VINACHEM

Tương tự như ở các ngành công nghiệp quy mô lớn khác, các quá trình sản xuất trong ngành sản xuất phân bón toàn cầu đã được thiết lập ổn định và được kiểm nghiệm thực tế qua nhiều năm, nhiều thập niên. Những cải tiến lớn (ví dụ về mặt hiệu quả) rất hiếm khi xảy ra.

Nay Công ty MAN Diesel & Turbo đã giới thiệu một phương án tối ưu hóa toàn diện quy trình sản xuất axit nitric - một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của ngành sản xuất phân bón.

Phương án này được gọi là NAMAX, nó mang lại những cải thiện đáng kể về mặt hiệu quả và tính linh hoạt, có thể áp dụng cả khi xây dựng các nhà máy mới cũng như khi cải tạo sửa chữa các nhà máy cũ. Bằng cách định nghĩa lại các tiêu chuẩn trong quá trình tạo áp, phương án mới có tiềm năng tiết kiệm chi phí năng lượng trong sản xuất nguyên liệu cơ bản này.

Từ trước đến nay, hệ máy tuabin truyền động cho quá trình tạo áp trong sản xuất HNO3 thường gồm có 4 đến 5 máy: máy nén không khí, máy nén NOx được truyền động bằng tuabin hơi nước, thiết bị giảm áp được hỗ trợ bằng động cơ/máy phát điện tùy chọn. Những máy này được liên kết với nhau để vận hành ở các tốc độ quay khác nhau.

Do những yêu cầu khác nhau đối với phần thiết bị vận hành nhanh và phần thiết bị vận hành chậm, cho đến nay người ta vẫn không thể phát triển các phương án truyền động thay thế khác. Đó là lý do vì sao những phát triển công nghệ của những hệ truyền động như vậy vẫn chủ yếu tập trung vào việc tối ưu hóa các máy riêng rẽ, những nỗ lực cải tiến một cách tổng thể thường hạn chế. Ngoài ra, nhiều cố gắng tiêu chuẩn hoá hệ truyền động của máy như một bộ phận tổng thể đã thất bại do khách hàng thường có những yêu cầu rất đa dạng, khiến cho nhà sản xuất luôn phải điều chỉnh cấu hình hệ thống truyền động theo ý muốn của khách hàng.

Đột phá về mặt linh hoạt và hiệu quả

Với công nghệ NAMAX, Công ty MAN Diesel & Turbo đã phát triển một phương án mới có khả năng vượt qua những trở ngại nói trên, tạo thành bước đột phá trong sản xuất axit nitric. Những ưu điểm của phương án mới này có thể được tóm tắt như sau:

Các máy chính được tối ưu hóa, có tốc độ quay đồng bộ: Công ty MAN Diesel & Turbo đã sử dụng máy nén đồng trục AG-MAX1 làm máy nén không khí trong hệ truyền động NAMAX. Với công nghệ MAX1, máy nén không khí có mật độ công suất cao hơn và tốc độ quay nhanh hơn. Khi sử dụng trong sản xuất axit nitric, máy nén này tạo điều kiện thực hiện một thay đổi quan trọng, đó là đồng bộ hóa tốc độ quay của các bộ phận khác nhau trong hệ truyền động. Việc tăng tốc độ truyền động cũng cho phép chế tạo thiết bị giảm áp ở kích thước nhỏ hơn đến hai bậc. Cải tiến này cũng mang lại lợi ích khí động lực, vì vậy nó cho phép thiết bị giảm áp đóng góp nhiều hơn vào việc tăng hiệu quả sản xuất.

Máy nén AG-MAX1

Cấu hình linh hoạt, không có cơ cấu truyền động trung gian: Tốc độ cao của máy nén AG-MAX1 cũng mang lại một lợi ích khác, đó là bỏ đi hộp truyền động trung gian thường vẫn được sử dụng để điều chỉnh tốc độ quay khác nhau trong hệ truyền động, nhờ đó giảm thất thoát do ma sát và giảm chi phí bảo dưỡng. Cách sắp xếp này cho phép thiết kế linh hoạt theo kiểu mới: các máy riêng rẽ có thể được lắp đặt ở bất cứ vị trí nào trong hệ truyền động. Kết quả là tạo ra những khả năng hoàn toàn mới về mặt bố trí hệ truyền động tùy theo nhu cầu cụ thể của từng dự án.

Thiết kế thông minh, giảm phát thải CO₂

Việc sử dụng ít thiết bị hơn với mật độ công suất cao hơn khiến cho hệ truyền động ngắn hơn 15% và hẹp hơn 30% so với các hệ truyền động tiêu chuẩn thông thường trong sản xuất HNO3, nhờ đó giảm diện tích sử dụng trong nhà máy. Mặt khác, hiệu suất tổng thể của quá trình sản xuất được cải thiện và phát thải CO₂ giảm.

Ngoài ra, việc thiết kế các đơn vị nhỏ hơn cũng giúp giảm chi phí vận chuyển, lắp đặt và đưa vào vận hành, cho phép tiết kiệm thời gian khoảng vài tuần và tiết kiệm chi phí.

Bước tiến quan trọng

Tuy phần lớn các công đoạn sản xuất trong ngành phân bón đã gần như đạt đến giới hạn lý thuyết, phương án NAMAX tối ưu hóa cho phép đạt một bước tiến lớn về hướng tăng hiệu quả trong sản xuất HNO₃. Các thiết kế kiểu môđun cũng giúp tăng hiệu quả và tính linh hoạt của hệ thống thiết bị.

Một dự án mới đây tại Đông Âu đã chứng minh sự thành công của phương án nói trên, cho thấy công nghệ NAMAX đã vượt qua giai đoạn phát triển hoặc thử nghiệm. Trong dự án này, hệ truyền động NAMAX đóng vai trò then chốt trong việc mở rộng sản xuất HNO3 tại nhà máy Pulawy của Công ty Grupa Azoty ở Ba Lan. Được sử dụng cho dây chuyền sản xuất HNO3 với công suất 400-2000 tấn/ ngày, phương án NAMAX của Công ty MAN Diesel & Turbo đánh dấu bước tiến đã được chờ đợi từ lâu trong sản xuất nguyên liệu phân bón quan trọng này. Có thể nói, đây là một trong những tiến bộ ấn tượng nhất về mặt tăng hiệu quả sản xuất phân bón trong thời gian qua.

HS

Theo World Fertilizer, 12/2017