Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.56 MB, 79 trang )
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
MỤC LỤC
CHƯƠ NG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ ...................1
1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN ....................................... 2
1.2 CÁC PHÂN XƯỞNG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY: ................................ 3
1.2.1 Phân xưở ng tổng hợ p Amôniắc .......................................................3
1.2.2 Phân xưở ng tổng hợ p urê.................................................................3
1.2.3 Phân xưở ng phụ trợ .........................................................................4
1.2.4 Xưở ng sản phẩm ............................................................................. 5
1.3 ĐỊA ĐIỂM, MẶT BẰNG XÂY DỰ NG NHÀ MÁY ............................ 5
1.4 SƠ ĐỒ TỔ CHỨ C, BỐ TRÍ NHÂN SỰ ...............................................6
1.5. AN TOÀN LAO ĐỘNG.......................................................................7
1.5.1 Các tiêu chuẩn áp dụng trong phòng cháy và chống cháy................7
1.5.2 Các chất có thể gây cháy nổ ............................................................8
1.5.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy......................................................9
1.5.4 Hệ thống phát hiện lửa và khí..........................................................9
1.5.5 Giám sát và kiểm tra các thiết bị phòng cháy chữa cháy................ 10
1.6. XỬ LÝ NƯỚC THẢI, VỆ SINH CÔNG NGHIỆP ............................ 10
CHƯƠ NG 2: GIỚ I THIỆU CHUNG VỀ URÊ ........................................ 12
2.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN................................................................... 13
2.2.1. Tính chất vật lý............................................................................. 13
2.2.2. Tính chất hóa học ......................................................................... 15
2.3. Ứ NG DỤNG ...................................................................................... 18
2.3.1 Trong công nghiệp........................................................................ 18
2.3.2 Sử dụng trong phòng thí nghiệm................................................... 19
2.3.3 Sử dụng y học............................................................................... 19
2.3.4 Sử dụng trong chẩn đoán khác...................................................... 20
2.3.5 Cathrat (Hợ p chất mắt lướ i).......................................................... 20
2.4. Những nét nổi bật về phân urê........................................................... 21
2
/>
ng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
1/79
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
2.4.1 Ư u điểm của Urê ........................................................................... 21
2.4.2 Cách sử dụng phân urê hiệu quả nhất ............................................ 21
2.4.3 Tại sao phân đạm lại cần thiết cho cây trồng?................................ 23
2.5. Thị trườ ng Urê trên thế giớ i và Việt Nam........................................... 24
2.5.1 Nhu cầu và khả năng đáp ứng phân urê tại Việt Nam ................... 24
2.5.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ urê trên thế giớ i ............................ 25
CHƯƠ NG 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URÊ.................. 27
3.1 LÝ THUYẾT TỔNG HỢP VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI
QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP ........................................................................ 28
3.1.1 Lý thuyết tổng hợ p urê .................................................................. 28
3.1.2. Ảnh hưở ng tỷ lệ NH3 /CO2 ............................................................ 29
3.1.2 Ảnh hưở ng tỉ lệ H2O/CO2 .............................................................. 30
3.1.3. Ảnh hưở ng của nhiệt độ và áp suất .............................................. 31
3.1.4 Sự hình thành biuret ...................................................................... 32
3.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ TRÊN THẾ GIỚI............................ 33
3.2.1 Công nghệ Urê không thu hồi........................................................ 34
3.2.2 Công nghệ tuần hoàn dung dịch..................................................... 34
3.2.3 Công nghệ C cải tiến tuần hoàn toàn bộ Misui-Toatsu................... 34
3.2.4 Công nghệ Montedision................................................................. 38
3.2.5 Công nghệ stripping khí cao áp. .................................................... 38
3.2.6 Công nghệ stripping CO2 Stamircacbon ........................................ 39
3.3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ – XƯỞNG URÊ NHÀ MÁY ĐẠM
PHÚ MỸ ................................................................................................... 44
3.3.1. Công đoạn nén CO2 ...................................................................... 45
3.3.2. Tổng hợ p urê và thu hồi NH3 - CO2 cao áp:.................................. 46
3.3.3 Phân hủy cacbanmate và thu hồi NH3 - CO2 trung & thấp áp ....... 48
3.3.3 Cô đặc: .......................................................................................... 53
3.3.4 Tạo hạt urê .................................................................................... 54
3.3. 5 Xử lý nướ c thải:............................................................................ 55
3
/>2/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
3.4 CÁC SỰ CỐ XƯỞNG URE và QUI TRÌNH PHÒNG CH ỐNG SỰ CỐ
.................................................................................................................. 55
3.4.1 Các sự cố xưở ng urê...................................................................... 55
3.4.2 Quy trình phòng chống sự cố:........................................................ 57
CHƯƠ NG 4: CÁC CHỈ TIÊU PHÂN TÍCH XƯỞ NG URÊ................... 69
4
/>3/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
CHƯƠ NG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
ĐẠM PHÚ MỸ
1
/>4/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
Nhà máy Ðạm Phú Mỹ trực thuộc Công ty Cổ phần Phân Ðạm và Hoá
chất D ầu khí, đượ c đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh
Bà Rịa-Vũng Tàu. Nhà máy có vốn đầu t ư 450 triệu USD, có diện tích 63ha,
là nhà máy đạm đầu tiên trong nướ c đượ c xây dựng theo dây chuyền công
nghệ tiên tiến, đồng thờ i cũng là một trong những nhà máy hoá chất có dây
chuyền công nghệ và tự động hoá tân tiến nhất ở nướ c ta hiện nay. Cung cấp
40% nhu cầu phân urê trong nướ c, Ðạm Phú Mỹ có vai trò rất l ớ n trong việc
tự chủ nguồn phân bón trong một nướ c nông nghiệp như Việt Nam. Trướ c
đây, số ngoại t ệ phải bỏ ra để nhập phân bón từ nướ c ngoài về là r ất lớ n 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) đượ c phát hiện r ất nhiều ở phía Nam. Sản ph ẩm c ủa nhà máy Ðạm Phú
Mỹ hiện đang đượ c tiêu thụ r ộng khắp trên thị trườ ng trong nướ c, đặc biệt t ại
vựa lúa đồng bằng sông Cửu Long.
Nhà máy đượ c khở i công xây dựng theo hợ p dồng EPCC (Chìa khóa
trao tay) giữa Tổng công ty Dầu khí Việt Nam và tổ hợ p nhà thầu
Technip/Samsung, hợ p đồng chuyển giao công nghệ sản xuất Amôniắc vớ i
Haldoe Topsoe (công suất 1.350 tấn/ngày) và công nghệ sản xuất Urê vớ i
Snamprogetti (công suất 2.200 tấn/ngày).
Khở i công xây d ựng 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 ure 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.
•
2
/>5/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
1.2 CÁC PHÂN XƯỞ NG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY:
1.2.1 Phân xưở ng tổng hợ p Amôniắc
Có chức năng tổng hợ p Amôniắc và sản xuất CO2 từ khí thiên nhiên
và hơ i nướ c. Sau khi tổng hợ p, Amôniắc và CO2 sẽ đượ c chuyển sang phân
xưở ng urê.
1.1: ưư ư ư
1.2.2 Phân xưở ng tổng hợ p urê
Có chức năng tổng hợ p Amôniắc và CO thành dung dịch urê. Dung
2
dịch urê sau khi đã đượ c cô đặc trong chân không sẽ đượ c đưa đi tạo hạt. Quá
trình tạo hạt đượ c thực hiện bằng phươ ng pháp đối lưu tự nhiên trong tháp tạo
hạt cao 105m. Phân xưở ng urê có thể đạt công suất tối đa 2.385tấn/ngày.
3
/>6/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
1.2: ưư ư ư
1.2.3 Phân xưở ng phụ trợ
Có chức năng cung cấp nướ c làm lạnh, nướ c khử khoáng, nướ c sinh
hoạt, cung cấp khí điều khiển, nitơ và xử lý nướ c thải cho toàn nhà máy, có
nồi hơ i nhiệt thừa, nồi hơ i phụ trợ và 1 tuabin khí phát điện công suất 21
MWh, có bồn chứa Amôniắc 35.000 m3 tươ ng đươ ng 20.000 tấn, dùng để
chứa Amôniắc dư và cấp Amôniắc cho phân xưở ng urê khi công đoạn tổng
hợ p của xưở ng Amôniắc ngừng máy.
1.3: ưư ư ư
4
/>7/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
1.2.4 Xưở ng sản phẩm
Sau khi đượ c tổng hợ p, hạt urê đượ c lưu trữ trong kho chứa urê rờ i.
Kho urê rờ i có diện tích 36.000m2, có thể chứa tối đa 150.000 tấn. Trong kho
có hệ thống điều hoà không khí luôn gi ữ cho độ ẩm không vượ t quá 70%,
đảm bảo urê không bị đóng bánh. Ngoài ra, còn có kho đóng bao urê, sức
chứa 10.000 tấn, có 6 chuyền đóng bao, công suất 40 tấn/giờ /chuyền.
1.4: ưư ư ư
1.3 ĐỊA ĐIỂM, MẶT BẰNG XÂY DỰ NG NHÀ MÁY
Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ đượ c xây dựng trong khu công
nghiệp Phú Mỹ I huyện Tân Thành tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu vớ i diện tích quy
hoạch 63 ha.
5
/>8/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
8/20/2019
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Hình 1.5 Sơ đồ nhà máy Đạm Phú Mỹ trong khu công nghiệp.
1.4 SƠ ĐỒ TỔ CHỨ C, BỐ TRÍ NHÂN SỰ
ư Đư
ư Đư
Đ
Đư
Đ Đư
ư
ư
ư ư
ư
ư
Đư
ư
ư
Đ
.6: Đư đư ưư ư
Đ
ư
ưư
ư
6
/>9/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
1.5. AN TOÀN LAO ĐỘNG
Do đặc thù nhà máy là nguy cơ cháy nổ cao nên vấn đề an toàn cháy
nổ đượ c nhà máy rất quan tâm.
1.5.1 Các tiêu chuẩn áp dụng trong phòng cháy và ch ống cháy
•
TCVN-2622(1995): Phòng cháy và chống cháy cho nhà và công
trình-Yêu cầu chung.
•
TCVN-3254(1989):An toàn cháy- Yêu cầu chung.
•
TCVN-3255(1986):An toàn nổ -Yêu cầu chung.
•
TCVN-5760(1993):H ệ thống chữa cháy –Yêu cầu chung cho
thiết kế, lắp đặt sử dụng.
•
TCVN-6101(1996):Thiết bị chữa cháy-Yêu cầu về thiết kế và lắp
đặt hệ thống CO2.
•
TCVN-6379(1998): Thiết bị chữa cháy-Yêu cầu k ĩ thuật đối vớ i
trụ mức chữa cháy.
Tiêu chuẩn xây dựng của Việt Nam phần III, chươ ng 11- Chữa cháy
Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia Mỹ(NFPA):
NFPA10(1998): Bình chữa cháy mang vác đượ c.
•
NFPA12(2000): Hệ thống chữa cháy bằng CO2.
•
NFPA13(1999): Quy trình lắp đặt hệ thống sprinkle.
•
Hiệp hội phòng cháy chữa cháy quốc gia Mỹ (NFPA).
•
NFPS 10 (1998) Bình chữa cháy mang vác đượ c.
•
NFPA 12 (2000) Hệ thống chữa cháy bằng CO2.
•
NFPA 13 (1999) Quy trình l ắp đặt hệ thống sprinkle.
•
NFPA 15 (1996) Hệ thống phun nướ c cố định.
• NFPA 20 (1999) Quy trình l ắp đặt bơ m ly tâm chữa cháy.
•
NFPA 2001 (2000) Hệ thống chữa cháy bằng các chất sạch.
•
NFPA 72 (1999) Nguyên t ắc tác động hỏa hoạn.
•
7
/>10/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
8/20/2019
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
1.5.2 Các chất có thể gây cháy nổ
ư1.2 : ư ư ư
Cấp độ
Giớ i hạn Nhiêt độ Điểm
Phươ ng
Phươ ng
cháy nổ
bốc cháy bốc cháy pháp cứu pháp cứu
Hợ p chất cháy nổ
hóa học (NFPA)
(C)
(C )
(C)
hỏa
hỏa
(khí)
(khí)
(lỏng)
(NFPA)
(NFPA)
Amonia
1
15/28
651
Gas
- 33
6
Metan
4
5/15
537
Gas
-162
6
Hydro
4
4/75
500
Gas
-252
6
MDEA
1
-
-
127
240
2
1
-
260.371
149.232
360
2
2
-
-
38-54
-
-
Dầu
nhờ n,
mỡ
Dầu
diezen
Cấp độ cháy nổ
Cấp 1: Gồm các chất cần phải đượ c đốt nóng trướ c khi có thể
•
cháy.
Phươ ng pháp chữa cháy: Sử dụng nướ c dướ i dạng sươ ng
Cấp 2: Gồm các chất cần phải đượ c gia nhiệt sơ bộ trướ c khi có
•
thể cháy
Phươ ng pháp chữa cháy: dùng vòi phun nướ c
Cấp 3: Gồm các chất khí dễ cháy, chất lỏng tự bốc cháy
•
8
/>11/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Phươ ng pháp chữa cháy: ngăn chặn dòng chảy hoặc ngăn không
cho tiếp xúc vớ i không khí.
1.5.3 Hệ thống phòng cháy chữ a cháy
Hệ th ống nướ c chữa cháy. Bồn chứa nướ c l ấy từ nướ c máy thành phố
từ ngoài hàng rào. Thể tích nướ c dành riêng cho PCCC là 6000 m3. Dựa trên
yêu cầu công suất nướ c tối đa dùng để chữa cháy là 900 m3 /h thì sẽ đáp ứng
đượ c hơ n 6 giờ .
Có ba bơ m nướ c chữa cháy li tâm chính 30 P4001 A/B/C. Một bơ m
dùng động cơ điện, hai bơ m sử dụng động cơ diezen. Công suất 500 m3 /h. Áp
suất xả của bơ m là 9 bar.
Đườ ng ống nướ c ch ữa cháy đượ c đặt theo kiểu một vòng kín, vớ i các
van cách ly đượ c đặt tại các vị trí chiến lượ c cứu hỏa.
Các hệ thống dập lửa kiểu xả khí tràn.
•
Các hệ thống dập lửa kiểu xả khí tràn khí CO2.
•
Lắp đặt để bảo vệ các trạm điện.
•
Thiết kế và lắp đặt theo tiêu chuẩn NFPA12 và ISO – 6183.
•
Đượ c kích hoạt tự động bở i các thiết bị dò khói gắn vớ i bảng điều
khiển chữa cháy nội bộ.
Các hệ thống dập lửa kiểu xả khí tràn bằng hoạt chất sạch (FM200).
Đượ c thiết kế theo tiêu chuẩn NFPA std.2001. Kích hoạt tự động nhờ các
thiết bị dò liên quan.
1.5.4 Hệ thống phát hiện lử a và khí
1.5.4.1 Phát hiệ n l ử a
Các tín hiệu phát hiện lửa đượ c khở i tạo bở i con ngườ i hay tự động
bở i các đầu dò.
1.5.4.2 Các nút nhấ
n báo độ ng
9
/>12/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Đượ c phân nhóm theo từng cụm công nghệ hoặc theo các khu vực địa
lý và tín hiệu đượ c nối tớ i CMFGAP trong phòng điều khiển.
1.5.4.3 Các bộ phát hiệ n khói
Đượ c lắp đặt tại các trạm điện, nhà điều khiển và tòa nhà hành chính.
1.5.4.4 Các bộ phát hiệ n nhiệ t
Đượ c lắp đặt tại : Khu công nghệ, các khu vực máy nén. Bên trong
trạm điện, nhà điều khiển, các tòa nhà.
1.5.4.5 H ệ thố
ng phát hiệ n khí độ c và khí d ễ cháy
Đượ c thiết kế và l ắp đặt vớ i khả n ăng theo dõi tự động và liên tục v ề
sự hiện diện của khí độc và dễ cháy trong các khu vực đượ c xác định.
và khí gồ m
1.5.4.6 H ệ thố
ng phát hiệ n l ử a
Bảng phòng cháy nội bộ vớ i hệ thống hoạt chất sạch FM200 và
•
CO2.
Bảng báo lửa và khí chính trung tâm (CMFGAP).
•
Đượ c lắp đặt nhằm mục đính hiển thị hệ thống lửa và khí cũng như
khở i động các hệ thống thiết bị liên quan.
1.5.5 Giám sát và kiểm tra các thiết bị phòng cháy chữ a cháy
Việc giám sát kiểm tra, bảo dưỡ ng các thiết bị PCCC theo định k ỳ s ẽ
đượ c ti ến hành bở i chủ đầu t ư trong suốt quá trình vận hành của nhà máy để
đảm bảo hệ thống phòng cháy chữa cháy hoạt động tốt.
1.6. XỬ LÝ NƯỚ C THẢI, VỆ SINH CÔNG NGHIỆP
Hệ thống nướ c trong nhà máy sau khi sử dụng cần đượ c sử lý trướ c
khi thải ra hệ th ống thoát nướ c khu công nghiệp bao gồm nướ c ch ảy tràn cho
sự cố, nướ c mưa và khu vực có dầu, nướ c chữa cháy, nướ c thải vệ sinh.
10
/>13/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Hệ thống này đượ c thiết kế ba cụm
Cụm xử lý nướ c nhiễm dầu gồm bể tách sơ c ấp, bể bơ m tràn, bể chứa
tạm có dung tích chưa đượ c l ượ ng hóa tối đa chảy từ khu vực nhà máy trong
vòng 20 phút.
Cụm xử lý nướ c thải vệ sinh gồm hố thu, bể sục khí.
Cụm xử lý nướ c thải nhiễm Amoniac trong quá trình s ản xuất urê.
11
/>14/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
CHƯƠ NG 2: GIỚ I THIỆU CHUNG VỀ URÊ
12
/>15/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
2.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Urê đượ c Hilaire Rouelle phát hiện từ nướ c tiểu vào năm 1773 và
đượ c Friedrich Woehler tổng hợ p lần đầu tiên từ ammonium sulfate
(NH4)2SO4 và potassium cyanate KOCN vào năm 1828. Đây là quá trình tổng
hợ p lần đầu một hợ p chất hữu cơ từ các chất vô cơ và nó đã giải quyết đượ c
một vấn đề quan trọng của một học thuyết sức sống.
Năm 1870, urê đã đượ c 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 tớ i những năm đầu thế kỷ 20 thì urê mớ i đượ c sản xuất trên quy
mô công nghiệp nhưng ở mức sản lượ ng rất nhỏ. Sau đại chiến thế giớ i thứ II,
nhiều nướ c 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 giớ i 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 lượ ng cho một tấn sản phẩm urê rất thấp.
2.2. TÍNH CHẤT
2.2.1. Tính chất vật lý
Urê có công thức phân tử là CON2H4 hoặc (NH2)2CO.
Tên quốc tế là Diaminomethanal. Ngoài ra urê còn đượ c biết vớ i tên
gọi là carbamide , carbonyl diamide. Urê có màu trắng, dễ hòa tan trong nướ c,
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.
13
/>16/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
8/20/2019
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Bảng 2.1: Thành phần đặc tính của urê
Tên thành phần
Giá trị
3
Tỉ trọng d, g/ cm
Dạng tinh thể và dạng bề ngoài
13,230
Dạng kim, lăng trụ, tứ giác
Điểm nóng chảy, 0C
132,7
Chỉ số khúc xạ
1,484; 1,602
Năng lượ ng hình thành tự do ở 250C, J/mol
-197,15
Nhiệt nóng chảy, J/g
Nhiệt hòa tan trong nướ c, J/g
251
243
Nhiệt kết tinh, dịch ure nướ c 70%, J/g
460
81% (200C)
Độ ẩm tươ ng đối
73% (300C)
Nhiệt riêng, J/Kg.K
ở 00C
1439
500C
1,661
1000C
1,887
1500C
2,10
Hàm lượ ng Nito
46,6% N
Tính chấ
t hút ẩ
m, kế
t tả ng củ a Urê
Urê là chất dể hút ẩm từ môi trườ ng xung quanh tại một nhiệt độ nhất
định ứng vớ i áp suất riêng phần của hơ i nướ c trong môi trườ ng lớ n hơ n áp
suất hơ i nướ c trên bề mặt urê. Urê sẽ hút ẩm khi độ ẩm môi trườ ng xung
14
/>17/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
quanh lớ n hơ n 70%, nhiệt độ 10-400C.
Urê thườ ng bị hút ẩm do hàm ẩm trong không khí cao, đặc biệt vào
ngày hè, tiết trờ i ẩm thấp. Để hạn chế việc hút ẩm, urê thườ ng đượ c đóng
trong các bao PP, PE hoặc trong bao giấy nhiều lớ p.
Qua nghiên cứu và thực tế, ngườ i ta đã xác định các nguyên nhân chủ
yếu gây kết tảng urê sản phẩm:
Hàm ẩm trong dung dịch Urê đi tạo hạt còn cao.
•
Hạt urê xốp, rỗng, dễ vỡ , cườ ng độ cơ giớ i thấp.
•
Bảo quản urê ở nơ i có độ ẩm không khí cao, urê bị hút ẩm.
•
Sản phẩm urê có kích cỡ không đồng đều, nhiều bụi và mảnh vỡ
•
tạo cho các hạt urê có mối liên kết hàn bền vững do bụi và mảnh vỡ điền vào
không gian giữa các hạt urê.
Để chống kết tảng hạt urê, ngày nay ngườ i ta áp dụng một số biện
pháp sau:
Bọc urê bở i một lớ p paraffin mỏng ngăn chặn hút ẩm.
•
Sử dụng bột trợ dung đưa vào dung dịch urê trướ c khi tạo hạt, tăng
•
cườ ng lực cơ giớ i của hạt và hạn chế hút ẩm.
• Tiêm fomanđêhyt hoặc urê fomanđêhyt vào dòng dung dịch urê
trướ c hoặc sau hệ thống cô đặc.
Tạo urê hạt to trên một hệ thống t ạo h ạt tầng sôi thùng quay, làm
•
giảm bề mặt riêng tiếp xúc không khí của hạt urê, độ bền vững cơ giớ i cao.
2.2.2. Tính chất hóa học
Hòa tan trong nướ c, nó thủy phân rất chậm để tạo thành cacbamat
amôn (1) cuối cùng phân hủy thành amoniac và điôxit cacbon. Phản ứng này
là cơ sở để sử dụng urê làm phân bón.
Trong môi trườ ng đất ẩm :
15
/>18/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
(NH2)2CO + 3H2O
CO2 + 2NH4OH
Trong không khí ẩm:
2NO + (NH2)2CO + ½O2 = 2N2+ H2O + CO2
Về mặt thươ ng mại, urê đượ c sản xuất ra bằng cách loại nướ c trực tiếp
cacbamat amôn NH2COONH4 ở mức áp suất và nhiệt độ nâng. Ngườ i ta thu
đượ c cacbamat amôn bằng cách cho phản ứng trực tiếp NH3 vớ i CO2. Hai
phản ứng đượ c tiến hành liên tục trong tháp tổng hợ p cao áp.
Ở điều kiện áp suất thườ ng 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 d ĩ chủ yếu có trong urê. Nếu trong sản
phẩm đạm Urê cấp phân bón mà hàm l ượ ng biuret vượ t quá 2% trọng lượ ng
sẽ gây độc hại đối vớ i cây trồng.
Urê đóng vai trò như một chất cơ sở đơ n và tạo ra các muối có các
acid. Cùng vớ i acid nitric nó tạo ra nitrat urê CO(NH2)2.HNO3 và phân hủy nổ
khi bị đốt nóng. Urê cứng ổn định ở nhiệt độ phòng và ở điều kiện thườ ng áp.
Đốt nóng ở điều kiện chân không và tại điểm nóng chảy thì nó sẽ thăng hoa
mà không hề thay đổi. Trong môi trườ ng chân không ở nhiệt độ 180-1900C,
urê sẽ thăng hoa và chuyển hóa thành xianua amôn NH4OCN (5). Khi urê
cứng đượ c đốt nóng nhanh trong dòng khí amoniac ở mức nhiệt độ nâng và
tăng khoảng vài trăm kPa (vài at.) thì nó s ẽ thăng hoa hoàn toàn và phân hủy
từng phần thành acid cyanic HNCO và xianua amôn. Urê cứng hòa tan trong
16
/>19/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
NH3 lỏng và hình thành hợ p chất urê-amoniac hỗn hợ p không ổn định
CO(NH2)2NH3 phân hủy ở 450C. Urê-Amoniac tạo ra các muối vớ i các chất
kim loại kiềm như NH2COHNM hoặc CO(NHM)2.
Việc chuyển hóa urê
thành biuret đượ c 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 vớ i NH3 biuret sẽ tạo thành urê.
Urê phản ứng vớ i nitrat bạc AgNO3 vớ i 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).
Sau đó phản ứng vớ i nitrat bạc. Các tác nhân oxi hóa vớ i sự có mặt
của natri hydroxidsẽ chuyển hóa urê thành nitơ và dioxid cacbon. Chất sau
tức là CO2 phản ứng vớ i hydroxid natri để tạo thành cacbonat natri (8):
Phản ứng urê vớ i các loại rượ u sinh ra các chất este acidcacbamic
thườ ng đượ c gọi là urêthan:
Urê phản ứng vớ i foocmandêhyd và tạo thành các hợ p chất như
monomethylolurea công thức: NH2CONHCH2OH, dimethylolurea
HOCH2NHCONHCH2OH và các hợ p chất khác phụ thuộc vào tỷ lệ mol của
fomanđêhyt đối vớ i 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
17
/>20/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
đượ c ngườ i ta biết đến vớ i tên gọi thươ ng phẩm là Hypersol đây là chất tác
nhân oxi hóa. Urê và acid malonic phản ứng cho ra đờ i chất acid barbituric
(7), một hợ p chất chủ yếu trong ngành hóa dượ c
2.3. Ứ NG DỤNG
2.3.1 Trong công nghiệp
Urê đượ c dùng làm phân bón, kích thích sinh trưở ng, giúp cây phát
triển mạnh, thích hợ p vớ i ruộng nướ c, cây , rau xanh, lúa… Urê cứng có chứa
0,8 đến 2,0% trọng lượ ng biuret ban đầu đượ c bón trực tiếp cho đất dướ i dạng
nitơ . Các loại dịch urê loãng hàm lượ ng biuret thấp (tối đa khoảng 0,3%
biuret) đượ c dùng bón cho cây trồng dướ i dạng phân bón lá.
Trộn lẫn vớ i các chất phụ gia khác urê sẽ đượ c 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
lượ ng nitơ cao nhưng điểm kết tinh lại thấp phù hợ p 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 tươ ng đối rẻ tiền để giúp cho sự tăng trưở ng.
Urê đượ c dùng để sản xuất lisin, một acid amino đượ c dùng thông
dụng trong ngành chăn nuôi gia cầm.
Các loại nhựa urê đượ c 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
18
/>21/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
sợ i
Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa urê-fomanđêhyt.
Urê (cùng vớ i Amoniac) phân hủy ở nhiệt độ và áp suất cao để sản xuất các
loại nhựa melamin.
Là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sươ ng
muối của lòng đườ ng hay đườ ng băng sân bay. Nó không gây ra hi ện tượ ng
ăn mòn kim loại như muối.
Là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó đượ c thêm vào để tăng
hươ ng vị.
Đôi khi đượ c sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xí
nghiệp sản xuất bánh quy.
Đượ c dùng trong một số ngành sản xuất thuốc trừ sâu.
Là một thành phần của một số dầu dưỡ ng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và
nướ c thơ m.
Nó cũng đượ c 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 vớ i nướ c.
Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel.
2.3.2 Sử dụng trong phòng thí nghiệm
Urê là một chất biến tính prôtêin mạnh. Thuộc tính này có thể khai
thác để làm tăng độ hòa tan của một số prôtêin. Vì tính chất này, nó đượ c sử
dụng trong các dung dịch đặc tớ i 10M.
2.3.3 Sử dụng y học
2.3.3.1 Thuố c:
Urê đượ c sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá
trình tái hiđrat hóa của da.
2.3.3.2 Chẩ n đ oán sinh lý học
19
/>22/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
8/20/2019
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
Do urê đượ c sản xuất và bài tiết khỏi cơ thể vớ i một tốc độ gần như
không đổi, nồng độ urê cao trong máu chỉ ra vấn đề vớ i sự bài tiết nó hoặc
trong một số trườ ng hợ p 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 d ụ
bệnh bạch cầu và bệnh Kahler).
Nồng độ cao của urê (uremia )có thể sinh ra các rối loạn thần kinh
(bệnh não). Thờ i gian dài bị uremia có thể làm đổi màu da sang màu xám.
2.3.4 Sử dụng trong chẩn đoán khác
Các loại urê chứa cacbon 14 - đồng vị phóng xạ, hay cacbon 13 - đồng
vị ổn định đượ c sử dụng trong xét nghiệm thở urê, đượ c sử dụng để phát hiện
sự tồn tại của Helicobacter pylori (H. pylori, một loại vi khuẩn) trong dạ dày
và tá tràng ngườ i. Xét nghiệm này phát hiện enzym urease đặc trưng, đượ c H.
pylori sản xuất ra theo phản ứng để tạo ra amôniắc từ urê để làm giảm độ pH
của môi trườ ng trong dạ dày xung quanh vi khuẩn.
Các loài vi khuẩn tươ ng tự như H. pylori cũng có thể đượ c xác định
bằng cùng một phươ ng pháp xét nghiệm đối vớ i động vật (khỉ, chó, mèo - bao
gồm cả các loại "mèo lớ n" như hổ, báo, sư tử v.v).
2.3.5 Cathrat (Hợ p chất mắt lướ i)
Urê có đặc tính tuyệt vờ i trong việc hình thành các chất phức hợ p kết
tinh hay các sản phẩm cộng vớ i các hợ p chất hữu cơ dãy thẳng.
Các chất phức hợ p kết tinh này gồm có một máng rỗng đượ c hình
thành bở i các phân tử urê đã đượ c kết tinh trong đó hydrôcacbon đượ c bịt kín
hoàn toàn. Các chất như vậy đượ c gọi là Cathrat. Loại hydrocacbon đượ c bịt
kín, trên cơ sở chiều dài dãy của nó đượ c quyết định bằng nhiệt độ khi hình
thành Cathrat.
Đặc tính này của cathrat urê đượ c áp dụng thông thườ ng trong ngành
lọc dầu để sản xuất nhiên liệu dùng trong ngành hàng không (xem Aviation
20
/>23/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
8/20/2019
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
and other gas-turbin Fuels)và dùng để khử xáp các loại dầu bôi trơ n (xem
Petroleum Refinery Processes). Các chất cathrat dễ vỡ khi ta đem hòa tan urê
trong nướ c hay trong rượ u.
2.4. Nhữ ng nét nổi bật về phân urê
Trong số các sản phẩm hoá học đượ c sử dụng phổ biến làm nguồn
cung cấp phân đạm cho cây trồng như: Sulphur Ammonium (SA), Nitrat
Ammonium (NH4NO3), urê… thì urê đượ c sử dụng nhiều hơ n cả vì những
đặc tính vượ t trội của nó về mọi phươ ng diện.
Bằng chứng là sản lượ ng tiêu thụ urê (trên toàn thế giớ i)
Năm
Tiêu thụ
(Triệu tấn)
1973
1997
2003
2007
8,3
37,6
50
116,7
2.4.1 Ư u điểm của Urê
Urê có thể đượ c dùng bón cho cây trồng dướ i dạng rắn, dạng lỏng tướ i gốc
hoặc sử dụng như phân phun qua lá đối vớ i một số loại cây trồng.
Khi sử dụng urê không gây hiện tượ ng cháy nổ nguy hiểm cho ngườ i
sử dụng và môi trườ ng chung quanh (Nitrat Ammonium rất dễ gây cháy nổ).
Vớ i hàm lượ ng đạm cao, 46%, sử dụng urê giảm bớ t đượ c chi phí vận
chuyển, công lao động và kho bãi tồn trữ so vớ i các sản phẩm cung cấp đạm
khác.
Việc sản xuất urê thải ra ít chất độc hại cho môi trườ ng.
Khi đượ c sử dụng đúng cách, urê làm gia t ăng năng suất nông sản
tươ ng đươ ng vớ i các loại sản phẩm cung cấp đạm khác.
2.4.2 Cách sử dụng phân urê hiệu quả nhất
Nitrogen có thể bị mất đến 65% vào bầu khí quyển dướ i dạng NH3
hoặc rửa trôi và ngấm xuống đất dướ i dạng NO3 nếu phân urê đượ c bón bằng
21
/>24/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY
8/20/2019
Báo cáo thực tập nhà máy phân đạm phú mỹ
cách trải trên mặt đất và để yên đó đến 24 giờ trong điều kiện không khí nóng
và ẩm. Những cách làm gia tăng hiệu qủa của việc sử dụng urê là bón trộn
vào đất trong giai đoạn chuẩn bị đất trồng, pha vớ i nướ c trong hệ thống tướ i
tiêu hoặc tướ i nướ c ngay sau khi bón vớ i lượ ng nướ c tươ ng đươ ng một trận
mưa khoảng 6,5mm nướ c đủ để hòa tan urê và đưa chúng ngấm xuống đến
vùng không xảy ra hiện tượ ng mất đạm do bốc hơ i ammonia.
Sự thất thoát đạm liên quan tớ i nhiệt độ và độ pH của đất. Sự thất
thoát Nitrogen trong urê tùy thuộc rất lớ n vào nhiệt độ và độ pH của đất. Bảng
I.1 và I.2 dướ i đây nói lên sự thất thoát đạm dướ i dạng khí ammonia khi bón
urê bằng cách trải lên bề mặt đất:
Bảng 2.2 : Tỷ lệ % lượ ng urea mất đi do sự bay hơ i khí ammonia theo nhiệt
độ đất
Nhiệt độ đất
Thờ i gian
7oC
15oC
25oC
32oC
0
0
0
0
0
2
0
0
1
2
4
2
2
4
5
6
5
6
7
10
8
5
7
12
19
10
6
10
14
20
(Ngày)
Bảng 2.3 : Tỷ lệ % lượ ng urea mất đi do sự bay hơ i ammonia theo độ pH của
đất
22
/>25/79
ng góp
PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú
WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY
