Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất và các thiết bị chủ lực của nhà máy hóa chất tân bình 2

LỜI CẢM ƠN
Thực tập là chiếc cầu nối giữa lý thuyết và thực tế, tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với
sản xuất thực tế, đồng thời thực hiện hóa những kiến thức đã học ở trường. Thời gian 1 tháng
không phải là dài nhưng nhờ có được sự hướng dẫn tận tình của các anh chị trong nhà máy,
chúng em đã được làm quen tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất và các thiết bị chủ lực của nhà
máy, qua đó thu về cho mình nhiều kiến thức bổ ích cũng như làm quen với môi trường làm việc
thực tế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Nhà Máy Hóa Chất Tân Bình 2, Thầy Cô
hướng dẫn khoa Công Nghệ Hóa Học trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh đã tạo điều
kiện thuận lợi nhất để chúng em có thể hoàn thành tốt thực tập.
Đặc biệt, em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến anh chị kỹ sư của Nhà Máy Hóa Chất
Tân Bình 2… thời gian qua đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt bài báo cáo
thực tập.
Cuối cùng, xin cho chúng em gửi lời chúc sức khỏe đến quý thầy cô, Ban lãnh đạo, các anh
chị kỹ sư và toàn thể công nhân nhà máy.

TP Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 7 năm 2013
Nhóm sinh viên thực tập trường Đại Học Bách Khoa TPHCM.

1

Nhận xét của đơn vị sản xuất
Thời gian thực tập: từ 01/07/2013 đến ngày 27/07/2013
Nhận xét:
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
TP HCM, ngày tháng

năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

2

Nhận xét của thầy cô hướng dẫn
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................
Tp. HCM, ngày tháng năm 2013
Xác nhận của thầy cô hướng dẫn

3

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................................................1
I. TỔNG QUAN ĐƠN VỊ SẢN XUẤT:..........................................................................................7
1.1. Khái quát về vị trí địa lý, lịch sử hình thành và phát triển :..................................................7
1.1.1. Vị trí địa lý :....................................................................................................................7
1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển cơ sở sản xuất :............................................................7
1.2. Sơ bộ về bố trí mặt bằng của cơ sở sản xuất. Đặc điểm của hệ thống giao thông:................7
1.2.1. Tổng quan về nhà máy Hóa Chất Tân Bình 2:................................................................7
1.2.2. Đặc điểm của hệ thống giao thông:.................................................................................9
1.3. Tổ chức nhà máy đảm bảo cho kinh doanh:..........................................................................9
1.4. Hệ thống cung cấp nguồn năng lượng cho cơ sở sản xuất:.................................................10
1.5. Bố trí dây chuyền thiết bị sản xuất:.....................................................................................11
1.5.1 Hệ thống cấp nước:........................................................................................................11
1.5.2. Hệ thống thoát nước:.....................................................................................................11
1.6. HỆ THỐNG PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ, AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI
TRƯỜNG:......................................................................................................................................11
1.6.1 Hệ thống phòng chống cháy nổ và an toàn lao động:........................................................11
1.6.2. Giải pháp xử lý nguồn ô nhiễm:....................................................................................12
1.7. SẢN PHẨM VÀ THỊ TRƯỜNG TIÊU THỤ:........................................................................12
1.7.1. Tình hình phát triển kinh doanh:.......................................................................................13
1.7.2. Chủng loại sản phẩm:.......................................................................................................13
1.7.3. Điều kiện mẫu bao bì:.......................................................................................................15
1.7.4. Tiêu chuẩn quy định chất lượng acid sulfuric:..................................................................15
1.7.5. Thị trường tiêu thụ:...........................................................................................................15
II. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:................................................................................................16
2.1. Sản xuất acid sunfuric theo phương pháp tiếp xúc kép đi từ lưu huỳnh:............................16
2.1.1. Nguồn nguyên liệu:.......................................................................................................16
2.2.Quy trình công nghệ sản xuất:..............................................................................................17
2.3. Thuyết minh quy trình công nghệ:.......................................................................................18
2.3.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh......................................................................................18
4

2.3.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh:..............................................................................................19
2.3.3 Công đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3:.........................................................................20
2.3.4. Công đoạn hấp thụ SO3 thành H2SO4:...........................................................................21
2.4. Đặc điểm công nghệ sản suất acid sulfuric đi từ lưu huỳnh:...............................................21
2.4.1. Đặc điểm của nguyên liệu – lưu huỳnh:........................................................................21
2.4.2. Đặc điểm của dây chuyền sản xuất:..............................................................................21
III. THIẾT BỊ CHỦ LỰC:..............................................................................................................22
3.1. Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh:..........................................................................................22
3.2. Công đoạn đốt lưu huỳnh:...................................................................................................22
3.3. Công đoạn chuyển hóa SO2 thành SO3:...............................................................................22
3.4. Công đoạn hấp thụ SO3 thành H2SO4:.................................................................................23
3.5. Những sự cố, nguyên nhân, cách khắc phục:.......................................................................24
IV. NHẬN XÉT VÀ ĐỀ NGHỊ CỦA SINH VIÊN:.......................................................................24
4.1. Nhận xét về công nghệ sản xuất:.........................................................................................24

5

DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Ứng dụng của axit sunfuric trong công nghiệp.................................................................14
Hình 2: Can nhựa chứa Axít Sunfuric............................................................................................15
Hình 3: Lưu Huỳnh nguyên liệu.....................................................................................................16
Hình 4: Kho chứa lưu huỳnh..........................................................................................................19
Hình 5: Băng tải đưa lưu huỳnh vào hồ nấu...................................................................................19
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Chương trình sản xuất và tiêu thụ acid sunfuric ..............................................................13
Bảng 2. Định mức tiêu hao cho một tấn acid sunfuric...................................................................16
Bảng 3: Một số sự cố, nguyên nhân, cách khắc phục.....................................................................24
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1: Sơ đồ bố trí phân xưởng của nhà máy...............................................................................8
Sơ đồ 2: Sơ đổ tổ chức nhà máy hóa chất Tân Bình 2...................................................................10
Sơ đồ 3: Dây chuyền sản xuất axit sunfuric...................................................................................17

6

I. TỔNG QUAN ĐƠN VỊ SẢN XUẤT:
1.1. Khái quát về vị trí địa lý, lịch sử hình thành và phát triển:
1.1.1. Vị trí địa lý:
Việc lựa chọn địa điểm có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với dự án vì địa điểm ảnh hưởng
lớn đến hiệu quả đầu tư cũng như đến điều kiện xã hội và môi trường sinh thái.
Qua khảo sát, việc lựa chọn địa điểm đầu tư tại vị trí đất: Thửa – đường số 5, khu công
nghiệp Biên Hòa 1, tỉnh Đồng Nai cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh khoảng 25 km là thiết
thực và dễ thực hiện nhất. Lý do:


Có thể sử dụng chung nguồn nguyên liệu đầu vào cho sản xuất các sản phẩm gốc muối

NaCl.


Lượng nhiệt dư của phân xưởng acid để sử dụng cho các công đoạn sản xuất cô đặc xút,

sản xuất acid clohydric…(của Nhà Máy Hóa Chất Biên Hòa), hoặc dùng hơi cho sản xuất các sản
phẩm gốc sunfate, gốc muối (của xưởng nghiên cứu thực nghiệm), lượng nhiệt dư này nếu quy ra
dầu FO sử dụng cho lò hơi hàng năm cũng khá lớn.


Gần trung tâm, gần thị trường tiêu thụ sản phẩm, thuận tiện trong việc sản xuất và bán

hàng.


Giảm chi phí đầu tư vì đã có sẵn cơ sở hạ tầng.

1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển cơ sở sản xuất:
Nhà máy hóa chất Tân Bình 2 tiền thân là nhà máy hoá chất Tân Bình địa chỉ 46/6 Phan
Huy Ích, phường 15, quận Tân Bình, thành phố Hồ Chí Minh.
Ngày 24/4 năm 2009 nhà máy được di dời từ Tân Bình đến Biên Hòa, Đồng Nai, lấy tên
nhà máy là nhà máy hóa chất Tân Bình 2.
1.2. Sơ bộ về bố trí mặt bằng của cơ sở sản xuất. Đặc điểm của hệ thống giao thông:
1.2.1. Tổng quan về nhà máy Hóa Chất Tân Bình 2:
Tùy vào đặc điểm từng công đoạn sản xuất để bố trí nhà xưởng thích hợp.
Riêng chu trình sản xuất acid sunfuric được lắp đặt theo một chu trình khép kín, liên tục.
Các thiết bị hầu như đều được bố trí ngoài trời, do đó có các hệ thống móng đỡ thiết bị, sàn thao
tác, dàn đỡ ống phải được sơn phủ - bọc lót để chống rỉ, ăn mòn ổn định chắc chắn dưới tác dụng
của thời tiết hay thay đổi một cách đột ngột ở khu vực phía Nam.

7

KHO MUỐI

KHO VẬT TƯ

(NMHCBH)

KHU VỰC
HÀNH CHÍNH

NHÀ VĂN
PHÒNG MỚI

Cổng vào
Nơi tập trung
BỒN AXIT
THÀNH PHẨM

COOLING
TOWER

THÁP HẤP
THỤ

NHÀ VẬN
HÀNH

NHÀ
BV

NỒI HƠI 2
NHÀ QUẠT
GIÓ

KHO LƯU
HUỲNH
NHÀ
NẤU
CHẢY
LƯU
HUỲN
H

KHU
VỰC
DÂY
CHUYỀN
SẢN
XUẤT

LÒ
ĐỐT

KV
KHỬ
KHÍ
NỒI HƠI 1

PHÒNG THÍ
NGHIỆM
XƯỞNG PHÈN MAGIE
MgSO4 (NMHCBH)

XƯỞNG PHÈN
NHÔM (Al2SO4)

WC

Sơ đồ 1: Sơ đồ bố trí phân xưởng của nhà máy
8

XỬ LÝ
NƯỚC
THẢI

. .Ngoài ra, theo tài liệu báo cáo khảo sát địa chất – khu vực dự án thuộc vùng đất yếu, vì
vậy đối với các thiết bị có trọng tải lớn dùng giải pháp đóng móng cọc bê tông cốt thép, những
thiết bị có trọng tải nhỏ thì có thể gia cố bằng cừ tràm.
1.2.2. Đặc điểm của hệ thống giao thông:
Hiện nay Nhà máy đã có hệ thống giao thông đường bộ hoàn chỉnh. Dự án tính đến phần
đường nội bộ dành cho khu đất xây dựng các phân xưởng mới, đảm bảo thuận lợi cho việc vận
chuyển nguyên liệu và sản phẩm vào ra và đi lại trong Nhà máy.
Các giải pháp đảm bảo kết cấu hạ tầng và phục vụ sản xuất được tính toán trên cơ sở đảm
bảo đáp ứng cho sản xuất và mang tính kinh tế nhất.
1.2.2.1. Quy mô đầu tư:
Dựa vào việc phân tích sự cần thiết phải đầu tư và các yếu tố đầu vào dự án đã đưa ra quy
mô đầu tư như sau:
Di dời và mở rộng dây chuyền sản xuất acid sulfuric công suất 60.000 tấn/năm, trên cơ sở
tận dụng tối đa máy móc thiết bị hiện có.
1.2.2.2. Quy mô các hạng mục công trình:
Dựa vào công suất, phương án kỹ thuật công nghệ và bố trí lắp đặt thiết bị đối với từng dây
chuyền sản xuất, dự án đã xác định được quy mô các hạng mục công trình như sau:
 Nhà bảo vệ

: 18 m2

 Nhà vận hành acid sulfuric

: 54 m2

 Nhà quạt gió và turbine

: 120 m2

 Phân xưởng acid sulfuric

: 1924 m2

 Hệ thống xử lý nước thải

: 45 m2

 Trạm biến thế

: 16 m2

 Bể chứa nước cấp

: 48 m2

 Bể chứa nước thải công nghiệp

: 36 m2

1.3. Tổ chức nhà máy đảm bảo cho kinh doanh:
 Dây chuyền sản xuất acid sulfuric hoạt động liên tục 24/24 giờ.
 Một ngày làm 3 ca.
 Một ca 8 giờ.
 Tổng thời gian hoạt động liên tục 300 ngày/năm.
 Biên chế nhân lực cho phân xưởng sản xuất acid sulfuric:
 Cán bộ quản lý, kỹ thuật phân xưởng: chịu trách nhiệm phụ trách nguồn lực và điều hành
sản xuất của xưởng – 4 kỹ sư.
 Công nhân vận hành: phụ trách vận hành toàn bộ dây chuyền – 16 công nhân.
9

 Công nhân phụ trợ: phụ trách vệ sinh công nghiệp, bốc xếp, sản xuất phụ – 33công nhân.

10

11

Nhân Viên
Lái Xe

C.Nhân
Phục Vụ

C.Nhân SC
Cơ Khí

Tổ Cơ Khí

Cb.H Chính
Nhân Sự

P.H.Chính- Nhân Sự

C.Nhân Vận
Hành

Tổ Trưởng Ca
Vận Hành

C.Nhân
Phân Tích

Tổ Hóa Nghiệm

C.Nhân
SC Điện

C.Nhân
SC Máy

Tổ Điện Máy

CB.Kế Toán Tài
Chính

P.K.Toán - T.Chính

NV Kho
Vật Tư

CB.Kinh Doanh

NV.Kho
T.Phẩm

P.K. hoạch - K.doanh

Sơ đồ 2: Sơ đổ tổ chức nhà máy hóa chất Tân Bình 2 (Tháng 2 năm 2012)

Công Nhân
Nạp Liiệu

Tổ Nạp Liệu

CB.kỹ Thuật Cơ
Điện

CB. Kỹ Thuật
Công Nghệ

Trưởng Ca Sản Xuất

CB.An Toàn
Môi Trường

Thư Ký Kỹ
Thuật

P.Kỹ Thuật- Sản Xuất

Giám đốc

1.4. Phòng chống cháy nổ và an toàn lao động:
1.4.1. Phòng chống cháy nổ:
Để phòng chống các sự cố cháy nổ cần áp dụng đồng bộ các biện pháp về kỹ thuật, tổ chức
huấn luyện, tuyên truyền giáo dục và pháp chế:


Các máy móc thiết bị được bố trí đảm bảo trật tự, gọn và tạo khoảng cách an toàn cho

công nhân khi có sự cố cháy nổ xảy ra.


Hệ thống dây điện, các chỗ tiếp xúc, cầu dao điện có thể gây tia lửa được bố trí thật an

toàn.


Trong các khu sản xuất cần lắp đặt hệ thống báo cháy, hệ thống thông tin báo động. Bố trí

các bình cứu hỏa cầm tay ở những vị trí thích hợp nhất để tiện sử dụng, các phương tiện chữa
cháy sẽ luôn được kiểm tra thường xuyên và đảm bảo trong tình trạng sẵn sàng.


Cách ly các công đoạn dễ cháy ra khu vực riêng. Các chất dễ cháy như các loại hóa chất,

nhiên liệu được chứa trong các kho cách ly riêng biệt, tránh xa các nguồn có khả năng phát
lửa.


Ngoài ra Nhà máy sẽ thường xuyên tổ chức tập luyện, nâng cao ý thức phòng cháy, chống

cháy tốt cho toàn thể cán bộ công nhân viên (CBCNV) thông qua các lớp tập huấn phong
cháy chữa cháy (PCCC).


Tất cả các vấn đề trên sẽ tuân thủ theo các hướng dẫn về PCCC do Bộ Công An ban hành.

1.4.2. An toàn lao động:


Công nhân vận hành tại xưởng axit sunfuric phải được bác sĩ xác nhận có đủ sức khỏe
làm việc (không nghiện ma túy, rượu bia và các chất kích thích khác), đã được học qua
các lớp học về kỹ thuật an toàn lao động, quy tắc phòng cháy chữa cháy.



Mang đầy đủ trang bị bảo hộ lao động khi làm việc (quần áo, găng tay, khẩu trang, kính,
mặt nạ phòng độc,…)



Vận hành máy móc TB đúng các chỉ tiêu kỹ thuật và đúng bản chỉ dẫn vận hành.



Khi lấy mẫu, xả bơm phải có găng tay, kính bảo hộ lao động.



Khi có axit sunfuric rơi vãi trên sàn nhà phải trung hòa bằng vôi bột đến trung tính.



Các khớp nối trục, bộ phận chuyển động phải có nắp bảo hiểm.



Đường lên xuống cầu thang phải gọn gàng, sạch sẽ không có chướng ngại vật.



Khi bị axit sunfuric bắn vào người phải rửa ngay bằng nước sạch rồi rửa bằng dung dịch
NaHCO3 5%. Trường hợp nặng phải đưa đến trạm cấp cứu.

12



Khi có nhiều khí bay ra do nhiều nguyên nhân như xì hở,… phải đeo mặt nạ phòng độc.
Nếu có người bị nạn phải khẩn trương đưa nạn nhân đến nơi không khí sạch sẽ hoặc trạm
cấp cứu.



Chỉ được phép dùng đèn soi từ 24 ÷ 36V.



Khi sửa chữa nhất thiết phải cắt điện và treo bảng “cấm đóng điện” tại cầu dao hoặc nút
điện khởi động. Ai treo bảng thì khi sửa xong người đó phải trực tiếp bỏ bảng.



Khi làm việc bên trong các thiết bị, đặc biệt là nồi hơi, lò đốt, máy tiếp xúc,… ít nhất phải
có 2 người và một người canh chừng bên ngoài. Khi các thiết bị đang hoạt động, không
được chui vào bên trong sửa chữa. Không được tự động sửa chữa máy móc thiết bị điện
và đo lường.



Không đổ rác xuống các máng và rãnh thoát nước.



Thực hiện tốt chế độ vệ sinh cá nhân.



Định kỳ 6 tháng một lần, công nhân phải được kiểm tra lại về kiến thức hiểu biết về kỹ
thuật an toàn lao động, phòng chống cháy nổ.

1.5. Giải pháp xử lý khí – nước thải:
1.5.1. Hệ thống xử lí khí thải dây chuyền acid
Công nghệ: khí thải ra khỏi tháp hấp thụ có thành phần ô nhiễm chủ yếu là khí SO 2, do đó
để xử lý các chất ô nhiễm trong khí thải này ta dùng dung dịch hấp thụ chung NaOH.
Đối với tháp xử lí khí thải được thiết kế với:
 Hỗn hợp khí vào:

16385m3/h, SO2 = 0,983 kg/h

 Hỗn hợp khí vào:

790C

 Hỗn hợp khí ra:

700C

 Dung dịch xử lí khí:

NaOH 4%

 Lưu lượng dung dịch xử khí vào:

45 m3/h

 Hiệu suất hấp thụ:

90%

 Đệm trụ Ceramic:

D = 30mm

 Độ chịu acid:

≥ 99,8%

 Độ hút nước:

≤ 0,2%

 Độ bền nhiệt độ:

130-2000C

Mô tả nguyên lí hoạt động của hệ thống xử lí khí thải dây chuyền acid:
 Khí thải trong dây chuyền sản xuất có thành phần chất ô nhiễm SO 3, SO3 vượt tiêu chuẩn
môi trường TCVN 5939:2005 từ tháp hấp thụ thứ 2 được dẫn vào tháp xử lí khí.

13

 Tại tháp xử lí khí: dung dịch hấp thu đi từ trên xuống tiếp xúc với dòng khí đi từ dưới lên
tại bề mặt lớp vật liệu đệm. Khí SO 2, SO3 trong dòng khí được hấp thu hóa học bởi dung
dịch NaOH theo phản ứng sau:
SO2
+
2NaOH → Na2SO3 + H2O
SO2
+
NaOH →
NaHSO3
SO2
+
2NaOH →
Na2SO4 + H2O
 Kết quả là nồng độ các chất ô nhiễm trong dòng khí thải sau khi ra khỏi tháp xử lí đạt tiêu
chuẩn môi trường TCVN 5935:2005.
 Dòng khí sạch ra khỏi thiết bị xử lí theo ống khói thải ra môi trường.
 Dung dịch hấp thu được hồi lưu lại bồn tuần hoàn. Sau một thời gian nhất định, dung dịch
hấp thụ sẽ được thay thế mới, dung dịch cũ sẽ được chuyển cho nhà máy hóa chất Biên
Hòa sử dụng theo nhu cầu (hay chuyển về hệ thống xử lí nước thải).
1.5.2. Vận hành hệ thống xử lí khí thải:
 Pha dung dịch hấp thu NaOH.
 Kích thước bồn chứa: d= 2866 mm, H= 2019 mm.
 Nồng độ pha NaOH quy về Na2O 30-40 g/l
 Quy trình pha chế như sau:
 Cấp nước sạch vào bồn pha NaOH với thể tích khoảng ½ bồn chứa.
 Cho thêm dung dịch xút có nồng độ [Na 2O] = 31% (khoảng 320 g/l) vào với thể tích
khoảng 1000 lít.
 Tiếp tục cấp nước sạch vào để đạt thể tích 10 m 3 (mực chất lỏng cách mặt bồn khoảng
400mm)
 Vận hành hệ thống:
 Kiểm tra dung dịch xút trong bồn tuần hoàn đạt mức và nồng độ quy định.
 Mở van hồi lưu của bơm.
 Khởi động bơm dung dịch xút để bơm dung dịch hấp thụ lên tháp xử lí.
 Đóng từ từ van hồi lưu của bơm để tăng lượng xút tưới vào tháp xử lí. Kiểm tra mực dung
dịch hấp thụ trong bồn tuần hoàn và dòng hồi lưu dung dịch hấp thụ từ tháp xử lí về lại
bồn tuần hoàn phải mạnh.
 Kiểm tra nồng độ SO2 trong dòng khí ra khỏi tháp xử lí đạt tiêu chuẩn môi trường TCVN
5939:2005.
 Theo dõi hoạt động của hệ thống xử lí:
 Định kì 4h kiểm tra nồng độ SO2 trong khí thải sau khi thải ra khỏi tháp xử lí đạt tiêu
chuẩn môi trường TCVN 5939: 2005
14

 Định kì kiểm tra nồng độ của dung dịch xút để bổ sung hoặc thay mới dung dịch đảm bảo
khả năng hấp thụ.

Bảng: Các sự cố và cách khắc phục
Sự cố
Bơm dung dịch hấp thụ
không hoạt động.

Nguyên nhân
Do bơm bị kẹt hoặc bị hư
hỏng một số bộ phận.
Bơm bị cháy.
Hệ thống điện cấp cho bơm
bị hư.

Nồng độ chất ô nhiễm
(SO2) ra khỏi tháp xử lí
không đạt tiêu chuẩn môi
trường.

Lượng nước tưới vào tháp
không đủ.
Nồng độ xút không đủ.
Nồng độ SO2 trong dòng khí
thải vào tháp xử lí không đủ
lớn.

Khắc phục
Dùng bơm kiểm tra và sửa
chữa hoặc thay thế.
Dùng hệ thống tháo bơm và
thay thế bơm mới.
Kiểm tra và sữa chữa lại hệ
thống điện.
Tăng lưu lượng nước vào
tháp.
Bổ sung xút hay thay mới
dung dịch xút trong bể tuần
hoàn xút.
Kiểm tra và điều chỉnh lại
các thông số vận hành của
dây chuyền axit.

 Các lưu ý chung:
 Khi pha hóa chất công nhân phải được trang bị đầy đủ các công cụ bảo hộ lao động như
sau: găng tay, khẩu trang, kính bảo vệ….
 Trong quá trình vận hành, nếu có phát hiện sự cố hư hỏng thiết bị hay có tiếng động lạ
phát ra từ các thiết bị thì ngừng hoạt động ngay và kiểm tra, sữa chữa trước khi cho thiết
bị hoạt động trở lại.
1.6. Xử lí ô nhiễm nước:
1.6.1. Hệ thống xử lí nước thải:
Bể chứa nước thải công nghiệp có diện tích 4x9 m2.
Nguồn nước thải từ quá trình sản xuất chủ yếu là do thiết bị, nhà xưởng phèn có nồng độ
axit cao (pH = 2-3).
Phương án xử lí: tập trung nguồn nước thải vào bể chứa nước thải qua từng phân xưởng, xử
lí sơ bộ sau đó qua hệ thống xử lí chung nước thải trước khi thải ra ngoài.

15

Hiện tại nhà máy hóa chất Tân Bình 2 đã có hệ thống xử lí nước thải cho từng dây chuyền
sản xuất. Trong dự án chỉ cần bổ sung thêm hệ thống xử lí nước thải của các phân xưởng mới và
hồ nước xử lí tập trung khi thải ra ngoài sông.
1.6.2. Công nghệ xử lí nước thải:
Nước thải sản xuất: xây dựng hệ thống xử lí nước thải, nước thải từ các phân xưởng được
thu gom vào bể thu gom qua hệ thống ống dẫn, tại bể thu gom, nước thải được trung hòa đến pH
= 7 (nhờ bộ điều khiển pH tự động) sau đó được bơm vào thiết bị lắng, nước trong sau lắng được
đưa vòa bể thải chung, điều chỉnh pH lần cuối trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Đồng
Nai. Bùn lắng được bơm về bồn chứa bùn sau đó phơi khô tự nhiên và, thu gom, chôn lấp.
Nước thải sinh hoạt: xây dựng hệ thống thoát nước sinh hoạt và các hầm tự hoại theo đúng
quy định của bộ xây dựng, sau đó được đưa về bể hệ thống xử lí nước thải.
II. DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ:
2.1. Nguồn nguyên liệu:
2.1.1. Nguyên liệu chính:

 Nguyên liệu sản xuất axít sunfuric: Lưu huỳnh.
Nhu cầu: 19.800 tấn/năm.
 Nguồn cung cấp: là sản phẩm từ mỏ thiên nhiên hoặc thu hồi từ các nguồn khí thải (chủ
yếu hiện nay là thu hồi từ các nhà máy lọc dầu). Nước ta không có mỏ lưu huỳnh và công
nghiệp hóa dầu chưa phát triển nên phải nhập khẩu từ các nước trong khu vực như Singapore,
Malaysia, Indonesia và các nước Trung đông…
 Quy cách:
 Lưu huỳnh dạng bột, hàm lượng S:



99 %

 Độ ẩm:



2%

 Độ tro:



0.5 %

 Acid tự do:

 0.02 %
 0.1 %

 Tạp chất khác:
 Nhu cầu sử dụng:

20.000-21.000 tấn/năm

 Phương thức vận chuyển: bằng đường biển tới cảng Tp Hồ Chí Minh và sau đó bằng
đường bộ về kho nhà máy.
 Lượng lưu huỳnh dự trữ tối đa : 3400 tấn (2 tháng sản xuất)
2.1.2. Nguyên liệu phụ:
 Xúc tác V2O5.
 Nhu cầu: 13.200 lít/năm
 Nguồn gốc: nhập khẩu của Công ty Monsanto – Mỹ và Topse – Thụy Điển.
 Oxit vanadi: dạng nguyên chất có hoạt tính không cao đối với phản ứng oxy hóa SO2
nhưng khi có thêm các chất phụ gia khác như SiO2 (ở dạng tự do hay liên kết) và các hợp chất
16

của kim loại kiềm thì xúc tác vanadi có hoạt tính cao, trong đó SiO2 chiếm phần chủ yếu trong
xúc tác và quyết định cấu trúc bên trong của xúc tác nên quyết định hoạt tính xúc tác.
 Xúc tác vanadi oxit Gồm 3 phần chính:
 V2O5: 5 – 12%, là thành phần hoạt tính của xúc tác.
 Muối của kim loại kiềm (K, Na, Rb, Li, Cs), là chất kích động, làm tăng hoạt tính xúc tác
lên hàng trăm lần. Tỉ lệ kim loại kiềm và vanadi dao động trong phạm vi khá rộng, từ 1:1 đến
6:1. Khi tăng tỉ lệ này, nhiệt độ hoạt tính của xúc tác sẽ giảm và độ bền nhiệt sẽ tăng. Ngoài
nhóm kim loại kiềm, các nguyên tố nhóm Lantan cũng là chất kích động tốt cho xúc tác
vanadi.
 SiO2: ở dạng xốp (như đá diatomit, silicagel,…) đóng vai trò là chất mang.
2.2. Nguồn năng lượng:
2.2.1. Dầu DO:
 Dùng để khởi động xưởng. Theo kế hoạch mỗi năm một lần, sau kỳ ngừng máy sửa chữa
lớn thì cần một lượng dầu để khởi động lại xưởng.
 Được các Công ty xăng dầu thuộc khu vực TPHCM và Đồng Nai cung cấp.

 Nhu cầu: 30.000 tấn/năm.
2.2.2. Điện:
 Được cung cấp từ Công ty Điện lực Biên Hòa, mạng lưới điện quốc gia.

 Nhu cầu: 1.220.400 KW.
2.2.3. Không khí:
Không khí chứa 21% Oxy và 79% Nitơ. Oxy dùng trong oxy hoá S thành SO 2 và sau đó
oxy hóa SO2 thành SO3 với sự có mặt của xúc tác V2O5. Không khí phải được lọc sạch ở bộ lọc và
được đưa đi sấy khô ở tháp sấy đến độ ẩm chỉ còn nhỏ hơn 0,01% (theo % thể tích) hay 0,08 g/m 3
khí. Nếu vượt quá độ ẩm này sẽ sinh ra nhiều mù axit ở tháp hấp thụ.
2.2.3. Nước:
Nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của Nhà máy là từ 2 nguồn – nguồn nước thủy cục
của khu công nghiệp và bơm nước trực tiếp từ sông Đồng Nai.
Nhu cầu: 210.000 m3/năm.
Yêu cầu về chất lượng nước :
 Đối với nước cấp cho sản xuất (các khâu bổ sung nước cho các quá trình phản ứng, làm
nguội…) có thể sử dụng nguồn nước thủy cục không qua xử lý.
 Đối với nước cấp cho các lò hơi có chất lượng pH ≥ 7, độ cứng ≤ 15 ppm, Fe ≤ 0.3 mg/l.
 Đối với nước cấp cho sinh hoạt phải đạt tiêu chuẩn 55/1992/QĐYT là pH 6.5-7.5, độ
cứng ≤ 40 ppm, Fe ≤ 0.3 mg/l.
Bảng 2. Định mức tiêu hao cho một tấn acid sunfuric
17

STT
1
2
3
4
5

Tên vật tư
Lưu huỳnh
Xúc tác V2O5
Dầu DO
Nước
Điện

Đơn vị tính
Tấn
Lít
Lít
m3
kWh

Định mức tiêu hao
0.33
0.22
0.5
3.5
20.34

III. Quy trình công nghệ:
3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất axit sunfuric:
Lưu huỳnh

Nấu chảy lưu
huỳnh

Đốt cháy
Hơi nước

Không khí

Sấy

Không khí

(tạo khí SO2)
Khô

Trao đổi nhiệt

ẩm

Nơi cấp nước nồi
hơi

Chuyển hóa
Hỗn hợp
SO2

Hấp thụ 1
(tạo H2SO4)

Xử lý khí

Khí thải

Hấp thụ 2
(tạo H2SO4)

H2SO
4

18

Pha loãng
Dung dịch
Axit sunfuric
Sơ đồ
bisulfite
Nước pha loãng 3: Dây Chuyền Sản Xuất Axit Sunfuric

Hỗn hợp SO3

3.2. Phương pháp: sản xuất axit sunfulfuric kỹ thuật theo phương pháp tiếp xúc, đi từ nguyên
liệu chính là lưu huỳnh dạng bột. Phương pháp này gồm các bước sau:
 Lưu huỳnh được đốt cháy trong không khí tạo thành SO2:
S + O2
SO2 + Q
 Chuyển hóa khí SO2 thành SO3 nhờ xúc tác phi kim loại V2O5:
2SO2
+
O2
2SO3 + Q
 Hấp thụ khí SO3 tạo thành acid sulfuric (H2SO4 98%):
SO3 + H2O
H2SO4
Phương án công nghệ được lựa chọn trong dự án là phương pháp tiếp xúc kép, hấp thụ khí
SO3 hai lần. Lý do:
 Hiện nay trên thế giới tồn tại 2 loại dây chuyền là tiếp xúc đơn (hấp thụ 1 lần) và tiếp xúc
kép (hấp thụ 2 lần). Dây chuyền tiếp xúc đơn là dây chuyền được phát minh đầu tiên để
phục vụ công nghiệp sản xuất acid sulfuric theo phương pháp tiếp xúc. Hiệu suất chuyển
hóa SO2 thành SO3 ban đầu chỉ đạt 97.5%, sau đó nhờ cải tiến chất lượng xúc tác nên có
thể đạt 98.5% ÷ 99,5%. Hàm lượng SO2 trong khí thải ra môi trường khoảng 500 mg/m3.
 Hiện nay, ô nhiễm môi trường càng trở nên trầm trọng và có khả năng trở thành hiểm họa
của nhân loại. Đa số các nước trên thế giới đã ký công ước về bảo vệ môi trường trên lãnh
thổ của mình. Việt Nam cũng tham gia công ước trên, trong đó mọi quốc gia đều phải ban
hành pháp lệnh bảo vệ môi trường đối với lãnh thổ của mình.
 Dây chuyền tiếp xúc kép đã ra đời trong hoàn cảnh đó, được đa số các nước áp dụng và
trở thành phương pháp phổ biến trên thế giới.
 Tham khảo công nghệ và các thông số kỹ thuật sản xuất acid sunfuric bằng phương pháp
tiếp xúc kép của Mosanto Enviro – Chem Sytems Inc., thấy rằng đây là một công ty hàng
đầu thế giới về thiết kế, công nghệ kỹ thuật sản xuất acid sulfuric. Ngoài việc sản xuất
chất xúc tác chất lượng cao, Enviro – Chem Sytem Inc. còn có khả năng tư vấn kỹ thuật
và cung cấp đầy đủ thiết bị như bộ lọc xử lí mù, thiết bị làm nguội acid, hệ thống thu hồi
nhiệt… có liên quan đến công nghệ sản xuất acid sunfuric. Dây chuyền sản xuất acid
sulfuric theo phương pháp tiếp xúc kép của họ là phương pháp tối ưu nhất và có khả năng
thực hiện được.
3.3. Thuyết minh quy trình công nghệ:
3.3.1 Công đoạn nấu chảy lưu huỳnh:
Lưu huỳnh được chuyển từ kho vào nồi nấu chảy lưu huỳnh tại ngăn số 1 và ngăn số 2.
Tại đây lưu huỳnh chảy lỏng nhờ hơi bão hòa áp suất 5 bar, nhiệt độ khoảng 135-150 0C qua hệ
thống gia nhiệt bằng hơi nước đặt sâu dưới đáy bể. Lưu huỳnh lỏng từ ngăn 1, 2 chảy tràn sang
ngăn 3, 4 và 5. Dưới đáy giữa các vách ngăn có vách chặn để giữ các tạp chất trong lưu huỳnh
lại, tại ngăn số 5 lượng tạp chất còn lại sẽ được lọc bằng lưới và lưu huỳnh sạch sẽ theo ống hút
19

vào bơm. Hơi bão hòa được dẫn vào ngăn lắng số 3, số 4, số 5, hệ thống ống dẫn lưu huỳnh và
sung phun lưu huỳnh để duy trì nhiệt độ lưu huỳnh lỏng ở khoảng 135÷ 1500C.
Nước ngưng tụ từ hệ thống gia nhiệt và các vị trí khác trong công đoạn này được đưa về
bồn nước cấp lò.
Lưu huỳnh rắn sau khi hóa lỏng sẽ được bơm ly tâm bơm qua bét phun đi vào lò đốt. Trên
đường ống dẫn lưu huỳnh lỏng từ ngăn 5 đến lò đốt vẫn sử dụng hệ thống ống lồng ống để duy trì
nhiệt độ của lưu huỳnh tránh lưu huỳnh bị giảm nhiệt độ gây tắt ống.
Bơm lưu huỳnh là loại bơm ly tâm trục đứng cung cấp lưu huỳnh từ ngăn số 5 qua súng phun vào
lò đốt dưới dạng sương.
Trong quá trình nấu chảy lưu huỳnh, nước và các tạp chất trong lưu huỳnh được xử lý ở
hệ thống xử lý hồ lưu huỳnh.

Hình 4: Kho chứa lưu huỳnh

Hình 5: Băng tải đưa lưu huỳnh vào hồ nấu.

3.3.2 Công đoạn đốt lưu huỳnh:
Nguồn cung cấp oxi là không khí ẩm từ quạt được sấy khô bằng axit sunfuric có nồng độ
98,5±0.5% H2SO4 tại tháp sấy. Không khí ẩm đi vào tháp sấy và di chuyển lên trên tháp qua lớp
đệm; acid tưới được bơm từ bồn tuần hoàn vào đỉnh tháp sấy theo máng phân phối chảy xuống
lớp đệm. Axit sunfuric có nồng độ cao hấp thụ hơi nước trong không khí ẩm nên bị giảm nồng độ
và nhiệt độ axit tăng ở đáy tháp sấy. Axit ra khỏi đáy tháp sấy theo ống dẫn trở về bồn tuần hoàn.
Không khí khô ra khỏi tháp sấy đi qua thiết bị trao đổi nhiệt số vào lò đốt, cung cấp oxi cho quá
trình đốt cháy lưu huỳnh.
Lưu huỳnh sau khi nấu chảy và tách cặn được thổi vào lò đốt qua béc phun dưới dạng sương.
Các hạt lưu huỳnh lỏng rất mịn ở nhiệt độ cao sẽ nhanh chóng hóa hơi và phản ứng với oxy tạo
khí SO2. Lưu huỳnh cháy trong lò theo phản ứng:
20