Báo cáo Thực tập quá trình thiết bị tại Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên Phân bón Dầu khí Cà Mau

n nở tới áp suất 1.95 MPa (G) và đi vào phần trên thiết bị phân hủy trung áp. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính: Bình tách đỉnh S06102, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi vào bó ống. Thiết bị phân hủy kiểu màng trong ống E06102 A/B, ở đây cacbamat được phân hủy và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi 0.55 MPa (G) (ở phía vỏ của phần trên E06102 A) và làm lạnh trực tiếp nước ngưng hơi từ bình tách nước ngưng hơi cho stripper S06109, ở áp suất khoảng 22 barg (ở phía vỏ của phần dưới E06102 B). Bình chứa dung dịch urê T06122, bình này tập trung dung dịch urê đã được tinh khiết ở giai đoạn 1 có nồng độ 60 – 63% khối lượng. Các khí không ngưng chứa không khí thụ động từ cụm cao áp sẽ được đưa vào đáy T06122 để thụ động hóa bề mặt đồng thời là tác nhân cho stripping. Khí giàu NH3 và CO2 ra khỏi đỉnh bình tách (S06102) được đưa vào phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ (E06104), ở đó khí được hấp thụ riêng phần trong dung dịch cacbonat đến từ cụm thu hồi thấp áp. Tổng nhiệt tạo thành từ phía vỏ, do ngưng tụ/hấp thụ/phản ứng của các chất, được dùng để bốc hơi dung dịch urê đến từ giai đoạn làm sạch thứ hai đến nồng độ 80 – 85% khối lượng, do đó cho phép tiết kiệm đáng kể hơi thấp áp ở giai đoạn cô đặc chân không thứ nhất. Từ phía vỏ của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E06104, pha hỗn hợp được đưa vào thiết bị ngưng tụ trung áp E06106, tại đây CO2 được hấp thụ gần như hoàn toàn và nhiệt ngưng tụ/phản ứng được lấy đi nhờ nước làm mát. Từ E06106, hỗn hợp pha chảy vào tháp hấp thụ trung áp C06101, ở đây pha khí tách ra sẽ đi vào bộ phận tinh chế. Đây là tháp hấp thụ kiểu đĩa chóp và xảy ra hấp thụ CO2 và tinh chế NH3. Các đĩa được nạp liệu bằng dòng hồi lưu ammonia sạch, để cân bằng năng lượng vào cột, và để tách CO2 và H2O có trong dòng khí NH3 và khí trơ bay lên. NH3 hồi lưu được lấy từ bồn chứa ammonia T06105 và được đưa vào cột bằng bơm tăng áp ammonia P06105 A/B. Dòng khí chứa NH3 bão hòa, khí trơ với vài ppm CO2 (20 – 100 ppm) ra khỏi đỉnh bộ phận tinh chế, được ngưng tụ riêng phần trong thiết bị ngưng tụ ammonia E06109. Từ đây dòng 2 pha được đưa vào bồn chứa ammonia T06105. Dòng không ngưng bão hòa ammonia rời T06105 bay dọc trong tháp thu hồi ammonia C06105, ở đây một lượng ammonia được ngưng tụ nhờ dòng ammonia lỏng đến từ giao diện của xưởng urê. Dòng khí rời đỉnh C06105 đi vào tháp hấp thụ ammonia trung áp E06111, ở đây hàm lượng ammonia được giảm triệt để nhờ dòng dung dịch ammonia loãng ngược chiều hấp thụ khí ammonia. Khi ammonia trong pha khí được hấp thụ, nhiệt tạo thành sẽ làm tăng nhiệt độ của dòng lỏng đi xuống, do đó làm cản trở sự hấp thụ tiếp tục ammonia. Để duy trì nhiệt độ thích hợp, một dòng nước làm mát được cung cấp ở phía vỏ của E06111. Tháp rửa khí trơ trung áp C06103, được nối vào phần trên của E06111, gồm 3 đĩa van, ở đây khí trơ được rửa lần cuối bằng nước sạch. Hàm lượng ammonia trong dòng khí bay lên nhỏ do đó nhiệt độ ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt hấp thụ. Cuối cùng khí trơ được thu gom vào ống khói. Từ đáy của E06111, dung dịch NH3 – H2O được tuần hoàn lại tháp hấp thụ trung áp C06101 bằng bơm P06107 A/B. Bơm này còn có dòng tuần hoàn dung dịch ammonia loãng tới phần trên của E06111. Dòng ra khỏi đáy C06101 được tuần hoàn bằng bơm dung dịch cacbonat cao áp P06102A/B về cụm thu hồi tổng hợp. Giai đoạn làm sạch và thu hồi thứ hai ở áp suất 0.4 MPa (G) Dung dịch với hàm lượng CO2 rất thấp ra khỏi đáy thiết bị phân hủy trung áp được giãn nở đến áp suất 0.4 MPa (G) và đi vào phần trên của thiết bị phân hủy thấp áp. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính: Bình tách đỉnh S06103, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi vào bó ống Thiết bị phân hủy kiểu màng ống E06103, ở đây cacbamat được phân hủy và nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ hơi thấp áp bão hòa 0.55 MPa (G). Bình chứa dung dịch urê T06103, bình này thu gom dung dịch urê đã được tinh chế giai đoạn 2 có nồng độ 69 – 71% khối lượng. Khí ra khỏi S06103 trước tiên được trộn với hơi từ cụm xử lý nước ngưng công nghệ, và sau đó được đưa vào phía vỏ của thiết bị gia nhiệt sơ bộ ammonia cao áp E06107, ở đây chúng được ngưng tụ riêng phần. Nhiệt ngưng tụ được thu hồi ở phía ống để gia nhiệt sơ bộ ammonia lỏng cao áp (nạp liệu vào tháp tổng hợp urê). Dòng phía vỏ của E06107 được đưa vào thiết bị ngưng tụ thấp áp E06108, ở đây hơi NH3 và CO2 còn lại được ngưng tụ hoàn toàn. Nhiệt ngưng tụ được lấy đi nhờ nước làm mát ở phía ống. Dung dịch cacbonat ra khỏi E06108 được thu hồi vào bồn chứa dung dịch cacbonat T06106. Từ đây dung dịch cacbonat được tuần hoàn về đáy tháp hấp thụ trung áp C06101 bằng bơm P06103A/B qua phía vỏ của thiết bị cô đặc sơ bộ E06104 và sau đó qua thiết bị ngưng tụ trung áp E06106. Một phần nhỏ dung dịch cacbonat thấp áp cũng được dùng làm dòng hồi lưu vào phần tinh chế của tháp chưng T06106. Khí ra khỏi đỉnh của T06106 sẽ đi vào phần dưới của tháp rửa khí trơ thấp áp C06104 để giúp điều khiển áp suất của giai đoạn thu hồi thứ hai. C06104 được nối với phần trên của E06112, nơi mà nước làm mát được cung cấp để lấy nhiệt hấp thụ. Cụm cô đặc urê Để có thể tạo hạt urea cần cô đặc dịch urê tới khoảng 96% khối lượng. Bước này được thực hiện bởi giai đoạn cô đặc chân không. Dung dịch urê ra khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp với nồng độ 69 – 71% khối lượng trước tiên đi vào phần ống của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ E06104. Sau đó được bơm P06106 đưa tới thiết bị cô đặc chân không E06114. Cả hai thiết bị trên đều hoạt động ở áp suất 0.033 MPa (A). Trước khi đi vào E06114 dịch urea từ bơm P06106 A/B được trộn với dịch urê tuần hoàn từ cụm tạo hạt. Dung dịch urê ra khỏi đáy thiết bị phân hủy thấp áp được giãn nở tới áp suất 0.033 MPa (A) và đi vào phần trên của thiết bị cô đặc chân không sơ bộ. Thiết bị này được chia thành 3 phần chính: - Bình tách đỉnh S06104, ở đây khí nhẹ được tách ra trước khi dung dịch đi vào bó ống. Hơi được tách ra nhờ hệ thống chân không Z06105. - Thiết bị cô đặc kiểu màng E06104, ở đây lượng nhỏ cacbamat còn lại được phân hủy và nước được bốc hơi. Nhiệt được cung cấp nhờ ngưng tụ riêng phần (phía vỏ) khí đến từ thiết bị phân hủy trung áp. - Bình chứa lỏng ở đáy T06124, ở đây dung dịch urê được thu hồi có nồng độ khoảng 80 – 85% khối lượng. Dung dịch urê ra khỏi bình chứa T06124 nhờ bơm dung dịch urê P06106A/B bơm vào đáy thiết bị cô đặc chân không thứ nhất E06114. Thiết bị này hoạt động bằng với áp suất làm việc của thiết bị tiền cô đặc chân không E06104 (tức là 0.033 MPa (A)). Hơi bão hòa áp suất 0.34 MPa (G) được cung cấp vàp phía vỏ E06114 để cô đặc dung dịch urê chảy trong ống. Hỗn hợp sau khi đi ra khỏi E06114 sẽ đi vào thiết bị tách chân không khí/lỏng S06114, tại đây hơi một lần nữa được tách ra bởi hệ thống chân không Z06105. Ra khỏi hệ thống chân không dịch urê có nồng độ khoảng 96% khối lượng được đưa sang cụm tạo hạt bằng bơm P06108 A/B. Cụm xử lý nước ngưng công nghệ. Công đoạn này cung cấp các điều kiện để xử lý nước nhiễm NH3 – CO2 và urê từ hệ thống chân không, để thu được nước ngưng quá trình hầu như không chứa NH3 – CO2 – urê có thể đưa đưa sang xưởng phụ trợ và xưởng tạo hạt Nước ngưng công nghệ chứa NH3, CO2 và urê từ các hệ thống chân không, được tập trung trong bồn chứa nước ngưng công nghệ T06102.Từ đây nước ngưng công nghệ được bơm bằng bơm P06114A/B vào phần trên của tháp chưng C06102. Trước khi vào cột, nước ngưng công nghệ được gia nhiệt bởi chính dòng nước ngưng đã được làm sạch ra khỏi đáy tháp chưng và qua thiết bị trao đổi nhiệt E06116. Tháp chưng C06102 gồm 55 đĩa và được chia thành 2 phần chính bằng một đĩa ngăn được đặt giữa đĩa thứ 35 và 36 (tính từ đáy). Điều kiện công nghệ của cột: Áp suất đỉnh: 0.42 MPa (G) Nhiệt độ đỉnh: 1300C Nước ngưng từ đĩa ngăn được bơm bằng bơm ly tâm P06115A/B vào thiết bị thủy phân urê R06102, ở đây có các điều kiện công nghệ thích hợp cho phân hủy urê thành CO2 và NH3. Thiết bị R06102 hoạt động giống như một thiết bị phản ứng và dòng hơi được đưa vào để cung cấp đủ nhiệt phân hủy urê. Điều kiện công nghệ của quá trình thủy phân: Áp suất: 3.43MPa (G) Nhiệt độ: 2350C Hơi ở hàng rào: nhiệt độ 3700C, áp suất 3.82 MPa (G) Hơi từ thiết bị thủy phân cũng như hơi từ đỉnh của tháp chưng C06102 được đưa vào phía vỏ ống của thiết bị tiền gia nhiệt ammonia E06107 ở cụm thấp áp. Nước ngưng đã được thủy phân ra khỏi đáy R06102, sau khi giảm nhiệt độ khi đi qua thiết bị gia nhiệt sơ bộ cho thủy phân E06118, đi vào tháp chưng ngay dưới đĩa ngăn, ở đây xảy ra quá trình stripping lần cuối NH3 và CO2. Hơi LMP (0.55 MPa (G)) được phun trực tiếp vào đáy cột để cung cấp năng lượng cần thiết cho stripping. Nước ngưng quá trình đã làm sạch rời đáy cột ở 1570C được làm lạnh tới 450C nhờ: Gia nhiệt sơ bộ cacbonat cao áp trong E06113. Gia nhiệt sơ bộ dòng nạp liệu tháp chưng cất trong E06116. Làm lạnh lần cuối tại E06123. Các chất ô nhiễm (NH3 – CO2 – urê) trong nước sau xử lý được giảm xuống còn vài ppm và dễ dàng được tận dụng lại. Trong quá trình khởi động và khi gặp sự cố, nước ngưng đã xử lý được tuần hoàn về bồn nước ngưng quá trình T06125, cho tới khi nó chỉ còn chứa vài ppm NH3 và urê. Các thiết bị chính Máy nén CO2 và các bơm cao áp Máy nén CO2 K06101 Chức năng: Máy nén CO2 K06101 được đặt giữa bình tách nước ngưng tại đầu hút và tháp phản ứng. Nó nhận khí CO2 từ bình tách tại đầu hút ở áp suất 0.15MPa (A) và tăng áp suất của khí CO2 lên một mức độ mà có thể nạp vào tháp phản ứng. Vận hành: Dưới điều kiện công nghệ bình thường, khí CO2 phải đạt được áp suất khoảng 15.7 MPa (A) để nạp vào tháp phản ứng. Để đạt được mức áp suất này, cần phải có máy nén 4 cấp. Sau mỗi cấp của máy nén, khí CO2 được đưa qua bộ làm lạnh trung gian, tại đây dòng CO2 được làm lạnh và hơi nước còn lại được ngưng tụ và tách ra trong bình tách trung gian. Nhiệt độ của dòng CO2 tại đầu hút của cấp 4 được điều khiển bằng TIC với nước làm mát để tránh sự ngưng tụ có thể gây hỏng máy nén nếu nhiệt độ của dòng khí giảm dưới 450C. Sau cấp 4 của máy nén khí CO2 được nạp vào tháp phản ứng urea. Máy nén khí thụ động cho Stripper K06102 Chức năng: Máy nén khí thụ động K06102A/B, bình thường nó được đặt gần Stripper và đầu xả được kết nối trực tiếp vào đáy Stripper để thụ động hóa bề mặt bên trong Stripper. Vận hành: Máy nén khí thụ động hút không khí từ môi trường và đưa khoảng 54Nm3/h vào đáy của Stripper tại áp suất 15.7 MPa (G). Bơm cao áp ammonia P06101 A/B Chức năng: Bơm cao áp ammonia P06101 A/B là loại bơm ly tâm tốc độ cao, dẫn động bằng môtơ điện, và được thiết kế để bơm dịch ammonia lỏng lên áp suất khoảng 22.9 MPa (G) vào tháp phản ứng R06101 thông qua ejector J06101. Vận hành: Bơm cao áp ammonia P06101 A/B nhận dịch ammonia lỏng từ bơm tăng áp ammonia P06105 A/B và đưa vào tháp phản ứng dưới thiết bị điều khiển dòng (142m3/h tại 390C). Dòng nhỏ nhất đi qua bơm P06101 A/B được duy trì bằng bộ điều khiển lưu lượng được lắp đặt tại cửa hút của bơm, nó sẽ tác động lên các van tuần hoàn tương ứng để đưa Ammonia từ đầu xả bơm trở về bồn ammonia T06105. Bơm được thiết kế cho dòng ammonia và nó không thể dùng nước để kiểm tra/chạy thử để tránh quá áp ở đầu xả bơm. Bơm cacbonat cao áp P06102 A/B Chức năng: Chức năng của nó là để tuần hoàn dịch cacbamat từ tháp hấp thụ MP C06101 đến cum cao áp HP thông qua thiết bị ngưng tụ cacbamat E06105 A/B. Vận hành: Chất lỏng được hút từ đáy của tháp hấp thụ C06101 và chuyển tới Z06119/E06105 A/B thông qua E06113 (Tube side). Bơm P06102 là dạng bơm ly tâm áp suất cao và dẫn động bằng môtơ điện. Dòng nhỏ nhất qua bơm được điều khiển bằng một bộ điều khiển lưu lượng tác động lên van tuần hoàn. Vật chất tiếp xúc với chất lỏng trong bơm là AISI 316 L. Nhiệt độ của chất lỏng được điều khiển tại dòng vào của C06101 thông qua E06106 để tránh sự kết tinh. Áp suất đầu xả của bơm khoảng 15.4 MPa (G). Cụm cao áp Tháp phản ứng R06101 Chức năng: Tháp phản ứng R06101 có thể tích thiết kế đủ để giữ một thời gian lưu cần thiết cho dịch cacbamat tách nước để tạo thành urea. Tháp phản ứng được thiết kế với 17 đĩa lỗ. Chức năng của các đĩa để ngăn dòng khí CO2 đi lên phần trên của tháp mà phải phản ứng ngay với NH3 tại phần dưới của tháp phản ứng và ngăn chặn sự tuần hoàn sản phẩm bên trong tháp với những sản phẩm có tỷ trọng riêng cao hơn được sinh ra và tăng dần tại phần trên của tháp phản ứng. Vận hành: Để đạt được sự vận hành đúng, tỉ lệ các chất phản ứng vào tháp phải được giữ ổn định; quá trình phản ứng sẽ được đảm bảo ở đó nhiệt độ, tỉ số mol, hệ số chuyển hóa và sản phẩm sinh ra là không đổi. Nhiệt độ tương ứng tại đáy và đỉnh trong suốt điều kiện vận hành của tháp phải không nhỏ hơn 175 – 1790C và 188 – 1900C. Tháp phản ứng phải được gia nhiệt đến 1600 C với hơi nước trước khi gia áp với hơi ammonia như được đề cập trong quy trình chuẩn bị khởi động (start-up). Trong suốt quá trình gia nhiệt, phải tránh sự thay đổi nhiệt độ quá lớn để ngăn chặn sự giản nở phá hỏng các mối hàn của lớp lót bên trong. Các thiết bị kiểm tra rò rỉ (weep holes) được cung cấp dọc theo thành thiết bị tháp phản ứng để kiểm tra sự rò rĩ bên trong của các lớp lót chống ăn mòn.. Nếu phát hiện có sự rò rỉ qua các weep holes cần phái dừng hệ thống ngay lập tức. Để bảo vệ tháp phản ứng, trong trường hợp áp suất tăng đột ngột, một hệ thống Interlock được cung cấp để dừng dòng nạp liệu vào tháp. Ejector J06101 Chức năng: Dịch tuần hoàn được đưa trở lại từ bình tách cacbamat S06101 tới tháp phản ứng R06101. Bởi vì dung dịch có áp suất nhỏ hơn so với áp suất của tháp phản ứng, nó không thể nạp vào tháp phản ứng. Năng lượng dự trữ của áp suất dư trong dòng ammonia vào tháp phản ứng được sử dụng để tăng áp cho dòng tuần hoàn đến một mức mà có thể nạp vào tháp phản ứng. Ejector là nơi mà dịch cacbamat và ammonia kết hợp với nhau và sau đó nạp vào tháp. Vận hành: Bộ điều khiển áp suất được lắp đặt phía trước ejector để điều chỉnh kim phun của ejector. Giá trị vận hành của bộ PIC khoảng 21.9 MPa (G). Lượng cacbamat được hút bởi ejector phụ thuộc vào: lượng lưu dòng tạo động lực, áp suất của dòng động lực và độ chênh áp giửa đáy tháp phản ứng và bình tách Carbamate. Nếu mức trong bình tách S06101 tăng, mức bình thường có thể phục hồi như sau: Tăng từ từ áp suất NH3 tại đầu hút ejector tác động lên bộ điều khiển áp suất hoặc giảm độ chênh áp giữa R06101 và S06101 bằng cách mở một ít (3 – 5%) tại đường dịch ra tháp phản ứng. Sự tăng tạm thời áp suất của S06101 và bộ điều khiển áp suất cũng dẫn đến sự giảm mức của bình tách cacbamat. Bình tách cacbamat S06101 Chức năng: Chức năng của nó là để tách chất lỏng từ chất khí và duy trì một cột lỏng cho ejector J06101. Khi mức trong S06101 tăng, cần phải điều khiển J06101 đúng cách, để duy trì mức thấp nhất có thể trong thiết bị này, bằng cách tăng lượng cacbamat tuần hoàn thông qua ejector J06101. Vận hành: Dòng 2 pha, đến từ thiết bị ngưng tụ cacbamat thứ 2 E06105 A/B, được chia tách thành 2 pha lỏng và hơi. Hơi được xả từ đỉnh bằng van điều khiển áp suất với giá trị setpoint khoảng 14.4 MPa (G); chất lỏng từ đáy đi đến J06101. Stripper E06101 Chức năng: Stripper E06101 nhận dịch công nghệ từ tháp phản ứng R06101. Dòng công nghệ được gia nhiệt bằng hơi để chuyển đổi (phân giải) cacbamat thành NH3 và CO2, và thu hồi lượng ammonia dư từ dung dịch. Dịch urê rời khỏi đáy của Stripper và chuyển đến thiết bị phân giải trung áp. Lượng khí NH3 và khí CO2 thoát ra từ đỉnh được đưa đến thiết bị ngưng tụ cacbamat E06105 A/B. Vận hành: Nhiệt độ của dịch urê rời khỏi Stripper được giữ tối thiểu 2040C và tối đa 2060C bằng cách thay đổi áp suất của hơi nước tại vỏ stripper (thông thường nó được giữ khoảng 2.17 MPa (G)). Ở điều kiện này khoảng 80% lượng cacbamat chứa trong dung dịch được phân giải. Thiết bị tiền gia nhiệt cacbonat E06113 Chức năng: Thiết bị tiền gia nhiệt cacbonat E06113 gia nhiệt cho dịch cacbonat đến từ P06102 A/B sau đó nó di chuyển đến thiết bị ngưng tụ cacbamat E06105 A thông qua bộ trộn cacbamat Z06119. Nhiệt được thu hồi bằng dòng nước ngưng để sản xuất hơi LMP trong E06105 A. Vận hành: Thiết bị tiền gia nhiệt cacbonat E06113 nhận dịch cacbonat từ bơm cacbonat cao áp P06102 A/B. Dịch cacbonat trước khi chuyển vào thiết bị ngưng tụ cacbamat E06105 A, được gia nhiệt bằng steam condensate đến từ bơm nước ngưng P06120 A/B. Thiết bị ngưng tụ cacbamat E06105A/B Chức năng: Để ngưng tụ lượng hơi đi ra từ đỉnh stripper đến các ống bên trong thiết bị ngưng tụ. Chúng được trộn với dịch cacbonat từ cụm trung áp để sản xuất hơi trung thấp áp bảo hòa (LMP) tại vỏ E06105A và hơi thấp áp bảo hòa (LP) tại vỏ E06105B bằng nhiệt ngưng tụ. Vận hành: Hơi từ đỉnh Stripper được trộn bên trong bộ trộn cacbamat Z06119 bằng dịch cacbonat đến từ P06102 A/B, sau đó được nạp vào thiết bị ngưng tụ cacbamat thứ nhất E06105A, tại đây hơi được ngưng tụ. Trong thiết bị ngưng tụ cacbamat thứ hai E06105B, hơi được ngưng tụ hoàn toàn (trừ một lượng nhỏ khí trơ không ngưng) và được tuần hoàn quay về tháp phản ứng bằng ejector J06101. Ở ngoài vỏ của thiết bị này (tại đây mức của nước ngưng được điều khiển bằng hệ thống phân vùng để chắc chắn rằng chỉ thị nhỏ nhất 60%), nhiệt của quá trình ngưng tụ được dung để sản xuất hơi bảo hòa tại các áp suất khác nhau, và được chia làm 2 loại như sau: Hơi LMP bảo hòa (thiết bị ngưng tụ thứ nhất) áp 0.55 Mpa (G) và nhiệt độ 1620C. Hơi LP bảo hòa (thiết bị ngưng tụ thứ hai) áp 0.34 MPa (G) và nhiệt 1470C. Cụm trung áp Thiết bị phân giải trung áp E06102 A/B (gắn với S06102/T06122) Chức năng: Chức năng của nó là để phân giải lượng cacbamat còn lại trong dịch ra khỏi stripper để tăng nồng độ urê trong dung dịch rời khỏi đáy của thiết bị thu giữ trung áp T06122. Phản ứng này yêu cầu nhiệt và được cung cấp bởi dòng hơi ngưng tụ ra khỏi thiết bị tách hơi ngưng tụ stripper ở nhiệt độ 2190C tại bộ phận dưới của vỏ E06102B và bằng hơi LMP ở 1630C và áp suất 0.55 Mpa (G) phần trên của vỏ E06102A. Một thiết bị (ferrule) được lắp đặt ở phần trên cuối mổi ống để phân phối dạng màng lỏng dung dịch bên trong các ống. Vận hành: Nhiệt độ vận hành ở đáy của dịch công nghệ được giới hạn bởi nồng độ của dung dịch urê ra khỏi thiết bị phân giải trung áp.. Tỉ lệ phần trăm ammonia ở đáy là 6 – 8% khối lượng, CO2 là 1 – 2% khối lượng, và urê là 61 – 64% khối lượng. Các nồng độ này được duy trì với nhiệt độ đáy khoảng 1630C và áp suất khoảng 1.95 MPa (G). Nếu áp suất vận hành cao hơn, thì nhiệt độ cũng phải cao hơn. Mức của dung dịch ra khỏi đáy thiết bị thu giữ trung áp được điều khiển bằng bộ điều khiển mức đặt tại đáy của thiết bị phân giải (holder T06122) và được cung cấp một thể tích nhỏ để tránh hiện tượng tăng đột ngột giữa cụm trung áp và thấp áp trong xưởng. Khí thoát ra tại đỉnh được ngưng tụ một phần bên trong thiết bị tiền cô đặt chân không E06104 và thiết bị ngưng tụ trung áp E06106 và được thu hồi trong tháp hấp thụ trung áp C06101. Trong thiết bị ngưng tụ, CO2 gần như được hấp thụ hoàn toàn. Thiết bị ngưng tụ trung áp E06106 Chức năng: Chức năng của nó là để ngưng tụ hỗn hợp lỏng và khí đến từ thiết bị tiền cô đặt chân không E06104. Vận hành: Thiết bị ngưng tụ trung áp E06106 nhận hỗn hợp lỏng và khí từ ngoài vỏ của thiết bị tiền cô đặt E06104. Dung dịch cacbamat được phun vào bên trong ống trước khi vào thiết bị tiền cô đặt chân không E06104 để hấp thụ dòng khí. Nhiệt của quá trình hấp thụ được thu hồi trước tiên trong E06104 bằng dung dịch urea đi bên trong ống, sau đó bằng nước làm mát tại thiết bị ngưng tụ trung áp E06106. Nhiệt độ dòng công nghệ ra khỏi E06106 được điều khiển bằng bộ điều khiển nhiệt độ của van gắn tại đầu ra của nước làm mát. Mục đích của hệ thống điều khiển này là để ngăn chặn dịch cacbonat kết tinh trong E06106, nguyên nhân gây ra sự kết tinh là do sự giảm nhiệt độ của dòng công nghệ ra khỏi thiết bị ngưng tụ và nhiệt độ phải được giữ khoảng 850C. Tháp hấp thụ trung áp C06101 Chức năng: Hấp thụ CO2 và tinh khiết dòng NH3 thu hồi. Vận hành: Hỗn hợp NH3 – CO2 – H2O được ngưng tụ một phần đến từ E06106 được sục vào đáy của tháp hấp thụ. Khí bao gồm NH3, CO2, H2O và khí trơ, đi lên từ đáy, được hấp thụ bằng dòng ammonia lạnh tuần hoàn đưa vào đĩa trên cùng của tháp hấp thụ. Hơi CO2 và H2O sẽ ngưng tụ hình thành ammonia cacbonat và đi xuống đáy tháp. Nhiệt của quá trình hấp thụ được lấy đi bằng sự bay hơi của NH3 đến từ bơm tăng áp amonia P06105 A/B. Vì vậy dòng khí trơ bão hòa với ammonia và chỉ chứa một vài ppm CO2 rời khỏi đỉnh tháp tại nhiệt độ vận hành khoảng 480C. Mức và nhiệt độ ở đáy phải được giữ tương ứng khoảng 40% và 790C. Chú ‎ý tránh một sự tăng nhiệt độ trên các đĩa ở đó có là kết quả của sự lôi cuốn CO2 (Hậu quả lỗi của tất cả hệ thống có thể dẫn đên gây tắc cục bộ tại đỉnh của thiết bị); Trên mỗi đĩa được cung cấp một cặp nhiệt điện đo nhiệt độ và cho phép kiểm tra sự ổn định của giá trị vận hành. Trong trường hợp dao động công nghệ, một hệ thống đệm được cung cấp cho phép hạn chế các vấn đề không ổn định của tháp hấp thụ C06101. Trong trường hợp các đĩa bị tắc bởi cacbonat, chúng có thể được rửa bằng nước trung áp để hòa tan chất rắn. Mức của dịch cacbonat trong tháp hấp thụ có thể được quan sát thông qua kính quan sát được lắp đặt ở phần thấp hơn của tháp và nó được điều khiển bằng bộ điều khiển mức và một lượng nhỏ nước rửa trung áp được đưa vào để chống tắc, dung dịch cacbonat trước khi vào tháp hấp thụ trung áp được đưa vào trước E06104 bằng bơm dung dịch cacbonat sau đó vào E06106. Thiết bị ngưng tụ ammonia E06109 Chức năng: Chức năng của nó là để ngưng tụ hơi NH3 quá nhiệt đến từ tháp hấp thụ trung áp C06101. Vận hành: Khí NH3 đến từ đỉnh của tháp hấp thụ trung áp C06101 được ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ ở đây được làm mát bằng nước và thu hồi về bồn thu hồi ammonia T06105. Đặc biệt chú ý điều kiện vận hành của C06101 để tránh cacbonat cuốn lên đỉnh và gây tắc thiết bị ngưng tụ. Nhiệt độ dòng ammonia lỏng ra khỏi thiết bị được duy trì ở 420C. Tháp nhận NH3 và tháp thu hồi NH3 trung áp Chức năng: Để nhận NH3 từ xưởng ammonia trước khi đưa đến tháp phản ứng. Từ xưởng ammonia dịch NH3 được gửi đến tháp thu hồi NH3 C06105 và chảy xuống thiết bị thu giữ ammonia T06105, hơi NH3 được làm lạnh và ngưng tụ còn khí trơ thì bay lên. Bồn nhận NH3 được dung để dự trữ NH3 thu hồi trong suốt quá trình dừng máy của xưởng khi cần phải thải dịch tại các thiết bị cao áp. NH3 được ngưng tụ trong quá trình thu hồi cũng được trữ lại. Vận hành: Cho phép thu hồi toàn bộ lượng NH3 trong trường hợp dừng máy, bồn nhận NH3 bình thường được giữ ở mức thấp nhất (40 – 50% max). Áp suất vận hành của hệ thống khoảng 1.87 MPa (G) tại nhiệt độ tương ứng 420C, căn cứ vào áp suất riêng phần của NH3 và của khí trơ. Bơm tăng áp P06105 A/B Chức năng: Bơm tăng áp NH3 P06105 A/B gửi ammonia từ bồn thu giữ NH3 T06105 đến đầu hút của bơm NH3 cao áp P06101 A/B và đến đĩa thứ 4 của tháp hấp thụ trung áp C06101 như một dòng hồi lưu. Vận hành: Bơm tăng áp được trang bị vòng làm kín cơ khí được thổi bằng ammonia. Bơm thuộc loại ly tâm đơn cấp và dẫn động bằng môtơ điện. Thiết bị ngưng tụ NH3 trung áp E06111 và tháp rửa khí trơ trung áp C06103 Chức năng: Pha hơi mang đến từ tháp thu hồi amonia C06105 được hấp thụ trong nước. Vận hành: Khí trơ bão hòa trong hơi NH3 đến từ T06105/C06105 được rửa bằng dòng nước ngưng lạnh trong thiết bị hấp thụ trung áp E06111 và tháp rửa khí trơ trung áp C06103, tại đây dịch NH3 được hình thành và sau đó sẽ được đưa đến giữa đĩa thứ 3 và thứ 4 của tháp hấp thụ trung áp C06101bằng bơm dịch ammonia P06107 A/B. Mức trong E06111 được điều khiển bằng bộ điều khiển mức. Khí trơ từ C06103 được đưa tới thùng làm kín hệ thống xử lí khí thải liên tục Z06112. Bơm dịch NH3 P06107 A/B Chức năng: Được dùng để bơm dịch NH3 từ đáy của tháp rửa khí trơ C06103 đến đĩa thứ 3 của tháp hấp thụ C06101 để sử dụng rửa sạch các đĩa. Vận hành: Môtơ điện dẫn động bơm được thiết kế để vận chuyển dịch ammonia loãng từ C06103 đến tháp hấp thụ trung áp C06101 Nhiệt độ vận hành 500C. Nó được gắn với bộ làm kín cơ khí được thổi bằng dòng công nghệ. Cụm thấp áp Thiết bị phân giải thấp áp E06103 Chức năng: Chức năng của nó là để phân giải cacbamat còn lại từ thiết bị phân giải trung áp E06102 A/B và tách nó ra khỏi dịch urê. Vận hành: Nhiệt độ vận hành được xác định bằng nồng độ của dịch urê cần tại dòng dịch đi ra. NH3 chứa trong dịch ra khỏi thiết bị phân giải thấp áp khoảng 1.5 – 3% khối lượng, CO2 khoảng 0.3 – 1% kl và urê khoảng 70% kl. Nồng độ này đạt được với nhiệt độ tương ứng 1510C và áp suất vận hành 0.4 MPa (G). Thiết bị tiền gia nhiệt ammonia E06107 Chức năng: Được sử dụng để thu hồi nhiệt ngưng tụ của dòng khí sau khi ra khỏi thiết bị phân giải tháp áp để gia nhiệt cho dòng NH3 nạp vào tháp phản ứng. Vận hành: Hơi NH3 – CO2 – H2O từ bình tách phân giải thấp áp S06103 và tháp chưng cất C06102 được trộn với dịch cacbamat từ P06103 A/B sau đó đưa vào vỏ E06107, tại đây chúng được ngưng tụ một phần. Nhiệt được lấy đi bằng dòng NH3 lỏng cao áp đi bên trong ống. Thiết bị ngưng tụ thấp áp E06108 Chức năng: Chức năng của nó là để ngưng tụ hỗn hợp khí và lỏng đến từ thiết bị tiền gia nhiệt ammonia. Vận hành: Thiết bị ngưng tụ thấp áp E06108 nhận hỗn hợp khí và lỏng từ thiết bị tiền gia nhiệt ammonia E06107. Dung dịch được hình thành trong E06108 được gửi đến bồn chứa dịch cacbamat T06106 ở nhiệt độ 420C. Nhiệt của dung dịch được lấy đi bằng nước làm mát. Bồn chứa dịch cacbonat T06106 Chức năng: Bình thường được sử dụng để thu gom dịch cacbonat đã được pha loãng đến từ thiết bị ngưng tụ thấp áp E06108 và dịch xả từ tháp hấp thụ trung áp C06101. Nó cũng được dùng để thu hồi NH3 và CO2 trong trường hợp dừng máy khi thải các thiết bị cao áp. Vận hành: Bằng bơm dịch cacbonat P06103 A/B một phần dịch cacbonat thu hồi về T06106 được tuần hoàn về tháp hấp thụ trung áp trước E06104. Nhiệt độ vận hành của T06106 là khoảng 420C và mức phải được giữ thấp, trong điều kiện vận hành bình thường lớn nhất là 20 – 30% để cho phép thu hồi toàn bộ dịch cacbonat trong trường hợp dừng máy. Tháp rửa khí trơ thấp áp C06104/ Thiết bị hấp thụ NH3 thấp áp E06112 Chức năng: Chức năng của nó là để hấp thụ hơi NH3 đến từ T06106. Vận hành: Hơi không ngưng tụ từ thiết bị ngưng tụ LP E06108 được đưa đến T06106, được hấp thụ bằng dòng hơi ngưng tụ lạnh trong tháp rửa khí trơ thấp áp C06104, tại đây nó sẽ hình thành dung dịch NH3. Nước làm mát được cung cấp trong E06112 để loại bỏ nhiệt hấp thụ. Dịch NH3 được gom vào T06106. Khí trơ được giải phóng từ C06104 được đưa đến hệ thống đuốc dưới bộ điều khiển áp suất được cung cấp để duy trì bồn T06106 tại áp suất khoảng 0.38 MPa (G). Bơm dịch cacbonat trung áp P06103 A/B Chức năng: Chức năng của nó là để bơm dịch cacbonat từ bồn T06106 đến thiết bị hấp thụ trung áp C06101 thông qua thiết bị tiền cô đặt chân không E06104/ thiết bị ngưng tụ trung áp E06106 và đến đỉnh của tháp chưng cất C06102 như một dòng hồi lưu. Vận hành: Chất lỏng được hút từ đáy của T06106 tại một nhiệt độ khoảng 420C. Các bơm, môtơ dẫn động, được thiết kế để tuần hoàn dịch cacbonat loãng từ cụm thấp áp đến trung áp và cụm xử lý nước. Cụm chân không Thiết bị tiền cô đặc chân không E06104 Chức năng: Tăng nồng độ dịch urê trước khi vào phần bay hơi chân không. Vận hành: Dịch urê, được gom về T06124 lắp ở đáy của thiết bị tiền cô đặc chân không có nhiệt độ 1040C, được bơm P06106 đưa đến thiết bị cô đặc chân không E06114 ở phần bay hơi. Khí thoát ra từ đỉnh thiết bị tách khí S06104 của tiền cô đặc chân không được đưa đến hệ thống chân không, ở đây khí sẽ được ngưng tụ. Như vậy, thiết bị này giảm tiêu thụ hơi LP cho phần cô đặc chân không tại E06104 và nâng nồng độ dịch urê từ 67 – 71% lên 85 – 87% khối lượng. Bơm dịch urê P06106A/B Chức năng: Đưa dịch urê 85% khối lượng từ T06124 đến thiết bị cô đặc chân không E06114. Vận hành: Được truyền động bằng môtơ điện, bơm này được thiết kế để đưa liên tục dòng dịch urê 85% khối lượng đến E06114/S06114. Nhiệt độ làm việc: 1050C Thiết bị cô đặc chân không E06114 Chức năng: Bay hơi một phần nước có mặt trong dịch urê được bơm P06106A/B đưa đến từ T06124. Vận hành: Hơi 0.34 MPaG đi vào phía vỏ, được điều khiển để cấp nhiệt làm bay hơi nước có trong dịch urê. Dịch urê được gia nhiệt lên đến 1340C. Thiết bị tách chân không S06114 và bộ giữ lỏng T06114 Chức năng: Tách khí NH3, CO2 và hơi H2O có mặt trong dịch urê sau khi ra khỏi E06114. Vận hành: Hơi ở đỉnh được ngưng tụ ở hệ thống chân không Z06105, dịch urê có nồng độ cao chảy xuống bộ giữ lỏng T06114, sau đó được bơm P06108A/B đưa đến cụm tạo hạt. Hệ thống chân không Z06105 Chức năng:Tạo độ chân không cho cụm bay hơi chân không để cô đặc dịch urê đến từ cụm thu hồi thấp áp. Vận hành: Hệ thống tạo chân không Z06105 cũng được sử dụng để tạo chân không cho thiết bị tiền cô đặc chân không Quá trình bay hơi chân không là hạn chế tạo biuret trong urê ở nhiệt độ cao. Các thiết bị tách bay hơi chân không phải được trống và không giữ dịch bên trong để giảm thời gian lưu của dịch. Hơi ra khỏi bộ tách pha S06104 của thiết bị tiền cô đặc chân không và bộ tách pha S06114 của thiết bị cô đặc chân không được ngưng tụ bằng nước làm mát và thu hồi về bồn chứa nước ngưng công nghệ T06102. Bơm cấp liệu cho cụm tạo hạt P06108 A/B Chức năng: Vận chuyển dịch urê 96% từ bộ giữ lỏng T06114 đến cụm tạo hạt. Vận hành: Truyền động bằng động cơ điện và làm việc với nhiệt độ đầu hút khoảng 1340C với chênh áp khoảng 1.3 MPa. Bơm được trang bị bộ làm kín cơ khí có gia nhiệt bằng hơi và thổi rửa bằng dịch urê từ đầu xả của bơm.Sau mỗi lần dừng thì phải rửa bằng nước rửa thấp áp. Mức dịch trong S06114 được điều khiển bởi bộ điều khiển mức, điều khiển van cửa xả của bơm. Bồn chứa nước ngưng công nghệ T06102 Chức năng: Thu gom nước ngưng công nghệ từ các thiết bị ngưng tụ hệ thống chân không và làm việc như là một hệ làm kín thủy lực (làm kín). Vận hành:Nước ngưng công nghệ, chứa NH3, urê, CO2 từ hệ thống chân không, được thu hồi về bồn T06102. Nước nhiễm hóa chất từ các điểm thải, được thu hồi về bồn chứa thải kín T06104, cũng được đưa về T06102 bằng bơm P06116A/B nhúng chìm trong T06104. Bồn được trang bị bộ hiển thị mức và mức này phải được duy trì không quá 30 – 50% trong quá trình vận hành bình thường của xưởng urê, để trong trường hợp có sự cố với cụm nước thải thì thu hồi dịch về bồn này, đảm bảo có đủ thời gian để khôi phục lại điều kiện bình thường. Cụm xử lý nước ngưng công nghệ Thiết bị tiền gia nhiệt E06116A/B cho tháp chưng cất Chức năng: Gia nhiệt cho nước ngưng công nghệ trước khi nạp liệu vào phần trên tháp chưng cất C06102. Vận hành: Nước ngưng công nghệ từ T06102 được vận chuyển bởi bơm nạp liệu vào tháp chưng P06114A/B đi vào thiết bị tiền gia nhiệt E06116A/B phía vỏ, tại đây nó được gia nhiệt lên đến 900C bởi dòng nước ngưng công nghệ đã được xử lý ra khỏi đáy tháp chưng (sau khi đã trao đổi nhiệt với dòng cacbonat cao áp tại E06113) và sau đó đưa đến xưởng phụ trợ. Thiết bị tiền gia nhiệt E06118A/B cho thiết bị thủy phân Chức năng: Gia nhiệt cho dòng nước ngưng công nghệ ra khỏi phần trên của C06102, trước khi đi vào thiết bị thủy phân R06102. Vận hành: Nước ngưng công nghệ từ đĩa chimney tray (đĩa thu giữ dịch dạng ống khói) được bơm P06115A/B đưa đến thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống, loại nằm ngang E06118A/B. Tại đây nó tiến hành trao đổi nhiệt ngược dòng với dòng ra khỏi R06102, nhiệt độ đạt khoảng 2200C trước khi vào R06102. Thiết bị thủy phân R06102 Chức năng: Thủy phân urê còn lại trong dòng nước ngưng công nghệ thành NH3 và CO2. Vận hành: Nước ngưng công nghệ, sau khi được gia nhiệt tại E06118A/B, di vào R06102, tại đây urê bị phân hủy bởi dòng hơi 38.2 MPa (G)/3700C phun trực tiếp vào đáy thiết bị thủy phân. Hơi ra khỏi R06102 và hơi từ đỉnh C06102 hòa trộn với hơi từ S06103 của thiết bị phân hủy thấp áp được ngưng tụ tại thiết bị tiền gia nhiệt ammonia E06107 và thiết bị ngưng tụ thấp áp E06108 trước khi đi vào thiết bị thu giữ T06106. Việc phân hủy urê thành NH3 và CO2 được thực hiện bằng cách duy trì điều kiện vận hành trong R06102 ở 3.34 MPa (G)/2350C bởi bộ điều khiển áp suất đặt trên đường hơi ra của R06102. Tháp chưng cất C06102 Chức năng: Chưng cất NH3 và CO2 có trong nước ngưng công nghệ. Vận hành: Tháp chưng được chia thành 2 phần: phần dưới gồm 35 đĩa van và phần trên gồm 20 đĩa van. Nước ngưng công nghệ có thể nạp liệu ở 3 vị trí: đĩa 40, đĩa 45 và đĩa 50. Nước ngưng công nghệ chứa NH3 và CO2 và urê, sau khi bay hơi NH3 ở phần trên, chảy về chimney tray đặt giữa đĩa 35 và 36 tại nhiệt độ vận hành 1450C. Dịch từ chimney tray được bơm P06115A/B đưa đến R06102 để phân hủy urê. Mức trên chimney được duy trì khoảng 50% bởi bộ điều khiển mức bằng cách tác động lên độ mở van cửa xả của bơm . Nước ngưng đã xử lí từ R06102 quay trở lại C06102 ở phần dưới, tại đây, lượng NH3 còn lại sẽ được tách ra bởi sự lôi cuốn của dòng hơi trung thấp áp 0.55 MPa (G)/1620C đưa vào trực tiếp ở đáy của C06102. Điều kiện vận hành ở đáy là 0.47 MPaG/1570C. Hơi ra khỏi đỉnh tháp chưng cất có nhiệt độ khoảng 1300C, cùng với hơi ra khỏi R06102 và hơi từ S06103 được đưa đến ngưng tụ tại E06107 và E06108. Xưởng tạo hạt Phần xưởng tạo hạt được thiết kế để sản xuất 2385 tấn urea hạt có chất lượng nhất định mỗi ngày dựa trên dịch urea và các nguồn phụ trợ khác được cung cấp. Trong thiết bị tạo hạt, dịch urea phun lên bề mặt mầm urea tuần hoàn được thổi lơ lửng trong những khoang tạo hạt. các hạt mầm này lớn dần trong những khoang tạo hạt nhiều cấp trong khi được lưu chuyển giữa các khoang tầng sôi nằm xung quanh. Dịch urea phun vào bề mặt các hạt mầm được làm nguội và hóa rắn, đồng thời lượng ẩm trong dung dịch urea cũng được bốc hơi. Nhờ đó, hạt urea được làm khô để đạt được độ ẩm dưới 0,3% khối lượng khi ra khỏi thiết bị tạo hạt. Sau khi ra khỏi thiết bị tạo hạt, thông qua các hệ thống băng tải, gàu nâng và sàng rung, hạt urea sẽ được phân loại kích cỡ, loại bỏ bụi và làm nguội. Sau đó sản phẩm sẽ được qua khu vực đóng bao. Nhờ công nghệ tạo hạt của ToYo, sản phẩm urea hạt đục thể hiện những ưu điểm nổi bật như sau: Độ cứng của hạt cao hơn so với các sản phẩm hiện nay trên thị trường. Khi hạt vỡ không bị dính, vón với nhau. Thời gian tan trong đất dài hơn giúp tăng khả năng hấp thụ của cây trồng và giảm độ rửa trôi trong điều kiện khí hậu Việt Nam. 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 630x1020 mm, vỏ bao được làm bằng nhựa Polymer trắng, khối lượng đóng 50kg/bao. Trong điều kiện sử dụng bình thường bao urea 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 công suất lên đến 60 tấn/h/line đóng bao. Ure khi đóng bao sẽ được bốc xếp bằng các robot tự động. urea đưa đi xuất bán bằng hệ thống băng chuyền hoàn toàn tự động mà không cần tgo61n nhân công kiểm tra về số lượng trong quá trình xuất bán. Công suất xuất bán tối đa lên đến 240 tấn/h Kho urea 85000 tấn đảm bảo tồn chứa trong 35 ngày nhà máy hoạt động liên tục Kho đóng bao 10000 đảm bảo chứa toàn bộ sản phẩm urea đóng bao của nhà máy trong hơn 4 ngày Cảng xuất đạm có thể tiếp cận xà lan công suất 500 tấn. Dự kiến sẽ xuất đạm bằng xà lan với công suất 350 tấn (8 xà lan trong 1 ngày). Từ ngã ba song Cái Tàu có thể vận chuyển đến hầu hết các khu vực của ĐBSCL Các sự cố và biện pháp khắc phục Nguyên lý chung Các tình huống khẩn cấp có khả năng xảy ra trong xưởng rất khác nhau về thời gian và mức độ nghiêm trọng. Nhìn chung, các nguyên nhân chính có khả năng tạo ra tình huống yêu cầu ngừng máy chia làm 3 loại: Các nguyên nhân công nghệ, nghĩa là sự tăng áp đáng kể, sự tắc nghẽn đường ống bởi sự kết tinh, sự hư hại máy móc hoặc thiết bị đo lường điều khiển. Lỗi đột ngột của các nguồn phụ trợ. Các điều kiện cực kỳ nguy hiểm đối với con người, sự cố cháy, và hoặc các sự cố vỡ mà gây thất thoát các chất độc mà không thể kiểm soát được. Dựa trên các nguyên nhân khẩn cấp trên, một hệ thống khóa liên động đã được cung cấp để bảo vệ con người và thiết bị bắt đầu bằng sự ngừng máy tự động để đưa nhà máy về điều kiện an toàn. Khi các điều kiện được mô tả ở điểm 3 xảy ra, phải nhấn nút trên bảng điều khiển để ngừng các máy chính và đóng các van cô lập vòng tổng hợp. Sự đánh giá mức độ nghiêm trọng của một tình huống khẩn cấp và từ đó quyết định cách nào để dừng máy (hoặc bởi nút dừng máy chung hoặc bởi các nút riêng) là một vấn để của các nhà vận hành kinh nghiệm. Người vận hành nên được đào tạo để phán đoán một tình huống một cách tổng thể và để đưa ra hành động chính xác hợp lý và nhanh chóng. Tuy nhiên, hệ thống khóa liên động được thiết kế để giảm tối thiểu các vận hành bằng tay của người vận hành trong xưởng và do đó cũng có thể có những lỗi trong các tình huống nguy hiểm. Lỗi công nghệ Nếu sự cố ngừng nhà máy xảy ra do các nguyên nhân (sự tăng đáng kể áp suất, tắc đường ống bởi kết tinh, hư hại thiết bị hoặc thiết bị điều khiển), các đường ống và thiết bị nên được rửa sạch, các nguyên nhân dừng máy phải được xử lý, và xưởng được đưa về điều kiện hoạt động như trong quy trình ngừng máy bình thường, bởi tiến hành tất cả các thao tác trước điểm này. Lỗi nguồn điện Nếu một sự cố điện tổng thể xảy ra, máy nén CO2 và tất cả các bơm của xưởng sẽ dừng hoạt động. Chỉ các thiết bị sử dụng điện được trang bị bộ tăng tốc lại sẽ tiếp tục chạy nếu sự mất điện chỉ trong thời gian ngắn. Trong trường hợp này khởi động lại xưởng, nhờ khởi động các máy thiết bị không có bộ gia tốc lại tại hiện trường. Nếu sự cố mất điện lâu, chỉ những bơm kết nối với nguồn điện khẩn cấp sẽ sẵn sàng cho khởi động lại và những bơm được cung cấp bộ tự động khởi động lại sẽ tự khởi động lại. Trong trường hợp này, nước làm mát sẽ mất và hậu quả là có thể gây ra sự tăng áp trong các cụm trung và thấp áp và chân không sẽ mất trong cụm bay hơi. Sau đó xưởng sẽ phải được ngừng theo các chỉ dẫn dưới đây. Đưa nước rửa đến các điểm sau: Đầu vào của thiết bị cô đặc E06114 Đầu hút và xả của bơm P06106A/B và P06108A/B Đầu ra đáy của stripper và đầu ra của thiết bị phân hủy trung và thấp áp và thiết bị tiền cô đặc chân không. Đường phân phối của bơm P06103A/B. Các đĩa của C06101. Các đường ống đầu hút và phân phối cuả bơm cacbamat cao áp P06102. Các đường ống CO2 và NH3 đến thiết bị phản ứng, đường van điều khiển cacbamat HV1008 đến ejector J06101 (trước và sau van). Sau đó, tiến hành như mô tả trong trường hợp ngừng máy bình thường. Lỗi mạng hơi Phần công nghệ của xưởng sử dụng hơi bão hòa ở 2.17 MPa (G) (2.37 MPa (G) và 3200C trước khi bão hòa) trong stripper. Lỗi này của mạng hơi cũng bao gồm lỗi của nước ngưng từ stripper đưa vào thiết bị phân hủy trung áp và sau đó là các thiết bị ngưng tụ cácbamat. Phần chính của xưởng và cụm xử lý nước công nghệ sẽ bị dừng bởi vì sẽ không có hơi LMP ở 0.55 MPa (G) cho tháp chưng cất. Các máy chính phải được dừng ngay lập tức bởi xả khí máy nén CO2, tuần hoàn bơm cao áp NH3 về T06105 và ngừng bơm cácbamat cao áp. Thiết bị hấp thụ trung áp sẽ được xả về T06106 và được pha loãng, bởi đưa nước đến đường phân phối của bơm cácbonat trung áp. Rửa và pha loãng tất cả các đường ống cụm cao áp. Rửa đáy và các đường ống đầu ra của các thiết bị phân hủy trung và thấp áp để tránh sự kết tinh. Ngừng và pha loãng cụm bay hơi chân không theo các quy trình được mô tả trong quá trình ngừng máy bình thường. Theo cách đó xưởng được đưa về điều kiện ngừng máy an toàn và sẵn sàng để khởi động lại theo quy trình khởi động lại thông thường. Trong trường hợp lỗi mạng hơi và/hoặc ngừng xưởng thời gian dài, thì cần thiết phải pha loãng dung dịch chứa trong các bồn và thiết bị và thu hồi chúng ngay khi mạng hơi được đảm bảo. Lỗi nước làm mát Các thiết bị sử dụng nước làm mát chính là các thiết bị ngưng tụ, thiết bị làm mát và các thiết bị làm mát cho bơm. Trong trường hợp của lỗi nước làm mát khóa liên động ngừng nhà máy I6 bị tác động dẫn đến ngừng máy cả xưởng. Sự thiếu nguồn phụ trợ này gây ra sự tăng áp trong hệ thống áp suất thấp và trung áp do thiếu khả năng ngưng tụ trong các thiết bị ngưng tụ tương ứng. Cũng như vậy chân không sẽ bị mất trong cụm chân không. Tiến hành như sau: Cô lập các thiết bị chính khỏi dòng công nghệ và ngừng chúng tại hiện trường hoặc trực tiếp từ bảng điều khiển nếu trường hợp khẩn cấp yêu cầu , nhờ đó tránh hư hại các thiết bị này; tất cả các bơm, (trừ các bơm nước rửa) phải được ngừng, được rửa và tháo sạch. Cô lập cụm cao áp khỏi cụm trung áp từ bảng điều khiển, sau khi đóng các van hơi đến stripper và van nước ngưng đến thiết bị phân hủy trung áp. Chuyển sang chế độ vận hành bằng tay và đóng van hơi đến các thiết bị phân hủy trung áp và thấp áp, đến thiết bị cô đặc chân không và đến các ejector cụm chân không; hơi vào tháp trưng cất phải được đóng bởi tác động lên van điều khiển dòng hơitrực tiếp đến đáy tháp. Đưa nước rửa đến đường phân phối của bơm dung dịch cacbonat trung áp, đến các đĩa tháp hấp thụ trung áp, đến các thiết bị ngưng tụ trung và thấp áp và đến vỏ của thiết bị tiền cô đặc chân không. Sau đó, tiến hành như mô tả cho quá trình ngừng máy bình thường. Lỗi khi điều khiển Trong trường hợp áp suất của khí điều khiển rất thấp thì hệ thống ngừng tự động sẽ ngừng nhà máy. Trong trường hợp mất khí điều khiển, các van điều khiển sẽ chuyển sang vị trí đảm bảo ngừng nhà máy an toàn mà không cần sự can thiệp trực tiếp của người vận hành, tuy nhiên người vận hành phải nhận biết tổng quan các vị trí này. Ngay khi mất khí điều khiển, người vận hành phải chuyển tất cả các thiết bị đo lường điều khiển trên bảng điều khiển sang chế độ bằng tay ở vị trí tín hiệu 0, để khi có lại khí điều khiển thì các van không dịch chuyển. Cụm tổng hợp tự động được cô lập khỏi các phần còn lại của xưởng. Ngừng máy phải được thực hiện theo quy trình tương tự như được mô tả trong trường hợp sự cố điện. Trong suốt các điều kiện này của nhà máy tiến hành các tác động sau: Cấp dòng hồi lưu vào C06101 bằng cách mở đường phụ của van điều khiển lưu lượng và cô lập nó khi không cần thêm dòng hồi lưu. Nếu cần thì xả C06101 về T06106 bằng cách mở van HV bằng tay. Rửa đường ống chính dẫn dung dịch urê nóng chảy và rửa cụm cô đặc chân không. Tiến hành các hoạt động rửa chính sử dụng đường phụ của van tương ứng. Sau đó, tiến hành như mô tả trong quy trình ngừng máy bình thường. Lỗi nguồn CO2 Trong trường hợp thiếu CO2đột ngột đến thiết bị phản ứng do lỗi máy nén CO2, phải giữ nhà máy hoạt động trong khoảng 15 phút bởi giảm đến mức tối thiểu lượng NH3 và dòng dung dịch cacbamat. Tuy nhiên, nếu sự thiếu hụt CO2 lâu hơn 15 phút, thì cần thiết phải tiến hành các quy trình để ngừng nhà máy. Lỗi các bơm cacbamat cao áp Trong trường hợp P06102 không thể phân phối dung dịch đến cụm cao áp (thiết bị ngưng tụ cacbamat) do các lý do cơ khí và/hoặc công nghệ, phải giữ nhà máy tiếp tục chạy, bởi đưa nước rửa cao áp đếnđường xả của bơm một cách nhanh chóng để tránh sự kết tinh và để khởi động bơm dự phòng. Trong suốt thời gian xáo trộn này giảm tải nhà máy; mở van xả HV xả dung dịch đến bồn T06106 nhằmđiều khiển mức trong tháp C06101. Trong trường hợp bơm dự phòng cũng không hoạt động, tiếp tục tình trạng trên đến khi thể tích chứa còn lại trong bồn T06106 không đủ để chứa dung dịch thêm từ C06101. Lúc này cần thiết phải ngừng máy. Lỗi D.C.S Trong trường hợp lỗi toàn bộ DCS, phải ngừng các máy móc tại hiện trường và tiến hành như trong trường hợp của lỗi năng lượng và khí điều khiển toàn bộ. Tất cả các van điều khiển ở vị trí lỗi an toàn của chúng. Bắt đầu hoạt động thổi rửa bởi khởi động các bơm từ hiện trường và với sự giúp đỡ của các thiết bị đo lường tại hiện trường. PHẦN 4 SẢN PHẨM Các sản phẩm chính phụ và phế phẩm URÊ hạt đục Hàm lượng Nitơ: lớn hơn 46,3 % khối lượng Hàm lượng Biureat: nhỏ hơn 0,99 % khối lượng Hàm lượng nước: nhỏ hơn 0,5 % khối lượng Hàm lương formaldehyde (HCHO): nhỏ hơn 0,45% Kích thước hạt: 2 – 4 mm (lớn hơn 90%), nhỏ hơn 1 mm (nhỏ hơn 1%). Do đó rất ít bụi Độ cứng: 3kg (đối với hạt kích thước 3.15mm) Ammonia lỏng cung cấp từ bồn chứa Áp suất 2.4 MPa (G) tại B.L xưởng urê Nhiệt độ -32.60C Thành phần các khí trơ hòa tan trong dung dịch amonia: Nồng độ hydrogen tối đa 35.35% theo thể tích Nồng độ nitơ tối đa 15.15% theo thể tích Nồng độ methane tối đa 44.19% theo thể tích Nồng độ argon tối đa 5.31% theo thể tích Độ hòa tan: 2.6 Nm3/tấn NH3 Tồn trữ và bảo quản Urê được tồn trữ ở dạng đổ đống Hai thông số chính ảnh hưởng đến chất lượng bảo quản urea Độ ẩm: là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ ổn định của sản phẩm Ureaa hạt. Đây là nguyên nhân chính gây ảnh hưởng đến quá trình kết tảng của Ureaa. Độ ẩm tương đối của kho chứa phải thấp hơn độ ẩm tương đối tới hạn (CRH) của Ureaa tại điều kiện vận chuyển và lưu trữ. Khi độ ẩm tương đối của kho tại điều kiện lưu trữ cao hơn CRH của ureaa hạt, quá trình hút ẩm sẽ xảy ra. Nhiệt độ lưu kho: nhiệt độ lưu trữ càng gần với nhiệt độ sản phẩm đưa vào kho càng tốt, không quá cao cũng không quá thấp so với nhiệt độ sản phẩm mới vào kho, chênh lệch nhiệt độ với sản phẩm vào kho là một trong những nguyên nhân gây đóng bánh, ngoài ra nhiệt độ cao làm giảm độ cứng hạt, khi lưu trữ với điều kiện đổ đống sẽ tăng khả năng biến dạng hạt dẫn đến tăng khả năng tiếp xúc giữa các hạt và tăng khả năng đóng bánh, nhiệt độ lưu trữ cao cũng làm giảm CRH của ureaa làm tăng khả năng hút ẩm nếu độ ẩm của môi trường lưu trữ không được kiểm soát tốt. Đóng tất cả các cửa trong kho, cửa sổ trên đường băng tải, hạn chế không khí ở nhiệt độ thấp, độ ẩm cao bên ngoài xâm nhập vào làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Theo dõi tỉ lệ khí mới lấy vào kho, theo thiết kế tỉ lệ khí mới luân chuyển là 10% tổng lượng khí (khoảng 5500m3/h), điều chỉnh lượng khí mới vào kho thấp hơn nếu có thể. Kiểm soát chặt chẽ các điều kiện lưu trữ như độ ẩm tương đối, nhiệt độ, chiều cao đống, thời gian lưu. Chiều cao tối đa đối với đống ureaa là 13,3 m. Nhiệt độ kho là 36-40oC khi đó CRH của ure khoảng 65 - 67,6%. Do đó độ ẩm của urê rời kho phải được kiểm soát < 70%. PHẦN 5 MÁY – THIẾT BỊ Kích thước hình học: Chiều cao tháp: 12640 mm Đường kính tháp: 2400 mm Bề dày: 25 mm Vị trí nhập liệu: NH3, CO2 và H2O nhập vào 8 Dòng Amonia lạnh tuần hoàn: 2 Dòng nước rửa: 1 Vị trí tháo liệu: Hơi NH3, CO2, H2O và khí trơ ra ở đỉnh tháp:10. Dòng lỏng NH3, CO2 và H2O ra:7,4. Vệ sinh sản phẩm đáy: 6. Hiệu suất: 100%. Chức năng: Hấp thụ CO2 và tinh khiết dòng NH3 thu hồi. Nơi sản xuất: ẤN ĐỘ Thông số vận hành dòng vào, ra. STT TÊN DÒNG NHIỆT ĐỘ ( 0C) ÁP SUẤT ( MPA) THÀNH PHẦN % KL LƯU LƯỢNG ( kg/h) NH3 CO2 H2O 1 Dòng Cacbamat vào (8) 85 1,99 60,98 16,52 22,5 105518 2 Dòng NH3 đỉnh (10) 48 1,99 100 0 0 35213 3 Dòng đáy (7) 79 1,99 47,62 21,74 30,64 80165 4 Dòng hoàn lưu Cacbamat hoàn lưu (4) 79 1,99 47,62 21,74 30,64 5 Dòng NH3 vào (2) 39 2,35 100 0 0 7904 6 Dòng nước rửa (1) 39 2,35 0 0 100 Vận hành Hỗn hợp NH3 – CO2 – H2O được ngưng tụ một phần đến từ E06106 được sục vào đáy của tháp hấp thụ. Khí bao gồm NH3, CO2, H2O và khí trơ, đi lên từ đáy, được hấp thụ bằng dòng ammonia lạnh tuần hoàn đưa vào đĩa trên cùng của tháp hấp thụ. Hơi CO2 và H2O sẽ ngưng tụ hình thành ammonia cacbonat và đi xuống đáy tháp. Nhiệt của quá trình hấp thụ được lấy đi bằng sự bay hơi của NH3 đến từ bơm tăng áp amonia P06105 A/B. Vì vậy dòng khí trơ bão hòa với ammonia và chỉ chứa một vài ppm CO2 rời khỏi đỉnh tháp tại nhiệt độ vận hành khoảng 480C. Mức và nhiệt độ ở đáy phải được giữ tương ứng khoảng 40% và 790C. Chú ‎ý tránh một sự tăng nhiệt độ trên các đĩa ở đó có là kết quả của sự lôi cuốn CO2 (Hậu quả lỗi của tất cả hệ thống có thể dẫn đên gây tắc cục bộ tại đỉnh của thiết bị); Trên mỗi đĩa được cung cấp một cặp nhiệt điện đo nhiệt độ và cho phép kiểm tra sự ổn định của giá trị vận hành. Trong trường hợp dao động công nghệ, một hệ thống đệm được cung cấp cho phép hạn chế các vấn đề không ổn định của tháp hấp thụ C06101. Trong trường hợp các đĩa bị tắc bởi cacbonat, chúng có thể được rửa bằng nước trung áp để hòa tan chất rắn. Mức của dịch cacbonat trong tháp hấp thụ có thể được quan sát thông qua kính quan sát được lắp đặt ở phần thấp hơn của tháp và nó được điều khiển bằng bộ điều khiển mức và một lượng nhỏ nước rửa trung áp được đưa vào để chống tắc, dung dịch cacbonat trước khi vào tháp hấp thụ trung áp được đưa vào trước E06104 bằng bơm dung dịch cacbonat sau đó vào E06106. Cấu tạo chi tiết từng thiết bị: KÝ HIỆU TÊN CHỨC NĂNG S.LƯỢNG φ (mm) δ (mm) VẬT LIỆU 10 Ống NH3 ra đỉnh 1 323,8 10,31 SA105 OVERLAY 316L / SA312 TP316L 7 Ống Cacbamat ra 1 219,1 8,18 SA182 F316L/ SA312 TP316L 2 ỐngAMONIA lạnh vào 2 60,3 5,54 SA182 F316L/ SA312 TP316L 11 ỐngAMONIA lạnh vào 2 88,9 5,49 SA182 F316L/ SA312 TP316L 1 Ống nước rửa 4 54 14,3 SA182 F316L 8 Ống Cacbamat vào 1 273,1 9,27 SA105 OVERLAY 316L / SA312 TP316L 6 Ông tháo liệu 1 60,3 5,54 SA182 F316L/ SA312 TP316L 4 Ống tuần hoàn Cacbamat về T06106 1 114,3 6,02 SA182 F316L/ SA312 TP316L 12 Kính quan sát 4 SA182 F316L 3 Cửa bảo trì 3 610 24 SA105 OVERLAY 316L / SA240 TP316L 9 Cửa tháo đệm 1 323,8 10,31 SA105 OVERLAY 316L / SA312 TP316L PHẦN 6 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG KINH TẾ Giá trị và tiềm năng kinh tế của cụm khu công nghiệp khí-điện-đạm Cà Mau Với vốn đầu tư ban đầu gần 900 triệu USD, tính riêng cho cụm sản xuất phân đạm với công suất thiết kế cho hai dòng sản phẩm chính để xuất ra thị trường: + Amoniac lỏng : 1.350 tấn/ngày, tương đương 468.450 tấn/năm + Phân đạm Ure : 2.385 tấn/ngày, tương đương 800.000 tấn/năm Sản lượng đạt được như vậy thì trong vòng 7 năm đầu hoạt động, nhà máy sẽ có thể hoàn lại hoàn toàn được vốn đầu tư ban đầu.Và tiếp tục duy trì hoạt động liên tục thêm 18 năm kế tiếp để tạo ra nguồn lợi về kinh tế rất lớn cho nhà đầu tư và cho đất nước PHẦN 7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ tayQTTB CNHH”, tập 1 – Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên, NXB Khoa HọcKỹ Thuật. Sổ tay QTTB CNHH”, tập 2 – Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuôn, Hồ Lê Viên, NXB Khoa Học Kỹ Thuật. Sổ tay vận hành xưởng UREA, Nhà Máy Đạm Cà Mau. Các bản vẽ thi công, Nhà Máy Đạm Cà Mau.