Tìm hiểu và tính toán cân bằng vật liệu của phân xưởng ure trong nhà máy đạm Cà Mau

* BÁO CÁO TỐT NGHIỆP(BỘ MÔN LỌC-HÓA DẦU) ĐỀ TÀI: Tìm hiểu và tính toán cân bằng vật liệu của phân xưởng ure trong nhà máy đạm Cà Mau Sinh viên: NGUYỄN ANH MINH Lớp: Lọc hóa dầu k53 vũng tàu Mã số sinh viên: 0821011027 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Phạm Trung Kiên Giáo viên phản biện: TS Nguyễn Thị Linh Mục đích của đồ án Tìm hiểu về phân xưởng ure Tính toán cân bằng vật liệu phân xưởng ure của nhà máy đạm cà mau * Nội dung Chương 1 Giới thiệu về nhà máy Chương 2 Tổng quan về phân xưởng ure Chương 3 Tính toán cân bằng vật liệu của xưởng ure * * Tổng quan về nhà máy đạm cà mau QÚA TRÌNH HÌNH THÀNH Nhà máy Đạm Cà Mau được khởi công xây dựng vào tháng 7 năm 2008, chủ đầu tư là Tập đoàn Dầu khí Việt Nam với tổng mức đầu tư 900 Triệu USD, thuộc xã Khánh An huyện U Minh, tỉnh Cà Mau. Công suất thiết kế Amonia lỏng : 1.350 tấn/ngày, tương đương 468.450 tấn/ năm Phân Đạm Urê: 2.385 tấn/ngày, tương đương 800.000 tấn/ năm. Công nghệ được áp dụng cho Nhà máy Đạm Cà Mau đều là các công nghệ tiên tiến và hiện đại nhất hiện nay. Trong đó có công nghệ ve viên tạo hạt của Toyo Engineering Corp – Nhật Bản . Sơ đồ bố trí các xưởng của nhà máy đạm Cà Mau Các phân xưởng công nghệ chính * CÁC PHÂN XƯỞNG CHÍNH CỤM PHÂN XƯỞNG SX AMONIA CỤM PHÂN XƯỞNG SX URE VÀ TẠO HẠT CỤM PHÂN XƯỞNG PHỤ TRỢ Các cụm công nghệ trong từng xưởng Cụm phân xưởng amonia Khử lưu huỳnh Công đoạn reforming Chuyển hóa CO Công đoạn tách CO2 Công đoạn metan hóa Công đoạn tổng hợp amoniac Cụm phân xưởng ure Máy nén CO2 Cụm cao áp Cụm trung áp Cụm thấp áp Cụm chân không Cụm phân xưởng tạo hạt *  Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của xưởng Amoinia * Tổng quan về xưởng ure * Xưởng ure có khả năng vận hành liên tục 24h một ngày và 340 ngày trong năm, với công suất 2385 tấn/ngày, trong vòng 8000h vận hành/năm. Nhà máy đã sử dụng công nghệ tạo hạt của Toyo Engieering Corp (TEC), là một trong những nhà cung cấp bản quyền công nghệ chuyên nghiệp tạo hạt Ure. * Sơ đồ công nghệ xưởng ure Các phản ứng 2NH3 + CO2 ↔ NH2 COONH4 (1) NH2 COONH4 ↔ NH2 CONH2 + H2 O (2) Phản ứng (1) tỏa nhiệt mạnh, phản ứng (2) thu nhiệt nhẹ và xảy ra trong pha lỏng ở tốc độ thấp. NH2 COONH4 ↔ 2NH3 + CO2 (- Q ) * Sơ đồ công nghệ xưởng tạo hạt * Dung dich thu hồi ure Khí sạch Nguồn dung dịch ure Sản phẩm Không khí Thùng tạo hạt Máy sàng Không khí Máy nghiền Làm mát sản phẩm Bụi sàng Các công đoạn chính của xưởng ure Tổng hợp ure và thu hồi NH3, CO2 ở áp suất cao Tinh chế ure và thu hồi NH3, CO2 trung áp và thấp áp Giai đoạn hồi và làm sạch thứ nhất ở áp suất 1.95 MPa (G ) Giai đoạn làm sạch và thu hồi thứ hai ở áp suất 0.4 MPa (G) Cụm cô đặc ure Xưởng tạo hạt Khu vực tạo hạt Khu vực tuần hoàn Khu vực thu hồi và khử bụi Cụm MMU ( Mono methyrol ure ) * Các thiết bị chính trong xưởng ure Cụm cao áp * Các thiết bị chính trong xưởng ure * Dòng CN từ tháp tổng hợp Dòng lỏng CN (Urê: 42,89%) Nước ngưng tụ Hơi bão hòa 2,2 Mpa(g) T= 204 0C, P= 15,0 Mpa(g) Khí NH3, CO2, Hơi nước E06101 Thiết bị phân hủy cao áp Các thiết bị chính trong xưởng ure Cụm trung áp * Các thiết bị chính trong xưởng ure * Các thiết bị chính trong xưởng ure Cụm cô đặc chân không * Các thiết bị chính trong xưởng tạo hạt Thiết bị tạo hạt * Tái sử dụng hạt Khoan vòi phun Khoan tầng sôi Tấm lưới lỗ khoan Sau khi làm mát 1 phần Sản phẩm Dung dich ure Không khí tầng sôi Phun không khí Các thiết bị chính trong xưởng tạo hạt Hệ thống rửa bụi * Khí sạch Nước rửa Bơm tuần hoàn Dung dịch ure Không khí + bụi ure Lớp đệm Vòi phun Lưới lọc Quạt hút Thiết lập cân bằng vật chất 1 Tháp tổng hợp Dòng vào mure lý thuyết = mure thực tế . (100 + 0,437) Lượng tiêu hao cấu tử đưa vào mi = xi.Mi.mure lý thuyết /Mure Trong đó + mi:là khối lượng cấu tử vào (CO2, NH3,H20) + Mi:là khối lượng phân tử của cấu tử * Thiết lập cân bằng vật chất Dòng ra mcacbanat = mCO2.(Mcacbanat/MCO2) mNH3 dư = mNH3 đưa vào – mNH3 tạo thành cacbanat mcacbanat chưa phân hủy = mcacbanat tạo thành.((100-63)/100) Lượng nước ra khỏi tháp = lượng nước vào + lượng nước tạo ra do cacbanat phân hủy. * Thiết lập cân bằng vật chất 2 Thiết bị cao áp Dòng vào tại thiết bị phân hủy cao áp lấy từ dòng ra tháp tổng hợp. Dòng ra chia 2 đường pha lỏng và pha hơi: Pha hơi: mNH3=mNH3 do phân hủy cacbanatb + mNH3 dòng vào . 52,54% + mCO2 = mCO2 do phân hủy cacbanat. + mH2O = (mNH3 + mCO2).(5,61/94,39) Pha lỏng: mNH3 = mNH3 dòng vào - mNH3 thoát ra mH2O = mH2O dòng vào - mH2O bốc hơi mcacbanat = mcacbanat dòng vào - mcacbanat phân hủy * Thiết lập cân bằng vật chất 3 Tháp phân hủy trung áp Dòng vào tháp trung áp là dòng lỏng ra tháp cao áp Dòng ra chia 2 đường pha lỏng và pha hơi: Pha hơi: mNH3 = mNH3 do phân hủy cacbanat + mNH3 dòng vào . 67,85% +mCO2 = mCO2 do phân hủy cacbanat. +mH2O = (mNH3 + mCO2).(14/86) Pha lỏng: mNH3 = mNH3 dòng vào - mNH3 thoát ra mH2O = mH2O dòng vào - mH2O bốc hơi mcacbanat = mcacbanat dòng vào - mcacbanat phân hủy * Thiết lập cân bằng vật chất 4 Thiết bị phân hủy thấp áp Dòng vào tháp thấp áp là dòng lỏng ra tháp trung áp: Dòng ra chia 2 đường pha lỏng và pha hơi: Pha hơi: mNH3 = mNH3 do phân hủy cacbanat + mNH3 dòng vào .41.63% +mCO2 = mCO2 do phân hủy cacbanat. +mH2O = (mNH3 + mCO2).(48,55/51,45) Pha lỏng: mNH3 = mNH3 dòng vào - mNH3 thoát ra mH2O = mH2O dòng vào - mH2O bốc hơi mcacbanat = mcacbanat dòng vào - mcacbanat phân hủy * Thiết lập cân bằng vật chất 5 Thiết bị tiền cô đặc chân không Dòng vào tại tháp tiền cô đặc chân không là dòng lỏng ra tại tháp thấp áp Dòng ra chia 2 đường pha lỏng và pha hơi: Pha hơi: mNH3 = mNH3 do phân hủy cacbanat + mNH3 dòng vào . 9,65% +mCO2 = mCO2 do phân hủy cacbanat. +mH2O = (mNH3 + mCO2).(14,61/85,39) Pha lỏng: mNH3 = mNH3 dòng vào - mNH3 thoát ra mH2O = mH2O dòng vào - mH2O bốc hơi mcacbanat = mcacbanat dòng vào - mcacbanat phân hủy * Thiết lập cân bằng vật chất 6 Thiết bị cô đặc chân không Dòng vào tháp cô đặc là dòng lỏng ra tháp tiền cô đặc chân không. Pha hơi mNH3 = mNH3 do ure phân hủy + mNH3 do cacbanat phân + mNH3 thoát ra trong dung dịch. mCO2 = mCO2 do cacbanat phân hủy + mCO2 do ure phân hủy mH2O = (mNH3 + mCO2).(82,4/17,7) Pha lỏng mNH3 = mNH3 ban đầu - mNH3 bay hơi mH2O = mH2O bay hơi + mH20 dùng cho phản ứng phân hủy mure = mure ban đầu - mure bị phân hủy * Kết quả tính toán cân bằng vật liệu * Kết luận Đã tìm hiểu được tổng quan về nhà máy đạm cà mau Đã tìm hiểu được quy trình hoạt động và các thiết bị chính của xưởng ure Đã thiết lập được cơ sở tính toán và tính toán được cân bằng vật liệu của xưởng ure * Tài liệu tham khảo Hướng dẫn vận hành xưởng ammonia Quy trình vận hành xưởng ure Hướng dẫn vận hành cụm tạo hạt * EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN *