LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm trở lại đây, nước ta tích cực đẩy mạnh quá trình công nghiệp hóa, hiện
đại hóa chất đất nước với mục tiêu tới năm 2020 cơ bản trở thành nước công nghiệp phát
triển. Trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước không thể không kể tới
ngành công nghiệp sản xuất phân bón và hóa chất, đất nước ta là một quốc gia có tỷ trọng
các ngành nông nghiệp vẫn ở mức cao, nông nghiệp vẫn đóng góp một phần quan trọng
nền kinh tế quốc dân nến ngành công nghiệp sản xuất phân bón và hóa chất đặc biệt là
hóa chất phục vụ nông nghiệp lại càng quan trọng.
Trải qua quá trình xây dựng và phát triển, Công ty cổ phần Supe phốt phát và Hóa chất
Lâm Thao luôn giữ vững vai trò ngọn cờ đầu trong ngành sản xuất kinh doanh phân bón,
hóa chất nước ta, cung ứng gần 20 triệu tấn phân bón cho đồng ruộng, sát cánh cùng nông
dân cả nước làm nên những vụ mùa bội thu, góp phần đưa nước ta trở thành nước xuất
khẩu gạo đứng thứ 2 trên thế giới.
Là sinh viên năm thứ 3 của Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường , đại học Bách
Khoa Hà Nội, tìm hiểu các xí nghiệp sản xuất của công ty cổ phần Supe phốt phát và hóa
chất Lâm Thao là một cơ hội tốt và hiếm có của chúng em tiếp cận với thực tế và trang bị
thêm kiến thức về các hệ thống sản xuất và hệ thống xứ lý chất thải, nước thải và khí thải
tại nhà xưởng của công ty.
Dưới đây là bản báo cáo thực tập bao gồm các phần chính sau:

- Sơ đồ công nghệ, dây chuyền hoạt động của các quá trình trong nhà máy.
- Thuyết minh công nghệ, các thiết bị chính có trong dây truyền.
- Các vấn đề môi trường.
Em xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Công ty Cổ phần
Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao, thầy và các cán bộ công nhân viên của công ty cổ
phần Supe phốt phát và hóa chất Lâm Thao đã giúp chúng em hoàn thành kỳ thực tập
này!


MỤC LỤC


850.000 tấn/năm
Axit sunfuric H2SO4: 280.000 tấn/năm
Lân nung chảy:
300.000 tấn/năm
Qua 56 năm xây dựng và phát triển, công ty đã vinh dự nhận được nhiều phần thưởng
cao quý của Đảng và Nhà nước như: 3 lần phong tặng danh hiệu Đơn vị Anh hùng: Anh


hùng Lao động (1985), Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân (1999), Anh hùng Lao
động thời kỳ đổi mới (2000), trao tặng Huân chương Hồ Chí Minh (2005), Huân chương
Độc Lập, Huân chương Lao động, Huy chương Vàng "Bạn Nhà nông", Huy chương "Vì
sự nghiệp phát triển nông nghiệp Việt Nam" cùng nhiều danh hiệu và phần thưởng cao
quý khác..


2. LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG VÀ SẢN PHẨM
2.1.

Lĩnh vực hoạt động

Công ty tập trung sản xuất, kinh doanh các sản phẩm phân bón chứa lân, phân hỗn
hợp NPK và các hóa chất công nghiệp.

2.2.

Sản phẩm chủ yếu

- Axit sunfuric kỹ thuật, tinh khiết, tinh khiết phân tích và axit dùng cho acquy;
- Supe lân;
- NPK các loại: 5-10-3, 10-20-6, 16-16-8…

cung cấp nước sạch;

- Đầu tư dây chuyền axit số 3, công suất 4 vạn tấn/năm.
b. Các dự án đang đầu tư
- Đầu tư tự động hóa dây chuyền axit số 1;
- Cải tạo công nghệ dây chuyền axit số 2 sang đốt lưu huỳnh lỏng, công suất 12
vạn tấn/năm;

- Đầu tư xây dựng dây chuyền NPK 15 vạn tấn/năm số 2;
- Đầu tư xây dựng nhà luyện thể dục – thể thao và tổng đài điện tử.
c. Các dự án dự kiến sẽ đầu tư
- Xây dựng xưởng NPK 15 vạn tấn/năm tại chi nhánh Hải Dương;
- Xây dựng xưởng NPK 15 vạn tấn/năm số 3 tại Công ty Lâm Thao – Phú Thọ.


PHẦN 1: PHÂN XƯỞNG AXIT SỐ 2
1. GIỚI THIỆU VỀ PHÂN XƯỞNG AXIT SỐ 2
Phân xưởng axít số 2 được khởi công xây dựng vào ngày 20 tháng 4 năm 1980 trong
đợt mở rộng nhà máy lần thứ 2 với sự giúp đỡ của các chuyên gia Liên xô. Được chạy thử
vào ngày 24/4/1984 đến ngày 30/5/1984 chính thức khánh thành và đi vào sản xuất với
công xuất thiết kế là 120 vạn tấn/ năm.
Tháng 3/2003 dây chuyền axít số 2 cải tạo lần thứ nhất chuyển đổi từ sơ đồ công
nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng pyrít đốt trong lò tầng sôi bằng phương pháp tiếp xúc
sang sơ đồ công nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng lưu huỳnh đốt trong lò năm ngang
bằng phương pháp tiếp xúc.
Tháng 12/2006, dây chuyền axít số 2 cải tạo lần thứ 2 chuyển đổi từ sơ đồ công
nghệ sản xuất axít sunfuric từ lưu huỳnh đốt trong lò nằm ngang bằng phương pháp tiếp
xúc sang sơ đồ công nghệ sản xuất axít sunfuric từ quặng lưu huỳnh đốt trong lò nằm
ngang bằng phương pháp tiếp xúc kép hấp thụ hai lần. Sau gần 1 tháng thi công lắp đặt
dầy chuyền được chạy thử đến 24 tháng 6 năm 2007 khánh thành, chuyển đổi công nghệ


1.2. Nguyên liệu sản xuất
1.2.1. Nguyên liệu chính
Dây chuyền cũ sử dụng quặng pyrit tuyển nổi có cỡ hạt 8mm làm nguyên liệu chính
sản xuất axit sunfuric. Sau khi cải tạo, việc sử dụng quặng này đã được thay thế bẳng sử
dụng lưu huỳnh nguyên tố. Lưu huỳnh nguyên tố được khai thác từ mỏ hoặc trong hóa
dầu, nhập khẩu từ các nước Singapore, Arap, Balan… Việc thay thế này dựa vào các ưu
điểm như:
- Trữ lượng quặng pyrit có hạn nên cần tìm nguồn nguyên liệu thay thế;
- Sử dụng S nguyên tố sẽ bớt đi công đoạn tinh chế khí, dẫn đến bớt đi được các thiết
bị cồng kềnh như lò tầng sôi, lọc điện khô, tháp rửa, lọc điện ướt…
- Sử dụng quặng pyrit sẽ dẫn đến tạo thành chất thải rắn là xỉ pyrit rất khó xử lý gây ô
nhiễm môi trường.
Lưu huỳnh nguyên tố là nguyên liệu tốt nhất cho sản xuất axít sunphuríc vì:


- Khi đốt lưu huỳnh nguyên tố ta thu được hỗn hợp SO2 có nồng độ cao, điều này
-

rất có lợi trong công nghệ sản xuất axít sunphuríc bằng phương pháp tiếp xúc.
Lưu huỳnh nguyên tố không có tạp chất asen và đặc biệt nó không có xỉ do vậy
dây chuyền sản xuất đi từ nguyên liệu này rất ngắn, đơn giản, không có thiết bị

-

tinh chế khí SO2.
Lưu huỳnh nguyên tố là nguyên liệu khá rẻ tiền do vậy có thể hạ được giá

thành sản phẩm.
1.2.2. Chất xúc tác

Phản ứng tỏa nhiệt, quá trình cháy là quá trình đồng thể. Đốt lưu huỳnh trong không khí
có thể thu được khí chứa 21% SO2, trong thực tế sản xuất thường lấy dư không khí và thu
được khí chứa gần 12% SO2.
3.2. Oxi hóa
Hỗn hợp khí sau lò có nhiệt độ 1000+ 250C đưa sang nồi hơi nhiệt thừa, để giảm nhiệt
độ còn 420÷4400C. Hơi nước bão hoà 25 at ra khỏi nồi hơi được góp chung với hơi bão
hoà 25 at của dây chuyền rồi đưa vào thiết bị quá nhiệt. Hỗn hợp khí sau bộ phận nồi hơi,
sau thiết bị lọc gió nóng có nồng độ 10÷10,5% SO2, lưu lượng Q= 35.000 + 1.000m3/h,
nhiệt độ 4200C đi vào tháp tiếp xúc I (lớp xúc tác 1). Dưới vai trò tác dụng của chất xúc
tác T-210, tại đây đã xảy ra phản ứng chuyển hoá khí SO 2 thành SO3. Phản ứng chuyển
hoá như sau:
SO2 + 1/2 O2 = SO3 + Q2 (phản ứng toả nhiệt)
Sau lớp I, hỗn hợp khí đạt mức chuyển hoá X1=60%, nhiệt độ 600 0C được hạ nhiệt độ
xuống còn 4540C nhờ hệ thống thiết bị quá nhiệt hơi nước. Ở đây, khí SO 3 nóng được đi
vào thiết bị bên ngoài ống trao đổi nhiệt, hơi nước bão hoà 25 at góp chung của nồi hơi đi
vào trong ống trao đổi nhiệt. Sau thiết bị quá nhiệt hơi nước, hỗn hợp khí SO 3 đạt nhiệt độ
4540C đi vào lớp xúc tác 2 , hơi nước đạt nhiệt độ 400÷4200C đi vào tua bin của xưởng
phát điện. Có thể sử dụng pha không khí nguội khoảng 50 0C bằng van điều khiển và 3
van bằng tay để điều chỉnh nhiệt độ khí vào lớp 2 trong trường hợp thật cần thiết: khi sự
cố bộ phận quá nhiệt, hoặc giảm tải hơi nước bão hoà…
Trong lớp II tiếp tục xảy ra phản ứng chuyển hoá khí SO 2 thành SO3. Sau lớp II, hỗn hợp
khí đạt mức chuyển hoá X2= 86%, nhiệt độ 524 0C đi vào trao đổi nhiệt ngoài 305 để hạ
nhiệt độ xuống còn 4550C để vào lớp III. Tác nhân làm nguội là hỗn hợp khí SO 2 từ thiết
bị lọc mù của hấp thụ trung gian, qua tháp trao đổi nhiệt. Nhiệt độ khí vào lớp 3 được
điều khiển bởi van tự động.
Qua lớp III hỗn hợp khí tiếp tục được phản ứng chuyển hoá SO 2 thành SO3, với hiệu suất
chung đạt 94%. Hỗn hợp khí sau lớp III có nhiệt độ từ 484 0C được đưa đi hạ nhiệt độ còn

- Công đoạn tiếp xúc
- Công đoạn sấy hấp thụ
- Công đoạn xử lý nước mềm.
- Các công đoạn phụ khác
4.1.

Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh

4.1.1. Sơ đồ chung – Sơ đồ


Kho lưu huỳnh

Hơi
lưu
huỳnh

lưu huỳnh
rơi vãi

Sấy

Thiết bị hóa lỏng

Khí H2S, Hơi nước
Hơi lưu huỳnh

Thiết bị khuấy trộn

Khí H2S, Hơi nước

Quá trình hoá lỏng lưu huỳnh luôn luôn có hơi nước bay ra với khí H2S và hơi lưu
huỳnh. Để khử hơi này tại bộ phận hoá lỏng có bố trí hệ thống quạt hút và thiết bị dập hơi
lưu huỳnh bằng nước, thiết bị hấp thụ H2S bằng dung dịch kiềm để xử lý khí thải trước
khi thải ra ngoài trời.

4.2.

Lò đốt lưu huỳnh – lò hơi

4.2.1. Sơ đồ chung – Sơ đồ 3


ống khói

Hỗn hợp SO2

Nhiên liệu ( dầu DO, không khí khô..)

xả vào hấp thụ

Thiết bị lọc
khí nóng
Thùng chứa DO

hỗn
hợp khí SO2
sau nồi hơi nhiệt thừ

Bơm


gia nhiệt bằng khí sau lớp 1 tháp tiếp xúc tại thiết bị quá nhiệt số 309 nâng lên thành
hơi quá nhiệt có nhiệt độ 350 - 400 0C rồi cấp cho dây chuyền phát điện. Khi dây
chuyền phát điện không hoạt động hơi có áp suất 25 at, nhiệt độ 225 oC được đưa qua
thiết bị giảm áp để hạ xuống còn 6 at, 158 0C rồi cấp hoà vào mạng chung hoặc qua bộ
phận giảm âm rồi xả ra ngoài trời qua ống xả hơi.

4.2.3.
-

Các thông số kỹ thuật
Nhiệt độ dầu DO: 25-30˚C
Áp suất dầu:15-25 kg/cm2
Nhiệt độ tường gạch lò đốt: 900-950˚C
Nhiệt độ buồng đốt: 1000-1050˚C
Nhiệt độ khí ra sau nồi hơi: 420-430˚C
Áp suất hơi trong nồi hơi 25at
Nhiệt độ hơi nước 225˚C
Nhiệt độ hơi sau giảm áp: 160˚C
Áp suất hơi sau giảm áp: 6kg/cm2
Lưu lượng lưu huỳnh vòi phun: 2.98 m3/h
Áp suất lưu huỳnh: 12kg/cm2
Lưu lượng không khí vào lò :30000-35000Nm3/h
Nồng độ SO2 sau lò 11% thể tích

4.2.4. Các thiết bị chính
a. Lò đốt lưu huỳnh
Cấu tạo:
Lò đốt lưu huỳnh có cấu tạo hình trụ nằm ngang, lớp vỏ bên ngoài được chế tạo
bằng thép CT3 dày 10mm, bên trong được xây lót bằng 2 lớp gạch chịu lửa.


cặn lưu huỳnh lắng trong lò. Phản ứng tạo SO 2 là phản ứng toả nhiệt do đó lượng nhiệt
của hỗn hợp khí sau phản ứng sẽ được đưa vào nồi hơi nhiệt thừa ngay sau buồng đốt.
b. Nồi hơi nhiệt thừa
Cấu tạo:


Nồi hơi nhiệt thừa là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm gián tiếp. Khí SO 2 đi
bên trong ống, nước mềm đã được khử khí đi bên ngoài ống. hơi nước lấy nhiệt và được
sử dụng vào các mục đích khác nhau của nhà máy
- Tổng bề mặt tiếp nhiệt: 587.6m2
- Thể tích chứa nước 16 m3
- Thể tích chứa hơi : 3.7m3
- Kích thước bao: L10940, θ4300
- Thân lò : Φ 2300x25, L 7000
- Hộp đón lửa: L 2160, Φ 3556
- Cửa khí đi tắt: Φ1930/1740x10/800
- Hộp khí ra: L 2050, Φ 2800
- Cửa khí ra: Φ 1600/1420x10
- Cửa vệ sinh: Φ 900x6…
Đặc tính của thiết bị - Chế độ nồi hơi
- Năng suất sinh hơi: 14000-17000kg/h
- Áp suất nồi hơi khi làm việc 24-25at
- Áp suất ra nồi hơi: 10-20 at
- Nhiệt độ nước cấp :100-150˚C
- Hiệu suất lò hơi 88%
- Lưu lượng khí nóng vào nồi hơi :33000±5% Nm3/h
- Thành phần SO2 ≥11%
- Nhiệt độ khí vào” 950-1050˚C
- Nhiệt độ khí ra nồi hơi: 350-420˚C
Chế độ nước cấp cho nồi hơi:

- Bơm cấp dầu DO: năng suất 0,5m3/h; áp suất 25kG/cm2.
- Bơm lưu huỳnh lỏng: năng suất 4,5m 3/h, áp suất 12at. Động cơ 18,5kW, tốc độ vòng
quay 2900 vòng/phút.
- Thùng chứa lưu huỳnh lỏng : dùng để chứa S lỏng cấp cho lò. Đường kính 6000, cao
3000.


4.3. Công đoạn tiếp xúc
4.3.1. Quá trình diễn ra

II
I
III

Hỗn hợp khí sau bộ phận nồi hơi, sau thiết bị lọc gió nóng có nồng độ 10 – 10,5%
SO2, lưu lượng Q = 35000m3/h, nhiệt độ 420oC đi vào tháp tiếp xúc lớp 1. Sau lớp 1, hỗn
hợp khí đạt mức chuyển hóa x 1 = 60%, nhiệt độ 600oC được hạ xuống 454oC nhờ hệ
thống thiết bị quá nhiệt hơi nước I. Ở đây, khí SO 3 nóng đi bên ngoài ống trao đổi nhiệt,
hơi nước bão hòa đi bên trong. Hơi nước sau thiết bị I đạt nhiệt độ 400 – 420 oC đi vào tua
bin xưởng phát điện.
Sau thiết bị I, hỗn hợp SO3 đi vào lớp xúc tác 2. Trong lớp 2 tiếp tục xảy ra phản
ứng chuyển hóa. Sau lớp 2, mức chuyển hóa x 2 = 86%, nhiệt độ 524oC đi vào lớp trao đổi
nhiệt ngoài II để hạ nhiệt độ xuống còn 455oC để đi vào lớp 3. Tác nhân làm nguội hỗn
hợp khí SO2 từ thiết bị lọc mù của hấp thụ trung gian qua trao đổi nhiệt III tới.
Qua lớp 3, hỗn hợp khí tiếp tục phản ứng với hiệu suất chung đạt 94%. Hỗn hợp khí
sau lớp 3 có nhiệt độ 484 oC được đưa đi hạ nhiệt độ còn 181 oC để vào tháp hấp thụ thứ
nhất nhờ 2 tháp trao đổi nhiệt III.0 và III.1. Tác nhân nguội là hỗn hợp khí SO 2 từ tháp lọc
mù đền. Khí SO3 có nhiệt độ < 180oC đi vào tháp hấp thụ thứ nhất .
Hỗn hợp khí ra khỏi tháp hấp thụ được đưa vào tháp tách mù để giữ lại mù axit. Sau
khi lần lượt đi qua 3 trao đổi nhiệt, khí SO 2 được nâng nhiệt độ 425oC được đưa vào lớp


7520.
Ống dẫn khí SO2 trên đỉnh tháp có đường kính 1400, ống dẫn khí SO3 ra ở dưới có

-

kích thước 1200*2100.
Có 5 cửa chui đường kính 800, 2 cửa trên nắp tháp, 1 cửa phía dưới chân và 2 cửa

ngang xúc tác.
b. Tháp tiếp xúc
Dùng để chuyển hóa khí SO2 thành SO3 tại lớp xúc tác 2, 3, 4.
Tháp có dạng hình trụ, vở được chế tạo bằng thép C20, dày 10mm. bên trong lót một
lớp amiang dày 10mm và xây lót bằng lớp gạch samot chịu nhiệt dày 230mm. Đáy tháp
lát thêm lớp gạch chịu axit. Giữa thân tháp là 8 đoạn trụ nằm ngang bằng gang chịu nhiệt
có đường kính 800 lắp ghép với nhau dùng làm trụ đỡ cho các kết cấu của tháp. Xung
quanh tháp, bên ngoài vỏ thép là lớp bảo ôn cách nhiệt bằng bông thủy tinh dày 250mm,
bên ngoài là lưới thép 1 ly và nhôm lá dày 0,8mm.
Trên đỉnh tháp có nón phân phối khí bằng thép C20, dày 8mm, đường kính 2100.
Dưới nón phân phối là lớp ghi bằng thép để rải lớp đá thạch anh dày 50mm. trong tháp
gồm có 3 lớp xúc tác, mỗi lớp có kết cấu theo thứ tự từ dưới lên là dầm đỡ ghi I240 bằng
thép C20, kết cấu ghi đỡ, lưới thép, sau đó là lớp đá thạch anh, lớp xúc tác và lớp đá thạch
anh.
Trên các lớp xúc tác 3, 4 có hệ thống phân phối khí, trên lớp 2 có hệ thống trộn khí.
Dưới các lớp xúc tác 2, 3, 4 đều có hệ thống gom khí ra. Giữa lớp 3 và 4 được ngăn cách
bằng tấm thép sàn. Do đó tháp được chia thành 3 đoạn ngăn cách riêng nhau.
Các thông số cơ bản:
- Năng suất : 360 tấn axít /ngày đêm
- Lưu lượng khí qua tháp:
31.000

Loại xúc tác
T-210
LP-110
CS-110

c. Thiết bị quá nhiệt
Công dụng:
Dùng để hạ nhiệt độ hỗn hợp khí sau lớp xúc tác 1 đạt nhiệt độ vào lớp xúc tác 2.
Đồng thời gia nhiệt hơi nước bão hoà 25 at, 2220C lên 4200C dùng cho tua bin phát điện.
Cấu tạo:
Gồm có 02 chùm ống trao đổi nhiệt đặt trong 2 hộp khí hình chữ nhật liền nhau, có
ống dẫn khí SO3 nối tiếp 2 hộp với nhau. ống trao đổi nhiệt bằng thép 12Cr1MoV chịu
nhiệt độ, áp suất và chống ăn mòn hoá học. Hộp khí bằng thép C20. Khí SO3 đi ngoài ống
, hơi nước bão hoà đi trong ống.
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt : 298 m2, ống Φ38x4mm, L=70.000mm.
- Kích thước bao ngoài: DxRxH= 5980x6170x4037mm
- Ống khí SO3 vào: Dy= 1400mm.
- Ống khí SO3 ra: Dy= 1400mm.
- Ống hơi nước bão hoà vào: Dy= 250mm, thép 12Cr1MoV.
- Ống góp hơi nước quá nhiệt ra: Dy= 250mm.
Các chỉ tiêu kỹ thuật:


- Nhiệt độ khí SO3 vào/ra: 600oC/454 oC.
- Năng suất khí SO3: 31.747 Nm3/h.
- Nhiệt độ hơi nước vào/ra: 222oC/420 oC.
- Năng suất hơi nước: 15.300 Nm3/h
- Áp suất làm việc: 25 at.