Lời mở đầu ĐỀ TÀI Nghiên cứu nâng cao chất lượng hạt urê để thích ứng được với điều kiện thực tế trong các khâu vận chuyển, lưu kho và phân phối hiện nay tại Nhà máy đạm Phú Mỹ Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện : Nguyễn Anh Dũng SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 1 Lời mở đầu LỜI MỞ ĐẦU 3 CHƯƠNG 1 2 1.1 Sơ lược về urê [14] 3 1.2 Công nghệ sản xuất urê trên thế giới 17 1.3 Nhà máy đạm Phú Mỹ [15] 25 CHƯƠNG 2 29 2.1 Công nghệ tổng hợp và tạo hạt urê tại Nhà máy [11, 16] 30 2.2 Mô tả dòng công nghệ 41 CHƯƠNG 3 49 3.1 Vận chuyển [16] 50 3.2 Lưu kho bảo quản (Urê hạt rời chưa đóng bao) 53 CHƯƠNG 4 57 4.1 Yêu cầu chất lượng của hạt urê 58 4.2 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng hạt urê tại Nhà máy đạm Phú Mỹ 64 CHƯƠNG 5 67 5.1 Trong quá trình sản xuất 68 5.2 Trong quá trình lưu kho và phân phối 81 CHƯƠNG 6 81 6.1 Nhận định vấn đề cần khắc phục 82 6.2 Phân tích: 84 6.3 Kiến nghị nâng cao chất lượng hạt urê tại Nhà máy đạm Phú Mỹ: 86 CHƯƠNG 7 98 7.1 Kết luận 98 7.2 Kiến nghị 99 SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 2 Lời mở đầu LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài: Phân đạm là tên gọi chung của các loại phân bón vô cơ cung cấp đạm cho cây. Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây. Đạm là nguyên tố tham gia vào thành phần chính của clorophin, prôtit, các axit amin, các enzym và nhiều loại vitamin trong cây. Bón đạm thúc đẩy quá trình tăng trưởng của cây, làm cho cây ra nhiều nhánh, phân cành, ra lá nhiều; lá cây có kích thước to, màu xanh; lá quang hợp mạnh, do đó làm tăng năng suất cây. Phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng, đặc biệt là giai đoạn cây sinh trưởng mạnh. Có rất nhiều loại phân bón cung cấp đạm (Nitơ) cho cây, trong đó phân urê có 44 – 48% Nitơ nguyên chất. Loại phân này chiếm 59% tổng số các loại phân đạm được sản xuất ở các nước trên thế giới. Urê là loại phân có tỷ lệ Nitơ cao nhất. Phân urê có khả năng thích nghi rộng và có khả năng phát huy tác dụng trên nhiều loại đất khác nhau và đối với các loại cây trồng khác nhau. Phân urê được dùng để bón thúc và thích hợp trên đất chua phèn. Nước ta là một nước nông nghiệp nên nhu cầu sử dụng phân bón, đặc biệt là phân đạm nói chung hay phân urê nói riêng là rất lớn. Hiện nay, Nhà máy đạm Phú Mỹ đang cung cấp cho thị trường trong nước khoảng 40% nhu cầu phân đạm urê, có vai trò quan trọng trong việc bình ổn giá cả phân bón trong nước. Lượng phân urê được sử dụng sẽ ngày càng tăng vì đứng trước tình hình diện tích canh tác ở nhiều nơi ngày càng bị thu hẹp, người nông dân phải tăng lượng phân bón trên mỗi hecta nhằm mục đích duy trì hoặc tăng sản lượng thu hoạch. Bên cạnh đó, nhu cầu tăng cao chất lượng phân urê cũng là vấn đề cần được quan tâm đặc biệt nhằm tăng sản lượng nông nghiệp. Đứng trước nhu cầu thiết thực đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu nâng cao chất lượng hạt urê để thích ứng được với điều kiện thực tế trong các khâu vận chuyển, lưu kho và phân phối hiện nay tại Nhà máy đạm Phú Mỹ”, nhằm tìm giải pháp nâng cao hơn nửa chất lượng hạt urê. SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 3 Lời mở đầu Mục tiêu của đề tài: Mục tiêu của đề tài là đề xuất một số kiến nghị nhằm nâng cao chất lượng hạt urê được sản xuất tại Nhà máy đạm Phú Mỹ (sản xuất theo công nghệ prilling của nhà bản quyền Snamprogetti) để thích ứng với các điều kiện thực tế trong các khâu vận chuyển, lưu kho và phân phối. Phương pháp thực hiện đề tài: Tìm hiểu các yếu tố quyết định chất lượng hạt urê bên cạnh các chỉ tiêu cần đạt về độ đạm, nồng độ biuret, độ ẩm, cỡ hạt. Khảo sát nêu ra các yếu tố có thể ảnh hưởng đến chất lượng hạt urê trên phương pháp sản xuất theo công nghệ Snamprogetty và Prilling (tạo hạt) tại Nhà máy đạm Phú Mỹ. Đề xuất các kiến nghị khắc phục các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hạt, phù hợp với công nghệ và trang thiết bị tại Nhà máy, nhằm nâng cao chất lượng hạt urê qua các khâu vận chuyển, lưu kho và phân phối hiện nay tại Nhà máy đạm Phú Mỹ. SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 4 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ URÊ, CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP URÊ VÀ NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 2 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ 1.1 Sơ lược về urê [14] 1.1.1 Khái niệm: Urê là một hợp chất hữu cơ của cacbon, nitơ, oxy và hydro, với công thức phân tử CON 2 H 4 hay (NH 2 ) 2 CO, và công thức cấu tạo: Hình 3D của urê Tên quốc tế : Diaminomethanal. Tên khác: carbamide, carbonyl diamide. Urê còn được biết đến như là cacbamua. Urê được Hilaire Rouelle phát hiện năm 1773. Nó là hợp chất hữu cơ được tổng hợp nhân tạo đầu tiên từ các chất vô cơ vào năm 1828 bởi Frieldrich Woehler, bằng cách cho xyanat kali phản ứng với sulfat amoniac. 1.1.2 Tính chất của Urê : 1.1.2.1 Tính chất vật lý: • Dạng tinh thể và hình dạng bề ngoài: dạng kim, lăng trụ, tứ giác • Urê ở dạng tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy 132,4 0 C, dễ hòa tan trong nước, dễ bị nhiệt phân tạo nhiều sản phẩm khác nhau • Nhẹ, dễ chảy nước hơn tất cả những loại phân đạm khác • Khi đốt có mùi khai, nhưng khi cho vào kiềm thì không có mùi khai SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 3 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ • Phân tử lượng : 60,07g/mol • Khối lượng riêng : 750kg/m3 • Độ tan : Bảng 1.1 Độ tan trong nước của urê theo nhiệt độ Nhiệt độ ( 0 C) Độ tan (g/100 ml) 20 108 40 167 60 251 80 400 100 733 • Nhiệt độ phân hủy : 132,7 °C (406 o K) • pKa : 0,18 • pKb : 13,82 • Tính hút ẩm : 81% (20°C) 73% (30°C) • Hiệu ứng nhiệt trong nước : 57,8 cal/g (thu nhiệt) • Tỷ lệ đạm rất cao 45-48 % đạm nguyên chất • Urê là chất dễ hút ẩm từ môi trường xung quanh tại một nhiệt độ nhất định, ứng với áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường lớn hơn áp suất hơi nước trên bề mặt urê • Urê sẽ hút ẩm khi độ ẩm môi trường xung quanh lớn hơn 70%, nhiệt độ 10 – 40 0 C Bảng 1.2 Hàm ẩm không khí theo nhiệt độ SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 4 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ Nhiệt độ ( 0 C) Hàm ẩm không khí (g/Kg KKK) 10 71,8 15 79 20 80 25 75,8 30 72,5 40 68 50 62,5 (Công nghệ sản xuất phân bón urê, phòng Kỹ thuật - Công nghệ sản xuất, Nhà máy đạm Phú Mỹ) Theo số liệu bảng trên thì urê thường bị hút ẩm do hàm ẩm trong không khí cao, đặc biệt vào ngày hè, ẩm thấp. Để hạn chế việc hút ẩm, urê thường được đóng trong các bao PP, PE hoặc trong bao giấy nhiều lớp. 1.1.2.2 Tính chất hoá học : [12] • Giống như những loại phân đạm khác, phân urê acid hóa đất : (NH 2 ) 2 CO + 4O 2 = 2HNO 3 + CO 2 + H 2 O • Phân urê dễ bị phân hủy : + Trong không khí ẩm: 2NO + (NH 2 ) 2 CO + ½O 2 = 2N 2 + H 2 O + CO 2 SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 5 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ + Trong môi trường đất ẩm : urease (NH 2 ) 2 CO + 3H 2 O > CO 2 + 2NH 4 OH + Phân hủy bởi nhiệt: Ở 80 0 C : (NH 2 ) 2 CO → NH 3 + HNCO HNCO tương tác lại với urê: HNCO + (NH 2 ) 2 CO → NH 2 CONHCONH 2 biuret NH 2 CONHCONH 2 → NH 3 +HNCO Biuret có khả năng đốt cháy lá. Ở nhiệt độ <130 0 C : (NH 2 ) 2 CO + H 2 O → NH 2 COONH 4 cacbamat amôn NH 2 COONH 4 + H 2 O → (NH 4 ) 2 CO 3 cacbonat amôn (NH 4 ) 2 CO 3 → NH 3 + CO 2 + H 2 O Ở nhiệt độ > 130 0 C: (NH 2 ) 2 CO + H 2 O → 2NH 3 + CO 2 1.1.3 Ứng dụng của urê: [11] 1.1.3.1 Trong công nông nghiệp • Làm phân bón, kích thích sinh trưởng, giúp cây phát triển mạnh, thích hợp với ruộng nước, rau xanh, lúa,… Urê cứng có chứa 0,8 – 2,0% biuret ban đầu được bón cho đất dưới dạng nitơ. Các loại dịch urê loãng hàm lượng biuret thấp (tối đa khoảng 0,3% biuret) được bón cho cây trồng dưới dạng phân bón lá. SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 6 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ • 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 amôn urê (UAP); sunphat amôn urê (UAS) và urê photphat (urê + axit photphoric), 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 axit 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 – formaldehyd. 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 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 hoa. • Nó cũng được sử dụng như là chất là chất phản ứng trong một số gạc lạnh như 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. SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 7 [...]... với diện tích quy hoạch 63 ha Sơ đồ Nhà máy Đạm Phú Mỹ trong khu công nghiệp Hình 1.10: Địa điểm xây dựng-Mặt bằng Nhà máy SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 28 Chương 2: Quy trình công nghệ tổng hợp và tạo hạt urê tại Nhà máy đạm Phú Mỹ CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP VÀ TẠO HẠT URÊ TẠI NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 29 Chương 2: Quy trình công nghệ tổng hợp và tạo hạt urê tại Nhà máy. .. urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ thông tin thị trường để cân đối và phân chia số lượng urê nhập khẩu tránh rủi ro và góp phân bình ổn giá urê khi vào vụ Trong kho ng một năm tới, Nhà máy đạm Cà Mau sẽ đi vào hoạt động với công suất 2350 tấn/ngày, sẽ cung cấp cho thị trường 800.000 tấn urê/ năm Đến năm 2010 có thêm Nhà máy đạm Ninh Bình công suất 560.000 tấn urê/ năm Như vậy cả nước sẽ có 4 Nhà máy đạm cung cấp... quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ 1.1.3.2 Trong y học • Urê được sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá trình tái hiđrat hóa của da • Do urê được sản xuất và bài tiết khỏi cơ thể với một tốc độ gần như không đổi, nồng độ urê cao trong máu chỉ ra vấn đề với sự bài tiết hoặc trong một số trường hợp nào đó là sự sản xuất quá nhiều urê trong cơ thể • Nồng độ urê cũng... yếu và xảy ra trong pha lỏng ở tốc độ chậm SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 30 Chương 2: Quy trình công nghệ tổng hợp và tạo hạt urê tại Nhà máy đạm Phú Mỹ SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 31 Chương 2: Quy trình công nghệ tổng hợp và tạo hạt urê tại Nhà máy đạm Phú Mỹ Khí CO2 31% NH3 14.6% CO2 20% H2O 34% Urê Amoniac lỏng Máy nén Tháp tổng hợp (157 bar) Phân giải cao áp (154 bar) Dung dịch Urê 60-63% khối lượng. .. Trang 13 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ Hình 1.1: Bản Đồ Diện Tích Đất Nông Nghiệp 2007 SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 14 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ Hình 1.2: Sản Lượng Lúa Cả Năm 2007 SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 15 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ Hình 1.3: Năng suất lúa cả năm... quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ 1.2.3.3 Tạo hạt Cho đến thời gian gần đây urê mới được sản xuất theo công nghệ tạo hạt bằng tháp (xem hình 1.5) Hình 1.5: Lưu trình thiết bị tạo hạt SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 23 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ Urê sản phẩm thu được bằng phương pháp bốc hơi hay bằng phương pháp nóng chảy tinh thể được phun... sử dụng và môi trường chung quanh (Nitrat Ammonium rất dễ gây cháy nổ) • Với hàm lượng đạm cao, đạt kho ng 46%, sử dụng urê giảm bớt được chi phí vận chuyển, công lao động và kho bãi tồn trữ so với các sản phẩm cung cấp đạm khác • Việc sản xuất urê thải ra ít chất độc hại cho môi trường • Khi được sử dụng đúng cách, urê làm gia tăng năng suất nông sản tương đương với các loại sản phẩm cung cấp đạm khác... thành và phát triển Nhà máy Ðạm Phú Mỹ trực thuộc Công ty Cổ phần Phân Ðạm và Hoá chất Dầu khí, được đặt tại khu công nghiệp Phú Mỹ I, huyện Tân Thành, tỉnh Bà RịaVũng Tàu Nhà máy có vốn đầu tư 450 triệu USD, có diện tích 63 ha, là Nhà máy đạm đầu tiên trong nước được xây dựng theo dây chuyền công nghệ tiên tiến, đồng thời cũng là một trong những Nhà máy hoá chất có dây chuyền công nghệ và tự động hoá tân... tốt hơn Các loại tháp tạo hạt cần phải có nhiều không khí và như vậy việc khống chế ô nhiễm rất tốn kém Ngoài việc công nghệ tạo hạt có các ưu điểm linh hoạt như cỡ hạt tối ưu mà nó còn tạo ra các sản phẩm có các thành phần lý học khá tốt SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 24 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ 1.3 Nhà máy đạm Phú Mỹ [15] 1.3.1 Lịch sử hình thành và phát... sản xuất các loại phân bón chứa Nitơ hoặc chúng được cô đặc để sản xuất urê SVTH: Nguyễn Anh Dũng Trang 18 Chương 1: Tổng quan về urê, công nghệ tổng hợp urê và Nhà máy đạm Phú Mỹ  Công nghệ Urê không thu hồi Vấn đề chủ yếu của việc sản xuất urê là phân ly cacbamat amôn chưa chuyển hóa và Amoniac dư của dung dịch urê tuần hoàn Cacbamat chưa chuyển hóa được phân hủy thành NH 3 và khí CO2 bằng cách gia . đầu ĐỀ TÀI Nghiên cứu nâng cao chất lượng hạt urê để thích ứng được với điều kiện thực tế trong các khâu vận chuyển, lưu kho và phân phối hiện nay tại Nhà máy. urê để thích ứng được với điều kiện thực tế trong các khâu vận chuyển, lưu kho và phân phối hiện nay tại Nhà máy đạm Phú Mỹ , nhằm tìm giải pháp nâng cao