ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Sa Pha
Nguyễn Văn Sỹ
Nguyễn Đức Tài
Lớp: DH10H1
1. Đề tài đồ án: Thiết kế phân xưởng sản xuất urê của nhà máy đạm Cà Mau với công
suất 2385 tấn/ngày.
2. Dữ liệu tính toán
- Thành phần amoniac lỏng: 99,8%
- Thành phần nước: 0,2%
- Thành phần khí: CO
2
: 100%
- Áp suất trong tháp tổng hợp: 157 10
5
N/m
2
- Nhiệt độ tháp tổng hợp: 190
o
C
3. Nội dung
- Tổng quan
- Thuyết minh sơ đồ công nghệ
- Cân bằng vật chất
- Cân bằng năng lượng
- Tính toán thiết bị chính
4. Các bản vẽ
- Bản vẽ sơ đồ công nghệ: 1 bản A1
hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án công nghệ.
Trong quá trình thực hiện đồ án công nghệ, chúng em đã học hỏi rất nhiều kinh
nghiệm cũng như kiến thức bổ ích, mặc dù đã cố gắng nhưng không tránh khỏi thiếu
sót, chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô để đồ án
được hoàn thiện hơn.
Nhóm chúng em xin kính chúc các thầy cô sức khỏe và thành công trong cuộc
sống cũng như công việc.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm sinh viên thực hiện
Nguyễn Đức Tài
Nguyễn Sa Pha
Nguyễn Văn Sỹ
LỚP: DH10H1 3
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
LỜI MỞ ĐẦU
Đồ án công nghệ là cơ hội tốt cho sinh viên khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực
Phẩm nắm vững kiến thức đã học, tiếp cận với thực tế thông qua tính toán các thiết bị
với số liệu cụ thể. Đây là cơ sở để sinh viên dễ dàng nắm bắt công nghệ và giải quyết
những vấn đề kỹ thuật tổng hợp một cách nhanh chóng, phục vụ cho công viêc sau
này.
Do nước ta còn là nước nông nghiệp, nhu cầu phân bón lớn. Việc nghiên cứu để
đưa vào sản xuất urê cao cấp tránh khỏi việc nhập khẩu, phụ thuộc vào urê nhập ngoại
là sự quan tâm hàng đầu của Đảng và chính phủ ta. Do đó ngành công nghiệp sản suất
phân bón cũng phát triển không ngừng, đặc biệt về sản phẩn urê ngày càng tăng (với
nhà máy đạm Hà Bắc, nhà máy đạm Phú Mỹ, nhà máy đạm Cà Mau). Vấn đề đặt ra là
việc sử dụng hiệu quả phân bón cho quá trình sản xuất nhưng vẫn đảm bảo năng suất.
Xuất phát từ nhu cầu sử dụng phân urê để phục vụ cho ngành nông nghiệp nước
ta, nhóm chúng em thực hiện đề tài: “Thiết kế phân xưởng sản xuất urê của nhà máy
đạm Cà Mau” . Với kiến thức hạn hẹp nhóm chúng em mong được thầy cô đóng góp ý
kiến.
2.2.2 Công nghệ tuần hoàn chung 21
2.2.3 Công nghệ C cải tiến tuần hoàn toàn bộ Misui – Toatsu 21
2.2.4 Công nghệ Montedision 22
2.2.5 Công nghệ stripping CO
2
Stamircarbon 25
2.2.6 Công nghệ stripping NH
3
Snamprogetti 26
2.2.7 Công nghệ stripping khí áp cao 28
2.2.8 Đánh giá ,lựa chọn quy trình sản xuất urê 28
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT URÊ – XƯỞNG URÊ NHÀ MÁY ĐẠM
CÀ MAU 29
3.1 Tổng quan nhà máy đạm Cà Mau 29
3.2 Mô tả công nghệ sản xuất urê 29
LỚP: DH10H1 5
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
3.3 Tìm hiểu quy trình sản xuất urê 30
3.3.1 Công đoạn nén CO
2
30
3.3.2 Tổng hợp ure và thu hồi NH
3
– CO
2
cao áp 32
3.3.3 Phân hủy cacbanmat và thu hồi NH
3
– CO
Cho tới những năm đầu thế kỷ 20 thì urê mới được sản xuất trên quy mô công
nghiệp nhưng ở mức sản lượng rất nhỏ. Sau đại chiến thế giới thứ II, nhiều nước và
hãng đã đi sâu cải tiến quy trình công nghệ để sản xuất urê. Những hãng đứng đầu về
cung cấp chuyển giao công nghệ sản xuất urê trên thế giới như: Stamicarbon (Hà Lan),
Snamprogetti (Italia), TEC (Nhật Bản)…Các hãng này đưa ra công nghệ sản xuất urê
tiên tiến, mức tiêu phí năng lượng cho một tấn sản phẩm urê rất thấp.
1.1.2 Tính chất vật lí
Urê có công thức phân tử là CON
2
H
4
hoặc (NH
2
)
2
CO.
Tên quốc tế là Diaminomethanal. Ngoài ra urê còn được biết với tên gọi là
carbamide , carbonyl diamide. Urê có màu trắng, dễ hòa tan trong nước, ở trạng thái
tinh khiết nhất urê không mùi mặc dù hầu hết các mẫu urê có độ tinh khiết cao đều có
mùi khai.
LỚP: DH10H1 7
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Bảng 1.1: Thành phần đặc tính của urê
Tên thành phần Giá trị
Tỉ trọng d, g/ cm
3
13,230
Dạng tinh thể và dạng bề ngoài
Dạng kim, lăng trụ,
0
C
Hàm lượng Nito 46,6% N
1.1.3 Tính chất hóa học
Hòa tan trong nước, nó thủy phân rất chậm để tạo thành cacbamat amôn (1) cuối
cùng phân hủy thành amoniac và điôxit cacbon. Phản ứng này là cơ sở để sử dụng urê
làm phân bón.
Trong môi trường đất ẩm :
(NH
2
)
2
CO + 3H
2
O CO
2
+ 2NH
4
OH
Trong không khí ẩm:
LỚP: DH10H1 8
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
2NO + (NH
2
)
2
CO + ½O
2
= 2N
2
môi trường chân không ở nhiệt độ 180-1900C, urê sẽ thăng hoa và chuyển hóa thành
xianua amôn NH
4
OCN (5). Khi urê cứng được đốt nóng nhanh trong dòng khí
amoniac ở mức nhiệt độ nâng và tăng khoảng vài trăm kPa (vài at.) thì nó sẽ thăng hoa
hoàn toàn và phân hủy từng phần thành acid cyanic HNCO và xianua amôn. Urê cứng
hòa tan trong NH
3
lỏng và hình thành hợp chất urê-amoniac hỗn hợp không ổn định
CO(NH
2
)
2
NH
3
phân hủy ở 450C. Urê-Amoniac tạo ra các muối với các chất kim loại
kiềm như NH
2
COHNM hoặc CO(NHM)
2
. Việc chuyển hóa urê thành biuret được xúc
tiến ở điều kiện nhiệt độ thấp, áp suất cao và gia nhiệt kéo dài. Ở điều kiện áp suất
thấp 10-20 MPa (100-200 atm), khi đốt nóng cùng với NH
3
biuret sẽ tạo thành urê.
Urê phản ứng với nitrat bạc AgNO
3
với sự có mặt của hydroxid natri NaOH, sẽ
tạo thành chất dẫn xuất (5) màu vàng nhạt. Hydroxid natri xúc tiến làm thay đổi urê
sang dạng imit (6).
loãng hàm lượng biuret thấp (tối đa khoảng 0,3% biuret) được dùng bón cho cây trồng
dưới dạng phân bón lá.
Trộn lẫn với các chất phụ gia khác urê sẽ được dùng trong nhiều loại phân bón
rắn có các dạng công thức khác nhau như photphat urê amôn (UAP); sunphat amôn
LỚP: DH10H1 10
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
urê (UAS) và urê phophat (urê + acid photyphoric), các dung dịch urê nồng độ thuộc
nitrat amôn urê (UAN) (80-85%) có hàm lượng nitơ cao nhưng điểm kết tinh lại thấp
phù hợp cho việc vận chuyển lưu thông phân phối bằng hệ thống ống dẫn hay phun
bón trực tiếp.
Là chất bổ sung vào thức ăn cho động vật, nó cung cấp một nguồn đạm cố
định tương đối rẻ tiền để giúp cho sự tăng trưởng.
Urê được dùng để sản xuất lisin, một acid amino được dùng thông dụng trong
ngành chăn nuôi gia cầm.
Các loại nhựa urê được polyme hóa từng phần để dùng cho ngành công nghiệp
dệt có tác dụng làm phân bố đều các thành phần ép của các chất sợi
Nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa urê-fomanđêhyt. Urê (cùng
với Amoniac) phân hủy ở nhiệt độ và áp suất cao để sản xuất các loại nhựa melamin.
Là chất thay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối của
lòng đường hay đường băng sân bay. Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại
như muối.
Là một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào để tăng hương vị.
Đôi khi được sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xí nghiệp sản xuất
bánh quy.
Được dùng trong một số ngành sản xuất thuốc trừ sâu.
Là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắm và nước
thơm.
Nó cũng được sử dụng như là chất phản ứng trong một số gạc lạnh sử dụng để sơ
cứu, do phản ứng thu nhiệt tạo ra khi trộn nó với nước.
Thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từ động cơ diesel.
các sản phẩm cộng với các hợp chất hữu cơ dãy thẳng.
Các chất phức hợp kết tinh này gồm có một máng rỗng được hình thành bởi các
phân tử urê đã được kết tinh trong đó hydrôcacbon được bịt kín hoàn toàn. Các chất
như vậy được gọi là Cathrat. Loại hydrocacbon được bịt kín, trên cơ sở chiều dài dãy
của nó được quyết định bằng nhiệt độ khi hình thành Cathrat.
Đặc tính này của cathrat urê được áp dụng thông thường trong ngành lọc dầu để
sản xuất nhiên liệu dùng trong ngành hàng không (xem Aviation and other gas-turbin
Fuels)và dùng để khử xáp các loại dầu bôi trơn (xem Petroleum Refinery Processes).
Các chất cathrat dễ vỡ khi ta đem hòa tan urê trong nước hay trong rượu.
LỚP: DH10H1 12
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
1.1.5 Thị trường urê trên thế giới và Việt Nam
1.1.5.1 Nhu cầu và khả năng đáp ứng phân urê tại Việt Nam
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, nhu cầu urê năm 2006 cả nước
cần 1.800.000 tấn. Trong nước sản xuất đáp ứng hơn 45%, sản lượng ước đạt 830.000
tấn, tăng 2,7% so với năm 2005, nhập khẩu dự tính khoảng 1.000.000 tấn, giảm 6% so
với năm 2005. Dự báo năm 2007, nhu cầu phân bón các loại khoảng 7,05 triệu tấn.
Trong đó, urê khoảng 1,8 triệu tấn. Sản xuất trong nước khoảng 4,7 triệu tấn, nhập
khẩu 3,5 triệu tấn.
Năm 2007, kế hoạch sản xuất của 2 nhà máy phân đạm Phú Mỹ và Hà Bắc
khoảng 900.000 tấn, tăng 8,4% so với 2006, nhập khẩu khoảng 900.000 tấn, giảm 10%
so với 2006. Để bình ổn thị trường phân urê năm 2007, Bộ cũng đưa ra một số giải
pháp đối với 2 nhà máy sản xuất phân urê trong nước phải đảm bảo kế hoạch sản xuất
năm 2007, đáp ứng kịp thời nhu cầu phân bón cho sản xuất nông nghiệp theo từng
mùa vụ. Bộ Thương mại, Hiệp hội Phân bón Việt Nam phối hợp chặt chẽ với Bộ
NN&PTNT về thông tin thị trường, dự báo giá cả phân bón thế giới và trong nước, dự
báo giá phân bón thế giới từng thời kỳ để có kế hoạch định hướng cho các doanh
nghiệp nhập khẩu, đảm bảo cho các doanh nghiệp nhập khẩu, đảm bảo cung cầu cho
cả nước. Hiệp hội Phân bón Việt Nam, các doanh nghiệp nhập khẩu cần liên kết công
khai với nhau lượng tồn kho trước mỗi mùa vụ, nắm chắc thông tin thị trường để cân
07/08 (dự đoán) 97.7 39.6 27.4 164.7
Thay đổi +2.6% +3.3% +4.1% +3.0
Kế hoạch đến 2008 cho thấy sự tăng chậm về nhu cầu phân bón. Tổng tiêu thụ
được tiên đoán tăng 3,0% tương ứng 164,7 triệu tấn trong đó nhu cầu K (+4,1%) cao
hơn P (+3,3%) và N (+2,6%). Hầu như nhu cầu tăng lại chỉ xảy ra tại Nam Á và Đông
Á. Ước tính giữa năm 2005 và 2007 gần 70% lượng nhu cầu phân bón thế giới tăng
đến từ 2 khu vực này.
Hình 1.1: Sự gia tăng nhu cầu phân bón trên thế giới giữa năm 2005 và năm 2007
Việc tăng nhu cầu phân bón thế giới năm 2007 đã tác động tích cực đến việc
cung cấp phân bón, đặc biệt là urê và các sản phẩm Nitơ khác. Nhu cầu phân bón
Phosphat và Kali không đổi trong khi thương mại thay đổi.
Việc sản xuất NH
3
trên thế giới trong năm 2006 ước tính khoảng 150 triệu tấn
NH
3
tăng 3% so với năm 2005. Năm 2007 cung cầu Nitơ thế giới sẽ duy trì tương đối
LỚP: DH10H1 14
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
cân bằng. Thị trường urê thế giới năm 2006 cho thấy sự tăng trưởng hơn mong đợi với
sự tăng giá cả, nhu cầu được duy trì tương đối liên tục, cung cấp vừa đủ. Năm 2006,
sản xuất urê của thế giới ước tính khoảng 133,5 triệu tấn. Mặc dù Ả rập và Xê Út tăng
thêm lượng cung nhưng việc bán urê nhìn chung vừa đủ do sự thiếu nguồn cung từ
Trung Quốc và Indônêsia trên thị trường thế giới. Trong năm 2006, Ấn Độ dẫn đầu về
nhập khẩu urê tiếp đó là Pakistan, Bangladesh và Tây Âu. Thêm vào đó là đã xuất
hiện một số loại phân bón N ngoài urê (Gần 6 triệu tấn trong năm 2006). Năng suất urê
thế giới dự kiến sẽ tăng mạnh trong năm 2007. Thị trường urê sẽ còn vừa đủ đến nửa
năm 2007. Với năng suất mới sẽ dẫn đến thặng dư urê trong nửa năm 2007 còn lại.
1.2 Nguyên liệu tổng hợp urê
1.2.1 Cacbondioxit
F -109,3
Nhiệt bay hơi kj/kg 574
Nhiệt nóng chảy kj/kg 27,873
Nhiệt dung riêng J/g.K 0,839
1.2.2.2 Tính chất hóa học
Về mặt hóa học, cacbobdioxit cũng khá bền. nó không duy trì sự sống.tuy không
có tác dụng độc ngưng với nồng độ 3% trong không khí ,trung ương thần kinh của con
LỚP: DH10H1 15
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
người sẽ bị rối loạn và 10% có thể mất trí và đi đến chết
Khí cacbonic không cháy và duy trì sự cháy.trên thực tế cacbonic ở dạng nén hay
dạng lỏng để chữa cháy. Đối với đám cháy gây bởi kim loại có ái lực lớn đối với oxi
như K, Mg, Al, Zn cacbobdioxit mất hiệu lực vì kim loại đó vẫn còn cháy tiếp.
4Al +3CO
2
=Al
2
O
3
+3C
Khí CO2tan nhiều trong nước,khi tan trong nước phần lớn CO2 ở dưới dạng
được hydrat hóa và một phần nhỏ tương tác với nước tạo thành axit cacbonic:
CO
2
+H
2
O CO
2
+H
2
C.
- Nhiệt hóa hơi riêng : 5.581 kcal/kmol.
- Nhiệt dung riêng khí NH
3
( ở 0
0
C, 1at) : 0,492 kcal/kg. độ.
- Nhiệt độ tới hạn : 132,4
0
C.
- Áp suất tới hạn : 111,5 at.
Ammonia rất dễ tan trong nước: Ở nhiệt độ phòng ( 20
0
C) thì 1 thể tích nước hòa
tan khoảng 700 thể tích Ammonia theo phản ứng:
NH
3
+ H
2
O = HN
4
OH + Q (1)
Khi tăng nhiệt độ, độ tan của Ammonia giảm xuống, do nó thoát ra khỏi dung
dịch đậm đặc khi đun nóng, và đôi khi người ta dùng phương pháp này để điều chế
một lượng nhỏ Ammonia trong phòng thí nghiệm.
Ở nhiệt độ thấp, từ dung dịch Ammonia có thể tách ra Hydrate tinh thể HN
3
.H
2
O.
NO:
4NH
3
+ 5O
2
= 4NO + 6H
2
O + 907 Kj (3)
NH
3
có tính Bazơ và phản ứng với các acid tạo thành các muối:
- Phản ứng với Acid Clohydric:
- NH
3
+ HCl = NH
4
Cl
- Phản ứng với Acid Nitric:
NH
3
+ HNO
3
NH
4
NO
3
- Phản ứng với Acid Sulfuric:
2NH
3
4
= NH
4
H
2
PO
4
- Phản ứng với Acid Carbonic:
NH
3
+ H
2
CO
3
= NH
4
HCO
3
2NH
3
+ H
2
CO
3
= (NH
4
)
2
, 25
OC
) [1]
NH
2
-COO-NH
4
↔ NH
2
-CO-NH
2
+H
2
O - 4200 kcal/kmol urê (Ở
1.033 kg/cm
2
, 25
OC
) [2]
Ở điều kiện phản ứng (T=188-190
oC
, P=152-157 barg), phản ứng thứ nhất xảy
ra nhanh chóng và hoàn toàn, phản ứng thứ hai xảy ra chậm và quyết định vận tốc
phản ứng.
Phần amônium cácbamát tách nước được xác định bằng tỉ lệ các chất phản ứng
khác nhau, nhiệt độ phản ứng và thời gian lưu trong tháp tổng hợp.
Phản ứng thứ nhất tỏa nhiệt mạnh liệt trong khi đó phản ứng thứ hai thu nhiệt yếu
và xảy ra trong pha lỏng ở tốc độ chậm.
Sau hệ thống tổng hợp urê, quá trình phân huỷ (và thu hồi có liên quan) không
thay đổi thành phần phản ứng được thực hiện ba bước sau:
/CO
2
thay đổi từ 2 đến 9, sản phẩm urê thay đổi từ khoảng 40% đến 85%.
Trên những điều kiện khác, khi tỷ lệ Mol NH
3
/CO
2
thay đổi từ 2 đến 0.5, sản phẩm urê
sẽ thay đổi chỉ từ khoảng 40% đến khoảng 45%.
Vì vậy ảnh hưởng của CO
2
là rất nhỏ so với NH
3
. Hơn thế nữa, dưới điều kiện
giàu CO
2
, dung dịch sẽ trở nên ăn mòn nhiều hơn và vận hành có vấn đề liên quan đến
kết tinh là quá quan trọng.
Nói chung, hầu hết tất cả các nhà máy urê được vận hành dưới tỷ lệ NH
3
/CO
2
trong khoảng giữa 2.5 và 5.0.
LỚP: DH10H1 18
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Hình 2.1: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ NH
3
/CO
2
2.1.3 Ảnh hưởng tỉ lệ H
(- nhiệt)
Phản ứng xảy ra mãnh liệt khi giảm áp và/hoặc tăng nhiệt.
Từ phản ứng này có thể thấy rằng sự phân hủy được xúc tiến bằng cách giảm áp
suất và/hoặc cung cấp nhiệt.
2.1.5 Sự hình thành buret
Biuret là phản ứng không mong muốn được hình thành khi hai mole urê kết hợp
thành một mole biuret và một mole amôniắc bằng gia nhiệt.
2(NH
2
-CO-NH
2
) ↔ NH
2
-CO-NH-CO-NH
2
+NH
3
Vì biuret có hại tới sự đâm chồi của hạt, và làm héo cây dứa và cam, quýt khi
đạm được phun lên lá, hàm lượng biuret trong phân đạm trên thị trường thế giới được
yêu cầu dưới 1.5%. Biuret tạo thành gần như trong tất cả các giai đoạn của quá trình
sản xuất urê và chủ yếu được tạo thành ở hệ thống phân hủy thấp áp và nhiệt độ cao.
Nhìn chung, sự tạo thành biuret tăng lên nhanh chóng khi nhiệt độ vượt quá 110
o
C do
đó cần phải giữ nhiệt độ/áp suất và thời gian lưu của mức urê lỏng ở giá trị bình
thường trong các bình chứa ở mỗi giai đoạn phân hủy đặc biệt là trong bình chứa của
thiết bị tách chân không.
2.2 Quy trình sản xuất urê trên thế giới
2.2.1 Công nghệ không thu hồi
Cacbamat chưa chuyển hóa được phân hủy thành NH
3
:CO
2
khoảng 4:1 (nạp nguyên cộng với tuần hoàn).
Theo báo cáo người ta đã thu được hiệu suất chuyển hóa cacbamat thành urê của mỗi
chu trình tương đối cao.
Cacbamat chưa chuyển hóa và NH
3
dư được thu hồi trong dòng thải của tháp
tổng hợp trước tiên là tháp phân hủy cao áp đốt nóng bằng hơi trung áp , với áp suất
phân huỷ khoảng 17 MPa (xấp xỉ 168 at) và nhiệt độ khoảng 155
0
C, sau đó chuyển
sang tháp phân hủy thấp áp gia nhiệt bằng hơi thấp áp có áp suất P=300 kPa (khoảng
3 at) và nhiệt phân huỷ là 130
0
C
Khí thấp áp được ngưng tụ trong tháp hấp thụ thấp áp và dịch lỏng được bơm lên
cho tháp hấp thụ cao áp để hấp thụ khí của thiết bị phân hủy cao áp. Amoniac dư chưa
hấp thụ của tháp hấp thụ cao áp được ngưng tụ trong tháp ngưng tụ NH
3
bởi vì dịch
cacbamat cô đặc được thu hồi trong tháp hấp thụ cao áp.
Phương pháp kết tinh trung gian cho phép sản xuất được urê có hàm lượng
biuret ở mức dưới 0,5% trọng lượng phù hợp cho mục đích thương phẩm và sử dụng.
Nhiệt toả ra trong quá trình tuần hoàn ngưng tụ carbamate được tận dụng cấp
nhiệt cho quá trình bay hơi nước và amonia trong thiết bị tiền cô đặc chân không.
Tháp tổng hợp được lót một lớp hợp kim đặc biệt để chống ăn mòn. Các chi tiết
khác của thiết bị trong dây chuyền được chế tạo bởi thép không rỉ 316L, 316, 304L và
303 tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ làm việc và nồng dộ carbamate trong dịch ure.
trong hai thiết bị phân hủy áp lực nối tiếp vận hành với áp suất 1,2 Mpa (khoảng 12 at)
và 200 kPa (2 at).
Dịch urê loãng 75% trọng lượng của tháp phân hủy cacbamat thứ ba được cô
đặc thành urê nóng chảy 99,5 % trọng lượng trong hệ thống bốc hơi chân không hai
cấp vận hành ở mức áp suất khoảng 29 kPa (0,29ata) và 3,4 kPa (0,034 ata ). Khí của
thiết bị phân hủy cacbamat thứ ba được ngưng tụ trong tháp hấp thụ làm lạnh bằng
LỚP: DH10H1 22
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
nước thứ ba và sau đó được bơm vào cho tháp hấp thụ thứ hai để hấp thụ khí của tháp
phân hủy cacbamat thứ hai.
Dịch cacbamat loãng của tháp hấp thụ thứ hai được bơm vào tháp hấp thụ thứ
nhất để phục vụ mục đích hấp thụ. Nhiệt tỏa ra của quá trình hình thành cacbamat
được sử dụng để sản xuất hơi thấp áp trong tháp hấp thụ thứ nhất với áp suất khoảng
300 kPa (3 at) để xuất ra ngoài nhà máy. Tháp tổng hợp được lót một lớp bằng thép
316L không khí được phun vào để thụ động hóa.
Mới gần đây đã có thông báo nói về một quá trình cải tiến dựa trên công nghệ
tuần hoàn kép đẳng áp (IDR) (25). Dòng công nghệ ra khỏi tháp tổng hợp đầu tiên
được stripping cùng với khí NH
3
sau đó với CO
2
tất cả đều vận hành theo áp suất của
tháp tổng hợp khoảng 18-21 MPa (khoảng 180-210 at). Theo báo cáo đã giảm được
đáng kể mức tiêu hao hơi nước công nghệ
LỚP: DH10H1 23
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
Hình 2.3 Công nghệ Montedision
LỚP: DH10H1 24
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: Th.S Tống Thị Minh Thu
2.2.5 Công nghệ stripping CO2 Stamircarbon
cao áp đi qua ống của thiết bị stripper ngược dòng với dòng sản
phẩm urê đi xuống.
Với sự có mặt của khí CO
2
dư, cacbamat được phân hủy thành khí NH
3
và CO
2
sau đó được tách khỏi dung dịch. Áp suất trong dịch urê đã khử khí có chứa một số
cacbamat và NH
3
chưa chuyển hóa được giảm xuống thu hồi NH
3
và urê, kết quả sản
phẩm được cô đặc urê nóng chảy hàm lượng đạt 99,7% trọng lượng trong điều kiện
chân không cao áp.
Sau khi bổ sung NH
3
, khí từ trên cao của thiết bị stripper đi xuống được ngưng
tụ từng phần để sản xuất hơi thấp áp xuất ra ngoài nhà máy. Hỗn hợp qua ngưng tụ
từng phần này chảy ngược trở lại dưới tác dụng của trọng lực từ thiết bị ngưng tụ cao
áp về cho tháp tổng hợp. Nhiệt trong thiết bị ngưng tụ cao áp được khử hết theo cách
như thế nào đó để đảm bảo còn một lượng nhiệt nhất định trong khí CO
2
và NH
3
trong
LỚP: DH10H1 25
Copyright: Tài liệu đại học ©