BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM LỜI MỞ ĐẦU DAP có cơng thức hóa học (NH4)2HPO4, cung cấp thành phần dinh dưỡng quan trọng cho trồng P2O5 Nitơ Do có thành phần dinh dưỡng hình thành phản ứng hóa học nên tên gọi đầy đủ phân bón phức hợp Diamomonium phosphate, viết tắt DAP Phân DAP phù hợp cho loại trồng thổ nhưỡng VN; khác hẳn với phân đơn thông thường có tính kiềm tính axit phân DAP hình thành sở phản ứng trung hịa nên trung tính tốt cho khơng ảnh hưởng đến thổ nhưỡng Có thể bón trực tiếp cho loại từ lương thực lúa ngô khoai sắn đên công nghiệp cà phê, hạt tiêu phù hợp với ăn quả, cho hoa, lấy lá, cảnh Nhu cầu phân bón nước ta lớn Việc đáp ứng đủ nhu cầu nước xuất nước nhiệm vụ ngành sản xuất phân bón nước ta Cơng ty TNHH MTV DAP – VINACHEM đời góp phần đảm bảo an ninh lương thực, an sinh xã hội Nội dung Báo cáo thực tập Công ty TNHH MTV DAP- VINACHEM tập trung vào q trình cơng nghệ, thiết bị sản xuất Công ty Báo cáo thực tập viết dựa kiến thức thực tế thực tập tham khảo tài liệu quy trình kỹ thuật nhà máy SA, PA DAP Mặc dù cố gắng tìm hiểu thời gian thực tập hạn chế báo cáo thực tập khơng tránh khỏi thiếu sót định, em mong góp ý thầy 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 Cơng ty TNHH MTV DAP-Vinachem có diện tích 72 ha, nằm cuối bán đảo Đình Vũ - Hải Phòng Đây dự án Việt Nam sản xuất phân bón DAP, nhằm góp phần đảm bảo an ninh lương thực, an sinh xã hội; ổn định chủ động việc cung cấp DAP cho phát triển nông nghiệp, hạn chế nhập khẩu, sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên quặng apatit có sẵn nuớc Dự án nhà máy DAP Đình Vũ dự án nhóm A Thủ tướng Chính phủ định đầu tư, với mức đầu tư duyệt 172,3 triệu USD, công suất 330.000 tấn/năm Nhà máy khởi công ngày 27/7/2003 Hợp đồng EPC kí ngày 31/10/2005 Đây dự án lớn với yêu cầu sản xuất phân bón phức hợp chất lượng cao Cục Hóa chất cho biết dự án phân thành 19 gói thầu, có hai gói thầu lớn gói thầu EPC nhà thầu Tập đồn Xây dựng hóa chất quốc gia Trung Quốc đảm nhiệm Gói thầu thứ hai tư vấn quản lý dự án nhà thầu Hoàn Cầu 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 giới (bản quyền hãng MONSANTO - Hoa Kỳ, theo công nghệ tiếp xúc kép hấp thụ kép) - Nhà máy axit Phốtphoric (H3PO4) công suất 161.700 tấn/năm (bản quyền PRAYON 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 INCRO-Tây Ban Nha) - Nhà máy nhiệt điện sử dụng cơng nghệ lị đốt than tầng sơi, cơng suất lị 35 hơi/giờ, sử dụng than cám chất lượng thấp (than cám số 5) Tuabine-máy phát điện công suất 12MW cấp điện sử dụng cho tồn cơng ty Khí thải xử lý qua hệ thống lọc bụi tĩnh điện hiệu suất cao, xử lý khí SO2 khí thải đá vơi Ngồi sản phẩm phân bón DAP, nhà máy cịn có sản phẩm trung gian axit Sulfuric, axit Phốt phoric, điện sản xuất nước loại v v 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 đến thăm nhà máy công bố sản phẩm phân bón DAP sản xuất Việt Nam Đây nhà máy sản xuất phân bón phức hợp chất lượng cao, cơng nghệ đại, lần đầu xây dựng Việt Nam Nhà máy vào hoạt động ổn định, điều giúp cho ngành phân bón phục vụ nước chủ động hơn, thay hàng năm phải nhập từ 700 – 800 ngàn năm Điều đáng mừng sản phẩm phân bón DAP Đình Vũ thị trường số nước khu vực chấp nhận Hàn Quốc, Inđơnêxia, Philíppin… Bên cạnh đó, Cơng 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 tiêu thụ sản phẩm ổn định, có lợi nhuận đóng góp ngày nhiều cho ngân sách 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: Năng suất xưởng, đặc tính sản phẩm: 1.1 Năng suất xưởng: Năng suất thiết kế nhà máy 1250 H2SO4 98,5% ngày, suất thiết kế hàng năm 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 bột - Nguồn cung cấp : nhập vận chuyển 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 đặc tính cơng nghệ: Cơng nghệ MECS, tiếp xúc kép, hấp thụ kép, đốt lưu huỳnh sản xuất axit sulfuric Thông số tiêu hao nguyên-nhiên liệu phụ trợ: Bảng định mức tiêu hao nguyên vật liệu vật tư sản xuất (tính cho H2SO4 quy đổi 100% H2SO4) NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM TT Danh mục Thông số kỹ tiêu hao thuật tính S≥99.5% CaO≥85% Lưu huỳnh rắn Đơn vị Giá trị dự Giá trị Ghi kiến bảo đảm Chú T 0,330 0,331 kg 0,04 0,040 Kg 0,03 0,05 Vôi Chất xúc tác Điện 380V 50 HZ kWh 15 18 Nước làm lạnh ∆t=100C m3 45 50 Nước sản xuất 0,5MPa m3 0,25 0,3 Hơi nước trung áp 1,0MPa T 0,12 0,13 Khí đo lường 0,6MPa Nm3 2,8 3,0 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 nước thấp áp Sản phẩm phụ nước Do đơn vị quyền 0,40MPa 3,82MPa cao áp 450 C Lưu trình cơng nghệ: 3.1 Chuẩn bị ngun liệu: Khơng khí ngồi mơi trường lấy vào thơng qua lọc khơng khí đưa vào tháp sấy khơ khơng khí sấy khô cách cho tiếp xúc trực tiếp với axit 98,5% tưới tuần hồn qua lớp đệm Khơng khí khô qua lưới khử mù NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM MECS đặt đỉnh tháp để loại bỏ mù axit theo Máy nén cung cấp động lực để hút khơng khí qua tháp sấy khô Một phần nhiệt axit tháp sấy truyền vào khơng khí kết hợp với nhiệt lượng trình nén máy nén sinh khiến nhiệt độ khơng khí tăng lên Khơng khí ấm vào lị đốt lưu huỳnh kiểu nằm ngang lưu huỳnh lỏng phun vào thơng qua vịi phun dạng sương mù Lưu huỳnh rắn từ kho S cầu trục 1601A hoặc1601B múc đổ vào bunke 1602A/B xả xuống băng tải định lượng 1603A 1603B 1605A/B, 1606 đổ vào bể nấu chảy lưu huỳnh V0111, lưu lượng lưu huỳnh vào nấu chảy cân băng tải giám sát khối lượng qua WA-1502 bổ sung vơi để trung hồ axít, suất nấu chảy 17,06 tấn/h điều chỉnh thông qua tốc độ băng tải HIC1503, bể nấu chảy lưu huỳnh cấp nhiệt đến nhiệt độ chảy lỏng nước áp suất thấp 0,6Mpa (nguồn cung cấp 1,0 MPa, sau giảm xuống 600 kPa), kết hợp với khuấy trộn tạo máy khuấy A0111 lưu huỳnh lỏng chảy tràn xuống bể lưu huỳnh lẫn tạp chất V0113, từ bể V0113 lưu huỳnh bơm lưu huỳnh bẩn P0111 bơm lên thiết bị lọc lưu huỳnh kiểu lọc có gia nhiệt F0111A, B Lưu huỳnh sau lọc có độ tinh khiết cao đưa bể chứa lưu huỳnh V0118, sau chảy trọng lực xuống hố lưu huỳnh V0119 bơm cấp lưu huỳnh P0114 đưa đốt với ơxy khơng khí khơ lị đốt lưu huỳnh Chỉ tiêu cơng nghệ : Sấy khơng khí : - Hàm lượng ẩm : 0,01 %V - Hàm lượng mù axit (max) : 100 mg/Nm3 - Nhiệt độ axit tưới tháp sấy : 660C - Nhiệt độ khơng khí : 660C Nấu chảy lưu huỳnh : - Nhiệt độ bể nấu chảy lưu huỳnh : 140-1450C - Nhiệt độ bể chứa lưu huỳnh : 130-1350C - Áp suất gia nhiệt : 600 kPa NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM - Áp suất 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 : - Hàm lượng axit : khơng có Đốt lưu huỳnh: a Lò đốt lưu huỳnh (F0121): Lò đốt lưu huỳnh hình trụ rỗng nằm ngang, vỏ thép bon, bên lót gạch chịu lửa Chiều dài 12.750mm, đường kính ngồi: 4.700mm; đường kính trong: 3.310mm Tường gạch gồm lớp: lớp chịu lửa dày 230mm; lớp chịu nhiệt dày 115mm Hai lớp bên lớp cách nhiệt Ở có vách ngăn gạch chịu lửa có tác dụng tăng thời gian lưu, đảo trộn hỗn hợp khí để lưu huỳnh cháy hoàn toàn tăng độ vững tường gạch Ở phía cửa trước lị gồm có ba súng phun lưu huỳnh bọc áo loại áp suất tự động với đầu phun MECS thép không gỉ 309 Thiết kế cho phép phun lưu huỳnh thừa súng ngừng hoạt động Nhiệt độ làm việc cho phép tối đa: 11870C Vì lị đốt lưu huỳnh làm việc nhiệt độ cao nên bên lị đốt có lớp mái che tránh chênh lệch nhiệt độ trời mưa làm hỏng lò đốt b Lò đốt khởi động (F0122): Lò đốt khởi động thiết kế để hoạt động liên tục dầu nhiên liệu, trình khởi động Lò thiết kế với mức tải nhiệt 11,5x 106 kcal/h Lò đốt khởi động khối lắp bánh trượt với bảng điều khiển PLC cục kiểm sốt an tồn cháy NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM c Nguyên lý hoạt động: Lưu huỳnh từ công đoạn nấu chảy đuợc bơm lưu huỳnh P0114 bơm cấp cho lò đốt lưu huỳnh F0121 phun vào lò qua hệ thống vòi phun, hệ thống vòi phun lưu huỳnh gồm 03 vòi phun van điều chỉnh lưu huỳnh vào lò HV-1517 Lưu lượng lưu huỳnh lỏng cấp vào lò đốt 9,7 m3/h, áp suất lưu huỳnh phun vào lò khoảng từ 1,0 ~ 1,2 MPa Khơng khí sau tháp sấy khơ máy nén tuabin thổi vào lò với lưu lượng Q 103.611 m3/h , nhiệt độ 1270C, lò xảy phản ứng đốt cháy lưu huỳnh toả nhiệt lớn, nhiệt độ khí sau lị lên đến 1.1370C, nồng độ SO2 sau lò đạt 11,5%V Tại lò đốt xảy phản ứng: S + O2 = SO2 Chỉ tiêu cơng nghệ: Lị đốt lưu huỳnh: - Nhiệt độ khí lò đốt : 1.1370C - Nồng độ SO2 lò đốt : 11,5 %V Nồi nhiệt thừa: 3.3 - Áp suất nồi : 4.232 kPa - Lưu lượng nước cấp : 68.469 kg/h - Lưu lượng : 67.100 kg/h - Nhiệt độ khí vào : 1.1370C - Nhiệt độ khí : 3480C Chuyển hóa SO2: a Cấu tạo tháp chuyển hóa R0151: Thiết bị chuyển hóa loại MECS, 3/2 ngăn ống thép đứng khơng gỉ có đường kính vỏ 8.800mm Cơng suất tải chất xúc tác 250 lít xúc tác Vanadi Cecium ngày axit sản phẩm 1250 MTPD: NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Ngăn thứ 20.000 lít Loại XCS-120 35.200 lít Loại XLP-220 Ngăn thứ 68.800 lít Loại XLP-110 Ngăn thứ 82.800 lít Loại XLP-110 Ngăn thứ 53.600 lít Loại SCX-2000 Ngăn thứ 52.400 lít Loại SCX-2000 Tất lớp xúc tác có lớp dày 50 mm bao gồm đá thạch anh loại 1325mm đỉnh đáy lớp Thiết bị chuyển hóa đặt kích thước cho bổ sung thêm xấp xỉ 10% chất xúc tác Các ngăn chuyển hóa xếp sau: Lớp Ngăn thứ Lớp thứ Ngăn thứ Lớp thứ Ngăn thứ Lớp thứ Ngăn thứ Lớp đáy Ngăn thứ Sự xếp lựa chọn nhằm giảm thiểu độ dài đường ống để tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra ngăn xúc tác Cửa người chế tạo tất ngăn xúc tác để vào kiểm tra điểm đo áp suất cần lắp đặt ngăn xúc tác dẫn ống tới điểm chung độ cao mặt đất theo thứ tự dòng Cặp nhiệt điện đặt ngăn xúc tác (chỉ lắp cặp nhiệt điện kép ngăn 1) việc theo dõi liên tục tất nhiệt độ thiết bị chuyển hóa b Nguyên lý hoạt động: Trong tháp chuyển hóa xảy phản ứng: 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 xảy phản ứng chuyển hóa phần SO2 thành SO3 Nhiệt độ khí sau lớp xúc tác tăng lên 6030C Để giảm nhiệt độ khí trước vào lớp xúc tác 2, hỗn hợp khí lại đưa qua thiết bị nhiệt cao 1B (E0151) trao đổi nhiệt với nhiệt sau thiết bị nhiệt thấp 5A (E0155), sau thiết bị 1B hỗn hợp khí có nhiệt độ 4350C tiếp tục đưa vào lớp xúc tác thứ Điều chỉnh nhiệt độ vào lớp xúc tác van TV-1142 (hơi nhiệt tắt 1B) Nhiệt độ khí sau lớp xúc tác thứ lên tới 5090C tiếp tục đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt trung gian nóng E0152, trao đổi nhiệt với khí SO2 lạnh từ hấp thụ lần quay chuyển hoá lần 2, khỏi thiết bị E0152 hỗn hợp khí hạ nhiệt độ xuống 4350C đưa vào lớp để tiếp tục chuyển hoá, nhiệt độ vào lớp điều chỉnh van TV-1143 (khí SO2 tắt E0152) Ra khỏi lớp xúc tác 3, nhiệt độ hỗn hợp khí tăng lên đến 4560C đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt trung gian lạnh E0153 để giảm nhiệt độ xuống 2880C tiếp tục qua thiết bị tận dụng nhiệt 3B (E0157) hạ nhiệt độ xuống 1660C, sau đưa vào hấp thụ lần tháp hấp thụ trung gian T0142, hấp thụ hoàn toàn SO3 tạo thành sau lớp xúc tác Sau hấp thụ lần khí SO2 chưa chuyển hoá hết quay lại chuyển hoá lần 2, khí qua tháp trao đổi nhiệt trung gian lạnh, trao đổi nhiệt trung gian nóng để trao đổi nhiệt với khí lớp lớp 2, khí SO2 nâng nhiệt độ lên 4000C tiếp tục đưa vào lớp để chuyển hóa tiếp Nhiệt độ khí vào lớp điều chỉnh van TV-1151(khí SO2 tắt E0153) Trong lớp sử dụng xúc tác loại Vanadi Cecium nhằm nâng cao hiệu suất chuyển hoá, khỏi lớp hỗn hợp khí có nhiệt độ 4170C đưa qua thiết bị tận dụng nhiệt 4D (E0154) trao đổi nhiệt với nước cấp nồi để giảm nhiệt độ xuống 3900C, sau tiếp tục đưa vào lớp để chuyển hố tiếp lượng SO2 cịn lại Hỗn hợp khí khỏi lớp có nhiệt độ khơng tăng, lượng SO2 vào phản ứng cịn nên nhiệt toả phản ứng nhỏ, nhiệt hỗn hợp khí lớp 3950C Hỗn hợp khí đưa qua thiết bị nhiệt thấp 5A (E0155) thiết bị tận dụng nhiệt 10 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CƠNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM - Axit tuần hồn: Lưu lượng : 170.931 kg/h (pha lỏng: 169.815 kg/h; pha rắn: 1.116 kg/h) Nhiệt độ : 680C Tốc độ dòng chảy : 1,27 m/s - Khí từ khu vực lọc: Lưu lượng : 30.150 kg/h Nhiệt độ : 700C Tốc độ dịng khí : 28,98 m/s - Bã thạch cao đưa bãi chứa: Lưu lượng : 147.553 kg/h (pha lỏng: 36.888 kg/h; pha rắn: 110.665 kg/h) Nhiệt độ : 620C Dịng thể tích : 84 m3/h 2.3 Giai đoạn cô đặc: Hệ thống chân không bao gồm bình ngưng E0223A (được phun nước làm mát để loại bỏ ngưng tụ), nước sau ngưng đưa đến bể kín ngưng tụ V0223A, khơng ngưng tụ khử ejector thiết bị ngưng tụ C0221A Nước từ bể kín ngưng tụ V0223A bơm tới tháp làm lạnh nước nhiễm axít Bể kín ngưng tụ chung cho dây chuyền Khí đến bình ngưng chứa lượng nhỏ axit Để tránh axit làm nhiễm bẩn nước tháp làm lạnh, giọt loại bỏ tách giọt S0222A Axit sản phẩm với 50-52% P2O5 chảy tràn qua ống để trì mức buồng bốc V0221A Axit chảy đến ống hút bơm sản phẩm P0222A, bơm bơm vào bể chứa axit đặc V0601AB qua thiết bị đo lưu lượng Axit tuần hoàn bơm tuần hoàn hướng trục P0221A thông qua trao đổi nhiệt E0221A quay trở lại thiết bị bốc V0221A Tốc độ tuần hồn tính tốn để đảm bảo delta T, đầu vào axit so với đầu axit khoảng 2.50C 26 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Nhiệt độ đầu vào đầu tương ứng 860C 88,50C Bộ trao đổi nhiệt E0221A chế tạo ống graphit (649 ống) vỏ thép carbon với phần thấp thép khơng gỉ Nó đặt độ cao bên mức chất lỏng buồng bốc V0221A cho sôi không xảy ống graphit đường ống Việc sử dụng độ cao delta T nhỏ đảm bảo đóng cặn tối thiểu Lưu lượng trì ổn định van điều khiển lưu lượng đường ống thấp áp dẫn đến trao đổi nhiệt E0221A áp suất cấp vào thiết bị trao đổi nhiệt Nhiệt rút bớt nước ngưng phun vào thiết bị giảm áp nhiệt độ E0222A, nước ngưng dư thừa vào bình chứa nước ngưng V0222A Nhiệt độ cân biểu thị trạng thái đóng cặn ống báo động nhiệt độ cao để làm thiết bị trao đổi nhiệt Nước ngưng tự chảy đến bể chứa nước ngưng V0222 dựa vào thiết bị đo mức bể nước ngưng để bơm P0224 bơm nước ngưng sang xưởng điện Một trao đổi nhiệt sử dụng nhiều năm miễn khơng phải chạy q tải Nhiều khóa liên động lắp đặt để hạn chế lỗi xảy Trước tiên hệ thống DCS cài đặt chế độ khởi động ngăn chặn tăng nhiệt nhanh (heating-up) van đóng điều kiện sau: - Nhiệt độ axit cao sau trao đổi nhiệt - Nhiệt độ đầu vào trao đổi nhiệt cao - Mức bình chứa nước ngưng (2 phận nhả độc lập) cao - Bơm tuần hồn hướng trục khơng hoạt động - Mức cao giảm áp nhiệt độ E0222A - Nhiệt độ cao đầu giảm áp nhiệt độ E0222A - Nhiệt độ axit cao đầu buồng bốc - Mức cao buồng bốc - Nước ngưng nhiễm axit - Áp suất cao phần trao đổi nhiệt 27 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Nếu hư hỏng đường ống thực xảy sau axit phát nước ngưng, van đóng, nước ngưng đổ vào rãnh thoát Hơi thoát thiết bị tách giọt qua phận thu hồi flo hệ thống tạo chân không mô tả CHÚ Ý: Để tạo axit đặc 48% P2O5, ta cô đặc khoảng 90% lượng axit lỗng đến 50-52% P2O5 để tối thiểu hóa lắng đọng silica phía thiết bị bay tách P2O5 Cũng vậy, việc đặc axít đến 50-52% P2O5 thu axit flosilisic Điều không đạt nồng độ bị giới hạn đến 48% P2O5 Việc trộn axit loãng axit đặc nhà máy DAP tương đương với loại axit có nồng độ 48% P2O5 Chỉ tiêu cơng nghệ: - Axit lỗng 25% vào thiết bị TĐN: Lưu lượng : 44.670 kg/h (pha lỏng: 44.400 kg/h; pha rắn: 268kg/h) Nhiệt độ : 550C Tốc độ dòng chảy : 1,26 m/s - Hơi áp suất thấp vào thiết bị TĐN: Lưu lượng : 27.240 kg/h Nhiệt độ : 1260C Áp suất : 0,25 MPa - Lưu lượng Dịng axit tuần hồn thiết bị đặc nhờ bơm tuần hoàn: : 12.018.627 kg/h (pha lỏng: 11.778.254 kg/h; pha rắn: 240.372 kg/h) Nhiệt độ : 860C Tốc độ dòng chảy : 1,39 m/s Lưu lượng Dòng axit tuần hoàn thiết bị TĐN chảy sang buồng bốc: : 12.018.627 kg/h 28 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM (pha lỏng: 11.778.254 kg/h; pha rắn: 240.372 kg/h) Nhiệt độ : 88,30C Tốc độ dòng chảy : 1,39 m/s - Axit đặc 52% bể chứa: Lưu lượng : 21.739 kg/h (pha lỏng: 21.305 kg/h; pha rắn: 434 kg/h) Nhiệt độ : 860C Tốc độ dòng chảy : 0,77 m/s - Hơi bốc từ buồng bốc: Lưu lượng : 22.930 kg/h Nhiệt độ : 860C Áp suất : 13,07 kPa Tốc độ dịng khí : 45,74 m/s III NHÀ MÁY SẢN XUẤT DAP: Năng suất xưởng đặc tích sản phẩm: 1.1 Năng suất xưởng: Năng suất thiết kế nhà máy 1.000 DAP/ngày, suất thiết kế hàng năm 330.000 tấn/năm 1.2 Thông số nguyên liệu sản phẩm: a Nguyên liệu: Axit photphoric P2O5 CaO MgO SiO2 Đặc % 52 0,35 0,92 1,0 29 NGUYỄN THỊ LOAN Loãng % 25 0,18 0,46 1,0 BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Fe2O3 1,5 0,91 Al2O3 1,5 1,0 F SO3 1,0 2,5 1,0 2,0 - Amoniac khan lỏng: Hàm lượng tối thiểu : 99,8% Độ ẩm tối đa : 0,5% Áp suất : 1,2 MPa Nhiệt độ : -330C - Hóa chất bổ sung vật liệu phụ: Chất khử bọt Dầu phủ, dầu mazút Nước cơng nghiệp Khí đo lường, khí nén CN LP/MP b Sản phầm: Chất lượng sản phẩm công bố thị trường phân bón DAP là: - Hàm lượng N2 : 16% - Hàm lượng P2O5 : 45% - Lượng ẩm tối đa : 2,5% - Kích thước phân tử (-4;+2) : 95,0 mm Lưu trình cơng nghệ: 2.1 Mơ tả lưu trình: Axit photphoric nồng độ 50 - 52% P2O5 bơm từ thùng kho chứa tới nhiều vị trí khác phân xưởng thùng chứa phản ứng ống V0302, thùng chứa rửa khí sơ V0312, thùng chứa rửa khí V0306 thiết bị phản ứng tiền trung hòa R0301 Trên 10% tổng số lượng P2O5 cung cấp axit photphoric 25% P2O5 vào thùng rửa khí V0306 30 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Amoniac lỏng bơm tới thiết bị phân ly V0301và tới thiết bị đốt nóng amoniac E0301, để làm nóng amoniac lỏng theo tiêu chuẩn qui định ống phản ứng R0302 hệ thống amoniac K0301 Axit sunphuric thường dùng nguyên liệu thô để điều chỉnh Axit sunphuric bơm từ thùng chứa axit sunphuric V0304 thông thường đưa vào thiết bị phản ứng tiền trung hòa R0301, thùng đựng sản phẩm thiết bị phản ứng tiền trung hịa V0312 thiết bị lọc khí thải X0304 Sản phẩm nạp tới phễu chứa dầu tràn V0313 nằm phía đỉnh băng tải L0309 Nó vận chuyển từ L0309 tới thang máy gầu nâng L0311 tiếp tục nạp tới phễu tiếp liệu V0311 Công suất nạp tiếp liệu 20 m3/h, trang bị kích hoạt phễu tiếp nhiên liệu để tránh sản phẩm bị phình nở tích tụ bên Điểm khử bụi đặt đầu phễu tiếp liệu để tránh bụi thải ngồi Mức độ chứa phía bên phễu tiếp liệu điều khiển cân cell chuyển số trọng lực sang mức phần trăm Thiết bị cân phễu tiếp liệu (được đo cảm biến tải trọng) chuyển thành số đo mức, với số báo động cao thấp Chỉ số báo động cao, báo hiệu cục bộ, khuyên nhà vận hành không nạp thêm Ngồi cơng tắc có mức báo động cao LAH3100 cài đặt, để kích hoạt khố liên động phần nguyên liệu thô, dừng băng tải tiếp liệu L0309 Dưới thùng cịn có băng tải tiếp liệu W0304 kiểm soát tốc độ để điều chỉnh việc tiếp liệu qui trình này, gồm có cân tự động điện tử tự động đo điều chỉnh lượng nạp từ hệ thống DCS phòng điều khiển Khi phễu tiếp liệu cấp loading cells, chúng cung cấp số phụ lượng tiếp liệu thực cần nạp vào hệ thống hạt tuần hoàn Những nguyên liệu rắn từ phận cung cấp nguyên liệu gom lại băng tải tuần hoàn L0301, chúng gom nguyên liệu rắn tái chế, thải từ số điểm phân xưởng, sau chuyển chúng tới sàng hạt M0301 thông qua gầu nâng L0306 2.2 Q trình trung hịa: 31 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM a Nguyên lý chung: Dựa phản ứng trung hoà amoniac với axit photphoric lượng nhỏ axit sulfuric: H2SO4 + 2NH3(l) → (NH4)2SO4 (AMS) + 1500 kcal/kg (1) H2SO4 + 2NH3(g) → (NH4)2SO4 (AMS) + 1800 kcal/kg (2) H3PO4 + NH3(l) → NH4H2PO4 (MAP) + 1200 kcal/kg ; N/P = (3) H3PO4 + NH3(g) → NH4H2PO4 (MAP) + 1500 kcal/kg ; N/P = (4) NH4H2PO4 + NH3(l) → (NH4)2HPO4 (DAP) + 900 kcal/kg; N/P = (5) NH4H2PO4 + NH3(g) → (NH4)2HPO4 (DAP) + 1200 kcal/kg; N/P = (6) Phản ứng xảy ống phản ứng R0302, phản ứng thứ hai xảy hệ thống rửa khí thiết bị phản ứng tiền trung hịa R0301 Phản ứng (3) thường xảy ống phản ứng R0302 Khi amoniac trạng thái hơi, phản ứng (4) xảy hệ thống rửa khí thiết bị phản ứng tiền trung hòa R0301 Phản ứng (5) xảy ống phản ứng thùng tạo hạt Phản ứng (6), phản ứng cuối xảy thiết bị phản ứng tiền trung hòa Phản ứng (1) (2) mạnh phản ứng lại, amoniac có xu hướng sau: phản ứng với axit sulfuric, phản ứng trung hoà hydro axit sulfuric kết thúc phản ứng xảy Ngồi phản ứng nêu trên, phản ứng phụ khác xảy ra, amoniac, axit photphoric số tạp chất Hơn 100 sản phẩm tạo từ phản ứng khác nhau, hàm lượng từ mức ppm đến 1% axit photphoric b Thiết bị phản ứng tiền trung hòa R0301: Phản ứng amoniac axit photphoric xảy thiết bị phản ứng tiền trung hịa R0301 Thùng phản ứng có trang bị cánh khuấy A0301 để loại bỏ lượng bọt cải thiện việc hấp thụ amoniac, đồng nhiệt độ trì hàm lượng rắn dừng 32 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Hai máy bơm thiết bị phản ứng tiền trung hịa với đường ống có vỏ bọc hệ thống đo lường độc lập cung cấp để tạo số lượng bùn amoniphotphat ổn định từ thiết bị phản ứng tiền trung hịa tới thùng tạo hạt M0301 Ngồi cịn có đường dẫn hồi lưu chung hai bơm P0301A/B loại máy bơm có cơng suất thay đổi, điều khiển điều khiển biến tần, khơng cần phải sử dụng van điều khiển Thiết bị bốc thấp áp với công dụng làm làm thiết bị phản ứng tiền trung hịa, máy bơm bùn đường ống Thiết bị nối với tất ống phun amoniac đường ống máy bơm bùn từ máy bơm P0301A/B đến thùng tạo hạt Bơm vận hành theo yêu cầu, cần sử dụng amoniac lỏng thay cho nước Thiết bị phản ứng tiền trung hịa cần thiết vận hành NH3 lỏng thay cho NH3 khí Chỉ tiêu cơng nghệ: - Nhiệt độ : 110 -1200C - Tỷ lệ phân tử N/P : 1,4 -1,55 - Axit photphoric : 42 – 45% P2O5 - Hàm lượng P2O5 khoảng 40 – 43% - Hàm lượng rắn không lớn 87% - Tỉ lệ N/P bùn amoniphotphat thùng không lớn 1,55 - Nhiệt độ thùng phản ứng khoảng 100 – 1250C c Thiết bị phản ứng ống: Phản ứng amoniac lỏng axit photphoric diễn ống phản ứng R0302, gồm có đầu trộn ống phân phối nước, phần cuối nối trực tiếp với phía bên phần quay thùng tạo hạt Axit nạp vào ống phản ứng tạo thành hỗn hợp trộn axit photphoric thô cấp thẳng vào thùng phản ứng V0302 (trước khơng sử dụng q trình rửa khí) cộng với tỷ lệ hỗn hợp axit photphoric sulfuric hệ thống rửa khí 33 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Ống phản ứng trang bị với điều chỉnh lưu lượng amoniac axit; axit nạp vào nhờ bơm ống phản ứng với tốc độ điều chỉnh máy biến tần P0304A/B (một máy dự trữ), sử dụng khơng cần van điều khiển đường dẫn axit Hệ thống làm tự động liên động cấp để phun tia nước cho ống phản ứng với trung áp 1MPa, sử dụng trường hợp bị ngắt điện đột ngột phun nước rửa định kỳ Trong trường hợp cuối, hoạt động phun nước kéo dài không phút, sau tự động hoạt động trở lại mà không cần dừng phần cuối thiết bị Ngồi cịn bố trí thêm thiết bị chuyển mạch khố liên động đặt ba vị trí mà tự động tắt ngắt nguồn cung cấp axit amoniac có nạp hay không Chỉ tiêu công nghệ: - Nhiệt độ làm việc: 135 – 1450C - Tỷ lệ phân tử N/P: 1,4 – 1,65 - Axit photphoric: 42 – 45% P2O5 - Nhiệt bùn: 120 – 1500C - Độ ẩm bùn: 5% 10% 2.3 Quá trình sấy: a Nguyên lý sấy: Sấy trình cấp nhiệt để làm bay ẩm khỏi vật liệu Quá trình sấy q trình khơng ổn định tất thông số phụ thuộc vào thời gian tính tốn thiết kế phức tạp Ban đầu đưa vật liệu vào đốt nóng đến nhiệt độ sấy, ẩm tự vật liệu bay hết chuyển sang bay ẩm liên kết Để đạt tới điểm hút ẩm (điểm chuyển từ ẩm tự sang ẩm liên kết) cần thời gian tương đối lớn Sau điểm hút ẩm tốc độ sấy giảm, ẩm liên kết bốc từ bề mặt vật liệu bề mặt vật liệu có vùng bị khơ Tùy theo u cầu mà ta sấy vật liệu đến độ ẩm định Có nhiều phương thức sấy khác phương thức sấy đối lưu với hai chất tải nhiệt khơng khí nóng khói lị sử dụng rộng rãi công nghiệp 34 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM đời sống Trong nhà máy DAP, tác nhân sấy sử dụng khói lị tạo cách đốt dầu FO khơng khí Sử dụng khói lị làm tác nhân sấy có ưu điểm nhiệt độ làm việc cao, giá thành rẻ so với khơng khí nóng nhược điểm độc hại tốc độ ăn mòn thiết bị lớn Một điểm phải ý sấy khói lị nhiệt độ cao nên trước đưa khói lị vào phòng sấy bắt buộc phải hạ nhiệt độ cách trộn với khơng khí nguội theo tỷ lệ định tùy theo nhiệt độ cần sấy b Cấu tạo thùng sấy M0302: Thùng sấy M0302 gồm thùng quay hình trụ đặt nghiêng góc 30 – 50, gối đỡ để đỡ định vị thùng quay cách điều chỉnh độ nghiêng Trong lòng thùng quay có gắn thêm thép dọc theo chiều dài thùng với mục đích đảo trộn vật liệu nhằm tăng mức độ đồng q trình sấy Ngồi ra, lắp thêm gờ cửa để khống chế lượng vật liệu đưa vào thùng sấy không lớn 20% thể tích thùng c Vận hành: Trong thùng sấy M0302, chất rắn nâng lên chồng lên qua dịng khí nóng từ buồng đốt F0301 Máy sấy khô thiết kế để đạt hiệu suất sấy khô tối đa hạn chế tối thiểu việc dính bết nguyên liệu Buồng đốt đốt cháy dầu FO Khơng khí sử dụng buồng đốt cung cấp nhờ quạt CO308 Quạt gió C0307 sử dụng giảm nhiệt độ khí ga đốt cháy theo tỷ lệ yêu cầu dùng để đốt cháy ngun liệu đốt Khí pha lỗng đưa vào thơng qua việc cấp khí nóng tuần hoàn từ xyclon thiết bị làm mát tầng sơi, nhờ cách sử dụng quạt tuần hồn FBC C0306 để đạt nhiệt độ theo yêu cầu muốn sấy DAP Tránh để nhiệt độ cao mức quy định làm phân huỷ sản phẩm, thất thoát amoniac hình thành khói Cịn có thiết bị nghiền cục phía cuối thùng sấy khô Những nguyên liệu cỡ cứng, nghiền nhỏ qui trình nâng lên khay nâng lên chỗ tiếp liệu cho máy nghiền nhỏ dùng roto đơn B0302, giúp phá huỷ khối nhờ có trọng lực chuyển chúng tới băng tải sấy khô L0303, nhập với số nguyên liệu qua máy sàng 35 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Khí ga thải từ thùng sấy khơ có chứa bụi loại bỏ thu bụi kiểu xyclon D0301 Bụi thu lại phễu tiếp liệu xyclon giữ lại để tái chế Xyclon gắn kèm thiết bị xích làm rung/bộ gõ phễu tiếp liệu Băng tải máy sấy khô trang bị tách từ S0305, cài đặt để tách rời phần kim loại làm hại đến máy nghiền nhỏ Từ băng tải đó, nhờ có trọng lực chất rắn chuyển tới băng tải tới gầu nâng sàng sơ L0305 Chỉ tiêu công nghệ: 2.4 - Nhiệt độ khí sau đốt dầu FO : 9000C - Nhiệt độ khí sau điều chỉnh vào sấy : 150 – 2500C - Nhiệt độ khí sau sấy : 90 – 1500C - Độ ẩm DAP sau sấy : 1,5 – 2% Quá trình vê viên tạo hạt: a Cấu tạo thùng tạo hạt M0301: Thùng tạo hạt đặt nghiêng hướng phía cuối để dễ dàng xử lý số lượng tuần hoàn lớn Cịn có vành đai giữ chiều phía xả máy, gồm số cổng vào để điều chỉnh mức độ sâu lớp nguyên liệu phù hợp với giá trị tối ưu, xả hết từ thùng tạo hạt giúp bảo dưỡng vệ sinh máy Thùng tạo hạt lắp panen cao su uốn cong có dầm lắp mái chóp để tránh việc hình thành bám dính sản phẩm vào thùng tạo hạt Tuy nhiên, khối hình thành, thùng tạo hạt trang bị búa đập tảng để tránh trì tảng bên thùng ảnh hưởng phân bố dòng chất rắn đến thiết bị sấy Các búa đưa tảng tới vịng Grizzly, bị đập vỡ quay vòng b Vận hành: 36 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CƠNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Sản phẩm tuần hồn từ gầu nần tạo hạt L0306 chuyển trực tiếp nhờ trọng lực tới thùng tạo hạt M0301, nhờ q trình tạo hạt diễn Động tác quay thùng tạo hạt giúp phân phối bùn bề mặt lớp hạt đồng hơn, tạo hạt phân lớp, cứng tròn Những lớp bùn mỏng dễ khô sau quay trịn, sau chúng phản ứng với amoniac Các chất bùn amoniphotphat phun vào lớp hạt nguyên liệu với chất độn (nếu có), kết hợp nguyên liệu tái chế (bụi, mảnh vụn, hạt cỡ nghiền nhỏ phần sản phẩm quay lại thùng tạo hạt) Bước phản ứng trung hòa axit photphoric xảy thiết bị phản ứng tiền trung hòa R0301 ống phản ứng R0302 Ống phản ứng lắp bên thùng bùn amoniphotphat thiết bị phản ứng tiền trung hòa bơm vào nhờ bơm P0301A/B kết hợp với lớp bùn thùng tạo hạt thông qua ống phân phối Trong trường hợp sử dụng ống phản ứng, thiết bị phản ứng tiền trung hòa dừng bùn amoniphotphat sản xuất ống phản ứng Công suất vận chuyển xưởng bị giới hạn tỷ lệ tuần hoàn Lượng tuần hoàn thấp hàm ẩm bùn từ ống phản ứng từ thiết bị phản ứng tiền trung hịa thấp Thơng thường, hệ số tuần hồn mức từ 3,8 đến 4,5 phụ thuộc vào chất lượng axit photphoric điều kiện vận hành Chu trình bao gồm: mảnh vụn, hạt cỡ nghiền nhỏ phần sản phẩm thương mại chuyển lại đến thùng tạo hạt để giữ cân mức nước nhiệt Thông thường, lượng nước từ đường ống dẫn nước, dẫn trực tiếp vào thùng tạo hạt để tạm thời điều chỉnh lượng cấp phối nước, nhiên phương pháp không phổ biến tiện dụng Chất rắn thùng tạo hạt với hàm lượng ẩm thông thường từ 2,5-3% trọng lượng đưa vào máy sấy khô để đạt mức độ ẩm cuối 1,5-2% Cần đặc biệt ý đến thiết kế máng trượt thùng tạo hạt máy sấy để tránh tích tụ hạt ẩm lên thành máng Máng có mặt rộng, có độ dốc cao (gần 650), không thay đổi hướng, lắp đặt số lớp lót cao su lỏng nhựa polyme 37 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CƠNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM Khí từ thùng tạo hạt thiết bị phản ứng tiền trung hòa hòa lẫn hút vào tháp rửa sơ X0301–1/2 để thu hồi lại hầu hết lượng bụi NH3 Chỉ tiêu cơng nghệ: - Hệ số tuần hoàn vật chất - Độ ẩm : 3,8 – 4,5 : 2,5 – 3% 38 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CƠNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM KẾT LUẬN Cơng ty TNHH MTV DAP – VINACHEM vào hoạt động chiếm vị quan trọng ngành cơng nghiệp hóa chất Việt Nam Thế mạnh đặc biệt sản xuất DAP sử dụng hiệu tài nguyên Thông thường sử dụng quặng apatit để sản xuất super lân lân nung chảy phân hủy 50% P2O5 có quặng, tức quặng apatit có hàm lượng P2O5 32,43% thu 16,41% phân bón để trồng hấp thụ, phần cịn lại bỏ lãng phí tài ngun Ngược lại sử dụng apatit để sản xuất DAP thu hồi P2O5 tới 95% Như hiệu sử dụng tài nguyên rõ rệt Công tác bảo vệ môi trường Công ty TNHH MTV DAP – VINACHEM đặc biệt quan tâm có nhiều giải pháp thực Cơng ty ký hợp đồng thuê đơn vị chuyên ngành môi trường, làm công tác quan trắc môi trường định kỳ Tuy nhiên lượng bã thải thạch cao lớn, Công ty cổ phần thạch cao Đình Vũ xây dựng nhằm giải lượng bã thải Công nghệ sản xuất DAP mà Công ty sử dụng đại Việc thực Dự án cải tạo – mở rộng nhằm nâng gấp đôi công suất sản xuất DAP bước chiến lược đáp ứng mục tiêu phát triển bền vững tương lai 39 NGUYỄN THỊ LOAN BÁO CÁO THỰC TẬP KỸ THUẬT TẠI CÔNG TY TNHH MTV DAP_VINACHEM LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:  Viện kỹ thuật hóa học  Cơng ty TNHH MTV DAP – VINACHEM cho phép tạo điều kiện giúp đỡ em thực tập Công ty TNHH MTV DAP – VINACHEM từ ngày 05/01/2013 đến 18/01/2013 Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS.Nguyễn Nguyên Ngọc ThS.Quách Thị Phượng (Viện kỹ thuật hóa học), anh/chị cán bộ, kỹ thuật viên nhà máy SA, PA, DAP (Công ty TNHH MTV DAP-VINACHEM) trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đợt thực tập 40 NGUYỄN THỊ LOAN