Công Nghệ Sản Xuất Ure - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.docx) (79 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ
>>
3. Hóa học - Dầu khí

Công nghệ sản xuất ure

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.97 MB, 79 trang )

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦUUrê là một loại phân đạm vô cùng quan trọng và được sử dụng rộng rãi trongngành nông nghiệp vì những ưu điểm vượt trội của nó. Urê là loại phân có hàm lượngnito cao nhất chiếm khoảng 46% có khả năng thích nghi rộng và có khả năng phát huytác dụng trên nhiều loại đất khác nhau do khi tan vào trong nước tạo môi trường trungtính. Urê có thể bón cho cây trồng dưới dạng rắn, lỏng tưới gốc hoặc phun vào lá. Urêkhông gây cháy nổ và quá trình sản xuất Urê cũng ít gây độc hại cho môi trường.Ngoài tác dụng làm phân bón trong nông nghiệp, Urê còn có ứng dụng trongchăn nuôi trộn vào thức ăn cho động vật, là nguyên liệu cho sản xuất chất dẻo Ureaformaldehyde, amino axit và cũng có ứng dụng trong y học, phòng thí nghiệm… Dođó việc sản xuất Urê là vô cùng quan trọng đặc biệt là đối với các nước nông nghiệpnhư Việt Nam.Urê lần đầu được sản xuất vào năm 1870 bằng cách đốt nóng amoni carbamatetrong một ống bịt kín. Trong công nghiệp, việc sản xuất Urê cần được đi từ nhữngnguyên liệu rẻ tiền, dây chuyền công nghệ đạt năng suất và chất lượng cao để hạ giáthành sản phẩm. Sản xuất Urê được đi từ CO 2 và N2 có sẵn trong tự nhiên; N2 kết hợpvới H2 để tạo ra NH3 rồi tác dụng với CO2 dưới sự có mặt của hơi nước để làm ra Urê.Quá trình rất đơn giản nhưng nhân loại đã phải công phu nghiên cứu thử nghiệm nhiềuphản ứng hóa học và xúc tác suốt hơn 100 năm mới đạt được trình độ công nghệ nhưngày nay. Với công nghệ hiện đại ngày này, việc sản xuất Urê không còn gặp khó khănnhư trước, năng suất và chất lượng sản phẩm rất cao, thân thiện với môi trường.Hiện tại, Việt Nam có 4 nhà máy sản xuất Urê chính là Đạm Phú Mỹ, Đạm CàMau, Đạm Hà Bắc và Đạm Ninh Bình. Với tổng năng suất khoảng 2,4 triệu tấn/nămđáp ứng đủ nhu cầu phân bón trong nước. Nguồn nguyên liệu để sản xuất phân đạm ởnước ta là than đá và khí thiên nhiên. Nhà máy đạm Hà Bắc và nhà máy đạm NinhBình sử dụng than, nhà máy đạm Phú Mỹ và Cà Mau dùng khí thiên nhiên làm nguyênliệu. Trong đó sự ra đời của nhà máy Đạm Phú Mỹ, Đạm Cà Mau với những côngnghệ hiện đại nhất trên thế giới là bước đột phá trong chiến lược, nhằm đảm bảo sự ổnđịnh và chủ động cung cấp phân đạm cho phát triển nông nghiệp, góp phần quan trọngđảm bảo an ninh lương thực và đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu gạo đứng đầuthế giới.Bài tiểu luận của nhóm sinh viên chúng em xin được tìm hiểu về lý thuyết vàqui trình công nghệ sản xuất Urê đặc biệt là các công nghệ đã và đang được sử dụngtại Việt Nam.Bài tiểu luận gồm 3 chương:Chương 1: Tổng quan về tính chất vật lí, hóa học và ứng dụng của Urê. Nhu cầu vàtình hình sản xuất Urê ở Việt Nam và thế giới hiện nay.Chương 2: Cơ sở hóa học, phản ứng, xúc tác, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sảnxuất Urê. Một số công nghệ sản xuất nổi bật trên thế giới hiện nay.Chương 3: So sánh và đánh giá các phương pháp sản xuất, lựa chọn công nghệ phùhợp để sản xuất Urê tại Việt Nam hiện nay.Trong quá trình tìm hiểu, chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót. Chúng emmong cô và các bạn góp ý để tiểu luận được hoàn thiện hơn.Nhóm sinh viên thực hiệnDANH MỤC TỪ VIẾT TẮTTEC: Toyo Engineering CoporationUAN: Urê Amoni NitratACES: Advanced Process for Cost and Energy SavingDANH MỤC HÌNHDANH MỤC BẢNG SỐ LIỆUCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ URÊ1.1. Tính chất của Urê1.1.1. Tổng quátUrê là một hợp chất hữu cơ của cacbon, nitơ, ôxy và hiđrô, có công thức phântử CON2H4 hay (NH2)2CO và có tên quốc tế là Amino methanamide, hay còn được gọivới các tên như Carbamide, carbonyl diamide, carbonyldiamine, diaminomethanal…Hình 1.1: Công thức cấu tạo của Urê1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triểnUrê được Hilaire Rouelle phát hiện từ nước tiểu vào năm 1773. Nó là hợp chấthữu cơ được tổng hợp nhân tạo đầu tiên từ các chất vô cơ vào năm 1828 bởi FrieldrichWoehler, bằng cách cho xyanat kali KOCN phản ứng với sulfat ammonia (NH4)2SO4.Điều này đã giải quyết được một vấn đề quan trọng của một học thuyết sức sống, cụthể nó đã bác bỏ thuyết cho rằng các chất hóa học trong cơ thể sinh vật về cơ bản làkhác hẳn các hóa chất không có gốc sinh vật, và mở đầu cho ngành khoa học về hóahữu cơ.Hình 1.2: Phản ứng tổng hợp urê của Frieldrich Woehler biểu diễn dưới dạng ionĐến năm 1870, urê đã được sản xuất bởi Bassarow bằng cách đốt nóngcácbamat amôn (NH2COONH4) trong một ống bịt kín. Đây là phản ứng tổng hợp urêđầu tiên sử dụng cách đề hiđro hoá. Điều này là nền tảng cho công nghệ sản xuất urêcông nghiệp sau này.NH2COONH4 ↔ NH2CONH2 + H2O∆H= + 6.3 KcalCho tới những năm đầu thế kỷ 20 thì urê mới được sản xuất trên quy mô côngnghiệp nhưng ở mức sản lượng rất nhỏ. Sau đại chiến thế giới thứ II, nhiều nước vàhãng đã đi sâu cải tiến quy trình công nghệ để sản xuất urê. Những hãng đứng đầu vềcung 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 urêtiên tiến, mức tiêu phí năng lượng cho một tấn sản phẩm urê rất thấp. Ngày nay quátrình sản xuất urê về cơ bản bao gồm 2 quá trình, dựa vào phát minh của Bassarow:CO2 + 2NH3 → NH2COONH4∆H= -37.4 KcalNH2COONH4 ↔ NH2CONH2 + H2O∆H= + 6.3 Kcal1.2. Tính chất hoá lý của Urê1.2.1. Tính chất vật lýUrê ở dạng tinh thể màu trắng, là chất hút ẩm và không ăn mòn. Ở trạng tháitinh khiết nhất urê không mùi mặc dù hầu hết các mẫu urê có độ tinh khiếtcao đều có mùi khai.Hình 1.3: Hình ảnh tinh thể urêTên thành phầnPhân tử khốiGiá trị60.05Tỉ trọng1,335Khối lượng riêng, g/ cm313,230Dạng tinh thể và dạng bề ngoàiDạng kim, lăng trụ, tứ giácĐiểm nóng chảy, 0C132,7Chỉ số khúc xạ1,484; 1,602Năng lượng hình thành tự do ở 250C, J/mol-197,15Nhiệt nóng chảy, J/g251Nhiệt hòa tan trong nước, J/g243Nhiệt kết tinh, dịch Urê nước 70%, J/g46081% (200C)Độ ẩm tương đối73% (300C)Nhiệt riêng, J/Kg.Kở 00 C1439050 C1,6611000C1,8871500C2,10Độ dẫn nhiệt, Kcal/s.cm. C0,191 (dạng tinh thể)Hàm lượng Nito46,6% NBảng 1.1: Thành phần đặc tính của urêoUrê tan tốt trong nước bởi vì phân tử urê dễ dàng tạo ra 6 liên kết hidro vớinước (2 liên kết hydro tạo với nguyên tử oxy, 4 liên kết hydro với 4 nguyên tử hydro).Nhiệt độ (0C)Độ tan (g/100 ml)20108401676025180400100733Bảng 1.2: Bảng độ tan trong nước của urê theo nhiệt độUrê là chất dễ hút ẩm từ môi trường xung quanh khi áp suất riêng phần của hơinước trong môi trường lớn hơn áp suất hơi nước trên bề mặt urê. Urê sẽ hút ẩm khi độẩm môi trường xung quanh lớn hơn 70%, nhiệt độ 10-400C.Nhiệt độ(0C)Hàm ẩm không khí(g/Kg KKK)1071,8157920802575,83072,540685062,5Bảng 1.3: Hàm ẩm không khí theo nhiệt độTheo số liệu bảng trên thì urê thường bị hút ẩm do hàm ẩm trong không khí cao, đặcbiệt vào ngày hè, ẩm thấp. Urê hút ẩm nhiều sẽ gây nên hiện tượng kết tảng. Do vậy,để hạn chế việc hút ẩm, urê thường được đóng trong các bao PP, PE hoặc trong baogiấy nhiều lớp, hoặc phủ lên 1 lớp paraffin mỏng, hoặc dùng bột trợ dung.1.2.2. Tính chất hóa học của UrêTác dụng với các axit: khi urê tác dụng với axit tạo thành các hợp chất muốiaxit. Hợp chất muối nitrat CO(NH 2).HNO3 ít tan trong nước. Khi đốt nóng bị phân huỷvà nổ. Hợp chất muối phốt phát CO(NH 2).H3PO4 tan tốt trong nước và phân ly hoàntoàn.Tác dụng với muối khác tạo thành phức:CO(NH2)2 + Ca(H2PO4)2.H2O = CO(NH2)2 + H3PO4 + CaHPO4 + H2OKhi để lâu thì có phản ứng liên kết nước:CaHPO4 + H2O = CaHPO4.2H2OHòa tan trong nước: urê chỉ bền trong dung dịch nước đến 80 oC, còn nếu nhiệtđộ cao hơn thì nó thủy phân rất chậm để tạo thành cacbamat amôn (phản ứng trên), sauđó cacbamat amôn lại phân huỷ thành ammonia và carbon dioxide. Phản ứng này là cơsở để sử dụng urê làm phân bón vì vi sinh vật trong lòng đất sẽ chuyển hóa ammoniathành muối nitrat, đây là hợp chất chứa nitơ mà cây trông có thể hấp thụ được. Phươngtrình thuỷ phân của urê được biểu diễn như sau:CO(NH2)2 + H2O  NH2COONH4NH2COONH4 + H2O  (NH4)2CO3(NH4)2CO3  NH4HCO3 + NH3Biamôni cacbonat lại bị phân huỷ bằng nhiệt theo phản ứng:NH4HCO3  CO2 + H2O + NH3Mức độ thuỷ phân của amôni cacbamat giảm đáng kể khi có mặt NH3.Ngoài ra, trong điều kiện không khí ẩm sẽ xảy ra phản ứng:2NO + (NH2)2CO + ½O2 = 2N2+ H2O + CO2Urê tinh khiết nóng chảy ở 132,4oC. Khi bị gia nhiệt ở áp suất thường và quáđiểm nóng chảy của nó, Urê sẽ phân hủy tạo ra chủ yếu ammonia và isocyanic acid.Isocyanic acid sẽ tiếp tục phản ứng với urê tạo ra biuret (NH 2–CO–NH–CO–NH2) theophản ứng:HOCN + CO(NH2)2  NH2CO-NH-CONH2Ngoài ra còn có các sản phẩm khác như triUrêt (NH 2–CO–NH–CO–NH–CO–NH2),ammelide [C3N3(OH)2NH2] và cyanuric acid (HNCO)3.Cần chú ý, biuret là sản phẩm phụ bất đắc dĩ chủ yếu có trong urê. Nếu trong sản phẩmđạm Urê cấp phân bón mà hàm lượng biuret vượt quá 2% trọng lượng sẽ gây độc hạiđối với cây trồng, lá bị mất chất diệp lục trở nên trắng..- Nếu nhiệt độ của phản ứng cao, từ Isocyanic acid sẽ tạo ra guanidine[ CNH(NH2)2 ], ammelide [C3N3(OH)2NH2], ammeline [C3N3OH(NH2)2] và melaminee[C3N3OH(NH2)3].- Ngoài ra melaminee cũng có thể được tạo ra từ urê bằng phản ứng có xúctác hóa học trong pha khí. Khi đó, cho urê phân hủy thành ammonia và isocyanic acidở áp suất thấp, sau đó chuyển hóa xúc tác tạo thành melaminee.Urê có thể phản ứng với NOx ở pha khí (800-1150oC) hay pha lỏng (ở nhiệt độthấp hơn) để tạo ra N2, CO2 và H2O. Phản ứng này được dùng trong công nghiệp đểloại bỏ khí NOx trong các nhà máy nhiệt điện.Urê có khả năng phản ứng với formaldehyde, phản ứng này được sử dụng đểtổng hợp nhựa Urea-formaldehyde:Peroxide hydro và urê là loại sản phẩm dạng bột tinh thể màu trắng. Peroxideurê CO(NH)2.H2O2 được người ta biết đến với tên gọi thương phẩm là Hypersol. Đâylà chất tác nhân oxi hóa.Ngoài ra, urê và acid malonic phản ứng cho ra đời chất acid barbituric, một hợpchất chủ yếu trong ngành hóa dược:1.3. Ứng dụng1.3.1.Trong nông nghiệpỨng dụng phổ biến và rộng rãi nhất của urê là được dùng làm phân bón, kíchthích sinh trưởng, giúp cây phát triển mạnh, thích hợp với ruộng nước, cây , rau xanh,lúa… Vì chứa hàm lượng nitơ cao (46,6% khối lượng, nhiều nhất trong các loại phânbón có chứa N2) nên urê được ưu chuộng để làm phân bón cung cấp đạm cho cây trôngcho cây trồng. … Urê cứng (chiếm 56% sản lượng urê) có chứa 0,8 đến 2,0% trọnglượng biuret ban đầu được bón trực tiếp cho đất dưới dạng nitơ. Các loại dịch urêloãng (chiếm 31% sản lượng urê) 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 bónrắn có các dạng công thức khác nhau như photphat urê amôn (UAP); sunphat amôn urê(UAS) và urê phophat (urê + acid photyphoric), các dung dịch urê nồng độ thuộcnitrat amôn urê (UAN) (80-85%) có hàm lượng nitơ cao nhưng điểm kết tinh lại thấpphù hợp cho việc vận chuyển lưu thông phân phối bằng hệ thống ống dẫn hay phunbón trực tiếp.Trong chăn nuôi, urê là chất bổ sung vào thức ăn cho động vật, nócung 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 trongngành chăn nuôi gia cầm.Hình 1.4: Phân UreTrong số các sản phẩm hoá học được sử dụng phổ biến làm nguồn cung cấpphân đạm cho cây trồng như: Sulphur Ammonium (SA), Nitrat Ammonium (NH 4NO3),urê… thì urê được sử dụng nhiều hơn cả vì những đặc tính vượt trội của nó về mọiphương diện. Bằng chứng là sản lượng tiêu thụ urê (trên toàn thế giới):NămTiêu thụ19731997200320078,337,650116,7(Triệu tấn)Urê chiếm 57% trên tổng sản lượng phân bón cung cấp N cho cây trồng năm13/14Như đã đề cập ở trên, cách sử dụng phân urê rất đa dạng, nó có thể được dùngbón cho cây trồng dưới dạng rắn, dạng lỏng tưới gốc hoặc sử dụng như phân phun qualá đối với một số loại cây trồng.Khi sử dụng urê không gây hiện tượng cháy nổ nguy hiểm cho người sử dụngvà môi trường xung quanh (Nitrat Ammonium rất dễ gây cháy nổ).Với hàm lượng đạm cao, 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 đươngvới các loại sản phẩm cung cấp đạm khác.1.3.2. Trong công nghiệpNguyên liệu cho sản xuất chất dẻo, đặc biệt là nhựa Urea-formaldehyde. Nhựanày được dùng phổ biến làm keo dán gỗ. Urê (cùng với Ammonia) phân hủy ở nhiệt độđể sản xuất các loại nhựa melamine như đã nói ở mục 2.2.2. Nhựa melamineformaldehyde dùng để sản xuất bát đĩa chén hoặc các bề mặt được cường lực.Hình 1.5: Nhựa Urê-formaldehydeUrê được dùng để tạo ra Urea nitrate, là một chất nổ được dùng trong côngnghiệp. Các loại nhựa urê được polyme hóa từng phần để dùng cho ngành công nghiệpdệt có tác dụng làm phân bố đều các thành phần ép của các chất sợi. Urê cũng là chấtthay thế cho muối (NaCl) trong việc loại bỏ băng hay sương muối của lòng đường hayđường băng sân bay. Nó không gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại như muối. Ngoài raUrê được sử dụng như một thành phần bổ sung trong thuốc lá, nó được thêm vào đểtăng hương vị hay đôi khi được sử dụng như là chất tạo màu nâu vàng trong các xínghiệp sản xuất bánh quy. Nó còn được dùng trong một số ngành sản xuất thuốc trừsâu thậm chí cũng là một thành phần của một số dầu dưỡng tóc, sữa rửa mặt, dầu tắmvà nước thơm. Bên cạnh đó, Urê cũng là thành phần hoạt hóa để xử lý khói thải từđộng cơ diesel, giảm sự bốc mùi của khí Oxit nitric.1.3.3. Sử dụng trong phòng thí nghiệmUrê là một chất biến tính prôtêin mạnh. Thuộc tính này có thể khai thác để làmtăng độ hòa tan của một số prôtêin. Vì tính chất này, nó được sử dụng trong các dungdịch đặc tới 10M.1.3.4. Sử dụng y học1.3.4.1. Điều trịUrê được sử dụng trong các sản phẩm da liễu cục bộ để giúp cho quá trình táihiđrat hóa của da. Nó cũng được sử dụng như là chất phản ứng trong một số gạc lạnhsử dụng để sơ cứu, do phản ứng thu nhiệt tạo ra khi trộn nó với nước.1.3.4.2. Chẩn đoán sinh lý họcDo 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 nó hoặc trong một số trườnghợp nào đó là sự sản xuất quá nhiều urê trong cơ thể.Nguyên nhân phổ biến của bệnh urêmia là các vấn đề về hệ tiết niệu. Nó đượclấy thông số cùng với creatinin để chỉ ra các vần đề trực tiếp liên quan tới thận (ví dụ:hư thận mãn tính) hay các vấn đề thứ cấp như chứng giảm hoạt động tuyến giáp.Nồng độ urê cũng có thể tăng trong một số rối loạn máu ác tính (ví dụ bệnhbạch cầu và bệnh Kahler).Nồng độ cao của urê (Urêmia) có thể sinh ra các rối loạn thần kinh (bệnh não).Thời gian dài bị Urêmia có thể làm đổi màu da sang màu xám.1.3.4.3. Sử dụng trong chẩn đoán khácCác loại urê chứa cacbon 14 - đồng vị phóng xạ, hay cacbon 13 - đồng vị ổnđịnh được sử dụng trong xét nghiệm thở urê, được sử dụng để phát hiện sự tồn tại củaHelicobacter pylori (H. pylori, một loại vi khuẩn) trong dạ dày và tá tràng người. Xétnghiệm này phát hiện enzym Urease đặc trưng, được H. pylori sản xuất ra theo phảnứng để tạo ra amôniắc từ urê để làm giảm độ pH của môi trường trong dạ dày xungquanh vi khuẩn.Các loài vi khuẩn tương tự như H. pylori cũng có thể được xác định bằng cùngmột phương pháp xét nghiệm đối với động vật (khỉ, chó, mèo - bao gồm cả các loại"mèo lớn" như hổ, báo, sư tử v.v).1.4. Yêu cầu kỹ thuật đối với phân urê theo tiêu chuẩn Việt NamTheoTCVN2619:2014doBankỹthuậttiêuchuẩnquốcgiaTCVN/TC134 phân bón biên soạn trên cơ sở dự thảo đề nghị của tập đoàn hóa chấtViệt Nam, Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng thẩm định, Bộ khoa học và côngnghệ công bố tiêu chuẩn dành cho phân urê như sau:-Hình dạng: hạt trong hoặc đục, màu trắng hoặc hơi ngà vàng, không có tạp chất-bẩn nhìn thấy được.Tính tan: hòa tan nhanh và hoàn toàn trong nước và quan sát được bằng mắt-thường.Hàm lượng biuret: nhỏ hơn 1,2 % khối lượng.Độ ẩm: nhỏ hơn 1% khối lượng.Cỡ hạt: Hạt trong: từ 1mm đến 2,5 mm.Hạt đục: từ 2mm đến 4,5 mm.Hình 1.6:Hạt Urê1.5. Tình hình sản xuất và thị trường urê trên thế giới và Việt Nam1.5.1. Trên thế giớiTa sẽ đánh giá tương đối lượng cung cầu của urê trên thế giới thông qua phânbón chứa Nitrogen vì phân urê chiếm hơn nửa sản lượng phân bón N trên thế giới.1.5.1.1. Nhu cầuDân số nhân loại tăng, nông nghiệp phát triển, đồng nghĩa với việc nhu cầu sửdụng phân bón, cụ thể trong số đó là phân urê, ngày càng tăng theo thời gian, và đượcdự đoán sẽ còn tiếp tục tăng ít nhất cho đến năm 2030. Tuy nhiên, những năm gần đây,số liệu thống kê cho thấy tốc độ tăng nhu cầu dành cho phân bón nói chung là thấp hơnso với trước. Điều này xuất phát từ nhiều nguyên nhân: có thể do nguồn cung quánhiều so với cầu dẫn đến thừa thãi sản phẩm, hoặc do việc sử dụng phân bón, đặc biệtlà urê, trở nên hiệu quả hơn nhờ các công nghệ tiên tiến… Vì vậy, dự đoán trong 5năm tới, nhu cầu mua phân bón sẽ chỉ tăng chậm và đạt khoảng 199 triệu tấn năm2021/2022.Hình 1.7: Biểu đồ tiêu thụ phân bón chứa N của các nước năm 2013/14Trung Quốc, Mĩ, Ấn Độ hiện nay đang là 3 nước tiêu thụ phân bón nhiều nhất trong tấtcả các nước (chiếm tới 57% tổng lượng tiêu thụ N toàn thế giới). Trong đó, Ấn Độ làthị trường nhập khẩu phân bón lớn nhất thế giới trong nhiều năm. Tuy nhiên, Ấn Độđang trở thành thị trường xuất khẩu phân bón kém hấp dẫn hơn do lượng tiêu thụ giảmmạnh. Cụ thể, trong báo cáo ngày 6/6/2017 trên trang integer-research.com, trong 18tháng qua, lượng nhập khẩu urê giảm từ 10 triệu tấn năm 2015 còn dưới 7 triệu tấnnăm 2016, đến năm 2017 con số còn tiếp tục giảm xuống còn 5 triệu tấn. Điều này làdo vụ mùa năm 2015 tại nước này không được tốt, dẫn đến việc tồn trữ số lượng lớnphân bón nói chung và urê nói riêng không được dùng và việc buôn bán trở nên ế ẩm.Việc tồn đọng này làm giảm cầu và vẫn còn ảnh hưởng đến tận bây giờ. 1 vài thịtrường đáng chú ý khác là Brazil, Pakistan, Indonesia, Canada và Pháp chiếm tới 13%tổng tiêu thụ phân bón N năm 2013/2014.Hình 1.8: Nhu cầu nhập khẩu phân urê ở Ấn Độ trong 12 tháng tính đến tháng 4/2017Bên cạnh đó, người ta cũng chứng kiến sự thay đổi mạnh ở Trung Quốc – thịtrường tiêu thụ cũng như xuất khẩu phân bón thuộc top đầu thế giới trong vài năm gầnđây. Do chính phủ Trung Quốc đang trong các kế hoạch bảo vệ, làm sạch môi trườngnên nhiều nhà máy ở nước này, bao gồm rất nhiều nhà máy sản xuất phân đạm, urê, đãphải cắt giảm sản lượng, thậm chí 1 số còn bị đóng cửa. Vì vậy, nhu cầu phân đạm ởTrung Quốc có thể tăng lên nhưng thị trường Trung Quốc đã có xu hướng đóng lại, sảnxuất và tiêu thụ trong nước tăng mạnh, sản lượng xuất khẩu bị giảm.Về phía thị trường Mĩ, tuy tâm trạng thị trường đã đi xuống vào thời điểm mộtsố công ty Mỹ như CF Industries và Agrium công bố kế hoạch bổ sung công suất,nhưng các chuyên gia phân tích thị trường dự báo, trong năm nay sẽ không có nhiềunhà máy phân đạm mới được đưa vào vận hành trên toàn cầu và nhu cầu sẽ tiếp tụcduy trì ở mức cao.Hình 1.9: Nhu cầu về phân chứa N trên toàn thế giới hiện tại và tương laiBên cạnh đó, từ biểu đồ trên, người ta nhận thấy rằng châu Phi, Đông Âu vàTrung Á có tiềm năng lớn phát triển nông nghiệp trong vòng 1 thập kỷ tới và dự đoánnhu cầu thu mua phân bón ở 3 khu vực này sẽ tăng mạnh. Dù vậy, các khu vực Mĩ Latinh, Nam Á, Đông Á được cho rằng vẫn sẽ là nguồn cầu chủ yếu và sẽ chiếm ¾ sựtăng nhu cầu cho phân bón trong 5 năm tới.1.5.1.2. Nguồn cungCông nghiệp sản xuất phân bón được đầu tư mạnh ở các nước có nguồn khí tựnhiên dồi dào (Qatar, Nga, Nigeria, Algeria, Mĩ…) hoặc các nước có thị trường phânbón lớn (Trung Quốc, Ấn Độ, Mĩ…). Dù sao Ấn Độ vẫn là thị trường lớn nhất để xuấtkhẩu phân bón đến. Đông Âu, Tây Á và Trung Á là 3 khu vực xuất khẩu phân bónnhiều nhất. Cụ thể, đối với nguồn cung Urê, theo số liệu năm 2013 của Fetercon,Trung Quốc chiếm đến 29% tổng nguồn cung Urê toàn cầu, sau đó là Nga với 6% vàẤn độ với 8%.Sản lượng urê thế giới tăng 46% từ năm 2003 đến năm 2013 tương đương 78Tg N, chủ yếu là ở Đông Á và Tây Á. Cũng trong khoảng thời gian này, lượng urêđược giao dịch tăng lên 55% tương đương 21 Tg N vào năm 2013. Đông Á và Tây Ácó tốc độ xuất khẩu urê qua các năm nhanh nhất trong giai đoạn này, còn về sản lượngnhập khẩu thì Nam Á là khu vực cao nhất. Dự đoán đến năm 2020, sản lượng xuấtkhẩu urê trên thế giới sẽ đạt 109 Tg N, tức là tăng 10% so với năm 2015.Hình 1.10: Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới năm 2013Năm 2015, giá phân bón thế giới đã sụt giảm mạnh sau khi Trung Quốc bãi bỏthuế xuất khẩu theo mùa khiến cho sản phẩm phân bón của quốc gia này tràn ngập thịtrường quốc tế.Theo Tập đoàn Acron - nhà sản xuất phân bón quy mô lớn của Nga, cùng với sựsuy giảm của 2 thị trường lớn bậc nhất Trung Quốc và Ấn Độ, năm 2016 là năm khókhăn nhất đối với thị trường phân bón trên toàn thế giới trong một thập niên qua, giánhiều loại phân đạm đã rơi xuống mức thấp nhất kể từ năm 2005. Giá FOB urê hạt đụcTrung Đông 11 tháng năm 2016 là 206 USD/tấn giảm hơn 28,1% so với cùng kỳ năm2015 (287 USD/tấn urê).xXuất khẩu phân lân và phân đạm của Trung Quốc đã giảm 30% kể từ năm 2015do một số doanh nghiệp phân bón của nước này không chịu nổi mức giá quá thấp. Tạithị trường Mỹ đã đi ngược lại lo ngại của thị trường về những kế hoạch tăng công suấtcủa các nhà sản xuất Mỹ nhằm tận dụng lợi thế của khí đá phiến giá rẻ - nguồn nguyênliệu chính cho các nhà sản xuất phân bón trong khu vực. Vì vậy, nhìn chung các côngty trong ngành sản xuất phân đạm thế giới nhìn nhận lạc quan về triển vọng của năm2017.1.5.2. Tình hình sản xuất và thị trường urê ở Việt NamViệt Nam là nước nông nghiệp nên nhu cầu tiêu thụ phân bón, đặc biệt là phânurê là khá lớn. Tiêu thụ nội địa khoảng 2.4 triệu tấn/năm.Tốc độ tăng trưởng ổn định1.5 - 2% mỗi năm. Lúa, ngô và cao su là ba loại cây trồng có nhu cầu phân bón lớnnhất khi chiếm tỷ lệ lần lượt là 65%, 9% và 8% nhu cầu tiêu thụ phân bón Việt Nam.Theo FAO (2012), mật độ sử dụng phân bón của Việt Nam là ở mức cao lên đến297 kg/ha so với mức 156 kg/ha của các quốc gia lân cận điều này làm năng suất lúaViệt Nam cao hơn so với các quốc gia lân cận (55 tạ/ha so với 38 tạ/ha, 2011) nhưngdo tình trạng ô nhiễm môi trường vì lạm dụng loại phân bón hóa học nên mật độ sửdụng phân bón đang giảm dần trong những năm gần đây.Thị trường cũng như công nghiệp sản xuất urê ở Việt Nam chịu ảnh hưởng rấtnhiều bởi thị trường chung của thế giới. Cũng như thế giới, hiện nay Việt Nam đangphải hứng chịu tình trạng cung nhiều hơn cầu. Và đương nhiên, năm 2016 cũng là 1năm ảm đạm đối với thị trường phân bón trong nước. Tuy nhiên, đầu năm 2017, giáurê đột ngột tăng mạnh do sự khan hiếm nguồn cung mà nguyên nhân chủ yếu là doTrung Quốc (đã đề cập ở trên).Hiện nay, tại Việt Nam có 4 nhà máy sản xuất Urê bao gồm Đạm Hà Bắc, ĐạmNinh Bình, Đạm Phú Mỹ và Đạm Cà Mau. Cả Đạm Phú Mỹ (DPM) và Đạm Cà Mau(DCM) đều là những doanh nghiệp trực thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam(PVN) và là nguồn cung cấp phân đạm nội địa chính. Nguồn nguyên liệu để sản xuấtphân đạm ở nước ta là than đá và khí thiên nhiên. Nhà máy đạm Hà Bắc và nhà máyđạm Ninh Bình sử dụng than, nhà máy đạm Phú Mỹ và Cà Mau dùng khí thiên nhiênlàm nguyên liệu.Hình 1.11: Công suất các nhà máy Urê tại Việt Nam20 năm trước VN phải nhập khẩu đến 90% lượng phân đạm - một trong ba loạiphân bón chính cho cây trồng - khiến nước ta phụ thuộc quá nặng vào nguồn cungngoại nhập, chịu ảnh hưởng của mọi biến động bất lợi trên thị trường phân bón quốctế, và tiêu tốn một lượng ngoại tệ không nhỏ.Lúc đó, bài toán được đặt ra cho ngành nông nghiệp: làm sao để đảm bảo anninh nông nghiệp, an ninh lương thực, tận dụng lợi thế sẵn có của nước nông nghiệpđể trở thành cường quốc xuất khẩu nông sản… trong khi nguồn cung phân bón lại phụthuộc, thị trường thiếu ổn định.Dù trong bối cảnh đất nước còn gặp nhiều khó khăn nhưng một quyết sách dũngcảm được Đảng và Chính phủ đưa ra là giao cho ngành dầu khí xây dựng nhà máy sảnxuất phân đạm đầu tiên từ khí để đảm bảo chủ động nguồn cung urê trong nước. Đóchính là nhà máy đạm Phú Mỹ.1.5.2.1. Tình trạng nhà máy đạm Phú MỹNhà máy đạm Phú Mỹ được xây dựng tại Khu công nghiệp Phú Mỹ 1, huyệnTân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Nó là thành phần trong cụm Khí – Điện – Đạmcủa Việt Nam, là nhà máy phân bón lớn và hiện đại đầu tiên của PetroVietnam.Nhà máy sản xuất phân đạm Phú Mỹ được xây dựng trên cơ sở Quyết định phêduyệt báo cáo nghiên cứu khả thi của Thủ Tướng Chính phủ số 166/QĐ-TTg ngày20/02/2001. Tổng công ty Dầu Khí Việt Nam (nay là Tập đoàn Dầu Khí quốc gia ViệtNam ) tự đầu tư bằng nguồn vốn trong nước, thuê Tổng thầu là hãng Technip Italy vàSamsung Engineering thực hiện dự án, thuê hãng SNC Lavalin làm tư vấn quốc tế.Nhà máy Ðạm Phú Mỹ, với tổng mức đầu tư 380 triệu USD ra đời. Nhà máygồm Phân xưởng A-mô-ni-ắc sử dụng công nghệ của Haldor Topsoe (Ðan Mạch) côngsuất 1.350 tấn/ngày và Phân xưởng u-rê sử dụng công nghệ của Snamprogetti (I-ta-lia) công suất 2.200 tấn/ngày, tương đương 740 nghìn tấn u-rê/năm; đây là các côngnghệ tiên tiến nhất trên thế giới. Khi Công ty Phân đạm và Hóa chất Dầu khí, tiền thâncủa PVFCCo ra đời và tiếp quản Nhà máy Ðạm Phú Mỹ, sản phẩm của Nhà máy đãnhanh chóng chiếm lĩnh thị trường.Với sản lượng 740 nghìn tấn u-rê/năm, và từ cuối năm 2010 tăng lên 800 nghìntấn/năm, PVFCCo đã chiếm 40% thị phần phân đạm trong nước. Hiện nay, thị trườngphân đạm trong nước có nhu cầu ổn định khoảng hai triệu tấn, trong khi đó tổng nănglực cung ứng của các nhà sản xuất trong nước đạt hơn 2,6 triệu tấn. Mặc dù đã xuấthiện mức độ cạnh tranh cao, nhưng nhờ uy tín của sản phẩm Ðạm Phú Mỹ mà Tổngcông ty vẫn duy trì được khả năng tiêu thụ hết sản lượng sản xuất với mức giá tốt nhấtthị trường.Nhà máy cũng đang thực hiện dự án đầu tư trọng điểm là Tổ hợp Xưởng NH3mở rộng - Nhà máy sản xuất NPK Phú Mỹ với tổng mức đầu tư gần 5.000 tỷ đồng. Tổhợp dự án này sẽ nâng công suất xưởng sản xuất NH3 hiện tại của Nhà máy Ðạm PhúMỹ thêm 90 nghìn tấn/năm (tăng khoảng 20% công suất hiện có) và xây dựng nhà máysản xuất 250 nghìn tấn NPK/năm bằng công nghệ hóa học của hãng Incro SA (TâyBan Nha) - công nghệ hiện đại nhất hiện nay. Dự án được triển khai trong điều kiệnnhu cầu thị trường NPK trong nước mỗi năm cần hơn bốn triệu tấn nhưng sản phẩmchất lượng cao, sử dụng công nghệ hiện đại mới chỉ đáp ứng khoảng 5 - 10%.1.5.2.2. Tình trạng nhà máy Đạm Cà Mau:Nhà máy Đạm là nhà máy sản xuất Urê hạt đục Cà Mau công suất 800.000 tấnurê/năm được xây dựng trên diện tích 52 ha tại địa bàn xã Khánh An, huyện U Minh,tỉnh Cà Mau, với tổng mức đầu tư 900,2 triệu USD. Công nghệ được áp dụng cho nhàmáy đều là các công nghệ tiên tiến và hiện đại nhất hiện nay, bao gồm: Công nghệ sảnxuất Ammonia của Haldor Topsoe SA (Đan Mạch); công nghệ sản xuất urê củaSNAMPROGHETTI (Italy); công nghệ vê viên tạo hạt của Toyo Engineering Corp.(Nhật Bản). Hầu hết các thiết bị chính, quan trọng đều có xuất xứ từ EU/G7. Các tiêuchuẩn áp dụng cho nhà máy là các tiêu chuẩn quốc tế (ASME, API, JIS…) và các tiêuchuẩn bắt buộc về môi trường và an toàn, phòng chống cháy nổ của Việt Nam, tươngtự Nhà máy Đạm Phú Mỹ.Với công nghệ tổng hợp Amoniac, nhà máy chọn công nghệ của Haldor TopsoeA/S do đã được khẳng định qua tính ưu việt của các cụm thiết bị công nghệ. Cụm táchCO2 sử dụng công nghệ của BASF với hiệu suất phân tách cao, tiêu hao năng lượngthấp và ít gây tác hại đến môi trường.Quá trình tạo hạt, nhà máy sử dụng công nghệ của Toyo Engineering Corp.(TEC - Nhật Bản), cho ra nhiều sản phẩm hạt có kích thước khác tương ứng với mỗimục đích sử dụng. Hệ thống tạo hạt có thể hoạt động liên tục không phải vệ sinh vớithời gian khoảng 4 hay 6 tuần. TEC đã đẩy mạnh cải tiến phần thiết kế thiết bị lọc bụinhằm mục đích thu hồi bụi tốt hơn và giảm giá thành lắp đặt. Bụi đạm có trong khí thảihầu như không có.Năm 2016, thị trường phân đạm thế giới giảm mạnh cũng ảnh hưởng tới đạmCà Mau. Theo thống kê, giá bán urê Đạm Cà Mau thấp hơn cùng kỳ năm 2015 khoảng18,4%. Mặc dù vậy, đạm Cà Mau đã đảm bảo vận hành an toàn, hiệu quả nhà máy vớicông suất trung bình 103% và nâng công suất thành công trong những tháng cuối nămở mức 110%, hoàn thành vượt mức kế hoạch sản xuất và tiêu thụ, thể hiện nỗ lực tolớn của công ty trong điều kiện dư cung như hiện nay. Trong bối cảnh giá urê thế giớithấp nhưng giá bán của Đạm Cà Mau vẫn duy trì cao hơn so với giá urê nhập khẩu trênthị trường nhằm đảm bảo hiệu quả kinh doanh, đồng thời tiếp tục khẳng định vị thế vàthương hiệu hàng đầu ở thị trường urê nội địa. Năm 2016, sản lượng sản xuất urê quyđổi của Đạm Cà Mau đạt 804 nghìn tấn, đạt 102% kế hoạch năm; Sản lượng tiêu thụurê quy đổi đạt 813,76 nghìn tấn đạt 104% kế hoạch năm.1.5.2.3. Tình trạng nhà máy Đạm Ninh Bình:Nhà máy đạm Ninh Bình là một công trình trọng điểm của ngành hóa chất ViệtNam. Đây là Nhà máy sản xuất phân đạm từ than cám có công suất 1760 tấn urê/ngày(560.000 tấn urê/năm) được xây dựng để cung cấp phân đạm urê cho sản suất nôngnghiệp các tỉnh đồng bằng sông Hồng và các tỉnh phía Bắc, thay thế phân đạm nhậpkhẩu, tạo sự ổn định về giá cả và nguồn cung cấp dài hạn cho ngành nông nghiệp, gópphần đảm bảo an ninh lương thực quốc gia và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyêncó sẵn của Việt Nam. Ngoài ra, nhà máy sẽ có các sản phẩm khác như: 320.000 tấnamoniac/năm, sản xuất 36MW điện với sản lượng điện hàng năm lên đến 71,47 triệuKwh. Nhà máy Đạm Ninh Bình được xây dựng tại Khu công nghiệp Khánh Phú, NinhBình, có tổng mức đầu tư trên 11.000 tỷ đồng (tương đương 667 triệu USD), hoànthành vào giữa năm 2011. Dự án này được Tập đoàn hóa chất Việt Nam làm chủ đầutư. Tổng thầu EPC thực hiện dự án là Tổng công ty Tư vấn và thầu khoán Hoàn Cầu(Trung Quốc). Diện tích nhà máy chính 34 ha, bãi thải xỉ 2,15 ha, cảng nhập than vàxuất sản phẩm 2-3 ha. Dự án xây dựng nhà máy được khởi công vào ngày 10/5/2008,đến ngày 15/10/2012, Công ty TNHH một thành viên Đạm Ninh Bình tiếp nhận, quảnlý và vận hành nhà máy.Tuy nhiên, trong giai đoạn 2012-2015, nhà máy liên tục rơi vào tình trạng thualỗ. Theo báo cáo nghiên cứu khả thi, lỗ kế hoạch được đặt ra trong 3 năm đầu là hơn47,9 triệu USD (1.025 tỷ đồng - quy đổi theo tỷ giá ngày 31/12/2014), từ năm thứ 4 trởđi nhà máy sẽ có lãi. Trên thực tế, tổng lỗ lũy kế từ khi nhà máy đi vào sản xuất năm2012 đến ngày 31/12/2014 là 1.719 tỷ đồng, vượt so với kế hoạch là 694 tỷ đồng. Cụthể, năm 2012, Nhà máy lỗ 75 tỷ đồng, năm 2013 lỗ trên 759 tỷ đồng, năm 2014 lỗtrên 500 tỷ đồng, năm 2015 lỗ trên 370 tỷ đồng. Lỗ lũy kế tới nay lên tới hơn 1.600 tỷđồng. Do gặp nhiều khó khăn trong tiêu thụ sản phẩm và gặp sự cố, từ cuối tháng3/2016, Nhà máy đã phải tạm dừng sản xuất. Từ quy mô 1.000 công nhân, hiện đã cógần nửa số công nhân phải nghỉ việc. Tuy nhiên, đến tháng 2/2017, nhà máy đã tái hoạtđộng trở lại.

Tài liệu liên quan

• LƯU TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URE
  • 4
  • 3
  • 77
• Luan van chuyen de 121096 cong nghe san xuat ure di tu khi hoa tha chuan
  • 55
  • 516
  • 1
• Báo cáo công nghệ sản xuất urea của công ty TNHH một thành viên phân đạm và hóa chất hà bắc
  • 58
  • 515
  • 1
• Công nghệ sản xuất urea của công ty TNHH MTV phân đạm và hóa chất hà bắc
  • 98
  • 782
  • 2
• TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ sẩn XUẤT UREA
  • 38
  • 354
  • 0
• QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT URÊ TẠI NHÀ MÁY ĐẠM PHÚ MỸ
  • 73
  • 5
  • 6
• báo cáo kiến tập CÔNG NGHỆ sản XUẤT URÊ
  • 45
  • 806
  • 0
• Báo cáo tốt nghiệp: Tìm hiểu công nghệ sản xuất đạm Ure của nhà máy đạm Phú Mỹ
  • 27
  • 902
  • 2
• Tìm hiểu công nghệ sản xuất đạm ure của nhà máy đạm phú mỹ
  • 67
  • 852
  • 5
• Báo có thực tập công nghệ sản xuất NPK bằng urea mealting
  • 42
  • 783
  • 1

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(3.85 MB - 79 trang) - Công nghệ sản xuất ure Tải bản đầy đủ ngay ×