Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế dây chuyền sản xuất Urê

Hiện nay ở nước ta năng lực sản xuất phân bón phục vụ nông nghiệp của nhà máy vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất nông nghiệp trong nước.Do đó hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu một lượng khá lớn phân bón nông nghiệp của nước ngoài. Xuất phát từ thực tế đó mà "Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế dây chuyền sản xuất Urê" đã được thực hiện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế dây chuyền sản xuất Urê Đồ án tốt nghiệp ­Thiết kế dây chuyền sản xuất Urê                        MỞ ĐẦU Trong   công   nghiệp   việc   sản   xuất   Urê   bằng   phương   pháp   tổng   hợp   từ  ammoniac và khí cacbonic được thực  hiện vào năm 1868 do A.I Badarôp đưa ra. Urê là loại phân đạm chứa nhiều hàm lượng Nitơ  nhất (46%), có tác dụng  tốt đối với  việc nâng cao năng suất chất lượng sản phẩm cây trồng.  Urê không chỉ  được sử  dụng rộng rãi trong nông nghiệp  mà nó còn được   ứng dụng   trong nhiều nghành công   nghiệp khác như: Công nghiệp sản xuất   nhựa, tổng hợp keo,.., Ngoài ra Urê có cũng được sử dụng rộng rãi trong nghành  công nghiệp dược phẩm và sản xuất sợi.  Nước   ta   là   một   nước   nông   nghiệp,   trên   70%   dân   số   sống   bằng   nghề  nông.Vì vậy nông nghiệp là một nghành quan trọng cần được đầu tư phát triển   để  đảm bảo   vấn đề  an ninh lương thực, và trở  thành một cường quốc xuất   khẩu lương thực, do đó phân bón phục vụ nông nghiệp là rất quan trọng và cần   thiết. Nhu cầu phân bón ở nước ta hiện nay  ước tính khoảng 3500000 tấn/năm. (Theo www.cuctt.mard.gov.vn thống kê năm 2006).  Để đạt được mục tiêu đó thì việc nghiên cứu tìm ra các loại phân bón mới   có tác dụng nâng cao nâng suất chất lượng sản phẩm cây trồng và giá thành rẻ là  điều rất cần thiết. Đồng thời cũng phải nghiên cứu các biện pháp cải tiến công  nghệ, thiết  bị cũng như việc đầu tư thay thế các dây chuyền sản xuất hiện đại  để nâng cao năng suất chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. Hiện nay  ở nước ta năng lực sản xuất phân bón phục vụ  nông nghiệp của  nhà máy vẫn chưa đáp  ứng được nhu cầu sản xuất nông nghiệp trong nước.Do   đó hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu một lượng khá lớn phân bón nông  nghiệp của nước ngoài. Nguyên liệu để  sản xuất Urê là từ NH3 và CO2. Hiện nay  ở nước ta có hai  nhà máy sản xuất Urê là nhà máy Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc ở Bắc Giang và  nhà máy Đạm Phú Mỹ ở Bà Rịa – Vũng Tàu. Nhà máy Đạm Phú Mỹ   ở  Bà Rịa – Vũng Tàu sử  dụng dây chuyền công   nghệ  của hãng Haldor Topsoe ( Đan Mạch) và của hãng Snamprogetti (Ý) đi từ  nguồn nguyên liệu ban đầu là khí đồng hành, tạo ra NH 3 lỏng và khí CO2 đưa và  tổng hợp Urê. Nhà máy Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc đi từ nguồn nguyên liệu ban đầu là   than đá tạo ra NH3 lỏng và khí CO2, sử  dụng dây chuyền công nghệ  tuần hoàn  lỏng toàn bộ cho quá trình tổng hợp Urê.  Phần tính toán thiết kế Xưởng sản xuất Urê dưới đây, được trình bày dựa   trên dây chuyền của Công ty Phân đạm và Hóa chất Hà Bắc. Nguyễn Minh Thành – CN Vô cơ K47 1 Đồ án tốt nghiệp ­Thiết kế dây chuyền sản xuất Urê  PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM URÊ   (NH2)2CO I. NGUYÊN LIỆU. 1. Đioxit Cacbon: Công thức hoá học  : CO2 Khối lượng phân tử : 44  (Đ.V.C) Ở  điều kiện thường điôxit cacbon là chất khí không màu.  Ở  0 C0 khi nén  đến áp suất 35,5 atm thì điôxit cacbon sẽ hoá lỏng. Chất lỏng không màu. Tiếp   tục hạ nhiệt độ nó tạo băng CO2 trắng.  Trong sản xuât Ure, nguốn nguyên liệu CO2 thường được sản xuất từ than,  khí thiên nhiên…Để  đạt được yêu cầu về độ sạch của CO2, khí sau khi sản xuất  được tinh chế và làm sạch. Trong thành phần khí theo CO2 vào tháp tổng hợp Ure  người ta quan tâm nhất là hàm lượng khí H2S vì nó gây ăn mòn thiết bị rất mạnh   và  ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Trong thành phần khí ngoài ra còn có   các khí khác  như  N2, H2…Hiện nay  ở  công ty Phân đạm và Hoá chất  Hà Bắc   CO2 được sản xuất từ than Antraxit  2. Amoniac Công thức hoá học:  NH3   Khối lượng phân tử: 17,03  (Đ.V.C) Ở điều kiện thường, Ammoniac là chất khí không màu, có mùi khai và xốc.  Một số hằng số hoá lý cơ  bản của Ammoniac: Nhiệt độ sôi :   ­33,75 oC  Nhiệt độ nóng chảy :   ­77,75 oC Nguyễn Minh Thành – CN Vô cơ K47 2 Đồ án tốt nghiệp ­Thiết kế dây chuyền sản xuất Urê  Nhiệt độ kết tinh :    132,4 oC Thể tích phân tử ( 0 oC, 760 atm ) :    22,081 lít Tỷ trọng (  0 oC, 760 atm ) :    0,771 g/lít Amoniac là chất hoà tan tốt trong nước. Ở nhiệt độ thường và áp suất ngoài   trời 1 lít nước hoà tan gần 750 lít NH3 khí. Ở nhiệt độ thường NH3 rất ổn định, ở  nhiệt độ cao   1200 oC thì bị phân huỷ.  Trong sản xuất Ure, Ammoniac được điều chế từ N2 , H2. Nồng độ của NH3  trong đó rất cao đạt   99,8 % khối lượng. Phần còn lại chủ  yếu là nước và 1  lượng nhỏ  khí hoà tan khác. Trong sản xuất Ure thì yêu cầu  về  nguồn nguyên  liệu NH3  cho tổng hợp Ure là NH3 lỏng giàu, lượng khí. Nguồn nguyên liệu chủ yếu ở nước ta hiện nay để sản xuất hai khí nguyên  liệu này là than, qua nhiều giai đoạn do đó thiết bị sản xuất cồng kềnh. Nên chi   phí đầu tư lớn, làm tăng giá thành sản phẩm. Hiện nay ở nước ta có nguồn nguyên liệu là khí đồng hành có thể dùng sản   xuất khí nguyên liệu cho quá trình tổng hợp Urê.Nếu sử dụng nguồn nguyên liệu  là khí đồng hành cho việc sản xuất nguyên liệu tổng hợp Urê thì chi phí đầu tư  sẽ  giảm so với dây chuyền sản xuất Urê từ  khí nguyên liệu  được sản xuất từ  than. Xét tình hình cụ  thể   ở  nước ta hiện nay để  sản xuất Urê sử  dụng nguyên  liệu là than vẫn có hiệu quả tương đối cao  bởi một số điều kiện sau: + Khí sản xuất khí nguyên liệu thì tiêu thụ một lượng than rất lớn nên giải   quyết được tình trạng trì trệ của nghành than hiện nay do tạo được công ăn  việc   làm và thu nhập ổn định cho  người lao động ngành than. + Là cơ sở để xây dựng một liên hợp sản xuất nhiều mặt hàng phân bón và   hoá chất như Urê, NPK, ...