Công nghệ sản xuất nhà máy Đạm Phú Mỹ

L i m đ uờ ở ầ L I M Đ UỜ Ở Ầ Tính c p thi t c a đ tài:ấ ế ủ ề Phân đ mạ là tên g i chung c a các lo i phân bón vô c cung c p đ m choọ ủ ạ ơ ấ ạ cây. Đ m là ch t dinh d ng r t c n thi t và r t quan tr ng đ i v i cây. Đ m làạ ấ ưỡ ấ ầ ế ấ ọ ố ớ ạ nguyên t tham gia vào thành ph n chính c a clorophin, prôtit, các axit amin, cácố ầ ủ enzym và nhi u lo i vitamin trong cây. Bón đ m thúc đ y quá trình tăng tr ngề ạ ạ ẩ ưở c a cây, làm cho cây ra nhi u nhánh, phân cành, ra lá nhi u; lá cây có kích th c to,ủ ề ề ướ màu xanh; lá quang h p m nh, do đó làm tăng năng su t cây. Phân đ m c n choợ ạ ấ ạ ầ cây trong su t quá trình sinh tr ng, đ c bi t là giai đo n cây sinh tr ng m nh. ố ưở ặ ệ ạ ưở ạ Có r t nhi u lo i phân bón cung c p đ m (Nit ) cho cây, trong đó phân urêấ ề ạ ấ ạ ơ có 44 – 48% Nit nguyên ch t. Lo i phân này chi m 59% t ng s các lo i phânơ ấ ạ ế ổ ố ạ đ m đ c s n xu t các n c trên th gi i. Urê là lo i phân có t l Nit caoạ ượ ả ấ ở ướ ế ớ ạ ỷ ệ ơ nh t. Phân urê có kh năng thích nghi r ng và có kh năng phát huy tác d ng trênấ ả ộ ả ụ nhi u lo i đ t khác nhau và đ i v i các lo i cây tr ng khác nhau. Phân urê đ cề ạ ấ ố ớ ạ ồ ượ dùng đ bón thúc và thích h p trên đ t chua phèn.ể ợ ấ N c ta là m t n c nông nghi p nên nhu c u s d ng phân bón, đ c bi tướ ộ ướ ệ ầ ử ụ ặ ệ là phân đ m nói chung hay phân urê nói riêng là r t l n. Hi n nay, Nhà máy đ mạ ấ ớ ệ ạ Phú M đang cung c p cho th tr ng trong n c kho ng 40% nhu c u phân đ mỹ ấ ị ườ ướ ả ầ ạ urê, có vai trò quan tr ng trong vi c bình n giá c phân bón trong n c.ọ ệ ổ ả ướ L ng phân urê đ c s d ng s ngày càng tăng vì đ ng tr c tình hìnhượ ượ ử ụ ẽ ứ ướ di n tích canh tác nhi u n i ngày càng b thu h p, ng i nông dân ph i tăngệ ở ề ơ ị ẹ ườ ả l ng phân bón trên m i hecta nh m m c đích duy trì ho c tăng s n l ng thuượ ỗ ằ ụ ặ ả ượ ho ch. Bên c nh đó, nhu c u tăng cao ch t l ng phân urê cũng là v n đ c nạ ạ ầ ấ ượ ấ ề ầ đ c quan tâm đ c bi t nh m tăng s n l ng nông nghi p. Đ ng tr c nhu c uượ ặ ệ ằ ả ượ ệ ứ ướ ầ thi t th c đó, chúng tôi th c hi n đ tài ế ự ự ệ ề “Nghiên c u nâng cao ch t l ng h t urêứ ấ ượ ạ đ thích ng đ c v i đi u ki n th c t trong các khâu v n chuy n, l u kho vàể ứ ượ ớ ề ệ ự ế ậ ể ư SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 1 L i m đ uờ ở ầ phân ph i hi n nay t i Nhà máy đ m Phú M ”, ố ệ ạ ạ ỹ nh m tìm gi i pháp nâng cao h nằ ả ơ n a ch t l ng h t urê. ử ấ ượ ạ M c tiêu c a đ tài:ụ ủ ề M c tiêu c a đ tài là đ xu t m t s ki n ngh nh m nâng cao ch t l ngụ ủ ề ề ấ ộ ố ế ị ằ ấ ượ h t urê đ c s n xu t t i Nhà máy đ m Phú M (s n xu t theo công ngh prillingạ ượ ả ấ ạ ạ ỹ ả ấ ệ c a nhà b n quy n Snamprogetti) đ thích ng v i các đi u ki n th c t trong cácủ ả ề ể ứ ớ ề ệ ự ế khâu v n chuy n, l u kho và phân ph i.ậ ể ư ố Ph ng pháp th c hi n đ tài:ươ ự ệ ề Tìm hi u các y u t quy t đ nh ch t l ng h t urê bên c nh các ch tiêuể ế ố ế ị ấ ượ ạ ạ ỉ c n đ t v đ đ m, n ng đ biuret, đ m, c h t.ầ ạ ề ộ ạ ồ ộ ộ ẩ ỡ ạ Kh o sát nêu ra các y u t có th nh h ng đ n ch t l ng h t urê trênả ế ố ể ả ưở ế ấ ượ ạ ph ng pháp s n xu t theo công ngh Snamprogetty và Prilling (t o h t) t i Nhàươ ả ấ ệ ạ ạ ạ máy đ m Phú M .ạ ỹ Đ xu t các ki n ngh kh c ph c các y u t nh h ng đ n ch t l ngề ấ ế ị ắ ụ ế ố ả ưở ế ấ ượ h t, phù h p v i công ngh và trang thi t b t i Nhà máy, nh m nâng cao ch tạ ợ ớ ệ ế ị ạ ằ ấ l ng h t urê qua các khâu v n chuy n, l u kho và phân ph i hi n nay t i Nhàượ ạ ậ ể ư ố ệ ạ máy đ m Phú M .ạ ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 2 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ CH NG 1ƯƠ T NG QUAN V URÊ, CÔNGỔ Ề NGH T NG H P URÊ VÀ NHÀỆ Ổ Ợ MÁY Đ M PHÚ MẠ Ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 2 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.1 S l c v urê [14]ơ ượ ề 1.1.1 Khái ni m: ệ Urê là m t h p ch t h u c c a cacbon, nit , oxy và hydro, v i công th cộ ợ ấ ữ ơ ủ ơ ớ ứ phân t CONử 2H4 hay (NH2)2CO, và công th c c u t o:ứ ấ ạ Hình 3D c a urêủ Tên qu c tố ế : Diaminomethanal. Tên khác: carbamide, carbonyl diamide. Urê còn đ c bi t đ n nh là cacbamua.ượ ế ế ư Urê đ c Hilaire Rouelle phát hi n năm 1773. Nó là h p ch t h u c đ cượ ệ ợ ấ ữ ơ ượ t ng h p nhân t o đ u tiên t các ch t vô c vào năm 1828 b i Frieldrich Woehler,ổ ợ ạ ầ ừ ấ ơ ở b ng cách cho xyanat kali ph n ng v i sulfat amoniac.ằ ả ứ ớ 1.1.2 Tính ch t c a Urê :ấ ủ 1.1.2.1 Tính ch t v t lý:ấ ậ • D ng tinh th và hình d ng b ngoài: d ng kim, lăngạ ể ạ ề ạ tr , t giácụ ứ • Urê d ng tinh th không màu, nhi t đ nóng ch yở ạ ể ệ ộ ả 132,4 0C, d hòa tan trong n c, d b nhi t phân t o nhi u s n ph m khác nhauễ ướ ễ ị ệ ạ ề ả ẩ • Nh , d ch y n c h n t t c nh ng lo i phân đ mẹ ễ ả ướ ơ ấ ả ữ ạ ạ khác SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 3 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ • Khi đ t có mùi khai, nh ng khi cho vào ki m thì khôngố ư ề có mùi khai SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 4 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ • Phân t l ngử ượ : 60,07g/mol • Kh i l ng riêng : 750kg/m3 ố ượ • Đ tan ộ : B ng 1.ả 1 Đ tan trong n c c a urê theo nhi t độ ướ ủ ệ ộ Nhi t đ (ệ ộ 0C) Đ tanộ (g/100 ml) 20 108 40 167 60 251 80 400 100 733 • Nhi t đ phân h y : 132,7 °C (406 ệ ộ ủ oK) • pKa : 0,18 • pKb : 13,82 • Tính hút m : ẩ 81% (20°C) 73% (30°C) • Hi u ng nhi t trongệ ứ ệ n c : 57,8 cal/g (thu nhi t)ướ ệ • T l đ m r t cao 45-48 % đ m nguyên ch tỷ ệ ạ ấ ạ ấ • Urê là ch t d hút m t môi tr ng xung quanh t i m t nhi t đ nh t đ nh,ấ ễ ẩ ừ ườ ạ ộ ệ ộ ấ ị ng v i áp su t riêng ph n c a h i n c trong môi tr ng l n h n áp su t h iứ ớ ấ ầ ủ ơ ướ ườ ớ ơ ấ ơ n c trên b mướ ề ặt urê • Urê s hút m khi đ m môi tr ng xung quanh l n h n 70%, nhi t đ 10 – 40ẽ ẩ ộ ẩ ườ ớ ơ ệ ộ 0C B ng 1.2 Hàm m không khí theo nhi t đả ẩ ệ ộ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 5 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ Nhi t đệ ộ (0C) Hàm m không khíẩ (g/Kg KKK) 10 71,8 15 79 20 80 25 75,8 30 72,5 40 68 50 62,5 (Công ngh s n xu t phân bón urê, phòng K thu t - Công ngh s n xu t, ệ ả ấ ỹ ậ ệ ả ấ Nhà máy đ m Phú M )ạ ỹ Theo s li u b ng trên thì urê th ng b hút m do hàm m trong không khíố ệ ả ườ ị ẩ ẩ cao, đ c bi t vào ngày hè, m th p. Đ h n ch vi c hút m, urê th ng đ cặ ệ ẩ ấ ể ạ ế ệ ẩ ườ ượ đóng trong các bao PP, PE ho c trong bao gi y nhi u l p.ặ ấ ề ớ 1.1.2.2 Tính ch t hoá h c : [12]ấ ọ • Gi ng nh nh ng lo i phân đ m khác, phân urê acidố ư ữ ạ ạ hóa đ t : ấ (NH2)2CO + 4O2 = 2HNO3+ CO2 + H2O • Phân urê d b phân ễ ị h y :ủ + Trong không khí m:ẩ 2NO + (NH2)2CO + ½O2 = 2N2+ H2O + CO2 SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 6 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ + Trong môi tr ng đ t m :ườ ấ ẩ urease (NH2)2CO + 3H2O ------> CO2 + 2NH4OH + Phân h y b i nhi t:ủ ở ệ 80Ở 0 C : (NH2)2CO → NH3 + HNCO HNCO t ng tác l i v i urê:ươ ạ ớ HNCO + (NH2)2CO → NH2CONHCONH2 biuret NH2CONHCONH2 → NH3 +HNCO Biuret có kh năng đ t cháy lá.ả ố nhi t đ <130Ở ệ ộ 0 C : (NH2)2CO + H2O → NH2COONH4 cacbamat amôn NH2COONH4 + H2O → (NH4)2CO3 cacbonat amôn (NH4)2CO3 → NH3 + CO2 + H2O nhi t đ > 130Ở ệ ộ 0 C: (NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2 1.1.3 ng d ng c a urê: [11]Ứ ụ ủ 1.1.3.1 Trong công nông nghi pệ • Làm phân bón, kích thích sinh tr ng, giúp cây phát tri n m nh, thích h p v iưở ể ạ ợ ớ ru ng n c, rau xanh, lúa,…ộ ướ Urê c ng có ch a 0,8 – 2,0% biuret ban đ u đ cứ ứ ầ ượ bón cho đ t d i d ng nit . Các lo i d ch urê loãng hàm l ng biuret th p (t iấ ướ ạ ơ ạ ị ượ ấ ố đa kho ng 0,3% biuret) đ c bón cho cây tr ng d i d ng phân bón lá.ả ượ ồ ướ ạ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 7 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ • Tr n l n v i các ch t ph gia khác urê s đ c dùng trong nhi u lo i phân bónộ ẫ ớ ấ ụ ẽ ượ ề ạ r n có các d ng công th c khác nhau nh photphat amôn urê (UAP); sunphatắ ạ ứ ư amôn urê (UAS) và urê photphat (urê + axit photphoric), các dung d ch urê n ngị ồ đ thu c nitrat amôn urê (UAN) (80 – 85%) có hàm l ng nit cao nh ng đi mộ ộ ượ ơ ư ể k t tinh l i th p phù h p cho vi c v n chuy n l u thông phân ph i b ng hế ạ ấ ợ ệ ậ ể ư ố ằ ệ th ng ng d n hay phun bón tr c ti p.ố ố ẫ ự ế • Là ch t b sung vào th c ăn cho đ ng v t, nó cung c p m t ngu n đ m cấ ổ ứ ộ ậ ấ ộ ồ ạ ố đ nh t ng đ i r ti n đ giúp cho s tăng tr ng.ị ươ ố ẻ ề ể ự ưở • Urê đ c dùng đ s n xu t lisin, m t axit amino đ c dùng thông d ng trongượ ể ả ấ ộ ượ ụ ngành chăn nuôi gia c m.ầ • Các lo i nh a urê đ c polyme hóa t ng ph n đ dùng cho ngành công nghi pạ ự ượ ừ ầ ể ệ d t có tác d ng làm phân b đ u các thành ph n ép c a các ch t s i.ệ ụ ố ề ầ ủ ấ ợ • Nguyên li u cho s n xu t ch t d o, đ c bi t là nh a urê – formaldehyd. Urêệ ả ấ ấ ẻ ặ ệ ự (cùng v i Amoniac) phân h y nhi t đ và áp su t cao đ s n xu t các lo iớ ủ ở ệ ộ ấ ể ả ấ ạ nh a melamin.ự • Là ch t thay th cho mu i trong vi c lo i b băng hay s ng mu i c a lòngấ ế ố ệ ạ ỏ ươ ố ủ đ ng hay đ ng băng sân bay. Nó không gây ra hi n t ng ăn mòn kim lo iườ ườ ệ ượ ạ nh mu i.ư ố • Là m t thành ph n b sung trong thu c lá, nó đ c thêm vào đ tăng h ng v .ộ ầ ổ ố ượ ể ươ ị • Đôi khi đ c s d ng nh là ch t t o màu nâu vàng trong các xí nghi p s nượ ử ụ ư ấ ạ ệ ả xu t bánh quy.ấ • Đ c dùng trong m t s ngành s n xu t thu c tr sâu.ượ ộ ố ả ấ ố ừ • Là m t thành ph n c a m t s d u d ng tóc, s a r a m t, d u t m và n cộ ầ ủ ộ ố ầ ưỡ ữ ử ặ ầ ắ ướ hoa. • Nó cũng đ c s d ng nh là ch t là ch t ph n ng trong m t s g c l nhượ ử ụ ư ấ ấ ả ứ ộ ố ạ ạ nh đ s c u, do ph n ng thu nhi t t o ra khi tr n nó v i n c.ư ể ơ ứ ả ứ ệ ạ ộ ớ ướ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 8 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ • Thành ph n ho t hóa đ x lý khói th i t đ ng c diesel.ầ ạ ể ử ả ừ ộ ơ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 9 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.1.3.2 Trong y h cọ • Urê đ c s d ng trong các s n ph m da li u c c b đ giúp cho quá trình táiượ ử ụ ả ẩ ễ ụ ộ ể hiđrat hóa c a da.ủ • Do urê đ c s n xu t và bài ti t kh i c th v i m t t c đ g n nh khôngượ ả ấ ế ỏ ơ ể ớ ộ ố ộ ầ ư đ i, n ng đ urê cao trong máu ch ra v n đ v i s bài ti t ho c trong m t sổ ồ ộ ỉ ấ ề ớ ự ế ặ ộ ố tr ng h p nào đó là s s n xu t quá nhi u urê trong c th .ườ ợ ự ả ấ ề ơ ể • N ng đ urê cũng có th tăng trong m t s r i lo n máu ác tính (ví d b nhồ ộ ể ộ ố ố ạ ụ ệ b ch c u và b nh Kahler)ạ ầ ệ • N ng đ cao c a urê (uremia) có th sinh ra các r i lo n th n kinh (b nh não).ồ ộ ủ ể ố ạ ầ ệ Th i gian dài b uremia có th làm đ i màu da sang màu xám.ờ ị ể ổ 1.1.4 Vài đi m chú ý v urêể ề Trong s các s n ph m hoá h c đ c s d ng ph bi n làm ngu n cungố ả ẩ ọ ượ ử ụ ổ ế ồ c p phân đấ m cho cây tr ng nh : Sulphur Amonium (SA), Nitrat Amoniumạ ồ ư (NH4NO3), urê… thì urê đ c s d ng nhi u h n c vì nh ng đ c tính v t tr iượ ử ụ ề ơ ả ữ ặ ượ ộ c a nó v m i ph ng di n.ủ ề ọ ươ ệ B ng ả 1.3 S n l ng tiêu th urê trên toàn th gi iả ượ ụ ế ớ Năm 1973 1997 2003 2007 Tiêu thụ (Tri u t n)ệ ấ 8,3 37,6 50 116,7 1.1.5 u đi m c a UrêƯ ể ủ • Urê có th đ c dùng bón cho cây tr ng d i d ng r n,ể ượ ồ ướ ạ ắ d ng l ng t i g c ho c s d ng nh phân phun qua lá đ i v i m t s lo iạ ỏ ướ ố ặ ử ụ ư ố ớ ộ ố ạ cây tr ng. ồ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 10 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ • Khi s d ng urê không gây hi n t ng cháy n nguy hi mử ụ ệ ượ ổ ể cho ng i s d ng và môi tr ng chung quanh (Nitrat Ammonium r t d gâyườ ử ụ ườ ấ ễ cháy n ).ổ • V i hàm l ng đ m cao, đ t kho ng 46%, s d ng urêớ ượ ạ ạ ả ử ụ gi m b t đ c chi phí v n chuy n, công lao đ ng và kho bãi t n tr so v i cácả ớ ượ ậ ể ộ ồ ữ ớ s n ph m cung c p đ m khác.ả ẩ ấ ạ • Vi c s n xu t urê th i ra ít ch t đ c h i cho môi tr ng. ệ ả ấ ả ấ ộ ạ ườ • Khi đ c s d ng đúng cách, urê làm gia tăng năng su tượ ử ụ ấ nông s n t ng đ ng v i các lo i s n ph m cung c p đ m khác.ả ươ ươ ớ ạ ả ẩ ấ ạ 1.1.6 Cách s d ng phân urê hi u qu nh tử ụ ệ ả ấ Nit có th b m t đ n 65% vào b u khí quy n d i d ng NHơ ể ị ấ ế ầ ể ướ ạ 3 ho c r aặ ử trôi và ng m xu ng đ t d i d ng NOấ ố ấ ướ ạ 3 n u phân urê đ c bón b ng cách tr i trênế ượ ằ ả m t đ t và đ yên đó đ n 24 gi trong đi u ki n không khí nóng và m. Nh ngặ ấ ể ế ờ ề ệ ẩ ữ cách làm gia tăng hi u q a c a vi c s d ng urê là bón tr n vào đ t trong giaiệ ủ ủ ệ ử ụ ộ ấ đo n chu n b đ t tr ng, pha v i n c trong h th ng t i tiêu ho c t i n cạ ẩ ị ấ ồ ớ ướ ệ ố ướ ặ ướ ướ ngay sau khi bón v i l ng n c t ng đ ng m t tr n m a kho ng 6,5mm n cớ ượ ướ ươ ươ ộ ậ ư ả ướ đ đ hòa tan urê và đ a chúng ng m xu ng đ n vùng không x y ra hi n t ngủ ể ư ấ ố ế ả ệ ượ m t đ m do b c h i ammonia.ấ ạ ố ơ S th t thoát đ m liên quan t i nhi t đự ấ ạ ớ ệ ộ và đ pH c a đ t. ộ ủ ấ S th t thoátự ấ Nit trong urê tùy thu c r t l n vào nhi t đ và đ pH c a đ t. B ng II.3 và II.4ơ ộ ấ ớ ệ ộ ộ ủ ấ ả d i đây nói lên s th t thoát đ m d i d ng khí amoniac khi bón urê b ng cáchướ ự ấ ạ ướ ạ ằ tr i lên b m t đ t:ả ề ặ ấ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 11 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ B ng 1.4ả :T l % l ng urê m t đi do s bay h i khí amoniac theo nhi t đ đ tỷ ệ ượ ấ ự ơ ệ ộ ấ Th i gianờ (Ngày) Nhi t đ đ t (ệ ộ ấ 0C) 7 15 25 32 0 0 0 0 0 2 0 0 1 2 4 2 2 4 5 6 5 6 7 10 8 5 7 12 19 10 6 10 14 20 B ng 1.5: T l % l ng urê m t đi do s bay h i amoniac theo đ pH c a đ tả ỷ ệ ượ ấ ự ơ ộ ủ ấ Th i gianờ (Ngày) Đ pH c a đ tộ ủ ấ 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 1 5 4 1 2 5 10 18 20 6 4 5 7 11 23 30 8 8 9 12 18 30 33 10 8 10 13 22 40 44 Ngày nay khoa h c đang nghiên c u s d ng phân đ m d ng nhũ t ng,ọ ứ ử ụ ạ ạ ươ t c là không t i phân trên m t nh hi n nay n a mà s đ a xu ng d i ph nứ ướ ặ ư ệ ữ ẽ ư ố ướ ầ g c cây sau đó cây s h p th đ m m t cách t t . Cách làm này n u th c hi nố ẽ ấ ụ ạ ộ ừ ừ ế ự ệ t t s là m t b c ti n dài trong lĩnh v c nông nghi p. ố ẽ ộ ướ ế ự ệ 1.1.7 Nhu c u s d ng phân bón trong n c và trên th gi iầ ử ụ ướ ế ớ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 12 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ Tính đ n th i đi m 2006/07 Vi t Nam s d ng m i năm 2.604.000 t nế ờ ể ệ ử ụ ỗ ấ phân NPK- đã quy đ i ra N, Pổ 2O5, K2O trong đó có 1.432.000 t n N, 634.000 t nấ ấ P2O5, và 538.000 t n Kấ 2O. L ng phân mà Vi t Nam s d ng chi m kho ng 1.6%ượ ệ ử ụ ế ả trên t ng s l ng phân tiêu th trên toàn th gi i. Trong t ng s phân bónổ ố ượ ụ ế ớ ổ ố 162.750.000.000 t n NPK đã quy đ i mà toàn th gi i s d ng hàng năm, Trungấ ổ ế ớ ử ụ Qu c là qu c gia s d ng phân bón l n nh t, v i 48.800.000 t n, g p 20 l nố ố ử ụ ớ ấ ớ ấ ấ ầ l ng phân mà Vi t Nam s d ng. N c s d ng phân NPK đ ng th 2 là n Đ ,ượ ệ ử ụ ướ ử ụ ứ ứ Ấ ộ v i 22.045.000 t n. N c M đ ng v trí th 3 v i 20.821.000 t n. Kh i EU g mớ ấ ướ ỹ ứ ị ứ ớ ấ ố ồ 15 n c nh ng ch s d ng 13.860.000 t n. Thái Lan m c dù là m t n c nôngướ ư ỉ ử ụ ấ ặ ộ ướ nghi p m nh trong khu v c và có di n tích tr ng tr t l n h n nhi u l n so v iệ ạ ự ệ ồ ọ ớ ơ ề ầ ớ Vi t Nam, nh ng m i năm ch s d ng 1.690.000 t n ít h n Vi t Nam g n 1 tri uệ ư ỗ ỉ ử ụ ấ ơ ệ ầ ệ t n/năm.ấ 1.1.8 Tình hình s d ng phân bón và s n xu t urê trong n c:ử ụ ả ấ ướ Trong t ng s phân bón mà Vi t Nam s d ng thì l ng phân bón dùng choổ ố ệ ử ụ ượ lúa là nhi u nh t, chi m 68.5% (1.783.000 t n); ti p đ n là cây ngô chi m 9.8%ề ấ ế ấ ế ế ế (256.000 t n); th 3 là mía chi m 3.6% (95.000 t n); th 4 là rau qu chi m 1.6%ấ ứ ế ấ ứ ả ế (41.000 t n); th 5 là đ u nành chi m 1.1% (28.000 t n). Các cây tr ng còn l iấ ứ ậ ế ấ ồ ạ chi m 15.3% (398.000 t n).ế ấ Giá phân urê trong n c trong m t s năm qua v n còn b t n, đướ ộ ố ẫ ấ ổ bình nể ổ th tr ng phân urê năm 2009, B Nông nghi p và Phát tri n nông thônị ườ ộ ệ ể (NN&PTNT) đã đ a ra m t s gi i pháp đ i v i 2 Nhà máy s n xu t urê trongư ộ ố ả ố ớ ả ấ n c ph i đ m b o k ho ch s n xu t năm 2009, đáp ng k p th i nhu c u phânướ ả ả ả ế ạ ả ấ ứ ị ờ ầ bón cho s n xu t nông nghi p theo t ng mùa v . B Th ng m i, Hi p h i phânả ấ ệ ừ ụ ộ ươ ạ ệ ộ bón Vi t Nam ph i h p ch t ch v i B NN&PTNT v thông tin th tr ng, dệ ố ợ ặ ẽ ớ ộ ề ị ườ ự báo giá c phân bón th gi i và trong n c, d báo giá phân bón th gi i t ng th iả ế ớ ướ ự ế ớ ừ ờ kỳ đ có k ho ch đ nh h ng cho các doanh nghi p nh p kh u, đ m b o cho cácể ế ạ ị ướ ệ ậ ẩ ả ả doanh nghi p nh p kh u, đ m b o cung c u cho c n c. Hi p h i Phân bónệ ậ ẩ ả ả ầ ả ướ ệ ộ Vi t Nam, các doanh nghi p nh p kh u c n liên k t công khai v i nhau l ng t nệ ệ ậ ẩ ầ ế ớ ượ ồ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 13 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ kho trong m i mùa v , n m ch c thông tin th tr ng đ cân đ i và phân chia sỗ ụ ắ ắ ị ườ ể ố ố l ng urê nh p kh u tránh r i ro và góp phân bình n giá urê khi vào v .ượ ậ ẩ ủ ổ ụ Trong kho ng m t năm t i, Nhà máy đ m Cà Mau s đi vào ho t đ ng v iả ộ ớ ạ ẽ ạ ộ ớ công su t 2350 t n/ngày, s cung c p cho th tr ng 800.000 t n urê/năm.ấ ấ ẽ ấ ị ườ ấ Đ n năm 2010 có thêm Nhà máy đ m Ninh Bình công su t 560.000 t n urê/ế ạ ấ ấ năm. Nh v y c n c s có 4 Nhà máy đ m cung c p trên 2 tri u t n urê/năm đư ậ ả ướ ẽ ạ ấ ệ ấ ủ đáp ng nhu c u urê trong n c.ứ ầ ướ 1.1.9 Tình hình s n xu t nông nghi p Vi t Namả ấ ệ ở ệ Trong 10 năm tr l i đây, nhà n c ta luôn thúc đ y quan h h p tác đ iở ạ ướ ẩ ệ ợ ố ngo i nh m thu hút ngu n v n đ u t n c ngoài vào Vi t Nam, nâng cao c sạ ằ ồ ố ầ ư ướ ệ ơ ở h t ng, gi i quy t v n đ vi c làm c a nông dân, là vi c làm đúng theo ch đ oạ ầ ả ế ấ ề ệ ủ ệ ỉ ạ chung c a chính ph .ủ ủ Tuy nhiên, th i gian g n đây con ng i b t đ u quan tâm đ n v n đờ ầ ườ ắ ầ ế ấ ề l ng th c và qu đ t nông nghi p. Đ t bi t là khu v c Đ ng b ng sông C uươ ự ỹ ấ ệ ặ ệ ở ự ồ ằ ử Long Vi t Nam.ở ệ Theo B Tài Nguyên – Môi Tr ng, di n tích đ t nông nghi p s tăng tộ ườ ệ ấ ệ ẽ ừ 8.973.783 ha c a năm 2000 lên 9.363.063 ha vào năm 2010. Tuy nhiên, theo tìnhủ hình hi n nay đi u này khó thành hi n th c. B i các nghiên c u cho th y đ t nôngệ ề ệ ự ở ứ ấ ấ nghi p đang b thu h p d n, thay vào đó là các khu công nghi p, khu đô th m i hayệ ị ẹ ầ ệ ị ớ d án sân Golf ĐBSCL. Theo th ng kê c a B Tài Nguyên-Môi Tr ng, trong 7ự ở ố ủ ộ ườ năm t 2001-2007 t ng di n tích đ t n ng nghi p đã thu h i chuy n sang phi nôngừ ổ ệ ấ ộ ệ ồ ể nghi p là 500.000 ha, chi m h n 5% đ t nông nghi p đang s d ng. Riêng nămệ ế ơ ấ ệ ử ụ 2007, di n tích đ t tr ng lúa c n c gi m 125.000 ha. ệ ấ ồ ả ướ ả Xu th đô th hoá đang gây nh h ng tr m tr ng đ n di n tích đ t tr ngế ị ả ưở ầ ọ ế ệ ấ ồ lúa. Vi c thu đ t nông dân đ xây sân golf cũng là v n đ th i s ngày nay, di nệ ấ ể ấ ề ờ ự ệ tích đ t tr ng ngày càng thu h p, mu n gi v ng năng su t, ng i nông dân ph iấ ồ ẹ ố ữ ữ ấ ườ ả SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 14 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ s d ng m t l ng l n phân bón, đi u này có th làm giá lúa tăng nhanh trong m tử ụ ộ ượ ớ ề ể ộ vài năm qua. Theo s li u th ng kê thì năng su t lúa luôn tăng, đi đôi v i vi c này là số ệ ố ấ ớ ệ ự tăng nhanh c a nhu c u s d ng phân bón. Ta có th th y rõ đi u này qua b n đủ ầ ử ụ ể ấ ề ả ồ di n tích đ t tr ng lúa, năng su t lúa và s n l ng lúa c a năm 2007.ệ ấ ồ ấ ả ượ ủ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 15 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.1: B n Đ Di n Tích Đ t Nông Nghi p 2007ả ồ ệ ấ ệ 16 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.2: S n L ng Lúa C Năm 2007ả ượ ả 17 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.3: Năng su t lúa c năm 2007ấ ả 18 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.2 Công ngh s n xu t urê trên th gi iệ ả ấ ế ớ 1.2.1 Các ph ng pháp s n xu t urê: [12]ươ ả ấ a) HOCN + NH3 = (NH2)2CO Ph ng pháp này ít đ c s d ng do ph n ng x y ra nhi t đ áp su tươ ượ ử ụ ả ứ ả ở ệ ộ ấ cao, HOCN gây đ c h i.ộ ạ b) COCl2 + 2NH3 = (NH2)2CO + 2HCl Tuy nhiên có x y ra ph n ng ph : NHả ả ứ ụ 3 + HCl = NH4Cl làm cho l ngượ NH3 th c t s d ng l n h n lý thuy t. Do đó ph ng pháp này cũng ítự ế ử ụ ớ ơ ế ươ đ c s d ng.ượ ử ụ c) COS + 2NH3 = NH2COSNH4 thiô carbamat amôn Nhi t phân: NHệ 2COSNH4 → (NH2)2CO + H2 S COS r t đ c, th ng đ c dùng làm ch t đ c trong chi n tranh. H n n aấ ộ ườ ượ ấ ộ ế ơ ữ ph ng pháp này đòi h i nhi t đ , áp su t cao nên cũng ít đ c s d ng.ươ ỏ ệ ộ ấ ượ ử ụ d) 2NH3 + CO2 = NH2COONH4 (1) NH2COONH4 → (NH2)2CO + H2O (2) Đây là quá trình ng c v i quá trình th y phân carbamat amôn, hay nói cáchượ ớ ủ khác đây là quá trình dehydrat hóa. Ph n ng (1) x y ra nhanh và t a nhi t đ c th c hi n đ n cùng. Ph nả ứ ả ỏ ệ ượ ự ệ ế ả ng (2) là ph n ng thu nhi t, x y ra ch m và không hoàn toàn, hi u su t chuy nứ ả ứ ệ ả ậ ệ ấ ể hóa tính trên l ng COượ 2 kho ng 50 – 80 %. ả Nhi t đ quá trình s n xu t cao h n nhi t đ nóng ch y c a urê nên urêệ ộ ả ấ ơ ệ ộ ả ủ trong quá trình s n xu t d ng nóng ch y, áp su t h i l n. N c t o nên s xu tả ấ ở ạ ả ấ ơ ớ ướ ạ ự ấ hi n carbamat và s n ph m trung gian là (NHệ ả ẩ 4)2CO3 … Do đó c n ph i ch ngầ ả ư luy n làm s ch.ệ ạ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang t0, p 19 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ Đây là nguyên t c đ c áp d ng s n xu t ngoài th c t . Tuy nhiên quy trìnhắ ượ ụ ả ấ ự ế s n xu t v n luôn đ c nghiên c u đ làm sao h th p đ c giá thành s n ph mả ấ ẫ ượ ứ ể ạ ấ ượ ả ẩ và gi m thi u ch t th i ra môi tr ng.ả ể ấ ả ườ V i nh ng c i ti n quan tr ng, ngày nay ng i ta a chu ng hai h th ngớ ữ ả ế ọ ườ ư ộ ệ ố s n xu t urê theo nguyên t c trên đ c g i là “quy trình t n d ng” (strippingả ấ ắ ượ ọ ậ ụ process) giúp ti t ki m chi phí cũng nh năng l ng. M t h th ng dùng COế ệ ư ượ ộ ệ ố 2 thu h i (COồ 2 stripping process) và m t h th ng dùng NHộ ệ ố 3 thu h i (ammonia strippingồ process). Ngoài ra còn có h th ng k t h p s d ng hai k thu t trên.ệ ố ế ợ ử ụ ỹ ậ 1.2.2 Công ngh t ng h p Urêệ ổ ợ Các ph ng pháp s n xu t urê t khí thiên nhiên đ c s d ng hi n nayươ ả ấ ừ ượ ử ụ ệ trên th gi i, căn c vào kh năng thu h i COế ớ ứ ả ồ 2 và NH3, đã phát tri n thành ba côngể ngh chính nh sau:ệ ư • Công ngh không thu h i (Once-through process)ệ ồ • Công ngh thu h i m t ph n (Partial recycle process)ệ ồ ộ ầ • Công ngh thu h i hoàn toàn (Total recycle process)ệ ồ Ngày nay, ch có công ngh thu h i hoàn toàn đ c áp d ng. T ng chuy nỉ ệ ồ ượ ụ ổ ể hóa NH3 kho ng 99%. K t qu không có s n ph m ph ch a Nit t o thành vàả ế ả ả ẩ ụ ứ ơ ạ vi c s n xu t urê ch ph thu c vào vi c cung c p COệ ả ấ ỉ ụ ộ ệ ấ 2 và NH3 t x ng NHừ ưở 3. Tuy nhiên, công ngh này cũng đ t nh t v chi phí đ u t và v n hành. Vi c phân h yệ ắ ấ ề ầ ư ậ ệ ủ cacbamat đ c th c hi n b ng vi c k t h p gia nhi t, gi m áp và quá trìnhượ ự ệ ằ ệ ế ợ ệ ả stripping (quá trình này làm gi m áp su t riêng c a m t ho c nhi u thành ph n).ả ấ ủ ộ ặ ề ầ Các công ngh xuyên su t ho c thu h i m t ph n th ng đòi h i chi phí đ u tệ ố ặ ồ ộ ầ ườ ỏ ầ ư th p h n, cũng nh chi phí v n hành th p h n nh ng đ tin c y gi m (do s phấ ơ ư ậ ấ ơ ư ộ ậ ả ự ụ thu c l n nhau c a phân x ng urê và các phân x ng khác), tính linh ho t gi mộ ẫ ủ ưở ưở ạ ả (do t l các s n ph m ph ) và khó đ ng b gi a 2 phân x ng. D ch urê thuỷ ệ ả ẩ ụ ồ ộ ữ ưở ị đ c sau công đo n phân h y th ng đ t n ng đ 65-77%. D ch này có th đ cượ ạ ủ ườ ạ ồ ộ ị ể ượ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 20 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ s d ng đ s n xu t các lo i phân bón ch a Nit ho c chúng đ c cô đ c đ s nử ụ ể ả ấ ạ ứ ơ ặ ượ ặ ể ả xu t urê.ấ  Công ngh Urê ệ không thu h iồ V n đ ch y u c a vi c s n xu t urê là phân ly cacbamat amôn ch aấ ề ủ ế ủ ệ ả ấ ư chuy n hóa và Amoniac d c a dung d ch urê tu n hoàn.ể ư ủ ị ầ Cacbamat ch a chuy n hóa đ c phân h y thành NHư ể ượ ủ 3 và khí CO2 b ng cáchằ gia nhi t h n h p dòng công nghê đi u ki n th p áp. Khí NHệ ỗ ợ ở ề ệ ấ 3 và CO2 thoát kh iỏ d ch urê và đ c s d ng đ s n xu t các mu i amôn b ng cách h p th NHị ượ ử ụ ể ả ấ ố ằ ấ ụ 3 trong acid sunfuaric và acid photphoric. M t Nhà máy nh th này s có chi phí đ uộ ư ế ẽ ầ t t ng đ i th p, nh ng có l ng khí th i t ng đ i l n. ư ươ ố ấ ư ượ ả ươ ố ớ Do nhu c u v urê c p phân bón tinh khi t ngày càng tăng, nên các ầ ề ấ ế Nhà máy đi theo công ngh không thu h i ít có tính h p d n, b i vì nó s n xu t ra quá nhi uệ ồ ấ ẫ ở ả ấ ề mu i amôn v i m c tu n hoàn nh .ố ớ ứ ầ ỏ  Công ngh tu n hoàn dung d chệ ầ ị Khí NH3 và CO2 thu h i t dòng công ngh c a tháp t ng h p trong cácồ ừ ệ ủ ổ ợ công đo n phân h y các áp su t khác nhau (cao áp, trung áp và tháp áp) đ cạ ủ ở ấ ượ h p th trong n c và đ c tái tu n hoàn tr l i cho tháp t ng h p dung d chấ ụ ướ ượ ầ ở ạ ổ ợ ị cacbamat amôn l ng có ch a Amoniac. H u nh toàn b g n m t n a công su tỏ ứ ầ ư ộ ầ ộ ử ấ urê c a th gi i s n xu t ra đi theo công ngh này.ủ ế ớ ả ấ ệ Hi n nay, ph n l n các nhà máy trên th gi i s n xu t urê theo các côngệ ầ ớ ế ớ ả ấ ngh sau:ệ • Công ngh C c i ti n tu n hoàn toàn b Misui – Toatsuệ ả ế ầ ộ • Công ngh Montedisionệ • Công ngh stripping CO2 Stamircarbonệ • Công ngh stripping NH3 Snamprogettiệ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 21 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 22 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.2.3 Công ngh t o h tệ ạ ạ [11] Có ba ph ng pháp cô đ c d ch urê là cô đ c chân không, k t tinh và b cươ ặ ị ặ ế ố h i áp su t khí quy n. Ph ng pháp l a ch n ph thu c vào hàm l ng biuretơ ở ấ ể ươ ự ọ ụ ộ ượ cho phép s n xu t trong s n ph m cu i. D ch urê b t đ u phân h y thành biuret vàả ấ ả ẩ ố ị ắ ầ ủ NH3 100 ở 0C. Ph ng pháp chung nh t c a cô đ c dung d ch là b c h i. D chươ ấ ủ ặ ị ố ơ ị đ c cô đ c đ n 95-99,7% urê, ph thu c vào k thu t hoàn ch nh đ c s d ng.ượ ặ ế ụ ộ ỹ ậ ỉ ượ ử ụ Công ngh cô đ c cung c p urê nóng ch y đ hóa r n. Urê r n cũng nh phân bónệ ặ ấ ả ể ắ ắ ư khác có th đ c s n xu t t d ng nóng ch y theo 2 ph ng pháp c b n:ể ượ ả ấ ừ ạ ả ươ ơ ả ph ng pháp phun (Prilling) và ph ng pháp k t h t (Granulation). Đ tăng c ngươ ươ ế ạ ể ườ đ c ng và kh năng ch u tác đ ng c a phân t urê, urê formandehyd ho c các h pộ ứ ả ị ộ ủ ử ặ ợ ch t ch a formandehyd đ c thêm vào urê nóng ch y. Các ph gia này cũng làmấ ứ ượ ả ụ gi m xu h ng k t t ng c a urê và gi m hàm l ng b i. Formandehyd ph n ngả ướ ế ả ủ ả ượ ụ ả ứ v i urê t o metylendiurê, đây là tác nhân quan tr ng. M t s d u khoáng có thớ ạ ọ ộ ố ầ ể đ c phun vào sau khi hoàn t t quá trình s n xu t urê.ượ ấ ả ấ Các quá trình urê t o ra d ch n c có ch a kho ng 10-87% urê. Lo i d chạ ị ướ ứ ả ạ ị này có th dùng tr c ti p làm các ch t phân bón huy n phù đ m ho c làm các ch tể ự ế ấ ề ạ ặ ấ dung d ch khác nh d ch nitrat amôn mà trong nh ng năm g n đây nhu c u tăngị ư ị ữ ầ ầ nhanh. D ch urê có th đ c cô đ c b ng cách b c h i hay k t tinh đ ph c vị ể ượ ặ ằ ố ơ ế ể ụ ụ cho m c đích s n xu t phân bón h n h p hay các s n ph m khác. Urê đ m đ cụ ả ấ ỗ ợ ả ẩ ậ ặ đ c hóa r n d i d ng tinh khi t nh d ng h t, viên, v y hay tinh th .ượ ắ ướ ạ ế ư ạ ạ ẩ ể Urê c ng có th đ c v n chuy n b o qu n và s d ng kinh t h n nhi uứ ể ượ ậ ể ả ả ử ụ ế ơ ề so v i d ch l ng. Ngoài ra, d i d ng r n urê n đ nh và vi c hình thành biuretớ ị ỏ ướ ạ ắ ổ ị ệ c ng không đáng k .ứ ể 1.2.3.1 B c h iố ơ N c n i h i kh i d ch urê đã qua đ t nóng b ng h i n c có th trongướ ồ ơ ỏ ị ố ằ ơ ướ ể đi u ki n gi m áp có hay không vi c b sung không khí nóng làm tác nhân s y khôề ệ ả ệ ổ ấ ho c b ng quá trình b c h i cu n theo không khí môi tr ng. Vì vi c hình thànhặ ằ ố ơ ố ườ ệ biuret đ c kích thích b i quá trình áp su t th p nhi t đ cao nên vi c b c h i nóiượ ở ấ ấ ệ ộ ệ ố ơ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 23 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ chung ch áp d ng cho tr ng h p s n xu t phân bón urê c p nông nghi p. M cỉ ụ ườ ợ ả ấ ấ ệ ứ biuret trung bình tăng lên khi đi qua thi t b b c h i vào kho ng 0,4% tùy thu c vàoế ị ố ơ ả ộ n ng đ . Trong các quá trình t o h t dùng lo i dung d ch 95 đ n 96% m c đ hìnhồ ộ ạ ạ ạ ị ế ứ ộ thành biuret không đáng k vì trong dòng ra c a thi t b b c h i hàm l ng urêể ủ ế ị ố ơ ượ th p.ấ Trong h u h t các ng d ng c a ngành phân bón, hàm l ng biuret đ n 2%ầ ế ứ ụ ủ ượ ế tr ng l ng s không gây nh h ng gì, nó phân gi i trong đ t và nit th m vàoọ ượ ẽ ả ưở ả ấ ơ ấ đ t và đi nuôi cây tr ng. Urê bón lá có th gây nh h ng đ c t khi ti p xúc v iấ ồ ể ả ưở ộ ố ế ớ các h t và lá cu n hay đ i v i m t s hoa màu khác. Nói chung hàm l ng biuretạ ố ố ớ ộ ố ượ nh h n 0,25% tr ng l ng là t t nh t.ỏ ơ ọ ượ ố ấ 1.2.3.2 K t tinh v i tái nóng ch yế ớ ả S có m t c a biuret trong phân urê c p k thu t dùng trong ngành s n xu tự ặ ủ ấ ỹ ậ ả ấ nh a plastic r t có h i. Urê c ng thu đ c c a quá trình k t tinh nói chung có đự ấ ạ ứ ượ ủ ế ộ thu n khá và phù h p cho các ng d ng trong nông nghi p và y h c (ầ ợ ứ ụ ệ ọ xem hình 1.4). D ch s n ph m urê đ c n p vào cho thi t b k t tinh chân không, ho tị ả ẩ ượ ạ ế ị ế ạ đ ng áp su t kho ng 8,0 KPa (60mmHg) và nhi t đ là 60ộ ở ấ ả ệ ộ 0C. H i n c c aơ ướ ủ dung d ch b c ra đ c ng ng t trong thi t b ng ng t chân không làm l nh b ngị ố ượ ư ụ ế ị ư ụ ạ ằ n c có l p vòi phun chân không. V a c a thi t b k t tinh (kho ng 30% tr ngướ ắ ữ ủ ế ị ế ả ọ l ng urê) đ c đ a vào thi t b ly tâm d ng đ y liên t c. Các tinh th đ c phânượ ượ ư ế ị ạ ẩ ụ ể ượ ly kh i d ch ban đ u, đ c r a b ng n c s y khô và đ a lên đ nh tháp t o h t vàỏ ị ầ ượ ử ằ ướ ấ ư ỉ ạ ạ đ c tái nóng ch y trong m t thi t b nóng ch y tinh th đ t nóng b ng h i n c.ượ ả ộ ế ị ả ể ố ằ ơ ướ B i v y ng i ta thu đ c s n ph m urê nóng ch y th ng có ch a kho ng 0,3%ở ậ ườ ượ ả ẩ ả ườ ứ ả tr ng l ng biuret và kho ng 0,2% tr ng l ng m. D ch ban đ u phân ly trong lyọ ượ ả ọ ượ ẩ ị ầ tâm đ c đ t nóng b ng h i trong thi t b đ t nóng k t tinh cung đ cung c p m tượ ố ằ ơ ế ị ố ế ể ấ ộ l ng nhi t t ng ng cho vi c b c h i n c trong dung d ch và tu n hoàn tr l iượ ệ ươ ứ ệ ố ơ ướ ị ầ ở ạ cho thi t b k t tinh đ duy trì n ng đ thích h p. M t l ng nh d ch ban đ uế ị ế ể ồ ộ ợ ộ ượ ỏ ị ầ giàu biuret đ c th i t h th ng vào đ ch ng vi c hình thành biuret.ượ ổ ừ ệ ố ể ố ệ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 24 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.4: K t tinh v i tái nóng ch y tinh thế ớ ả ể 25 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.2.3.3 T o h tạ ạ Cho đ n th i gian g n đây urê m i đ c s n xu t theo công ngh t o h tế ờ ầ ớ ượ ả ấ ệ ạ ạ b ng tháp (ằ xem hình 1.5) SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.5: L u trình thi t b t o h tư ế ị ạ ạ 26 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ Urê s n ph m thu đ c b ng ph ng pháp b c h i hay b ng ph ng phápả ẩ ượ ằ ươ ố ơ ằ ươ nóng ch y tinh th đ c phun d i d ng h t t đ nh c a tháp hình tr có đ caoả ể ượ ướ ạ ạ ừ ỉ ủ ụ ộ kho ng 50-60m và cho phép r i ng c dòng qua m t dòng không khí đ c phát raả ơ ượ ộ ượ t thi t b b làm l nh t ng sôi d i đáy tháp. Trong m t s Nhà máy s n ph mừ ế ị ị ạ ầ ở ướ ộ ố ả ẩ đ c qua sàng và các h t quá kh không đúng tiêu chu n có th đ c đ a t i choượ ạ ổ ẩ ể ượ ư ớ khâu tái nóng ch y hay hòa tan, cô đ c l i hay tái tu n hoàn. Các h t phun khôả ặ ạ ầ ạ th ng đ c hình thành trong m t thùng hình côn quay có kh u đ thích jojwpườ ượ ộ ẩ ộ ho c thi t b khác s n sinh ra m t l ng các h t phun nh đ c phân b đ u trênặ ế ị ả ộ ượ ạ ỏ ượ ố ề m t c t ngang c a tháp. Cho đ n th i gian g y đây, các h t urê th ng r t nhặ ắ ủ ế ờ ầ ạ ườ ấ ỏ t o ra đ ng kính dung tích h t trung bình kho ng 1,7mm. ạ ườ ạ ả Hi n nay do áp d ng các lo i tháp có đ cao h n tr c nhi u và công nghệ ụ ạ ộ ơ ướ ề ệ có s c u ti n nên kích th c h t urê trung bình là 2,4mm là tăng tính pha tr n c aự ả ế ướ ạ ộ ủ s n ph m khi tr n v i các lo i phân bón r n khác. Nói chung urê h t t o b ngả ẩ ộ ớ ạ ắ ạ ạ ằ tháp th ng có đ c ng kém h n c đ b n nghi n và đ ch u mài mòn so v iườ ộ ứ ơ ả ộ ề ề ộ ị ớ cùng lo i đ c s n xu t b ng thi t b phun, ngay c khi ng i ta cho thêmạ ượ ả ấ ằ ế ị ả ườ formandehyd b sung vào cho d ch nóng ch y tr c khi n p cho tháp t o h t. Côngổ ị ả ướ ạ ạ ạ ty Stamicacbon g n đây đã th c hi n nhi u b c c i ti n trong lĩnh v c này và k tầ ự ệ ề ướ ả ế ự ế qu urê s n xu t ra có đ b n nghi n và đ ch u va đ p t t h n.ả ả ấ ộ ề ề ộ ị ậ ố ơ Các lo i tháp t o h t c n ph i có nhi u không khí và nh v y vi c kh ngạ ạ ạ ầ ả ề ư ậ ệ ố ch ô nhi m r t t n kém. ế ễ ấ ố Ngoài vi c công ngh t o h t có các u đi m linh ho tệ ệ ạ ạ ư ể ạ nh c h t t i u mà nó còn t o ra các s n ph m có các thành ph n lý h c khá t t.ư ỡ ạ ố ư ạ ả ẩ ầ ọ ố SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 27 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.3 Nhà máy đ m Phú M [15]ạ ỹ 1.3.1 L ch s hình thành và phát tri nị ử ể Nhà máy Ð m Phú M tr c thu c Công ty Cô phân Phân Ð m và Hoá ch tạ ỹ ự ộ ̉ ̀ ạ ấ D u khí, đ c đ t t i khu công nghi p Phú M I, huy n Tân Thành, t nh Bà R a-ầ ượ ặ ạ ệ ỹ ệ ỉ ị Vũng Tàu. Nhà máy có v n đ u t 450 tri u USD, có di n tích 63 ha, là Nhà máyố ầ ư ệ ệ đ m đ u tiên trong n c đ c xây d ng theo dây chuy n công ngh tiên ti n,ạ ầ ướ ượ ự ề ệ ế đ ng th i cũng là m t trong nh ng Nhà máy hoá ch t có dây chuy n công ngh vàồ ờ ộ ữ ấ ề ệ t đ ng hoá tân ti n nh t n c ta hi n nay. Cung c p 40% nhu c u phân urêự ộ ế ấ ở ướ ệ ấ ầ trong n c, Ð m Phú M có vai trò r t l n trong vi c t ch ngu n phân bónướ ạ ỹ ấ ớ ệ ự ủ ồ trong m t n c nông nghi p nh Vi t Nam. Tr c đây, s ngo i t ph i b ra độ ướ ệ ư ệ ướ ố ạ ệ ả ỏ ể nh p phân bón t n c ngoài v là r t l n trong khi nguyên li u đ s n xu t phânậ ừ ướ ề ấ ớ ệ ể ả ấ Urê là ngu n khí đ ng hành (Associated Gas) đang ph i đ t b các giàn khoan vàồ ồ ả ố ỏ ở ngu n khí thiên nhiên (Natural Gas) đ c phát hi n r t nhi u phía Nam. S nồ ượ ệ ấ ề ở ả ph m c a Nhà máy Ð m Phú M hi n đang đ c tiêu th r ng kh p trên thẩ ủ ạ ỹ ệ ượ ụ ộ ắ ị tr ng trong n c, đ c bi t t i v a lúa đ ng b ng sông C u Long. ườ ướ ặ ệ ạ ự ồ ằ ử Nhà máy đ c kh i công xây d ng theo h p d ng EPCC (Chìa khóa trao tay)ượ ở ự ợ ồ gi a T ng công ty D u khí Vi t Nam và t h p nhà th u Technip/Samsung, h pữ ổ ầ ệ ổ ợ ầ ợ đ ng chuy n giao công ngh s n xu t Amoniac v i Haldoe Topsoe (công su tồ ể ệ ả ấ ớ ấ 1.350 t n/ngày) và công ngh s n xu t Urê v i Snamprogetti (công su t 2.200 t n/ấ ệ ả ấ ớ ấ ấ ngày). • Kh i công xây d ng nha may:03/2001.ở ự ̀ ́ • Ngay nhân khi vao nha may: 24/12/2003̀ ̣ ́ ̀ ̀ ́ • Ngay ra san phâm amonia đâu tiên: 04/2004.̀ ̉ ̉ ̀ • Ngay ra san phâm urê đâu tiên: 04/06/04.̀ ̉ ̉ ̀ • Ngay ban giao san xuât cho chu đâu t : 21/09/2004.̀ ̀ ̉ ́ ̉ ̀ ư • Ngay khanh thanh nha may: 15/12/2004.̀ ́ ̀ ̀ ́ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 28 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ 1.3.2 Các phân x ng trong khu s n xu t: ưở ả ấ bao g m b n phân x ngồ ố ưở • Phân x ng t ng h p Amoniac ưở ổ ợ Có ch c năng t ng h p Amoniac và s n xu t COứ ổ ợ ả ấ 2 t khí thiên nhiên và h iừ ơ n c. Sau khi t ng h p, Amoniac và COướ ổ ợ 2 s đ c chuy n sang phân x ng urê.ẽ ượ ể ưở • Phân x ng t ng h p urêưở ổ ợ Có ch c năng t ng h p Amoniac và COứ ổ ợ 2 thành dung d ch urê. Dung d ch urêị ị sau khi đã đ c cô đ c trong chân không s đ c đ a đi t o h t. Quá trình t o h tượ ặ ẽ ượ ư ạ ạ ạ ạ đ c th c hi n b ng ph ng pháp đ i l u t nhiên trong tháp t o h t cao 105m.ượ ự ệ ằ ươ ố ư ự ạ ạ Phân x ng urê có th đ t công su t t i đa 2.385t n/ngày.ưở ể ạ ấ ố ấ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.6: X ng s n xu t Amoniacưở ả ấ Hình 1.7: X ng s n xu t Urêưở ả ấ 29 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ • Phân x ng ph trưở ụ ợ Có ch c năng cung c p n c làm l nh, n c kh khoáng, n c sinh ho t,ứ ấ ướ ạ ướ ử ướ ạ cung c p khí đi u khi n, nit và x lý n c th i cho toàn ấ ề ể ơ ử ướ ả Nhà máy, có n i h iồ ơ nhi t th a, n i h i ph tr và 1 tuabin khí phát đi n công su t 21 MWh, có b nệ ừ ồ ơ ụ ợ ệ ấ ồ ch a Amoniac 35.000 mứ 3 t ng đ ng 20.000 t n, dùng đ ch a Amoniac d vàươ ươ ấ ể ứ ư c p Amoniac cho phân x ng urê khi công đo n t ng h p c a x ng Amoniacấ ưở ạ ổ ợ ủ ưở ng ng máy.ừ • Phân x ng s n ph mưở ả ẩ Sau khi đ c t ng h p, h t urê đ c l u tr trong kho ch a urê r i. Khoượ ổ ợ ạ ượ ư ữ ứ ờ urê r i có di n tích 36.000mờ ệ 2, có th ch a t i đa 150.000 t n. Trong kho có hể ứ ố ấ ệ th ng đi u hoà không khí luôn gi cho đ m không v t quá 70%, đ m b o urêố ề ữ ộ ẩ ượ ả ả không b đóng bánh. Ngoài ra, còn có kho đóng bao urê, s c ch a 10.000 t n, có 6ị ứ ứ ấ chuy n đóng bao, công su t 40 t n/gi /chuy n.ề ấ ấ ờ ề SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.8: X ng ph trưở ụ ợ 30 Ch ng 1: T ng quan v urê, công ngh t ng h p urê và Nhà máy đ m Phú M ươ ổ ề ệ ổ ợ ạ ỹ Nhà máy s n xu t phân đ m Phú M đ c xây d ng trong khu công nghi pả ấ ạ ỹ ượ ự ệ Phú M I huy n Tân Thành t nh Bà R a Vũng Tàu v i di n tích quy ho ch 63 ha. ỹ ệ ỉ ị ớ ệ ạ S đ ơ ồ Nhà máy Đ m Phú M trong khu công nghi p.ạ ỹ ệ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 1.9: X ng s n ph mưở ả ẩ Hình 1.10: Đ a đi m xây d ng-M t b ng Nhà máyị ể ự ặ ằ 31 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ CH NG ƯƠ 2 QUY TRÌNH CÔNG NGH T NGỆ Ổ H PỢ VÀ T O H T URÊ T IẠ Ạ Ạ NHÀ MÁY Đ M PHÚ MẠ Ỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 29 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ 2.1 Công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy [11, 16]ệ ổ ợ ạ ạ ạ 2.1.1 Công ngh t ng h p urêệ ổ ợ 2.1.1.1 T ng h pổ ợ Urê là s n ph m t o thành t ph n ng gi a amoniac l ng và khí COả ẩ ạ ừ ả ứ ữ ỏ 2. Trong tháp t ng h p urê COổ ợ 2 và amoniac ph n ng v i nhau t o amoni cacbamatả ứ ớ ạ theo ph ng trình:ươ 2NH3 + CO2 ↔ NH2COONH4 + 32560 kcal/kmol. (1) Sau đó amoni cacbamat phân h y t o urê:ủ ạ NH2COONH2 ↔ NH2COONH2 + H2O -4200 kcal/kmol. (2) đi u ki n ph n ng: 188-190Ở ề ệ ả ứ 0C và 152-157 bar thì ph n ng th nh tả ứ ứ ấ x y ra nhanh chóng và hoàn toàn còn ph n ng th hai x y ra ch m quy t đ nh t cả ả ứ ứ ả ậ ế ị ố đ ph n ng.ộ ả ứ Ph n amoni cacbamat đ c xác đ nh d a vào t l các ch t ph n ng khácầ ượ ị ự ỷ ệ ấ ả ứ nhau, nhi t đ tháp ph n ng và th i gian l u trong tháp t ng h p.ệ ộ ả ứ ờ ư ổ ợ T l mol Hỷ ệ 2O/CO2 trong kho ng 0,5 – 0,7.ả Ph n ng th nh t to nhi t m nh trong khi đó ph n ng th hai to nhi tả ứ ứ ấ ả ệ ạ ả ứ ứ ả ệ y u và x y ra trong pha l ng t c đ ch m.ế ả ỏ ở ố ộ ậ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 30 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 31 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Amoniac l ngỏ H i n cơ ướ Khí NH 3 CO 2 Khí CO 2 Máy nén31% NH 3 14.6% CO 2 20% H 2 O 34% Urê Phân gi i cao ápả (154 bar) Cô đ c chân khôngặ C p 2 (-0,97 bar)ấ Phân gi i trung ápả (19.5 bar) Phân gi i th p ápả ấ (4 bar) T o h t (132 ạ ạ 0C) Cô đ c chân khôngặ C p 1 (-0,65 bar)ấ Ti n cô đ c ề ặ chân không Kho Urê r iờ Tháp t ng h p (157 bar)ổ ợ Dung d ch ị Urê 60-63% kh i ố l ngượ Dung d ch ị Urê 69-71% kh i ố l ngượ Dung d ch ị urê 99.75% kh i ố l ngượ Đóng bao Hình 2.1: S đ chi ti t công ngh t ng h p urêơ ồ ế ệ ổ ợ 32 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ 2.1.1.2 Các y u t nh h ng đ n t ng h p urê t COế ố ả ưở ế ổ ợ ừ 2 và NH3  nh h ng c a t lẢ ưở ủ ỷ ệ NH3/CO2 Nh đã th y đ c ph nư ấ ượ ở ả ng t o urê thì t s mol lý thuy tứ ạ ỷ ố ế là 2 nh ng trong th c t ng i taư ự ế ườ đã kh o sát th c nghi m và đã tìmả ự ệ đ c quy lu t s nh h ng c aượ ậ ự ả ưở ủ t l NHỷ ệ 3/CO2 đ n hi u su tế ệ ấ ph n ng t ng h p urê theo bi uả ứ ổ ợ ể đ sau (ồ hình 2.2). Khi tăng t lỷ ệ mol NH3/CO2 t 2 đ n 9 thì hi uừ ế ệ su t ph n ng tăng t 40-85%.ấ ả ứ ừ Nh ng trong nh ng đi u ki nư ữ ề ệ khác khi thay đ i t l này t 2ổ ỷ ệ ừ đ n 0,5 thì hi u su t t o urê là 40-45%.ế ệ ấ ạ Bi u đ đã ch s nhể ồ ỉ ự ả h ng c a NHưở ủ 3 đ n hi u su t t oế ệ ấ ạ urê l n h n r t nhi u nh h ng c a COớ ơ ấ ề ả ưở ủ 2. M c khác hàm l ng COặ ượ 2 l n còn nhớ ả h ng đ n đ ăn mòn thi t b c a dung d ch. Trong th c t ng i ta th ng ch nưở ế ộ ế ị ủ ị ự ế ườ ườ ọ t l NHỷ ệ 3/CO2 trong kho ng t 2,5 đ n 5.ả ừ ế  nh h ng c a t l HẢ ưở ủ ỷ ệ 2O/CO2 Ph n ng (2) cho th y n u s d ng l ng n c d s làm c n tr s t oả ứ ấ ế ử ụ ượ ướ ư ẽ ả ở ự ạ thành urê t amoni cacbamat. Nh ng n u hàm l ng n c quá th p s d n đ n sừ ư ế ượ ướ ấ ẽ ẫ ế ự vón c c c a amoni cacbamat làm t t ng n đ ng ng. Do đó vi c l a ch n t lụ ủ ắ ẽ ườ ố ệ ự ọ ỷ ệ n c ph i t i u. ướ ả ố ư SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 2.2: nh h ng c a t l NHẢ ưở ủ ỷ ệ 3/CO2 33 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ Thông th ng trong công nghi p ng i ta ch n t l này là 0,4-1.ườ ệ ườ ọ ỷ ệ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 34 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 2.3: nh h ng c a t l HẢ ưở ủ ỷ ệ 2O/CO2 35 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ  nh h ng c a nhi t đ và áp su tẢ ưở ủ ệ ộ ấ Quan h gi a đ chuy nệ ữ ộ ể hóa urê và nhi t đ v n hànhệ ộ ậ theo Fréjacques et al. thì độ chuy n hóa tăng t ng ng v iể ươ ứ ớ s tăng nhi t đ nh ng theoự ệ ộ ư Otsuka et al. cho r ng đ chuy nằ ộ ể hóa đ t t i đa trong kho ng 196-ạ ố ả 2000C. Áp su t cân b ng tăng khiấ ằ nhi t đ tăng ệ ộ (hình 2.4). Hình 2.5 bi u di n áp su tể ễ ấ cân b ng và t l NHằ ỷ ệ 3/CO2 theo t l Hỷ ệ 2O/CO2. Theo gi n đ , ápả ồ su t cân b ng có m t đi m c cấ ằ ộ ể ự ti u khi thay đ i t l NHể ổ ỷ ệ 3/CO2 và đi m c c ti u d ch chuy nể ự ể ị ể đ n giá tr NHế ị 3/CO2 cao h n tùyơ thu c vào nhi t đ ho t đ ngộ ệ ộ ạ ộ tăng. Chú ý r ng áp su t cânằ ấ b ng tăng nhanh v phía t l NHằ ề ỷ ệ 3/CO2 th p.ấ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 2.4: nh h ng c a t l nhi t đ và áp su tẢ ưở ủ ỷ ệ ệ ộ ấ 36 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang Hình 2.5: nh h ng c a t l NHẢ ưở ủ ỉ ệ 3/CO2 và H2O/CO2 37 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ 2.1.1.3 Phân h y và thu h iủ ồ Sau ph n ng t ng h p urê quá trình phân ả ứ ổ ợ h y và thu h i x y ra 3 giaiủ ồ ả ở đo n sau:ạ − Phân h y cao áp t i thi t b phân h y cao áp (stripper)ủ ạ ế ị ủ − Phân h y trung áp t i c m phân h y trung áp.ủ ạ ụ ủ − Phân h y th p áp t i c m phân h y th p áp.ủ ấ ạ ụ ủ ấ Ph n ng phân h y x y ra ng c chi u v i ph n ng t ng h p và x y raả ứ ủ ả ượ ề ớ ả ứ ổ ợ ả mãnh li t khi gi m áp ho c/và tăngệ ả ặ nhi t đ .ệ ộ  Phân h yủ Ph n ng pả ứ hân h y là ph n ngủ ả ứ x y ra ng c chi u v i ph n ng t ngả ượ ề ớ ả ứ ổ h p. Ph n ng x y ra mãnh li t khiợ ả ứ ả ệ gi m áp hay tăng nhi t đ . T c là đ sả ệ ộ ứ ể ự phân h y x y ra hoàn toàn h n thì c nủ ả ơ ầ có s can thi p c a hai y u t này. Sự ệ ủ ế ố ự phân h y s ti n hành trong ba giaiủ ẽ ế đo n c th sau:ạ ụ ể − Phân h y cao áp trong thi t bủ ế ị stripper cao áp. S phân h y đ c ti n hànhự ủ ượ ế b ng cách gia nhi t và tách COằ ệ 2 b ngằ cách cho bay h i l ng d NHơ ượ ư 3 ápở su t th p h n m t chút so v i áp su tấ ấ ơ ộ ớ ấ t ng h p. Vi c phân h y áp su t caoổ ợ ệ ủ ở ấ nh v y s kéo s tăng cao c a nhi tư ậ ẽ ự ủ ệ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 38 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ đ ph n ng kéo theo v n đ ăn mòn thi t b , chính vì v y vi c cho NHộ ả ứ ấ ề ế ị ậ ệ 3 d là đư ể ch ng l i s ăn mòn.ố ạ ự Thi t b phân h y cao áp (stripper) là thi t b trao đ i nhi t ki u màng. Doế ị ủ ế ị ổ ệ ể đó các dòng l ng và khí đ c phân h y và bay h i khi ti p xúc ng c dòng vàỏ ượ ủ ơ ế ượ n ng đ COồ ộ 2 trong thi t b gi m d n tế ị ả ầ ừ đ nh xu ng đáy thi t b .ỉ ố ế ị − Phân h y trung áp thi t b phânủ ở ế ị h y trung ápủ Đ tăng c ng quá trình phânể ườ h y c n thi t ph i gia nhi t cho t iủ ầ ế ả ệ ớ nhi t đ cao h n hay gi m áp su tệ ộ ơ ả ấ xu ng m c th p h n.ố ứ ấ ơ Thi t b phân h y trung áp sế ị ủ ẽ cho phép gi m áp su t xu ng còn 19,5ả ấ ố bar và nhi t đ 145-165ệ ộ 0C. Hình 3.5 bi u di n thanhể ễ − Phân h y th p áp trong thi t b phân h y th p áp.ủ ấ ế ị ủ ấ T i thi t b phân h y th p áp thì áp su t và nhi t đ t ng ng là 4 bar vàạ ế ị ủ ấ ấ ệ ộ ươ ứ 1510C.  Thu h iồ Khí phân h y m i m c áp su t đ c thu h i và đ c đ a tu n hoàn vủ ở ỗ ứ ấ ượ ồ ượ ư ầ ề tháp t ng h p.ổ ợ Khí t thi t b phân h y th p áp đ c tr n v i khí t c m x lý n cừ ế ị ủ ấ ượ ộ ớ ừ ụ ử ướ ng ng và đ c ng ng t hoàn toàn trong thi t b gia nhi t s b amoniac và thi tư ượ ư ụ ế ị ệ ơ ộ ế b ng ng t th p áp, sau đó đ c thu h i d i d ng dung d ch amoni cacbamatị ư ụ ấ ượ ồ ướ ạ ị loãng trong bình ch a dung d ch cacbamat.ứ ị SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 39 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ Khí phân h y t thi t b phân h y trung áp đ c tr n v i dung d chủ ừ ế ị ủ ượ ộ ớ ị cacbamat loãng t bình ch a c a c m th p áp, sau đó đ c làm l nh và đ c h pừ ứ ủ ụ ấ ượ ạ ượ ấ th d i d ng dung d ch cacbamat phía v thi t b cô đ c chân không s b vàụ ướ ạ ị ở ỏ ế ị ặ ơ ộ thi t b ng ng t trung áp. ế ị ư ụ Amoniac d đ c làm s ch trong thi t b h p th trung áp và đ c thu h iư ượ ạ ế ị ấ ụ ượ ồ d i d ng amoniac l ng trong bình ch a amoniac, t đó nó đ c tu n hoàn vướ ạ ỏ ứ ừ ượ ầ ề tháp t ng h p thông qua b m phun tia cacbamat.ổ ợ ơ Amoniac l ng t bình ch a amoniacỏ ừ ứ đ c đ a vào đ nh tháp h p th d iượ ư ỉ ấ ụ ướ d ng dòng h i l u. Theo cách này, nhi t to ra do hình thành cacbomat đáy thápạ ồ ư ệ ả ở h p th có th thu h i b ng cách bay h i NHấ ụ ể ồ ằ ơ 3 ng ng t tr c khi đ a vào bìnhư ụ ướ ư ch a amoniac.ứ Khí phân h y t stripper đ c tr n v i dung d ch cacbamat t d i đáy thápủ ừ ượ ộ ớ ị ừ ướ h p th c a c m trung áp tr c khi đ c ng ng t và làm l nh trong các thi t bấ ụ ủ ụ ướ ượ ư ụ ạ ế ị ng ng t cacbamat và đ c tu n hoàn v tháp t ng h p d i d ng cacbamat đ c.ư ụ ượ ầ ề ổ ợ ướ ạ ặ Nhi t ph n ng hình thành cacbamat trong ng các thi t b ng ng t cacbamatệ ả ứ ố ế ị ư ụ đ c thu h i v thi t b ng ng t đ t o h i.ượ ồ ở ỏ ế ị ư ụ ể ạ ơ 2.1.1.4 Cô đ cặ Dung d ch urê ra kh i giaiị ỏ đo n phân h y có áp su t th p vàạ ủ ấ ấ n ng đ 69ồ ộ ÷70% v kh i l ng.ề ố ượ Đ có th t o h t c n ph i cô đ cể ể ạ ạ ầ ả ặ đ n 99,75%.ế Ph ng pháp cô đ c đ cươ ặ ượ l a ch n là cô đ c tr c ti p, t c làự ọ ặ ự ế ứ gia nhi t dung d ch d i áp su tệ ị ướ ấ chân không đ tách n c. ể ướ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 40 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ Vi c l a ch n ph ng pháp cô đ c n i ti p hai l n m t m t góp ph n tăngệ ự ọ ươ ặ ố ế ầ ộ ặ ầ hi u su t cô đ c m t khác nó làm gi m th tích thi t b cô đ c. T i thi t b cô đ cệ ấ ặ ặ ả ể ế ị ặ ạ ế ị ặ th nh t áp su t đ c h xu ng còn 0,28 bar còn nhi t đ là 128ứ ấ ấ ượ ạ ố ệ ộ 0C s cô đ c t iẽ ặ ớ 95% kh i l ng. Và t i thi t b cô đ c th hai áp su t h xu ng còn 0,027 bar vàố ượ ạ ế ị ặ ứ ấ ạ ố 1360C. Urê sau khi qua thi t b cô đ c này có n ng đ 98,75% và đ c đ a đ nế ị ặ ồ ộ ượ ư ế tháp t o h t.ạ ạ 2.1.1.5 S t o thành biuretự ạ Biuret là s n ph m ph không mong mu n đ c hình thành do ph n ngả ẩ ụ ố ượ ả ứ c a hai mol urê v i s t o thành NHủ ớ ự ạ 3, theo ph n ng sau:ả ứ 2(NH2-COO-NH2) ↔ NH2-CO-NH-CO-NH2 + NH3 Ph n ng này đ c xúc ti n do th i gian l u và nhi t đ cao.ả ứ ượ ế ờ ư ệ ộ Vì biuret có h i t i s đâm ch i c a h t và làm héo các cây cam, quýt khiạ ớ ự ồ ủ ạ phun urê lên lá, hàm l ng biuret trong phân đ m trên th tr ng th gi i cho phépượ ạ ị ườ ế ớ d i 1,5%.ướ SVTH: Nguy n Anh Dũngễ Trang 41 Ch ng 2: Quy trình công ngh t ng h p và t o h t urê t i Nhà máy đ m Phúươ ệ ổ ợ ạ ạ ạ ạ Mỹ Biuret hình thành trong t t c các giai đo n s n xu t urê và ch y u đ cấ ả ạ ả ấ ủ ế ượ t o thành h th ng phân h y th p áp và nhi t đ cao. Nhìn chung s t o thànhạ ở ệ ố ủ ấ ệ ộ ự ạ biuret s tăng lên nhanh chóng n u nhi t đ v t quá 110ẽ ế ệ ộ ượ 0C. Do đó c n ph i giầ ả ữ nhi t đ , áp su t và th i gian l u c a m c urê l ng m c bình th ng trong cácệ ộ ấ ờ ư ủ ứ ỏ ở ứ ườ bình ch a m i giai đo n phân h y đ c bi t là trong bình ch a c a thi t b táchứ ở ỗ ạ ủ ặ ệ ứ ủ ế ị chân không. 2.1.2 Công ngh t o h t urêệ ạ ạ Urê nóng ch y t công đo n cô đ c đ c đ a t i vòi phun thi t b t o h t,ả ừ ạ ặ ượ ư ớ ế ị ạ ạ t đây nh ng gi t urê nóng ch y r i d c theo tháp t o h t, hoá r n khi ti p xúcừ ữ ọ ả ơ ọ ạ ạ ắ ế v i dòng không khí l nh đi ng c chi u.ớ ạ ượ ề H t urê đ c t p trung gi a c a chân tháp nh thi t b cào quay và r iạ ượ ậ ở ữ ủ ờ ế ị ơ vào băng t i c a tháp t o h t. H t urê ti p t c đ c đ a qua sàn phân lo i đ lo iả ủ ạ ạ ạ ế ụ ượ ư ạ ể ạ b nh ng h t quá to ho c bùn. Nh ng s n ph m không đ t ch t l ng này đ cỏ ữ ạ ặ ữ ả ẩ ạ ấ ượ ượ đ a v b n ch a dung d ch urê sau cô đ c đ t o h t l i.ư ề ồ ứ ị ặ ể ạ ạ ạ 2.2 Mô t dòng công nghả ệ 2.2.1 Ph n ng t ng h p ả ứ ổ ợ Tham kh o b n v “Synthesis and H.P Recovery (2200 MTPD) và M.P.ả ả ẽ Decompostion and recovery section (2200 MTPD)_Ph l cụ ụ ” Amoniac l ng n p li u vào x ng urê, t x ng amoniac t ng ng, đ cỏ ạ ệ ưở ừ ưở ươ ứ ượ l c qua các thi t b l c FL-1002