Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập quá trình môn học quản trị công nghệ
Bài tập q trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ - I Chọn dây chuyền cơng nghệ doanh nghiệp Mơ tả cơng nghệ Đánh giá đổi cơng nghệ năm gấn Đánh giá chung đổi qua ( T, H, I, O) Đánh giá tác động đổi công nghệ đến khả cạnh tranh sản phẩm Nếu ưu nhược điểm cách khắc phục Chọn dây chuyền cơng nghệ 1doanh nghiệp Em xin lựa chọn dây chuyền sản xuất Formandehyt xúc tác bạc Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Viêt Nam làm dây chuyền công nghệ để mô tả tập q trình em Sơ lược Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Việt Nam Tiền thân Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam Phịng Thí nghiệm Bộ Cơng Thương, hình thành sở phịng thí nghiệm sở mỏ Đông Dương cũ, năm 1955 Năm 1956, Bộ Công Thương tách thành Bộ Công nghiệp Bộ Thương nghiệp, phịng thí nghiệm trở thành Viện Nghiên cứu công nghiệp thuộc Bộ Công nghiệp Năm 1957, Viện nghiên cứu công nghiệp đổi tên thành Viện Hóa học Năm 1964, theo định số 75 CP/TTg, ngày 30 tháng năm 1964 Thủ tướng Chính phủ Phạm Văn Đồng, Viện nghiên cứu Hóa học hợp với Phịng Hóa học thuộc Ủy ban Khoa học Nhà nước thành Viện Nghiên cứu Hóa học thuộc Bộ Cơng nghiệp nặng Năm 1969, Viện Nghiên cứu hóa học đổi tên thành Viện Hóa học Cơng nghiệp Và năm 2007 đổi tên thành Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam SVTH: Phạm Quang Page Bài tập trình: Môn học Quản trị công nghệ CHỨC NĂNG NHIỆM VỤ - Nghiên cứu xây dựng chiến lược, sách, quy hoạch phát triển, định mức kinh tế - kỹ thuật, quy phạm, tiêu chuẩn ngành Hóa chất; - Nghiên cứu khoa học cơng nghệ hóa học, triển khai ứng dụng tiến kỹ thuật, bao gồm: nghiên cứu bản, nghiên cứu ứng dụng, sản xuất thử nghiệm để tạo công nghệ, sản phẩm, vật liệu thiết kế, chế tạo thiết bị cho ngành cơng nghiệp hóa chất ngành kinh tế khác; SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị công nghệ - Thực nhiệm vụ khoa học – công nghệ, dịch vụ khoa học – công nghệ với tổ chức, cá nhân nước nước; - Tư vấn cho đơn vị kinh tế ngành khoa học kỹ thuật đầu tư cho khoa học kỹ thuật; tham gia lập thẩm định dự án, phương án khoa học kỹ thuật; soạn thảo chuyển giao công nghệ; - Phân tích, giám định loại tài ngun, khống sản, hóa chất, nguyên liệu, thành phẩm; cung cấp dịch vụ, tư vấn, giám sát, đánh giá tác động môi trường công nghệ xử lý môi trường; - Thực liên kết, hợp tác lĩnh vực nghiên cứu khoa học, chuyển giao công nghệ, đầu tư trực tiếp dịch vụ khoa học – công nghệ với tổ chức, cá nhân nước nước; - Bồi dưỡng nâng cao trình độ quản lý, điều hành sản xuất, kinh doanh chuyên môn cho đội ngũ cán khoa học – công nghệ ngành hóa chất; tổ chức đào tào đại học, đại học, công nhân kỹ thuật phục vụ sản xuất – kinh doanh chuyên ngành; - Tổ chức hoạt động thông tin khoa học, công nghệ kinh tế ngành hóa chất; - Trực tiếp kinh doanh xuất nhập công nghệ, kỹ thuật mới, sản phẩm mới, vật tư, thiết bị, dây chuyền cơng nghệ hóa chất ngành công nghiệp khác Quy mô phân xưởng sản xuất Formalin Công nghệ sản xuất Formalin xúc tác bạc Viện Hóa Học Cơng Nghiệp có công suất 10.000 đến 30.000 tấn/năm Sản phẩm - Formaldehyt lỏng có tiêu chuẩn chất lượng: (TCVN) Hàm lượng Fomaldehyt : 40 - 50% Hàm lượng methanol : < 2,5% Hàm lượng axit fomic : < 0,05% II Dây chuyền cơng nghệ mơ tả cơng nghệ Đặc trưng cơng nghệ trì chế độ chuyển hoá metanol nhiệt độ cao (đều 7200C) Do metanol có mức độ chuyển hố cao Sản phẩm có nồng độ 40 - 50% formaldehyde: 1,3% Metanol 0,01% axit formic Hiệu suất trình đạt 89 - 95% SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ Hỗn hợp metanol nước dẫn vào cột bay Không khí dẫn vào cột chưng tách Hỗn hợp khơng khí metanol tạo thành cịn có lượng khí trơ N2,H2O, CO2 Với mong muốn cho hỗn hợp nằm giới hạn nổ khoảng 60% metanol, 40% khí trơ loại khác Một phần hỗn hợp tạo thành quay trở lại thiết bị bay Sự đòi hỏi cho trình bay hỗn hợp metanol nước thực thiết bị gia nhiệt nhiệt thừa cột hấp thụ Sau qua thiết bị gia nhiệt hỗn hợp có nhiệt độ cao dẫn vào thiết bị phản ứng Trong thiết bị phản ứng hỗn hợp qua líp xúc tác Ag có bề dầy 25 30mm Líp xúc tác trải rộng đĩa thiết bị phản ứng, điều cho phép phản ứng diễn bề mặt tốt Những tầng trung gian gia nhiệt cách đun nóng ngồi Sản phẩm phản ứng sau làm lạnh đưa vào tháp hấp thụ đệm bậc có làm lạnh trung gian Nhiệt lượng cần thiết để bốc hỗn hợp metanol- nước cất nhờ thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm đáy tháp hấp thụ Sản phẩm tuần hồn giai đoạn đầu lên tới 50% formaldehyde Sản phẩm cuối chứa 40 - 55% khối lượng formaldehyde mong muốn đạt 0,01% axit formic, 1.3% metanol Phần khí thải dẫn vào thiết bị đốt sau đốt toả lượng khoảng1970KJ/m trước đốt cháy khí chứa 0.2% CO2, 0.8%CO, 17.3% O2, 81.7%N2 Khí sau cháy khơng chứa chất gây nhiễm mơi trường Tổng lượng khí cháy tấn/100 formaldehyde sản xuất Dung dịch formaldehyde giai đoạn thứ ba thứ tư tháp hấp thụ đưa tuần hoàn tới thiết bị bốc Một lượng formaldehyde xác định tuần hoàn vào thiết bị bốc sau trộn lẫn với dịng ngun liệu vào Kết hỗn hợp giàu metanol đưa vào thiết bị phản ứng Trong trường hợp nhiệt độ giai đoạn thứ hai tháp hấp thụ 650C Thời gian sống xúc tác phụ thuộc vào độ tinh khiết, ví dụ số hợp chấtvơ nguyên liệu đầu gây ngộ độc xúc tác Vì formaldehyde ăn mịn thép cacbon nên tất phần mà dung dịch formaldehyde qua phải làm thép chống gỉ Hơn tất ống dẫn nước ống dẫn khí phải làm kim loại nhằm SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ bảo vệ xúc tác bạc chống lại ngộ độc xúc tác Nếu nhiệt độ phù hợp suất thiết bị tăng đường kính thiết bị tăng Dưới sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất Formaldehyt xúc tác bạc hang BASF: Thiết bị bốc Thiết bị phản ứng Thiết bị trao đổi nhiệt Tháp hấp thụ Nồi tận dụng nhiệt Thiết bị làm lạnh Đun nhiệt SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ KhÝ th¶i Hơi nước Nước H i Khôngkhí Metanol Nước Formaldehyde 50 % Hình 1:Dây chuyền sản xuất Formalin theo CN BASF SVTH: Phạm Quang Page Bài tập trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ III • - - • • • Đánh giá đổi công nghệ năm gấn Đánh giá chung đổi thơng qua tiêu chí (T, H, I, O) Hai năm vừa qua, dây chuyền sản xuất Fomalin Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Việt Nam Yếu tố kỹ thuật (T) : Trong năm gần đây, Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Việt Nam tiến hành sửa chữa, nâng cấp nhiều thiết bị, máy móc cho dây chuyền sản xuất Formaldehyt Viện có đầu tư mạnh trang thiết bị đo – phan tích sản phẩm nhằm đưa thị trường sản phẩm Formaldehyt tốt Ngoài ra, năm vừa qua Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Việt Nam đầu tư xây dựng đội ngũ giáo sư, tiến sĩ, kỹ sư lớn mạnh cho công nghiên cứu xúc tác, quy trình vận hành để đưa biện pháp tốt để có sản phẩm tốt với chi phí thấp Cụ thể năm gần Viện Hóa Học Cơng Nghiệp đổi số yếu tố sau: Xây dựng đường ống dẫn nóng nhiệt từ phân xưởng dự án thuốc tuyển quặng vào phận bay Metanol nước để tận dụng nguồn nhiệt thừa từ xưởng thuốc tuyển, giảm chi phí lượng cho dây chuyền Lắp đặt them phận xử lý nguyên liệu đầu, cụ thể tách hợp chất vô lẫn nước methanol trước vào gia nhiệt, làm tăng tuổi thọ xúc tác bạc lên Yếu tố người (H) : Gần đây, Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Viêt Nam bổ sung thêm tiến sĩ, thạc sĩ, kỹ sư Cơng nghệ Hóa Học cho cơng nghiên cứu tìm giả pháp tối ưu để sản xuất Formaldehyt phù hợp với yêu cầu thị trường Và kỹ sư máy thiết bị hóa chất cho việc trì, bảo quản sửa chữa dây chuyền Yếu tố tổ chức (O) : Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Việt Nam áp dụng quy chế nghiêm ngặt lao động, an toàn lao động, hạn chế tối thiểu tình cố xảy ra, năm gần không để xảy cố đáng tiếc khiến dây chuyền ngừng hoạt động đột ngột, gây ảnh hưởng đến sản xuất Làm việc ca – kip giúp máy phân xưởng hoạt động trơn chu Phân xưởng chia khu vực, khu vực có đội trưởng, quản lý riêng, đảm bảo phận phân xưởng quan tâm, ý sát xao Yếu tố thông tin (I) : Vận dụng, nghiên cứu kỹ tài liệu, thực nghiệm từ công ty nước lĩnh vực chế xuất Formaldehyt xúc tác bạc Viện trọng Các update công nghệ hang BASF, phát lĩnh vực phận nghiên cứu công ty quan SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ tâm, phát triển Hàng năm, đại diện hang BASF ( nhà sản xuất dây chuyền sản xuất Formaldehyt dựa xúc tác bạc) Đánh giá tác động đổi đến khả cạnh tranh sản phẩm Nhờ đổi mang tính chất tận dụng nguồn lượng dư thừa từ phân xưởng khác Viện cải thiện chất lượng nguyên liệu đầu vào giúp cho tăng tuổi thọ xúc tác, mà giá thành sản phẩm Formaldehyt Viện Hóa Học Cơng Nghiệp có giá cạnh tranh thị trường Tăng tuổi thọ xúc tác gián tiếp mang lại ổn định cho dây chuyền công nghệ, dẫn đến tin tưởng nguồn cung sản phẩm đến khách hàng Nêu ưu nhược điểm cách khắc phục Các chi phí để đầu tư xây dung nhà máy sản suất Formaldehyde có suất khác nghiên cứu so sánh từ trình khác Các q trình có nguồn ngun liệu đầu vào giống Để tính tốn chi phí cho q trình thf ta cần phải tính tốn chi tiết vốn thích hợp để đầu tư, chi phí cho q trình sử chữa thiết bị, số người điều hành công việc chi phí trả lương cho cơng nhân, q trình biến đổi giá thị trường Tuy nhiên hiệu kinh tế cuối nhà máy phụ thuộc trước tiên vào công nghệ mà chi phí cho nguyên liệuMetanol Lợi nhuận thu từ formaldehyde phụ thuộc vào giá vật liệu thơ, mà theo tính tốn chiếm 80% tổng chi phí cho q trình sản xuất Điều đặc trưng trình BASF sản xuất dung dịch formaldehyde 50% có sử dụng hệ thống mà nhiệt từ thiết bị hấp thụ vận chuyển sử dụng cho thiết bị làm bay metanol nước Sơ đồ hoạt động trình khởi động q trình khởi động đơn giản khởi động làm việc nhanh chóng sau ngưng nghỉ sau có cố xảy Q trình BASF có vài điểm thuận lợi khác formaldehyde nhận từ q trình cho metanol lần qua líp xúc tác bạc Nếu cần dung dịch formaldehyde có nồng độ thấp ta sử dụng metanol thơ để thay cho metanol tinh khiết (nh trình bày phần công nghệ BASF) Việc khử axit trao đổi ION chưa thật thuận tiện Khí thải khơng gây vấn đề sử dụng làm nhiên liệu nhà máy điện để tạo SVTH: Phạm Quang Page Bài tập trình: Môn học Quản trị công nghệ nước…Xúc tác cần phải thay đổi khoảng 8÷12h để đem tái sinh hồn tồn mà hoạt tính thay đổi Ýt Sơ đồ làm việc BASF tích khí nhỏ, bề mặt tiếp xúc thấp vốn đầu tư cho trình thấp ba trình So sánh nhân tố kinh tế trình sản xuất formaldehyde Nhà máy Q trình chuyển hố hồn tồn(Q trình BASF) Q trình chuyển hố khơng hồn tồn chưng thu hồi Metanol Quá trình Formox Nguyên liệu Metanol :t/t 1.215 1.176 1.162 Nước :t/t 1.38 0.32 1.96 Mất mát xúc tác :g/t 0.07 0.05 135 Lượngxúctáctáisinh :kg/mẻ 170 200 Tiêu hao lượng: Điện 111 74 230 41 148 26 3.0 1.5 năng: KWh/t Nước làm lạnh (150C):m3/t Nước nhiệt:t/t :t/t Hơi nước:t/t :t/t 2.2 Hơi nước cho trình SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị cơng nghệ Nhận dược từ q trình:t/t 1.7 1.85 Từ khí thải 1.3 1.5 174.5 211.6 183.9 3.3 3.7 4.0 Chi phí Sản xuất:$/t :$/t Tổng vốn đầu tư:10 :106$ Cịn q trình chuyển hố khơng hồn tồn chưng thu hồi metanol, q trình có sử dụng thiết bị chưng cất cuối để chưng thu hồi metanol formaldehyde Theo bảng thống kê cho thấy q trình có sử dụng nhiều nước nước làm lạnh so với trình BASF Một số đặc trưng q trình chuyển hố khơng hồn tồn có lượng lớn nước đưa vào trực tiếp nguyên liệu ban đầuvà nhiệt độ phản ứng thấp so với trình BASF, điều cho ta lượng lớn khí hydro khí thải nhiệt lượng từ thành phần khí thải toả cỡ 2140KJ/m Mặt khác hệ thống lọc trao đổi ION làm tăng chi phí q trình Q trình formox sử dụng lượng khơng khí dư hỗn hợpvới metanol cung cấp vào u cầu Ýt 13mol khơng khí 1mol metanol nên hỗn hợp sử dụng cho trình chuyển hoá xúc tác hỗn hợp dễ cháy Với việc tái sử dụng khí thải người ta điều chỉnh thể tích khí phản ứng làm cho thời gian tiếp xúc với xúc tác lớn 3÷3.5 lần so với q trình xúc tác bạc Mặt khác điều làm cho trình điều tiết dịng chảy khí dễ dàng Tuy nhiên q trình khơng thuận lợi chỗ khí thải q trình khơng thể đốt cháy ddiều gây ảnh hưởng đến môi trường, phải đầu tư thiết bị xử lý khí thải Để ô nhiễm không khí trinh formox phải đốt lượng khí thải với nhiên liệu có chưá hợp chất lưu huỳnh kết hợp với trình sản xuấ nước Q trình có SVTH: Phạm Quang Page 10 Bài tập q trình: Mơn học Quản trị công nghệ thuận lợi phản ứng thực nhiệt độ thấp, điều cho phép xúc tác thể độ chọn lọc cao nước tạo đơn giản Tất điều cho thấy trình dễ điều chỉnh Sơ đồ thiết kế cho nhà máy nhỏ cỡ vài nghìn tấn, cơng nghệ formox sử dụng nhiều nước giới Qua phân tích so sánh q trình sản xuất formaldehyde thấy thiết bị phản ứng dùng xúc tác bạc có suất lớn, chế độ tự nhiệt nên thời gian mở máy nhanh nhạy với thay đổi thông số đầu vào, thiết bị phản ứng ln có phận đốt nóng điện để mở máy Cơng nghệ xúc tác bạc tiến hành nhiệt độ cao nên hiệu suất thấp đặc biệt công nghệ BASF, bù vào ngồi ưu điểm kỹ thuật phản ứng, làm việc với nồng độ metanol cao hỗn hợp phản ứng thiết bị cơng nghệ có kích thước nhỏ dó tiêu hao lượng vố đầu tư thấp hơn, ngồi khí thải có khối lượng bé tự cháy nên sử dụng để đốt tạo chống ô nhiễm môi trường Do đặc điểm nói điều kiện kinh tế Việt Nam nên ta chọn công nghệ BASF để sản xuất formalin xúc tác bạc SVTH: Phạm Quang Page 11 ... Page Bài tập trình: Môn học Quản trị công nghệ - Thực nhiệm vụ khoa học – công nghệ, dịch vụ khoa học – công nghệ với tổ chức, cá nhân nước nước; - Tư vấn cho đơn vị kinh tế ngành khoa học kỹ... xúc tác bạc Viện trọng Các update công nghệ hang BASF, phát lĩnh vực phận nghiên cứu công ty quan SVTH: Phạm Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị công nghệ tâm, phát triển Hàng năm, đại... Quang Page Bài tập q trình: Mơn học Quản trị công nghệ bảo vệ xúc tác bạc chống lại ngộ độc xúc tác Nếu nhiệt độ phù hợp suất thiết bị tăng đường kính thiết bị tăng Dưới sơ đồ công nghệ dây chuyền