Tài liệu Báo cáo thực tập kỹ thuật tại công ty tnhh mtv dap vinachem - copy

BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM LỜI MỞ ĐẦU DAP có công thức hóa học là (NH4)2HPO4, cung cấp 2 thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất cho cây trồng là P2O5 và Nitơ. Do có 2 thành phần dinh dưỡng được hình thành bởi phản ứng hóa học nên tên gọi đầy đủ là phân bón phức hợp Diamomonium phosphate, viết tắt là DAP. Phân DAP phù hợp cho các loại cây trồng và thổ nhưỡng VN; khác hẳn với phân đơn thông thường có tính kiềm hoặc tính axit thì phân DAP được hình thành trên cơ sở phản ứng trung hòa nên nó là trung tính tốt cho cây và không ảnh hưởng đến thổ nhưỡng. Có thể bón trực tiếp cho các loại cây từ cây lương thực như lúa ngô khoai sắn đên cây công nghiệp như cà phê, hạt tiêu.. phù hợp với cả cây ăn quả, cây cho hoa, cây lấy lá, cây cảnh ... Nhu cầu phân bón nước ta là khá lớn. Việc đáp ứng đủ nhu cầu trong nước và có thể xuất khẩu ra nước ngoài đang là nhiệm vụ của ngành sản xuất phân bón nước ta hiện nay. Công ty TNHH MTV DAP – VINACHEM ra đời góp phần đảm bảo an ninh lương thực, an sinh xã hội. Nội dung Báo cáo thực tập tại Công ty TNHH MTV DAP- VINACHEM này tập trung vào quá trình công nghệ, thiết bị sản xuất tại Công ty. Báo cáo thực tập được viết dựa trên kiến thức thực tế khi thực tập và tham khảo các tài liệu về quy trình kỹ thuật của các nhà máy SA, PA và DAP. Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng do thời gian thực tập hạn chế cho nên báo cáo thực tập không tránh khỏi thiếu sót nhất định, em rất mong được sự góp ý của các thầy cô. 1 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM PHẦN I: LỊCH SỬ CÔNG TY TNHH MTV DAP-VINACHEM. Công ty TNHH MTV DAP-Vinachem có diện tích 72 ha, nằm cuối bán đảo Đình Vũ - Hải Phòng. Đây là dự án đầu tiên tại Việt Nam sản xuất phân bón DAP, nhằm góp phần đảm bảo an ninh lương thực, an sinh xã hội; ổn định và chủ động trong việc cung cấp DAP cho phát triển nông nghiệp, hạn chế nhập khẩu, sử dụng có hiệu quả hơn nguồn tài nguyên quặng apatit có sẵn trong nuớc. Dự án nhà máy DAP Đình Vũ là dự án nhóm A do Thủ tướng Chính phủ quyết định đầu tư, với mức đầu tư được duyệt là 172,3 triệu USD, công suất 330.000 tấn/năm. Nhà máy được khởi công ngày 27/7/2003. Hợp đồng EPC được kí ngày 31/10/2005. Đây là dự án lớn với yêu cầu sản xuất phân bón phức hợp chất lượng cao. Cục Hóa chất cho biết dự án đã được phân ra thành 19 gói thầu, trong đó có hai gói thầu lớn là gói thầu chính EPC do nhà thầu Tập đoàn Xây dựng hóa chất quốc gia Trung Quốc đảm nhiệm. Gói thầu thứ hai là tư vấn quản lý dự án do nhà thầu Hoàn Cầu cũng của Trung Quốc đảm nhiệm. Theo thiết kế, Dự án gồm có 04 nhà máy sản xuất chính: - Nhà máy axit Sulfuric (H2SO4) công suất 414.000 tấn/năm, sản xuất theo công nghệ tiên tiến trên thế giới hiện nay (bản quyền hãng MONSANTO - Hoa Kỳ, theo công nghệ tiếp xúc kép và hấp thụ kép). - Nhà máy axit Phốtphoric (H3PO4) công suất 161.700 tấn/năm (bản quyền của PRAYON thế hệ MARK IV- Vương quốc Bỉ). - Nhà máy DAP [(NH4)2HPO4], công suất 330.000 tấn/năm, sản xuất theo công nghệ tiền trung hòa kết hợp phản ứng ống (bản quyền công nghệ của INCRO-Tây Ban Nha). - Nhà máy nhiệt điện sử dụng công nghệ lò đốt than tầng sôi, công suất lò hơi 35 tấn hơi/giờ, sử dụng than cám chất lượng thấp (than cám số 5) và Tuabine-máy phát điện công suất 12MW cấp điện sử dụng cho toàn bộ công ty. Khí thải được xử lý qua hệ thống lọc bụi tĩnh điện hiệu suất cao, xử lý khí SO2 trong khí thải bằng đá vôi. Ngoài sản phẩm chính là phân bón DAP, nhà máy còn có các sản phẩm trung gian như axit Sulfuric, axit Phốt phoric, điện sản xuất và hơi nước các loại v v... 2 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Ngày 11/4/2009, Dự án sản xuất thành công mẻ sản phẩm phân bón DAP. Ngày 22/4/2009 Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng đã đến thăm nhà máy và công bố sản phẩm phân bón DAP đầu tiên được sản xuất tại Việt Nam Đây là nhà máy sản xuất phân bón phức hợp chất lượng cao, bằng công nghệ hiện đại, lần đầu được xây dựng tại Việt Nam. Nhà máy đang đi vào hoạt động ổn định, điều này giúp cho ngành phân bón phục vụ trong nước chủ động hơn, thay vì hàng năm phải nhập khẩu từ 700 – 800 ngàn tấn mỗi năm. Điều đáng mừng là sản phẩm phân bón DAP Đình Vũ được thị trường một số nước trong khu vực chấp nhận như Hàn Quốc, Inđônêxia, Philíppin… Bên cạnh đó, Công ty TNHH MTV DAP- Vinachem quản lý vận hành nhà máy xúc tiến việc mở rộng thị trường tiêu thụ, quảng bá sản phẩm, chuẩn bị thay mẫu bao bì mới…, bảo đảm sản xuất và tiêu thụ sản phẩm ổn định, có lợi nhuận và đóng góp ngày càng nhiều cho ngân sách. 3 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM PHẦN II: NỘI DUNG THỰC TẬP I. NHÀ MÁY SẢN XUẤT AXIT SULFURIC: 1. Năng suất xưởng, đặc tính sản phẩm: 1.1. Năng suất xưởng: Năng suất thiết kế của nhà máy là 1250 tấn H2SO4 98,5% trong một ngày, năng suất thiết kế hàng năm là 414.000 tấn/năm. 1.2. Thông số nguyên liệu, sản phẩm: a. Nguyên liệu: - Lưu huỳnh rắn : 99,5 – 99,8% S - Ẩm : 2% - Hàm lượng axit (H2SO4) : ≤ 0,04 – 0,05% - Loại hạt hoặc bột. - Nguồn cung cấp : nhập khẩu và vận chuyển bằng đường biển. b. Sản phẩm: 1.3. - Axit sulfuric : 98,5% H2SO4 - Fe : ≤ 0.01% - Chất lượng : loại kỹ thuật (TCVN) - Nhiệt độ axit sản phẩm tối đa 400C. Nguồn gốc và đặc tính công nghệ: Công nghệ MECS, tiếp xúc kép, hấp thụ kép, đốt lưu huỳnh sản xuất axit sulfuric. 2. Thông số tiêu hao nguyên-nhiên liệu phụ trợ: Bảng định mức tiêu hao nguyên vật liệu vật tư sản xuất (tính cho 1 tấn H2SO4 quy đổi về 100% H2SO4). 4 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM TT 1 Đơn vị Giá trị dự Danh mục Thông số kỹ tiêu hao thuật tính S≥99.5% CaO≥85% Lưu huỳnh rắn Giá trị Ghi kiến bảo đảm Chú T 0,330 0,331 kg 0,04 0,040 Kg 0,03 0,05 2 Vôi 3 Chất xúc tác 4 Điện 380V 50 HZ kWh 15 18 5 Nước làm lạnh ∆t=100C m3 45 50 6 Nước sản xuất 0,5MPa m3 0,25 0,3 7 Hơi nước trung áp 1,0MPa T 0,12 0,13 8 Khí đo lường 0,6MPa Nm3 2,8 3,0 9 Nước khử khoáng 250C m3 1,29 1,3 10 Chất phụ gia lọc kg 0,65 0,80 T -0,48 -0,46 T -0,73 -0,72 11 12 Sản phẩm phụ hơi nước thấp áp Sản phẩm phụ hơi nước Do đơn vị bản quyền 0,40MPa 3,82MPa cao áp 0 450 C 3. Lưu trình công nghệ: 3.1. Chuẩn bị nguyên liệu: Không khí ngoài môi trường được lấy vào thông qua một bộ lọc không khí và đưa vào một tháp sấy khô tại đó không khí được sấy khô bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp với axit 98,5% tưới tuần hoàn qua lớp đệm. Không khí khô đi qua lưới khử mù 5 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM MECS được đặt trên đỉnh tháp để loại bỏ mù axit cuốn theo . Máy nén chính cung cấp động lực để hút không khí đi qua tháp sấy khô. Một phần nhiệt của axit trong tháp sấy được truyền vào không khí và kết hợp với nhiệt lượng quá trình nén do máy nén sinh ra khiến nhiệt độ không khí tăng lên. Không khí ấm đi vào lò đốt lưu huỳnh kiểu nằm ngang tại đó lưu huỳnh lỏng được phun vào thông qua các vòi phun ở dạng sương mù. Lưu huỳnh rắn từ kho S được cầu trục 1601A hoặc1601B múc đổ vào bunke 1602A/B và xả xuống băng tải định lượng 1603A hoặc 1603B và 1605A/B, 1606 đổ vào bể nấu chảy lưu huỳnh V0111, lưu lượng lưu huỳnh vào nấu chảy được cân trên băng tải và giám sát khối lượng qua WA-1502 và được bổ sung vôi để trung hoà axít, năng suất nấu chảy 17,06 tấn/h và được điều chỉnh thông qua tốc độ băng tải HIC1503, tại bể nấu chảy lưu huỳnh được cấp nhiệt đến nhiệt độ chảy lỏng bằng hơi nước áp suất thấp 0,6Mpa (nguồn hơi cung cấp là 1,0 MPa, sau đó giảm xuống 600 kPa), kết hợp với sự khuấy trộn tạo bởi máy khuấy A0111 lưu huỳnh lỏng được chảy tràn xuống bể lưu huỳnh lẫn tạp chất V0113, từ bể V0113 lưu huỳnh được bơm lưu huỳnh bẩn P0111 bơm lên thiết bị lọc lưu huỳnh kiểu lọc lá có hơi gia nhiệt F0111A, B . Lưu huỳnh sạch sau lọc có độ tinh khiết cao được đưa về bể chứa lưu huỳnh sạch V0118, sau đó chảy trọng lực xuống hố lưu huỳnh sạch V0119 và được bơm cấp lưu huỳnh sạch P0114 đưa đi đốt với ôxy không khí khô trong lò đốt lưu huỳnh. Chỉ tiêu công nghệ : Sấy không khí : - Hàm lượng ẩm : 0,01 %V. - Hàm lượng mù axit (max) : 100 mg/Nm3. - Nhiệt độ axit tưới tháp sấy : 660C. - Nhiệt độ không khí ra : 660C. Nấu chảy lưu huỳnh : - Nhiệt độ bể nấu chảy lưu huỳnh : 140-1450C. - Nhiệt độ các bể chứa lưu huỳnh : 130-1350C. - Áp suất hơi gia nhiệt : 600 kPa. 6 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM - Áp suất hơi bảo ôn : 340 kPa. - Năng suất máy lọc : 25 T/h. - Năng suất nấu chảy lưu huỳnh : 17 T/h. - Chênh áp phủ lót (min) : 0,7 bar. - Độ giảm áp suất máy lọc (max) : 4,0 bar. 3.2. - Chất lượng lưu huỳnh sau lọc : 0,003%. - Hàm lượng tro : không có. - Hàm lượng axit : không có. Đốt lưu huỳnh: a. Lò đốt lưu huỳnh (F0121): Lò đốt lưu huỳnh là một hình trụ rỗng nằm ngang, vỏ bằng thép các bon, bên trong được lót bằng gạch chịu lửa. Chiều dài 12.750mm, đường kính ngoài: 4.700mm; đường kính trong: 3.310mm. Tường gạch gồm 4 lớp: lớp chịu lửa dày 230mm; lớp chịu nhiệt dày 115mm. Hai lớp bên trong là lớp cách nhiệt. Ở giữa có 2 vách ngăn bằng gạch chịu lửa có tác dụng tăng thời gian lưu, đảo trộn hỗn hợp khí để lưu huỳnh cháy hoàn toàn và tăng độ vững chắc của tường gạch. Ở phía cửa trước của lò gồm có ba súng phun lưu huỳnh được bọc áo hơi loại áp suất tự động với các đầu phun MECS bằng thép không gỉ 309. Thiết kế này cho phép phun lưu huỳnh thừa ra khi một súng ngừng hoạt động. Nhiệt độ làm việc cho phép tối đa: 11870C. Vì lò đốt lưu huỳnh làm việc ở nhiệt độ cao nên bên trên lò đốt có lớp mái che tránh sự chênh lệch nhiệt độ khi trời mưa làm hỏng lò đốt. b. Lò đốt khởi động (F0122): Lò đốt khởi động được thiết kế để hoạt động liên tục bằng dầu nhiên liệu, nhưng chỉ trong quá trình khởi động. Lò được thiết kế với mức tải nhiệt là 11,5x 106 kcal/h. Lò đốt khởi động là một khối được lắp trên bánh trượt với bảng điều khiển PLC cục bộ và kiểm soát an toàn cháy. 7 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM c. Nguyên lý hoạt động: Lưu huỳnh sạch từ công đoạn nấu chảy đuợc bơm lưu huỳnh P0114 bơm cấp cho lò đốt lưu huỳnh F0121 được phun vào lò qua hệ thống vòi phun, hệ thống vòi phun lưu huỳnh gồm 03 vòi phun và van điều chỉnh lưu huỳnh vào lò HV-1517. Lưu lượng lưu huỳnh lỏng được cấp vào lò đốt là 9,7 m3/h, áp suất lưu huỳnh phun vào lò khoảng từ 1,0 ~ 1,2 MPa. Không khí sau tháp sấy khô được máy nén tuabin thổi vào lò với lưu lượng Q bằng 103.611 m3/h , nhiệt độ 1270C, trong lò xảy ra phản ứng đốt cháy lưu huỳnh và toả nhiệt lớn, nhiệt độ khí sau lò lên đến 1.1370C, nồng độ SO2 sau lò đạt 11,5%V. Tại lò đốt xảy ra phản ứng: S + O2 = SO2 Chỉ tiêu công nghệ: Lò đốt lưu huỳnh: - Nhiệt độ khí ra lò đốt : 1.1370C. - Nồng độ SO2 ra lò đốt : 11,5 %V. Nồi hơi nhiệt thừa: 3.3. - Áp suất nồi hơi : 4.232 kPa. - Lưu lượng nước cấp : 68.469 kg/h. - Lưu lượng hơi ra : 67.100 kg/h. - Nhiệt độ khí vào : 1.1370C. - Nhiệt độ khí ra : 3480C. Chuyển hóa SO2: a. Cấu tạo tháp chuyển hóa R0151: Thiết bị chuyển hóa là loại MECS, 3/2 ngăn bằng ống thép đứng không gỉ có đường kính trong của vỏ là 8.800mm. Công suất tải chất xúc tác là 250 lít xúc tác Vanadi và Cecium mỗi ngày trên một tấn axit sản phẩm tại 1250 MTPD: 8 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Ngăn thứ 1 20.000 lít Loại XCS-120 35.200 lít Loại XLP-220 Ngăn thứ 2 68.800 lít Loại XLP-110 Ngăn thứ 3 82.800 lít Loại XLP-110 Ngăn thứ 4 53.600 lít Loại SCX-2000 Ngăn thứ 5 52.400 lít Loại SCX-2000 Tất cả các lớp xúc tác đều có các lớp dày 50 mm bao gồm đá thạch anh loại 1325mm ở trên đỉnh và dưới đáy mỗi lớp. Thiết bị chuyển hóa được đặt kích thước sao cho có thể bổ sung thêm xấp xỉ 10% chất xúc tác. Các ngăn chuyển hóa được sắp xếp như sau: Lớp trên cùng Ngăn thứ 5 Lớp thứ 4 Ngăn thứ 4 Lớp thứ 3 Ngăn thứ 3 Lớp thứ 2 Ngăn thứ 2 Lớp đáy Ngăn thứ 1 Sự sắp xếp này được lựa chọn nhằm giảm thiểu độ dài đường ống và để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra ngăn xúc tác đầu tiên. Cửa người được chế tạo ở trên và ở dưới tất cả các ngăn xúc tác để ra vào kiểm tra. điểm đo áp suất cần được lắp đặt ở trên và ở dưới mỗi ngăn xúc tác và được dẫn ống tới một điểm chung ở độ cao mặt đất theo thứ tự dòng. Cặp nhiệt điện được đặt ở trên và dưới mỗi ngăn xúc tác (chỉ lắp cặp nhiệt điện kép ở dưới ngăn 1) để cho việc theo dõi liên tục tất cả nhiệt độ của thiết bị chuyển hóa. b. Nguyên lý hoạt động: Trong tháp chuyển hóa xảy ra phản ứng: 9 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM SO2 + 1/2 O2 SO3 Tại lớp xúc tác thứ nhất xảy ra phản ứng chuyển hóa một phần SO2 thành SO3 . Nhiệt độ khí sau lớp xúc tác 1 tăng lên 6030C. Để giảm nhiệt độ khí trước khi vào lớp xúc tác 2, hỗn hợp khí lại được đưa qua thiết bị quá nhiệt cao 1B (E0151) trao đổi nhiệt với hơi quá nhiệt sau thiết bị quá nhiệt thấp 5A (E0155), sau khi ra thiết bị 1B hỗn hợp khí có nhiệt độ 4350C tiếp tục được đưa vào lớp xúc tác thứ 2. Điều chỉnh nhiệt độ vào lớp xúc tác 2 bằng van TV-1142 (hơi quá nhiệt đi tắt 1B). Nhiệt độ khí sau lớp xúc tác thứ 2 lên tới 5090C tiếp tục được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt trung gian nóng E0152, trao đổi nhiệt với khí SO2 lạnh từ hấp thụ lần 1 quay về chuyển hoá lần 2, ra khỏi thiết bị E0152 hỗn hợp khí hạ nhiệt độ xuống 4350C và được đưa vào lớp 3 để tiếp tục chuyển hoá, nhiệt độ vào lớp 3 được điều chỉnh bằng van TV-1143 (khí SO2 đi tắt E0152). Ra khỏi lớp xúc tác 3, nhiệt độ hỗn hợp khí tăng lên đến 4560C và được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt trung gian lạnh E0153 để giảm nhiệt độ xuống 2880C và tiếp tục qua thiết bị tận dụng nhiệt 3B (E0157) hạ nhiệt độ xuống 1660C, sau đó được đưa vào hấp thụ lần 1 tại tháp hấp thụ trung gian T0142, hấp thụ hoàn toàn SO3 đã tạo thành sau 3 lớp xúc tác. Sau khi được hấp thụ lần 1 khí SO2 chưa chuyển hoá hết được quay lại chuyển hoá lần 2, khí sẽ đi qua lần lượt tháp trao đổi nhiệt trung gian lạnh, trao đổi nhiệt trung gian nóng để trao đổi nhiệt với khí ra lớp 3 và ra lớp 2, khí SO2 được nâng nhiệt độ lên 4000C và tiếp tục được đưa vào lớp 4 để chuyển hóa tiếp. Nhiệt độ khí vào lớp 4 được điều chỉnh bằng van TV-1151(khí SO2 đi tắt E0153). Trong lớp 4 sử dụng cả xúc tác loại Vanadi và Cecium nhằm nâng cao hiệu suất chuyển hoá, ra khỏi lớp 4 hỗn hợp khí có nhiệt độ 4170C được đưa qua thiết bị tận dụng nhiệt 4D (E0154) và trao đổi nhiệt với nước cấp nồi hơi để giảm nhiệt độ xuống 3900C, sau đó tiếp tục đưa vào lớp 5 để chuyển hoá tiếp lượng SO2 còn lại. Hỗn hợp khí ra khỏi lớp 5 có nhiệt độ hầu như không tăng, vì lượng SO2 vào phản ứng còn rất ít nên nhiệt toả ra do phản ứng là nhỏ, nhiệt hỗn hợp khí ra lớp 5 là 3950C. Hỗn hợp khí được đưa qua thiết bị quá nhiệt thấp 5A (E0155) và thiết bị tận dụng nhiệt 10 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM 5A/5C (E0156) để hạ nhiệt độ xuống 1350C và được đưa vào hấp thụ lần 2 tại tháp hấp thụ cuối E0143. Sau khi hấp thụ lần 2, khí thải sẽ được đưa ra ngoài theo ống khói S0141. Việc điều chỉnh nhiệt độ các lớp xúc tác cho đúng với chế độ kỹ thuật quy định được thực hiện bằng cách điều chỉnh hợp lý giữa nồng độ khí SO2 và sử dụng các van đường đi tắt của các thiết bị trao đổi nhiệt trong hệ thống. Lớp 1 - Điều chỉnh nhiệt độ khí bằng van đi tắt nồi hơi nhiệt thừa E0121 (van HV1116). Lớp 2 - Điều chỉnh nhiệt độ khí bằng van hơi quá nhiệt đi tắt quá nhiệt nhiệt độ cao 1B/E0151 (TV-1142). Lớp 3 - Điều chỉnh nhiệt độ khí bằng van khí SO2 sau hấp thụ lần 1 đi tắt TĐN trung gian nóng E0152 (van TV-1143). Lớp 4 - Điều chỉnh nhiệt độ khí bằng van khí SO2 sau hấp thụ lần 1 đi tắt TĐN trung gian lạnh E0153 (van TV-1151). Lớp 5 - Điều chỉnh nhiệt độ khí bằng van nước cấp nồi hơi đi tắt qua tận dụng nhiệt 4D/E0154. Hiệu suất chuyển hoá sau lớp 3 đạt khoảng 96%. Hiệu suất chuyển hoá sau lớp 5 đạt 99,9%. Hàm lượng khí SO2 trong khí thải đạt 140 ppm ~ 399 mg/m3. Chỉ tiêu công nghệ: - Mức chuyển hóa chung : 99,9%. - Nhiệt độ vào lớp 1 : 3900C. - Nhiệt độ vào lớp 2 : 4350C. - Nhiệt độ vào lớp 3 : 4350C. - Nhiệt độ vào lớp 4 : 4000C. - Nhiệt độ vào lớp 5 : 3900C. - Nhiệt độ ra lớp 1 : 6030C. - Nhiệt độ ra lớp 2 : 5090C. 11 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM 3.4. - Nhiệt độ ra lớp 3 : 4560C. - Nhiệt độ ra lớp 4 : 4170C. - Nhiệt độ ra lớp 5 : 3950C. Hấp thụ tạo axit: a. Nguyên lý hấp thụ tạo axit sulfuric: Đầu tiên SO3 hoà tan vào axit sunfuric, sau đó phản ứng với nước trong axit : nSO3 + H2O = H2SO4 + ( n - 1)SO3 Tuỳ theo tỷ lệ giữa lượng SO3 và H2O mà nồng độ axit thu được sẽ khác nhau : Khi n>1 : sản phẩm là ôlêum Khi n=1 : sản phẩm là mônô hydrat Khi n<1 : sản phẩm là axit loãng b. Cấu tạo tháp hấp thụ trung gian T0142 và tháp hấp thụ cuối T0143: Tháp hấp thụ là loại ống thép đứng, được lót bằng gạch chịu axit, có đáy dạng đĩa và kích thước đường kính trong là 5.091mm. Mái và tấm lưới của ống thép là loại thép cacbon. Tháp được đổ với một lớp đệm dày 2.440mm bằng đệm gốm 76mm ở đáy và cuối cùng được đổ với một lớp dày 200mm bằng đệm gốm 38mm làm lớp phân phối. Lớp đệm được đỡ bằng các thanh Aludur. Tháp gồm có một bộ phân phối UniFloTM với máng ZeCorđ-Z với hệ thống phân phối loại ống xả chôn sâu ZeCorđ-Z. Một lớp lót bằng gạch chịu axit được xây lên tới tấm ống của thiết bị khử mù với lớp Matit PecoraA-103 được trát giữa lớp vỏ và gạch chịu axit. Vòi phun khí đầu vào 450 được bọc bằng gạch. Đầu ra axit được đặt ở đáy của đầu hình đĩa với một bộ lọc / máy đảo dòng. Các cửa thông được lắp vào bộ khử sương mù, bộ phân phối axit và đáy tháp. Các bộ phận của thiết bị khử sương mù được đặt trên đỉnh tháp và trên một tấm bằng thép không gỉ loại 304L. c. Nguyên lý hoạt động: 12 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Khí ra khỏi lớp xúc tác thứ 3 sau khi qua TĐN E0153 tiếp tục qua thiết bị tận dụng nhiệt E0157 hạ nhiệt độ xuống 1660C, sau đó được đưa vào hấp thụ lần 1 tại tháp hấp thụ trung gian T0142, hấp thụ hầu như hoàn toàn SO3 đã tạo thành sau 3 lớp xúc tác. Sau khi được hấp thụ lần 1 khí SO2 chưa chuyển hoá hết được quay lại chuyển hoá lần 2, khí sẽ đi qua lần lượt tháp trao đổi nhiệt trung gian lạnh, trao đổi nhiệt trung gian nóng để trao đổi nhiệt với khí ra lớp 3 và ra lớp 2, khí SO2 được nâng nhiệt độ lên 4000C và tiếp tục được đưa vào lớp 4 để chuyển hóa tiếp. Khí sau khi qua lớp xúc tác thứ 5 đến thiết bị tận dụng nhiệt 5A/5C (E0156) để hạ nhiệt độ xuống 1350C và được đưa vào hấp thụ lần 2 tại tháp hấp thụ cuối T0143. Sau khi hấp thụ lần 2, khí thải sẽ được đưa ra ngoài theo ống khói S0141. Axít trong thùng chứa axít chung có nồng độ 98,5% H2SO4, nhiệt độ 1020C được bơm axit chung P0141 bơm qua thiết bị làm lạnh axit chung E0141. Một nhánh nhỏ axit được đưa qua thiết bị tiền gia nhiệt nước cấp nồi hơi E0142, lưu lượng khoảng 301 m3/h. Lượng axit này được phân phối rồi đưa vào tháp hấp thụ trung gian T0142, tháp hấp thụ cuối T0143 và một lượng nhỏ axit được làm lạnh xuống 660C đi qua bộ pha loãng axit với nước công nghiệp trở lại thùng chứa. Lưu lượng axit vào tháp hấp thụ trung gian là 812 m3/h, tháp hấp thụ cuối là 369 m3/h, lưu lượng axit qua bộ pha loãng axit trở lại thùng chứa là 23 m3/h. Điều chỉnh nhiệt độ axit tưới vào tháp trung gian là 820C, tháp hấp thụ cuối là 660C. Từ thùng chứa axit chung, axit được bơm P0144 đưa qua thiết bị làm lạnh axit cuối và được đưa vào tháp hấp thụ cuối T0143, lưu lượng axit tưới cho tháp hấp thụ cuối là 300m3/h, nhiệt độ 820C. Một nhánh nhỏ axit được đưa qua thiết bị làm lạnh axit sản phẩm rồi đưa về kho SA, lưu lượng khoảng 29m3/h. Trong các tháp hấp thụ có bộ phân phối axit vào tháp và các thiết bị khử mù axit đặt trên đỉnh tháp, phần giữa các tháp có đổ một lớp đệm sứ để tăng bề mặt tiếp xúc pha. Axit sau khi sấy không khí ở tháp sấy sẽ tăng nhiệt độ và giảm nồng độ, axit sau khi hấp thụ SO3 sẽ tăng nhiệt độ và nồng độ, toàn bộ lượng axit này sẽ được tuần hoàn trở lại thùng chứa axit chung. Một lượng nhỏ khí SO2 được hấp thụ trong axit và được giải hấp trong thùng chứa axit chung, lượng khí này được thu hồi qua tháp sấy 13 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM và trở lại lò đốt. Thùng chứa axit chung có cấu tạo hai ngăn thông nhau là ngăn axit tuần hoàn tháp hấp thụ cuối và ngăn axit tuần hoàn tháp sấy và hấp thụ trung gian. Việc điều chỉnh nồng độ giữa các ngăn và nồng độ của thùng chứa được thực hiện bằng đường trao đổi axit chéo giữa axit tuần hoàn tháp sấy qua van AV-1268 về ngăn của axit tuần hoàn tháp hấp thụ cuối và đường nước công nghiệp qua van AV-1258 bổ sung vào thùng ở ngăn axit tháp trung gian và tháp sấy hồi lưu. Chỉ tiêu công nghệ: - Mức hấp thụ SO3 : 99,99%. - Nồng độ axit : 98,5%. - Nhiệt độ axit vào tháp hấp thụ : 820C. - Lưu lượng axit về kho : 29 m3/h. 14 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM II. NHÀ MÁY SẢN XUẤT AXIT PHOTPHORIC: 1. Năng suất xưởng, đặc tính sản phẩm: 1.1. Năng suất xưởng: Axit photphoric loãng : 540 tấn P2O5 một ngày (22,5 giờ). Axit photphoric đặc : 532 tấn P2O5 một ngày (90% công suất hệ thống). 1.2. Thông số nguyên liệu, sản phẩm: a. Nguyên liệu cơ bản: - Quặng Apatit: xuất xứ là quặng apatit Lào Cai Các thông số Phân tích cơ bản thiết kế (%) thành phần P 2 O5 32-33 CaO 42-44 MgO 0,98-1,1 Tổng SiO2 12-14 Fe2O3 1,5-1,7 Al2O3 2,5-3 F 2,6-2,7 Cl <100 ppm Na2O Khoảng 0,03 K2 O Khoảng 0,35% SO3 0,11 CO2 0,8-1,0 H2 O 15 Tỉ lệ CaO/P2O5 1,27-1,37 Số lượng yêu cầu Khoảng 91 tấn/h 15 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM - Axit sulfuric: Trạng thái Lỏng Nồng độ H2SO4: 98,5% trọng lượng nhỏ nhất Cân bằng Nước Tỷ trọng 1,815 kg/m3 Nhiệt độ Nhiệt độ môi trường: Lớn nhất 450C Tính sẵn sàng Liên tục phụ thuộc xưởng SA Số lượng thiết kế yêu cầu Khoảng 33 m3/h b. Sản phẩm: - Axit photphoric loãng: Thành phần : P2O5 : 25% theo trọng lượng nhỏ nhất. SO3 Lưu lượng : 2% theo trọng lượng lớn nhất. khoảng 78 m3/h. : Các thông số Thành phần axit chỉ thị (Không nhiễm bụi) P2O5 25% CaO 0,3 % SO3 2% F 2,2% Al2O3 1,4% SiO2 1,5% Cl 100 ppm Fe2O3 1,3% MgO 0,7% 16 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM - Axit photphoric đặc: Thành phần : P2O5 : 50 – 52% theo trọng lượng nhỏ nhất. SO3 Lưu lượng : 3,5% theo trọng lượng lớn nhất. khoảng 28 m3/h trên toàn hệ thống : (khoảng 14 m3/h trên mỗi đơn vị dây chuyền). 1.3. Các thông số Thành phần axit chỉ thị (Không nhiễm bụi) P2O5 50 – 52 % CaO 0,1 % SO3 3,5% F 1,6% Al2O3 2,5% SiO2 1,4% Cl 40 ppm Fe2O3 2,5% MgO 1,4% Nguồn gốc và đặc tính công nghệ: Áp dụng quy trình xử lý Prayon Mark 4 Dihydrat trong nhà máy. Hệ thống lọc và phản ứng bao gồm một hệ thống phản ứng , hệ thống lọc theo thiết kế của Prayon. Hệ thống cô đặc và thu hồi flo gồm 2 hệ thống song song giống hệt nhau. 2. Lưu trình công nghệ: 2.1. Giai đoạn phân hủy quặng: a. Cấp phốt phát: Phốt phát được dự trữ trong bunke V0241 trước khi được cấp vào bể phản ứng. Việc cấp phốt phát vào bể phản ứng được duy trì liên tục bởi cân định lượng W0241. Bunke được thiết kế để chứa và xử lý quặng ẩm. Lượng phốt phát này đổ vào bể V0243 tạo bùn phốt phát. Tại đây chúng được trộn cùng với nước sản xuất theo tỷ lệ 17 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM nhất định để tạo ra hỗn hợp bùn với hàm lượng chất rắn 65%. Máy khuấy sẽ giúp cho hỗn hợp được trộn đều. Từ bể hòa bùn, bùn được chuyển vào bể chuyển tiếp V0242 có một máy khuấy. Sau đó bùn phốt phát được chuyển đến bể phản ứng nhờ bơm biến tần. Chỉ tiêu công nghệ: - Lượng phốt phát từ V0243 sang V0242: Lưu lượng : 117.777 kg/h (pha lỏng: 40.045 kg/h; pha rắn: 77.732 kg/h). Nhiệt độ : 340C. Tốc độ dòng chảy : 1,5 m/s. - Lượng phốt phát từ V0242 sang bể phản ứng: Lưu lượng : 117.777 kg/h (pha lỏng: 40.045 kg/h; pha rắn: 77.732 kg/h). Nhiệt độ : 340C. Tốc độ dòng chảy : 1,5 m/s. b. Khu vực bể phản ứng: Bể phản ứng R0201 là một bể bê tông liền khối có 4 ngăn có một máy khuấy ba tầng cánh A0201A-D, mỗi cánh được thiết kế với chức năng riêng. Tầng cánh trên cùng (theo thiết kế PRAYON-GTA), tại bề mặt bùn, là cánh li tâm được thiết kế theo kiểu vẩy bắn để phá bọt và tạo điều kiện tăng bề mặt tiếp xúc. Tầng cánh dưới dạng xoắn (theo thiết kế PRAYON) và được thiết kế để hướng bùn di chuyển xuống dưới ngăn không cho lắng và kết tinh dưới đáy bể phản ứng. Những cửa được thiết kế đặc biệt được tạo ra trên các vách ngăn của bể phản ứng nhằm giúp cho sự lưu chuyển của bùn từ buồng này tới được trung tâm của buồng bên cạnh. Các vách ngăn được thiết kế sao cho 4 góc được thiết kế hợp lý. Các góc được coi là bức chắn và giúp việc khuấy trộn bùn đều hơn giảm việc lắng đọng thạch cao trong quá trình khuấy. Tất cả các ngăn của bể phản ứng được thông nhau, trên bể được gắn với một thiết bị thu hồi khí và thiết bị này được gắn với hệ thống rửa khí phản ứng. Điều này 18 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM giúp duy trì áp suất âm trong bể phản ứng để tránh tình trạng thoát khí và phần nào hỗ trợ việc làm lạnh bùn. Tùy theo tình trạng của khu vực cấp phốt phát, lưu lượng phốt phát khô được đưa vào bể phản ứng được duy trì liên tục và được kiểm soát bởi bộ dẫn động cân định lượng. Việc điều chỉnh chính xác việc cấp quặng phốt phát (+0,5%) và việc cấp axit sulfuric (+0,5%) là rất cần thiết để kiểm soát nồng độ axit sulfuric tự do trong bùn của bể phản ứng. Để duy trì điều kiện mong muốn thì việc điều chỉnh lưu lượng cấp axit sunfuric đặc là thích hợp hơn việc điều chỉnh quặng phốt phát. Hệ thống điều khiển axit sulfuric dễ điều chỉnh và không làm biến đổi công suất hoạt đối với việc sản xuất P2O5. Nồng độ sulfat trong ngăn 4 được lấy mẫu và phân tích bằng tay thường được duy trì giữa 25 và 30g/l SO3. Nồng độ sulfat còn có thể điều chỉnh thông qua tỉ lệ giữa lượng phốt phát khô và toàn bộ ion sulfat được đưa vào bể phản ứng và có thể được tính từ phân tích SO3 bằng tay và việc đo lưu lượng từ bơm axit P0212 cùng với lượng axit sulfuric được đưa trực tiếp vào bể phản ứng giá trị tổng được kiểm soát bằng cách thay đổi lượng axit sulfuric được đưa vào ngăn 1 và ngăn 2. Trước khi đưa vào bể phản ứng R0201, axit sulfuric cấp từ xưởng SA được trộn với axit tuần hoàn từ khu vực lọc trong các ống được thiết kế hình chữ T S0202A/B. Axit tuần hoàn được xem gồm 3 thành phần: các ion sulfat, H3PO4 và nước. Ảnh hưởng của các ion sulfat đã được đề cập trong tính toán toàn bộ lượng sulfat đưa vào bể phản ứng và kiểm soát lượng sulfat này. Những thông số cài đặt về lưu lượng tỷ trọng axit khác nhau để có thể kiểm soát tỷ lệ rắn là 33-38 wt%, và hàm lượng nước, nó điều chỉnh nồng độ axít sản phẩm trên 25 % P2O5 . Lưu lượng của axit tuần hoàn được điều chỉnh thông qua việc điều chỉnh lượng axit yếu tuần hoàn trở lại và tỷ trọng của nước rửa bã thạch cao lần một. Việc kiểm soát dòng axit tuần hoàn và kèm theo P2O5, và hàm lượng chất rắn trong hệ thống phản ứng là rất quan trọng. Hàm lượng P2O5 cao sẽ ảnh hưởng kết tinh và độ nhớt điều này có thể gây hạn chế đối với tốc độ lọc. Lượng chất rắn thấp sẽ có thể làm tăng lượng bọt hình thành và tăng khả năng bão hoà của bùn. Lượng chất rắn cao sẽ khiến cho việc khuấy trộn trở nên khó khăn hơn. 19 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Chất khử bọt trong thùng chứa được bổ sung vào bể khử bọt V0203. Lưu lượng kế được đưa vào nhằm giúp cho các nhân viên vận hành kiểm tra được mức chất lỏng được duy trì trong bể. Bơm định lượng P0204 cấp vào thiết bị làm lạnh nhanh mức thấp V0201. Hệ thống đưa chất khử bọt vào nhằm mục đích tạo sự khác biệt về thành phần quặng rắn phốt phát. Phản ứng hoá học xảy ra trong bể phản ứng R0201 là phản ứng toả nhiệt, kèm theo nhiệt khi pha loãng axít thêm vào trong bể phản ứng để duy trì nhiệt độ phản ứng tại nhiệt độ mong muốn 75-800C để đảm bảo sự hình thành của các tinh thể dihydrate; bùn phản ứng phải được làm mát. Quá trình làm nguội sẽ được thực hiện trong thiết bị làm lạnh nhanh mức thấp- “ LLFC” V0201. Thiết bị sẽ được duy trì chân không bởi bơm chân không LLFC C0201 và áp suất được điều chỉnh bởi dòng khí qua van điều chỉnh chân không nhanh đặt trước bơm chân không Bùn phản ứng được được tuần hoàn qua thiết bị làm lạnh nhanh mức thấpLLFC nhờ bơm tuần hoàn bùn P0201 đặt tại phần mở của ngăn 4 của bể phản ứng R0201, rồi quay lại ngăn 1 của bể phản ứng. Sự thoát khí trong bùn sẽ làm mát bùn và còn phụ thuộc vào tốc độ tuần hoàn bùn, sự thay đổi nhiệt độ bùn qua thiết bị làm lạnh nhanh chỉ có 2-30C do đó sự quá bão hoà và lắng cặn sẽ giảm thiểu trong thiết bị làm lạnh. Chỉ số chênh lệch nhiệt độ trên DCS đánh giá mức độ thoát khí. Tốc độ tuần hoàn bùn cao quanh bể phản ứng qua thiết bị làm lạnh nhanh nhờ bơm P0201 đồng thời với sự cấp axít vào ngăn 1 của bể phản ứng, tại đây phốt phát cũng được đưa vào. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng và hình thành tinh thể dễ lọc. Khí thoát ra từ LLFC qua thiết bị tiền ngưng tụ E0201, tại đây nhiệt của khí thải được trao đổi nhiệt với nước rửa cấp từ hệ thống rửa khí X0201A/B, nước sau rửa được sử dụng để rửa lưới lọc. Khí sau đó được đưa tới thiết bị ngưng tụ E0202.Tại đây quá trình ngưng kết thúc bởi việc sử dụng nước làm lạnh nhiễm axít được cấp từ hệ thống làm nước nhiễm 20 NGUYỄN THỊ LOAN