh tại một nhiệt độ nhất định ứng với áp suất hơi nước trên bề mặt ure.
Ure sẽ hút ẩm khi nhiệt độ môi trường xung quanh lớn hơn 70%, nhiệt độ 10-40 oC.


•

Urê có thể được dùng bón cho cây trồng dưới dạng rắn, dạng lỏng tưới gốc hoặc sử dụng như phân phun qua lá đối với
một số loại cây trồng.

•

Khi sử dụng urê không gây hiện tượng cháy nổ nguy hiểm cho người sử dụng và môi trường chung quanh (Nitrat
Ammonium rất dễ gây cháy nổ).

•

Với hàm lượng đạm cao, 46%, sử dụng urê giảm bớt được chi phí vận chuyển, công lao động và kho bãi tồn trữ so với
các sản phẩm cung cấp đạm khác.

•
•

Việc sản xuất urê thải ra ít chất độc hại cho môi trường.
Khi được sử dụng đúng cách, urê làm gia tăng năng suất nông sản tương đương với các loại sản phẩm cung cấp đạm
khác.


II. Quy trình sản xuất ure

•

Các công đoạn chính trong sản xuất ure

1.

Công đoạn nén CO2

2.

Tổng hợp ure và thu hồi CO2 ở áp suất cao

3.
4.
5.

Công đoạn tinh chế ure và thu hồi NH3 ở áp suất trung bình và áp suất thấp
Công đoạn cô đặc, tạo hạt
Xử lý nước thải.

1.

Công đoạn nén CO2


Máy nén ly tâm bao gồm có 4 cấp trung gian và được chia làm 2 vùng nén thấp áp và cao áp. Sau mỗi cấp đều được
trang bị một thiết bị làm mát và một thiết bị tách với mục đích là để làm nguội và tách lỏng trong dòng khí. Nhiệt độ
tại cửa hút của cấp nén thứ 4 được khống chế để tránh hiện tượng hóa rắn của CO2. Phần nước ngưng trong các bình
tách trung gian được đưa về hệ thống thải lỏng. Lưu lượng thải lỏng được khống chế bằng các van điều khiển mức.


2. Tổng hợp ure và thu hồi CO2 ở áp suất cao

•.

Urê được tạo thành qua phản ứng tổng hợp từ NH3 (lỏng) và CO2 (khí) trong tháp tổng hợp ure R-1001.
NH3 và CO2 phản ứng tạo thành ammonicacbamat, một phần ammonicacbamat tách nước tạo thành ure.

•.

Các phản ứng xảy ra như sau:
2NH3 + CO2 ↔ NH2COONH4
NH2COONH4 ↔ (NH2)2CO + H2O


3.
•.

Công đoạn tinh chế ure và thu hồi NH3 ở áp suất chung bình và áp suất thấp
Làm sạch ure và thu hồi khí xảy ra trong hai giai đoạn giảm áp suất như sau:

a) Giai đoạn 1 ở áp suất 18,5 barg
b) Giai đoạn 2 ở áp suất 4 barg

•.

Các thiết bị trao đổi nhiệt trong đó xảy ra quá trình làm lạnh sạch ure được gọi là các thiết bị phân hủy bởi vì trong
các thiết bị này xảy ra sự phân hủy cacbamat.


a.

Giai đoạn phân hủy cacbanmate và thu hồi NH3 và CO2 ở áp suất 18,5 barg:


•

Dung dịch với hàm lượng CO2 thấp từ đáy thiết bị stripper E-1001 được giản nở đến áp suất 18,5 barg và đi vào phần
trên thiết bị phân huỷ trung áp. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính:

•
•
•
•

Bình tách đỉnh V-1002
Thiết bị phân huỷ kiểu màng trong ống E-1002A/B
Bình chứa dung dịch urea Z-1002
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 E1006, tại đây CO2 được hấp thụ gần như hoàn toàn và nhiệt ngưng tụ được lấy đi nhờ nước làm mát từ thiết bị
ngưng tụ Amonia E-1009.

•

Từ E -1006 pha hỗn hợp chảy vào tháp hấp thụ trung áp T-1001, ở đây pha khí tách ra và đi vào bộ phận tinh chế. Đây
là tháp hấp thụ kiểu chuông (bell) hấp thụ CO2 và tinh chế NH3.

•

Các đĩa nạp liệu bằng dòng hồi lưu NH3 sạch, để cân bằng năng lượng vào cột và để tách CO2 và H2O có trong dòng
khí NH3 và khí trơ bay lên.

•

NH3 hồi lưu được lấy từ bồn chứa amonia V-1005 và được đưa vào cột bằng bơm tăng áp amonia P-1005.


b. Phân hủy cacbanmate và thu hồi NH3-CO2 ở áp suất 4 barg.


•
•
•
•
•
•
•
•
•

Dung dịch với hàm lượng CO2 rất thấp ra khỏi thiết bị phân hũy trung áp được
giản nở đến áp suất 4 barg và đi vào phần trên của thiết bị phân hủy thấp áp.

Thiết bị này được chia thành 2 phần chính:
Bình tách đỉnh V-1003
Thiết bị phân hủy kiểu màng ống E-1003
Bình chứa dung dịch urea Z-1003
Khí ra khỏi V-1003 trước tiên được trộn với hơi ở bộ phận tinh chế của tháp
chưng T-1002, và sau đó được đưa vào phía vỏ của thiết bị gia nhiệt sơ bộ
amonia cao áp E-1007, ở đây chúng được ngưng tụ riêng phần
Dòng phía vỏ của E-1007 được đưa vào thiết bị ngưng tụ thấp áp E-1008, ở đây
hơi NH3 và CO2 còn lại được ngưng tụ hoàn toàn
Dung dịch cácbonát ra khỏi E-1008 được thu hồi vào bồn chứa dung dịch
cácbonát V-1006
Một phần nhỏ dung dịch cácbonát thấp áp cũng được làm dòng hoàn lưu của 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 2. T-1004 được nối với phần trên của E1012, nơi mà nước làm mát được cung cấp để lấy nhiệt hấp thu.


4. Công đoạn cô đặc, tạo hạt
a) Cô đặc


•

Dung dịch ure ra khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp được giản nở tới áp suất 0,33 bar và đi vào phần trên của thiết bị
cô đặc chân không sơ bộ.

•

Pha hỗn hợp ra khỏi phía ống E-1014 đi vào bình tách chân không khí lỏng thứ nhất V-1014, từ đây một lần nữa hơi
được tách ra nhờ hệ thống chân không thứ nhất PK-1003 trong khi nhờ trọng lực urê nóng chảy khoảng 95% đi vào

đáy thiết bị cô đặc chân không thứ hai E-1015 ,hoạt động ở áp suất 0,03 bar.

•
•

Hơi bão hòa ở áp suất 3,4 barg được cung cấp vào phía vỏ E-1015 để cô đặc urê chảy trong ống.
Pha hỗn hợp ra khỏi phía ống của E-1015 đi vào bình tách chân không khí – lỏng thứ hai V-1015, từ đây hơi nước
được tách ra nhờ hệ thống chân không thứ hai PK-1004, trong khi urê nóng chảy (khoảng 99,75%) được đưa tới tháp
tạo hạt.


b) Tạo hạt ure


•
•

Urea nóng chảy ra khỏi bình chứa Z-1015 được đưa đến vòi phun tạo hạt Z-1009 bằng bơm ly tâm P-1008.

•
•

Urea được tập trung ở giữa đáy tháp tạo hạt bằng cào quay hình nón, chúng rơi vào băng tải của tháp tạo hạt N-1001.

•

Cuối cùng sản phẩm urea được đưa tới giao diện bằng băng tải sản phẩm N-1003. N-1003 được trang bị một cầu cân
đơn nhạy W-1001.

Hạt urea nóng chảy từ vòi tạo hạt rơi dọc theo tháp tạo hạt bằng gió tự nhiên Z-1008, đóng rắn và làm lạnh khi tiếp

xúc với dòng không khí ngược chiều.
Sàng Z-1012, phía dưới của N-1001 sẽ loại bỏ urea vón cục, urea này đươc xả trực tiếp và được hòa tan trong bồn
chứa urea kín TK-1003 thông qua băng tải tuần hoàn urea N-1002.


5.
•.

Xử lí nước thải
Cụm này cung cấp những điều kiện để xử lý nước nhiễm NH3- CO2 và urea từ các hệ thống chân không, để thu
được nước ngưng quá trình hầu như không chứa NH3 – CO2 – Urea được đưa tới Xưởng Phụ Trợ

III.Ứng dụng
a)
•)

Trong phòng thí nghiệm
Urê là một chất biến tính protein mạnh. Thuộc tính này có thể khai thác để làm tăng độ hòa tan của một số protein.
Vì tính chất này, nó được sử dụng trong các dung dịch đặc tới 10M.

b) Trong y học

•)

Ure được sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá trình tái hidrat hóa của da.


c)
•)

Trong công nghiệp
Urê được dùng làm phân bón, kích thích sinh trưởng, giúp cây phát triển mạnh, thích hợp với ruộng nước, cây, rau
xanh, lúa... Ure 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 ure loãng hàm lượng biuret thấp (tối đa khoảng 0,3 biuret) được dùng bón cho cây trồng dưới dạng
phân bón lá.

•)

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.

•)
•)
•)
•)

Là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào để tăng hương vị.
Được dùng trong một số nghành sản xuất thuốc trừ sâu
Là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và nước thơm.
Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel.


IV.
•.
•.
•.
•.

Kết luận
Qua thời gian tìm hiểu trên mạng xã hội em đã bổ sung được nhiều kiến thức chuyên ngành ,bổ ích.

Ure là loại phân bón tốt cho cây trồng
Ure không gây chất chấy nổ
Ure ít bị ô nhiễm môi trường


V.

Tài liệu tham khảo

[1] La Văn Bình,Trần Thị Hiền (2007),”Công nghệ sản xuất phân bón” NXB Bách Khoa-Hà Nội,2007
[2] Hoàng Nhâm(2000), “Hóa vô cơ”, NXB Giáo Dục.
[3] Phuong.dwg -BCTN.