Giải pháp tự động hoá trong tổng hợp AMMONIA (NH3)

LỜI MỞ ĐẦU

Mục đích chính của việc tổng hợp NH3 là nhằm sản xuất phân UREA (phân đạm). Các nhà máy sản xuất phân đạm vừa và nhỏ hiện nay ở Trung Quốc phần lớn đều sử dụng than đá dùng làm nguyên liệu chính để sản xuất phân đạm, áp dụng phương pháp chuyển hoá tức thời cố định để tạo khí, khí than ẩm thu được tiếp tục qua các công đoạn xử lý và thu được khí nguyên liệu đạt tiêu chuẩn (Khí H2 và N), khí H2 và khí N với một tỷ lệ nhất định trong tháp tổng hợp sẽ hợp thành khí NH3, khí NH3 tiếp tục gia công xử lý sẽ thu được phân UREA.

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Khí NH3 là do khí H2 và khí N hợp thành trong môi trường nhiệt độ và áp suất nhất định cùng với sự hỗ trợ của chất xúc tác. Việc tổng hợp NH3 thông thường phải qua các công đoạn như tạo khí, khử lưu huỳnh, biến đổi, carbon hoá, tinh chế và tổng hợp.v.v…

Hiện nay, cùng với sự phát triển về kỹ thuật và công nghệ tổng hợp NH3, trình độ điều khiển quá trình hệ thống tổng hợp NH3 cũng được nâng cao. Trong đó, các nhà máy lớn, vừa và nhỏ chuyên tổng hợp NH3 đã sử dụng hệ thống điều khiển phân tán (DCS) một cách phổ biến; Trên cơ sở nghiên cứu của phòng thí nghiệm trọng điểm cấp nhà nước về kỹ thuật điều khiển công nghiệp thuộc trường đại học Triết Giang, phòng nghiên cứu về điều khiển nâng cao của trường Đại học Triết Giang, SUPCON đã tìm ra công nghệ điều khiển nâng cao và kỹ thuật mô phỏng quá trình điều khiển có sử dụng hệ thống DCS của SUPCON với tính năng mở hoàn hảo, chức năng cấu hình mạnh mẽ, hỗ trợ đắc lực cho việc thực hiện điều khiển tự động trong ngành tổng hợp NH3.

GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN

Công đoạn tạo khí

Chủ yếu sử dụng PID để điều chỉnh tỷ lệ giữa H2 và N thông qua việc điều chỉnh tăng giảm lượng khí Nitơ. Điều khiển tối ưu lò khí là khâu then chốt của công đoạn này. SUPCON đã tích hợp toàn diện với các hệ thống điều khiển chuyên dụng liên quan đến lò khí, từ đó giảm thiểu việc tiêu hao khí NH3 trong quá trình tổng hợp.

Công đoạn khử lưu huỳnh

Chủ yếu sử dụng kỹ thuật điều khiển thông thường; bao gồm cả việc điều chỉnh mức chất lỏng trong tháp khử lưu huỳnh, điều chỉnh mức chất lỏng trong tháp rửa….

Công đoạn biến đổi

Qua việc xây dựng mô hình toán học hệ thống biến đổi, SUPCON đã phát triển phần mềm điều khiển tối ưu, nhận dạng trực tuyến hệ thống điều khiển cho quá trình biến đổi: Đảm bảo hàm lượng CO ra hệ thống biến đổi sẽ không tăng phụ tải khi cấp cho công đoạn sau (Công đoạn rửa đồng), việc phân bổ nhiệt độ trong tháp biến đổi hiệu quả hơn, có thể hạn chế giảm tối đa lượng hơi nước từ bên ngoài vào, giảm thấp nhiệt độ khí biến đổi ra hệ thống (< 90oC).

Công đoạn khử carbon

Việc điều khiển ở công đoạn khử carbon nhằm mục đích khử đi lượng khí CO2 trong khí biến đổi, gồm có phương pháp khử CO2 vật lý ( khử carbon bằng propylene carbonate, khử carbon bằng NHD), phương pháp khử carbon bằng hoá chất (khử carbon bằng MDA, dùng amine hữu cơ tartar nóng làm chất xúc tác để khử CO2 ), tất cả các phương pháp trên đều sử dụng bộ điều chỉnh PID.

Công đoạn tinh chế (Công đoạn dimetone)

Mục đích của công đoạn tinh chế là điều khiển thành phần dung dịch đồng, nhiệt độ, áp suất vào tháp rửa đồng và thời gian tiếp xúc giữa dịch và khív.v…, phải đảm bảo chỉ tiêu vi lượng, bảo vệ xúc tác tổng hợp ammonia. Quá trình điều khiển chủ yếu gồm: điều khiển mức chất lỏng tháp rửa đồng; điều khiển mức chất lỏng bộ tái sinh; điều khiển mức chất lỏng phân ly dung dịch đồng; điều khiển áp lực hệ thống; điều khiển nhiệt độ dung dịch đồng của bộ tái sinh.
Công đoạn dimetone là gọi tắt của Methanol hoá và Methane hoá, thay thế công nghệ rửa đồng rửa kiềm với phương pháp điều khiển tương đối đơn giản. Việc điều khiển nhiệt độ trong tháp tổng hợp Methanol là kỹ thuật cốt lõi trong quá trình này.

Tổng hợp ammonia là trung tâm của nhà máy sản xuất phâm đạm, thông số công nghệ chính trong công đoạn tổng hợp có ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu chất lượng, tiêu hao năng lượng và định mức tiêu hao của ammonia tổng hợp. Chính vìvậy, việc tiến hành điều khiển tối ưuquá trình này là vô cùng quan trọng. Chúng tôi đã nghiên cứu sản xuất phần mềm điều khiển tối ưu, lấy chất lượng ammonia và độ thuần của nó làm mục tiêu điều khiển chính, áp dụng thuật toán tối ưu nhiều biến cho đẳng thức và bất đẳng thức để tìm kiếm giải pháp phân bổ nhiệt độ tốt nhất cho tháp tổng hợp, với phương châm bảo đảm sản lượng nhất định, làm cho độ thuần của ammonia đạt cao nhất, thực hiện phương pháp sản xuất tiết kiệm nhưng đạt hiệu quả cao, giảm thiểu tối đa việc tiêu hao năng lượng, giảm giá thành và chi phí vận hành.

MỘT SỐ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN

215122510427688112151225104276883
2151225104276882

SỐ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH

* Tổng hợp ammonia sản lượng 30 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Cổ phần Công nghiệp hoá chất Cát Lâm.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 23 vạn tấn/năm của Tập đoàn Công ty Cự Hoa.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 14 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Tập đoàn hoá chất Nghi Sơn Sơn Đông.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 12 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Cổ phần phân bón Phong Nhất Sơn Tây.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 12 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Cổ phần hoá chất Linh Dung Giang Tô.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 12 vạn tấn/năm của Công ty TNHH phân bón Hoàng Sinh TP Tân Cân Giang Tô.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 12 vạn tấn/năm của Công ty TNHH phân bón Bế Tiết Quý Châu.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 10 vạn tấn/năm của Công ty TNHH phân bón Tây Dương Quảng Châu.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 10 vạn tấn/năm của nhà máy hoá chất Long Sơn Hàng Châu.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 8 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Cổ phần hoá chất Mỹ Phong Tứ Xuyên.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 8 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Tập đoàn hoá chất Sáng Tạo Lam Hoa Sơn Tây.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 6 vạn tấn/năm của Công ty TNHH Cổ phần hoá chất Quảng Vũ Tứ Xuyên.
* Tổng hợp ammonia sản lượng 4 vạn tấn/năm của Tổng Công ty – Tập đoàn hoá chất Hồng Trạch Giang Tô.
* Xưởng tạo khí- tổng hợp ammonia thuộc Công ty TNHH Cổ phần hoáchất Lâm Tuyền An Huy.
* Tổng hợp ammonia thuộc Công ty TNHH hoá chất Huaerun Hoài An.

ZHEJIANG SUPCON TECHNOLOGY CO., LTD (Hanoi Representative Office)
P407, Tòa nhà 17T9, Trung Hòa, Nhân Chính, Thanh Xuân, Hà Nội
supcon.com.vn

Advertisements

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s