Bộ công thương Trường đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TPHCM Tiểu luận Qui trình sản xuất phân ure Mục lục Khái quát phân ure Qui trình sản xuất phân ure Tiêu chuẩn phân ure Tài liệu tham khảo Khái quát phân ure • • • Urê có cơng thức phân tử CON2H4 (NH2)2CO Tên quốc tế Diaminomethanal Ngoài urê biết với tên gọi carbamide có màu trắng, dễ hòa tan nước, trạng thái tinh khiết urê không mùi hầu hết mẫu urê có độ tinh khiết cao có mùi khai Bảng 2.1: Thành phần đặc tính urê Tên thành phần Tỉ trọng d, g/ cm Giá trị 13,230 Dạng tinh thể dạng bề Dạng kim, lăng trụ, tứ giác Điểm nóng chảy, C 132,7 Chỉ số khúc xạ 1,484; 1,602 Năng lượng hình thành tự 25 C, J/mol -197,15 Nhiệt nóng chảy, J/g 251 Nhiệt hòa tan nước, J/g 243 Nhiệt kết tinh, dịch ure nước 70%, J/g 460 81% (20 C) Độ ẩm tương đối 73% (30 C) Nhiệt riêng, J/Kg.K   ở0 C 1439 50 C 1,661 100 C 1,887 150 C 2,10 Hàm lượng Nito 46,6% N • • • • • Urê dùng bón cho trồng dạng rắn, dạng lỏng tưới gốc sử dụng phân phun qua số loại trồng Khi sử dụng urê không gây tượng cháy nổ nguy hiểm cho người sử dụng môi trường chung quanh (Nitrat Ammonium dễ gây cháy nổ) Với hàm lượng đạm cao, 46%, sử dụng urê giảm bớt chi phí vận chuyển, cơng lao động kho bãi tồn trữ so với sản phẩm cung cấp đạm khác Việc sản xuất urê thải chất độc hại cho mơi trường Khi sử dụng cách, urê làm gia tăng suất nông sản tương đương với loại sản phẩm cung cấp đạm khác Qui trình sản xuất phân ure • Gồm cơng đoạn sau cơng đoạn nén CO2 Tổng hợp ure thu hồi NH3-CO2 cao áp Phân hủy cacbanmate thu hồi NH3-CO2 trung thấp áp Cô đặc Tạo hạt ure Xử lý nước thải 2.1 công đoạn nén CO2 CO2 bảo hòa nước Nước ngưng + O2 bình tách 20- V- 2017 Máy nén ly tâm cấp Cấp nén Cấp nén CO2 157 bar Cấp nén Cấp nén Ghi • Máy nén ly tâm bao gồm có cấp trung gian chia làm vùng nén thấp áp cao áp Sau cấp trang bị thiết bị làm mát thiết bị tách với mục đích để làm nguội tách lỏng dòng khí Nhiệt độ cửa hút cấp nén thứ khống chế để tránh tượng hóa rắn CO2 Phần nước ngưng bình tách trung gian đưa hệ thống thải lỏng Lưu lượng thải lỏng khống chế van điều khiển mức 2.2 Tổng hợp urê thu hồi NH3 - CO2 cao áp: • • Urê tạo thành qua phản ứng tổng hợp từ NH3 (lỏng) CO2 (khí) tháp tổng hợp urê R-1001 NH CO2 phản ứng tạo thành ammonicacbamat, phần ammonicacbamat tách nước tạo thành urê Các phản ứng xảy sau: NH3 + CO2 NH2COONH4 NH2COONH4 (NH2)2CO + H2O Trong điều kiện phản ứng T = 188-190 0C, P = 152 – 157 barg Phản ứng thứ xảy nhanh chóng hồn tồn, phản ứng thứ hai xảy chậm nên định vận tốc phản ứng 2.3 Phân hủy cacbanmate thu hồi NH3 - CO2 trung & thấp áp • Làm urea thu hồi khí xảy hai giai đoạn giảm áp suất sau: Giai đoạn áp suất 18,5 barg Dung dịch với hàm lượng CO2 thấp từ đáy thiết bị stripper E-1001 giản nở đến áp suất 18,5 barg vào phần thiết bị phân huỷ trung áp Thiết bị chia thành phần chính: Bình tách đỉnh V-1002 Thiết bị phân huỷ kiểu màng ống E-1002A/B Bình chứa dung dịch urea Z-1002 • • • • • • Từ phía vỏ thiết bị đặc chân khơng sơ E-1004, pha hỗn hợp đưa vào thiết bị ngưng tụ trung áp E-1006, CO2 hấp thụ gần hoàn toàn nhiệt ngưng tụ lấy nhờ nước làm mát từ thiết bị ngưng tụ Amonia E-1009 Từ E -1006 pha hỗn hợp chảy vào tháp hấp thụ trung áp T-1001, pha khí tách vào phận tinh chế Đây tháp hấp thụ kiểu chuông (bell) hấp thụ CO2 tinh chế NH3 • Các đĩa nạp liệu dòng hồi lưu NH3 sạch, để cân lượng vào cột để tách CO2 H2O có dòng khí NH3 khí trơ bay lên • NH3 hồi lưu lấy từ bồn chứa amonia V-1005 đưa vào cột bơm tăng áp amonia P-1005 • Phân hủy cacbanmate thu hồi • Dung dịch với hàm lượng CO2 NH3 - CO2 áp suất barg thấp khỏi thiết bị phân hũy trung áp giản nở đến áp suất barg vào phần thiết bị phân hủy thấp áp Thiết bị chia thành phần chính: • • • Bình tách đỉnh V-1003 Thiết bị phân hủy kiểu màng ống E-1003 Bình chứa dung dịch urea Z-1003 • Khí khỏi V-1003 trước tiên trộn với phận tinh chế tháp chưng T-1002, sau đưa vào phía vỏ thiết bị gia nhiệt sơ amonia cao áp E-1007, chúng ngưng tụ riêng phần • Dòng phía vỏ E-1007 đưa vào thiết bị ngưng tụ thấp áp E-1008, NH CO2 lại ngưng tụ hồn tồn • • • Dung dịch cácbonát khỏi E-1008 thu hồi vào bồn chứa dung dịch cácbonát V-1006 Một phần nhỏ dung dịch cácbonát thấp áp làm dòng hồn lưu phận tinh cất tháp chưng T-1002 Bồn V-1006 trang bị tháp rửa khí trơ thấp áp T-1004 để giúp điều khiển áp suất giai đoạn thu hồi thứ T-1004 nối với phần E-1012, nơi mà nước làm mát cung cấp để lấy nhiệt hấp thu 2.3 Cơ đặc • • • • Dung dịch urea khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp giản nở tới áp suất 0,33 bar vào phần thiết bị cô đặc chân không sơ Pha hỗn hợp khỏi phía ống E-1014 vào bình tách chân khơng khí lỏng thứ V-1014, từ lần tách nhờ hệ thống chân không thứ PK-1003 nhờ trọng lực urê nóng chảy khoảng 95% vào đáy thiết bị cô đặc chân không thứ hai E-1015 ,hoạt động áp suất 0,03 bar Hơi bão hòa áp suất 3,4 barg cung cấp vào phía vỏ E-1015 để cô đặc urê chảy ống Pha hỗn hợp khỏi phía ống E-1015 vào bình tách chân khơng khí – lỏng thứ hai V-1015, từ nước tách nhờ hệ thống chân khơng thứ hai PK-1004, urê nóng chảy (khoảng 99,75%) đưa tới tháp tạo hạt 2.4 tạo hạt ure • • • • • Urea nóng chảy khỏi bình chứa Z-1015 đưa đến vòi phun tạo hạt Z-1009 bơm ly tâm P-1008 Hạt urea nóng chảy từ vòi tạo hạt rơi dọc theo tháp tạo hạt gió tự nhiên Z-1008, đóng rắn làm lạnh tiếp xúc với dòng khơng khí ngược chiều Urea tập trung đáy tháp tạo hạt cào quay hình nón, chúng rơi vào băng tải tháp tạo hạt N-1001 Sàng Z-1012, phía N-1001 loại bỏ urea vón cục, urea đươc xả trực tiếp hòa tan bồn chứa urea kín TK-1003 thơng qua băng tải tuần hoàn urea N-1002 Cuối sản phẩm urea đưa tới giao diện băng tải sản phẩm N-1003 N-1003 trang bị cầu cân đơn nhạy W-1001 2.4 Xử lý nước thải: • Cụm cung cấp điều kiện để xử lý nước nhiễm NH3- CO2 urea từ hệ thống chân không, để thu nước ngưng q trình khơng chứa NH3 – CO2 – Urea đưa tới Xưởng Phụ Trợ 3.Tiêu chuẩn phân ure • Theo tiêu chuẩn TCVN 2619:2014 • • Bao bì: • Phân ure chứa bao làm từ polypropylen, bên có tráng lớp polyethylen có thêm lớp bao bì làm từ polyethylen để đảm bảo giữ độ ẩm chịu lực, không bị rách vận chuyển Nhãn: • Phân ure phải ghi nhãn theo qui định hành: • • • • • • • Tên sản phẩm Tên/tên viết tắc/ nhãn hiệu nhà sản xuất Ngày sản xuất hạn sử dụng Khối lượng tịnh Hàm lượng nito biuret độ ẩm Hướng dẫn sử dụng, bảo quản Cảnh báo an toàn Tài liệu tham khảo 4.1: công nghệ sản xuất nhà máy đạm Phú Mỹ 4.2 TCVN 2619:2014 ...Mục lục Khái quát phân ure Qui trình sản xuất phân ure Tiêu chuẩn phân ure Tài liệu tham khảo Khái quát phân ure • • • Urê có cơng thức phân tử CON2H4 (NH2)2CO Tên quốc tế Diaminomethanal... chuyển Nhãn: • Phân ure phải ghi nhãn theo qui định hành: • • • • • • • Tên sản phẩm Tên/tên viết tắc/ nhãn hiệu nhà sản xuất Ngày sản xuất hạn sử dụng Khối lượng tịnh Hàm lượng nito biuret độ ẩm... với sản phẩm cung cấp đạm khác Việc sản xuất urê thải chất độc hại cho mơi trường Khi sử dụng cách, urê làm gia tăng suất nông sản tương đương với loại sản phẩm cung cấp đạm khác 2 Qui trình sản