MỞ ĐẦUChuyến thực tế tại CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC thuộc nội dung của Học phần

Nhập môn Kỹ thuật Hóa học-Mục tiêu của chuyến thực tế: tham quan CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC để hiểu

hơn về quá trình sản xuất Urê-Thời gian: ngày 15/11/2015 -Thành phần đoàn: xe số 9Cán bộ hướng dẫn: +Trường ĐHBK Hà Nội: TS. Lê Quang Diễn

TS. Phan Huy Hoàng +Cán bộ của Công ty:

I.THÔNG TIN CHUNG VỀ CÔNG TY TNHH MTV PHÂN ĐẠM VÀ HÓA CHẤT HÀ BẮC

1. 1. Thông tin chung

Tên giao dịch quốc tế: Habac Nitrogenous Fertilizer and Chemical Company Limited

Tên viết tắt: HANICHEMCO

Chủ quản: Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (VINACHEM)

Địa chỉ: Phường Thọ Xương/Thành phố Bắc Giang

Điện thoại: (0240)3854538

Fax: (0240)3855018

Email: pdhabac@hn.vnn.vn

info@damhabac.com.vn

Website: http://www.damhabac.com.vn

Giấy chứng nhận kinh doanh số: 110340

Số tài khoản: 10201 0000 4444 35 tại Ngân hàng Công thương Bắc Giang

Mã số thuế: 2400120344

Ngành nghề kinh doanh:

Sản xuất, kinh doanh phân đạm;

Sản xuất, kinh doanh hóa chất cơ bản;

Sản xuất kinh doanh điện và quản lý lưới điện trong phạm vi Công ty; Sản xuất, kinh doanh NH3 lỏng, CO2

lỏng và rắn, các sản phẩm khí công nghiệp;

Xây lắp các công trình, lập dự án đầu tư xây dựng các công trình, thiết kế thiết bị công nghệ công trình hóa

chất;

Đầu tư và kinh doanh tài chính;

Xuất nhập khẩu, kinh doanh các sản phẩm hóa chất và phân bón;

Kinh doanh các ngành nghề khác;

Sản phẩm chính: urea, amoniac lỏng, CO2 lỏng và rắn.

Tổ chức:

Sơ đồ tổ chức (Hình 1):

Hình 1. Mô hình quản lý trực tuyến, chức năng của HANICHEMCO

Các thành viên:

Các thành viên trực thuộc gồm 15 phòng, 11 đơn vị sản xuất và 2 đơn vị đời sống – xã hội.

* Các phòng nghiệp vụ, kinh tế:

- Văn phòng;

- Phòng Tổ chức nhân sự;

- Phòng Bảo vệ quân sự;

- Phòng Kế hoạch;

- Phòng Thị trường;

- Phòng Kế toán -Thống kê -Tài chính;

- Phòng Vật tư - Vận tải.

* Các phòng kỹ thuật:

- Phòng Kỹ thuật công nghệ;

- Phòng Điều độ sản xuất;

- Phòng Kỹ thuật an toàn-Môi trường;

- Phòng Điện-Đo lường-Tự động hóa;

- Phòng Cơ khí;

- Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm;

* Phòng Đầu tư xây dựng. Các đơn vị sản xuất:

- Phân xưởng;

- Than;

- Xưởng Nước;

- Xưởng Điện;

- Xưởng Tạo khí;

- Xưởng Amoniac;

- Xưởng Uera;

- Xưởng Vận hành và sửa chữa điện;

- Xưởng Đo lường-Tự động hóa;

- Xưởng Sữa chữa và lắp đặt thiết bị hóa chất;

- Phân xưởng Than phế liệu;

- Xưởng CO2.

*Các đơn vị đời sống – xã hội:

- Nhà văn hóa;

- Phân xưởng phục vụ đời sống.

Số lượng cán bộ, công nhân viên: khoảng 2000 người1.2 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty Ngày 18/2/1959 Chính phủ Việt Nam đã ký với Chính phủ Trung Quốc hiệp định về việc Trung Quốc giúp Việt

Nam xây dựng nhà máy   Phân đạm. Đây là món quà tặng biểu tượng cho tình hữu nghị của Đảng và nhân dân Trung Quốc đối với nhân dân Việt Nam.

     Đầu năm 1960 nhà máy Phân đạm đầu tiên của Việt Nam được khởi công xây dựng trên mảnh đất 40ha thuộc xã Thọ Xương cách thị   xã Bắc Giang về phía bắc 1km (nay thuộc phường Thọ Xương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang). Sau 5 năm xây dựng, Nhà máy đã   hình thành với tổng số 130 công trình. Ngày 03/02/1965 khánh thành Phân xưởng Nhiệt điện. Ngày 19/05/1965 Phân xưởng Tạo khí đã    khí hoá than thành công (đã sản xuất được khí than để làm nguyên liệu sản xuất Amôniắc). Ngày 01/06/1965 Xưởng Cơ khí đi vào hoạt   động. Tuy nhiên cuộc chiến tranh

phá hoại của đế quốc Mỹ đã làm dang dở và kéo dài ngày sản xuất bao đạm đầu tiên  tới 10 năm sau.    Để bảo vệ tính mạng của công nhân và tài sản của Nhà nước, Chính phủ đã quyết định đình chỉ việc đưa nhà máy vào sản xuất. Phân xưởng Nhiệt điện chuyển thành nhà máy Nhiệt điện Hà Bắc bám trụ sản xuất phục vụ kinh tế và quốc phòng. Xưởng Cơ khí chuyển thành Nhà máy Cơ khí hoá chất Hà Bắc sơ tán lên Lạng Giang và sản xuất theo nhiệm vụ thời chiến, Khu Hoá tháo dỡ thiết bị đưa trở lại Trung Quốc.

     Trong 2 cuộc chiến tranh phá hoại, máy bay Mỹ đã đánh phá Nhà máy Điện 52 trận với hàng ngàn tấn bom đạn. Tự vệ nhà máy đã tham gia chiến đấu 63 trận, góp phần bắn rơi một máy bay Mỹ và bắn bị thương một số chiếc khác.

     Đầu năm 1973, Nhà máy được khôi phục xây dựng và mở rộng, ngày 01/05/1975 Chính phủ hợp nhất Nhà máy Điện Hà Bắc, Nhà máy Cơ khí Hoá chất Hà Bắc và  các phân xưởng Hoá thành lập Nhà máy Phân đạm Hà Bắc. Ngày 12/12/1975 sản xuất ra bao đạm mang nhãn hiệu Lúa vàng đầu tiên. Ngày 30/10/1977 Phó Thủ tướng Đỗ Mười cắt băng khánh thành Nhà máy Phân Đạm Hà Bắc, đứa con đầu lòng của ngành sản xuất đạm Việt Nam.

     Năm 1976-1983 sản xuất gặp nhiều khó khăn, sản lượng năm 1981 chỉ đạt 9000 tấn đạm urê bằng 9% công suất thiết kế. Ngày 17/01/1983 Chủ tịch Hộ đồng Bộ trưởng có Chỉ thị 19-CP nhằm duy trì và đẩy mạnh sản xuất của Nhà máy Phân đạm Hà Bắc.

     Ngày 10/10/1988 Nhà máy đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Phân đạm và Hoá chất Hà Bắc.

     Ngày 13/02/1993 đổi tên thành Công ty Phân đạm và Hoá Chất Hà Bắc.

     Ngày 20/10/2006 chuyển đổi thành Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Phân Đạm và  Hoá chất Hà Bắc.

     Trong quá trình phát triển, Công ty đã được sự quan tâm của các đồng chí Lãnh đạo cao nhất của Đảng và Nhà nước. Các đồng chí Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Nguyễn Văn Linh, Đỗ Mười, Nông Đức Mạnh, Chủ tịch nước Lê Đức Anh, Trần Đức Lương đã về thăm và làm việc tại Công ty.

     Kể từ khi đưa Nhà máy vào sản xuất năm 1976 đến nay, Công ty đã sản xuất hơn 2 triệu tấn đạm urê, 2 tỷ KWh điện, 45.000 tấn NH3thương phẩm, 180.000 tấn phân trộn NPK, 30.000 tấn CO2 lỏng rắn chất lượng cao, 3.500.000 chai Oxy thương phẩm, 1500 tấn than hoạt tính phục vụ nền kinh tế quốc dân.

     Các danh hiệu cao quý:

         - Năm 2010: Công ty được Chủ tịch nước tặng Huân chương độc lập hạng ba.         - Năm 2011: Công ty được Thủ tướng Chính phủ tặng Cờ Thi đua.         - Năm 2012: Công ty được Thủ tướng Chính phủ tặng Cờ Thi đua.1.3 Qui mô công suất

- Nhà máy gồm 2 dây truyền sản xuất ( dây chuyền thứ 2 đi vào sản xuất từ năm 2015 )- Công suất nhà máy trên 50 vạn tấn Urê/năm.

1.4 Nguyên liệu và sản phẩm- Nguyên liệu để sản xuất urê là NH3 và CO, lấy từ khí tự nhiên - Sản phẩm : Sản phẩm chính của Công ty là phân đạm Urê, ngoài ra Công ty còn sản suất thêm các sản phẩm

phụ khác như: phân NPK, CO2 lỏng và rắn, Amoniắc lỏng, Oxi, than hoạt tính.

1.5Các hoạt động của Công ty và vai trò của Công ty đối với nền kinh tế quốc dân.

II. KHÁI QUÁT VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT*** Sơ đồ sản xuất tổng quan nhà máy

Hình 2.Sơ đồ sản xuất tổng quan nhà máy

*** Các xưởng chính trong dây chuyền sản xuất phân urê Hà Bắc

2.1 Xưởng tạo khí * Bằng phương pháp nhiệt

- Mục đích : Chế tạo hỗn hợp khí H2, N2 với tỷ lệ H2:N2 = 3:1 làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp NH3.

-

Hình 3. Sơ đồ khối lưu trình công nghệ xưởng Nguyên liệu : chủ yếu là từ than cục hơi nước và không khí

- Ban đầu dùng không khí thổi vào đáy lò tạo khí để tăng nhiệt. Khi nhiệt độ trong lò tạo khí tăng đến mức độ

nhất định thì ngừng thổi gió bắt đầu đưa hỗn hợp khí và hơi nước vào để chế tạo khí than ẩm(Không khí

đưa vào lò tạo khí ở nhiệt độ than > 700oC ,Khí thổi gió ở nhiệt độ > 550oC)

Các phản ứng xảy ra :

=> - Q

=> - Q

=> - Q

=> + Q

=> + Q

=> - Q

=> + Q

Sau khi đốt, khí than ẩm được chuyển qua khu tĩnh điện dể tách bụi trong khí than ẩm từ két khí trước khi đi

vào quạt khí than ẩm đưa sang xưởng Amoniac, rồi qua tháp rửa để vụ lấy bụi, làm lạnh nước tuần hoàn và bơm

nước tuần hoàn đã làm lạnh để giảm nhiệt độ và khử hàm lượng bụi thô trong khí than ẩm.

- Cơ sở hạ tầng của xưởng nhiệt e đi tham quan đã cũ, hơi tối , được xây dựng từ thời kỳ đầu của nhà máy,

trong đó có khoảng 10 lò tạo khí

* Băng phương pháp thu không khí

- Trong phân xưởng amoniac, amoniac được sản xuất từ khí tổng hợp chứahydro và nitơ với tỉ lệ xấp xỉ 3/1. Bên cạnh các hợp chất trên, khí tổng hợp còn chứamột lượng khí trơ như Ar và CH4 ở một giới hạn nào đó.

- Nguồn cung cấp H2 là nước demi và khí hydrocarbon trong khí tự nhiên.Nguồn cung cấp N2là không khí. Bên cạnh ammonia, phân xưởng còn có thêm một sản phẩm đó là CO2.Nguồn cung cấp CO2là từ các hydrocarbon trong khí tự nhiên.

- Các công đoạn cần thiết để sản xuất ammonia từ các nguồn nguyên liệu:+Nguồn khí tự nhiên nguyên liệu được khử lưu huỳnh trong cụm khử lưu huỳnh tới hàm lượng phần triệu. +Khí nguyên liệu đã được khử lưu huỳnh thực hiện phản ứng Reforming vớihơi nước và không khí tạo thành khí công nghệ. Thành phần khí công nghệ chủ yếucác khí như: H2, N2, CO, CO2và hơi nước.+Trong công đoạn làm sạch khí, CO được chuyển hóa thành CO2. Sau đó CO2được tách ra khỏi khí công nghệ tại cụm tách CO2+CO và CO2còn lại trong khí đầu ra cụm tách CO2được chuyển hóa thànhCH4 trong thiết bị methan hóa bằng phản ứng với H2trước khi khí tổng hợp đi vàocụm tổng hợp ammonia.+ Khí tổng hợp được nén và đưa vào tháp tổng hợp ammonia, tại đây xảy raphản ứng tổng hợp ammonia. Để giới hạn sự tích tụ Ar và CH4trong vòng tổng hợp,một dòng khí nhỏ được trích ra khỏi vòng tổng hợp. Sản phẩm amoniac lỏng đượcgiảm áp giải phóng khí trơ, và các khí hòa tan trước khi được đưa qua xưởng Ureavà bồn chứa .

-

Khu thu tổng hợp NH3 từ không khí

2.2 Xưởng tổng hợp Urê- Quá trình tổng hợp urê được đặc trưng bởi việc vận hành cụm tổng hợp ở ápsuất khoảng 15,6 Mpa, với tỷ lệ

NH3/CO2 trong thiết bị phản ứng khoảng 3,1 ~ 3,6. Điều này cho phép độ chuyển hóa của CO2 trong tháp phản ứng đạt 60 - 63%, cũng nhờ vào các đĩa lỗ ngăn chặn dòng chảy ngược và thúc đẩy hấp thụ khí vào lỏng. Có hai loại phản ứng xảy ra đồng thời trong thiết bị tổng hợp urê:

2NH3 + CO2 <NH2-COO-NH4(1.1) + 32560 kcal/kmol cacbamat (at 0,1013 MPa; 25℃).NH2-COO-NH4 NH2CO-NH2+ H2O (1.2) -4200 kcal/kmol ure (at 0.1013 MPa; 25℃).

Phản ứng (1.1) tỏa nhiệt mạnh, phản ứng (1.2) thu nhiệt nhẹ và xảy ra trong pha lỏng ở tốc độ thấp.- Tiếp sau quá trình tổng hợp là quá trình phân hủy (và thu hồi) những chất chưa được chuyển hóa được tiến

hành theo ba công đoạn: phân hủy cao áp trong thiết bị Stripper, phân hủy trung áp trong thiết bị phân hủy trung áp, phân hủy thấp áp trong thiết bị phân hủy thấp áp. Các phản ứng phân hủy là phản ứng ngược lại của phản ứng (1.1)

NH2-COO-NH4 2NH3 + CO2(- Q) Từ phương trình phản ứng có thể thấy phản ứng được thúc đẩy nhờ sự giảm áp suất và gia nhiệt. Dịch urê ra khỏi thiết bị tổng hợp đi vào thiết bị stripper dưới áp suất tương đương. Tại đây phần cacbamat không chuyển hóa thành urê sẽ được phân hủy. Nhờ tác dụng stripping của NH3 mà hiệu suất tổng thể của cụm tổng hợp cao áp đối với CO2 đạt khoảng 80-85%.Sau khi ra khỏi thiết bị stripper, lượng cacbamate còn lại và ammonia sẽ được thu hồi ở hai giai đoạn ở áp suất 1,95MPa (MP) và 0,4MPa (LP) tương ứng. Khí NH3,CO2 đi ra từ đỉnh của stripper sẽ được trộn với dịch cacbamat tuần hoàn từ cụm MP và được ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ cacbamate thứ nhất và thứ hai dưới áp suất tương đương áp suất trong Stripper. Ở đây hơi MLP và LP cũng được sinh ra. Hơi nước sản xuất ra sẽ được sử dụng ở các phần phía sau. Khí trơ sau khi tách ra sẽ được đưa qua cụm MP, dịch cacbamat cuối cùng được tuần hoàn lại đáy thiết bị tổng hợp qua một bơm phun tia lỏng/lỏng lợi dụng dòng amoniac cao áp nạp vào tháp tổng hợp như một dòng động lực. Một lượng nhiệt được thu hồi do đó cho phép tiết kiệm đáng kể tổng lượng hơi nước và lượng nước sạch tiêu thụ:- Tiền gia nhiệt amoniac trước khi vào thiết bị tổng hợp bằng nhiệt tỏa ra từ quá trình hấp thụ dòng khí ra khỏi giai đoạn phân hủy thấp áp.- Gia nhiệt cho thiết bị tiền cô đặc chân không bằng nhiệt tỏa ra từ quá trình hấp thụdòng khí ra khỏi giai đoạn phân hủy trung áp.- Thu hồi toàn bộ lượng nước ngưng giống như nước cấp nồi hơi.- Dòng cacbamat cao áp tuần hoàn lại vòng tổng hợp cao áp được gia nhiệt sơ bộ bằng dòng nước ngưng công nghệ

Sơ đồ sản xuất urê

*Quá trình bốc hơi cô đặc dung dịch urea:

Quá trình cô đặc dung dịch urea có tác dụng làm giảm hàm lượng NH3 và CO2 trong dung dịch urea ra sau

giai đoạn chưng cất phân giải dung dịch urea thấp áp và có được hàm lượng urea ≥ 99,7%. Cụ thể hàm lượng NH3

giảm từ 1,4% xuống còn 0,3%. Quá trình bốc hơi cô đặc kèm theo làm mất mát urea được xác định bởi quá trình thủy

phân và quá trình hình thành biuret.

(NH2)2CO + H2O ↔ 2NH3 + CO2

2(NH2)2CO ↔ NH2CONHCONH2 + NH3

Cơ sở của quá trình tạo hạt

Ở đoạn cuối của quá trình bốc hơi cô đặc, dung dịch urea nóng chảy gần như đã được giải phóng hoàn tàn

khỏi nước, được gia nhiệt để ngăn chặn kết tinh trước khi đưa đi tạo hạt.

Quá trình tạo hạt có thể chia làm 3 giai đoạn:

-Làm lạnh giọt urea lỏng từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ đông cứng;

-Đông cứng giọt urea ở nhiệt độ không đổi;

-Làm lạnh hạt urea từ nhiệt độ đông cứng đến nhiệt độ sản phẩm.

* urê màu trắng, hạt nhỏ đã được ra đời như thế

2.3 Xưởng sản phẩm

Urê hạt được đưa đi đóng bao trực tiếp bằng hệ thống băng chuyền tự động. Về kích thước vỏ đóng bao 630x1020mm, vỏ bao được làm bằng nhựa Polymer trắng, khối lượng đóng 50kg/bao. Trong điều kiện sử dụng bình thường bao urê được bảo quản trong thời gian 3 năm.Tại khu vực đóng bao được trang bị hệ thống các máy đóng bao bán tự động với dây chuyền hiện đại.

Hệ thống dây chuyền đóng bao sản phẩm

- Kho chứa với sức chưa rất lớn, sản phảm sau khi được đóng bao tích trữ ở đây để đợi vận chuyển mang đi tiêu thụ ở các thị trường trong nước cũng như trên thế giới

-

Kho chứa của nhà máy đạm Hà Bắc

2.4 Vấn đề môi trường

Trong quá trình sản xuất phát sinh ra các chất thải : Các chất thải rắn như xỉ thải của công đoạn khí hóa, tro xỉ lò hơi (nhiệt điện), xúc tác biến đổi CO và xúc tác

tháp tổng hợp amoniac…, Nước thải của nhà máy phân đạm như nước thải của quá trình khử tro, thoát xỉ của lò hơi, nước thải của

xưởng Urê, nước thải của công đoạn tổng hợp NH3, nước thải trong quá trình sinh hoạt của công nhân viên nhà máy

Khí thải : Bụi từ quá trình chế biến vận chuyển nguyên vật liệu; bụi urê từ các tháp tạo hạt; bụi từ nhà máy nhiệt điện; khí thải từ công đoạn chuyển bị nguyên liệu như bụi, hơihóa chất, VOC; khí thải trong quá trình đốt lò than như CO2, CO, SO2, Nox…

Đối với từng loại chất thải, công ty đã có những biện pháp xử lý làm hạn chế tác hại của nó đối với môi

trường trước khi thải ra môi trường ví dụ như với nước thải chứa hàm lượng N cao thì người ta xử lý nhờ tuần hoàn

và thu hồi trước khi thải ra môi trường.

Nhưng trong quá trình vận hành công ty cũng xảy ra 1 vấn đề như

Đầu năm 2015,Công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc trong quá trình vận hành chạy thử dây chuyền sản xuất Urê làm tràn nước có chứa amoniac (NH3) ra sông Thương gây hiện tượng cá chết hàng loạt

Nhiều người dân sống gần khu vực nhà máy phản ánh việc Công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc hoạt động xả hơi, khói ra môi trường, gây tiếng ồn cả ngày đêm ảnh hưởng đến sức khỏe, môi trường sống của người dân.

III Kết luận Do thời gian tham quan có hạn, nên em vẫn chưa tìm hiểu được nhiều về Công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất Hà Bắc, em rút ra số điều như sau: Nhà máy Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc có lịch sử lâu dài và vị thế quan trọng trong ngành công nghiệp hóa

chất Việt Nam Công nghệ sản xuất urea Hà Bắc sau khi vận hành dây chuyền công nghê mới thì đã áp dụng được công

nghệ mới, năng suất cao, sản phẩm tốt, có sức cạnh tranh với thị trường trong nước và quốc tế Vấn đề môi trường nên quan tâm nhiều hơn

Với thời gian thực tập hạn chế cùng với nguyên nhân chủ quan nên những phần được tìm hiểu còn chưa

được đầy đủ. Nếu có điều kiện thì mong rằng nội dung thực tập có thể mở rộng hơn nữa. Và mong nhà trường duy trì

và tổ chức nhiều hơn nữa những chuyến thăm quan thực tế cho sinh viên

Em xin chân thành cảm ơn!.

Tài liệu tham khảo

Internet: Website: damhabac.com