Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 1.1.1 Quá trình hình thành Chủ đầu tư: Tổng công ty dầu khí Việt Nam Nhà thầu: Techlip – Italia và Samsung engineering Hàn Quốc Tổng vốn đầu tư: 450 triệu USD Công nghệ: Đan mạch và Italia Việc sử dụng khí thiên nhiên đã được đảng và Chính phủ quan tâm. Nhà máy đạm Phú Mỹ là một khâu quan trọng trong chương trình Khí Điện Đạm và là một chủ trương lớn nhằm nâng cao giá trị sử dụng nguồn khí Bạch Hổ, Trùng Cửu Long và Nam Côn Sơn. Nhà máy đạm Phú Mỹ là nhà máy phân bón lớn và hiện đại đầu tiên của Tổng công ty dầu khí Việt Nam, nhằm bảo đảm sự ổn định và chủ động cung cấp phân đạm cho phát triển nông nghiệp, góp phần quan trọng bảo đảm an ninh lương thực, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Nhà máy sản xuất đạm phú mỹ có công xuất 760 ngàn đến 800 ngàn tấn đạm urea/năm được xây dựng trên cơ sở quyết định phê duyệt báo cáo nghiên cứu khả thi dự án đầu tư Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ của thủ tướng chính phủ số 166/QD-TTg ngày 20/01/2001 và chỉ đạo triển khai thực hiện nhà máy Đạm Phú Mỹ của chính phủ tại công văn số 529/CP- CN ngày 14/06/2001, Quyết Định phệ duyệt một số điều chỉnh của báo cáo nghiên cứu khả thi, kế hoạch đấu thầu và hợp đồng EPCC của dự án Nhà máy đạm Phú Mỹ của hội đồng quản trị tổng công ty dầu khí Việt Nam số 2620/QĐ –HĐQT 15/06/2001. 1.1.2 Quá trình phát triển  Các mốc quan trọng Khởi công xây dựng nhà máy: 3/2001 Ngày nhận khí vào nhà máy: 24/12/2003 Ngày ra sản phẩm ammonia đầu tiên: 4/2004 Ngày ra sản phẩm urê đầu tiên: 4/6/2004 Ngày bàn giao sản suất cho chủ đầu tư: 21/9/2004 Ngày khánh thành nhà máy: 15/12/2004 Trang 1 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S Hình 1.1: Quá trình phát triển của nhà máy Đạm Phú Mỹ Sản lượng Đạm Phú Mỹ Hình 1.2: Biểu đồ thể hiện sản lượng và tiêu thụ đạm Phú Mỹ từ năm 2005-2011 1.2 Địa điểm và vị trí lắp đặt Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ được xây dựng trong khu công nghiệp Phú Mỹ I - Huyện Tân Thành- Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu với diện tích quy hoạch 63 ha. Vị trí nhà máy được thể hiện trong chứng chỉ quy hoạch số 07/2001/BQL – Trang 2 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S CCQH do ban quản lý các Khu Công Nghiệp tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu cấp ngày 12/03/2001. 1.3 Các phân xưởng chính trong nhà máy 1.3.1 Xưởng Amoniac Amoniac chủ yếu để sản xuất Urea. Lượng còn dư được đưa về bồn chứa. Amoniac là chất khí có công thức phân tử là NH 3 , hóa lỏng ở nhiệt độ thấp và áp xuất thường (khoảng -30 0 C) hoặc ở điều kiện thường và áp xuất cao (khoảng 15bar), có mùi đặc trưng. • Công nghệ thuộc bản quyền của Haldor Topsoe A/S, Đan Mạch (HTAS). • Công xuất thiết kế: 1350 tấn amoniac/ ngày. • Sử dụng khí NG làm nguyên liệu. • Cung cấp NH 3 cho xưởng Urea và đưa lượng NH 3 dư về bồn chứa. • Cung cấp CO 2 cho xưởng Urea. • Phân xưởng Amoniac bao gồm các thiết bị chính - Thiết bị khử lưu huỳnh của khí nguyên liệu. - Các thiết bị reforming sơ cấp, thứ cấp và nồi hơi thu hồi nhiệt. - Các thiết bị chuyển hóa CO ở nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp. - Thiết bị tách CO 2 . - Thiết bị Methan hóa. - Thiết bị tổng hợp Amonia. - Quá trình làm lạnh. Hì nh 1.3 Xưởng Amoniac 1.3.2 Xưởng tổng hợp Urea Có chức năng tổng hợp Amoniac và CO 2 thành dung dịch Urea. Dung dịch Urea sau khi đã được cô đặc trong chân không sẽ được đưa đi tạo hạt. Quá trình tạo hạt Trang 3 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S được thực hiện bằng phương pháp đối lưu tự nhiên trong tháp tạo hạt cao 105m. Công suất 2200 tấn Urea/ngày. Urea là hợp chất hóa học có công thức phân tử CO(NH 2 ) 2 , ờ nhiệt độ thường Urea không màu, mùi vi, hòa tan trong nước, ở nhiệt độ nóng chảy khoảng 135 0 C, tỷ trọng khoảng 1,3230. Urea thủy phân chậm tạo thành Cacbonat Amon sau đó phân hủy thành NH 3 và CO 2 , đây là cơ sở để sử dụng Urea làm phân bón.Trong công nghiệp Urea được tổng hợp từ NH 3 lỏng và CO 2 khí ở điều kiện nhiệt độ và áp xuất cao. Chất lượng : - Hàm lượng N 2 : 46.3% - Cỡ hạt 1,4- 2,8mm: >95% - Độ ẩm: <0.4% - Hàm lượng Biuret: <1%  Phân xưởng Urea bao gồm các thiết bị chính • Máy nén CO 2 và các bơm cao áp. • Cụm cao áp. • Cụm trung áp. • Cụm thấp áp. • Cụm chân không. • Cụm xử lý nước ngưng công nghệ. • Cụm thu hồi nước ngưng. • Mạng hơi nước. • Mạng nước rửa. • Đuốc. Hình 1.4: Xưởng Urea 1.3.3 Xưởng phụ trợ Trang 4 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S • Hệ thống làm lạnh nước tuần hoàn: công suất 3600m 3 /h • Hệ thống nước khử khoáng:công suất 150m 3 /h • Hệ thống sản xuất N 2 : công suất 190Nm 3 khí N 2 + 50 lít N 2 lỏng/h • Hệ thống sử lý nước thải gồm: - Hệ thống sử lý nước nhiễm dầu: 20m 3 /h - Hệ thống sử lý nước nhiễm NH 3 : 5 m 3 /h - Hệ thống sử lý nước sinh hoạt : 50m 3 /h • Tổ hợp tuabin khí: - Máy phát điện (Gastubine): 21MW/h - Hệ thống sản xuất hơi nước 40bar: 40 và 140 t/h - Máy phát điện (DDieezeen) dự phòng: 650 và 450 kw - Trạm bơm nước song làm mát: 2 bơm, 4100 m 3 /h Hình 1.5: Xưởng phụ trợ 1.3.4 Xưởng sản phẩm • Nhà kho Ure rời: - Dung lượng chứa: 150000 tấn - Nhiệt độ kho: Tự động điều chỉnh tránh kết tảng Ure • Nhà đóng bao Ure: - Dung lượng chứa 15000 tấn - Số dây chuyền đóng bao: 06, trong đó 1 một dây chuyền xuất tự động ra xe - Công suất đóng bao: 4800 tấn/ ngày Trang 5 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S Hìn h 1.6: Xưởng sản phẩm CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XƯỞNG AMONIAC 2.1 Nguyên liệu sản xuất 3H 2 + N 2 => 2NH 3 + Q Nguyên liệu chính của nhà máy được sản xuất từ nguồn khí tổng hợp chứa hydro và nito với tỉ lệ xấp xỉ 3:1. Trong đó khí hydro chủ yếu được lấy từ phản ứng reforming sơ cấp còn khí nito được lấy chủ yếu từ không khí.Nguồn khí thiên nhiên được sử dụng trong nhà máy là khí Bạch Hổ, bồn Trũng Nam Côn Sơn và các bể khác thuộc lục địa phía Nam, lượng khí tiêu thụ cho nhà máy khoảng 450 triệu m 3 /năm. Thành phần khí thiên nhiên: CH 4 : 83.31% C 2 H 6 : 14.56% C 3 H 8 : 1.59% iC 4 : 0.107% nC 4 : 0.109%  Nitơ: Khí Nitơ là chất khí không màu, không mùi, không vị chiếm khoảng 78% thể tích trong khí quyển có T s = -195 0 C, T nc = -219,86 0 C, ít tan trong nước và các dung môi hữu cơ, không duy trì sự sống và sự cháy. Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, Nitơ là nguyên liệu để tổng hợp NH 3 và được lấy chủ yếu là từ trong không khí nhờ vào hệ thống máy nén khí. Trang 6 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S  Hydro: Hydro là chất khí không màu, không mùi ở điều kiện thường, nhiệt độ nóng cháy khoảng -259,1 0 C. Khí hydro nhẹ có độ linh động lớn dễ khuếch tán ra các thanh kim loại như Ni, Pt, Pb… Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, hydro được tạo nên nhờ phản ứng Reforming khí thiên nhiên bằng hơi nước, là nguyên liệu để tổng hợp NH 3 .  CO 2 : Khí CO 2 là chất khí không màu có vị chua, nặng hơn không khí, không duy trì sự sống động vật nhưng duy trì sự sống thực vật trong quá trình quang hóa. Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, CO 2 là nguyên liệu để tổng hợp Urea, được điều chế từ công đoạn reforming khí thiên nhiên.  Khí điều khiển: Khí điều khiển là loại khí nén từ không khí và được làm lạnh tách nước. Trong nhà máy Đạm Phú Mỹ, khí điều khiển làm khí động lực cho các thiết bị điều khiển. Khí nhiên liệu đưa từ trạm khí Phú mỹ qua hệ thống đo đếm một phần cấp cho máy nén k411, một phần được điều khiển áp xuất 25bar bằng Valve điều áp trước khi đưa đến bình chứa đệm 24-V-01. Khí 24-V-01 một phần làm nhiên liệu cho máy phát điện turbin khí, một phần được giảm áp đến 5 bar trước khi đưa đến bình chứa 24-V-02. Khí từ bình chứa 24-V-02 cấp nhiên liệu cho hệ thống Pilot của Flare và cấp nhiên liệu cho nồi hơi, thiết bị gia nhiệt reformer sơ cấp, đầu đốt. . . 2.2 Mô tả về công nghệ sản xuất của xưởng Amoniac 2.2.1 Tổng quan về công nghệ chung • Công nghệ thuộc bản quyền của Haldor Topsoe A/S, Đan Mạch (HTAS). • Công xuất thiết kế: 1350 tấn amoniac/ ngày. • Sử dụng khí tự nhiên làm nguyên liệu. • Cung cấp NH 3 cho xưởng Urea và đưa lượng NH 3 dư về bồn chứa. • Cung cấp CO 2 cho xưởng Urea. Phân xưởng Amoniac là phân xưởng chính cung cấp CO 2 và NH 3 cho phân xưởng sản xuất Ure. Quá trình tổng hợp Amoniac qua nhiều công đoạn khác nhau được trình bày trong hình 2.1. Trang 7 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S Hình 2.1: Công nghệ sản xuất chung xưởng Amoniac 2.2.2 Các công đoạn sản xuất Amoniac 2.2.2.1 Công đoạn khử lưu huỳnh a. Mục đích Phần lớn khí thiên nhiên nguyên liệu có chứa một lượng nhỏ lưu huỳnh tồn tại ở dạng hợp chất, mà xúc tác dung cho công nghệ Reforming bằng hơi nước thì rất nhạy cảm với hợp chất của lưu huỳnh bởi vậy chúng gây mất hoạt tính hoặc là nhiễm độc xúc tác. Do đó các hợp chất lưu huỳnh phải được khử bỏ trước khi đi vào công đoạn Reforming. b. Cơ sở hóa lý • Phương trình phản ứng trong 10-R-2001 R-S-H + H 2 => RH + H 2 S ( t o = 380 o C, Xt: Co-molipden) • Phương trình phản ứng trong 10-R-2002 A/B Trang 8 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S ZnO + H 2 S => ZnS + H 2 O ( t o = 400 c. Cụm công nghệ Công đoạn khử lưu huỳnh được xảy ra trong hai tháp hydro hóa và tháp hấp phụ được trình bày trong hình 2.2. Hình 2.2: Công đoạn khử lưu huỳnh Công đoạn khử lưu huỳnh bao gồm các giai đoạn chính sau : Tháp hydro hóa 10-R- 2001 có nhiệm vụ chuyển các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ thành H 2 S để xúc tác ZnO hấp phụ trong tháp hấp thụ lưu huỳnh 10-R-2002 A/B. Tháp hấp phụ lưu huỳnh nhằm loại bỏ triệt để các hợp chất lưu huỳnh trong khí tự nhiên tránh gây ngộ độc xúc tác thiết bị của Rerforming sơ cấp.Ở giai đoạn này có hai tháp hấp phụ lưu huỳnh được đặt nối tiếp nhau và hoàn toàn giống nhau. Tháp 10-R-2002 B đóng vai trò bảo vệ trong trường hợp xảy ra sự dư lưu huỳnh khi ra khỏi bình 10-R-2002 A hoặc trong trường hợp 10-R-2002 A được cô lập để thay xúc tác. Nhiệt độ vận hành là khoảng 400 0 C. Sau quá trình này nồng độ lưu huỳnh được giảm xuống thấp hơn 500ppm theo thể tích. 2.2.2.2 Công đoạn reforming a.Mục đích Trang 9 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S Trong bộ phận reforming, khí đã qua khử lưu huỳnh được chuyển hóa thành khí tổng hợp nhờ quá trình reforming xúc tác của hỗn hợp hydrocacbon với hơi nước và không khí. b. Cơ sở hóa lý Quá trình reforming hơi nước có thể được diễn tả bởi các phản ứng sau: C n H 2n-2 + H 2 O => C n-1 H 2n + CO + 3H 2 - Q CH 4 + H 2 O => CO + 3H 2 -Q CO + H 2 O => CO 2 + H 2 + Q c. Cụm công nghệ Khí sao khi khử lưu huỳnh sẽ đưa qua công đoạn reforming để chuyển hóa thành khí tổng hợp nhờ hai giai đoạn reforming sơ cấp và reforming thứ cấp. Hình 2.3: Công đoạn Reforming Công đoạn reforming gồm hai giai đoạn chính  Reforming sơ cấp 10-H-2001 Reformer sơ cấp xảy ra trong ống phản ứng chứa xúc tác có thành phần niken, có tổng cộng 180 ống xúc tác reforming được lắp đặt trong hai buồng bức xạ nhiệt. Chất xúc tác đã được khử là bền trong không khí đến nhiệt độ 80 0 C. Nếu nó được tiếp xúc với không khí tại nhiệt độ cao hơn, nó sẽ bị oxy hoá, nhưng nhiệt độ sẽ không ảnh hưởng gì đến xúc tác. Hỗn hợp hơi nước và khí thiên nhiên ở nhiệt độ khoảng 535 0 C đi vào đỉnh của các ống thẳng đứng thông qua ống góp phân phối phía trên. Hỗn hợp khí đi ra khỏi ống ở nhiệt độ khoảng 783 0 C và đi vào ống gom phía dưới. Trang 10 [...]... mang vác Trang 31 Báo cáo thực tập GVHD: Mr S Bên trong tòa nhà phân xưởng bảo trì, các nguồn có thể gây cháy chủ yếu là một lượng nhỏ hóa chất dễ cháy nổ như dầu, sơn, các vật liệu cách dẫn Tòa nhà này được trang bị các phương tiện chống cháy bao gồm Hệ thống phát hiện và báo động nhiệt và khói Các trụ nước bên trong tòa nhà Các bình CO2 chữa cháy mang vác được - Các tòa nhà như nhà kho dự trữ hóa... của nhà máy và thủ tục liên quan phải tuân thủ Bức xạ chất độc: Các đầu dò sẽ phát hiện sự bức xạ chất độc và gửi tín hiệu về CMFGAP trong phòng điều khiển trung tâm Các bảng sẽ tự động kích hoạt các báo động: rung chuông, đènn báo hiệu ở ngoài và đồng thời gửi các tín hiệu báo động đến các bảng hiện thị trong nhà bảo vệ chính và trong trạm cứu hỏa, các nhân viên vận hành có Trang 32 Báo cáo thực tập. .. nhà bảo vệ chính và trong trạm cứu hỏa Các nhân viên vận hành có thể kích hoạt các báo động chung để sơ tán nhân sự khỏi nhà máy Nhân viên nhà máy khi nghe các báo động ngoài trường hoặc cảnh báo chung sẽ di chuyển tới điểm tập trung gần nhất bằng cách theo bảng chỉ dẫn lối thoát được bố trí dọc các đường chính của nhà máy, cố gắng đi ngược chiều gió Mức độ phát tán khí bén lửa có thể được giảm bằng... cáo thực tập GVHD: Mr S thể kích hoạt các báo động chung để sơ tán nhân sự khỏi nhà máy Nhân viên nhà máy nghe báo động ngoài trường hoặc báo động chung sẽ: - Đeo các thiết bị an toàn (mặt nạ phòng chống khí độc với bộ phận lọc đặc biệt), - Di chuyển tới điểm tập trung gần nhất bằng cách theo bảng hướng dẫn lối thoát được bố trí dọc các trục đường chính của máy Giảm sự bức xạ chất độc có thể làm bằng... viên vận hành, họ sẽ cảnh báo bằng các nút báo động và bằng các bộ đàm cầm tay Các nút nhấn báo động sẽ gửi tín hiệu về CMFGAP trong phòng điều khiển Bảng này gửi các báo động tới các bảng hiện thị được lắp đặt trong nhà bảo vệ chính và trong trạm cứu hỏa Các nhân viên vận hành trong tòa nhà điều khiển có thể kích hoạt các báo động chung cho việc sơ tán nhân viên khỏi nhà máy Các nhân viên vận hành... chuẩn kĩ thuật dã được thiết kế của dự án nhằm giảm thiểu khả năng rò rỉ Trang 30 Báo cáo thực tập GVHD: Mr S - Chống cháy được thực hiện bằng cách sử dụng các vòi nước cứu hỏa và bình cứu hỏa sử dụng bột khô Các tòa nhà: Bên trong tòa nhà của các trạm điện, các nguồn có thể gây cháy là các thiết bị điện và cáp điện Những tòa nhà này thường có người vì vậy các hệ thống phòng cháy, chữa cháy bao gồm: Một... amoniac cực đại nằm ở đâu đó giữa hai nhiệt độ Điểm chính xác có thể tính toán hoặc tìm bằng thực nghiệm Trang 20 Báo cáo thực tập GVHD: Mr S - Tốc độ phản ứng có thể tăng lên nhờ vào xúc tác Không có xúc tác, ở nhiệt độ 4000C theo thực tế việc hình thành amoniac là bằng không Nghiên cứu thực nghiệm chi tiết được thực hiện trong nhiều năm để tìm ra xúc tác thích hợp 3.2 Quy trình công nghệ tổng hợp Amoniac... trơ Giảm tốc độ trao đổi khí Tăng hàm lượng amoniac trong đầu vào của tháp tổng hợp Giảm hoạt tính chất xúc tác Trang 28 Báo cáo thực tập GVHD: Mr S CHƯƠNG 4: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY Do đặc thù của nhà máy là nguy cơ cháy nổ cao nên vấn đề an toàn cháy nổ được nhà máy rất quan tâm Các chất nguy hiểm có thể gây cháy nổ trong các bộ phận sản xuất được liệt kê dưới đây: Amoniac (dạng lỏng... bảng chỉ dẫn lối thoát Trang 33 Báo cáo thực tập GVHD: Mr S Mức độ hỏa hoạn trong các tòa nhà có thể được giảm bằng cách lắp đặt các hệ thống tự động (các hệ thống xả tràn, sprinklo) hoặc bởi các nhân viên cứu hỏa là những người tổ chức và thực hiện hoạt động các phòng cháy chữa cháy và cứu hộ Bên trong các cụp công nghệ, lửa được phát hiện bằng các đầu dò lửa được đặt tại các hệ thống phun nước tràn... ngưng tụ được tách ra khỏi khí công nghệ Từ thiết bị tách khí cuối cùng khí nguyên liệu cho tổng hợp amoniac sẽ được đưa đến máy nén khí tổng hợp Trang 15 Báo cáo thực tập GVHD: Mr S 2.2.2.6 Công đoạn tổng hơp Amoniac a.Mục đích Khí tổng hợp sẽ được vào tháp tổng hợp để tạo nhành khí amoniac và qua các thiết bị làm lạnh để thu được NH3 lỏng làm nguyên liệu để tổng hợp urê b.Cơ sở lý thuyết Quá trình . thành nhà máy: 15/12/2004 Trang 1 Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S Hình 1.1: Quá trình phát triển của nhà máy Đạm Phú Mỹ Sản lượng Đạm Phú Mỹ Hình 1.2: Biểu đồ thể hiện sản lượng và tiêu thụ đạm Phú. khả thi dự án đầu tư Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ của thủ tướng chính phủ số 166/QD-TTg ngày 20/01/2001 và chỉ đạo triển khai thực hiện nhà máy Đạm Phú Mỹ của chính phủ tại công văn số 529/CP-. Báo cáo thực tập GVHD: Mr. S CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ 1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 1.1.1 Quá trình hình thành Chủ đầu tư: Tổng công ty dầu khí Việt Nam Nhà thầu: